JP6805290B2 - 発光素子、発光装置、電子機器および照明装置 - Google Patents
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Description
る発光素子に関する。また、この様な発光素子を有する発光装置に関する。さらに、この
様な発光装置を用いて完成させた電子機器および照明装置に関する。
いた発光素子は、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。特に
、発光素子をマトリクス状に配置した表示装置は、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考えられている。
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正孔がEL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緩和す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。
発等が盛んに行われている。
にアルカリ金属やアルカリ土類金属、若しくは希土類金属等の仕事関数の低い金属をドー
プすることにより、陰極から有機化合物を含む電子注入層へ電子を注入する際の注入障壁
を低下させ、駆動電圧を低下させるという報告がなされている(例えば、特許文献1参照
)。
可能にするという報告がなされている(例えば、特許文献2参照)。
合物に金属酸化物がドープされた層が形成され、該金属酸化物がドープされた層と接して
、電子輸送性の有機化合物にアルカリ金属やアルカリ土類金属、若しくは希土類金属等の
仕事関数の低い金属がドープされた層が形成される構造とし、その膜厚を厚くすることに
より、発光スペクトルの光学調整を行うというものである。この場合、正孔輸送性の有機
化合物は、電子輸送性の有機化合物よりもキャリアの移動度が高いため、電子輸送性の有
機化合物に仕事関数の低い金属がドープされた層の膜厚を厚くする場合に比べて駆動電圧
の上昇を抑えることができる。
が接する構造の場合、空間的な構造環境への影響(p−n接合が形成され、キャリアの移
動に伴う空乏層の形成が生じる)や、アクセプター性物質とドナー性物質との相互作用に
よる互いの機能阻害のために、駆動電圧の上昇を招いてしまう。
とを目的の一とする。また、この様な発光素子を含むことにより消費電力を低減させた発
光装置を提供することを目的の一とする。
駆動電圧の上昇を抑えることが可能な発光素子を提供することを目的の一とする。また、
この様な発光素子を含むことにより消費電力を低減させた発光装置を提供することを目的
の一とする。
を抑えることができ、光学調整が可能である発光素子を提供することを目的の一とする。
また、この様な発光素子を含むことにより消費電力を低減させつつ、色純度の良い発光装
置を提供することを目的の一とする。
光素子における駆動電圧の上昇を抑えることを目的の一とする。また、この様な発光素子
を含むことにより消費電力を低減させた発光装置を提供することを目的の一とする。
物質を含む層におけるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにく
い構造を有する発光素子を提供することを目的の一とする。また、この様な発光素子を含
むことにより消費電力を低減させた発光装置を提供することを目的の一とする。
とEL層との間にキャリアの発生が可能である第1の層を陰極と接して形成し、第1の層
で生じた電子の受け渡しを行う第2の層を第1の層と接して形成し、第2の層から渡され
た電子をEL層に注入する第3の層を第2の層と接して形成する。
1の層で発生したキャリアの内、正孔(ホール)は、陰極に移動し、電子は、第2の層に
移動する。
ー準位よりもやや高いLUMO準位(好ましくは、−5.0eV以上、さらに好ましくは
−5.0eV以上−3.0eV以下)を有する電子輸送性の高い物質を用いるため、第1
の層から第2の層への電子の移動が容易となる。
、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物のように電子注入性の高い物質の
いずれかを用いるか、または、ドナー性物質を含む電子輸送性の高い物質を用いて形成さ
れるため、電子をEL層に注入する際の注入障壁が緩和される。
、陰極と接して正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質とを含む第1の層を有し、第
1の層と接して電子輸送性の高い物質を含む第2の層を有し、第2の層およびEL層と接
してアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類
金属化合物、または希土類金属の化合物のいずれかを含む第3の層とを有する。
の層と第3の層とが接する構成も含むこととする。
の間に、陰極と接して正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質とを含む第1の層を有
し、第1の層と接して電子輸送性の高い物質を含む第2の層を有し、第2の層およびEL
層と接してドナー性物質および電子輸送性の高い物質を含む第3の層とを有する。
.0以下の比率でアクセプター性物質を含む。
含む層からなる積層構造である。
上0.1以下の比率でドナー性物質を含む。
ルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属の化合物である。
0eV以上である。
含窒素縮合芳香族化合物である。
の層を含み、第5の層と陽極とが接する。
.0以下の比率でアクセプター性物質を含む。
含む層からなる積層構造である。
期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物である。
び照明装置も範疇に含めるものである。従って、本明細書中における発光装置とは、画像
表示デバイス、発光デバイス、もしくは光源(照明装置含む)を指す。また、発光装置に
コネクター、例えばFPC(Flexible printed circuit)もし
くはTAB(Tape Automated Bonding)テープもしくはTCP(
Tape Carrier Package)が取り付けられたモジュール、TABテー
プやTCPの先にプリント配線板が設けられたモジュール、または発光素子にCOG(C
hip On Glass)方式によりIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも
全て発光装置に含むものとする。
ことができる。なお、この様な発光素子を含むことにより、消費電力を低減させた発光装
置、さらには電子機器および照明装置を提供することができる。
発光素子の電極間に存在する層の膜厚を変化させた場合においても、駆動電圧の上昇を抑
えることが可能な発光素子を提供することができる。なお、この様な発光素子を含むこと
により、消費電力を低減させた発光装置を提供することができる。
昇しないことから、発光スペクトルの光学調整を行うために電極間に存在する層の膜厚を
変化させても、駆動電圧の上昇を抑えることが可能な発光素子を提供することができる。
なお、この様な発光素子を含むことにより、消費電力を低減させつつ色純度の良い発光装
置を提供することができる。
入性の高い物質またはドナー性物質を含む第3の層との間に第2の層が挟まれた構成とす
ることにより、アクセプター性物質と電子注入性の高い物質の相互作用、またはアクセプ
ター性物質とドナー性物質による相互作用が生じにくくなり、互いの機能を阻害しにくい
構造を有する発光素子を提供することができる。なお、この様な発光素子を含むことによ
り消費電力を低減させた発光装置を提供することができる。
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が可能である。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容
に限定して解釈されるものではない。
本実施の形態では、本発明の一態様である発光素子の素子構造について、図1(A)(B
)により説明する。
むEL層103が挟まれており、陰極102とEL層103との間には陰極102側から
キャリアの発生が可能な第1の層である電荷発生領域106、電荷発生領域106で生じ
た電子の受け渡しを行う第2の層である電子リレー層105、および電子リレー層105
から渡された電子をEL層に注入する第3の層である電子注入バッファー104が順次積
層された構造を有する。
し、正孔は、陰極102へ移動し、電子は電子リレー層105へ移動する。また、電子リ
レー層105は、電子輸送性が高いため、電子注入バッファー104へ電子を速やかに送
ることが可能である。さらに、電子注入バッファー104は、EL層103に電子を注入
する場合の注入障壁を緩和することができるため、EL層103への電子注入効率を高め
ることができる。
111は、陽極101のフェルミ準位、112は、陰極102のフェルミ準位、113は
、EL層103のLUMO(最低空分子軌道:Lowest Unoccupied M
olecular Orbiatal)準位、114は、電子リレー層105のLUMO
準位、115は、電荷発生領域106におけるアクセプター性物質のアクセプター準位を
示す。
層103に注入する層として機能するため、電子リレー層105のLUMO準位は、電荷
発生領域106におけるアクセプター性物質のアクセプター準位と、EL層103のLU
MO準位との間の準位を占めるように形成される。具体的には、およそ−5.0eV以上
−3.0eV以下とするのが好ましい。また、電子リレー層105を設けることにより、
電荷発生領域106と電子注入バッファー104との間における相互作用を防ぐことがで
きる。
に移動した電子は、電子注入バッファー104によって、注入障壁が緩和されるためにE
L層103のLUMO準位113へと容易に注入される。なお、電荷発生領域106にお
いて発生した正孔は、陰極102に移動する。
合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることが好ましい。具体的に
は、例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)
、珪素若しくは酸化珪素を含有した酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜
鉛(IZO:Indium Zinc Oxide)、酸化タングステン及び酸化亜鉛を
含有した酸化インジウム等が挙げられる。
応用して作製しても構わない。例えば、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)膜は、酸化
インジウムに対し1〜20wt%の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いてスパッタリング
法により形成することができる。また、酸化タングステン及び酸化亜鉛を含有した酸化イ
ンジウム膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を
0.1〜1wt%含有したターゲットを用いてスパッタリング法により形成することがで
きる。
Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム
(Pd)、チタン(Ti)、または金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン等)、モリブ
デン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化
物、チタン酸化物等が挙げられる。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)
