KR102230045B1 - 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치 - Google Patents

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가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
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Abstract

본 발명은 EL층 중의 할로겐 화합물에 의한 악영향을 억제하면서, 재료 비용이나 제조 비용이 억제된, 저렴하게 제조할 수 있는 발광 소자를 제공한다. 발광소자는 양극과 발광층의 사이에 적어도 2개의 층을 포함한다. 상기 2층 중 양극에 가까운 하나는, 할로겐화물, 할로겐 원소의 농도가 발광층에 가까운 다른 층의 농도보다 높다.

Description

발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND LIGHTING DEVICE}
본 발명은 유기 화합물을 발광 물질로서 이용한 발광 소자, 표시 장치, 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치에 관한 것이다.
근년, 유기 화합물을 이용한 전계 발광(EL：Electro luminescence)을 이용하는 발광 소자(유기 EL 소자)의 연구 개발이 활발히 행해지고 있다. 이들 발광 소자의 기본적인 구성은 한 쌍의 전극간에 발광 물질을 포함한 유기 화합물층(EL층)을 끼운 것이다. 이 소자에 전압을 인가함으로써, 발광 물질로부터의 발광을 얻을 수 있다.
이러한 발광 소자는 자기 발광형이기 때문에, 액정 디스플레이에 비해 화소의 시인성이 높고, 백 라이트가 불필요한 등의 이점이 있어, 플랫 패널 디스플레이 소자로서 적합하다고 생각된다. 또한, 이러한 발광 소자를 포함한 디스플레이는 박형 경량으로 형성할 수 있는 이점을 가지고, 응답 속도가 매우 빠르다.
이러한 발광 소자는 발광층을 이차원으로 연속하여 형성하는 것이 가능하기 때문에, 면 형상의 발광면을 얻을 수 있다. 따라서, 대면적의 소자를 용이하게 형성할 수 있다. 이것은 백열 전구나 LED로 대표되는 점 광원, 혹은 형광 등으로 대표되는 선 광원에서는 얻기 어려운 특색이다. 따라서, 조명 등에 응용할 수 있는 면 광원으로서의 이용 가치도 높다.
이와 같이, 다양한 특징을 갖는 유기 EL 소자이지만; 보급을 위해 넘어야 하는 가장 큰 벽은 그 가격이다.
플랫 패널 디스플레이의 대표인 액정 디스플레이의 가격은 지속적으로 하락하고 있고, LED 조명의 가격도 서서히 낮아지고 있다. 이들 선행하는 상품군의 가격차가 너무 큰 한, 다른 제품에 없는 다양한 특징을 갖는 유기 EL 디바이스라고 해도 보급은 촉진되지 않는다.
따라서, 가격 이전에, 수명이나 소비 전력 등의 기본적인 성능이, 다른 경합하는 디바이스와 비교하여 동등 혹은 양호해야하는 것은 물론이다.
특허문헌 1에서는 EL층에 포함되는 유기 화합물 중의 할로겐 화합물에 주목하여, 그 농도를 일정 이하로 한정함으로써 장수명의 발광 소자를 얻는 것이 개시되어 있다.
특허 문서 JP-3290432호
특허문헌 1과 같이, EL층 중의 할로겐 화합물의 농도를 일정 이하로 하기 위해서는 재료의 정제나 제조 분위기의 제어 등을 엄밀하게 행할 필요가 있고, 이는 재료 비용이나 제조 비용의 증가로 연결된다.
그러므로, 본 발명의 일양태에서는 EL층 중의 할로겐 화합물에 의한 악영향을 억제하면서, 재료 비용이나 제조 비용이 억제된, 저렴하게 제조할 수 있는 발광 소자를 제공하는 것을 과제로 한다.
또한, 본 발명의 일양태는 상술한 발광 소자를 이용함으로써, 저렴하게 제조할 수 있는 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치를 각각 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명은 상술한 과제 중 어느 하나를 실현하면 좋은 것으로 한다.
