JP7043643B2 - 発光素子 - Google Patents
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Description
ン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関する。特
に、本発明の一態様は、半導体装置、表示装置、発光装置、それらの駆動方法、または、
それらの製造方法に関する。特に、本発明の一態様は、一対の電極間に有機化合物を含む
発光層を有する発光素子に関する。また、当該発光素子を用いた発光装置、並びに当該発
光装置を用いた電子機器に関する。
トに付属のディスプレイなどにより、いつでもどこでも手軽に映像作品を楽しめるように
なっている。また、ダウンロードや小型のメモリが映像の媒介手段として確立され、その
需要はますます大きくなっている。
ィスプレイが十分に高精細化されたディスプレイであることが要求される。
ネッセンス素子:EL素子ともいう)は、高速応答が可能であり、直流低電圧駆動、また
、薄型、軽量に作製できることから、フラットパネルディスプレイ素子やモバイルディス
プレイ用素子として実用化も進められている。
り、EL層に電流を流すことによって含まれる発光物質が励起され、発光する。そのため
、このようなEL素子において大きな発光強度を得るためには、相当する大きさの電流を
当該発光層に流すこととなり、消費電力もそれに伴って大きくなる。また、流す電流が大
きくなるほどEL素子の劣化は促進される。
ある発光素子より高輝度の発光を得ることが可能な発光素子が提案されている(例えば特
許文献1参照)。特許文献1で開示されている発光素子は、複数の発光ユニットが、電荷
発生層により仕切られた構造を有している。
発光素子(以下タンデム素子と称する)で高精細なディスプレイを作製する場合、照明用
途や画素サイズの大きいディスプレイでは起きない問題が発生する場合がある。そのよう
な問題の一つとして、近接する画素間での干渉現象、いわゆるクロストークがある。
ことから、すべての画素において同一のEL層構造を適用し、共振構造やカラーフィルタ
を用いて各画素で必要な発光色を得るフルカラー化方式が採用される場合が多い。すなわ
ち、隣り合う画素同士において、EL層の各層は連続している。
ブマトリクス型の発光素子においては一対の電極のうち、一方は画素ごとに分割されてい
るが、一方の電極は複数の画素で連続的に形成されている。そのため、画素の駆動は画素
ごとに分割されている一方の電極を制御することによって行われる。
、駆動しようとしている素子の第1の電極と、隣り合う画素の領域に存在する共通する電
極(第2の電極)との間にも電流が流れ、結果としてクロストークを起こしてしまう場合
がある。この、EL層における導電性の大きな部分が形成される要因として注目されてい
るのが電荷発生層である。
やセシウムなどのアルカリ金属が用いられる。また、バソキュプロイン(略称:BCP)
やバソフェナントロリン(略称:Bphen)などの電子輸送材料は、駆動電圧が低く良
好な特性を有する発光素子を構成することが可能となるため広く用いられている。しかし
、これらに上記アルカリ金属が分散されていると導電率が大きくなり、高精細なディスプ
レイではクロストークが起きてしまう。さらに、これらが混合しておらず、接しているだ
けでも同様にクロストークが発生してしまうことも確認された。
昇してしまう。このように、タンデム素子の、実用に耐えうる特性を損なわず、クロスト
ークを抑制することは非常に困難である。
en)などの駆動特性の良好なフェナントロリン系の電子輸送材料を用いた発光素子は、
耐熱性に難があることが知られており、素子構成によってはそれはさらに大きな問題とな
る。
に用いたとしてもクロストークの発生を抑制することが可能な発光素子を提供することを
課題とする。
ることが可能な発光素子を提供することを課題とする。
が可能な発光素子を提供することを課題とする。
る。または、本発明の一態様では、新規な発光素子を提供することを課題とする。
することが可能なディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子
機器、及び照明装置を各々提供することを目的とする。
し、且つ低消費電力なディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、
電子機器、及び照明装置を各々提供することを目的とする。
プレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各
々提供することを目的とする。
ル)-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(略称:NBphen)が含ま
れる発光素子が上記課題を実現することができる。
の間に挟まれたEL層とを有し、前記EL層は少なくとも複数の発光ユニットと、前記発
光ユニット間に挟まれた複数の電荷発生層を有し、前記電荷発生層の陽極側に接する層に
NBphenが含まれることを特徴とする発光素子である。
第2の電極との間に挟まれたEL層とを有し、前記EL層は陽極側に形成された第1の発
光ユニットと、陰極側に形成された第2の発光ユニットとを有し、前記第1の発光ユニッ
トと、前記第2の発光ユニットとの間に電荷発生層を有し、前記第1の発光ユニットにお
ける前記電荷発生層と接する層にNBphenが含まれることを特徴とする発光素子であ
る。
荷発生領域と、電子注入バッファ領域が形成され、前記電子注入バッファ領域は前記電荷
発生層の陽極側に位置することを特徴とする発光素子である。
荷発生領域側に電子リレー領域を有する発光素子である。
カリ金属が含まれる発光素子である。
発光素子である。
族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、前記縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香
族化合物を含む層に接するNBphenを含む層を有することを特徴とする発光素子であ
る。
の縮合環骨格を有する縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層と、前記縮合
芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物を含む層に接するNBphenを含む層を有する
ことを特徴とする発光素子である。
芳香族化合物を含む層が縮合複素芳香族化合物を含む層である発光素子である。
に含まれる縮合複素芳香族化合物は、一つの縮合環骨格内に2つの窒素原子が含まれるこ
とを特徴とする発光素子である。
ことを特徴とする発光素子である。
に、さらにイリジウムが含まれることを特徴とする発光素子である。
香族化合物を含む層の一部に含まれ、前記NBphenを含む層と接する領域には含まれ
ないことを特徴とする発光素子である。
ールである。
る。
手段を備えた発光装置である。
子を制御する手段を備えた表示装置である。
子を制御する手段を備えた照明装置である。
た、発光素子にコネクター、例えば異方導電性フィルム又はTCP(Tape Carr
ier Package)が取り付けられたモジュール、TCPの先にプリント配線板が
設けられたモジュール、又は発光素子にCOG(Chip On Glass)方式によ
りIC(集積回路)が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとする。さら
に、照明器具等に用いられる発光装置も含むものとする。
としてもクロストークの発生を抑制することが可能な発光素子を提供することができる。
ことが可能な発光素子を提供することができる。
可能な発光素子を提供することができる。
ることが可能なディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機
器、及び照明装置を各々提供することができる。
、且つ低消費電力なディスプレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電
子機器、及び照明装置を各々提供することができる。
プレイモジュール、照明モジュール、発光装置、表示装置、電子機器、及び照明装置を各
々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は当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す
実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。
図1に本発明の一態様である発光素子の概念図を示す。図1に示す発光素子は一対の電
極(陽極100、陰極101)間に複数(n層)の発光ユニットを有している。最も陽極
100側の発光ユニットを1番目の発光ユニット102k、最も陰極101側の発光ユニ
ットをn番目の発光ユニット102nとした。
ユニット102m・・・n番目の発光ユニット102n)、電荷発生層(1番目の電荷発
生層103k・・・m番目の電荷発生層103m・・・n-1番目の電荷発生層103n
-1)、電荷発生領域(1番目の電荷発生領域104k・・・m番目の電荷発生領域10
4m・・・n-1番目の電荷発生領域104n-1)、電子注入バッファ領域(1番目の
電子注入バッファ領域105k・・・m番目の電子注入バッファ領域105m・・・n-
1番目の電子注入バッファ領域105n-1)、NBphenを含む層(1番目のNBp
henを含む層106k・・・m番目のNBphenを含む層106m・・・n-1番目
のNBphenを含む層106n-1・・・n番目のNBphenを含む層106n)な
どが含まれている。
て電荷発生層103、複数の電荷発生領域を総称して電荷発生領域104、複数の電子注
入バッファ領域を総称して電子注入バッファ領域105及び複数のNBphenを含む層
を総称してNBphenを含む層106と呼ぶ場合もある。また、陽極100と陰極10
1に挟まれた発光ユニット102と発光ユニット間に存在する各電荷発生層103を総称
してEL層110とする。
ニット102m+1との間にはm番目の電荷発生層103mが、m番目の発光ユニット1
02m、m+1番目の発光ユニット102m+1の両方と接して設けられている。m番目
の電荷発生層103mはm+1番目の発光ユニット102m+1と接するm番目の電荷発
生領域104mと、m番目の電荷発生領域104mとm番目の発光ユニット102mの両
方に接するm番目の電子注入バッファ領域105mからなっている。ここで、電荷発生層
103は電源等と接続されていない、フローティング状態にある。また、電荷発生領域1
04は正孔輸送性の物質と当該物質に対するアクセプター性物質を含む。電子注入バッフ
ァ領域105は電荷発生領域104で発生した電子を受け取り、発光ユニット102のN
Bphenを含む層106へ電子を渡す機能を有する層である。
乃至5nmの極薄い層を陽極側界面に有する。この層が存在することによって、電子の注
入障壁が緩和されるため、電荷発生領域104で発生した電子を発光ユニット102にス
ムーズに注入できるようになる。また、電子注入バッファ領域105は、当該リチウムの
層と電荷発生領域104との相互作用を防ぐために当該リチウムの層と電荷発生領域10
4との間に電子リレー領域を形成しても良い。電子リレー領域は、また、電荷発生領域1
04において発生した電子を効率よく発光ユニット102に注入する層としても機能する
。このため、電子リレー領域は、そのLUMO準位が、電荷発生領域104におけるアク
セプター性物質のアクセプター準位と、当該電子リレー領域が所属する電荷発生層103
の陽極側に接する層(すなわちNBphenを含む層106)のLUMO準位との間の準
位となるように形成するとよい。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。電子リレー領域は1nm乃至40nm、好ましくは1nm乃至10
nmの膜厚で形成すればよい。
る。当該複数の層として、発光ユニット102は少なくとも発光物質を有する発光領域と
、NBphenを含む層106を有しており、m番目の発光ユニット102mはm番目の
NBphenを含む層106mを有している。なお、本実施の形態において、NBphe
nを含む層106は、各発光ユニット102中最も陰極101側に設けられており、m番
目の発光ユニット102mが有するm番目のNBphenを含む層106mは、m番目の
電荷発生層103mのm番目の電子注入バッファ領域105mと接して形成されている。
2や3であるような図示したよりも少ない数の発光ユニットを有する発光素子も、もちろ
ん本発明の一態様である。例えば、発光ユニット102が2層である場合は、n=2であ
り、m番目の発光ユニット102mは1番目の発光ユニット102kに相当し、m+1番
