JP5132041B2 - LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRIC DEVICE - Google Patents

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Description

本発明は、一対の電極と、電界を加えることで発光が得られる有機化合物を含む層と、を有する発光素子に関する。また、このような発光素子を有する発光装置に関する。   The present invention relates to a light-emitting element having a pair of electrodes and a layer containing an organic compound that can emit light by applying an electric field. Further, the present invention relates to a light emitting device having such a light emitting element.

発光材料を用いた発光素子は、薄型軽量、高速応答性、直流低電圧駆動などの特徴を有しており、次世代のフラットパネルディスプレイへの応用が期待されている。また、発光素子をマトリクス状に配置した発光装置は、従来の液晶表示装置と比較して、視野角が広く視認性が優れる点に優位性があると言われている。   A light-emitting element using a light-emitting material has features such as thin and light weight, high-speed response, and direct-current low-voltage driving, and is expected to be applied to a next-generation flat panel display. Further, it is said that a light-emitting device in which light-emitting elements are arranged in a matrix has an advantage in that it has a wide viewing angle and excellent visibility as compared with a conventional liquid crystal display device.

発光素子の発光機構は、一対の電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、陰極から注入された電子および陽極から注入されたホールが発光層の発光中心で再結合して分子励起子を形成し、その分子励起子が基底状態に戻る際にエネルギーを放出して発光するといわれている。励起状態には一重項励起と三重項励起が知られ、発光はどちらの励起状態を経ても可能であると考えられている。   The light emitting mechanism of the light emitting element is molecular excitation by applying a voltage with a light emitting layer sandwiched between a pair of electrodes, so that electrons injected from the cathode and holes injected from the anode recombine at the light emitting center of the light emitting layer. It is said that when a molecular exciton returns to the ground state, it emits energy and emits light. Singlet excitation and triplet excitation are known as excited states, and light emission is considered to be possible through either excited state.

このような発光素子に関しては、その素子特性を向上させるために、素子構造の改良や材料開発等が行われている。   With respect to such a light emitting element, improvement of the element structure, material development, and the like are performed in order to improve the element characteristics.

例えば、発光領域と反射金属との距離を制御して、輝度の劣化を伴うことなく、外部量子効率を向上させる手段として、発光部と反射金属との間にITOを挟んで、発光部から反射電極までの光学距離Lを制御する方法がある(例えば、特許文献1参照)。   For example, as a means to improve the external quantum efficiency without controlling the distance between the light emitting region and the reflective metal and without deteriorating the luminance, the ITO is sandwiched between the light emitting unit and the reflective metal and reflected from the light emitting unit. There is a method of controlling the optical distance L to the electrode (for example, see Patent Document 1).

特許文献1で開示されている素子構成の概略を図2に示す。透明電極201、発光部202、透明導電膜203、金属電極204が積層された構成としており、透明導電膜203の膜厚を調整することにより、金属電極と発光領域との光学距離Lを最適化し、外部量子効率を向上させている。   An outline of the element configuration disclosed in Patent Document 1 is shown in FIG. The transparent electrode 201, the light emitting unit 202, the transparent conductive film 203, and the metal electrode 204 are stacked, and the optical distance L between the metal electrode and the light emitting region is optimized by adjusting the film thickness of the transparent conductive film 203. , Improving the external quantum efficiency.

しかし、特許文献1の構成によると、透明導電膜203と反射金属(金属電極)204とが接しているため、自然電位の違いにより、電蝕の懸念があった(例えば、特許文献2参照)。特許文献2では、3.5%塩化ナトリウム水溶液
(液温27℃)を用い、参照電極は銀/塩化銀を用いて測定したときの自然電位は記載されている。この条件において、反射率の高い反射金属として知られているアルミニウムの自然電位は約−1550mVであり、透明導電膜であるITO(In23−10wt%SnO2)の自然電位は約−1000mVであり、その差が大きく、アルミニウムとITOの界面で酸化還元反応が進行し、電蝕されてしまう可能性が高かった。
特開2003−272855号公報 特開2003−89864号公報
However, according to the configuration of Patent Document 1, since the transparent conductive film 203 and the reflective metal (metal electrode) 204 are in contact with each other, there is a fear of electrolytic corrosion due to a difference in natural potential (see, for example, Patent Document 2). . Patent Document 2 describes a natural potential when a 3.5% sodium chloride aqueous solution (liquid temperature 27 ° C.) is used and the reference electrode is measured using silver / silver chloride. Under this condition, the natural potential of aluminum known as a reflective metal having a high reflectance is about −1550 mV, and the natural potential of ITO (In 2 O 3 -10 wt% SnO 2 ) which is a transparent conductive film is about −1000 mV. The difference was large, and there was a high possibility that the oxidation-reduction reaction proceeded at the interface between aluminum and ITO, resulting in electrolytic corrosion.
JP 2003-272855 A JP 2003-89864 A

なお、自然電位とは、反応物をある溶液に浸したとき、外部より電流を与えない状態で参照電極に対して示す電位、つまり閉回路における電位であり、静止電位とも呼ばれる。   Note that the natural potential is a potential shown to the reference electrode in a state where no current is applied from the outside when the reactant is immersed in a solution, that is, a potential in a closed circuit, and is also called a static potential.

上記問題を鑑み、本発明は、一対の電極間に発光物質を含む層と透明導電膜を有する発光素子において、透明導電膜と反射金属との電蝕を防止することができる発光素子および発光素子を用いた発光装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a light-emitting element and a light-emitting element that can prevent electrolytic corrosion between the transparent conductive film and the reflective metal in a light-emitting element having a layer containing a light-emitting substance and a transparent conductive film between a pair of electrodes. It is an object of the present invention to provide a light emitting device using the above.