발명자들은 양극과 발광층의 사이에 적어도 2개의 층이 포함된 발광 소자에서, 2층 중, 양극에 가까운 쪽의 할로겐화물, 할로겐 원소의 농도가 발광층에 가까운 쪽의 이들의 농도보다 큰 발광 소자가 상기 과제를 해결할 수 있는 것을 찾아냈다.
본 발명의 일양태는 양극과, 음극과, 상기 양극과, 상기 음극의 사이에 끼워진 EL층을 포함하는 발광 소자이다. 상기 EL층은 적어도 상기 양극측으로부터 제 1 층과, 제 2 층과, 발광층을 이 순서로 포함한다. 상기 제 1 층에 포함되는 할로겐화물, 할로겐 원소의 농도는 상기 제 2 층에 포함되는 이들의 농도보다 크다. 여기서, 제 1 층, 제 2 층에서의 할로겐 화합물은 불순물로서 검출된다.
본 발명의 다른 구성은 양극과, 음극과, 상기 양극과, 상기 음극의 사이에 끼워진 EL층을 포함하는 발광 소자이다. 상기 EL층은 적어도 상기 양극측으로부터 제 1 층과, 제 2 층과, 발광층을 이 순서로 포함한다. 상기 제 2 층에 포함되는 할로겐 원소는 다이나믹 모드에서의 2차 이온 질량 분석법(D-SIMS)에 의한 검출량이 상기 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 미만이다. 상기 제 1 층에 포함되는 할로겐 원소는 상기 제 2 층에 포함되는 할로겐 원소보다 많다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자에서, 상기 제 1 층에 포함되는 할로겐 원소의 D-SIMS에 의한 검출량이 상기 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 이상 1/100 이하인 발광 소자이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자에서, 상기 발광층이 정공 수송성보다 전자 수송성이 높은 층인 발광 소자이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자에서, 상기 제 1 층이 정공 수송성을 갖는 유기 화합물과, 상기 유기 화합물에 억셉터성을 나타내는 물질의 혼합막인 것을 특징으로 하는 발광 소자이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자에서, 상기 유기 화합물은 디벤조티오펜 골격 또는 디벤조퓨란 골격을 포함하는 화합물인 발광 소자이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자에서, 상기 유기 화합물이 4,4',4''-(1,3,5-벤젠트리일)트리(디벤조티오펜) 또는 4,4',4''-(1,3,5-벤젠트리일)트리(디벤조퓨란)인 발광 소자이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자에서 상기 제 1 층이 정공 주입층이며, 상기 제 2 층이 정공 수송층인 발광 소자이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자를 갖는 조명 장치이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자와, 상기 발광 소자를 제어하는 수단을 포함한 발광 장치이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자를 표시부에 가지고, 발광 소자를 제어하는 수단을 포함한 표시 장치이다.
본 발명의 다른 구성은 상기 구성을 갖는 발광 소자를 포함하는 전자 기기이다.
본 명세서 중에서의 발광 장치란, 발광 소자를 이용한 화상 표시 디바이스를 포함한다. 또한, 발광 소자에 커넥터, 예를 들면 이방 도전성 필름, 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 장착된 모듈; TCP의 끝에 프린트 배선판이 제공된 모듈; 또는 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적 회로)가 직접 실장된 모듈도 모두 발광 장치에 포함하는 것으로 한다. 또한, 조명 기구 등에 이용되는 발광 장치도 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 일양태에서는 EL층 중의 할로겐 화합물에 의한 악영향을 억제하면서, 재료 비용이나 제조 비용이 억제된, 저렴하게 제조할 수 있는 발광 소자를 제공할 수 있다.
본 발명의 일양태는 상술한 발광 소자를 이용함으로써, 저렴하게 제조할 수 있는 발광 장치, 표시 장치, 전자 기기, 및 조명 장치를 각각 제공할 수 있다.
도 1은 발광 소자의 개념도.
