JP6067818B2 - 発光素子、発光装置、電子機器 - Google Patents
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Description
子を備えた発光装置、電子機器に関する。
素子を用いた発光装置の開発が進められている。このような発光装置は他の薄型表示装置
と呼ばれる表示装置と比較して薄型軽量化に有利であり、自発光であるため視認性も良く
、応答速度も速い。そのため、次世代の表示装置として盛んに開発が進められ、現在、一
部実用化もなされている。
バッテリーに限りのあるモバイル機器に搭載する発光装置の消費電力は、低ければ低いほ
ど良く、常に省電力化が求められている。また、テレビやディスプレイなどモバイル用途
以外においても、消費エネルギーの低減は環境問題、エネルギー問題などに関連し要求が
ますます高まっている。
光素子の劣化の問題がある。発光素子は同じ電流量を流していたとしても、駆動時間の蓄
積に伴いその輝度が低下してゆく劣化を起こす。実製品としてこの劣化の度合いが許容さ
れうる程度である発光素子を作製する為の材料及び構造が未だ多くないことがその原因の
一つである。
がある。発光効率が改善されることによって、発光素子に流す電流が小さくても同等の輝
度を得ることができるようになり、結果として発光素子の劣化が低減される。
なり、駆動電圧の低下、ひいては消費電力の低下にも繋がる。
制御することによって発光効率の改善が図られている。
を課題とする。
とする。
を課題とする。
体とを有し、発光積層体は少なくとも第1の層と第2の層と第3の層とをこの順に有し、
第1の層はキャリア輸送性を有する層であり、第3の層は発光中心材料とそれが分散され
たホスト材料とを含む層であり、第2の層は第1の層のエネルギーギャップより大きく、
且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第2の層の膜厚
は0.1nm以上5nm未満であることを特徴とする。
体とを有し、発光積層体は少なくとも第1の層と第2の層と第3の層とをこの順に有し、
第1の層はキャリア輸送性を有する層であり、第3の層は発光中心材料とそれが分散され
たホスト材料とを含む層であり、第2の層は第1の層のエネルギーギャップより大きく、
且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第2の層の膜厚
は0.5nm以上3nm以下であることを特徴とする。
体とを有し、発光積層体は少なくとも第1の層と第2の層と第3の層とをこの順に有し、
第1の層はキャリア輸送性を有する層であり、第3の層は発光中心材料とそれが分散され
たホスト材料とを含む層であり、第2の層は第1の層のエネルギーギャップより大きく、
且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第2の層の膜厚
は1nm以上2nm以下であることを特徴とする。
ーギャップの大小を比較した図を示す。第1の層のバンドギャップをEg1、第2の層の
バンドギャップをEg2、第3の層におけるホスト材料のバンドギャップをEg3とする
と、Eg2はEg3より大きくかつEg2はEg1より大きくする。なおエネルギーギャ
ップとはLUMO準位とHOMO準位との間のエネルギーギャップをいう。
、第1の層のLUMO準位は、第3の層のLUMO準位より高く、また第2の層のHOM
O準位は、第1の層及び第3の層のHOMO準位より低く、第3の層のHOMO準位は第
1の層のHOMO準位よりも低くなっているが、必ずしもこの限りではない。
ルギーがエネルギーギャップの小さい層に移動してしまうことを防ぐことができる。その
ため発光が減少してしまったり、発光の色純度の低下してしまったりすることを抑制する
ことが可能となる。
体とを有し、発光積層体は少なくとも第1の層と第2の層と第3の層と第4の層と第5の
層とをこの順に有し、第1の層及び第5の層はキャリア輸送性を有する層であり、第3の
層は発光中心材料とそれが分散されたホスト材料とを含む層であり、第2の層は第1の層
のエネルギーギャップより大きく、且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギ
ーギャップを有し、第4の層は第5の層のエネルギーギャップより大きく、且つホスト材
料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第2の層及び第4の層との膜
厚は0.1nm以上5nm未満であることを特徴とする。
体とを有し、発光積層体は少なくとも第1の層と第2の層と第3の層と第4の層と第5の
層とをこの順に有し、第1の層及び第5の層はキャリア輸送性を有する層であり、第3の
層は発光中心材料とそれが分散されたホスト材料とを含む層であり、第2の層は第1の層
のエネルギーギャップより大きく、且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギ
ーギャップを有し、第4の層は第5の層のエネルギーギャップより大きく、且つホスト材
料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第2の層及び第4の層との膜
厚は0.5nm以上3nm以下であることを特徴とする。
体とを有し、発光積層体は少なくとも第1の層と第2の層と第3の層と第4の層と第5の
層とをこの順に有し、第1の層及び第5の層はキャリア輸送性を有する層であり、第3の
層は発光中心材料とそれが分散されたホスト材料とを含む層であり、第2の層は第1の層
のエネルギーギャップより大きく、且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギ
ーギャップを有し、第4の層は第5の層のエネルギーギャップより大きく、且つホスト材
料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第2の層及び第4の層との膜
厚は1nm以上2nm以下であることを特徴とする。
及び第5の層のエネルギーギャップの大小を比較した図を示す。第1の層のバンドギャッ
プをEg1、第2の層のバンドギャップをEg2、第3の層におけるホスト材料のバンド
ギャップをEg3、第4の層のバンドギャップをEg4、第5の層のバンドギャップをE
g5とすると、Eg2はEg3より大きくかつEg2はEg1より大きく、Eg4はEg
3より大きくかつEg4はEg5より大きい。またEg2とEg4、並びにEg1とEg
5は同じであっても違っていても構わない。
MO準位より高く、第1の層のLUMO準位は、第3の層のホスト材料のLUMO準位よ
り高く、また第2の層のHOMO準位は、第1の層及び第3の層のホスト材料のHOMO
準位より低く、第3の層のホスト材料のHOMO準位は第1の層のHOMO準位よりも低
いが、必ずしもこの限りではない。
MO準位より高く、第5の層のLUMO準位は、第3の層のホスト材料のLUMO準位よ
り高く、また第4の層のHOMO準位は、第3の層のホスト材料及び第5の層のHOMO
準位より低く、第3の層のホスト材料のHOMO準位は、第5の層のHOMO準位よりも
低いが、必ずしもこの限りではない。
第4の層のHOMO準位、第1の層のLUMO準位と第5の層のLUMO準位、第1の層
のHOMO準位と第5の層のHOMO準位は、それぞれ同じであっても違っていても構わ
ない。
ギーギャップの小さい層に移動してしまうことを防ぐことができる。そのため発光が減少
してしまったり、発光の色純度の低下してしまったりすることを抑制することが可能とな
る。
なる。
ることができるようになる。
できるようになる。
ることができるようになる。
の異なる態様で実施することが可能であり、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱すること
なくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従っ
て、本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。
図1(A)は本発明の発光素子の構成の一つを表す模式図である。図1(A)で表され
た本発明の発光素子は第1の電極100、第2の電極104との間に第1の層101、第
2の層102及び第3の層103からなる発光積層体を有している。また、第1の層10
1、第2の層102及び第3の層103は第1の電極100側から順に積層されている。
キャリア輸送層)、第3の層103は所望の発光を得るための発光層である。発光層であ
る第3の層103は発光中心となる材料(発光中心材料)がホスト材料中に分散された構
成を有する。
ネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。また、第2の層102は第1の電
極100から注入されるキャリアを輸送することが可能な材料で形成する。また、第2の
層102はその膜厚が0.1nm以上5nm未満であれば良く、好ましくはその膜厚が0
.5nm以上3nm以下、さらに好ましくは1nm以上2nm以下であることが望ましい
。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位とHOMO準位との間のエネルギーギャッ
プを言い、薄膜状態における各材料の吸収スペクトルをUV・可視光分光光度計を用いて
測定し、吸収スペクトルの長波長側の吸収端の波長から求めることとする。
4より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の
層101が輸送するキャリアは正孔であり、第2の層102は正孔を輸送することが可能
な材料で形成する。
をかけた際に発光を得られる場合、第1の層101が輸送するキャリアは電子であり、第
2の層102は電子を輸送することが可能な材料で形成する。
全な膜状にはなっておらず、第2の層102は島状に形成されている可能性がある。この
ような場合であっても本発明の構成は有効に機能する。また、本発明においては第2の層
102を形成する場合は、実際に第2の層を形成する際と同じ蒸着条件で蒸着時間対蒸着
膜厚の検量線を作製し、当該検量線上において所望の膜厚となる時間だけ蒸着することに
よって規定の膜厚の第2の層102が形成されたとみなす。
って発光中心材料が励起され、励起された発光中心材料が基底状態へ戻る際に発光を得る
ことができる。再結合による励起は、再結合によって直接発光中心材料が励起される場合
と、まず再結合によってホスト材料が励起され、その励起エネルギーが移動することによ
って発光中心材料が励起される場合とがある。
が形成されていると、発光層の発光中心材料やホスト材料の励起エネルギーが当該エネル
ギーギャップの小さい層に移動してしまう。隣接するエネルギーギャップの小さい層に発
光層から励起エネルギーが移動してしまうと、その分発光層から得られる発光が減少して
しまう上、もし、当該エネルギーギャップの小さい層が発光性であった場合、当該発光素
子から得られる光の色純度の低下も招いてしまう。
エネルギーギャップを有することが望ましい。実際の素子において発光層に接して形成さ
れる層はキャリアの輸送層、もしくはキャリアの注入及び輸送の両方を担う層であるが、
キャリアの輸送性もしくは注入性とエネルギーギャップの関係とを満足するような材料の
選択の幅はあまり広くない。特に大きいエネルギーギャップを必要とする青色発光素子に
おいては特にその幅はさらに狭い。
の層103とキャリア輸送層である第1の層101との間に第2の層102が形成されて
いる。第2の層102は上述したように、第1の層101のエネルギーギャップより大き
く且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、その膜厚が0
.1nm以上5nm未満、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以下、さらに好ま
しくは1nm以上2nm以下で形成される。
プが第1の層101のエネルギーギャップより小さくても第3の層103から第1の層1
01への励起エネルギーの移動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が向
上された発光素子を得ることができるようになる。
んど無い発光素子を得ることができるようになる。また、第2の層102が存在すること
でキャリア輸送層である第1の層101に用いることができる材料の選択の幅を大幅に広
げることができる。
が低くとも良く、キャリアを流すことができさえすれば良い。また、第2の層102の膜
厚が非常に薄いことから、従来では材料自身の信頼性が悪く、他の層として使用すると発
光素子自体の信頼性が低くなってしまっていたような材料であっても、発光素子の信頼性
を低下させることなく第2の層102の材料として用いることができることも本発明の大
きな特徴である。
から第1の層101への、励起エネルギーの移動が抑制され、発光層で発光中心材料が効
率よく発光することができるようになることから、発光効率が向上する。発光効率が向上
することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、発光素
子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子を得ることができるようになる。また
、駆動電圧も低減させることができる。なお、本発明の発光素子において、第2の層10
2はその膜厚が非常に薄いことから、第2の層102を形成したことが原因となる駆動電
圧の上昇を招かないため、発光効率の向上に伴う駆動電圧の低減効果がより顕著となる。
部のケースで第3の層103の膜厚方向に均一もしくは膜厚の中央に存在することがある
が、ほとんどのケースにおいて膜厚方向のどちらかの表面近傍に偏って存在する。このこ
とから、第2の層102は当該発光領域が偏っている側に設けられることが好ましい。
料によって形成する。この際、他方の電極を反射率の高い材料で形成することによって効
率よく発光を取り出すことができる。また、両方の電極を透光性を有する導電材料で形成
すれば、発光素子の両側から光を取り出すこともできる。なお、発光層である第3の層1
03からの発光を得る際に高い電圧をかける方の電極には仕事関数の大きい(仕事関数4
.0eV以上)導電材料を用いることが望ましく、また、発光を得る際に低い電圧をかけ
る方の電極には仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV以下)導電材料を用いることが望
ましいが、キャリアの注入性に有利な材料を低い電圧をかける方の電極に接して設けるこ
とによって仕事関数に関わらず導電材料を電極として用いることもできる。
、化合物、合金を用いることができる。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、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)、
リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ス
トロンチウム(Sr)、チタン(Ti)などの導電性を有する金属、又はアルミニウムと
シリコンからなる合金(Al−Si)、アルミニウムとチタンからなる合金(Al−Ti
)、アルミニウム、シリコン、銅からなる合金(Al−Si−Cu)等の合金、または窒
化チタン(TiN)等の金属材料の窒化物、インジウム錫酸化物(indium tin
oxide:ITO)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(本明細書ではITSOと
いう)、酸化インジウムに、さらに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合したター
ゲットを用いて形成されたもの(本明細書ではIZO(indium zinc oxi