/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレン
スルホン酸)(PAni/PSS)等の導電性ポリマーを用いても良い。但し、陽極10
1と接して電荷発生領域を設ける場合には、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag等様
々な導電性材料を陽極101に用いることができる。
い)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。
このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の第1族または第2族に属する元素、
すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(
Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこ
れらを含む合金(MgAg、AlLi)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb
)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙げられる。なお、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、これらを含む合金の膜は、真空蒸着法を用いて形成することができる。また
、アルカリ金属またはアルカリ土類金属を含む合金はスパッタリング法により形成するこ
とも可能である。また、銀ペーストなどをインクジェット法などにより成膜することも可
能である。
えば、フッ化リチウム(LiF)、酸化リチウム(LiOx)、フッ化セシウム(CsF
)、フッ化カルシウム(CaF2)、フッ化エルビウム(ErF3)など)の薄膜と、ア
ルミニウム等の金属膜とを積層することによって、陰極102を形成することも可能であ
る。しかしながら、本実施の形態で示す構成のように陰極102と接して電荷発生領域を
設ける場合には、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、珪素若しくは酸化珪
素を含有した酸化インジウム−酸化スズ等様々な導電性材料を陰極102に用いることが
できる。
が可視光に対する透光性を有すればよい。透光性は、ITOのような透明電極を用いるか
、あるいは電極の膜厚を薄くすることにより確保できる。
成された積層構造であっても良い。発光層以外には、正孔注入性の高い物質、正孔輸送性
の高い物質または電子輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、バイポーラ性(電子及
び正孔の輸送性の高い)の物質等からなる層が挙げられる。具体的には、正孔注入層、正
孔輸送層、発光層、正孔阻止層(ホールブロッキング層)、電子輸送層、電子注入層等が
挙げられ、これらは、陽極側から適宜組み合わせて構成することができる。さらに、EL
層103のうちの陽極101と接する側に電荷発生領域を設けることもできる。
例えば、モリブデン酸化物やバナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物
、マンガン酸化物等を用いることができる。この他、フタロシアニン(略称:H2Pc)
や銅フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物、或いはポリ(3
,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(PEDOT/PS
S)等の高分子等によっても正孔注入層を形成することができる。
例えば、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:NPBまたはα−NPD)や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)、4,4’
,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)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:T
DATA)、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−(スピロ−9
,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB
)などの芳香族アミン化合物、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N
−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビ
ス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニ
ルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フ
ェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzP
CN1)等が挙げられる。その他、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称
:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称
:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−
カルバゾール(略称:CzPA)等のカルバゾール誘導体、等を用いることができる。こ
こに述べた物質は、主に10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但
し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。な
お、正孔輸送性の高い物質を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二
層以上積層したものとしてもよい。
リフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフ
ェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミ
ド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’
−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物を正孔
輸送層に用いることができる。
ることができる。例えば、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェ
ニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、
4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)ト
リフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’
−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPP
A)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]
−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、ペリレン、2,5,8,11
−テトラ−tert−ブチルペリレン(略称:TBP)、4−(10−フェニル−9−ア
ントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミ
ン(略称:PCBAPA)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,1
0−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フ
ェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,1
0−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称
:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]
−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA
)、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベン
ゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、クマリ
ン30、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−
カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−
ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール
−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリ
ル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAP
A)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−
N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA
)、9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾ
ール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGA
BPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPh
A)クマリン545T、N,N’−ジフェニルキナクリドン(略称:DPQd)、ルブレ
ン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラ
セン(略称:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル
}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM1)
、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ
[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジ
ニトリル(略称:DCM2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)
テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N
,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオ
ランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−{2−イソプロピル−
6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5
H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}
プロパンジニトリル(略称:DCJTI)、2−{2−tert−ブチル−6−[2−(
1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[
ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニ
トリル(略称:DCJTB)、2−(2,6−ビス{2−[4−(ジメチルアミノ)フェ
ニル]エテニル}−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:BisD
CM)、2−{2,6−ビス[2−(8−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチル−2
,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテ
ニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:BisDCJTM)
などが挙げられる。
[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(II
I)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6
’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート
(略称:FIrpic)、ビス[2−(3’,5’−ビストリフルオロメチルフェニル)
ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CF3pp
y)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:FIracac)、トリス
(2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)、ビス(
2−フェニルピリジナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p
py)2(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチ
ルアセトナート(略称:Ir(bzq)2(acac))、ビス(2,4−ジフェニル−
1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称
:Ir(dpo)2(acac))、ビス[2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル
)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−p
h)2(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム
(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)2(acac))、ビス[2−(
2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)
アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)2(acac))、ビス(1−フェニルイ
ソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(
piq)2(acac))、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロ
フェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(aca
c))、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウ
ム(III)(略称:Ir(tppr)2(acac))、2,3,7,8,12,13
,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:Pt
OEP)、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III
)(略称:Tb(acac)3(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−
プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(D
BM)3(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロア
セトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)3
(Phen))などが挙げられる。
しては、例えば、NPB(略称)、TPD(略称)、TCTA(略称)、TDATA(略
称)、MTDATA(略称)、BSPB(略称)などの芳香族アミン化合物、PCzPC
A1(略称)、PCzPCA2(略称)、PCzPCN1(略称)、CBP(略称)、T
CPB(略称)、CzPA(略称)などのカルバゾール誘導体、PVK(略称)、PVT
PA(略称)、PTPDMA(略称)、Poly−TPD(略称)などの高分子化合物を
含む正孔輸送性の高い物質や、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq
)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス
(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(
2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BA
lq)など、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、ビス[2−(2
−ヒドロキシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[
2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)な
どのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体、さらに、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、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)、9−[4−(5−フェニ
ル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]カルバゾール(略称:CO1
1)、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)、バソフェナントロリン(略称:BPh
en)、バソキュプロイン(略称:BCP)などの電子輸送性の高い物質を用いることが
できる。
例えば、Alq(略称)、Almq3(略称)、BeBq2(略称)、BAlq(略称)
など、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等を用いることができる
。また、この他Zn(BOX)2(略称)、Zn(BTZ)2(略称)などのオキサゾー
ル系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯
体以外にも、PBD(略称)や、OXD−7(略称)、CO11(略称)、TAZ(略称
)、BPhen(略称)、BCP(略称)なども用いることができる。ここに述べた物質
は、主に10−6cm2/Vs以上の電子移動度を有する物質である。なお、正孔よりも
電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。また、電子輸送層
は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層を二層以上積層したものを用いてもよい
。
送層に用いることができる。
リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、フッ化リチウム(LiF)
、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のアルカリ金属、アルカ
リ土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。また、電子輸送性を有する物質中にア
ルカリ金属又はアルカリ土類金属又はそれらの化合物を含有させたもの、例えばAlq中
にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等を用いることもできる。この様な構造とする
ことにより、陰極102からの電子注入効率をより高めることができる。
電荷発生領域は、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、
電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場合
だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層され
ていても良い。但し、陽極側に設ける積層構造の場合には、アクセプター性物質を含む層
が陽極101と接する構造となり、陰極側に設ける積層構造の場合には、正孔輸送性の高
い物質を含む層が陰極102と接する構造となる。
陽極101を形成することができる。つまり、陽極101を形成する材料として、仕事関
数の大きい材料だけでなく、仕事関数の小さい材料を用いることもできる。
る第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化モリ
ブデンが特に好ましい。なお、酸化モリブデンは、吸湿性が低いという特徴を有している
。
バゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー
等)など、種々の有機化合物を用いることができる。具体的には、10−6cm2/Vs
以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の
高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
ができる。また、EL層103の形成方法としては、用いる材料に応じて種々の方法(例
えば、乾式法や湿式法等)を適宜選択することができる。例えば、真空蒸着法、インクジ
ェット法またはスピンコート法などを用いることができる。また、各層で異なる方法を用
いて形成してもよい。
105および電荷発生領域106が設けられている。陰極102と接して形成されるのは
電荷発生領域106であり、電荷発生領域106と接して形成されるのは、電子リレー層
105であり、電子リレー層105とEL層103の間に接して形成されるのは、電子注
入バッファー104である。
なお、電荷発生領域106は、先に説明したEL層103の一部に形成することができる
電荷発生領域と同様の材料を用いて、同様の構造で形成することができる。従って、電荷
発生領域106は、同一膜中に正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含有する場
合だけでなく、正孔輸送性の高い物質を含む層とアクセプター性物質を含む層とが積層さ
れた構造とすることも可能である。但し、積層構造の場合には、正孔輸送性の高い物質を
含む層が陰極102と接する構造となる。
上4.0以下の比率でアクセプター性物質を添加することが好ましい。
子を速やかに受け取ることができる層である。従って、電子リレー層105には、電子輸
送性の高い物質を含む層であり、またそのLUMO準位は、電荷発生領域106における
アクセプターのアクセプター準位と、EL層103のLUMO準位との間の準位を占める
ように形成する。具体的には、およそ−5.0eV以上−3.0eV以下のLUMO準位