도 2의 (A) 및 도 2의 (B)는 발광 소자의 개념도.
도 3의 (A) 및 도 3의 (B)는 액티브 매트릭스형 발광 장치의 개념도.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)는 액티브 매트릭스형 발광 장치의 개념도.
도 5는 액티브 매트릭스형 발광 장치의 개념도.
도 6의 (A) 및 도 6의 (B)는 패시브 매트릭스형 발광 장치의 개념도.
도 7의 (A) 및 도 7의 (B)는 조명 장치의 개념도.
도 8의 (A) 내지 도 8의 (D)는 전자 기기를 나타내는 도면.
도 9는 전자 기기를 나타내는 도면.
도 10은 조명 장치를 나타내는 도면.
도 11은 조명 장치를 나타내는 도면.
도 12는 차량 탑재 표시 장치 및 조명 장치를 나타내는 도면.
도 13의 (A) 및 도 13의 (B)는 전자 기기를 나타내는 도면, 및 전자 기기의 회로의 블록도.
도 14는 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 전류 밀도-휘도 특성을 나타내는 도면.
도 15는 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 도면.
도 16은 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 전압-전류 특성을 나타내는 도면.
도 17은 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 발광 스펙트럼.
도 18은 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 전류 밀도-휘도 특성을 나타내는 도면.
도 19는 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 휘도-전류 효율 특성을 나타내는 도면.
도 20은 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 전압-전류 특성을 나타내는 도면.
도 21은 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 발광 스펙트럼.
도 22는 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 정규화 휘도 시간 변화를 나타내는 도면.
도 23은 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 정규화 휘도 시간 변화를 나타내는 도면.
도 24는 발광 소자 2의 D-SIMS 측정 결과.
도 25는 발광 소자 3의 D-SIMS 측정 결과.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명으로 한정되지 않고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어나는 일 없이 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시형태의 기재 내용으로 한정하여 해석되는 것은 아니다.
(실시형태 1)
발광 소자를 구성하는 재료는 불순물이 가능한 한 적은 것이 좋다는 것이 정설이다. 이들 불순물은 특히 발광 소자의 내구 성능(수명)에 큰 영향을 미치는 것이 알려져 있다.
이들 불순물의 대부분은 재료의 분해물이나, 재료 합성 시의 부생성물, 혹은 미반응의 원료 등이다. 특히, 할로겐화물은 발광 소자의 내구성에 큰 영향을 미치지만; 할로겐화물의 커플링 반응을 이용하여 합성되는 일이 많은 발광 소자용 재료는, 제거하기 어렵다. 그러므로, 발광층과 접촉하는 정공 수송층에 이용하는 정공 수송성 재료가 함유하는 할로겐화물의 농도를 바꾼 3개의 소자가 형성되고, 3개의 소자의 구동 시간에 대한 휘도의 변화를 측정했다. 단, 이번에 이용한 발광 소자는 캐리어의 재결합 영역이 발광층으로부터 정공 수송층의 계면 부근까지 분포되어 있다고 생각되는 소자이다.
이하에 나타내는 할로겐화물의 농도는 액체 크로마토그래피의 UV 검출기로 얻어진 크로마토그램의 피크 면적비로부터 구했다. 분석 장치로서는 Waters사 제작, Waters Acquity UPLCTM System을 이용했다. 이 분석에 의해 할로겐화물이 미량이기 때문에 검출이 곤란했던 재료는, 비행 시간형 질량 분석계(Time-of-Flight mass spectrometer；TOF-MS)를 탑재한 검출기를 이용하여 한번 더 측정을 행하였다.
할로겐화물의 양이 TOF-MS의 검출 한계 미만인 재료를, 발광 소자 A의 발광층과 접촉하는 정공 수송층에 이용했다. 0.1% 미만인 할로겐화물을 포함한 재료를, 발광 소자 B의 발광층과 접촉하는 정공 수송층에 이용했다. 발광 소자 C는 약 4%의 할로겐화물을 포함한 재료를, 발광 소자 C의 발광층과 접촉하는 정공 수송층에 이용했다. 그 외의 재료 및 구성은 발광 소자 A 내지 발광 소자 C와 같다.