目の発光ユニット102m+1はn番目の発光ユニット102nに相当する。
いる。電荷発生領域104は、電極(陽極100、陰極101)間に電圧を印加した際、
含まれるアクセプター性物質が正孔輸送性の物質から電子を引き抜くことによって電子及
び正孔が発生する。m番目の電荷発生領域104mで発生した正孔はm+1番目の発光ユ
ニット102m+1に注入される。また、同時にm番目の電荷発生領域104mで発生し
た電子は、m番目の電子注入バッファ領域105mを介してm番目の発光ユニット102
mのNBphenを含む層(m番目のNBphenを含む層106m)に注入される。電
荷発生領域104は10nm以上200nm以下の厚さで形成されることが好ましい。
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。中でも特に
、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
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。なお、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。
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)、N
,N’-ビス{4-[ビス(3-メチルフェニル)アミノ]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: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:DPA3B)等を挙げることができる。
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:PCzPC
A1)、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)等を挙げることができる。また、他に、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
トリル)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を用いること
ができる。
ナフチル)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-tert-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)、2-tert-ブチル-9,
10-ビス[2-(1-ナフチル)フェニル]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から42である芳香族炭化水素を用いることがより好ましい。
基を有している芳香族炭化水素としては、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)、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)等の高分子化合物を用いることも
できる。
い物質を用いることがより好ましい構成である。アミン骨格を含まない正孔輸送性の物質
とアクセプター性物質とを用いて電荷発生領域104を構成した場合、アミン骨格を含む
正孔輸送性の物質を用いた場合に比べ、電荷移動相互作用に基づく吸収が発生しにくくな
る。しかも、電荷移動相互作用に基づく吸収が発生しなくても、電荷発生領域として十分
に機能する。このことにより、可視光領域に吸収ピークを有さない電荷発生領域として機
能する層を形成することができるため、光の吸収による発光効率の低下を防ぐことができ
る。
zPA、9-フェニル-3-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9
H-カルバゾール(略称:PCzPA)、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のカルバゾール誘導体や、t-Bu
DNA、DPPA、t-BuDBA、DNA、DPAnth、t-BuAnth、DMN
A、2-tert-ブチル-9,10-ジ(1-ナフチル)アントラセン、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、DPVBi、DPVPA等の芳香族炭化
水素が挙げられる。さらに、PVKのようなカルバゾール誘導体のポリマーを用いても良
い。
4.0以下の比率でアクセプター性物質を含む複合材料を用いることが好ましい。
ができる。電荷発生領域104を、正孔輸送性の物質とアクセプター性物質との複合材料
により形成した場合、厚さを大きくしても導電率の変化が小さいため、電荷発生領域10
4を厚く形成したことによる発光素子の駆動電圧の上昇を抑えることができる。このよう
な材料により電荷発生領域104を形成することで、当該電荷発生領域104の膜厚を調
整することによって、駆動電圧の上昇を伴うことなく、発光素子の光学調整が可能となる
。
する場合だけではなく、正孔輸送性の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できる。ただし、積層構造の場合にはm番目の電荷発生領域1
04mにおける正孔輸送性の物質を含む層がm+1番目の発光ユニット102m+1と接
し、アクセプター性物質を含む層がm番目の電子注入バッファ領域105mに接するよう
に形成する。
属層が形成されている。当該アルカリ金属としては、リチウム及びリチウムの化合物が好
ましく、具体的な例として、リチウム、フッ化リチウム、酸化リチウムなどを挙げること
ができる。当該アルカリ金属層の膜厚は、クロストークを抑制するために、1nm乃至1
0nmで形成されるとよい。また、当該アルカリ金属層は極薄い層であるため、画素部全
面に連続的に形成されていなくとも良く、一部途切れて島状に形成されていても良い。
するために、電子リレー領域が形成されていても良い。電子リレー領域は、アルカリ金属
層と電荷発生領域の間に形成され、電荷発生領域104で発生した電子を受け取り、発光
ユニット102のNBphenを含む層106へ電子を渡す機能も有する。また、少なく
とも電子輸送性の物質を含む。
O準位が、電荷発生領域104におけるアクセプター性物質のアクセプタ-準位と、NB
phenを含む層106のLUMO準位との間となるように形成する。具体的なエネルギ
ー準位の数値としては、電子リレー領域における電子輸送性の物質のLUMO準位は-5
.0eV以上、好ましくは-5.0eV以上-3.0eV以下とするとよい。
料又は金属-酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
phthalocyanine)、H2Pc(Phthalocyanine)、Sn
Pc(Phthalocyanine tin(II) complex)、ZnPc(
Phthalocyanine zinc complex)、CoPc(Cobalt
(II)phthalocyanine, β-form)、FePc(Phthalo
cyanine Iron)及びPhO-VOPc(Vanadyl 2,9,16,2
3-tetraphenoxy-29H,31H-phthalocyanine)のい
ずれかを用いることが好ましい。
合を有する金属錯体を用いることが好ましい。また、金属-酸素結合と芳香族配位子を有
する金属錯体としてもフタロシアニン系材料が好ましい。具体的には、VOPc(Van
adyl phthalocyanine)、SnOPc(Phthalocyanin
e tin(IV) oxide complex)及びTiOPc(Phthaloc
yanine titanium oxide complex)のいずれかは、分子構
造的に金属-酸素の二重結合が他の分子に対して作用しやすく、アクセプター性が高いた
め好ましい。
。具体的には、PhO-VOPcのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体
が好ましい。
ルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物(アルカリ金属化合物(
酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩を
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)、又は希土類
金属化合物(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などの有機化合物を用いることが
できる。電子リレー領域にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の移動が容
易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
の物質としては上記材料の他、電荷発生領域に含まれるアクセプター性物質のアクセプタ
ー準位より高いLUMO準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準
位としては、-5.0eV以上、好ましくは-5.0eV以上-3.0eV以下の範囲の
LUMO準位が好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導体や、含窒素縮
合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安定であるため、
電子リレー領域を形成する為に用いる材料として、好ましい材料である。さらに、当該含
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
用いる構成は、電子リレー領域において電子の受け取りが容易となるため、より好ましい
構成である。
水物(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,
10,11-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:2
PYPR)、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。
4,5,8,-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:N
TCDI-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)等を用い
ることができる。
質との共蒸着などの方法によって電子注入バッファ領域を形成すれば良い。なお、ドナー
性物質を含ませる場合、電子リレー領域の膜厚を1nm乃至10nmとすることは、電子
リレー領域起因のクロストークの発生を抑制することができるため好ましい構成である。
なお、同じ理由により、電子リレー領域には電子輸送性の物質に対して質量比で0.00
1以上0.1以下の比率で、上記ドナー性物質を含ませると良い。
も発光物質を含む発光層(図示せず)とNBphenを含む層を有している。
105に接して設けられている。これにより、高精細なディスプレイであっても、隣接す
る画素への干渉を有効に低減させることができる。
送性の物質を含む層を有する層である。電子輸送層の陽極側の層に含まれる電子輸送性の
物質としては、ビス(10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(
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(III)(略称:BAlq)、ビス(8-キノリノラト)亜鉛(II)
(略称:Znq)、ビス[2-(2-ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(
略称:ZnPBO)、ビス[2-(2-ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(
略称:ZnBTZ)などの金属錯体や、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)、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)、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]-9H-カルバゾ
ール(略称:CO11)、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)、2-[3-(ジベン
ゾチオフェン-4-イル)フェニル]-1-フェニル-1H-ベンゾイミダゾール(略称