de)という)等の金属酸化物などを用いることができる。
出す方の電極材料として好適に用いることができる。また、アルミニウムや銀など厚膜で
形成すると非透光性であるが、薄膜化すると透光性を有するようになるため、アルミニウ
ムや銀の薄膜を、透光性を有する電極として用いることもできる。なお、アルミニウムや
銀等は反射率が高いため、ある程度以上の膜厚で形成することによって反射電極として用
いることもできる。これらの電極はスパッタ法、蒸着法など公知の方法によって形成する
ことができる。
に、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、正孔輸送性の高い材料で形成する
。逆に第1の電極100の方に第2の電極104より電位が低くなるように、一定以上の
電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の層101は電子輸送性の高い材料で形成す
る。
N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)、4,4’−ビス[N−(3−メチル
フェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:TPD)、4,4’,4’’−ト
リス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’
,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルア
ミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス{N−[4−(N,N−ジ−m−トリルア
ミノ)フェニル]−N−フェニルアミノ}ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5
−トリス[N,N−ジ(m−トリル)アミノ]ベンゼン(略称:m−MTDAB)、4,
4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)、フ
タロシアニン(略称:H2Pc)、銅フタロシアニン(略称:CuPc)、バナジルフタ
ロシアニン(略称:VOPc)等が挙げられる。また、以上に述べた物質から成る層を二
以上組み合わせて形成した多層構造の層であってもよい。
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:Al
mq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(略称:Be
Bq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニ
ウム(略称:BAlq)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]
亜鉛(略称:Zn(BOX)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)等の他、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−
tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3
−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−
イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−
(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、3−
(4−ビフェニリル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−tert−ブチルフェ
ニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:p−EtTAZ))、バソフェナントロリン
(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2,2’,2’’−(1,
3,5−ベンゼントリイル)−トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略
称:TPBI)、4,4−ビス(5−メチルベンズオキサゾル−2−イル)スチルベン(
略称:BzOs)等が挙げられる。また、以上に述べた物質から成る層を二以上組み合わ
せて形成した多層構造の層であってもよい。第1の層101は蒸着法など公知の方法によ
って形成すれば良い。
、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、正孔を流すことが可能な材料で形成
する。逆に第1の電極100の方に第2の電極104より電位が低くなるように、一定以
上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、第2の層102は電子を流すことが可能な材
料で形成する。
リアの流れを妨げてしまう材料以外の材料のことを言い、移動度は非常に低くともかまわ
ない。このような材料のうち第1の層101のエネルギーギャップより大きく、ホスト材
料のエネルギーギャップ以上である材料を第2の層102として用いればよい。
としては例えば4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、2,7
−ジ(N−カルバゾリル)−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:SFDCz)、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:m−MTDATA)、2,7−ビス{N−[4−(N−カルバゾリル
)フェニル]−N−フェニルアミノ}−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:YGA
SF)、1,3,5−トリ(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:TCzB)、4,4’
,4’’−トリ(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)等をあげる
ことができる。
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)ピリジナト]亜鉛(略称:Zn(pp)2)、2−(4−ビフェニリル)−5−(4
−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,
3−ビス[5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2
−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5
−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ01)
、3−(4−ビフェニリル)−4−(4−エチルフェニル)−5−(4−tert−ブチ
ルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:P−EtTAZ)、バソフェナントロ
リン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2,2’,2’’−(
1,3,5−ベンゼントリイル)−トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)
(略称:TPBI)等を挙げることができる。
なお、発光中心材料のHOMO準位と第2の層102のLUMO準位、もしくは発光中心
材料のLUMO準位と第2の層102のHOMO準位が近いとエキサイプレックスが形成
されてしまい、発光効率が低下してしまう恐れがある。エキサイプレックス形成による発
光効率の低下を防ぐ為には、エキサイプレックスが形成されない程度に発光中心材料のH
OMO準位と第2の層102のLUMO準位、もしくは発光中心材料のLUMO準位と第
2の層102のHOMO準位が離れている材料を選択することが好ましい。第2の層10
2は蒸着法など公知の方法によって形成すればよい。
光中心物質を分散して形成されており、発光中心物質とホスト材料とを共蒸着して形成す
ることができる。
得る物質を用いればよい。具体的には、赤色系の発光を得たいときには、4−ジシアノメ
チレン−2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−
9−イル)エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJTI)、4−ジシアノメチレン−2
−メチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−9−ジュロリジン−9−イル)
エテニル]−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−tert−
ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)エテニル
]−4H−ピラン(略称:DCJTB)やペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−
ビス[2−(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジン−9−イル)
エテニル]ベンゼン等、600nmから680nmに発光スペクトルのピークを有する発
光を呈する物質を用いることができる。
)、クマリン6やクマリン545T、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:
Alq3)等、500nmから550nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈す
る物質を用いることができる。
チルアントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフ
ェニルアントラセン(略称:DPA)、9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(
略称:DNA)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−ガ
リウム(略称:BGaq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェ
ノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、9−(4−{N−[4−(9−カルバゾリル
)フェニル]−N−フェニルアミノ}フェニル)−10−フェニルアントラセン(略称:
YGAPA)等、420nmから500nmに発光スペクトルのピークを有する発光を呈
する物質を用いることができる。
チル)フェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:
Ir(CF3ppy)2(pic))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリ
ジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(ac
ac))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジ
ウム(III)ピコリナート(FIr(pic))、トリス(2−フェニルピリジナト−
N,C2’)イリジウム(略称:Ir(ppy)3)等の燐光を発光する物質も発光性の
物質として用いることができる。
−ブチルアントラセン(略称:t−BuDNA)等のアントラセン誘導体、または4,4
’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)等のカルバゾール誘導体の他、
ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ピリジナト]亜鉛(略称:Znpp2)、ビス[
2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラト]亜鉛(略称:ZnBOX)、9−
[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA
)等の金属錯体等を用いることができる。
図1(B)は本発明の発光素子の構成の一つを表す模式図である。図1(B)で表され
た本発明の発光素子は第1の電極100、第2の電極104との間に第1の層101、第
2の層102及び第3の層103からなる発光積層体を有している。図1(B)と図1(
A)との違いは、図1(B)においては第1の電極100側から第3の層103、第2の
層102及び第1の層101がこの順に積層されている構造である点である。本発明はこ
のような構造であっても良い。
キャリア輸送層)、第3の層103は所望の発光を得るための発光層である。発光層であ
る第3の層103は発光中心となる材料(発光中心材料)がホスト材料中に分散された構
成を有する。
ネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。また、第2の層102は第2の電
極104から注入されるキャリアを輸送することが可能な材料で形成する。また、第2の
層102はその膜厚が0.1nm以上5nm未満であれば良く、好ましくはその膜厚が0
.5nm以上3nm以下、さらに好ましくは1nm以上2nm以下であることが望ましい
。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位とHOMO準位との間のエネルギーギャッ
プを言う。
4より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の
層101が輸送するキャリアは電子であり、第1の層101は電子輸送層となり、電子輸
送性の高い材料で形成する。また、第2の層102は電子を輸送することが可能な材料で
形成する。
電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の層101が輸送するキャリアは正孔であり
、第1の層101は正孔輸送層となり、正孔輸送性の高い材料で形成する。また、第2の
層102は正孔を輸送することが可能な材料で形成する。
り返しとなる説明を省略する。また、第1の層101としてもちいられる正孔輸送性の高
い材料又は電子輸送性の高い材料についても具体例は実施の形態1と同じである。
全な膜状にはなっておらず、第2の層102は島状に形成されている可能性がある。この
ような場合であっても本発明の構成は有効に機能する。また、本発明においては第2の層
102を形成する場合は、実際に第2の層を形成する際と同じ蒸着条件で蒸着時間対蒸着
膜厚の検量線を作製し、当該検量線上において所望の膜厚となる時間だけ蒸着することに
よって規定の膜厚の第2の層102が形成されたとみなす。
の層103とキャリア輸送層である第1の層101との間に第2の層102が形成されて
いる。第2の層102は上述したように、第1の層101のエネルギーギャップより大き
く且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、その膜厚が0
.1nm以上5nm未満、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以下、さらに好ま
しくは1nm以上2nm以下で形成される。
プが第1の層101のエネルギーギャップより小さくても第3の層103から第1の層1
01への励起エネルギーの移動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が向