결과에 의해, 정공 수송층에 포함되는 할로겐화물의 양이 많으면 많을수록, 발광 소자의 내구성은 분명하게 짧아지고; 발광 소자 A와 발광 소자 C는 실제로 100배 이상의 차이가 나타났다.
다음에, 정공 수송층과 양극의 사이에 위치하는 정공 주입층에 이용하는 정공 수송성 재료가 함유하는 할로겐화물의 농도가 다른 3개의 소자의 구동 시간에 대한 휘도 열화를 평가했다.
할로겐화물의 양이 TOF-MS의 검출 한계 미만이었던 재료를, 발광 소자 D의 정공 주입층에 이용했다. 0.1% 미만의 할로겐화물을 포함한 재료를, 발광 소자 E의 정공 주입층에 이용했다. 약 4%의 할로겐화물을 포함한 재료를, 발광 소자 F의 정공 주입층에 이용했다. 그 외의 재료 및 구성은 발광 소자 D 내지 발광 소자 F와 같다. 단, 발광 소자 D 내지 발광 소자 F에서의 정공 주입층에 이용한 정공 수송성 재료는 발광 소자 A 내지 발광 소자 C에서 정공 수송층에 이용한 정공 수송성 재료와 각각 같은 것이다.
측정의 결과, 발광 소자 D 내지 발광 소자 F의 수명은 거의 동등하다는 것을 알 수 있었다.
발광층과 접촉하는 정공 수송층에서의 할로겐화물의 농도가 다른 발광 소자에서는 100배 이상의 수명이 차이가 난 것에 비해, 정공 수송층과 양극의 사이에 제공되는 정공 주입층에서의 할로겐화물의 농도를 다르게 한 발광 소자에서는 유의미한 차이가 보이지 않았다. 이 결과로부터, 정공 주입층에 이용되는 정공 수송성 재료는 할로겐화물이 많이 포함되어 있어도 문제가 생기기 어려운 것을 알 수 있었다. 이것은 발광 소자의 수명은 캐리어의 재결합 영역에 보다 가까운 층의 할로겐화물의 농도에는 민감하지만, 발광층으로부터 떨어진 층에서의 할로겐화물의 농도에는 비교적 둔감한 것을 나타낸다.
유기 합성에서, 스즈키 커플링으로 대표되는 할로겐화물을 원료로서 이용하는 반응은 간편하고 고수율이며, 저렴하게 공액 분자를 합성할 수 있기 때문에 잘 이용된다. 그러나 상술한 바와 같이, 이 반응을 유기 EL 등 반도체 디바이스의 재료의 합성에 적용하는 경우, 재료에 잔류한 미량의 할로겐화물이 디바이스 특성에 크게 영향을 미친다. 따라서, 그것들을 신중하게 제거할 필요가 있다. 또한, 승화 정제 등의 고온 처리 시에, 할로겐화물로부터 목적물(주재료)에 할로겐 원소가 전이하여 목적물인 할로겐화물(할로겐 부가체)이 생성되는 경우가 있다. 이 경우, 할로겐 부가체와 목적물의 승화 온도가 근사하여, 분리가 곤란해지는 경우가 있다. 이들 할로겐 부가체를 제거하기 위해서는 정제 처리를 반복해야 하므로; 수율도 낮아지고, 고순도의 재료는 그만큼 가격이 비싸진다. 정공 주입층에 이용하는 정공 수송성 재료를 할로겐화물이 비교적 많은 것을 이용하는 것이 가능하면, 큰 비용 삭감으로 연결된다. 또한, 정공 주입층은 마이크로 캐비티의 형성 등, 발광 소자의 광학적 거리의 조절에도 이용되는 경우가 있다. 이 경우 상기 층의 막 두께가 커져, 많은 재료를 사용하기 때문에, 비용의 삭감 효과는 보다 커진다.