本発明は、陽極と、陰極との間に、発光物質を含む第1の層、N型半導体を含む第2の層、透明導電膜から構成される第3の層、ホール輸送媒体を含む第4の層と有し、発光物質を含む第1の層、N型半導体を含む第2の層、透明導電膜から構成される第3の層、ホール輸送媒体となる材料を含む第4の層が順に設けられており、陰極は反射金属を含む層を有することを特徴とする。   The present invention provides a first layer containing a light-emitting substance, a second layer containing an N-type semiconductor, a third layer composed of a transparent conductive film, and a hole transport medium including a hole transport medium between an anode and a cathode. A first layer containing a luminescent substance, a second layer containing an N-type semiconductor, a third layer composed of a transparent conductive film, and a fourth layer containing a material that serves as a hole transport medium Are provided in order, and the cathode has a layer containing a reflective metal.

上記構成において、反射金属としては、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、またはこれらを含む合金であるAlLi合金、MgAg合金等が挙げられる。   In the above configuration, examples of the reflective metal include aluminum (Al), silver (Ag), or an AlLi alloy and an MgAg alloy that are alloys containing these.

また、透明導電膜からなる第3の層を構成する材料としては、インジウム錫酸化物、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、2〜20%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等を用いることができる。   In addition, as a material constituting the third layer made of the transparent conductive film, indium tin oxide, indium tin oxide containing silicon, indium oxide containing 2 to 20% zinc oxide, or the like can be used. .

また、上記構成において、N型半導体を含む第2の層及びホール輸送媒体を含む第4の層はそれぞれ単層で構成されていてもよいし、複数の層が積層されている構成であってもよい。ここで、N型半導体は、金属酸化物であることが好ましく、特に、酸化亜鉛、酸化錫、および酸化チタンからなる群より選ばれるいずれかの一または二以上の化合物であることが好ましい。   In the above structure, the second layer including the N-type semiconductor and the fourth layer including the hole transport medium may each be configured as a single layer, or a plurality of layers are stacked. Also good. Here, the N-type semiconductor is preferably a metal oxide, and particularly preferably any one or more compounds selected from the group consisting of zinc oxide, tin oxide, and titanium oxide.

本発明は、陽極と、陰極との間に、発光物質を含む第1の層、有機化合物および電子供与性を示す物質を含む第2の層、透明導電膜から構成される第3の層、ホール輸送媒体を含む第4の層と有し、発光物質を含む第1の層、N型半導体を含む第2の層、透明導電膜から構成される第3の層、ホール輸送媒体となる材料を含む第4の層が順に設けられており、陰極は反射金属を含む層を有することを特徴とする。   The present invention includes a first layer containing a luminescent substance, a second layer containing an organic compound and a substance exhibiting electron donating properties, a third layer composed of a transparent conductive film, between the anode and the cathode, A fourth layer containing a hole transport medium, a first layer containing a light-emitting substance, a second layer containing an N-type semiconductor, a third layer composed of a transparent conductive film, and a material to be a hole transport medium A fourth layer including s is provided in order, and the cathode has a layer including a reflective metal.

上記構成において、有機化合物および電子供与性を示す物質を含む第2の層及びホール輸送媒体を含む第4の層はそれぞれ単層で構成されていてもよいし、複数の層が積層されている構成であってもよい。ここで、有機化合物は、電子輸送性を示す有機化合物であることが好ましく、特に、π共役骨格を含む配位子を有する金属錯体が好ましい。また、電子供与性を示す物質はアルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属であることが好ましい。   In the above structure, the second layer containing the organic compound and the electron-donating substance and the fourth layer containing the hole transport medium may each be a single layer, or a plurality of layers may be stacked. It may be a configuration. Here, the organic compound is preferably an organic compound exhibiting an electron transporting property, and in particular, a metal complex having a ligand including a π-conjugated skeleton is preferable. The substance exhibiting an electron donating property is preferably an alkali metal, an alkaline earth metal, or a rare earth metal.

また、上記構成において、陰極は、反射金属の単層で構成されていてもよいし、反射金属と他の電極材料との積層した構成であってもよい。   Further, in the above configuration, the cathode may be configured by a single layer of reflective metal, or may be configured by stacking a reflective metal and another electrode material.

本発明の構成とすることにより、反射金属と透明導電膜とが直に接することがないため、自然電位の違いによる電蝕を防止することができる。   By adopting the structure of the present invention, the reflective metal and the transparent conductive film are not in direct contact with each other, so that electric corrosion due to a difference in natural potential can be prevented.

本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、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述内容に限定して解釈されるものではない。   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.

なお、本発明において発光素子の一対の電極のうち、陽極として機能する電極とは当該電極の方が高くなるように電圧をかけた際、発光が得られる方の電極を言い、陰極として機能する電極とは当該電極の方が低くなるように電圧をかけた際、発光が得られる方の電極を言う。   In the present invention, of the pair of electrodes of the light-emitting element, an electrode functioning as an anode refers to an electrode that can emit light when a voltage is applied so that the electrode is higher and functions as a cathode. An electrode is an electrode from which light emission is obtained when a voltage is applied so that the electrode is lower.

(実施の形態1)
図1に、本発明における発光素子の素子構成を模式的に示す。本発明の発光素子は、陽極101と陰極106との間に、第1の層102、第2の層103、第3の層104、第4の層105が、陽極101から陰極106の方向に対して順に設けられた構成となっている。
(Embodiment 1)
In FIG. 1, the element structure of the light emitting element in this invention is typically shown. In the light-emitting element of the present invention, the first layer 102, the second layer 103, the third layer 104, and the fourth layer 105 are provided between the anode 101 and the cathode 106 in the direction from the anode 101 to the cathode 106. On the other hand, it is the structure provided in order.

本実施の形態では、陰極106は反射金属で構成されており、第1の層102からの発光は陽極側から取り出す構造となっている。   In this embodiment mode, the cathode 106 is made of a reflective metal, and light emitted from the first layer 102 is extracted from the anode side.

陽極101としては、透光性を有する材料を用いることが好ましく、具体的には、インジウム錫酸化物(略称:ITO)、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、2〜20%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等を用いることができる。   As the anode 101, a light-transmitting material is preferably used. Specifically, indium tin oxide (abbreviation: ITO), indium tin oxide containing silicon, or 2 to 20% zinc oxide is used. Indium oxide or the like can be used.