上された発光素子を得ることができるようになる。
んど無い発光素子を得ることができるようになる。また、第2の層102が存在すること
でキャリア輸送層である第1の層101に用いることができる材料の選択の幅を大幅に広
げることができる。
が低くとも良く、キャリアを流すことができさえすれば良い。また、第2の層102の膜
厚が非常に薄いことから、従来では材料自身の信頼性が悪く、他の層として使用すると発
光素子自体の信頼性が低くなってしまっていたような材料であっても、発光素子の信頼性
を低下させることなく第2の層102の材料として用いることができることも本発明の大
きな特徴の一つである。
から第1の層101への、励起エネルギーの移動が抑制され、発光層で発光中心材料が効
率よく発光することができるようになることから、発光効率が向上する。発光効率が向上
することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、発光素
子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子を得ることができるようになる。また
、駆動電圧も低減させることができる。
第2の層102を形成したことが原因となる駆動電圧の上昇を招かないため、発光効率の
向上に伴う駆動電圧の低減効果がより顕著となる。
料によって形成する。この際、他方の電極を反射率の高い材料で形成することによって効
率よく発光を取り出すことができる。また、両方の電極を透光性を有する導電材料で形成
すれば、発光素子の両側から光を取り出すこともできる。
は仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)導電材料を用いることが望ましく、また
、発光を得る際に低い電圧をかける方の電極には仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV
以下)導電材料を用いることが望ましいが、キャリアの注入性に有利な材料を低い電圧を
かける方の電極に接して設けることによって仕事関数に関わらず導電材料を電極として用
いることもできる。これら電極の具体的な材料としては実施の形態1で述べたものと同様
であるため、繰り返しとなる説明を省略する。
るので、実施の形態1の説明を参照されたい。
図2(A)は本発明の発光素子の構成の一つを表す模式図である。図2(A)で表され
た本発明の発光素子は第1の電極100、第2の電極104との間に第1の層101、第
2の層102、第3の層103及び第4の層105からなる発光積層体を有している。図
2(A)と図1(A)との違いは第3の層103と第2の電極104との間に第4の層1
05が設けられている点である。本発明はこのような構造であっても良い。
は注入性及び輸送性がどちらも高い層であり、第4の層105は第2の電極104から注
入されたキャリアの輸送性が高い層である(キャリア輸送層)。第3の層103は所望の
発光を得るための発光層である。発光層である第3の層103は発光中心となる材料(発
光中心材料)がホスト材料中に分散された構成を有する。
ネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。また、第2の層102は第1の電
極100から注入されるキャリアを輸送することが可能な材料で形成する。また、第2の
層102はその膜厚が0.1nm以上5nm未満であれば良く、好ましくはその膜厚が0
.5nm以上3nm以下、さらに好ましくは1nm以上2nm以下であることが望ましい
。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位とHOMO準位との間のエネルギーギャッ
プを言う。
リアを注入及び輸送することができる。
4より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の
層101が輸送するキャリアは正孔であり、第1の層101は正孔輸送層となり、正孔輸
送性の高い材料で形成する。また、第4の層105が輸送するキャリアは電子であり、第
4の層は電子輸送層となり、電子輸送性の高い材料で形成する。また、第2の層102は
正孔を輸送することが可能な材料で形成する。
をかけた際に発光を得られる場合、第1の層101が輸送するキャリアは電子であり、第
1の層101は電子輸送層となり電子輸送性の高い材料で形成する。また、第4の層10
5が輸送するキャリアは正孔であり、第4の層105は正孔輸送層となり、正孔輸送性の
高い材料で形成する。また、第2の層102は電子を輸送することが可能な材料で形成す
る。
り返しとなる説明を省略する。また、第1の層101としてもちいられる正孔輸送性の高
い材料又は電子輸送性の高い材料についても具体例は実施の形態1と同じである。なお、
第4の層105に用いられる正孔輸送性の高い材料又は電子輸送性の高い材料については
実施の形態1の第1の層101の材料として挙げた正孔輸送性の高い材料又は電子輸送性
の高い材料と同じであるので該当する記載を参照されたい。
全な膜状にはなっておらず、第2の層102は島状に形成されている可能性がある。この
ような場合であっても本発明の構成は有効に機能する。また、本発明においては第2の層
102を形成する場合は、実際に第2の層を形成する際と同じ蒸着条件で蒸着時間対蒸着
膜厚の検量線を作製し、当該検量線上において所望の膜厚となる時間だけ蒸着することに
よって規定の膜厚の第2の層102が形成されたとみなす。
の層103とキャリア輸送層である第1の層101との間に第2の層102が形成されて
いる。第2の層102は上述したように、第1の層101のエネルギーギャップより大き
く且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、その膜厚が0
.1nm以上5nm未満、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以下、さらに好ま
しくは1nm以上2nm以下で形成される。
プが第1の層101のエネルギーギャップより小さくても第3の層103から第1の層1
01への励起エネルギーの移動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が向
上された発光素子を得ることができるようになる。
んど無い発光素子を得ることができるようになる。また、第2の層102が存在すること
でキャリア輸送層である第1の層101に用いることができる材料の選択の幅を大幅に広
げることができる。
が低くとも良く、キャリアを流すことができさえすれば良い。また、第2の層102の膜
厚が非常に薄いことから、従来では材料自身の信頼性が悪く、他の層として使用すると発
光素子自体の信頼性が低くなってしまっていたような材料であっても、発光素子の信頼性
を低下させることなく第2の層102の材料として用いることができることも本発明の大
きな特徴の一つである。
から第1の層101への、励起エネルギーの移動が抑制され、発光層で発光中心材料が効
率よく発光することができるようになることから、発光効率が向上する。発光効率が向上
することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、発光素
子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子を得ることができるようになる。また
、駆動電圧も低減させることができる。なお、本発明の発光素子において、第2の層10
2はその膜厚が非常に薄いことから、第2の層102を形成したことが原因となる駆動電
圧の上昇を招かないため、発光効率の向上に伴う駆動電圧の低減効果がより顕著となる。
料によって形成する。この際、他方の電極を反射率の高い材料で形成することによって効
率よく発光を取り出すことができる。また、両方の電極を透光性を有する導電材料で形成
すれば、発光素子の両側から光を取り出すこともできる。なお、発光層である第3の層1
03からの発光を得る際に高い電圧をかける方の電極には仕事関数の大きい(仕事関数4
.0eV以上)導電材料を用いることが望ましく、また、発光を得る際に低い電圧をかけ
る方の電極には仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV以下)導電材料を用いることが望
ましいが、キャリアの注入性に有利な材料を低い電圧をかける方の電極に接して設けるこ
とによって仕事関数に関わらず導電材料を電極として用いることもできる。これら電極の
具体的な材料としては実施の形態1で述べたものと同様であるため、繰り返しとなる説明
を省略する。
るので、実施の形態1の説明を参照されたい。
図2(B)は本発明の発光素子の構成の一つを表す模式図である。図2(B)で表され
た本発明の発光素子は第1の電極100、第2の電極104との間に第1の層101、第
2の層102、第3の層103及び第4の層105からなる発光積層体を有している。図
2(A)と図2(B)との違いは、図2(B)においては第1の電極100側から第4の
層105、第3の層103、第2の層102及び第1の層101がこの順に積層されてい
る構造である点である。本発明はこのような構造であっても良い。
第4の層105は第1の電極100から注入されたキャリアの輸送性が高い層である(キ
ャリア輸送層)。第3の層103は所望の発光を得るための発光層である。発光層である
第3の層103は発光中心となる材料(発光中心材料)がホスト材料中に分散された構成
を有する。
ネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。また、第2の層102は第2の電
極104から注入されるキャリアを輸送することが可能な材料で形成する。また、第2の
層102はその膜厚が0.1nm以上5nm未満であれば良く、好ましくはその膜厚が0
.5nm以上3nm以下、さらに好ましくは1nm以上2nm以下であることが望ましい
。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位とHOMO準位との間のエネルギーギャッ
プを言う。
リアを注入及び輸送することができる。
4より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の
層101が輸送するキャリアは電子であり、第1の層101は電子輸送層となり、電子輸
送性の高い材料で形成する。また、第4の層105が輸送するキャリアは正孔であり、第
4の層105は正孔輸送層となり、正孔輸送性の高い材料で形成する。また、第2の層1
02は電子を輸送することが可能な材料で形成する。
電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の層101が輸送するキャリアは正孔であり
、第1の層101は正孔輸送層となり、正孔輸送性の高い材料で形成する。また、第4の
層105が輸送するキャリアは電子であり、第4の層105は電子輸送層となり、電子輸
送性の高い材料で形成する。また、第2の層102は正孔を輸送することが可能な材料で
形成する。
ため繰り返しとなる説明を省略する。また、第1の層101としてもちいられる電子輸送
性の高い材料又は正孔輸送性の高い材料についても具体例は実施の形態1と同じである。
なお、第4の層105に用いられる正孔輸送性の高い材料又は電子輸送性の高い材料につ
いては実施の形態1の第1の層101の材料として挙げた正孔輸送性の高い材料又は電子
輸送性の高い材料と同じであるので該当する記載を参照されたい。
全な膜状にはなっておらず、第2の層102は島状に形成されている可能性がある。この
ような場合であっても本発明の構成は有効に機能する。また、本発明においては第2の層
102を形成する場合は、実際に第2の層を形成する際と同じ蒸着条件で蒸着時間対蒸着
膜厚の検量線を作製し、当該検量線上において所望の膜厚となる時間だけ蒸着することに
よって規定の膜厚の第2の層102が形成されたとみなす。
の層103とキャリア輸送層である第1の層101との間に第2の層102が形成されて
いる。第2の層102は上述したように、第1の層101のエネルギーギャップより大き
く且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、その膜厚が0
.1nm以上5nm未満、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以下、さらに好ま
しくは1nm以上2nm以下で形成される。
プが第1の層101のエネルギーギャップより大きくても第3の層103から第1の層1
01への励起エネルギーの移動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が向
上された発光素子を得ることができるようになる。
んど無い発光素子を得ることができるようになる。また、第2の層102が存在すること
でキャリア輸送層である第1の層101に用いることができる材料の選択の幅を大幅に広
げることができる。
が低くとも良く、キャリアを流すことができさえすれば良い。また、第2の層102の膜
厚が非常に薄いことから、従来では材料自身の信頼性が悪く、他の層として使用すると発
光素子自体の信頼性が低くなってしまっていたような材料であっても、発光素子の信頼性
を低下させることなく第2の層102の材料として用いることができることも本発明の大
きな特徴の一つである。
から第1の層101への、励起エネルギーの移動が抑制され、発光層で発光中心材料が効
率よく発光することができるようになることから、発光効率が向上する。発光効率が向上
することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、発光素
子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子を得ることができるようになる。また
、駆動電圧も低減させることができる。なお、本発明の発光素子において、第2の層10
2はその膜厚が非常に薄いことから、第2の層102を形成したことが原因となる駆動電
圧の上昇を招かないため、発光効率の向上に伴う駆動電圧の低減効果がより顕著となる。
料によって形成する。この際、他方の電極を反射率の高い材料で形成することによって効
率よく発光を取り出すことができる。また、両方の電極を透光性を有する導電材料で形成
すれば、発光素子の両側から光を取り出すこともできる。
仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)導電材料を用いることが望ましく、また、
発光を得る際に低い電圧をかける方の電極には仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV以
下)導電材料を用いることが望ましいが、キャリアの注入性に有利な材料を低い電圧をか
ける方の電極に接して設けることによって仕事関数に関わらず導電材料を電極として用い
ることもできる。これら電極の具体的な材料としては実施の形態1で述べたものと同様で
あるため、繰り返しとなる説明を省略する。
るので、実施の形態1の説明を参照されたい。
図2(C)は本発明の発光素子の構成の一つを表す模式図である。図2(C)で表され
た本発明の発光素子は第1の電極100、第2の電極104との間に第1の層101、第
2の層102、第3の層103、第5の層106及び第4の層105からなる発光積層体
を有している。図2(C)と図2(A)との違いは第3の層103と第4の層105との
間に第5の層106が設けられている点である。本発明はこのような構造であっても良い
。
第4の層105は第2の電極104から注入されたキャリアの輸送性が高い層である(キ
ャリア輸送層)。第3の層103は所望の発光を得るための発光層である。発光層である
第3の層103は発光中心となる材料(発光中心材料)がホスト材料中に分散された構成
を有する。
ネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。また、第2の層102は第1の電
極100から注入されるキャリアを輸送することが可能な材料で形成する。
ネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。また、第5の層106は第2の電
極104から注入されるキャリアを輸送することが可能な材料で形成する。
れば良く、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以下、さらに好ましくは1nm以
上2nm以下であることが望ましい。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位とHO
MO準位との間のエネルギーギャップを言う。
起エネルギーの移動を抑制することができるようになり、発光効率がさらに向上する。こ
のような構成は発光領域が発光層である第3の層103の厚さ方向全てにわたって形成さ
れる場合に特に有効である。また、発光領域が発光層のどの部分に形成されているか不明
な場合も簡便に本発明を適用することができる構成である。
4より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の
層101が輸送するキャリアは正孔であり、第1の層101は正孔輸送層となり、正孔輸
送性の高い材料で形成する。また、第4の層105が輸送するキャリアは電子であり、第
4の層は電子輸送層となり、電子輸送性の高い材料で形成する。また、第2の層102は
正孔を輸送することが可能な材料、第5の層106は電子を輸送することが可能な材料で
形成する。
電圧をかけた際に発光を得られる場合、第1の層101が輸送するキャリアは電子であり
、第1の層101は電子輸送層となり、電子輸送性の高い材料で形成する。また、第4の
層105が輸送するキャリアは正孔であり、第4の層105は正孔輸送層となり、正孔輸
送性の高い材料で形成する。また、第2の層102は電子を輸送することが可能な材料、
第5の層106は正孔を輸送することが可能な材料で形成する。
ため繰り返しとなる説明を省略する。第5の層106に用いることが可能な材料は第2の
層102に用いることが可能な材料と同様であるので説明を省略する。
材料についても具体例は実施の形態1と同じである。なお、第4の層105に用いられる
正孔輸送性の高い材料又は電子輸送性の高い材料については実施の形態1の第1の層10
1の材料として挙げた正孔輸送性の高い材料又は電子輸送性の高い材料と同じであるので
該当する記載を参照されたい。
いことから完全な膜状にはなっておらず、第2の層102及び第5の層106は島状に形
成されている可能性がある。このような場合であっても本発明の構成は有効に機能する。
また、本発明においては第2の層102及び第5の層106を形成する場合は、実際に第
2の層102及び第5の層106を形成する際と同じ蒸着条件で蒸着時間対蒸着膜厚の検
量線を作製し、当該検量線上において所望の膜厚となる時間だけ蒸着することによって規
定の膜厚の第2の層102及び第5の層106が形成されたとみなす。
の層103とキャリア輸送層である第1の層101との間に第2の層102が、第3の層
103と第4の層105の間に第5の層106が形成されている。上述したように、第2
の層102は第1の層101のエネルギーギャップより大きく且つホスト材料のエネルギ
ーギャップ以上のエネルギーギャップを有し、第5の層106は第4の層105のエネル
ギーギャップより大きく且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップ
を有し、膜厚が0.1nm以上5nm未満、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm
以下、さらに好ましくは1nm以上2nm以下で形成される。
のエネルギーギャップが第1の層101又は第4の層105のエネルギーギャップより大
きくても、第3の層103から第1の層101や第4の層105への励起エネルギーの移
動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が向上された発光素子を得ること
ができるようになる。
動電圧の上昇がほとんど無い発光素子を得ることができるようになる。また、第2の層1
02又は第5の層106が存在することでキャリア輸送層である第1の層101や第4の
層105に用いることができる材料の選択の幅を大幅に広げることができる。
ればキャリア輸送性が低くとも良く、キャリアを流すことができさえすれば良い。また、
第2の層102や第5の層106はその膜厚が非常に薄いことから、従来では材料自身の
信頼性が悪く、他の層として使用すると発光素子自体の信頼性が低くなってしまっていた
ような材料であっても、発光素子の信頼性を低下させることなく用いることができること
も本発明の大きな特徴の一つである。
て、第3の層103から第1の層101及び第4の層105への、励起エネルギーの移動
が抑制され、発光層で発光中心材料が効率よく発光することができるようになることから
、発光効率が向上する。発光効率が向上することによって従来より小さい電流で同じ輝度
を得ることができるようになり、発光素子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素
子を得ることができるようになる。また、駆動電圧も低減させることができる。なお、本
発明の発光素子において、第2の層102及び第5の層106はその膜厚が非常に薄いこ
とから、これらの層を形成したことが原因となる駆動電圧の上昇を招かないため、発光効
率の向上に伴う駆動電圧の低減効果がより顕著となる。
料によって形成する。この際、他方の電極を反射率の高い材料で形成することによって効
率よく発光を取り出すことができる。また、両方の電極を透光性を有する導電材料で形成
すれば、発光素子の両側から光を取り出すこともできる。
は仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)導電材料を用いることが望ましく、また
、発光を得る際に低い電圧をかける方の電極には仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV
以下)導電材料を用いることが望ましいが、キャリアの注入性に有利な材料を低い電圧を
かける方の電極に接して設けることによって仕事関数に関わらず導電材料を電極として用
いることもできる。これら電極の具体的な材料としては実施の形態1で述べたものと同様
であるため、繰り返しとなる説明を省略する。
るので、実施の形態1の説明を参照されたい。
図3は本発明の発光素子の構成の一つを表す模式図である。図3(A)で表された本発
明の発光素子は第1の電極100、第2の電極104との間に第1の層101、第2の層
102、第3の層103、第4の層105、第6の層107及び第7の層108からなる
発光積層体を有している。図3(A)と図2(A)との違いは第1の層101と第1の電
極100との間に第6の層107が、第4の層105と第2の電極104との間に第7の
層108が設けられている点である。本発明はこのような構造であっても良い。
第6の層107が、第4の層105と第2の電極104との間に第7の層108が設けら
れている点である。
高い層であり、第4の層105は第2の電極104から注入されたキャリアの輸送性が高
い層である(キャリア輸送層)。第3の層103は所望の発光を得るための発光層であり
、発光層である第3の層103は発光中心となる材料(発光中心材料)がホスト材料中に
分散された構成を有する。また、第6の層107は第1の電極100からのキャリアの注
入に有利な層であり、第7の層108は第2の電極104からのキャリアの注入に有利な
層(キャリア注入層)である。
く且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有する。
を輸送することが可能な材料で形成する。第5の層106は第4の層105のエネルギー
ギャップより大きく且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有
する。また、第5の層106は第2の電極104から注入されるキャリアを輸送すること
が可能な材料で形成する。
れば良く、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以下、さらに好ましくは1nm以
上2nm以下であることが望ましい。なお、エネルギーギャップとはLUMO準位とHO
MO準位との間のエネルギーギャップを言う。
両方形成されていても構わず、これらの層が形成されていることによって電極から発光積
層体にキャリアが注入されやすくなり、駆動電圧をより低下させることができる。
電極104より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる場合
、第1の電極100から注入されるキャリアは正孔であり、第6の層107は正孔注入層
となり正孔の注入に有利な材料で形成される。また、第1の層101は正孔輸送層となり
正孔輸送性の高い材料で形成する。また、第2の電極104から注入されるキャリアは電
子であり、第7の層108は電子注入層となり、電子の注入に有利な材料で形成される。
また、第4の層は電子輸送層となり、電子輸送性の高い材料で形成する。
102に用いることが可能な材料の具体例は実施の形態1と同様であるため繰り返しとな
る説明を省略する。
をかけた際に発光を得られる場合、第1の電極100から注入されるキャリアは電子であ
り、第6の層107は電子注入層となり、電子の注入に有利な材料で形成される。また、
第1の層101は電子輸送層となり電子輸送性の高い材料で形成する。この際、第2の電
極104から注入されるキャリアは正孔であり、第7の層108は正孔注入層となり、正
孔の注入に有利な材料で形成される。また、第4の層105は正孔輸送層となり正孔輸送
性の高い材料で形成する。
102に用いることが可能な材料の具体例は実施の形態1と同様であるため繰り返しとな
る説明を省略する。
2の電極104より電位が高くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる
場合、第1の電極100から注入されるキャリアは正孔であり、第6の層107は正孔注
入層となり正孔の注入に有利な材料で形成される。また、第1の層101は正孔輸送層と
なり正孔輸送性の高い材料で形成する。また、第2の電極104から注入されるキャリア
は電子であり、第7の層108は電子注入層となり、電子の注入に有利な材料で形成され
る。また、第4の層は電子輸送層となり、電子輸送性の高い材料で形成する。
送することが可能な材料で形成する。なお、第2の層102及び第5の層106に用いる
ことが可能な材料の具体例は実施の形態1と同様であるため繰り返しとなる説明を省略す
る。
2の電極104より電位が低くなるように、一定以上の電圧をかけた際に発光を得られる
場合、第1の電極100から注入されるキャリアは電子であり、第6の層107は電子注
入層となり、電子の注入に有利な材料で形成される。また、第1の層101は電子輸送層
となり電子輸送性の高い材料で形成する。この際、第2の電極104から注入されるキャ
リアは正孔であり、第7の層108は正孔注入層となり、正孔の注入に有利な材料で形成
される。また、第4の層105は正孔輸送層となり正孔輸送性の高い材料で形成する。
送することが可能な材料で形成する。なお、第2の層102及び第5の層106に用いる
ことが可能な材料の具体例は実施の形態1と同様であるため繰り返しとなる説明を省略す
る。
料についても具体例は実施の形態1と同じである。なお、第4の層105に用いられる正
孔輸送性の高い材料又は電子輸送性の高い材料については実施の形態1の第1の層101
の材料として挙げた正孔輸送性の高い材料又は電子輸送性の高い材料と同じであるので該
当する記載を参照されたい。第6の層107及び第7の層108として用いることができ
る正孔注入に有利な材料及び電子注入に有利な材料は、各々第1の層101として挙げた
正孔輸送性の高い材料及び電子輸送性の高い材料を用いることができるが、第1の層10
1、第4の層105より相対的にキャリアの注入性が高い材料を用いることが好ましい。
ニウム、酸化アルミニウムなどの金属酸化物などでも良い。これらの酸化物に適当な有機
化合物を混合しても良い。あるいは、有機化合物であればポルフィリン系の化合物が有効
であり、フタロシアニン(略称:H2−Pc)、銅フタロシアニン(略称:Cu−Pc)
等を用いることができる。また、導電性高分子化合物に化学ドーピングを施した材料もあ
り、ポリスチレンスルホン酸(略称:PSS)をドープしたポリエチレンジオキシチオフ
ェン(略称:PEDOT)や、ポリアニリン(略称:PAni)などを用いることができ
る。
化リチウム、酸化リチウムや塩化リチウムなどのアルカリ金属塩などが好適である。ある
いは、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq3)やバソキュプロイン
(略称:BCP)などにリチウムなどのドナー性化合物を添加した層も用いることができ
る。
常に薄いことから完全な膜状にはなっておらず、第2の層102及び第5の層106は島
状に形成されている可能性がある。このような場合であっても本発明の構成は有効に機能
する。また、本発明においては第2の層102及び第5の層106を形成する場合は、実
際に第2の層及び第5の層106を形成する際と同じ蒸着条件で蒸着時間対蒸着膜厚の検
量線を作製し、当該検量線上において所望の膜厚となる時間だけ蒸着することによって規
定の膜厚の第2の層102及び第5の層106が形成されたとみなす。
光層である第3の層103とキャリア輸送層である第1の層101との間に第2の層10
2が形成されている。第2の層102は上述したように、第1の層101のエネルギーギ
ャップより大きく且つホスト材料のエネルギーギャップ以上のエネルギーギャップを有し
、その膜厚が0.1nm以上5nm未満、好ましくはその膜厚が0.5nm以上3nm以
下、さらに好ましくは1nm以上2nm以下で形成される。
プが第1の層101のエネルギーギャップより大きくても、第3の層103から第1の層
101への励起エネルギーの移動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が
向上された発光素子を得ることができるようになる。
4の層105のエネルギーギャップより大きくても、第3の層103から第4の層105
への励起エネルギーの移動を有効に抑制することが可能となった結果、発光効率が向上さ
れた発光素子を得ることができるようになる。
ていない通常の素子と比較して駆動電圧の上昇がほとんど無い発光素子を得ることができ
るようになる。また、第2の層102及び第5の層106が存在することでキャリア輸送
層である第1の層101及び第4の層105に用いることができる材料の選択の幅を大幅
に広げることができる。
ればキャリア輸送性が低くとも良く、キャリアを流すことができさえすれば良い。また、
第2の層102及び第5の層106の膜厚が非常に薄いことから、従来では材料自身の信
頼性が悪く、他の層として使用すると発光素子自体の信頼性が低くなってしまっていたよ
うな材料であっても、発光素子の信頼性を低下させることなく第2の層102及び第5の
層106の材料として用いることができることも本発明の大きな特徴の一つである。
方を有することによって、第3の層103から第1の層101への、または第3の層10
3から第4の層105への、もしくはその両方への励起エネルギーの移動が抑制され、発
光層で発光中心材料が効率よく発光することができるようになることから、発光効率が向
上する。発光効率が向上することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることがで
きるようになり、発光素子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子を得ることが
できるようになる。
層102及び第5の層106はその膜厚が非常に薄いことから、第2の層102または第
5の層106、もしくはその両方を形成したことが原因となる駆動電圧の上昇を招かない
ため、発光効率の向上に伴う駆動電圧の低減効果がより顕著となる。
料によって形成する。この際、他方の電極を反射率の高い材料で形成することによって効
率よく発光を取り出すことができる。また、両方の電極を透光性を有する導電材料で形成
すれば、発光素子の両側から光を取り出すこともできる。
は仕事関数の大きい(仕事関数4.0eV以上)導電材料を用いることが望ましく、また
、発光を得る際に低い電圧をかける方の電極には仕事関数の小さい(仕事関数3.8eV
以下)導電材料を用いることが望ましいが、キャリアの注入性に有利な材料を低い電圧を
かける方の電極に接して設けることによって仕事関数に関わらず導電材料を電極として用
いることもできる。これら電極の具体的な材料としては実施の形態1で述べたものと同様
であるため、繰り返しとなる説明を省略する。
るので、実施の形態1の説明を参照されたい。
せて本発明の他の構成に適用することもできる。
本実施の形態では、本発明の発光装置について図4、図5を参照し、作製方法を示しな
がら説明する。なお、本実施の形態ではアクティブマトリクス型の発光装置を作製する例
を示したが、本発明はパッシブ型の発光装置についてももちろん適用することが可能であ
る。
さらに半導体層を第2の下地絶縁層51b上に形成する。
チレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホンな
ど)等を用いることができる。これら基板は必要に応じてCMP等により研磨してから使
用しても良い。本実施の形態においてはガラス基板を用いる。
カリ土類金属など、半導体膜の特性に悪影響を及ぼすような元素が半導体層中に拡散する
のを防ぐ為に設ける。材料としては酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素、酸
素を含む窒化ケイ素などを用いることができる。本実施の形態では第1の下地絶縁層51
aを窒化ケイ素で、第2の下地絶縁層51bを酸化ケイ素で形成する。本実施の形態では
、下地絶縁層を第1の下地絶縁層51a、第2の下地絶縁層51bの2層で形成したが、
単層で形成してもかまわないし、2層以上の多層であってもかまわない。また、基板から
の不純物の拡散が気にならないようであれば下地絶縁層は設ける必要がない。
。第2の下地絶縁層51b上に非晶質ケイ素膜を25〜100nm(好ましくは30〜6
0nm)の膜厚で形成する。作製方法としては公知の方法、例えばスパッタ法、減圧CV
D法またはプラズマCVD法などが使用できる。その後、500℃で1時間の加熱処理を
行い、水素出しをする。
。本実施の形態のレーザ結晶化ではエキシマレーザを使用し、発振されたレーザビームを
光学系を用いて線状のビームスポットに加工し非晶質ケイ素膜に照射することで結晶質ケ
イ素膜とし、半導体層として用いる。
法や結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理を行う事によって行う方法もある。結晶化
を促進する元素としてはニッケル、鉄、パラジウム、スズ、鉛、コバルト、白金、銅、金
などが挙げられ、このような元素を用いることによって熱処理のみで結晶化を行った場合
に比べ、低温、短時間で結晶化が行われるため、ガラス基板などへのダメージが少ない。
熱処理のみにより結晶化をする場合は、基板50を熱に強い石英基板などにすればよい。
いわゆるチャネルドーピングを行う。要求されるしきい値を得る為にN型もしくはP型を
呈する不純物(リン、ボロンなど)をイオンドーピング法などにより添加する。
は半導体層にフォトレジストを塗布し、所定の形状を露光し、焼成及び現像することで半
導体層上にレジストマスクを形成し、このマスクを用いてエッチングをすることにより行
われる。
ズマCVD法またはスパッタ法を用いて膜厚を40〜150nmとしてケイ素を含む絶縁
層で形成する。本実施の形態では酸化ケイ素を用いて形成する。
、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、クロム、ニオブから選ばれた
元素、または元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、
リン等の不純物元素をドーピングした多結晶ケイ素膜に代表される半導体膜を用いてもよ
い。また、AgPdCu合金を用いてもよい。
ン、上層にモリブデンなどの2層以上の積層構造でもかまわない。積層構造としてゲート
電極を形成する場合であっても前段で述べた材料を使用するとよい。また、その組み合わ
せも適宜選択すればよい。ゲート電極54の加工はフォトレジストを用いたマスクを利用
し、エッチングをして行う。
れによって半導体層52、ゲート絶縁層53、及びゲート電極54を含む薄膜トランジス
タ70が形成される。
スタを作製できるように適宜変更すればよい。
プゲートの薄膜トランジスタを用いたが、非晶質半導体膜を用いたボトムゲート型の薄膜
トランジスタを画素部に用いることも可能である。非晶質半導体はケイ素だけではなくシ
リコンゲルマニウムも用いることができ、シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニ
ウムの濃度は0.01〜4.5atomic%程度であることが好ましい。
物元素は半導体層52に一導電型を付与することができる元素であり、n型の導電型を付
与する不純物元素としてはリン、p型の導電型を付与する不純物元素としてはボロンなど
代表的に挙げられるが、発光素子の第1の電極を陽極として機能させる場合にはp型、陰
極として機能させる場合にはn型となるように不純物元素を選択することが望ましい。
イ素により形成する。絶縁膜(水素化膜)59を形成したら480℃で1時間程度加熱を
行って、不純物元素の活性化及び半導体層52の水素化を行う。(図4(A))
絶縁層60を形成する材料としては酸化ケイ素、アクリル、ポリイミド、Low−k材料
等をもちいるとよい。また、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基として少
なくとも水素を含む有機基(例えばアルキル基、アリール基)、フルオロ基、又は少なく
とも水素を含む有機基及びフロオロ基を有する材料、いわゆるシロキサンを用いることも
できる。本実施の形態では酸化ケイ素膜を第1の層間絶縁層として形成した。(図4(B
))
マスクを用いて、半導体層52が露出するまでエッチングを行うことで形成することがで
き、ウエットエッチング、ドライエッチングどちらでも形成することができる。なお、条
件によって一回でエッチングを行ってしまっても良いし、複数回に分けてエッチングを行
っても良い。また、複数回でエッチングする際は、ウエットエッチングとドライエッチン
グの両方を用いても良い。(図4(C))
電層を所望の形状に加工し、接続部61a、配線61bなどが形成される。この配線はア
ルミニウム、銅、アルミニウムと炭素とニッケルの合金、アルミニウムと炭素とモリブデ
ンの合金等の単層でも良いが、基板側からモリブデン、アルミニウム、モリブデンの積層
構造やチタン、アルミニウム。チタンやチタン、窒化チタン、アルミニウム、チタンとい
った構造でも良い。(図4(D))
63を形成する。第2の層間絶縁層63の材料としては自己平坦性を有するアクリル、ポ
リイミド、シロキサンなどの塗布により成膜した膜が好適に利用できる。本実施の形態で
はシロキサンを第2の層間絶縁層63として用いる。(図4(E))
の画素電極のエッチングにおいて、第2の層間絶縁層63が必要以上にエッチングされて
しまうのを防ぐ為に形成する。そのため、画素電極と第2の層間絶縁層のエッチングレー
トの比が大きい場合には特に設けなくとも良い。続いて、第2の層間絶縁層63を貫通し
て接続部61aに至るコンタクトホールを形成する。
光性を有する導電層を形成したのち、当該透光性を有する導電層を加工して薄膜発光素子
の第1の電極64を形成する。ここで第1の電極64は接続部61aと電気的に接触して
いる。
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)、リチウム(Li)
、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(S
r)、チタン(Ti)などの導電性を有する金属、又はアルミニウムとシリコンからなる
合金(Al−Si)、アルミニウムとチタンからなる合金(Al−Ti)、アルミニウム
、シリコン及び銅からなる合金(Al−Si−Cu)等それらの合金、または窒化チタン
(TiN)等の金属材料の窒化物、ITO(indium tin oxide)、ケイ
素を含有するITO、酸化インジウムに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を混合した
ターゲットを用いて形成されたもの(本明細書ではIZO(indium zinc o
xide)という)等の金属化合物などにより形成することができる。
indium tin oxide)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(本明細書で
はITSOという)、酸化インジウムに、さらに2〜20wt%の酸化亜鉛(ZnO)を
混合したターゲットを用いて形成されたもの(本明細書ではIZO(indium zi
nc oxide)という)などの金属化合物の他、Al、Ag等金属の極薄膜を用いる
。また、第2の電極の方から発光を取り出す場合は第1の電極は反射率の高い材料(Al
、Ag等)を用いることができる。本実施の形態ではITSOを第1の電極64として用
いた(図5(A))。
しくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層を第1の電極64の一部が
露出するように加工し、隔壁65を形成する。隔壁65の材料としては、感光性を有する
有機材料(アクリル、ポリイミドなど)が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材
料や無機材料で形成してもかまわない。また、隔壁65の材料にチタンブラックやカーボ
ンナイトライドなどの黒色顔料や染料を分散材などを用いて分散し、隔壁65を黒くする
ことでブラックマトリクス様に用いても良い。隔壁65の第1の電極に向かう端面は曲率
を有し、当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい(図5(B
))。
る。これによって第1の電極64と第2の電極67との間に発光積層体66を挟んでなる
発光素子93を作製することができ、第1の電極に第2の電極より高い電圧をかけること
によって発光を得ることができる。第2の電極67の形成に用いられる電極材料としては
第1の電極の材料と同様の材料を用いることができる。本実施の形態ではアルミニウムを
第2の電極として用いた。
ト法など公知の方法によって形成されればよい。発光積層体66は実施の形態1乃至実施
の形態6で述べたような構成を有する。また、発光積層体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。
形成する。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でSiH4、N
2O、NH3から作製される酸化窒化ケイ素膜、またはSiH4、N2Oから作製される
酸化窒化ケイ素膜、あるいはSiH4、N2OをArで希釈したガスから形成される酸化
窒化ケイ素膜を形成すれば良い。
化ケイ素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるも
のではなく、他のケイ素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い
。また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜
やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化ケイ素膜の代わりに形成してもよい。
う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するよ
うに貼り合わせる。対向基板と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体
を充填しても良いし、シール材を画素部全面に塗布しそれにより対向基板を貼り合わせて
も良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥剤や
基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部に
フレキシブル配線基板を貼り付けることによって、発光装置が完成する。
異なっていても同様の機能を示す部分には同じ符号を付し、その説明を省略する部分もあ
る。本実施の形態では、LDD構造を有する薄膜トランジスタ70が接続部61aを介し
て発光素子93に接続している。
側に発光積層体66より発せられた光が取り出される構造である。なお94は対向基板で
あり、発光素子93が形成された後、シール材などを用い、基板50に固着される。対向
基板94と素子との間に透光性を有する樹脂88等を充填し、封止することによって発光
素子93が水分により劣化することを防ぐ事ができる。また、樹脂88が吸湿性を有して
いることが望ましい。さらに樹脂88中に透光性の高い乾燥剤89を分散させるとさらに
水分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。
されており、基板50及び対向基板94の両方に光を取り出すことが可能な構成となって
いる。また、この構成では基板50と対向基板94の外側に偏光板90を設けることによ
って画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上する。偏光板90の外側に
は保護フィルム91を設けると良い。
デオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号
が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。発光素子の発光時に
おいて、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがあり、ビデオ
信号が定電圧のものには、発光素子に印加される電圧が一定のものと、発光素子に流れる
電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光素子に印加される
電圧が一定のものと、発光素子に流れる電流が一定のものとがある。この発光素子に印加
される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光素子に流れる電流が一定のものは定電
流駆動である。定電流駆動は、発光素子の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発
明の発光装置及びその駆動方法には、上記したどの駆動方法を用いてもよい。
ような構成を有する本発明の発光装置は消費電力の小さい発光装置である。
本実施の形態では、本発明の発光装置であるパネルの外観について図7を用いて説明す
る。図7(A)は基板上に形成されたトランジスタおよび発光素子を対向基板4006と
の間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図であり、図7(B)は図7(A