즉, 발광층과 접촉하는 제 2 층인 정공 수송층의 할로겐화물의 농도보다 정공 수송층과 양극의 사이에 제공되는 제 1 층인 정공 주입층의 할로겐화물의 농도가 높은 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제작할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태의 발광 소자의 에너지 밴드도(모델)의 일례이다. 양극(201)으로부터 정공 주입층(211)에 주입된 정공은 정공 수송층(212)을 통하여 발광층(213)에 이른다. 마찬가지로 음극(202)으로부터 전자 주입층(215)에 주입된 전자는 전자 수송층(214)을 통하여 발광층(213)에 이른다. 결과적으로, 발광층(213)에서 전자와 정공이 재결합하여 발광이 얻어진다. 전자와 정공의 재결합 영역(발광 영역)(213a)은 발광층(213)에 형성된다.
이 발광 영역(213a)에 근접하는 영역에 할로겐화물이 존재함으로써, 발광 소자의 내구 성능(수명)에 악영향이 나타난다. 반면, 발광 영역(213a)으로부터 충분히 떨어진 영역, 즉, 이 모델에서는 정공 주입층(211)에서의 할로겐화물에 의한 악영향은 크지 않다.
도 1에서는 정공 주입층(211)이 제 1 층, 정공 수송층(212)이 제 2 층에 상당한다. 발광층과 접촉하는 제 2 층인 정공 수송층(212)의 할로겐화물의 농도보다 정공 수송층과 양극의 사이에 제공되는 제 1 층인 정공 주입층(211)의 할로겐화물의 농도가 높은 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고, 저렴하게 제작할 수 있다.
도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 본 발명의 일양태의 발광 소자를 나타내는 도면를 도시했다. 본 실시형태의 발광 소자는 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)의 사이에 EL층(103)이 끼워진 구조를 가진다. 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)은 그 한쪽이 양극으로서 기능하고, 다른 한쪽이 음극으로서 기능한다. 단, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에서는 제 1 전극이 양극으로서 기능하고, 제 2 전극이 음극으로서 기능하는 것으로 하여 설명한다.
EL층(103)은 양극측으로부터, 적어도 제 1 층(111), 제 2 층(112), 및 발광층(113)을 이 순서로 포함하고 있다. EL층(103)에서의 그 외의 층은 특별히 한정되지 않지만; 예를 들면, 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)에 나타낸 바와 같이 전자 수송층(114) 및 전자 주입층(115) 등을 포함하고 있다. 제 1 층(111), 제 2 층(112)은 대표적으로는 각각 정공 주입층, 정공 수송층에 상당하지만, 이에 한정되지는 않는다. 제 1 층(111)과 제 2 층(112)의 판별은 할로겐화물의 농도로 행해지는 것으로 한다. 본 실시형태에서의 발광 소자에서는 제 1 층(111)의 할로겐화물의 농도는 제 2 층(112)의 할로겐화물의 농도보다 높은 것이 특징이다.
할로겐화물은 위에서 설명한 바와 같이 재료의 합성 과정에서 혼입되는 경우가 많기 때문에, 특히 브로민화물, 염화물이 혼입되기 쉽고, 또한, 그것들은 소자의 내구성에 영향을 미치기 쉽다. 그러므로, 브로민화물, 염화물의 농도가 낮은 재료를 제 2 층(112)에, 브로민화물, 염화물의 농도가 제 2 층(112)보다 높은 재료를 제 1 층(111)에 이용함으로써; 내구성에 영향을 미치지 않고 발광 소자를 저렴하게 제작할 수 있다.