とするのが好ましい。電子リレー層105に用いる物質としては、例えば、ペリレン誘導
体や、含窒素縮合芳香族化合物が挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定な
化合物であるため電子リレー層105に用いる物質として好ましい。さらに、含窒素縮合
芳香族化合物のうち、シアノ基やフルオロ基などの電子吸引基を有する化合物を用いるこ
とにより、電子リレー層105における電子の受け取りがさらに容易になるため、好まし
い。
物(略称:PTCDA)、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックビスベン
ゾイミダゾール(略称:PTCBI)、N,N’−ジオクチルー3,4,9,10−ペリ
レンテトラカルボン酸ジイミド(略称:PTCDI−C8H)、N,N’−ジヘキシルー
3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:Hex PTC)等が挙
げられる。
フェナントロリン−2,3−ジカルボニトリル(略称:PPDN)、2,3,6,7,1
0,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称
:HAT(CN)6)、2,3−ジフェニルピリド[2,3−b]ピラジン(略称:2P
YPR)、2,3−ビス(4−フルオロフェニル)ピリド[2,3−b]ピラジン(略称
:F2PYPR)等が挙げられる。
,5,8,−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(略称:NTCDA)、パーフルオロ
ペンタセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン(略称:F16CuPc)、N,N’
−ビス(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8,ペンタデカフ
ルオロオクチル−1、4、5、8−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:NTC
DI−C8F)、3’,4’−ジブチル−5,5’’−ビス(ジシアノメチレン)−5,
5’’−ジヒドロ−2,2’:5’,2’’−テルチオフェン(略称:DCMT)、メタ
ノフラーレン(例えば[6,6]−フェニルC61酪酸メチルエステル)等を電子リレー
層105に用いることができる。
入することができる層である。電子注入バッファー104を設けることにより、電荷発生
領域106とEL層103との間の注入障壁を緩和することができるため、電荷発生領域
106で生じた電子をEL層103に容易に注入することができる。
これらの化合物(アルカリ金属化合物(酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リ
チウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン
化物、炭酸塩を含む)、または希土類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含
む))等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、0.001以上0.1以下の
比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アルカリ
金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物(アルカリ金属化合物(酸
化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)
、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、または希土類金属
の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む))の他、テトラチアナフタセン(略称
:TTN)、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもでき
る。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明したEL層103の一部に形成する
ことができる電子輸送層の材料と同様の材料を用いて形成することができる。
とができる。この発光素子からは、上述した発光物質からの発光が得られるが、発光物質
の種類を変えることにより様々な発光色を得ることができる。また、発光物質として発光
色の異なる複数の発光物質を用いることにより、ブロードなスペクトルの発光や白色発光
を得ることもできる。なお、白色発光を得る場合には、互いに補色となる発光色を呈する
複数層を重ね合わせる構成等を用いることができる。具体的な補色の関係としては、例え
ば青色と黄色、あるいは青緑色と赤色等が挙げられる。
ては、例えばガラス、プラスチック、金属板、金属箔などを用いることができる。発光素
子の発光を基板側から取り出す場合は、透光性を有する基板を用いればよい。ただし基板
は、発光素子の作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のもの
でもよい。
たパッシブマトリクス型の発光装置を作製することができる。また、スイッチの役割を果
たす薄膜トランジスタ(TFT)等と電気的に接続された発光素子を有し、TFTによっ
て発光素子の駆動が制御されたアクティブマトリクス型の発光装置を作製することもでき
る。なお、TFTの構造は、特に限定されない。スタガ型のTFTでもよいし、逆スタガ
型のTFTでもよい。また、TFTで構成される駆動用回路についても、N型およびP型
のTFTからなるものでもよいし、若しくはN型のTFTまたはP型のTFTのいずれか
一方のみからなるものであってもよい。また、TFTに用いられる半導体膜の結晶性につ
いても特に限定されない。非晶質半導体膜を用いてもよいし、結晶性半導体膜を用いても
よい。また、単結晶半導体膜を用いてもよい。単結晶半導体膜は、スマートカット法など
を用いて作製することができる。さらには、酸化物半導体、例えばインジウム、ガリウム
、及び亜鉛を含む酸化物半導体を用いることができる。
蒸着法等)、ウェットプロセス(例えば、インクジェット法、スピンコート法等)を問わ
ず、種々の方法を用いて形成することができる。
厚に影響を受けにくくすることが可能であるため、発光素子における駆動電圧の上昇を抑
制し、かつ光学調整による色純度の向上を図ることができる。
ッファー104との間に電子リレー層105が挟まれた構造となるため、電荷発生領域1
06に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー104に含まれるドナー性物
質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造とすることができる。
本実施の形態では、実施の形態1で説明した基本構成に含まれる発光素子の一例について
、図2(A)(B)を用いて説明する。
102)間に発光領域を含むEL層103が挟まれており、陰極102とEL層103と
の間には陰極102側から電荷発生領域106、電子リレー層105、および電子注入バ
ッファー104が順次積層される。
および電子リレー層105には、実施の形態1で説明したものと同様の材料を用いること
ができる。
Cs)等のアルカリ金属、マグネシウム(Mg)やカルシウム(Ca)やストロンチウム
(Sr)等のアルカリ土類金属、ユウロピウム(Eu)やイッテルビウム(Yb)等の希
土類金属、アルカリ金属化合物(酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウム
や炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、
炭酸塩を含む)、または希土類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)等
の電子注入性の高い物質が挙げられる。
上に電子注入バッファー104、電子リレー層105、電荷発生領域106が順次形成さ
れるが、電子注入バッファー104の膜厚は、駆動電圧の上昇を避ける為に非常に薄い膜
厚(具体的には、1nm以下)で形成される。なお、本実施の形態において、電子注入バ
ッファー104は、電子リレー層105とEL層103の一部である電子輸送層107と
のほぼ界面に存在する。但し、電子輸送層107を形成した後、電子輸送層107上に電
子注入バッファー104を形成する場合には、電子注入バッファー104を形成する物質
の一部は、EL層103の一部である電子輸送層107にも存在しうる。
図は、図2(B)のようになる。すなわち、電子リレー層105とEL層103との界面
に電子注入バッファー104を設けることにより、電荷発生領域106とEL層103と
の間の注入障壁を緩和することができるため、電荷発生領域106で生じた電子をEL層
103へと容易に注入することができる。また、電荷発生領域106において発生した正
孔は、陰極に移動する。
子注入バッファー(電子輸送性の高い物質にドナー性物質を添加して形成される)に比べ
て発光素子の駆動電圧を低減させることができる。
として上述した物質のうち、アルカリ金属化合物(酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化
物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物
、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、または希土類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、
炭酸塩を含む)等の物質は、空気中で安定な物質であるため、これらの物質を用いた本実
施の形態に示す発光素子は、量産に適している。
ることができる。
本実施の形態では、実施の形態1で説明した基本構成に含まれる発光素子の一例について
図3(A)(B)を用いて説明する。
102)間に発光領域を含むEL層103が挟まれており、陰極102とEL層103と
の間には陰極102側から電荷発生領域106、電子リレー層105、および電子注入バ
ッファー104が順次積層され、電子注入バッファー104は、電子輸送性の高い物質と
ドナー性物質を含んで形成される。
1以下の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。これにより、電子注入バッファ
ー104としての機能が得られる。
および電子リレー層105には、実施の形態1で説明したものと同様の材料を用いること
ができる。
ス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノ
リノラト)アルミニウム(略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キ
ノリナト)ベリリウム(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(
4−フェニルフェノラト)アルミニウム(略称:BAlq)など、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等を用いることができる。また、この他ビス[2−(
2−ヒドロキシフェニル)ベンズオキサゾラト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス
[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)
などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども用いることができる