)のA−A’における断面図に相応する。また、このパネルに搭載されている発光素子の
有する構成は、実施の形態2に示したような構成である。
路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また、画素部40
02と信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004の上に対向基板4006が設
けられている。よって画素部4002と信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路40
04とは基板4001とシール材4005と対向基板4006とによって充填材4007
と共に密封されている。
駆動回路4004とは薄膜トランジスタを複数有しており、図7(B)では信号線駆動回
路4003に含まれる薄膜トランジスタ4008と、画素部4002に含まれる薄膜トラ
ンジスタ4010とを示す。
動回路4004とに、信号、または電源電圧を層供給する為の配線に相当する。引き回し
配線4014は、引き回し配線4015を介して接続端子4016と接続されている。接
続端子4016はフレキシブルプリントサーキット(FPC)4018が有する端子と異
方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。
樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ポリビニルクロライド、アクリル、ポリイミ
ド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテ
ートを用いる事ができる。
ICが実装されたモジュールとをその範疇に含む。
実施の形態6のいずれかに記載の発光素子を有している為、画素部の信頼性が高い発光装
置である。また、本発明の発光装置は画素部を構成する発光素子として実施の形態1乃至
実施の形態6のいずれかに記載の発光素子を有している為、消費電力の小さい発光装置で
ある。
ることができる。
本実施の形態では、実施の形態8で示したパネル、モジュールが有する画素回路、保護
回路及びそれらの動作について説明する。なお、図4、図5に示してきた断面図は駆動用
TFT1403と発光素子1405の断面図となっている。
方向に走査線1414が配置される。また、スイッチング用TFT1401、駆動用TF
T1403、電流制御用TFT1404、容量素子1402及び発光素子1405を有す
る。
電源線1412に接続される点が異なっており、それ以外は図8(A)に示す画素と同じ
構成である。つまり、図8(A)及び図8(C)に示す両画素は、同じ等価回路図を示す
。しかしながら、行方向に電源線1412が配置される場合(図8(A))と、列方向に
電源線1412が配置される場合(図8(C))とでは、各電源線は異なるレイヤーの導
電膜で形成される。ここでは、駆動用TFT1403のゲート電極が接続される配線に注
目し、これらを作製するレイヤーが異なることを表すために、図8(A)及び図8(C)
として分けて記載する。
電流制御用TFT1404が直列に接続されており、駆動用TFT1403のチャネル長
L(1403)、チャネル幅W(1403)、電流制御用TFT1404のチャネル長L
(1404)、チャネル幅W(1404)は、L(1403)/W(1403):L(1
404)/W(1404)=5000:1〜6000:1を満たすように設定するとよい
。
制御する役目を有し、電流制御用TFT1404は線形領域で動作し発光素子1405に
対する電流の供給を制御する役目を有する。両TFTは同じ導電型を有していると作製工
程上好ましく、本実施の形態ではnチャネル型TFTとして形成する。また駆動用TFT
1403には、エンハンスメント型だけでなく、ディプリーション型のTFTを用いても
よい。上記構成を有する本発明の発光装置は、電流制御用TFT1404が線形領域で動
作するために、電流制御用TFT1404のVgsの僅かな変動は、発光素子1405の
電流値に影響を及ぼさない。つまり、発光素子1405の電流値は、飽和領域で動作する
駆動用TFT1403により決定することができる。上記構成により、TFTの特性バラ
ツキに起因した発光素子の輝度ムラを改善して、画質を向上させた発光装置を提供するこ
とができる。
に対するビデオ信号の入力を制御するものであり、スイッチング用TFT1401がオン
となると、画素内にビデオ信号が入力される。すると、容量素子1402にそのビデオ信
号の電圧が保持される。なお図8(A)及び図8(C)には、容量素子1402を設けた
構成を示したが、本発明はこれに限定されず、ビデオ信号を保持する容量がゲート容量な
どでまかなうことが可能な場合には、容量素子1402を設けなくてもよい。
8(A)に示す画素構成と同じである。同様に、図8(D)に示す画素は、TFT140
6と走査線1415を追加している以外は、図8(C)に示す画素構成と同じである。
。TFT1406がオンとなると、容量素子1402に保持された電荷は放電し、電流制
御用TFT1404がオフとなる。つまり、TFT1406の配置により、強制的に発光
素子1405に電流が流れない状態を作ることができる。そのためTFT1406を消去
用TFTと呼ぶことができる。従って、図8(B)及び図8(D)の構成は、全ての画素
に対する信号の書き込みを待つことなく、書き込み期間の開始と同時又は直後に点灯期間
を開始することができるため、デューティ比を向上することが可能となる。
1414が配置される。また、スイッチング用TFT1401、駆動用TFT1403、
容量素子1402及び発光素子1405を有する。図8(F)に示す画素は、TFT14
06と走査線1415を追加している以外は、図8(E)に示す画素構成と同じである。
なお、図8(F)の構成も、TFT1406の配置により、デューティ比を向上すること
が可能となる。
FT1451、駆動用TFT1453、消去ダイオード1461、発光素子1454が配
置されている。選択TFT1451のソースとドレインは各々、信号線1455と駆動用
TFT1453のゲートに接続されている。選択TFT1451のゲートは、第1ゲート
線1457に接続されている。駆動用TFT1453のソースとドレインは各々、第1電
源線1456と発光素子1454に接続されている。消去ダイオード1461は、駆動用
TFT1453のゲートと第2ゲート線1467に接続されている。
よって、駆動用TFT1453のゲートと電源線1456の間に接続されているが、これ
に限定されない。駆動用TFT1453のゲート電位を保持できるように配置されていれ
ばよい。また、駆動用TFT1453のゲート容量などを用いて、駆動用TFT1453
のゲート電位を保持できる場合は、容量素子1452を省いても良い。
にして、信号線1455から信号を容量素子1452に入力する。すると、その信号に応
じて、駆動用TFT1453の電流が制御され、第1電源線1456から、発光素子14
54を通って、第2電源線1458に電流が流れる。
て、消去ダイオード1461がオンして、第2ゲート線1467から駆動用TFT145
3のゲートへ電流が流れるようにする。その結果、駆動用TFT1453がオフ状態にな
る。すると、第1電源線1456から、発光素子1454を通って、第2電源線1458
には、電流が流れないようになる。その結果、非点灯期間を作ることができ、点灯期間の
長さを自由に制御できるようになる。
する)しておく。すると、消去ダイオード1461がオフするので、駆動用TFT145
3のゲート電位は保持される。
ダイオードでもよいし、PIN型ダイオードでもよいし、ショットキー型ダイオードでも
よいし、ツェナー型ダイオードでもよい。
膜トランジスタを形成する場合、駆動用TFT1403の半導体膜を大きくすると好まし
い。そのため、上記画素回路において、発光積層体からの光が封止基板側から射出する上
面発光型とすると好ましい。
FTが設けられているため低電圧駆動でき、有利であると考えられている。
について説明したが、パッシブマトリクス型の発光装置を形成することもできる。パッシ
ブマトリクス型の発光装置は、各画素にTFTが設けられていないため、高開口率となる
。発光が発光積層体の両側へ射出する発光装置の場合、パッシブマトリクス型の発光装置
を用いる透過率が高まる。
ードを設ける場合について説明する。
402、発光素子1405が設けられている。信号線1410には、ダイオード1561
と1562が設けられている。ダイオード1561と1562は、スイッチング用TFT
1401又は1403と同様に、上記実施の形態に基づき作製され、ゲート電極、半導体
層、ソース電極及びドレイン電極等を有する。ダイオード1561と1562は、ゲート
電極と、ドレイン電極又はソース電極とを接続することによりダイオードとして動作させ
ている。
成している。従って、ダイオードのソース電極又はドレイン電極と接続するには、ゲート
絶縁層にコンタクトホールを形成する必要がある。
とができる。なお、保護ダイオードを形成する位置は、これに限定されず、駆動回路と画
素との間に設けることもできる。
ことができる。
力が小さい上、上記構成を有することで、発光装置としての信頼性をさらに高めることが
可能となる。
図17(A)に本発明の発光装置の構成の一例を示す。図17(A)は順テーパー構造
を有するパッシブマトリクス型の発光装置の画素部における断面図の一部である。図17
(A)に示した本発明の発光装置は基板200、発光素子の第1の電極201、隔壁20
2、発光積層体203、発光素子の第2の電極204、対向基板207の構成を含む。
挟まれている部分に形成される。第1の電極201と第2の電極204とは互いに直交す
るストライプ状に形成され、交差部分に発光素子が形成される。隔壁202は第2の電極
204と平行に形成され、発光素子は第1の電極201を同一とする他の発光素子と隔壁
202によって絶縁されている。
体的な材料及び構成については実施の形態1乃至実施の形態6のいずれかを参照すればよ
い。
形態7における基板50、隔壁65、対向基板94に対応し、それらの構成、材料及び効
果については実施の形態1と同様であるので繰り返しとなる説明を省略する。実施の形態
7の記載を参照されたい。
などのセラミック材料又は合成材料などの対向基板207をシール用の接着剤211で固
着する。また外部入力端子部には外部回路と接続する際に、異方性導電膜212を介して
フレキシブルプリント配線基板213を用い接続をとる。保護膜210は、窒化ケイ素で
形成するものの他、応力を低減しつつガスバリア性を高める構成として、窒化炭素と窒化
ケイ素の積層体で形成しても良い。
ールの様子を示す。モジュールは外部入力端子部18、19にフレキシブルプリント配線
基板25を固着して、電源回路や信号処理回路が形成された外部回路基板と電気的に接続
する。また、外部回路の一つであるドライバIC28の実装方法は、COG法、TAB法
のどちらでも良く、図17(B)に、外部回路の一つであるドライバIC28を、COG
法を用いて実装している様子を示す。
含まれることとする。
本発明の発光装置(モジュール)を搭載した本発明の電子機器として、ビデオカメラ、
デジタルカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、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 Di
sc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置
)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図11に示す。
がこれに当たる。筐体2001、表示部2003、スピーカー部2004等を含む。本発
明の発光装置は表示部2003の信頼性が高く、消費電力の小さい発光装置である。画素
部にはコントランスを高めるため、偏光板、又は円偏光板を備えるとよい。例えば、封止
基板へ1/4λ板、1/2λ板、偏光板の順にフィルムを設けるとよい。さらに偏光板上
に反射防止膜を設けてもよい。
入力部2104、音声出力部2105、操作キー2106、アンテナ2108等を含む。
本発明の携帯電話は表示部2103の信頼性が高く、消費電力の小さい携帯電話である。
キーボード2204、外部接続ポート2205、ポインティングマウス2206等を含む
。本発明のコンピュータは表示部2203の信頼性が高く、消費電力の小さいコンピュー
タである。図11(C)ではノート型のコンピュータを例示したが、本発明はハードディ
スクと表示部が一緒に形成されているデスクトップ型のコンピュータなどにも適用するこ
とが可能である。
チ2303、操作キー2304、赤外線ポート2305等を含む。本発明のモバイルコン
ピュータは表示部2302の信頼性が高く、消費電力の小さいモバイルコンピュータであ
る。
部2403、操作キー2404、記録媒体挿入部2405等を含む。本発明の携帯型ゲー
ム機は表示部2402の信頼性が高く、消費電力の小さい携帯型ゲーム機である。
可能である。
ることができる。
、第2の層102のエネルギーギャップについて検討した結果を示す。
の層107、第1の層101、第2の層102、第3の層103、第4の層105、第7
の層108、第2の電極104を形成した。第1の電極100として酸化珪素を含むイン
ジウム錫酸化物(本実施例ではITSOという)を110nmの膜厚で形成した。ITS
Oはスパッタリング法によって成膜し、エッチングによって第1の電極100の形状を2
mm×2mmとした。次に発光素子を形成するための前処理として、多孔質の樹脂(代表
的にはPVA(ポリビニルアルコール)製、ナイロン製など)で基板表面を洗浄し、20
0℃で1時間熱処理を行い、UVオゾン処理を370秒行った。
ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)と酸化モリブデンの共蒸着膜を50nm
となるように形成した。なお、NPBと酸化モリブデンは質量比で4:1となるように成
膜した。続いて第1の層101である正孔輸送層としてNPBを10nmとなるように成
膜した。これらの積層膜上に、第2の層102を2nmで形成し、第3の層103である
発光層としてCzPA(9−[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルア
ントラセン)とYGAPA(9−(4−{N−[4−(9−カルバゾリル)フェニル]−
N−フェニルアミノ}フェニル)−10−フェニルアントラセン)を質量比で1:0.0
4となるように成膜した。このうち、CzPAがホスト材料、YGAPAが発光中心材料
として機能する。発光層の膜厚は30nmとなるようにした。さらに第4の層105であ
る電子輸送層としてAlq3(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)を30nmと
なるように、第7の層108である電子注入層としてフッ化リチウムを1nmとなるよう
に形成した。続いて第2の電極104としてAlを200nmの膜厚で成膜し、素子を完
成させ、最後に当該素子が大気に曝されることが無いように窒素雰囲気下、封止を行った
。なお、正孔注入層から第2の電極に至る膜形成は、いずれも抵抗加熱による真空蒸着法
によって行った。
−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル)を用いた素子を素子1、3.28eVのSFDC
z(2,7−ジ(N−カルバゾリル)−スピロ−9,9’−ビフルオレン)を用いた素子
を素子2、3.52eVのm−MTDATA(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)を用いた素子を素子3、3
.17eVのYGASF(2,7−ビス{N−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−
N−フェニルアミノ}−スピロ−9,9’−ビフルオレン)を用いた素子を素子4、3.