:mDBTBIm-II)などのポリアゾール骨格を有する複素環化合物や、2-[3-
(ジベンゾチオフェン-4-イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:
2mDBTPDBq-II)、2-[3’-(ジベンゾチオフェン-4-イル)ビフェニ
ル-3-イル]ジベンゾ[f、h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq-II)
、2-[3’-(9H-カルバゾール-9-イル)ビフェニル-3-イル]ジベンゾ[f
、h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、4,6-ビス[3-(フェナントレ
ン-9-イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6-ビス〔
3-(4-ジベンゾチエニル)フェニル〕ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm-
II)などのジアジン骨格を有する複素環化合物や、3,5-ビス[3-(9H-カルバ
ゾール-9-イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5-トリ
[3-(3-ピリジル)-フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などのピリジン骨
格を有する複素環化合物、CzPA、PCzPA、3,6-ジフェニル-9-[4-(1
0-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:DPCzPA
)、DPPA、DNA、t-BuDNA、7-[4-(10-フェニル-9-アントリル
)フェニル]-7H-ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)など
のアントラセン誘導体が挙げられる。上述した中でも、ジアジン骨格を有する複素環化合
物やピリジン骨格を有する複素環化合物は、信頼性が良好であり好ましい。特に、ジアジ
ン(ピリミジンやピラジン)骨格を有する複素環化合物は、電子輸送性が高く、駆動電圧
低減にも寄与する。
Bphenを含む層の陽極側に接する層)が、縮合芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合
物を含む層であると、発光素子の耐熱性が向上するため、好ましい構成である。当該縮合
芳香族化合物又は縮合複素芳香族化合物は、三環以上の縮合環骨格を有することが好まし
い。また、当該構成は、NBphenを含む層の陽極側に接する層が、縮合複素芳香族化
合物である場合に、より有効に作用する。すなわち、縮合芳香族化合物よりも不安定な縮
合複素芳香族化合物を用いた場合にも、NBphenを含む層と積層することによって、
縮合芳香族化合物とNBphenを含む層が積層された場合と同等の耐熱性を得ることが
できる。縮合複素芳香族化合物としては、一つの縮合環骨格内に2つの窒素原子が含まれ
る化合物を用いることが好ましい。
電子輸送層内に形成されていても良い。当該発光物質としては、以下に示す蛍光性化合物
及びりん光性化合物を適用することが可能である。
ニル]-2,2’-ビピリジン(略称:PAP2BPy)、5,6-ビス[4’-(10
-フェニル-9-アントリル)ビフェニル-4-イル]-2,2’-ビピリジン(略称:
PAPP2BPy)、N,N’-ビス〔4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イ
ル)フェニル〕-N,N’-ジフェニル-ピレン-1,6-ジアミン(略称:1,6FL
PAPrn)、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス[3-(9-フ
ェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]-ピレン-1,6-ジアミン(略称:
1,6mMemFLPAPrn)、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:YGA
2S)、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:2Y
GAPPA)、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
-9,10-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-
(9,10-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:2DP
APPA)、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:2
DPAPA)、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:2DPA
BPhA)、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:
2YGABPhA)、N,N,9-トリフェニルアントラセン-9-アミン(略称:DP
hAPhA)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,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: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,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: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
:BisDCM)、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:BisD
CJTM)などが挙げられる。特に、1,6FLPAPrnや1,6mMemFLPAP
rnのようなピレンジアミン化合物に代表される縮合芳香族ジアミン化合物は、ホールト
ラップ性が高く、発光効率や信頼性に優れているため好ましい。
る。TADF材料としては以下のようなものを用いることができる。
グネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)
、インジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリン。該
金属含有ポルフィリンとしては、例えば、以下の構造式に示されるプロトポルフィリン-
フッ化スズ錯体(SnF2(Proto IX))、メソポルフィリン-フッ化スズ錯体
(SnF2(Meso IX))、ヘマトポルフィリン-フッ化スズ錯体(SnF2(H
emato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル-フッ化スズ錯体(S
nF2(Copro III-4Me))、オクタエチルポルフィリン-フッ化スズ錯体
(SnF2(OEP))、エチオポルフィリン-フッ化スズ錯体(SnF2(Etio
I))、オクタエチルポルフィリン-塩化白金錯体(PtCl2OEP)等も挙げられる
。
ェニルインドロ[2,3-a]カルバゾール-11-イル)-1,3,5-トリアジン(
PIC-TRZ)等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素
環化合物も用いることができる。該複素環化合物は、π電子過剰型複素芳香環及びπ電子
不足型複素芳香環を有するため、電子輸送性及び正孔輸送性が高く、好ましい。なお、π
電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型
複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、S1
準位とT1準位のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
ジメチルフェニル)-4H-1,2,4-トリアゾール-3-イル-κN2]フェニル-
κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(mpptz-dmp)3])、トリス(5
-メチル-3,4-ジフェニル-4H-1,2,4-トリアゾラト)イリジウム(III
)(略称:[Ir(Mptz)3])、トリス[4-(3-ビフェニル)-5-イソプロ
ピル-3-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:
[Ir(iPrptz-3b)3])のような4H-トリアゾール骨格を有する有機金属
イリジウム錯体や、トリス[3-メチル-1-(2-メチルフェニル)-5-フェニル-
1H-1,2,4-トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz1-
mp)3])、トリス(1-メチル-5-フェニル-3-プロピル-1H-1,2,4-
トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prptz1-Me)3])のよ
うな1H-トリアゾール骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、fac-トリス[1-
(2,6-ジイソプロピルフェニル)-2-フェニル-1H-イミダゾール]イリジウム
(III)(略称:[Ir(iPrpmi)3])、トリス[3-(2,6-ジメチルフ
ェニル)-7-メチルイミダゾ[1,2-f]フェナントリジナト]イリジウム(III
)(略称:[Ir(dmpimpt-Me)3])のようなイミダゾール骨格を有する有
機金属イリジウム錯体や、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)テトラキス(1-ピラゾリル)ボラート(略称:FI
r6)、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(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:FIracac)のような電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配
位子とする有機金属イリジウム錯体が挙げられる。これらは青色のりん光発光を示す化合
物であり、440nmから520nmに発光のピークを有する化合物である。
[Ir(mppm)3])、トリス(4-t-ブチル-6-フェニルピリミジナト)イリ
ジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)3])、(アセチルアセトナト)ビス
(6-メチル-4-フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mp
pm)2(acac)])、ビス[2-(6-tert-ブチル-4-ピリミジニル-κ
N3)フェニル-κC](2,4-ペンタンジオナト-κ2O,O’)イリジウム(II
I)(略称:[Ir(tBuppm)2(acac)])[Ir、(アセチルアセトナト
)ビス[4-(2-ノルボルニル)-6-フェニルピリミジナト]イリジウム(III)
(endo-,exo-混合物)(略称:[Ir(nbppm)2(acac)])、(
アセチルアセトナト)ビス[5-メチル-6-(2-メチルフェニル)-4-フェニルピ
リミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpmppm)2(acac)])
、(アセチルアセトナト)ビス(4,6-ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III
)(略称:[Ir(dppm)2(acac)])のようなピリミジン骨格を有する有機
金属イリジウム錯体や、(アセチルアセトナト)ビス(3,5-ジメチル-2-フェニル
ピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr-Me)2(acac)]
)、(アセチルアセトナト)ビス(5-イソプロピル-3-メチル-2-フェニルピラジ
ナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr-iPr)2(acac)のよう
なピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、トリス(2-フェニルピリジナト-