。さらに、金属錯体以外にも、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、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)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2
−イル)フェニル]カルバゾール(略称:CO11)、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)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BC
P)なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm2/Vs以上の
電子移動度を有する物質である。
リジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオ
レン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称
:PF−BPy)などの高分子化合物を用いることができる。
リ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物(アルカリ金属化合物(酸化リチウム等
の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)、アルカリ土
類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、または希土類金属の化合物(酸
化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)の他、テトラチアナフタセン(略称:TTN)、ニ
ッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもできる。
と、EL層103の一部である電子輸送層107に用いる電子輸送性の高い物質とは、同
じであっても異なっていても良い。
05との間に電子輸送性の高い物質とドナー性物質とを含む電子注入バッファー104が
形成されることが特徴である。この素子構造に対するバンド図を図3(B)に示す。
L層103との間の注入障壁を緩和することができるため、電荷発生領域106で生じた
電子をEL層103へと容易に注入することができる。また、電荷発生領域106におい
て発生した正孔は、陰極に移動する。
み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、実施の形態1で説明した基本構成に含まれる発光素子の一例として、
電荷発生領域106の構成について、図4(A)(B)を用いて説明する。
層103が挟まれており、陰極102とEL層103との間には陰極102側から電荷発
生領域106、電子リレー層105、および電子注入バッファー104が順次積層される
。なお、陽極101、陰極102、EL層103、電子リレー層105、および電子注入
バッファー104には、実施の形態1で説明したものと同様の材料を用いることができる
。
質とアクセプター性物質を含む領域である。なお、電荷発生領域106では、正孔輸送性
の高い物質からアクセプター性の物質が電子を引き抜くことにより、正孔および電子が発
生する。
ー性物質を含有させた構造を有する。この場合、正孔輸送性の高い物質に対して質量比で
、0.1以上4.0以下の比率でアクセプター性物質を添加することにより、電荷発生領
域106におけるキャリアの発生が容易となるため好ましい。
とアクセプター性物質を含む層106bとが積層された構造を有する。なお、電荷発生領
域106において発生する電荷移動錯体は、可視領域に吸収を持つ物質であるが、正孔輸
送性の高い物質を含む層106aとアクセプター性物質を含む層106bとが積層された
構造とする場合には、電荷移動錯体は、電荷発生領域106全体ではなく、これらの層の
界面に存在する。すなわち、電荷発生領域106を積層構造で形成する場合には、発光素
子における発光に対して、電荷移動錯体の影響を受けにくい構造とすることができるので
好ましい。
化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマ
ー、ポリマー等)など、種々の有機化合物を用いることができる。具体的には、10−6
cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正
孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。
ェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)や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)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)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)、N,
N’−ビス(4−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(
略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−
フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、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:DNTPD)、1,3,5−トリス
[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DP
A3B)等が挙げられる。
ル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3
,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9
−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−
(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:
PCzPCN1)等が挙げられる。その他、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニ
ル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼ
ン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]
−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フ
ェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等が挙げられる。
)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−
ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン
(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)
アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(
略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−te
rt−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−
1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル
)フェニル]−2−tert−ブチルアントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチ
ル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフ
チル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)ア
ントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアント
リル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,
10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアン
トリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(
tert−ブチル)ペリレン等が挙げられる。また、この他、ペンタセン、コロネン等も
用いることができる。このように、1×10−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有し、
炭素数14〜42である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
炭化水素としては、例えば、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(
略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]ア
ントラセン(略称:DPVPA)等が挙げられる。
ニルアミン)(略称:PVTPA)等の高分子化合物を用いることもできる。
ラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、ク
ロラニル等を挙げることができる。また、遷移金属酸化物を挙げることができる。また元
素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的
には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化
タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。
み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、実施の形態1で説明した基本構成に含まれる発光素子の一例として、
EL層103の一部に陽極101と接して第1の電荷発生領域が形成される場合の構成に
ついて、図5(A)(B)を用いて説明する。従って、本実施の形態では、本実施の形態
において説明する、EL層103の一部であって、陽極101と接して形成される電荷発
生領域を第1の電荷発生領域108とし、実施の形態1で説明した電荷発生領域106を
第2の電荷発生領域116とする。
層103が挟まれており、EL層103の一部に陽極101と接して形成される第1の電
荷発生領域108を有する。また、陰極102とEL層103との間には陰極102側か
ら第2の電荷発生領域116、電子リレー層105、および電子注入バッファー104が
順次積層される。なお、陽極101、陰極102、EL層103、電子注入バッファー1
04、電子リレー層105には、実施の形態1〜実施の形態4で説明したものと同様の材
料を、また、第2の電荷発生領域116には、実施の形態1〜実施の形態4で説明した電
荷発生領域106に用いることができる材料を用いることができる。
生領域116と同様であり、正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む領域であ
る。従って、第1の電荷発生領域108では、正孔輸送性の高い物質からアクセプター性
の物質が電子を引き抜くことにより、正孔および電子が発生する。
セプター性物質を含有させた構造を有する。この場合、正孔輸送性の高い物質に対して質