55eVのTCzB(1,3,5−トリ(N−カルバゾリル)ベンゼン)を用いた素子を
素子5、3.31eVのTCTA(4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリ
フェニルアミン)を用いた素子を素子6とした。
7eV、ホスト材料であるCzPAのバンドギャップは2.93eVであることから、素
子1乃至素子6は本発明の発光素子である。
ルギーギャップが2.97eVの4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−
2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)を用いた素子(
素子7)と、実施例である素子1乃至素子6と第2の層102の有無のみ異ならせた素子
も作製した(素子8乃至素子10)。素子8乃至素子10は同じ構造をしている。
12に横軸を第2の層102のエネルギーギャップ、縦軸を約1000cd/m2の時の
電流効率としてグラフを示す。ただし素子8乃至素子10は第2の層102が形成されて
いないので、エネルギーギャップの値は、第1の層101である正孔輸送層として機能す
るNPBの値(2.97eV)を用いる。
エネルギーギャップがキャリア輸送層より大きくホスト材料以上である素子1乃至素子6
は、第2の層のエネルギーギャップがホスト材料より小さく、キャリア輸送層と同じであ
る素子7及び第2の層が形成されていない素子8乃至素子10より電流効率、パワー効率
とも良好な値を示すことがわかる。
することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、発光素
子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子となる。また、パワー効率も改善され
ていることから、消費電力の小さい発光素子であると言える。
、第2の層102の膜厚について検討した結果を示す。
の層107、第1の層101、第2の層102、第3の層103、第4の層105、第7
の層108、第2の電極104を形成した。第1の電極100としてITSOを110n
mの膜厚で形成した。ITSOはスパッタリング法によって成膜し、エッチングによって
第1の電極100の形状を2mm×2mmとした。次に発光素子を形成するための前処理
として、多孔質の樹脂(代表的にはPVA(ポリビニルアルコール)製、ナイロン製など
)で基板表面を洗浄し、200℃で1時間熱処理を行い、UVオゾン処理を370秒行っ
た。
0nmとなるように形成した。なお、NPBと酸化モリブデンは質量比で4:1となるよ
うに成膜した。続いて第1の層101である正孔輸送層としてNPBを10nmとなるよ
うに成膜した。これらの積層膜上に、第2の層102をCBPで、第3の層103である
発光層としてCzPAとYGAPAを質量比で1:0.04となるように成膜した。この
うち、CzPAがホスト材料、YGAPAが発光中心材料として機能する。発光層の膜厚
は30nmとなるようにした。さらに第4の層105である電子輸送層としてAlq3を
30nmとなるように、第7の層108である電子注入層としてフッ化リチウムを1nm
となるように形成した。続いて第2の電極104としてAlを200nmの膜厚で成膜し
、素子を完成させ、最後に当該素子が大気に曝されることが無いように窒素雰囲気下、封
止を行った。なお、正孔注入層から第2の電極に至る膜形成は、いずれも抵抗加熱による
真空蒸着法によって行った。
mで形成した素子を素子11、2nmで形成した素子を素子12とした。比較例として、
第2の層102の膜厚が0nm(第2の層102を形成しない通常の素子)及び第2の層
の膜厚が5nmである素子も形成し、それぞれ素子13、素子14とした。
電圧―輝度特性を図15に示す。これら図中、素子11の特性は◆で、素子12の特性は
▲で、素子13の特性は●で、素子14の特性は×で表されている。また、素子11乃至
素子14を約1000cd/m2で発光させた際の素子特性をまとめた表を表2に示す。
る素子13、素子14と比較して大幅に向上していることがわかる。
することによって従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、発光素
子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子となる。また、パワー効率も改善され
ていることから、消費電力の小さい発光素子であることが分かる。
を適用した結果を示す。素子構造は実施例1、実施例2と同様、実施の形態6の図3(A
)の構成を用いている。
の層107、第1の層101、第2の層102、第3の層103、第4の層105、第7
の層108、第2の電極104を形成した。第1の電極100としてITSOを110n
mの膜厚で形成した。ITSOはスパッタリング法によって成膜し、エッチングによって
第1の電極100の形状を2mm×2mmとした。次に発光素子を形成するための前処理
として、多孔質の樹脂(代表的にはPVA(ポリビニルアルコール)製、ナイロン製など
)で基板表面を洗浄し、200℃で1時間熱処理を行い、UVオゾン処理を370秒行っ
た。
−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル]−N−フェニルアミノ}ビフェニル)を
50nmとなるように形成した。続いて第1の層101である正孔輸送層としてNPB(
4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)を10nm
となるように成膜した。これらの積層膜上に、第2の層102をCBP(4,4’−ジ(
N−カルバゾリル)ビフェニル)で2nm、第3の層103である発光層としてAlq3
(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)とクマリン6を質量比で1:0.01とな
るように成膜した。このうち、Alq3がホスト材料、クマリン6が発光中心材料として
機能する。発光層の膜厚は40nmとなるようにした。さらに第4の層105である電子
輸送層としてAlq3を10nmとなるように、第7の層108である電子注入層として
Alq3とリチウムの共蒸着膜を30nmとなるように形成した。なお、Alq3とリチ
ウムは質量比で1:0.01となるように成膜した。続いて、第2の電極104としてA
lを200nmの膜厚で成膜し、素子を完成させ、最後に当該素子が大気に曝されること
が無いように窒素雰囲気下、封止を行った。なお、正孔注入層から第2の電極に至る膜形
成は、いずれも抵抗加熱による真空蒸着法によって行った。このようにして作製した素子
を素子15とする。
素子を作製し、素子16とした。
。
値を示した。
向上することによって、従来より小さい電流で同じ輝度を得ることができるようになり、
発光素子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素子となる。また、パワー効率も改
善されていることから、消費電力の小さい発光素子であることが分かる。
d/m2、電流密度一定の条件において、駆動時間に対する輝度の変化を表したグラフを
図16に示す。
層を有さない素子16とではほぼ変わらない、むしろ素子15の方が若干良い特性を示す
ことがわかる。すなわち、素子15と素子16はほぼ同等、もしくは素子15の方が素子
16より若干良い信頼性を有する素子であると言える。
にある程度の膜厚でもって形成すると、発光素子自体の信頼性も下げてしまう恐れがあっ
た。しかし、CBPを用いた素子15がCBPを用いない素子16と同等、もしくはそれ
以上の信頼性を有するというこの結果より、本発明における第2の層には信頼性に不安の
ある材料であっても、発光素子の信頼性を低下させることなく用いることができることが
わかる。これはCBPを第2の層として用いる場合は、膜厚が薄くてもよいので、信頼性
に悪影響を及ぼす度合いよりも、第2の層としての効果の度合いの方が勝っているからで
あると推測できる。
を適用した結果を示す。素子構造は実施例1〜実施例3と同様、実施の形態6の図3(A
)で示した構成を用いている。
の層107、第1の層101、第2の層102、第3の層103、第4の層105、第7
の層108、第2の電極104を形成した。第1の電極100として酸化珪素を含むイン
ジウム錫酸化物(本実施例ではITSOという)を110nmの膜厚で形成した。ITS
Oはスパッタリング法によって成膜し、エッチングによって第1の電極100の形状を2
mm×2mmとした。次に発光素子を形成するための前処理として、多孔質の樹脂(代表
的にはPVA(ポリビニルアルコール)製、ナイロン製など)で基板表面を洗浄し、20
0℃で1時間熱処理を行い、UVオゾン処理を370秒行った。
ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル)と酸化モリブデンの共蒸着膜を50nm
となるように形成した。なお、NPBと酸化モリブデンは質量比で4:1となるように成
膜した。続いて第1の層101である正孔輸送層としてNPBを10nmとなるように成
膜した。
GASF(2,7−ビス{N−[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−N−フェニルア
ミノ}−スピロ−9,9’−ビフルオレン)を用いた。YGASFのエネルギーギャップ
は3.17eVである。
)ベンゾオキサゾラト]亜鉛)及びビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジ
ウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)2(acac))を質量比
で1:0.05となるように成膜した。このうち、ZnBOXがホスト材料、Ir(pp
y)2(acac)が発光中心材料として機能する。発光層の膜厚は30nmとなるよう
にした。またZnBOXのエネルギーギャップは2.96eVである。なおIr(ppy
)2(acac)は燐光発光の発光中心として機能する。
リノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム)を10nmとなるように形成し、
第7の層108である電子注入層として、Alq3(トリス(8−キノリノラト)アルミ
ニウム)とリチウム(Li)の質量比で1:0.01となるように成膜した。なお、Al
q3とリチウムの共蒸着膜は20nmとなるように形成した。
後に当該素子が大気に曝されることが無いように窒素雰囲気下、封止を行った。なお、正
孔注入層から第2の電極に至る膜形成は、いずれも抵抗加熱による真空蒸着法によって行
った。このようにして作製した素子を素子18とする。
発光素子を作製し、素子17とした。
1に輝度−電流効率特性を示す。なお□は素子17(比較例)、◇は素子18(本実施例
)を示している。
示す。
に大幅に上昇しており、素子17に比べて素子18の方が良好な値を示すことがわかる。
とが分かる。発光効率が向上することによって、従来より小さい電流で同じ輝度を得るこ
とができるようになる。そのため発光素子の劣化が抑制され、信頼性の改善された発光素
子となる。また、パワー効率も改善されていることから、消費電力の小さい発光素子であ
ることが分かる。
実施例1及び実施例2で使用したYGAPA(9−(4−{N−[4−(9−カルバゾ
リル)フェニル]−N−フェニルアミノ}フェニル)−10−フェニルアントラセン)、
CzPA(9−[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルアントラセン)
は新規物質であるため、以下に合成方法を記載する。
(i)N−(4−ブロモフェニル)カルバゾールの合成。
1,4−ジブロモベンゼンを56.3g(0.24mol)、カルバゾールを31.3
g(0.18mol)、ヨウ化銅を4.6g(0.024mol)、炭酸カリウムを66
.3g(0.48mol)、18−クラウン−6−エーテルを2.1g(0.008mo
l)、300mlの三口フラスコに入れ窒素置換し、1,3−ジメチル−3,4,5,6
−テトラヒドロ−2(1H)−ピリミジノン(1,3−dimethyl−3,4,5,
6−tetrahydro−2(1H)−pyrimidinone(DMPUとも呼ぶ
))を8ml加え、180℃で6時間撹拌した。反応混合物を室温まで冷ましてから、吸
引ろ過により沈殿物を除去し、ろ液を希塩酸、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、飽和食塩
水の順で洗浄し、硫酸マグネシウムにより乾燥した。乾燥後、反応混合物を自然ろ過し、
ろ液を濃縮して、得られた油状物質をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:
酢酸エチル=9:1)により精製し、クロロホルム、ヘキサンにより再結晶したところ、