N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(ppy)3])、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)])、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)])、トリス(ベンゾ[h
]キノリナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(bzq)3])、トリス(2-フ
ェニルキノリナト-N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(pq)3])、
ビス(2-フェニルキノリナト-N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナー
ト(略称:[Ir(pq)2(acac)])のようなピリジン骨格を有する有機金属イ
リジウム錯体の他、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)])のような希土類金属錯体が挙げ
られる。これらは主に緑色のりん光発光を示す化合物であり、500nm乃至600nm
に発光のピークを有する。なお、ピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体は、信
頼性や発光効率にも際だって優れるため、特に好ましい。
タナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)2(dibm)])、ビ
ス[4,6-ビス(3-メチルフェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリ
ジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)2(dpm)])、ビス[4,6-ジ
(ナフタレン-1-イル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III
)(略称:[Ir(d1npm)2(dpm)])のようなピリミジン骨格を有する有機
金属イリジウム錯体や、(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)])、ビス(2
,3,5-トリフェニルピラジナト)(ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(
略称:[Ir(tppr)2(dpm)])、(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(F
dpq)2(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体や、
トリス(1-フェニルイソキノリナト-N,C2’)イリジウム(III)(略称:[I
r(piq)3])、ビス(1-フェニルイソキノリナト-N,C2’)イリジウム(I
II)アセチルアセトナート(略称:[Ir(piq)2(acac)])のようなピリ
ジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体の他、2,3,7,8,12,13,17,1
8-オクタエチル-21H,23H-ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)の
ような白金錯体や、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(DBM)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)])のよ
うな希土類金属錯体が挙げられる。これらは、赤色のりん光発光を示す化合物であり、6
00nmから700nmに発光のピークを有する。また、ピラジン骨格を有する有機金属
イリジウム錯体は、色度の良い赤色発光が得られる。
よい。
い。上記電子輸送層に含まれる電子輸送性の物質として挙げた物質のほか、正孔輸送性の
物質も用いることができる。正孔輸送性の物質としては、上記電荷発生層で用いることが
可能な正孔輸送性の物質として挙げたものを用いることができる。なお、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)、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’-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)、4-フェニ
ル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミン(略称:BPAF
LP)、4-フェニル-3’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミ
ン(略称:mBPAFLP)、4-フェニル-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:PCBA1BP)、4,4’-ジフェニル-
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:
PCBBi1BP)、4-(1-ナフチル)-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:PCBANB)、4、4’-ジ(1-ナフチ
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:PCBNBB)、9,9-ジメチル-N-フェニル-N-[4-(9-フェニル-
9H-カルバゾール-3-イル)フェニル]-フルオレン-2-アミン(略称:PCBA
F)、N-フェニル-N-[4-(9-フェニル-9H-カルバゾール-3-イル)フェ
ニル]-スピロ-9,9’-ビフルオレン-2-アミン(略称:PCBASF)などの芳
香族アミン骨格を有する化合物や、1,3-ビス(N-カルバゾリル)ベンゼン(略称:
mCP)、4,4’-ジ(N-カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6-ビ
ス(3,5-ジフェニルフェニル)-9-フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、3
,3’-ビス(9-フェニル-9H-カルバゾール)(略称:PCCP)などのカルバゾ
ール骨格を有する化合物や、4,4’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-トリイル)ト
リ(ジベンゾチオフェン)(略称:DBT3P-II)、2,8-ジフェニル-4-[4
-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称
:DBTFLP-III)、4-[4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)
フェニル]-6-フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP-IV)などのチオ
フェン骨格を有する化合物や、4,4’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-トリイル)
トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P-II)、4-{3-[3-(9-フェニル
-9H-フルオレン-9-イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDB
FFLBi-II)などのフラン骨格を有する化合物がは好ましい材料である。上述した
中でも、芳香族アミン骨格を有する化合物やカルバゾール骨格を有する化合物は、信頼性
が良好であり、また、正孔輸送性が高く、駆動電圧低減にも寄与するため特に好ましい。
ホスト材料を有する発光層もしくは同じ発光物質及びホスト材料を有していてもその濃度
が異なる発光層が各発光ユニット中に複数層あっても良い。もちろん、各発光ユニットに
おける発光層の構成は同じであっても異なっていても良い。
含み正孔注入性を有する層(正孔注入層)、正孔輸送性物質を含み正孔輸送性を有する層
(正孔輸送層)、バイポーラ性(電子輸送性及び正孔輸送性を同時に有する性質)物質を
含みバイポーラ性を有する層などが挙げられる。上記層及びその他様々な他の機能層を適
宜組み合わせて各発光ユニットを構成することができる。なお、陰極101に接するn番
目の発光ユニット102nには、陰極101に最も近い層として電子注入性物質を含み電
子注入性を有する層(電子注入層)がさらに設けられていても良い。また、1番目の発光
ユニット102kと陽極100との間及びn番目の発光ユニット102nと陰極101と
の間にはそれぞれ電荷発生領域を設けることもできる。
モリブデン、酸化バナジウム、酸化ルテニウム、酸化タングステン、酸化マンガンなどの
金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン(略称:H2Pc)、銅(II
)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いることができ
る。また、PEDOT/PSS(略称)等の高分子を用いることもできる。
、上述の電荷発生領域104に含まれる正孔輸送性物質と同様の物質を適用することが可
能である。そのため、ここでは前述の説明を援用する。なお、正孔輸送層は単層で構成さ
れるものばかりではなく、上記物質からなる層が2層以上積層した構造であっても良い。
含む層である。電子注入性物質としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(
CsF)、フッ化カルシウム(CaF2)等のアルカリ金属、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、電子輸送性物質中にアルカリ金属、アルカリ土類金
属、又はこれらの化合物を含有させたもの(例えば、Alq(略称)中にマグネシウム(
Mg)を含有させたもの等)を当該電子注入性物質として適用することも可能である。こ
の様な構造とすることにより、陰極101からの電子注入効率をより高めることができる
。
と陰極101との間には、電荷発生領域を設けることもできる。1番目の発光ユニット1
02kと陽極100との間又はn番目の発光ユニット102nと陰極101との間に電荷
発生領域を設ける場合、電荷発生領域は、正孔輸送性物質とアクセプター性物質とを含む
複合材料により形成する。なお、電荷発生領域は、同一膜中に正孔輸送性物質と、アクセ
プター性物質とを含有する場合だけでなく、正孔輸送性物質を含む層と、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。ただし、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100又は陰極101と接する構造とする。
と陰極101との間に電荷発生領域を設けることにより、電極を形成する物質の仕事関数
を考慮せずに陽極100又は陰極101を形成することが可能となる。なお、1番目の発
光ユニット102kと陽極100との間又はn番目の発光ユニット102nと陰極101
との間に設けられる電荷発生領域は、上述の電荷発生領域104と同様の構成及び物質を
適用することが可能である。そのため、前述の説明を援用する。
とができる。また、各発光ユニットの形成方法としては、用いる材料によって種々の方法
(例えば真空蒸着法などの乾式法、インクジェット法やスピンコート法などの湿式法等)
を適用することができる。各層で異なる作製方法を適用しても良い。
電性化合物、およびこれらの混合物などを用いて形成することが好ましい。具体的には、
例えば、酸化インジウム-酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、ケ
イ素若しくは酸化ケイ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、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(IWZO)等が挙げられ
る。これらの導電性金属酸化物膜は、通常スパッタリング法により成膜されるが、ゾル-
ゲル法などを応用して作製しても構わない。作製方法の例としては、酸化インジウム-酸
化亜鉛は、酸化インジウムに対し1乃至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方法などがある。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(IWZO)は、酸化インジウムに対し酸化タングステンを