量比で、0.1以上4.0以下の比率でアクセプター性物質を添加することにより、第1
の電荷発生領域108におけるキャリアの発生が容易となるため好ましい。また、図5(
A)において、第1の電荷発生領域108と第2の電荷発生領域116とを同じ材料で形
成することにより、発光素子の陽極101側と陰極102側の応力が均一になる為、外部
からの応力緩和を図ることができる。
08aとアクセプター性物質を含む層108bとが積層された構造を有する。なお、第1
の電荷発生領域108において発生する電荷移動錯体は、可視領域に吸収を持つ物質であ
るが、正孔輸送性の高い物質を含む層108aとアクセプター性物質を含む層108bと
が積層された構造とする場合には、電荷移動錯体は、第1の電荷発生領域108全体では
なく、これらの層の界面に存在する。すなわち、第1の電荷発生領域108を積層構造で
形成する場合には、発光素子における発光に対して、電荷移動錯体の影響を受けにくい構
造とすることができるので好ましい。なお、図5(B)に示すように第2の電荷発生領域
116の構造も正孔輸送性の高い物質を含む層116aとアクセプター性物質を含む層1
16bとが積層された構造としてもよい。
形態4において、電荷発生領域106の形成に用いる正孔輸送性の高い物質として挙げた
物質を同様に用いることができる。また、第1の電荷発生領域108の形成に用いるアク
セプター性物質としては、実施の形態4において、電荷発生領域106の形成に用いるア
クセプター性物質として挙げた物質を同様に用いることができる。
み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、実施の形態1乃至実施の形態5で説明した発光素子を用いて作製され
る発光装置の一例として、パッシブマトリクス型の発光装置およびアクティブマトリクス
型の発光装置について説明する。
)に並列された複数の陽極と、ストライプ状に並列された複数の陰極とが互いに直交する
ように設けられており、その交差部に発光層が挟まれた構造となっている。従って、選択
された(電圧が印加された)陽極と選択された陰極との交点にあたる画素が点灯すること
になる。
)乃至図6(C)中の鎖線A−A’で切断した断面図が図6(D)である。
でなければ特に形成しなくともよい。絶縁層602上には、ストライプ状に複数の第1の
電極603が等間隔で配置されている(図6(A))。
、開口部を有する隔壁604は絶縁材料(例えば、感光性または非感光性の有機材料(ポ
リイミド、アクリル、ポリアミド、ポリイミドアミド、レジストまたはベンゾシクロブテ
ン)、またはSOG膜(例えば、アルキル基を含むSiOx膜))で構成されている。な
お、各画素に対応する開口部605が発光領域となる(図6(B))。
パ状の隔壁606が設けられる(図6(C))。逆テーパ状の隔壁606はフォトリソグ
ラフィ法に従い、未露光部分がパターンとしてポジ型感光性樹脂を用い、パターンの下部
がより多くエッチングされるように露光量または現像時間を調節することによって形成す
る。
有機化合物を含む層607および第2の電極608を順次形成する。なお、本実施の形態
で示す有機化合物を含む層607は、実施の形態1乃至実施の形態5において陽極と陰極
との間に形成される層として示した、EL層、電荷発生領域(第1の電荷発生領域及び第
2の電荷発生領域を含む)、電子リレー層、電子注入バッファーを含む層のことをいう。
開口部を有する隔壁604及び逆テーパ状の隔壁606を合わせた高さは、有機化合物を
含む層607及び第2の電極608の膜厚より大きくなるように設定されているため、図
6(D)に示すように複数の領域に分離された有機化合物を含む層607と、第2の電極
608とが形成される。なお、複数に分離された領域は、それぞれ電気的に独立している
。
プ状の電極である。なお、逆テーパ状の隔壁606上にも有機化合物を含む層607及び
第2の電極608を形成する導電層の一部が形成されるが、有機化合物を含む層607、
及び第2の電極608とは分断されている。なお、本実施の形態における有機化合物を含
む層は、実施の形態1乃至実施の形態5に示す電荷発生領域(第1の電荷発生領域及び第
2の電荷発生領域を含む)、電子リレー層、電子注入バッファー層、およびEL層を有し
、EL層は、少なくとも発光層を含むこととする。
あり、他方が陰極であればどちらであっても良い。なお、有機化合物を含む層607を構
成する積層構造については、実施の形態1乃至実施の形態5で示した構成となるように電
極の極性に応じて適宜調整すればよい。
着剤で貼り合わせて封止し、発光素子が密閉された空間に配置されるようにしても良い。
これにより、発光素子の劣化を防止することができる。なお、密閉された空間には、充填
材や、乾燥した不活性ガスを充填しても良い。さらに、水分などによる発光素子の劣化を
防ぐために基板と封止材との間に乾燥材などを封入してもよい。乾燥剤によって微量な水
分が除去され、十分乾燥される。なお、乾燥剤としては、酸化カルシウムや酸化バリウム
などのようなアルカリ土類金属の酸化物のような化学吸着によって水分を吸収する物質を
用いることが可能である。その他の乾燥剤として、ゼオライトやシリカゲル等の物理吸着
によって水分を吸着する物質を用いてもよい。
を実装した場合の上面図を図7に示す。
うに交差している。
第2の電極608が、図7のデータ線708に相当し、逆テーパ状の隔壁606が図7の
隔壁706に相当する。データ線708と走査線703の間には、図6の有機化合物を含
む層607が挟まれており、領域705で示される交差部が画素1つ分となる。
力端子710を介してFPC711bに接続される。また、データ線708は入力端子7
12を介してFPC711aに接続される。
光板を含む)、位相差板(λ/4板、λ/2板)、カラーフィルタなどの光学フィルムを
適宜設けてもよい。また、偏光板又は円偏光板に反射防止膜を設けてもよい。例えば、表
面の凹凸により反射光を拡散し、映り込みを低減できるアンチグレア処理を施すことがで
きる。
ICチップを実装させてもよい。
号を伝送する駆動回路が形成されたデータ線側IC、走査線側ICをCOG方式によりそ
れぞれ実装する。COG方式以外の実装技術としてTCPやワイヤボンディング方式を用
いて実装してもよい。TCPはTABテープにICを実装したものであり、TABテープ
を素子形成基板上の配線に接続してICを実装する。データ線側IC、および走査線側I
Cは、シリコン基板を用いたものであってもよいし、ガラス基板、石英基板もしくはプラ
スチック基板上にTFTで駆動回路を形成したものであってもよい。
図8(A)は発光装置を示す上面図であり、図8(B)は図8(A)を鎖線A−A’で切
断した断面図である。本実施の形態に係るアクティブマトリクス型の発光装置は、素子基
板801上に設けられた画素部802と、駆動回路部(ソース側駆動回路)803と、駆
動回路部(ゲート側駆動回路)804と、を有する。画素部802、駆動回路部803、
及び駆動回路部804は、シール材805によって、素子基板801と封止基板806と
の間に封止されている。
号(例えば、ビデオ信号、クロック信号、スタート信号、又はリセット信号等)や電位を
伝達する外部入力端子を接続するための引き回し配線807が設けられる。ここでは、外
部入力端子としてFPC(フレキシブルプリントサーキット)808を設ける例を示して
いる。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板
(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。
及び画素部が形成されているが、ここでは、ソース側駆動回路である駆動回路部803と
、画素部802が示されている。
せたCMOS回路が形成される例を示している。なお、駆動回路部を形成する回路は、種
々のCMOS回路、PMOS回路もしくはNMOS回路で形成しても良い。また、本実施
の形態では、基板上に駆動回路を形成したドライバー一体型を示すが、必ずしもその必要
はなく、基板上ではなく外部に駆動回路を形成することもできる。
御用TFT812の配線(ソース電極又はドレイン電極)に電気的に接続された陽極81
3とを含む複数の画素により形成される。なお、陽極813の端部を覆って絶縁物814
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を用いることにより形成する
。
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のが好ましい。例えば、絶縁物
814の材料としてポジ型の感光性アクリル樹脂を用いた場合、絶縁物814の上端部に
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
814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、酸化シリコン、酸窒化シリコン等、の両者を使用することがで
きる。
お、陽極813をITO膜とし、陽極813と接続する電流制御用TFT812の配線と
して窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜との積層膜、或いは窒化チタン膜、ア
ルミニウムを主成分とする膜、窒化チタン膜との積層膜を適用すると、配線としての抵抗
も低く、ITO膜との良好なオーミックコンタクトがとれる。なお、ここでは図示しない
が、陰極816は外部入力端子であるFPC808に電気的に接続されている。
において陽極と陰極との間に形成される層として示した、EL層、電荷発生領域(第1の
電荷発生領域及び第2の電荷発生領域を含む)、電子リレー層、電子注入バッファーを含
む層のことをいう。なお、EL層は、少なくとも発光層が設けられており、発光層の他に
正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層又は電子注入層を適宜設ける構成とする。陽極81
3、有機化合物を含む層815及び陰極816との積層構造で、発光素子817が形成さ
れている。
02において、複数の発光素子がマトリクス状に配置されているものとする。なお、R(
赤)G(緑)B(青)の色要素からなるカラー表示を行う場合、画素部802には、3種
類(R、G、B)の発光が得られる発光素子がそれぞれ複数形成される。また、色要素は
、3色に限定されず、4色以上を用いても良いし、RGB以外の色を用いても良い。例え
ば、白色を加えて、RGBW(Wは白)とすることも可能である。
法、全てのEL層を白色発光が得られる様に形成し、カラーフィルタと組み合わせること
によって異なる色要素の発光素子を得る方法、全てのEL層を青色発光もしくはそれより
短波長の発光が得られる様に形成し色変換層と組み合わせることによって異なる色要素の
発光素子を得る方法等を用いることができる。
子基板801、封止基板806、およびシール材805で囲まれた空間818に発光素子
817が備えられた構造になっている。なお、空間818には、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805で充填される構成も含むものとする。
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806に
用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Rein
forced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、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。
み合わせて用いることができる。
本実施の形態では、本発明の一態様を適用して作製した発光装置を用いて完成させた様々
な電子機器および照明装置について、図9を用いて説明する。
ビ、またはテレビジョン受信機ともいう)、コンピュータ用などのモニタ、デジタルカメ