第1の層102は、発光物質を含む層であり、公知の材料から構成されている。第1の層102は、単層で構成されていてもよいし、複数の層から構成されていてもよい。例えば、発光層以外に、電子注入層、電子輸送層、ホールブロッキング層、ホール輸送層、ホール注入層等の機能性の各層を自由に組み合わせて設けてもよい。また、これらの各層を合わせた混合層又は混合接合を形成しても良い。発光層の層構造は変化しうるものであり、特定の電子注入領域や発光領域を備えていない代わりに、もっぱら電子注入を目的とした電極を備えたり、発光性の材料を分散させて備えたりする変形は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において許容されうるものである。   The first layer 102 is a layer containing a light emitting substance and is made of a known material. The first layer 102 may be composed of a single layer or may be composed of a plurality of layers. For example, in addition to the light emitting layer, functional layers such as an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, a hole transport layer, and a hole injection layer may be freely combined and provided. Moreover, you may form the mixed layer or mixed junction which combined these each layer. The layer structure of the light emitting layer can be changed. Instead of having a specific electron injection region or light emitting region, the light emitting layer can be provided with an electrode exclusively for electron injection or with a light emitting material dispersed. Such modifications can be permitted without departing from the spirit of the present invention.

第2の層103は、電子を発生するドナー準位を有する材料を含む層である。具体的には、酸化亜鉛、酸化錫、酸化チタン、硫化亜鉛、セレン化亜鉛、テルル化亜鉛などのN型半導体からなる構成であるか、またはそれらN型半導体を含む構成であればよい。あるいはまた、有機化合物に電子供与性を示す物質をドープした構成であってもよい。この時の有機化合物としては電子輸送性材料が好ましく、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)や、先に述べたOXD−7、TAZ、p−EtTAZ、BPhen、BCPが挙げられ、この他に従来では駆動電圧の上昇が見られたAlq3、トリス(5−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)などのキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体や、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)が挙げられる。一方、電子供与性を示す物質としては、LiやCs等のアルカリ金属、およびMg、Ca、Sr、Ba等のアルカリ土類金属、またはEr、Yb等の希土類金属が挙げられる。この他に、例えばAlq3に対して電子供与性を示すテトラチアフルバレンやテトラメチルチアフルバレンのような有機化合物であってもよい。 The second layer 103 is a layer including a material having a donor level that generates electrons. Specifically, it may be composed of an N-type semiconductor such as zinc oxide, tin oxide, titanium oxide, zinc sulfide, zinc selenide, or zinc telluride, or any structure including these N-type semiconductors. Alternatively, the organic compound may be doped with a substance exhibiting electron donating properties. The organic compound at this time is preferably an electron transporting material, such as 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (abbreviation: PBD), OXD-7, TAZ, p-EtTAZ, BPhen, and BCP mentioned above, and Alq 3 , tris (5-methyl-8-quinolinolato) aluminum (abbreviated as: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium abbreviation: BeBq 2 ) and other metal complexes having a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton, and bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenyl And phenolate-aluminum (abbreviation: BAlq). On the other hand, examples of the substance exhibiting an electron donating property include alkali metals such as Li and Cs, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, and Ba, and rare earth metals such as Er and Yb. In addition, for example, an organic compound such as tetrathiafulvalene or tetramethylthiafulvalene that exhibits an electron donating property to Alq 3 may be used.

第3の層104は、透光性を有し、キャリアを発生する材料を含む層である。具体的には、インジウム錫酸化物(略称:ITO)、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、2〜20%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム等の透明導電膜を用いることができる。   The third layer 104 is a layer having a light-transmitting property and containing a material that generates carriers. Specifically, a transparent conductive film such as indium tin oxide (abbreviation: ITO), indium tin oxide containing silicon, or indium oxide containing 2 to 20% zinc oxide can be used.

第4の層105は、ホール輸送媒体を含む層である。ホール輸送媒体としては、有機化合物からなるホール輸送性材料、有機化合物に電子受容性を示す物質をドープした材料、無機化合物からなるホール輸送性材料が挙げられる。第4の層105には、これらのホール輸送媒体を用いることができるが、より好ましくは、ホールを発生するアクセプター準位を有する材料、すなわち、有機化合物に電子受容性を示す物質をドープした材料、または、無機化合物からなるホール輸送性材料を用いるとよい。   The fourth layer 105 is a layer containing a hole transport medium. Examples of the hole transport medium include a hole transport material made of an organic compound, a material obtained by doping an organic compound with a substance that exhibits electron acceptability, and a hole transport material made of an inorganic compound. These hole transport media can be used for the fourth layer 105, but more preferably, a material having an acceptor level that generates holes, that is, a material in which an organic compound is doped with a substance exhibiting electron accepting properties. Alternatively, a hole transporting material made of an inorganic compound may be used.

第4の層を有機化合物からなるホール輸送性材料を含む構成とする場合、用いるホール輸送性材料としては、芳香族アミン骨格(すなわち、ベンゼン環−窒素の結合を有するもの)を有する化合物が好適である。広く用いられている材料として、例えば、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)の他、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(略称:α−NPD)や、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)−トリフェニルアミン(略称:TCTA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)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。   When the fourth layer includes a hole transporting material made of an organic compound, the hole transporting material to be used is preferably a compound having an aromatic amine skeleton (that is, having a benzene ring-nitrogen bond). It is. As a widely used material, for example, N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD) In addition, its derivatives 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: α-NPD) and 4,4 ′, 4 ″ -tris ( N-carbazolyl) -triphenylamine (abbreviation: TCTA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ′ And starburst aromatic amine compounds such as' -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA).