0.5乃至5wt%、酸化亜鉛を0.1乃至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もできる。この他、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル
(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コ
バルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、または金属材料の窒化物(例えば、
窒化チタン)等が挙げられる。グラフェンも用いることができる。
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、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)等の元素周期表の第1
族または第2族に属する元素、およびこれらを含む合金(MgAg、AlLi)、ユウロ
ピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等が挙
げられる。しかしながら、陰極101と電子輸送層との間に、電子注入層を設けることに
より、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、ケイ素若しくは酸化ケイ素を含
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101として用いることがで
きる。これら導電性材料は、スパッタリング法やインクジェット法、スピンコート法等を
用いて成膜することが可能である。
少なくとも一方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。また、薄く形成
した材料と透明電極との積層構造を有していても良い。
Oなどの透光性を有する導電材料で、発光素子の光学的距離を調節するための導電層を形
成しても良い。
トにおける発光が合成された光を得ることができる。すなわち、同じ発光物質を含む発光
層を有する発光ユニットが複数積層されている場合は、当該発光ユニットが一層で構成さ
れている発光素子と比較して同じ電流密度であっても、大きな輝度を得ることができる。
また、異なる発光色を呈する発光物質を含む発光ユニットを積層して本実施の形態におけ
る発光素子を作製した場合は、ブロードなスペクトルを有する発光素子や、白色発光を呈
する発光素子を得ることができる。白色発光を呈する発光素子とカラーフィルタを用いた
構成を有するディスプレイは高精細化にも有利である。
荷発生領域により仕切られた発光素子を、高精細な(例えば隣り合う発光素子における発
光領域間距離が40μm以下。)ディスプレイに適用したとしても、隣接する発光素子へ
の干渉現象を駆動電圧の大きな上昇なく、有効に低減し、高品質な画像を提供することが
できるディスプレイを作製することができるようになる。なお、複数の発光ユニットが電
荷発生領域により仕切られた発光素子は高い電流効率やブロードな発光スペクトルもしく
は白色発光の実現を容易に可能とする発光素子である。
本実施の形態では、実施の形態1に記載の発光素子を用いた発光装置について説明する
。
て図2を用いて説明する。なお、図2(A)は、発光装置を示す上面図、図2(B)は図
2(A)をA-BおよびC-Dで切断した断面図である。この発光装置は、発光素子の発
光を制御するものとして、点線で示された駆動回路部(ソース線駆動回路)601、画素
部602、駆動回路部(ゲート線駆動回路)603を含んでいる。また、604は封止基
板、605はシール材であり、シール材605で囲まれた内側は、空間607になってい
る。
力される信号を伝送するための配線であり、外部入力端子となるFPC(フレキシブルプ
リントサーキット)609からビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号
等を受け取る。なお、ここではFPCしか図示されていないが、このFPCにはプリント
配線基板(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。
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線駆動回路601
と、画素部602中の一つの画素が示されている。
4とを組み合わせたCMOS回路が形成される。また、駆動回路は、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一体型を示すが、必ずしもその必要はなく、駆動回路を
基板上ではなく外部に形成することもできる。
ドレインに電気的に接続された第1の電極613とを含む複数の画素により形成される。
なお、第1の電極613の端部を覆って絶縁物614が形成されている。ここでは、ポジ
型の感光性アクリル樹脂膜を用いることにより形成する。
する曲面が形成されるようにする。例えば、絶縁物614の材料としてポジ型の感光性ア
クリルを用いた場合、絶縁物614の上端部のみに曲率半径(0.2μm乃至3μm)を
有する曲面を持たせることが好ましい。また、絶縁物614として、ネガ型の感光性樹脂
、或いはポジ型の感光性樹脂のいずれも使用することができる。
ている。ここで、陽極として機能する第1の電極613に用いる材料としては、仕事関数
の大きい材料を用いることが望ましい。例えば、ITO膜、またはケイ素を含有したイン
ジウム錫酸化物膜、2乃至20wt%の酸化亜鉛を含む酸化インジウム膜、窒化チタン膜
、クロム膜、タングステン膜、Zn膜、Pt膜などの単層膜の他、窒化チタン膜とアルミ
ニウムを主成分とする膜との積層、窒化チタン膜とアルミニウムを主成分とする膜と窒化
チタン膜との3層構造等を用いることができる。なお、積層構造とすると、配線としての
抵抗も低く、良好なオーミックコンタクトがとれ、さらに陽極として機能させることがで
きる。
法等の種々の方法によって形成される。EL層616は、実施の形態1で説明したような
構成を含んでいる。また、EL層616を構成する他の材料としては、低分子化合物、ま
たは高分子化合物(オリゴマー、デンドリマーを含む)であっても良い。
料としては、仕事関数の小さい材料(Al、Mg、Li、Ca、またはこれらの合金や化
合物(MgAg、MgIn、AlLi等)等)を用いることが好ましい。なお、EL層6
16で生じた光が第2の電極617を透過させる場合には、第2の電極617として、膜
厚を薄くした金属薄膜と、透明導電膜(ITO、2乃至20wt%の酸化亜鉛を含む酸化
インジウム、ケイ素を含有したインジウム錫酸化物、酸化亜鉛(ZnO)等)との積層を
用いるのが良い。
されている。当該発光素子は実施の形態1の構成を有する発光素子である。なお、画素部
は複数の発光素子が形成されてなっているが、本実施の形態における発光装置では、実施
の形態1に記載の発光素子と、それ以外の構成を有する発光素子の両方が含まれていても
良い。
素子基板610、封止基板604、およびシール材605で囲まれた空間607に発光素
子618が備えられた構造になっている。なお、空間607には、充填材が充填されてお
り、不活性気体(窒素やアルゴン等)が充填される場合の他、シール材605で充填され
る場合もある。封止基板には凹部を形成し、そこに乾燥材を設けると水分の影響による劣
化を抑制することができ、好ましい構成である。
た、これらの材料はできるだけ水分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。また
、封止基板604に用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiber
Reinforced 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。
ことができる。
良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態1で示した発
光素子は発光効率の良好な発光素子であり、消費電力の低減された発光装置とすることが
できる。また、量産しやすい発光素子であり、安価な発光装置を提供することができる。
とによってフルカラー化した発光装置の例を示す。図3(A)には基板1001、下地絶
縁膜1002、ゲート絶縁膜1003、ゲート電極1006、1007、1008、第1
の層間絶縁膜1020、第2の層間絶縁膜1021、周辺部1042、画素部1040、
駆動回路部1041、発光素子の第1の電極1024W、1024R、1024G、10
24B、隔壁1025、EL層1028、発光素子の第2の電極1029、封止基板10
31、シール材1032などが図示されている。
色の着色層1034B)は透明な基材1033に設けている。また、黒色層(ブラックマ
トリックス)1035をさらに設けても良い。着色層及び黒色層が設けられた透明な基材
1033は、位置合わせし、基板1001に固定する。なお、着色層、及び黒色層は、オ
ーバーコート層1036で覆われている。また、図3(A)においては、光が着色層を透
過せずに外部へと出る発光層と、各色の着色層を透過して外部に光が出る発光層とがあり
、着色層を透過しない光は白、着色層を透過する光は赤、青、緑となることから、4色の
画素で映像を表現することができる。
層1034B)をゲート絶縁膜1003と第1の層間絶縁膜1020との間に形成する例
を示した。このように、着色層は基板1001と封止基板1031の間に設けられていて
も良い。
り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としたが、封止基板1031側に発光を
取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置としても良い。トップエミッション型
の発光装置の断面図を図4に示す。この場合、基板1001は光を通さない基板を用いる
ことができる。TFTと発光素子の陽極とを接続する接続電極を作製するまでは、ボトム
エミッション型の発光装置と同様に形成する。その後、第3の層間絶縁膜1037を電極
1022を覆って形成する。この絶縁膜は平坦化の役割を担っていても良い。第3の層間
絶縁膜1037は第2の層間絶縁膜と同様の材料の他、他の様々な材料を用いて形成する
ことができる。
極とするが、陰極であっても構わない。また、図4のようなトップエミッション型の発光
装置である場合、第1の電極を反射電極とすることが好ましい。EL層1028の構成は
、実施の形態1においてEL層110として説明したような構成とし、且つ、白色の発光
が得られるような素子構造とする。
着色層1034G、青色の着色層1034B)を設けた封止基板1031で封止を行うこ
とができる。封止基板1031には画素と画素との間に位置するように黒色層(ブラック
マトリックス)1035を設けても良い。着色層(赤色の着色層1034R、緑色の着色
層1034G、青色の着色層1034B)や黒色層(ブラックマトリックス)はオーバー
コート層によって覆われていても良い。なお封止基板1031は透光性を有する基板を用
いることとする。
れず、赤、緑、青の3色でフルカラー表示を行ってもよい。
良好な特性を備えた発光装置を得ることができる。具体的には、実施の形態1で示した発
光素子は発光効率の良好な発光素子であり、消費電力の低減された発光装置とすることが
できる。また、量産しやすい発光素子であり、安価な発光装置を提供することができる。
れ制御することが可能であるため、画像の表現を行う表示装置として好適に利用できる発
光装置である。
本実施の形態では、実施の形態1に記載の発光素子をその一部に含む電子機器の例につ
いて説明する。実施の形態1に記載の発光素子は発光効率が良好であり、消費電力が低減
され、且つ、表示品質が良好なディスプレイを提供できる発光素子である。その結果、本
実施の形態に記載の電子機器は、表示品質が良好で消費電力が低減された表示部を有する
電子機器とすることが可能である。
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
ビデオカメラなどのカメラ、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。これらの電子機器の具体例を以下に示す。
1に表示部7103が組み込まれている。また、ここでは、スタンド7105により筐体
7101を支持した構成を示している。表示部7103により、映像を表示することが可
能であり、表示部7103は、実施の形態1に記載の発光素子をマトリクス状に配列して
構成されている。
機7110により行うことができる。リモコン操作機7110が備える操作キー7109