ラ、デジタルビデオカメラ、デジタルフォトフレーム、携帯電話機(携帯電話、携帯電話
装置ともいう)、携帯型ゲーム機、携帯情報端末、音響再生装置、パチンコ機などの大型
ゲーム機などが挙げられる。これらの電子機器および照明装置の具体例を図9に示す。
0は、筐体9101に表示部9103が組み込まれている。表示部9103により、映像
を表示することが可能であり、本発明の一態様により形成される発光装置を表示部910
3に用いることができる。また、ここでは、スタンド9105により筐体9101を支持
した構成を示している。
コン操作機9110により行うことができる。リモコン操作機9110が備える操作キー
9109により、チャンネルや音量の操作を行うことができ、表示部9103に表示され
る映像を操作することができる。また、リモコン操作機9110に、当該リモコン操作機
9110から出力する情報を表示する表示部9107を設ける構成としてもよい。
より一般のテレビ放送の受信を行うことができ、さらにモデムを介して有線または無線に
よる通信ネットワークに接続することにより、一方向(送信者から受信者)または双方向
(送信者と受信者間、あるいは受信者間同士など)の情報通信を行うことも可能である。
、テレビジョン装置の表示部9103に用いることで、長寿命なテレビジョン装置を提供
することができる。
ボード9204、外部接続ポート9205、ポインティングデバイス9206等を含む。
なお、コンピュータは、本発明の一態様により形成され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。
、コンピュータの表示部9203に用いることで、長寿命なコンピュータを提供すること
ができる。
ており、連結部9303により、開閉可能に連結されている。筐体9301には表示部9
304が組み込まれ、筐体9302には表示部9305が組み込まれている。また、図9
(C)に示す携帯型遊技機は、その他、スピーカ部9306、記録媒体挿入部9307、
LEDランプ9308、入力手段(操作キー9309、接続端子9310、センサ931
1(力、変位、位置、速度、加速度、角速度、回転数、距離、光、液、磁気、温度、化学
物質、音声、時間、硬度、電場、電流、電圧、電力、放射線、流量、湿度、傾度、振動、
におい又は赤外線を測定する機能を含むもの)、マイクロフォン9312)等を備えてい
る。もちろん、携帯型遊技機の構成は上述のものに限定されず、少なくとも表示部930
4および表示部9305の両方、または一方に本発明の一態様により形成される発光装置
を用いていればよく、その他付属設備が適宜設けられた構成とすることができる。図9(
C)に示す携帯型遊技機は、記録媒体に記録されているプログラム又はデータを読み出し
て表示部に表示する機能や、他の携帯型遊技機と無線通信を行って情報を共有する機能を
有する。なお、図9(C)に示す携帯型遊技機が有する機能はこれに限定されず、様々な
機能を有することができる。
、携帯型遊技機の表示部(9304、9305)に用いることで、長寿命な携帯型遊技機
を提供することができる。
組み込まれた表示部9402の他、操作ボタン9403、外部接続ポート9404、スピ
ーカ9405、マイク9406などを備えている。なお、携帯電話機9400は、本発明
の一態様により形成される発光装置を表示部9402に用いることにより作製される。
を入力ことができる。また、電話を掛ける、或いはメールを作成するなどの操作は、表示
部9402を指などで触れることにより行うことができる。
示モードであり、第2は、文字等の情報の入力を主とする入力モードである。第3は表示
モードと入力モードの2つのモードが混合した表示+入力モードである。
主とする文字入力モードとし、画面に表示させた文字の入力操作を行えばよい。この場合
、表示部9402の画面のほとんどにキーボードまたは番号ボタンを表示させることが好
ましい。
有する検出装置を設けることで、携帯電話機9400の向き(縦か横か)を判断して、表
示部9402の画面表示を自動的に切り替えるようにすることができる。
ボタン9403の操作により行われる。また、表示部9402に表示される画像の種類に
よって切り替えるようにすることもできる。例えば、表示部に表示する画像信号が動画の
データであれば表示モード、テキストデータであれば入力モードに切り替える。
部9402のタッチ操作による入力が一定期間ない場合には、画面のモードを入力モード
から表示モードに切り替えるように制御してもよい。
02に掌や指を触れることで、掌紋、指紋等を撮像することで、本人認証を行うことがで
きる。また、表示部に近赤外光を発光するバックライトまたは近赤外光を発光するセンシ
ング用光源を用いれば、指静脈、掌静脈などを撮像することもできる。
、携帯電話機9400の表示部9402に用いることで、長寿命な携帯電話機を提供する
ことができる。
ム9503、支柱9504、台9505、電源スイッチ9506を含む。なお、照明装置
は、本発明の一態様により形成される発光装置を照明部9501に用いることにより作製
される。なお、照明装置には、図9(E)に示す卓上照明装置の他、天井固定型の照明装
置(天井固定型照明装置)または壁掛け型の照明装置(壁掛け型照明装置)なども含まれ
る。
、照明装置(卓上照明装置)の照明部9501に用いることで、長寿命な照明装置(卓上
照明装置)を提供することができる。
例である。本発明の一態様の発光装置は大面積化も可能であるため、天井固定型照明装置
1001に示すように大面積の照明装置として用いることができる。その他、壁掛け型照
明装置1002として用いることもできる。なお、本発明の一態様を適用して形成される
発光装置は、駆動電圧が低い発光素子を有しているため、低消費電力の照明装置として用
いることが可能となる。なお、図10に示すように、室内照明装置を備えた部屋で、図9
(E)で説明した卓上照明装置1003を併用してもよい。
ができる。本発明の一態様の発光装置の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器
に適用することが可能である。
合わせて用いることができる。
造式を以下に示す。
まず、ガラス基板上に110nmの膜厚で珪素若しくは酸化珪素を含むインジウム錫酸化
物をスパッタリング法で成膜し、陽極を形成した(電極面積2mm×2mm)。
装置内の成膜室に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、
正孔輸送性の高い物質である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:NPB)と、アクセプター性物質である酸化モリブデン(VI)
とを共蒸着することにより、第1の電荷発生領域を形成した。その膜厚は50nmとし、
NPBと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:1(=NPB:酸化モリブデ
ン)となるように調節した。なお、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同
時に蒸着を行う蒸着法である。
孔輸送層を形成した。
(略称:CzPA)とN−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェ
ニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)をCzPA:2PCAP
A=1:0.05となるように共蒸着して発光層を形成した。CzPAは電子輸送性を有
する物質であり、2PCAPAは緑色の発光を呈する物質である。膜厚は30nmとした
。
Alq)を10nmの膜厚となるように成膜し、続いて同じく抵抗加熱による蒸着法によ
り、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を10nmの膜厚となるように成膜して
電子輸送層を形成した。
の膜厚となるように成膜し、電子注入バッファーを形成し、続いて同じく抵抗加熱による
蒸着法により3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾー
ル(略称:PTCBI)を3nm程度の膜厚となるように成膜し、電子リレー層を形成し
た。
ルアミノ]ビフェニル(略称:NPB)と、アクセプター性物質である酸化モリブデン(
VI)とを共蒸着することにより、第2の電荷発生領域を形成した。その膜厚は20nm
とし、NPBと酸化モリブデン(VI)との比率は、重量比で4:1(=NPB:酸化モ
リブデン)となるように調節した。
を作製した。
電子注入バッファーを形成するまでは、発光素子Aと同様に作製した。その後、電子リレ
ー層および第2の電荷発生領域を形成せずに陰極を形成し、比較発光素子a−1とした。
電子注入バッファーを形成するまでは、発光素子Aと同様に作製した。その後、電子リレ
ー層を形成せずに第2の電荷発生領域および陰極を形成し、比較発光素子a−2とした。
一部を示す。なお、いずれの素子も陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電
子輸送層の構成は同じであるため、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層については、省略することとする。
素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作
業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(
25℃に保たれた雰囲気)で行った。
に、電圧−電流密度特性を図12にそれぞれ示す。また、1000cd/m2付近におけ
る各素子の主な初期特性値を以下の表2にまとめた。
間の膜厚が増加しているにもかかわらず、同じ電圧に対して比較発光素子a−1と同程度
の輝度が得られていることが分かる。また、比較発光素子a−2との比較により、電子リ
レー層を設けることにより、同じ電圧に対して高い輝度が得られることが分かる。なお、
いずれの発光素子においても、波長520nm付近に発光物質である2PCAPAからの
緑色発光が得られている。
と同程度の電流密度を有することが分かる。その他、電流効率に関しては、発光素子A、
比較発光素子a−1、および比較発光素子a−2のいずれも1000cd/m2で、およ
そ14cd/Aであり、ほぼ同程度であった。
合においても、駆動電圧の上昇を抑えることが可能であることがわかった。
造式については、実施例1を参照することとし、ここでの記載は省略する。
陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層までを実施例1で示した発光素子Aと同
様の材料を用いて同様の方法で形成した後、抵抗加熱による蒸着法により、トリス(8−
キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)を10nmの膜厚となるように成膜して電
子輸送層を形成した。
ウム(Li)とを共蒸着することにより、電子注入バッファーを形成した。その膜厚は1
0nmとし、BPhenとリチウムとの比率は、重量比で1:0.02(=BPhen:
リチウム)となるように調節した。
し、発光素子Bを作製した。
電子注入バッファーを形成するまでは、発光素子Bと同様に作製した。その後、電子リレ
ー層および第2の電荷発生領域を形成せずに陰極を形成し、比較発光素子b−1とした。
電子注入バッファーを形成するまでは、発光素子Bと同様に作製した。その後、電子リレ
ー層を形成せずに第2の電荷発生領域および陰極を形成し、比較発光素子b−2とした。
一部を示す。なお、いずれの素子も陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電
子輸送層の構成は同じであるため、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層については、省略することとする。