目的物の淡褐色プレート状結晶を20.7g、収率35%で得た。
。
N−(4−ブロモフェニル)カルバゾールを5.4 g(17.0mmol)、アニリ
ンを1.8 ml(20.0mmol)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(
0)(略称:Pd(dba)2)を100mg(0.17mmol)、ナトリウム−te
rt−ブトキシド(略称:tert−BuONa)3.9g(40mmol)を200m
lの三口フラスコに入れ窒素置換し、トリ−tert−ブチルホスフィン(略称:P(t
ert−Bu)3)を0.1ml、トルエン50mlを加えて、80℃、6時間撹拌した
。反応混合物を、フロリジール、セライト、アルミナを通してろ過し、ろ液を水、飽和食
塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。反応混合物を自然ろ過し、ろ液を濃縮して
得られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=9:1
)により精製したところ目的物を4.1g、収率73%で得た。核磁気共鳴法(1H−N
MR)によって、この化合物が9−[4−(N−フェニルアミノ)フェニル]カルバゾー
ルであることを確認した。
−2)を次に示す。
)の合成]
(i) 9−フェニルアントラセンの合成
9−ブロモアントラセンを5.4g(21.1mmol)、フェニルボロン酸を2.6g
(21.1mmol)、Pd(OAc)2を60mg(0.21mmol)、2mol
/lの炭酸カリウム(K2CO3)水溶液を10ml(20mmol)、トリ(オルトト
リル)ホスフィン(P(o−tolyl)3)を263mg(0.84mmol)、1,
2−ジメトキシエタン(略称:DME)を20ml混合し、80℃、9時間撹拌した。反
応後、析出した固体を吸引ろ過で回収してから、トルエンに溶かしフロリジール、セライ
ト、アルミナを通してろ過をした。ろ液を水、飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで
乾燥した。自然ろ過後、ろ液を濃縮したところ目的物である9−フェニルアントラセンの
淡褐色固体を21.5g収率85%で得た(合成スキーム(b−3))。
9−フェニルアントラセン6.0g(23.7mmol)を四塩化炭素80mlに溶か
し、その反応溶液へ、滴下ロートにより、臭素3.80g(21.1mmol)を四塩化
炭素10mlに溶かした溶液を滴下した。滴下終了後室温で1時間攪拌した。反応後チオ
硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応をストップさせた。有機層をNaOH水溶液、飽和食
塩水で洗浄し硫酸マグネシウムで乾燥した。自然ろ過後、濃縮しトルエンに溶かしフロリ
ジール、セライト、アルミナを通してろ過を行った。ろ液を濃縮し、ジクロロメタン、ヘ
キサンにより再結晶を行ったところ、目的物である9−ブロモ−10−フェニルアントラ
センの淡黄色固体を7.0g、収率89%で得た(合成スキーム(b−4))。
9−ブロモ−10−フェニルアントラセン3.33g(10mmol)をテトラヒドロフ
ラン(略称:THF)80mlに溶かし、−78℃にしてから、その反応溶液へ滴下ロー
トにより、n−BuLi(1.6M)7.5ml(12.0mmol)を滴下し1時間攪
拌した。ヨウ素5g(20.0mmol)をTHF20mlに溶かした溶液を滴下し−7
8℃でさらに2時間攪拌した。反応後チオ硫酸ナトリウム水溶液を加えて反応をストップ
した。有機層をチオ硫酸ナトリウム水溶液、飽和食塩水で洗浄し硫酸マグネシウムで乾燥
した。自然濾過後ろ液を濃縮して、得られた固体をエタノールにより再結晶したところ目
的物である9−ヨード−10−フェニルアントラセンの淡黄色固体を3.1g、収率83
%で得た(合成スキーム(b−5))。
合成
9−ヨード−10−フェニルアントラセン1.0g (2.63 mmol)、p−ブロ
モフェニルボロン酸542 mg (2.70mmol)、Pd(PPh3)4 46m
g(0.03mmol)、2mol/Lの炭酸カリウム(K2CO3)水溶液3ml(6
mmol)、トルエン 10mlを80℃、9時間撹拌した。反応後、トルエンを加えて
からフロリジール、セライト、アルミナを通してろ過をした。ろ液を水、飽和食塩水で洗
浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。自然ろ過後、ろ液を濃縮し、クロロホルム、ヘキサ
ンにより再結晶したところ目的物である9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルア
ントラセンの淡褐色固体を562mg、収率45%で得た(合成スキーム(b−6))。
9−(4−ブロモフェニル)−10−フェニルアントラセン409mg(1.0mmo
l)、9−[4−(N−フェニルアミノ)フェニル]カルバゾール 339 mg(1.
0mmol)、Pd(dba)2 6mg(0.01mmol)、tert−BuONa
500mg(5.2mol)、P(tert−Bu)3 0.1ml、トルエン10m
l、80℃で4時間攪拌した。反応後、溶液を水で洗浄し、水層をトルエンで抽出し、有
機層と併せて飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。自然ろ過後、濃縮し得
られた油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:トルエン=7:3)に
より精製し、ジクロロメタン、ヘキサンにより再結晶したところ目的物であるYGAPA
の黄色粉末状固体を534mg収率81%で得た(合成スキーム(b−7))。この化合
物を核磁気共鳴法(1H−NMR)によって測定したところ、YGAPAであることが確
認できた。
ェニルアントラセンを出発原料とするCzPAの合成法を示す。9−(4−ブロモフェニ
ル)−10−フェニルアントラセン1.3g(3.2mmol)、カルバゾール578m
g(3.5mmol)、ビス(ジベンジリデンアセトン)パラジウム(0)50mg(0
.017mmol)、t−ブトキシナトリウム1.0mg(0.010mmol)、トリ
(t−ブチル)ホスフィン0.1mL、トルエン30mLの混合物を110℃で10時間
加熱還流した。反応後、反応溶液を水で洗浄し、水層をトルエンで抽出し、有機層と併せ
て飽和食塩水で洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。自然ろ過後、ろ液を濃縮し得られ
た油状物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:トルエン=7:3)により
精製し、ジクロロメタン、ヘキサンにより再結晶したところ目的物のCzPAを1.5g
、収率93%で得た。得られたCzPA5.50gを270℃、アルゴン気流下(流速3
.0ml/min)、圧力6.7Paの条件下で20時間昇華精製を行ったところ、3.
98gを回収し回収率は72%であった。9−フェニル−10−(4−ブロモフェニル)
アントラセンからのCzPAの合成スキームを以下に示す。この化合物を核磁気共鳴法(
1H−NMR)によって測定したところ、CzPAであることが確認できた。
19 外部入力端子部
25 フレキシブルプリント配線基板
28 ドライバIC
50 基板
51a 下地絶縁層
51b 下地絶縁層
52 半導体層
53 ゲート絶縁層
54 ゲート電極
59 絶縁膜(水素化膜)
60 層間絶縁層
61a 接続部
61b 配線
63 層間絶縁層
64 電極
65 隔壁
66 発光積層体
67 電極
70 薄膜トランジスタ
88 樹脂
89 乾燥剤
90 偏光板
91 保護フィルム
93 発光素子
94 対向基板
100 電極
101 層
102 層
103 層
104 電極
105 層
106 層
107 層
108 層
200 基板
201 電極
202 隔壁
203 発光積層体
204 電極
207 対向基板
210 保護膜
211 接着剤
212 異方性導電膜
213 フレキシブルプリント配線基板
1401 スイッチング用TFT
1402 容量素子
1403 駆動用TFT
1404 電流制御用TFT
1405 発光素子
1406 TFT
1410 信号線
1411 電源線
1412 電源線
1414 走査線
1415 走査線
1451 選択TFT
1452 容量素子
1453 駆動用TFT
1454 発光素子
1455 信号線
1456 電源線
1457 ゲート線
1458 電源線
1461 消去ダイオード
1467 ゲート線
1500 画素部
1554 共通電位線
1561 ダイオード
2001 筐体
2003 表示部
2004 スピーカー部
2101 本体
2102 筐体
2103 表示部
2104 音声入力部
2105 音声出力部
2106 操作キー
2108 アンテナ
2201 本体
2202 筐体
2203 表示部
2204 キーボード
2205 外部接続ポート
2206 ポインティングマウス
2301 本体
2302 表示部
2303 スイッチ
2304 操作キー
2305 赤外線ポート
2401 筐体
2402 表示部
2403 スピーカー部
2404 操作キー
2405 記録媒体挿入部
4001 基板
4001 基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 対向基板
4007 充填材
4008 薄膜トランジスタ
4010 薄膜トランジスタ
4011 発光素子
4014 配線
4015 配線
4016 接続端子
4018 フレキシブルプリントサーキット(FPC)
4019 異方性導電膜
Claims (7)
- 陽極と陰極との間に、第1の層、第2の層、第3の層を有し、
前記陽極側から、前記第1の層、前記第2の層、前記第3の層の順に位置し、
前記第1の層は正孔輸送性を有する層であり、
前記第3の層は発光中心材料と前記発光中心材料が分散されたホスト材料とを含む層であり、
前記第2の層は前記第1の層のバンドギャップより大きく、且つ前記ホスト材料のバンドギャップ以上のバンドギャップを有し、
前記第2の層のHOMO準位は、前記第1の層のHOMO準位よりも低く、
前記第2の層のHOMO準位は、前記ホスト材料のHOMO準位よりも低く、
前記第2の層の膜厚は0.1nm以上5nm未満であることを特徴とする発光素子。 - 請求項1において、
前記発光中心材料のHOMO準位と、前記第2の層のLUMO準位とは、エキサイプレックスが形成されない程度に離れていることを特徴とする発光素子。 - 陽極と陰極との間に、第1の層、第2の層、第3の層を有し、
前記陽極側から、前記第3の層、前記第2の層、前記第1の層の順に位置し、
前記第1の層は電子輸送性を有する層であり、
前記第3の層は発光中心材料と前記発光中心材料が分散されたホスト材料とを含む層であり、
前記第2の層は前記第1の層のバンドギャップより大きく、且つ前記ホスト材料のバンドギャップ以上のバンドギャップを有し、
前記第2の層のLUMO準位は、前記第1の層のLUMO準位よりも高く、
前記第2の層のLUMO準位は、前記ホスト材料のLUMO準位よりも高く、
前記第2の層の膜厚は0.1nm以上5nm未満であることを特徴とする発光素子。 - 請求項3において、
前記発光中心材料のLUMO準位と、前記第2の層のHOMO準位とは、エキサイプレックスが形成されない程度に離れていることを特徴とする発光素子。 - 陽極と陰極との間に、第1の層、第2の層、第3の層、第4の層、第5の層を有し、
前記陽極側から、前記第1の層、前記第2の層、前記第3の層、前記第4の層、前記第5の層の順に位置し、
前記第1の層は正孔輸送性を有する層であり、
前記第5の層は電子輸送性を有する層であり、
前記第3の層は発光中心材料と前記発光中心材料が分散されたホスト材料とを含む層であり、
前記第2の層は前記第1の層のバンドギャップより大きく、且つ前記ホスト材料のバンドギャップ以上のバンドギャップを有し、
前記第2の層のHOMO準位は、前記第1の層のHOMO準位よりも低く、
前記第2の層のHOMO準位は、前記ホスト材料のHOMO準位よりも低く、
前記第2の層の膜厚は0.1nm以上5nm未満であり、
前記第4の層は前記第1の層のバンドギャップより大きく、且つ前記ホスト材料のバンドギャップ以上のバンドギャップを有し、
前記第2の層のLUMO準位は、前記第5の層のLUMO準位よりも高く、
前記第2の層のLUMO準位は、前記ホスト材料のLUMO準位よりも高く、
前記第4の層の膜厚は0.1nm以上5nm未満であることを特徴とする発光素子。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の発光素子を有する発光装置。
- 請求項6に記載の発光装置を有する電子機器。
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