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7103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7110に、当該リモコン操作機7110
から出力する情報を表示する表示部7107を設ける構成としてもよい。
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。
ーボード7204、外部接続ポート7205、ポインティングデバイス7206等を含む
。なお、このコンピュータは、実施の形態1で説明したものと同様の発光素子をマトリク
ス状に配列して表示部7203に用いることにより作製される。図5(B1)のコンピュ
ータは、図5(B2)のような形態であっても良い。図5(B2)のコンピュータは、キ
ーボード7204、ポインティングデバイス7206の代わりに第2の表示部7210が
設けられている。第2の表示部7210はタッチパネル式となっており、第2の表示部7
210に表示された入力用の表示を指や専用のペンで操作することによって入力を行うこ
とができる。また、第2の表示部7210は入力用表示だけでなく、その他の画像を表示
することも可能である。また表示部7203もタッチパネルであっても良い。二つの画面
がヒンジで接続されていることによって、収納や運搬をする際に画面を傷つける、破損す
るなどのトラブルの発生も防止することができる。
ており、連結部7303により、開閉可能に連結されている。筐体7301には、実施の
形態1で説明した発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部7304が組み込
まれ、筐体7302には表示部7305が組み込まれている。また、図5(C)に示す携
帯型遊技機は、その他、スピーカ部7306、記録媒体挿入部7307、LEDランプ7
308、入力手段(操作キー7309、接続端子7310、センサ7311(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7312)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7304および表示部
7305の両方、または一方に実施の形態1に記載の発光素子をマトリクス状に配列して
作製された表示部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5(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5(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。
れた表示部7402の他、操作ボタン7403、外部接続ポート7404、スピーカ74
05、マイク7406などを備えている。なお、携帯電話機7400は、実施の形態1に
記載の発光素子をマトリクス状に配列して作製された表示部7402を有している。
ることができる構成とすることもできる。この場合、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7402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7402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。
出装置を設けることで、携帯電話機の向き(縦か横か)を判断して、表示部7402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7403の操作により行われる。また、表示部7402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7402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に掌や指で触れ、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。
ることができる。
この発光装置をあらゆる分野の電子機器に適用することが可能である。実施の形態1に記
載の発光素子を用いることにより、高品質な表示を提供し且つ消費電力の低減された電子
機器を得ることができる。
することができる。図6に実施の形態1に記載の発光素子を自動車のフロントガラスやダ
ッシュボードに用いる一態様を示す。表示領域5000乃至表示領域5005は実施の形
態1に記載の発光素子を用いて設けられた表示である。
態1に記載の発光素子を搭載した表示装置である。実施の形態1に記載の発光素子は、第
1の電極と第2の電極を透光性を有する電極で作製することによって、反対側が透けて見
える、いわゆるシースルー状態の表示装置とすることができる。シースルー状態の表示で
あれば、自動車のフロントガラスに設置したとしても、視界の妨げになることなく設置す
ることができる。なお、駆動のためのトランジスタなどを設ける場合には、有機半導体材
料による有機トランジスタや、酸化物半導体を用いたトランジスタなど、透光性を有する
トランジスタを用いると良い。
表示装置である。表示領域5002には、車体に設けられた撮像手段からの映像を映し出
すことによって、ピラーで遮られた視界を補完することができる。また、同様に、ダッシ
ュボード部分に設けられた表示領域5003は車体によって遮られた視界を、自動車の外
側に設けられた撮像手段からの映像を映し出すことによって、死角を補い、安全性を高め
ることができる。見えない部分を補完するように映像を映すことによって、より自然に違
和感なく安全確認を行うことができる。
メーター、走行距離、給油量、ギア状態、エアコンの設定など、その他様々な情報を提供
することができる。表示は使用者の好みに合わせて適宜その表示項目やレイアウトを変更
することができる。なお、これら情報は表示領域5000乃至表示領域5003にも設け
ることができる。また、表示領域5000乃至表示領域5005は照明装置として用いる
ことも可能である。
消費電力の小さい発光素子とすることができる。このことから、表示領域5000乃至表
示領域5005に大きな画面を数多く設けても、バッテリーに負荷をかけることが少なく
、快適に使用することができることから実施の形態1に記載の発光素子を用いた発光装置
または照明装置は、車載用の発光装置又は照明装置として好適に用いることができる。な
お、本発明の一態様の発光素子は、耐熱性が良好な発光素子であることから、夏場非常に
高温となる車載用の表示装置として、非常に好適である。
)は、開いた状態であり、タブレット型端末は、筐体9630、表示部9631a、表示
部9631b、表示モード切り替えスイッチ9034、電源スイッチ9035、省電力モ
ード切り替えスイッチ9036、留め具9033、を有する。なお、当該タブレット端末
は、実施の形態1に記載の発光素子を備えた発光装置を表示部9631a、表示部963
1bの一方又は両方に用いることにより作製される。
た操作キー9637にふれることでデータ入力をすることができる。なお、表示部963
1aにおいては、一例として半分の領域が表示のみの機能を有する構成、もう半分の領域
がタッチパネルの機能を有する構成を示しているが該構成に限定されない。表示部963
1aの全ての領域がタッチパネルの機能を有する構成としても良い。例えば、表示部96
31aの全面をキーボードボタン表示させてタッチパネルとし、表示部9631bを表示
画面として用いることができる。
部をタッチパネル領域9632bとすることができる。また、タッチパネルのキーボード
表示切り替えボタン9639が表示されている位置に指やスタイラスなどでふれることで
表示部9631bにキーボードボタンを表示することができる。
チ入力することもできる。
を切り替え、白黒表示やカラー表示の切り替えなどを選択できる。省電力モード切り替え
スイッチ9036は、タブレット型端末に内蔵している光センサで検出される使用時の外
光の光量に応じて表示の輝度を最適なものとすることができる。タブレット型端末は光セ
ンサだけでなく、ジャイロ、加速度センサ等の傾きを検出するセンサなどの他の検出装置
を内蔵させてもよい。
ているが特に限定されず、一方のサイズともう一方のサイズが異なっていてもよく、表示
の品質も異なっていてもよい。例えば一方が他方よりも高精細な表示を行える表示パネル
としてもよい。
9630、太陽電池9633、充放電制御回路9634、バッテリー9635、DCDC
コンバータ9636を備える例を示す。なお、図7(B)では充放電制御回路9634の
一例としてバッテリー9635、DCDCコンバータ9636を有する構成について示し
ている。
にすることができる。従って、表示部9631a、表示部9631bを保護できるため、
耐久性に優れ、長期使用の観点からも信頼性の優れたタブレット型端末を提供できる。
(静止画、動画、テキスト画像など)を表示する機能、カレンダー、日付又は時刻などを
表示部に表示する機能、表示部に表示した情報をタッチ入力操作又は編集するタッチ入力
機能、様々なソフトウェア(プログラム)によって処理を制御する機能、等を有すること
ができる。
、表示部、または映像信号処理部等に供給することができる。なお、太陽電池9633は
、筐体9630の一面または二面に設けられていると効率的なバッテリー9635の充電
を行う構成とすることができるため好適である。
にブロック図を示し説明する。図7(C)には、太陽電池9633、バッテリー9635
、DCDCコンバータ9636、コンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3、表示
部9631について示しており、バッテリー9635、DCDCコンバータ9636、コ
ンバータ9638、スイッチSW1乃至SW3が、図7(B)に示す充放電制御回路96
34に対応する箇所となる。
。太陽電池で発電した電力は、バッテリー9635を充電するための電圧となるようDC
DCコンバータ9636で昇圧または降圧がなされる。そして、表示部9631の動作に
太陽電池9633で充電された電力が用いられる際にはスイッチSW1をオンにし、コン
バータ9638で表示部9631に必要な電圧に昇圧または降圧をすることとなる。また
、表示部9631での表示を行わない際には、SW1をオフにし、SW2をオンにしてバ
ッテリー9635の充電を行う構成とすればよい。
限定されず、圧電素子(ピエゾ素子)や熱電変換素子(ペルティエ素子)などの他の発電
手段によってバッテリー9635の充電を行う構成であってもよい。無線(非接触)で電
力を送受信して充電する無接点電力伝送モジュールや、また他の充電手段を組み合わせて
行う構成としてもよく、発電手段を有さなくとも良い。
限定されない。
較例(比較例素子1-R、1-G、1-B)について説明する。素子構造は図13に示す
。本実施例及び比較例では、上記素子を用いて表示装置を作製し、評価を行った。表示装
置を作製するために、実施例素子1、比較例素子1共に、カラーフィルタと共振構造を用
いて、赤色の画素、緑色の画素、青色の画素の3色を用いた。実施例素子1-R、1-G
、1-B及び比較例素子1-R、1-G、1-Bで用いた有機化合物の構造式を以下に示
す。
ガラス基板である基板の上にアルミニウム-ニッケル-ランタン合金膜、チタン膜を順
にスパッタリング法で成膜し、陽極100を形成した。なお、アルミニウム-ニッケル-
ランタン合金膜の膜厚は200nmとし、チタン膜の膜厚は6nmとした。また、電極面
積は2mm×2mmとした。
法にて成膜し、第1の導電層107を形成した。実施例素子1-R、実施例素子1-G、
及び実施例素子1-Bにおいてそれぞれマイクロキャビティ効果を奏するために、実施例
素子1-Rにおいては、第1の導電層107の膜厚を75nm、実施例素子1-Gにおい
ては、第1の導電層107の膜厚を40nm、実施例素子1-Bにおいては、第1の導電
層107の膜厚を10nmとした。
0℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
着装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程
度放冷した。
真空蒸着装置内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、
陽極100上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(i)で表される3-〔4-
(9-フェナントリル)-フェニル〕-9-フェニル-9H-カルバゾール(略称:PC
PPn)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、第1の正孔注入層111_1を
形成した。その膜厚は、実施例素子1-Rでは8.5nm、実施例素子1-Gでは13.