素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作
業を行った後、これらの発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(
25℃に保たれた雰囲気)で行った。
に、電圧−電流密度特性を図14にそれぞれ示す。また、1000cd/m2付近におけ
る各素子の主な初期特性値を以下の表4にまとめた。
間の膜厚が増加しているにもかかわらず、同じ電圧に対して比較発光素子b−1と同程度
の輝度が得られていることが分かる。また、比較発光素子b−2との比較により、電子リ
レー層を設けることにより、同じ電圧に対して高い輝度が得られることが分かる。なお、
いずれの発光素子においても、波長520nm付近に発光物質である2PCAPAからの
緑色発光が得られている。
と同程度の電流密度を有することが分かる。その他、電流効率に関しては、発光素子B、
比較発光素子b−1、および比較発光素子b−2のいずれも1000cd/m2で、およ
そ14cd/Aであり、ほぼ同程度であった。
合においても、駆動電圧の上昇を抑えることが可能であることがわかった。
造式については、実施例1を参照することとし、ここでの記載は省略する。
陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子注入バッファー層、電子リレー層
を実施例1で示した発光素子Aと同様の材料を用いて同様の方法で形成した。電子輸送層
は、抵抗加熱による蒸着法により、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:A
lq)を10nmの膜厚となるように成膜し、続いて同じく抵抗加熱による蒸着法により
、バソフェナントロリン(略称:BPhen)を10nmの膜厚となるように成膜した。
を10nmの膜厚となるように成膜し、続いて同じく抵抗加熱による蒸着法により、正孔
輸送性の高い物質である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:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜して、第2の電荷発生領
域を形成した。
を作製した。
電子注入バッファーの形成までは、発光素子Cと同様に作製した。その後、電子リレー層
を形成せずに第2の電荷発生領域および陰極を形成し、比較発光素子c−1とした。
素子における陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入バ
ッファーの構成は同じであるため、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層については、省略することとする。
ックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これら
の発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲
気)で行った。
性を図16にそれぞれ示す。また、1000cd/m2付近における各素子の主な初期特
性値を以下の表6にまとめた。
高い輝度が得られている。これは、電子リレー層を設けることにより、発光素子の内部に
おいてキャリアの受け渡しがスムーズになることに起因するためと考えられる。なお、い
ずれの発光素子においても、波長520nm付近に発光物質である2PCAPAからの緑
色発光が得られている。
に比べて、高い電流密度を有することが分かる。その他、電流効率に関しては、発光素子
C、および比較発光素子c−1のいずれも1000cd/m2で、およそ14cd/Aで
あり、ほぼ同程度であった。
易になる為、駆動電圧の上昇を抑えることが可能となることがわかった。
造式については、実施例1を参照することとし、ここでの記載は省略する。
陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入バッファー、電
子リレー層までを実施例2で示した発光素子Bと同様の材料を用いて同様の方法で形成し
た後、抵抗加熱による蒸着法により、アクセプター性物質である酸化モリブデン(VI)
を10nmの膜厚となるように成膜し、続いて同じく抵抗加熱による蒸着法により、正孔
輸送性の高い物質である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:NPB)を10nmの膜厚となるように成膜して、第2の電荷発生領
域を形成した。
を作製した。
電子注入バッファーの形成までは、発光素子Dと同様に作製した。その後、電子リレー層
を形成せずに第2の電荷発生領域および陰極を形成し、比較発光素子d−1とした。
素子における陽極、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入バ
ッファーの構成は同じであるため、第1の電荷発生領域、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層については、省略することとする。
ックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、これら
の発光素子の動作特性について測定を行った。なお、測定は室温(25℃に保たれた雰囲
気)で行った。
性を図18にそれぞれ示す。また、1000cd/m2付近における各素子の主な初期特
性値を以下の表8にまとめた。
高い輝度が得られている。これは、電子リレー層を設けることにより、発光素子の内部に
おいてキャリアの受け渡しがスムーズになることに起因するためと考えられる。なお、い
ずれの発光素子においても、波長520nm付近に発光物質である2PCAPAからの緑
色発光が得られている。
に比べて、高い電流密度を有することが分かる。その他、電流効率に関しては、発光素子
D、および比較発光素子d−1のいずれも1000cd/m2で、およそ13cd/Aで
あり、ほぼ同程度であった。
易になる為、駆動電圧の上昇を抑えることが可能となることがわかった。
102 陰極
103 EL層
104 電子注入バッファー
105 電子リレー層
106 電荷発生領域
106a 正孔輸送性の高い物質を含む層
106b アクセプター性物質を含む層
107 電子輸送層
108 第1の電荷発生領域
108a 正孔輸送性の高い物質を含む層
108b アクセプター性物質を含む層
111 陽極101のフェルミ準位
112 陰極102のフェルミ準位
113 EL層103のLUMO準位
114 電子リレー層105のLUMO準位
115 電荷発生領域106におけるアクセプター性物質のアクセプター準位
116 第2の電荷発生領域
116a 正孔輸送性の高い物質を含む層
116b アクセプター性物質を含む層
601 基板
602 絶縁層
603 第1の電極
604 隔壁
605 開口部
606 逆テーパ状の隔壁
607 有機化合物を含む層
608 第2の電極
703 走査線
705 領域
706 隔壁
708 データ線
709 接続配線
710 入力端子
711a、711b FPC
712 入力端子
801 素子基板
802 画素部
803 駆動回路部(ソース側駆動回路)
804 駆動回路部(ゲート側駆動回路)
805 シール材
806 封止基板
807 引き回し配線
808 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
809 nチャネル型TFT
810 pチャネル型TFT
811 スイッチング用TFT
812 電流制御用TFT
813 陽極
814 絶縁物
815 有機化合物を含む層
816 陰極
817 発光素子
818 空間
9100 テレビジョン装置
9101 筐体
9103 表示部
9105 スタンド
9107 表示部
9109 操作キー
9110 リモコン操作機
9201 本体
9202 筐体
9203 表示部
9204 キーボード
9205 外部接続ポート
9206 ポインティングデバイス
9301 筐体
9302 筐体
9303 連結部
9304 表示部
9305 表示部
9306 スピーカ部
9307 記録媒体挿入部
9308 LEDランプ
9309 操作キー
9310 接続端子
9311 センサ
9312 マイクロフォン
9400 携帯電話機
9401 筐体
9402 表示部
9403 操作ボタン
9404 外部接続ポート
9405 スピーカ
9406 マイク
9501 照明部
9502 傘
9503 可変アーム
9504 支柱
9505 台
9506 電源スイッチ
1001 天井固定型照明装置
1002 壁掛け型照明装置
1003 卓上照明装置
Claims (5)
- 陽極と陰極との間に、第1の層と、第2の層と、第3の層と、EL層と、を有し、
前記EL層は、発光層と、第4の層と、を有し、
前記第1の層は、前記陰極と接する領域を有し、
前記第2の層は、前記第1の層と接する領域を有し、
前記第3の層は、前記第2の層と接する領域を有し、
前記第4の層は、前記第3の層と接する領域を有し、
前記第1の層は、芳香族アミン化合物またはカルバゾール化合物と、アクセプター性物質と、を有し、
前記第2の層は、電子吸引基を有する含窒素縮合芳香族化合物である第1の化合物を含み、
前記第3の層は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物、または希土類金属を有し、
前記第4の層は、電子輸送性物質を含み、
前記電子輸送性物質は、前記第1の化合物とは異なる物質である、
(ただし、
前記第2の層が、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸二無水物(略称:PTCDA)、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:PTCDI)、N,N’−ジメチル−3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:Me−PTCDI)、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(略称:NTCDA)、1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:NTCDI)のいずれかを含み、
かつ、前記第1の層が、フタロシアニン(略称:H2Pc)、銅フタロシアニン(略称:CuPc)、亜鉛フタロシアニン(略称:ZnPc)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)、チタニルフタロシアニン(略称:TiOPc)、ニッケルフタロシアニン(略称:NiPc)、ペンタセン、6,13−ジフェニルペンタセンのいずれかを含む組み合わせ、
前記第2の層が、(1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト)銅(略称:F16−CuPc)、(1,2,3,4,8,9,10,11,15,16,17,18,22,23,24,25−ヘキサデカフルオロフタロシアニナト)亜鉛(略称:F16−ZnPc)、パーフルオロペンタセン、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックビスベンゾイミダゾール(略称:PTCBI)のいずれかを含み、
かつ、前記第1の層がナフタセン、5,12−ジフェニルナフタセン、ルブレンのいずれかを含む組み合わせ、を除く)
発光素子。 - 請求項1において、
前記陽極と接する層は、第2のアクセプター性物質を含む、発光素子。 - 請求項1または請求項2に記載の発光素子を有する発光装置。
- 請求項1または請求項2に記載の発光素子、又は請求項3に記載の発光装置を有する電子機器。
- 請求項1または請求項2に記載の発光素子、又は請求項3に記載の発光装置を有する照明装置。
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