이 구성을 가짐으로써, 할로겐화물의 영향에 의한 수명의 저하를 억제하는 것이 가능하고, 또한, 제 1 층(111)에 비용이 작은 재료를 이용할 수 있다. 따라서, 제 1 층(111)과 제 2 층(112) 양쪽 모두에 고순도의 재료를 이용하는 것보다도 저렴하고, 내구성에 영향을 주지 않고, 발광 소자를 제공할 수 있게 된다.
제 2 층(112)의 할로겐화물의 농도는 D-SIMS에 의한 할로겐 원소의 검출량이 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 미만이면(보다 바람직하게는 1/100000 미만), 보다 효과적으로 수명에 대한 영향을 억제할 수 있기 때문에 바람직한 구성이다.
발광층의 수송성이 전자 수송성이 정공 수송성보다 높은 구성인 경우, 캐리어의 재결합 영역이 제 2 층(112)과 발광층(113)의 계면 부근이 되기 때문에 할로겐화물의 영향을 받기 쉽다. 이러한 이유로, 상기 구성을 적용하는 것이 보다 바람직하다.
또한, 발광 영역이 되는 발광층(113)에 포함되는 할로겐화물도 마찬가지로 제 1 층(111)보다 적은(즉, 발광층(113)의 할로겐화물의 농도는 제 2 층(112)의 할로겐화물과 동등하게 낮은) 것이 바람직하다.
단, 제 1 층(111)에서의 할로겐 원소의 D-SIMS에 의한 검출량이 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 이상이어도 당연히 상관없다. 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/100 이하이면 발광 소자에의 영향은 거의 나타나지 않는다. 또한, 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 이상의 할로겐 원소를 허용함으로써 비용적인 우위성이 커지기 때문에, 보다 바람직한 구성이다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 실시형태 1에서 설명한 발광 소자의 상세한 구조의 예에 대하여 도 2의 (A) 및 도 2의 (B)를 이용하여 이하에 설명한다.
도 2의 (A)에서, 발광 소자는 제 1 전극(101)과, 제 2 전극(102)과, 제 1 전극(101)과 제 2 전극의 사이에 제공된 EL층(103)을 포함한다. 단, 본 형태에서는 제 1 전극(101)은 양극으로서 기능하고, 제 2 전극(102)은 음극으로서 기능하는 것으로서 이하에 설명한다. 즉, 제 1 전극(101)이 제 2 전극(102)보다 전위가 높아지도록 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)에 전압을 인가했을 때에, 발광이 얻어지는 구성으로 되어 있다. EL층은 제 1 전극(101)측으로부터 적어도 제 1 층(111), 제 2 층(112), 및 발광층(113)의 적층 구조를 갖는 것으로 한다.
제 1 전극(101)은 양극으로서 기능하기 때문에, 일 함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상) 금속, 합금, 도전성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용하여 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 예를 들면, 산화 인듐-산화 주석(ITO：Indium Tin Oxide), 실리콘 혹은 산화 실리콘을 함유한 산화 인듐-산화 주석, 산화 인듐-산화 아연, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유한 산화 인듐(IWZO) 등을 들 수 있다. 이러한 도전성 금속 산화물막은 통상 스퍼터링법에 의해 형성되지만, 졸-겔법 등을 응용하여 형성해도 상관없다. 제작 방법의 예로서는 산화 인듐-산화 아연은 산화 인듐에 대하여 1∼20wt%의 산화 아연을 더한 타겟을 이용하여 스퍼터링법에 의해 형성하는 방법 등이 있다. 또한, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유한 산화 인듐(IWZO)은 산화 인듐에 대하여 산화 텅스텐을 0.5∼5wt%, 산화 아연을 0.1∼1wt% 함유한 타겟을 이용하여 스퍼터링법에 의해 형성할 수도 있다. 그 외, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 또는 금속의 질화물(예를 들면, 질화 티탄) 등을 이용할 수 있다. 그래핀도 이용할 수 있다. 단, 후술하는 복합 재료를 제 1 층(111)에 이용함으로써, 일 함수에 상관없이 전극 재료를 선택할 수 있게 된다.