また、第4の層105を有機化合物に電子受容性を示す物質をドープした構成とする場合には、用いる有機化合物としてはホール輸送性材料が好ましく、芳香族アミン骨格を有する化合物が好適である。例えば、TPDの他、その誘導体であるα−NPD、あるいはTDATA、MTDATA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。一方、電子受容性を示す物質としては、例えばα−NPDに対して電子受容性を示す酸化モリブデン、酸化バナジウムや酸化レニウムのような金属酸化物が挙げられる。また、α−NPDに対して電子受容性を示すテトラシアノキノジメタン(略称:TCNQ)や2,3―ジシアノナフトキノン(略称:DCNNQ)のような有機化合物であってもよい。   When the fourth layer 105 has a structure in which an organic compound is doped with an electron-accepting substance, a hole-transporting material is preferable as the organic compound to be used, and a compound having an aromatic amine skeleton is preferable. . For example, in addition to TPD, α-NPD which is a derivative thereof, or starburst type aromatic amine compounds such as TDATA and MTDATA can be mentioned. On the other hand, examples of the substance exhibiting electron acceptability include metal oxides such as molybdenum oxide, vanadium oxide, and rhenium oxide, which exhibit electron acceptability with respect to α-NPD. Alternatively, an organic compound such as tetracyanoquinodimethane (abbreviation: TCNQ) or 2,3-dicyanonaphthoquinone (abbreviation: DCNNQ) which exhibits an electron accepting property with respect to α-NPD may be used.

また、第4の層105を無機化合物からなるホール輸送性材料を含む構成とする場合は、酸化バナジウム、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ニッケルなどのP型半導体からなる構成であるか、またはそれらP型半導体を含む構成であればよい。   In the case where the fourth layer 105 includes a hole transporting material composed of an inorganic compound, the fourth layer 105 is composed of a P-type semiconductor such as vanadium oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, cobalt oxide, or nickel oxide. Or what is necessary is just the structure containing those P-type semiconductors.

また、陰極106としては、反射率の高い金属を用いることが好ましく、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、またはこれらを含む合金であるAlLi合金、MgAg合金等を用いることができる。また、陰極106は、反射金属と他の電極材料との積層構造としてもよく、例えば、カルシウム(Ca)とAgとの積層、CaとAlとの積層、LiとAlとの積層等の積層構造としてもよい。アルカリ金属やアルカリ土類金属の膜を薄く(例えば5nm程度)形成し、反射金属と積層させることにより、電子注入性を高めることが可能となる。   Further, as the cathode 106, a metal having high reflectance is preferably used, and aluminum (Al), silver (Ag), or an AlLi alloy, an MgAg alloy, or the like containing these can be used. The cathode 106 may have a laminated structure of a reflective metal and another electrode material. For example, a laminated structure such as a laminated layer of calcium (Ca) and Ag, a laminated layer of Ca and Al, and a laminated layer of Li and Al. It is good. By forming a thin film (for example, about 5 nm) of an alkali metal or alkaline earth metal and laminating it with a reflective metal, it is possible to improve the electron injecting property.

本実施の形態で示す構造では、陰極106と、第3の層104との間に、第4の層105を有しており、反射金属で構成された陰極106と、透明導電膜で構成された第3の層104とは、直に接することがない。そのため、自然電位の違いによる電蝕を防ぐことができる。つまり、反射金属と透明導電膜とが反応してしまうことを防ぐことができる。   In the structure shown in this embodiment mode, the fourth layer 105 is provided between the cathode 106 and the third layer 104, and the cathode 106 made of a reflective metal and the transparent conductive film are used. The third layer 104 is not in direct contact. Therefore, it is possible to prevent electrolytic corrosion due to a difference in natural potential. That is, it can prevent that a reflective metal and a transparent conductive film react.

また、透明導電膜から構成される第3の層104だけでなく、第4の層105の膜厚も自由に設定することができるため、発光物質を含む第1の層102中の発光領域から反射金属までの光学距離Lを最適化するための自由度がより広がる。そのため、外部量子効率を向上するように光学距離を最適化することや、発光色の色純度を向上するように光学距離を最適化することがより容易となる。   In addition, since the film thickness of the fourth layer 105 as well as the third layer 104 formed of a transparent conductive film can be freely set, the light-emitting region in the first layer 102 containing a light-emitting substance can be used. The degree of freedom for optimizing the optical distance L to the reflective metal is further expanded. Therefore, it becomes easier to optimize the optical distance so as to improve the external quantum efficiency, and to optimize the optical distance so as to improve the color purity of the emitted color.

また、第1の層102、第2の層103、第3の層104、第4の層105、陰極106が積層した構成となっているため、第3の層から電子とホールとは発生することが可能となる。第3の層104から発生した電子は、第2の層103が電子を発生するドナー準位を有する材料を含んでいるため、第3の層104から第2の層103への電子移動の障壁が小さく、容易に第2の層103に移動し、第1の層102で陽極から注入されたホールと再結合し、発光する。一方、第3の層から発生したホールは、透明導電膜から構成される第3の層104からール輸送媒体を含む第4の層105へのホール移動の障壁が低く、容易に第4の層に移動し、陰極106まで輸送される。   Since the first layer 102, the second layer 103, the third layer 104, the fourth layer 105, and the cathode 106 are stacked, electrons and holes are generated from the third layer. It becomes possible. The electrons generated from the third layer 104 include a material having a donor level in which the second layer 103 generates electrons, and thus, an electron transfer barrier from the third layer 104 to the second layer 103. Is small, easily moves to the second layer 103, recombines with holes injected from the anode in the first layer 102, and emits light. On the other hand, the holes generated from the third layer have a low barrier for hole movement from the third layer 104 formed of the transparent conductive film to the fourth layer 105 including the hole transport medium, and the fourth layer easily It moves to the layer and is transported to the cathode 106.

つまり、本発明の構成では、実質的な電子の移動距離が短くなり、駆動電圧を低減することが可能となる。従って、外部量子効率や色純度を向上させるため光学距離を最適化し、発光物質を含む層中の発光領域から反射金属までの距離をある一定距離に設定した場合、本発明を用いることで電子の実質的な移動距離は短くなり、駆動電圧を低減することが可能となる。   That is, in the configuration of the present invention, the substantial electron moving distance is shortened, and the driving voltage can be reduced. Therefore, when the optical distance is optimized to improve external quantum efficiency and color purity and the distance from the light emitting region in the layer containing the light emitting material to the reflective metal is set to a certain distance, the present invention can be used to The substantial moving distance is shortened, and the driving voltage can be reduced.