5nm、実施例素子1-Bでは5nmとなるようにした。PCPPnと酸化モリブデンの
比率は、重量比で1:0.5(=PCPPn: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。
膜し、第1の正孔輸送層112_1を形成した。
(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:CzPA
)と、上記構造式(iii)で表されるN,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N
’-ビス〔3-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル〕ピレン-1,
6-ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)とを、重量比1:0.05(=C
zPA:1,6mMemFLPAPrn)となるように25nm共蒸着して第1の発光層
113_1を形成した。
2,9-ビス(ナフタレン-2-イル)-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロ
リン(略称:NBphen)を15nmとなるように形成して、第1の電子輸送層114
_1を形成した。以上、第1の正孔注入層111_1から第1の電子輸送層114_1ま
でを第1の発光ユニット102_1と呼ぶ。
は、まず、電子注入バッファ領域105の一部として、リチウム層を酸化リチウムを用い
て形成した。膜厚は0.1nmとなるように成膜した。続いて、電子リレー領域として上
記構造式(v)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を2nmの膜厚となるよ
うに成膜した。この後、電荷発生領域104として上記構造式(vi)で表される4,4
’,4’’-(ベンゼン-1,3,5-トリイル)トリ(ジベンゾチオフェン)(略称:
DBT3P-II)と酸化モリブデン(VI)を12.5nmの膜厚となるように共蒸着
した。DBT3P-IIと酸化モリブデンの比率は、重量比で1:0.5(=DBT3P
-II:酸化モリブデン)となるように調節した。
表される4-フェニル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミ
ン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜した。
イル)ビフェニル-3-イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBP
DBq-II)と、上記構造式(ix)で表される4,4’-ジ(1-ナフチル)-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:PC
BNBB)と、上記構造式(x)で表されるビス[2-(6-tert-ブチル-4-ピ
リミジニル-κN3)フェニル-κC](2,4-ペンタンジオナト-κ2O,O’)イ
リジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)2(acac)])とを、重量比0
.7:0.3:0.06(=2mDBTBPDBq-II:PCBNBB:[Ir(tB
uppm)2(acac)])となるように20nm共蒸着した後、2mDBTBPDB
q-IIと上記構造式(xi)で表されるビス{4,6-ジメチル-2-[3-(3,5
-ジメチルフェニル)-5-フェニル-2-ピラジニル-κN]フェニル-κC}(2,
6-ジメチル-3,5-ヘプタンジオナト-κ2O,O’)イリジウム(III)(略称
:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)])とを、重量比1:0.04(=2mD
BTBPDBq-II:[Ir(dmdppr-P)2(dibm)])となるように2
0nm共蒸着して第2の発光層113_2を形成した。
ように成膜し、さらに、NBphenを15nmとなるように成膜して、第2の電子輸送
層114_2を形成した。
の膜厚となるように蒸着し、電子注入層115_2を形成し、最後に、陰極101として
、銀-マグネシウム合金を15nmの膜厚となるように成膜した後、インジウム錫酸化物
(ITO)を70nmの膜厚となるように成膜することで、本実施例の発光素子(実施例
素子1-R、1-G、1-B)を作製した。なお、第2の正孔輸送層112_2乃至電子
注入層115_2までが第2の発光ユニット102_2に相当する。
す。
比較例素子1-R、1-G、1-Bでは、実施例素子1-R、1-G、1-Bにおける
第1の正孔注入層111_1の膜厚を、比較例素子1-Rでは13.5nm、比較例素子
1-Gでは16nm、比較例素子1-Bでは7.5nmとなるように成膜した。また、第
1の電子輸送層114_1及び第2の電子輸送層114_2に用いられているNBphe
nを上記構造式(xii)で表されるバソフェナントロリン(略称:Bphen)に換え
て作製した他は実施例素子1-R、1-G、1-Bと同様に作製した。
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カラーフィルタ
が形成されたガラス基板により封止する作業(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時に
UV処理、80℃にて1時間熱処理)を行った後、これら発光素子の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。
子特性の測定方法について述べる。
F(R)を、作製した緑色素子(実施例素子1-G、比較例素子1-G)には、カラーフ
ィルタ層CF(G)を、作製した青色素子(実施例素子1-B、比較例素子1-B)には
、カラーフィルタ層CF(B)を、それぞれ乗せて素子特性を測定した。
、カラーフィルタ層CF(G)は材料としてCG-7001W(富士フイルム株式会社製
)、カラーフィルタ層CF(B)は材料としてCB-7001W(富士フイルム株式会社
製)をそれぞれ用い、ガラス基板上に塗布した後、220℃で1時間焼成して形成した。
なお、膜厚は1.3乃至1.4μmであった。なお、ガラス基板へのカラーフィルタ材料
の塗布は、スピンコート法を用いて行い、スピンコート法の回転数をカラーフィルタ層C
F(R)においては500rpm、カラーフィルタ層CF(G)においては1000rp
m、カラーフィルタ層CF(B)においては2000rpmとした。
-輝度特性を図8に、輝度-電流効率特性を図9に、電圧-輝度特性を図10に、発光ス
ペクトルを図11に示す。
は各色ともに初期特性では大きな違いは見られなかった。
それぞれ実施例素子1-Rは655cd/m2、1-Gは1667cd/m2、1-Bは
249cd/m2と設定し、電流密度一定の条件で各初期輝度を100%として駆動時間
に対する輝度変化を表すグラフを図14に示す。なお、それぞれの素子に設定した初期輝
度は、これらの素子を用いてD65規格の色度を持つ白色素子を作製する場合に必要とな
る輝度比の値とした。
素子であることがわかった。
方法を示す。
クロストークを評価するために、解像度が326ppiであるパッシブパネルを作製し
た。RGB画素をストライプ状に並べたパネルで、画素サイズは78μm角とした。サブ
ピクセル(RGB各画素)は26×78μmとし、開口率は65.7%とした。
及び比較例素子1でも使用した材料については、上記構造式を参照されたい。
タン膜を順にスパッタリング法で成膜した。なお、アルミニウム-ニッケル-ランタン合
金膜の膜厚は200nmとし、チタン膜の膜厚は6nmとした。
法にて成膜し、第1の導電層107を形成した。実施例素子2のR画素、G画素、B画素
においてそれぞれマイクロキャビティ効果を奏するために、R画素においては、第1の導
電層107の膜厚を80nm、G画素においては、第1の導電層107の膜厚を40nm
、B画素においては、第1の導電層107を設けなかった。
℃で1時間焼成した後、UVオゾン処理を370秒行った。
装置内の加熱室において、170℃で30分間の真空焼成を行った後、基板を30分程度
放冷した。
空蒸着装置内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、陽
極100上に、抵抗加熱を用いた蒸着法により上記構造式(xiii)で表される9-フ
ェニル-3-[4-(10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾー
ル(略称:PCzPA)と酸化モリブデン(VI)を共蒸着することで、第1の正孔注入
層111_1を形成した。その膜厚は、13nmとなるようにした。PCzPAと酸化モ
リブデンの比率は、重量比で1:0.5(=PCzPA: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。
し、第1の正孔輸送層112_1を形成した。
10-フェニル-9-アントリル)フェニル]-9H-カルバゾール(略称:CzPA)
と、上記構造式(iii)で表されるN,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’
-ビス〔3-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル〕ピレン-1,6
-ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)とを、重量比1:0.05(=Cz
PA:1,6mMemFLPAPrn)となるように30nm共蒸着して第1の発光層1
13_1を形成した。
2,9-ビス(ナフタレン-2-イル)-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロ
リン(略称:NBphen)を15nmとなるように形成して、第1の電子輸送層114
_1を形成した。以上、第1の正孔注入層111_1から第1の電子輸送層114_1ま
でを第1の発光ユニット102_1と呼ぶ。
は、まず、電子注入バッファ領域105の一部として、リチウム層を酸化リチウムを用い
て形成した。膜厚は0.1nmとなるように成膜した。続いて、電子リレー領域として上
記構造式(v)で表される銅フタロシアニン(略称:CuPc)を2nmの膜厚となるよ
うに成膜した。この後、電荷発生領域104としてPCzPAと酸化モリブデン(VI)
を13nmの膜厚となるように共蒸着した。PCzPAと酸化モリブデンの比率は、重量
比で1:0.5(=PCzPA:酸化モリブデン)となるように調節した。
表される4-フェニル-4’-(9-フェニルフルオレン-9-イル)トリフェニルアミ
ン(略称:BPAFLP)を20nmの膜厚となるように成膜した。
イル)ビフェニル-3-イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBP
DBq-II)と、上記構造式(ix)で表される4,4’-ジ(1-ナフチル)-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:PC
BNBB)と、上記構造式(x)で表されるビス[2-(6-tert-ブチル-4-ピ
リミジニル-κN3)フェニル-κC](2,4-ペンタンジオナト-κ2O,O’)イ
リジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)2(acac))とを、重量比0.