EL층(103)의 적층 구조에 대해서는 제 1 층(111), 제 2 층(112), 및 발광층(113)이 실시형태 1에 나타낸 바와 같은 구성이면 그 외에는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 전자 수송층, 전자 주입층, 캐리어 블록층, 중간층 등을 적절히 조합하여 형성할 수 있다. 본 실시형태에서는 EL층(103)은 제 1 전극(101)의 위에 순서대로 적층한 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층(113), 전자 수송층(114), 전자 주입층(115)을 갖는 구성에 대하여 설명한다. 각 층을 형성하는 재료에 대하여 이하에 구체적으로 나타낸다. 단, 본 실시형태에서는 정공 주입층이 제 1 층(111), 정공 수송층이 제 2 층(112)에 상당하지만; 제 1 층, 제 2 층은 반드시 이들일 필요는 없고, 양극과 음극의 사이에 위치하는 2개의 층 중, 발광층(113)측에 존재하는 층이 제 2 층(112), 제 2 층(112)과 양극의 사이에 존재하는 층이 제 1 층(111)이 된다.
정공 주입층은 정공 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 몰리브덴 산화물이나 바나듐 산화물, 루테늄 산화물, 텅스텐 산화물, 망간 산화물 등을 이용할 수 있다. 이 외에, 프탈로시아닌(약칭：H2Pc)이나 구리 프탈로시아닌(CuPC) 등의 프탈로시아닌계의 화합물, 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭：DPAB), N,N'-비스{4-[비스(3-메틸페닐)아미노]페닐}-N,N'-디페닐-(1,1'-비페닐)-4,4'-디아민(약칭：DNTPD) 등의 방향족 아민 화합물, 혹은 폴리(에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스타이렌설폰산)(PEDOT/PSS) 등의 고분자 등에 의해도 정공 주입층을 형성할 수 있다. 단, 제 1 층의 막 두께는 30nm 이상, 혹은 50nm 이상이 바람직하다.
또한, 정공 주입층으로서 정공 수송성을 갖는 재료에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합 재료를 이용함으로써, 전극의 일 함수에 상관없이 전극을 형성하는 재료를 선택할 수 있다. 즉, 제 1 전극(101)으로서 일 함수가 큰 재료뿐만 아니라, 일 함수가 작은 재료도 이용할 수 있게 된다. 억셉터성 물질로서는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약칭：F4-TCNQ), 클로라닐 등을 들 수 있다. 천이 금속 산화물을 들 수 있다. 예를 들면, 원소 주기표에서의 제 4 족 내지 제 8 족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는 산화 바나듐, 산화 니오브, 산화 탄탈, 산화 크로늄, 산화 몰리브덴, 산화 텅스텐, 산화 망간, 산화 레늄은 전자 수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서 특히, 산화 몰리브덴은 대기 중에서도 안정적이고, 흡습성이 낮고, 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
복합 재료에 이용하는 정공 수송성을 갖는 재료로서는 방향족 아민 화합물, 카바졸 유도체, 방향족 탄화 수소 등, 다양한 유기 화합물을 이용할 수 있다. 이들은 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)이어도 좋다. 복합 재료에 이용하는 유기 화합물로서는 정공 수송성이 높은 유기 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로는 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 이하에서는 복합 재료에서의 정공 수송성을 갖는 재료로서 이용할 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 열거한다.
예를 들면, 방향족 아민 화합물로서는 N,N'-디(p-트릴)-N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(약칭：DTDPPA), DPAB, DNTPD, 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노 페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭：DPA3B) 등을 들 수 있다.
복합 재료에 이용할 수 있는 카바졸 유도체로서는 구체적으로는 다음을 예로 들 수 있다: 3-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭：PCzPCA1), 3,6-비스[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카바졸(약칭：PCzPCA2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카바졸-3-일)아미노]-9-페닐카바졸(약칭：PCzPCN1) 등을 들 수 있다.