また、光学距離を最適化するために、発光物質を含む層中の発光領域から反射金属までの距離を大きくし、膜厚を厚くした場合でも、駆動電圧の上昇を抑制することが可能となる。   Further, in order to optimize the optical distance, it is possible to suppress an increase in driving voltage even when the distance from the light emitting region in the layer containing the light emitting substance to the reflective metal is increased and the film thickness is increased. .

また、第3の層104を挟んで、第2の層103と第4の層105を積層した構成とすることにより、第2の層103と第4の層105との接触抵抗を低減することが可能になる。よって、より駆動電圧を低減することができる。また、間に第3の層104が存在することにより、第2の層103、第4の層105、それぞれを構成する材料の選択の幅が広がる。   Further, the contact resistance between the second layer 103 and the fourth layer 105 can be reduced by stacking the second layer 103 and the fourth layer 105 with the third layer 104 interposed therebetween. Is possible. Therefore, the driving voltage can be further reduced. In addition, the presence of the third layer 104 therebetween widens the range of selection of materials constituting the second layer 103 and the fourth layer 105.

なお、第2の層103と第3の層104との接触抵抗、第3の層104と第4の層105との接触抵抗は、小さい方が好ましい。   Note that the contact resistance between the second layer 103 and the third layer 104 and the contact resistance between the third layer 104 and the fourth layer 105 are preferably small.

本実施例では、本発明の発光素子の構造について図3を用いて説明する。   In this example, the structure of the light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、基板300上に発光素子の陽極301を形成する。材料として透明導電膜であるITOを用い、スパッタリング法により110nmの膜厚で形成する。陽極301の形状は2mm角とする。   First, the anode 301 of the light emitting element is formed over the substrate 300. The material is ITO, which is a transparent conductive film, and is formed with a film thickness of 110 nm by a sputtering method. The shape of the anode 301 is 2 mm square.

次に、陽極301上に発光物質を含む第1の層302を形成する。なお、本実施例における発光物質を含む第1の層302は、3つの層311、312、313からなる積層構造を有している。   Next, a first layer 302 containing a light-emitting substance is formed over the anode 301. Note that the first layer 302 containing a light-emitting substance in this embodiment has a stacked structure including three layers 311, 312, and 313.

陽極301が形成された基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに陽極301が形成された面を下方にして固定し、真空蒸着装置の内部に備えられた蒸発源に銅フタロシアニン(以下、Cu−Pcと示す)を入れ、抵抗加熱法を用いた蒸着法により20nmの膜厚でホール注入性の材料から成るホール注入層311を形成する。なお、ホール注入層311を形成する材料としては、公知のホール注入性材料を用いることができる。   The substrate on which the anode 301 was formed was fixed to the substrate holder of the vacuum deposition apparatus with the surface on which the anode 301 was formed facing downward, and copper phthalocyanine (hereinafter referred to as Cu-Pc) was attached to the evaporation source provided in the vacuum deposition apparatus. And a hole injection layer 311 made of a hole injecting material with a thickness of 20 nm is formed by an evaporation method using a resistance heating method. Note that a known hole injecting material can be used as a material for forming the hole injecting layer 311.

次に、ホール輸送性に優れた材料によりホール輸送層312を形成する。ホール輸送層312を形成する材料としては、公知のホール輸送性材料を用いることができるが、本実施例では、α−NPDを同様の方法により、40nmの膜厚で形成する。   Next, the hole transport layer 312 is formed using a material having excellent hole transportability. As a material for forming the hole transport layer 312, a known hole transport material can be used. In this embodiment, α-NPD is formed with a film thickness of 40 nm by the same method.

次に、発光層313を形成する。発光層313を形成する材料としては、公知の発光物質を用いることができるが、本実施例では、Alq3を同様の方法により、40nmの膜厚で形成する。 Next, the light emitting layer 313 is formed. As a material for forming the light-emitting layer 313, a known light-emitting substance can be used. In this embodiment, Alq 3 is formed with a thickness of 40 nm by a similar method.

このようにして、3つの層311、312、313を積層して形成する。次に、第2の層303を形成する。本実施例では、電子輸送性材料(ホスト材料)としてAlq3を、Alq3に対して電子供与性を示す物質(ゲスト材料)としてMgを用い、30nmの膜厚で共蒸着法により第2の層303を形成する。ゲスト材料の割合は1質量%とする。 In this manner, the three layers 311, 312, and 313 are stacked and formed. Next, the second layer 303 is formed. In this embodiment, Alq 3 is used as an electron transporting material (host material), Mg is used as a substance (guest material) showing electron donating property to Alq 3 , and the second film is formed by a co-evaporation method with a film thickness of 30 nm. Layer 303 is formed. The proportion of the guest material is 1% by mass.

次に、第3の層304が形成される。本実施例では、ITOを用い、140nmの膜厚で、透明導電層を形成する。   Next, a third layer 304 is formed. In this embodiment, ITO is used to form a transparent conductive layer with a thickness of 140 nm.

次に、第4の層305が形成される。本実施例では、ホール輸送性材料(ホスト材料)としてα−NPDを、α−NPDに対して電子受容性を示す物質(ゲスト材料)として酸化モリブデンを用い、150nmの膜厚で共蒸着法により第3の層を形成する。ゲスト材料の割合は25質量%とする。   Next, a fourth layer 305 is formed. In this example, α-NPD is used as a hole transporting material (host material), molybdenum oxide is used as a substance (guest material) that exhibits electron accepting property with respect to α-NPD, and the film thickness is 150 nm by a co-evaporation method. A third layer is formed. The proportion of the guest material is 25% by mass.

次に、陰極306をスパッタリング法または蒸着法により形成する。なお、本実施例では、第4の層305上にアルミニウム(150nm)を蒸着法により形成することにより陰極306を得る。   Next, the cathode 306 is formed by sputtering or evaporation. Note that in this embodiment, the cathode 306 is obtained by forming aluminum (150 nm) over the fourth layer 305 by an evaporation method.

以上のようにして、本発明の発光素子を形成する。本実施例で示す構造では、第1の層である発光物質を含む層におけるキャリアの再結合により生じる光は、陽極301から外部に出射される。   As described above, the light-emitting element of the present invention is formed. In the structure shown in this embodiment, light generated by carrier recombination in the first layer containing a light-emitting substance is emitted from the anode 301 to the outside.