7:0.3:0.06(=2mDBTBPDBq-II:PCBNBB:[Ir(tBu
ppm)2(acac)])となるように20nm共蒸着した後、2mDBTBPDBq
-IIと上記構造式(xiv)で表されるビス(2,3,5-トリフェニルピラジナト)
(ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)2(dpm
)])とを、重量比1:0.06(=2mDBTBPDBq-II:[Ir(tppr)
2(dpm)])となるように20nm共蒸着して第2の発光層113_2を形成した。
ように成膜し、さらに、上記構造式(xii)で表されるバソフェナントロリン(略称:
Bphen)を15nmとなるように成膜して、第2の電子輸送層114_2を形成した
。
の膜厚となるように蒸着し、電子注入層115_2を形成し、最後に、陰極101として
、銀を15nmの膜厚となるように成膜した後、PCzPAを70nmの膜厚となるよう
に成膜することで、実施例素子2を作製した。なお、第2の正孔輸送層112_2乃至電
子注入層115_2までが第2の発光ユニット102_2に相当する。
比較例素子2では、実施例素子2における第1の電子輸送層114_1に用いられてい
るNBphenを上記構造式(xii)で表されるバソフェナントロリン(略称:Bph
en)に換えて作製した他は実施例素子2と同様に作製した。
子が大気に曝されないようにカラーフィルタが形成されたガラス基板により封止する作業
(シール材を素子の周囲に塗布し、封止時にUV処理、80℃にて1時間熱処理)を行っ
た後、これら発光素子の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。
2及び実施例素子2を用いて作製した表示装置の拡大写真である。上から赤の画素のみを
光らせた写真、緑の画素のみを光らせた写真、青の画素のみを光らせた写真である。
しているのに対し、実施例素子2を用いて作製された表示装置では、隣接画素の発光は弱
いことがわかる。また、最も左側の発光列からさらに左側に認識できる画素の列の数が実
施例素子2ではすくないことがわかる。
できることがわかる。特に画素間隔が80μm以下又はサブピクセルの間隔が30μm以
下である高精細な表示装置において、本発明の一態様を用いた発光素子は画素間のクロス
トークを抑制するのに効果的である。
101 陰極
102 発光ユニット
102_1 第1の発光ユニット
102_2 第2の発光ユニット
102k 1番目の発光ユニット
102m m番目の発光ユニット
102m+1 m+1番目の発光ユニット
102n n番目の発光ユニット
103 電荷発生層
103k 1番目の電荷発生層
103m m番目の電荷発生層
103n-1 n-1番目の電荷発生層
104 電荷発生領域
104k 1番目の電荷発生領域
104m m番目の電荷発生領域
104n-1 n-1番目の電荷発生領域
105 電子注入バッファ領域
105k 1番目の電子注入バッファ領域
105m m番目の電子注入バッファ領域
105n-1 n-1番目の電子注入バッファ領域
106 NBphenを含む層
106k 1番目のNBphenを含む層
106m m番目のNBphenを含む層
106n-1 n-1番目のNBphenを含む層
106n n番目のNBphenを含む層
110 EL層
111_1 第1の正孔注入層
112_1 第1の正孔輸送層
113_1 第1の発光層
114_1 第1の電子輸送層
112_2 第2の正孔輸送層
113_2 第2の発光層
114_2 第2の電子輸送層
115_2電子注入層
601 駆動回路部(ソース線駆動回路)
602 画素部
603 駆動回路部(ゲート線駆動回路)
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
609 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 第1の電極
614 絶縁物
616 EL層
617 第2の電極
618 発光素子
623 nチャネル型TFT
624 pチャネル型TFT
625 乾燥材
1001 基板
1002 下地絶縁膜
1003 ゲート絶縁膜
1006 ゲート電極
1007 ゲート電極
1008 ゲート電極
1020 第1の層間絶縁膜
1021 第2の層間絶縁膜
1022 電極
1024W 発光素子の第1の電極
1024R 発光素子の第1の電極
1024G 発光素子の第1の電極
1024B 発光素子の第1の電極
1025 隔壁
1028 EL層
1029 発光素子の第2の電極
1031 封止基板
1032 シール材
1033 透明な基材
1034R 赤色の着色層
1034G 緑色の着色層
1034B 青色の着色層
1035 黒色層(ブラックマトリックス)
1036 オーバーコート層
1037 第3の層間絶縁膜
1040 画素部
1041 駆動回路部
1042 周辺部
5000 表示領域
5001 表示領域
5002 表示領域
5003 表示領域
5004 表示領域
5005 表示領域
7101 筐体
7103 表示部
7105 スタンド
7107 表示部
7109 操作キー
7110 リモコン操作機
7201 本体
7202 筐体
7203 表示部
7204 キーボード
7205 外部接続ポート
7206 ポインティングデバイス
7210 第2の表示部
7301 筐体
7302 筐体
7303 連結部
7304 表示部
7305 表示部
7306 スピーカ部
7307 記録媒体挿入部
7308 LEDランプ
7309 操作キー
7310 接続端子
7311 センサ
7312 マイクロフォン
7401 筐体
7402 表示部
7403 操作ボタン
7404 外部接続ポート
7405 スピーカ
7406 マイク
7400 携帯電話機
9033 留め具
9034 スイッチ
9035 電源スイッチ
9036 スイッチ
9630 筐体
9631 表示部
9631a 表示部
9631b 表示部
9632a タッチパネル領域
9632b タッチパネル領域
9633 太陽電池
9634 充放電制御回路
9635 バッテリー
9636 DCDCコンバータ
9637 操作キー
9638 コンバータ
9639 ボタン
Claims (2)
- 陽極と陰極との間に、第1の発光ユニットと、第2の発光ユニットと、電荷発生層と、NBphenを含む層と、を有し、
前記電荷発生層は、前記第1の発光ユニットと前記第2の発光ユニットとの間に位置し、
前記電荷発生層は、電子注入バッファ領域を有し、
前記電子注入バッファ領域は、アルカリ金属を含み、
前記NBphenを含む層は、前記電子注入バッファ領域と接して設けられ、
前記第1の発光ユニットにおける第1の発光層と、前記第2の発光ユニットにおける第2の発光層との間に、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウムまたはバリウムを含まない、発光素子。 - 請求項1において、
前記NBphenを含む層は、前記第1の発光ユニットの電子輸送層の一部として機能する、発光素子。
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