本実施例で示す構造は、第3の層であるITOと陰極であるアルミニウムとの間に第4の層が設けられているので、ITOとアルミニウムとが直に接することがなく、ITOの自然電位とアルミニウムの自然電位との違いによる電蝕を防ぐことができる。   In the structure shown in this embodiment, since the fourth layer is provided between the third layer ITO and the cathode aluminum, the ITO and aluminum are not in direct contact with each other. It is possible to prevent electrolytic corrosion due to the difference between the potential and the natural potential of aluminum.

また、第3の層と第4の層の膜厚を自由に設定できることから、第1の層中の発光領域と反射金属からなる陰極との光学距離Lを最適化することがより容易となる。   Moreover, since the film thicknesses of the third layer and the fourth layer can be freely set, it is easier to optimize the optical distance L between the light emitting region in the first layer and the cathode made of the reflective metal. .

また、第3の層からキャリアを発生することができるため電子の移動距離が、従来の構成の素子よりも短くなり、駆動電圧を低減することが可能となる。   Further, since carriers can be generated from the third layer, the moving distance of electrons becomes shorter than that of a conventional element, and the driving voltage can be reduced.

本実施例では、本発明の発光素子の構成について図4を用いて説明する。   In this example, the structure of the light-emitting element of the present invention will be described with reference to FIG.

なお、基板400、陽極401、第1の層402、第2の層403、第3の層404、第4の層405、陰極406については、実施の形態1と同様の材料を用いて、同様にして形成することができるため説明を省略する。   Note that the substrate 400, the anode 401, the first layer 402, the second layer 403, the third layer 404, the fourth layer 405, and the cathode 406 are formed using the same materials as in Embodiment 1. Therefore, the description is omitted.

また、図4では、基板400上に陰極406が形成され、陰極406上に第4の層405が形成され、第4の層405上に第3の層404が形成され、第3の層404上に第2の層403が形成され、第2の層403上に発光物質を含む第1の層402が形成され、その上に陽極401が形成された構造を有する。 In FIG. 4, the cathode 406 is formed over the substrate 400, the fourth layer 405 is formed over the cathode 406, the third layer 404 is formed over the fourth layer 405, and the third layer 404 is formed. A second layer 403 is formed thereon, a first layer 402 containing a light-emitting substance is formed over the second layer 403, and an anode 401 is formed thereover.

本実施例で示す構造では、第1の層である発光物質を含む層におけるキャリアの再結合により生じる光は、陽極401から外部に出射される。   In the structure shown in this embodiment, light generated by carrier recombination in the first layer containing a light-emitting substance is emitted from the anode 401 to the outside.

本実施例で示す構造においても、実施例1で示した構造と同様の効果を得ることができる。具体的には、第3の層と陰極との間に第4の層が設けられているので、自然電位の差による電蝕を防ぐことができる。また、第3の層と第4の層の膜厚を自由に設定できることから、第1の層中の発光領域と反射金属からなる陰極との光学距離Lを最適化することがより容易となる。また、第3の層からキャリアを発生することができるため電子の移動距離が、従来の構成の素子よりも短くなり、駆動電圧を低減することが可能となる。   Also in the structure shown in this embodiment, the same effect as the structure shown in Embodiment 1 can be obtained. Specifically, since the fourth layer is provided between the third layer and the cathode, electrolytic corrosion due to a difference in natural potential can be prevented. Moreover, since the film thicknesses of the third layer and the fourth layer can be freely set, it is easier to optimize the optical distance L between the light emitting region in the first layer and the cathode made of the reflective metal. . Further, since carriers can be generated from the third layer, the moving distance of electrons becomes shorter than that of a conventional element, and the driving voltage can be reduced.

本実施例では、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’で切断した断面図である。点線で示された501は駆動回路部(ソース側駆動回路)、502は画素部、503は駆動回路部(ゲート側駆動回路)である。また、504は封止基板、505はシール材であり、シール材505で囲まれた内側は、空間507になっている。   In this embodiment, a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention in a pixel portion will be described with reference to FIG. 5A is a top view illustrating the light-emitting device, and FIG. 5B is a cross-sectional view taken along line A-A ′ in FIG. 5A. Reference numeral 501 indicated by a dotted line denotes a driving circuit portion (source side driving circuit), 502 denotes a pixel portion, and 503 denotes a driving circuit portion (gate side driving circuit). Further, reference numeral 504 denotes a sealing substrate, 505 denotes a sealing material, and the inside surrounded by the sealing material 505 is a space 507.

なお、508はソース側駆動回路501及びゲート側駆動回路503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)509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。   Reference numeral 508 denotes a wiring for transmitting signals input to the source side driver circuit 501 and the gate side driver circuit 503, and a video signal, a clock signal, and a start signal from an FPC (flexible printed circuit) 509 serving as an external input terminal. Receive a 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510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501と、画素部502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 element substrate 510. Here, a source side driver circuit 501 which is a driver circuit portion and a pixel portion 502 are shown.

なお、ソース側駆動回路501はnチャネル型TFT523とpチャネル型TFT524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、公知のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施の形態では、同一基板上に画素部と駆動回路とを形成した形態を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を、画素部が形成された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 501 is a CMOS circuit in which an n-channel TFT 523 and a p-channel TFT 524 are combined. The TFT forming the driving circuit may be formed by a known CMOS circuit, PMOS circuit or NMOS circuit. In this embodiment mode, a mode in which the pixel portion and the driver circuit are formed over the same substrate is shown; however, this is not necessarily required, and the driver circuit is formed not on the substrate on which the pixel portion is formed but outside. You can also.

また、画素部502はスイッチング用TFT511と、電流制御用TFT512と電流制御用TFTのドレインに電気的に接続された第1の電極513とを含む複数の画素により形成される。なお、第1の電極513の端部を覆って絶縁物514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 502 is formed by a plurality of pixels including a switching TFT 511, a current control TFT 512, and a first electrode 513 electrically connected to the drain of the current control TFT. Note that an insulator 514 is formed so as to cover an end portion of the first electrode 513. Here, a positive photosensitive acrylic resin film is used.

また、被覆性を良好なものとするため、絶縁物514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514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514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514として、感光性の光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、有機化合物に限らず無機化合物、例えば、酸化珪素、酸窒化珪素、シロキサン系等、の両者を使用することができる。   In order to improve the coverage, a curved surface having a curvature is formed at the upper end portion or the lower end portion of the insulator 514. For example, in the case where positive photosensitive acrylic is used as a material for the insulator 514, it is preferable that only the upper end portion of the insulator 514 has a curved surface having a curvature radius (0.2 μm to 3 μm). The insulator 514 can be either a negative type that becomes insoluble in an etchant by photosensitive light or a positive type that becomes soluble in an etchant by light, and is not limited to an organic compound. For example, both silicon oxide, silicon oxynitride, siloxane, and the like can be used.

第1の電極513上には、第1の層から第4の層516、および第2の電極517がそれぞれ形成されている。ここで、第1の電極513に用いる材料としては、透光性を有する材料を用いることが好ましい。例えば、インジウム錫酸化物(ITO)、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、2〜20%の酸化亜鉛(ZnO)を含む酸化インジウム等を用いることができる。   A first layer to a fourth layer 516 and a second electrode 517 are formed over the first electrode 513, respectively. Here, as a material used for the first electrode 513, a light-transmitting material is preferably used. For example, indium tin oxide (ITO), indium tin oxide containing silicon, indium oxide containing 2 to 20% zinc oxide (ZnO), or the like can be used.

また、第1の層から第4の層516は、蒸着マスクを用いた蒸着法、またはインクジェット法によって形成される。第1の層から第4の層516には、発光物質を含む第1の層、第2の層と、透明導電膜から構成される第3の層、第4の層と、を有し、陽極から陰極の方向に対し、第1の層と第2の層と第3の層と第4の層とが順次積層され、第4の層が陰極に接するように形成される。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、積層もしくは混合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。   The first to fourth layers 516 are formed by an evaporation method using an evaporation mask or an inkjet method. The first to fourth layers 516 include a first layer and a second layer containing a light-emitting substance, and a third layer and a fourth layer made of a transparent conductive film, The first layer, the second layer, the third layer, and the fourth layer are sequentially stacked in the direction from the anode to the cathode, and the fourth layer is formed in contact with the cathode. In addition, as a material used for a layer containing a light-emitting substance, an organic compound is usually used in a single layer, a stacked layer, or a mixed layer. In the present invention, an inorganic compound is used as part of a film made of an organic compound. The configuration is also included.

さらに、第1から第4の層516上に形成される第2の電極(陰極)517に用いる材料としては、反射率の高い金属を用いることが好ましく、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、またはこれらを含む合金であるAlLi合金、MgAg合金等を用いることができる。   Further, as a material used for the second electrode (cathode) 517 formed on the first to fourth layers 516, it is preferable to use a metal having high reflectivity, and aluminum (Al), silver (Ag), Alternatively, an AlLi alloy, an MgAg alloy, or the like that is an alloy containing these can be used.

さらにシール材505で封止基板504を素子基板510と貼り合わせることにより、素子基板510、封止基板504、およびシール材505で囲まれた空間507に発光素子518が備えられた構造になっている。なお、空間507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505で充填される場合もある。   Further, the sealing substrate 504 is bonded to the element substrate 510 with the sealant 505, whereby the light-emitting element 518 is provided in the space 507 surrounded by the element substrate 510, the sealing substrate 504, and the sealant 505. Yes. Note that the space 507 is filled with a filler and may be filled with a sealant 505 in addition to the case of being filled with an inert gas (such as nitrogen or argon).

なお、シール材505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504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 505. 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 504.

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.

例えば、本発明の発光素子を有する発光装置を表示部として有する様々な電気機器を提供することができる。   For example, various electric appliances including a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention as a display portion can be provided.

本発明の発光素子を有する発光装置を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(具体的にはデジタルビデオディスク(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6に示す。   As an electric device manufactured using a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention, 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, a mobile phone Information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine, electronic book, etc.), image playback device equipped with a recording medium (specifically, playback of a recording medium such as a digital video disc (DVD), and display the image) And a device provided with a display device capable of performing the above. Specific examples of these electric devices are shown in FIGS.

図6(A)はテレビ受像機であり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部9103に用いることにより作製される。なお、テレビ受像機は、コンピュータ用、TV放送受信用、広告表示用などの全ての情報表示用装置が含まれる。   FIG. 6A illustrates a television receiver which includes a housing 9101, a support base 9102, a display portion 9103, a speaker portion 9104, a video input terminal 9105, and the like. It is manufactured by using a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention for the display portion 9103. The television receiver includes all information display devices such as a computer, a TV broadcast receiver, and an advertisement display.

図6(B)は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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部9203に用いることにより作製される。   FIG. 6B illustrates a computer, which includes a main body 9201, a housing 9202, a display portion 9203, a keyboard 9204, an external connection port 9205, a pointing mouse 9206, and the like. It is manufactured by using a light emitting device having a light emitting element of the present invention for the display portion 9203.

図6(C)は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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部9302に用いることにより作製される。   FIG. 6C illustrates a goggle type display, which includes a main body 9301, a display portion 9302, and an arm portion 9303. It is manufactured by using a light emitting device having a light emitting element of the present invention for the display portion 9302.

図6(D)は携帯電話であり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部9403に用いることにより作製される。なお、表示部9403は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯電話の消費電力を抑えることができる。   FIG. 6D illustrates a mobile phone, which includes a main body 9401, a housing 9402, a display portion 9403, an audio input portion 9404, an audio output portion 9405, operation keys 9406, an external connection port 9407, an antenna 9408, and the like. It is manufactured by using a light emitting device having a light emitting element of the present invention for the display portion 9403. Note that the display portion 9403 can suppress power consumption of the mobile phone by displaying white characters on a black background.

図6(E)はビデオカメラであり、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。本発明の発光素子を有する発光装置をその表示部9502に用いることにより作製される。   FIG. 6E illustrates a video camera, which includes a main body 9501, a display portion 9502, a housing 9503, an external connection port 9504, a remote control receiving portion 9505, an image receiving portion 9506, a battery 9507, an audio input portion 9508, operation keys 9509, and an eyepiece. Part 9510 and the like. It is manufactured by using a light-emitting device having the light-emitting element of the present invention for the display portion 9502.

以上の様に、本発明の発光素子を有する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。本発明の発光素子を用いることにより、駆動電圧を上昇させることなく、発光物質の含む層中の発光領域から反射金属までの光学距離を最適化することが可能になる。   As described above, the applicable range of the light-emitting device having the light-emitting element 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 element of the present invention, the optical distance from the light emitting region in the layer containing the light emitting substance to the reflective metal can be optimized without increasing the driving voltage.

本発明の発光素子の素子構造を説明する図。3A and 3B each illustrate an element structure of a light-emitting element of the present invention. 従来の発光素子の素子構造を説明する図。FIG. 9 illustrates an element structure of a conventional light-emitting element. 本発明の発光素子の素子構造を説明する図。3A and 3B each illustrate an element structure of a light-emitting element of the present invention. 本発明の発光素子の素子構造を説明する図。3A and 3B each illustrate an element structure of a light-emitting element of the present invention. 発光装置について説明する図。FIG. 6 illustrates a light-emitting device. 電気機器について説明する図。The figure explaining an electric equipment.

Claims (9)

第1の基板と第2の基板とシール材とで囲まれた空間に、前記第1の基板上に設けられた発光素子を有する発光装置であって、
前記発光素子は、
陽極と、陰極との間に、発光物質を含む第1の層と、有機化合物および前記有機化合物に対して電子供与性を示す物質を含む第2の層と、透明導電膜から構成される第3の層と、ホール輸送媒体を含む第4の層と、を有し、
前記陰極は反射金属を含む層を有し、
前記第1の層と前記第2の層と前記第3の層と前記第4の層と前記陰極とが順に設けられ、
前記空間には気体が充填されていることを特徴とする発光装置。
A light-emitting device having a light-emitting element provided on the first substrate in a space surrounded by a first substrate, a second substrate, and a sealing material,
The light emitting element is
A first layer including a light emitting substance between the anode and the cathode, a second layer including an organic compound and a substance exhibiting an electron donating property with respect to the organic compound, and a transparent conductive film. 3 layers and a fourth layer containing a hole transport medium,
The cathode has a layer comprising a reflective metal;
The first layer, the second layer, the third layer, the fourth layer, and the cathode are sequentially provided;
A light emitting device, wherein the space is filled with a gas.
第1の基板と第2の基板とシール材とで囲まれた空間に、前記第1の基板上に設けられた発光素子を有する発光装置であって、
前記発光素子は、
陽極と、陰極との間に、発光物質を含む第1の層と、有機化合物および前記有機化合物に対して電子供与性を示す物質を含む第2の層と、透明導電膜から構成される第3の層と、ホール輸送媒体を含む第4の層と、を有し、
前記陰極は反射金属を含む層を有し、
前記第1の層と前記第2の層と前記第3の層と前記第4の層と前記陰極とが順に設けられ、
前記空間には樹脂が充填され、
前記発光素子と、前記第2の基板との間に前記樹脂を有することを特徴とする発光装置。
A light-emitting device having a light-emitting element provided on the first substrate in a space surrounded by a first substrate, a second substrate, and a sealing material,
The light emitting element is
A first layer including a light emitting substance between the anode and the cathode, a second layer including an organic compound and a substance exhibiting an electron donating property with respect to the organic compound, and a transparent conductive film. 3 layers and a fourth layer containing a hole transport medium,
The cathode has a layer comprising a reflective metal;
The first layer, the second layer, the third layer, the fourth layer, and the cathode are sequentially provided;
The space is filled with resin,
A light emitting device comprising the resin between the light emitting element and the second substrate .
請求項1又は請求項2において、前記第2の層に含まれる有機化合物は電子輸送性を示す有機化合物であることを特徴とする発光装置。   3. The light-emitting device according to claim 1, wherein the organic compound included in the second layer is an organic compound exhibiting an electron transporting property. 請求項1又は請求項2において、前記第2の層に含まれる有機化合物は、π共役骨格を含む配位子を有する金属錯体であることを特徴とする発光装置。   3. The light-emitting device according to claim 1, wherein the organic compound included in the second layer is a metal complex having a ligand including a π-conjugated skeleton. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、前記電子供与性を示す物質は、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属であることを特徴とする発光装置。   5. The light-emitting device according to claim 1, wherein the substance having an electron donating property is an alkali metal, an alkaline earth metal, or a rare earth metal. 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、前記電子供与性を示す物質は、Li、Cs、Mg、Ca、Ba、Er、Ybからなる群より選ばれるいずれか一又は二以上の金属であることを特徴とする発光装置。   5. The substance exhibiting electron donating property according to claim 1, wherein the substance exhibiting electron donating properties is one or more metals selected from the group consisting of Li, Cs, Mg, Ca, Ba, Er, and Yb. A light emitting device characterized by the above. 請求項1乃至請求項6のいずれか一項において、前記反射金属は、アルミニウム、銀、アルミニウムを含む合金、または銀を含む合金であることを特徴とする発光装置。   7. The light-emitting device according to claim 1, wherein the reflective metal is aluminum, silver, an alloy containing aluminum, or an alloy containing silver. 請求項1乃至請求項7のいずれか一項において、前記透明導電膜は、インジウム錫酸化物、または珪素を含有したインジウム錫酸化物、2〜20%の酸化亜鉛を含む酸化インジウムのいずれか一であることを特徴とする発光装置。   8. The transparent conductive film according to claim 1, wherein the transparent conductive film is any one of indium tin oxide, indium tin oxide containing silicon, and indium oxide containing 2 to 20% zinc oxide. A light emitting device characterized by the above. 請求項1乃至請求項8のいずれか一項に記載の発光装置を表示部に用いた電気機器。   An electrical apparatus using the light-emitting device according to claim 1 for a display portion.
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