또한, 복합 재료에 이용할 수 있는 카바졸 유도체로서는 그 밖에, 4,4'-디(N-카바졸릴)비페닐(약칭：CBP), 1,3,5-트리스[4-(N-카바졸릴)페닐]벤젠(약칭：TCPB), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭：CzPA), 1,4-비스[4-(N-카바졸릴)페닐]-2,3,5,6-테트라페닐벤젠 등을 포함할 수 있다.
복합 재료에 이용할 수 있는 방향족 탄화 수소로서는 예를 들면, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭：t-BuDNA); 2-tert-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센; 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭：DPPA); 2-tert-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(약칭：t-BuDBA); 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭：DNA); 9,10-디페닐안트라센(약칭：DPAnth); 2-tert-부틸안트라센(약칭：t-BuAnth); 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(약칭：DMNA); 2-tert-부틸-9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센; 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센; 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센; 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센; 9,9'-비안트릴; 10,10'-디페닐-9,9'-비안트릴; 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-비안트릴; 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타페닐)페닐]-9,9'-비안트릴; 안트라센; 테트라센; 루브렌; 페릴렌, 및 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌 등을 포함한다. 또한, 이 외, 펜타센, 코로넨 등도 이용할 수 있다. 이와 같이, 1×10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 가지고, 탄소수 14∼42인 방향족 탄화 수소를 이용하는 것이 보다 바람직하다.
복합 재료에 이용할 수 있는 방향족 탄화 수소는 비닐 골격을 가지고 있어도 좋다. 다음을 예로 들 수 있다: 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약칭：DPVBi); 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약칭：DPVPA); 등을 들 수 있다.
또한, 폴리(N-비닐카바졸)(약칭：PVK)이나 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭：PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭：PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭：Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 이용할 수도 있다.
정공 주입층에 의해 정공의 주입성이 양호해지기 때문에, 구동 전압이 작은 발광 소자를 얻는 것이 가능해진다.
정공 수송층은 정공 수송성을 갖는 재료를 포함하는 층이다. 예를 들면, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭：NPB)이나 N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭：TPD), 4,4',4''-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭：TDATA), 4,4',4''-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭：MTDATA), 4,4'-비스[N-(스파이로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N―페닐아미노]비페닐(약칭：BSPB), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약칭：BPAFLP) 등의 방향족 아민 화합물 등을 포함한다. 여기에 서술한 물질은 정공 수송성이 높고, 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 또한, 상술한 복합 재료에서의 정공 수송성을 갖는 재료로서 든 유기 화합물도 정공 수송층에 이용할 수 있다. 단, 정공 수송성을 갖는 재료를 포함하는 층은 단층인 것뿐만 아니라, 상기 물질로 구성되는 층이 2층 이상 적층된 것으로 해도 좋다. 제 2 층의 막 두께는 제 1 층의 막 두께보다 작은 것이 바람직하다.
제 1 층(111)인 정공 주입층과 제 2 층(112)인 정공 수송층은 실시형태 1에 나타낸 바와 같은 구성 및 관계를 가진다. 즉, 정공 주입층은 정공 수송층보다 많은 할로겐화물에 유래한 할로겐 원소를 함유하고 있다. 이에 의해, 순도가 낮은 재료를 정공 주입층에, 순도가 높은 재료를 정공 수송층에 이용하게 된다. 이것은, 이러한 층에 순도가 높은 재료를 이용하여 형성하는 것보다 저렴하게 발광 소자를 제작할 수 있게 한다. 또한, 발광층(113)에 인접하는 정공 수송층에 순도가 높은 재료를 이용하기 때문에, 할로겐화물 또는 할로겐 원소에 의한 발광 소자에의 악영향, 즉 내구성의 저하를 억제하는 것이 가능해졌다.
상기 할로겐화물로서는 브로민화물, 염화물이 혼입되기 쉽기 때문에, 본 실시형태에서의 발광 소자에서는 브로민화물(브롬 원소), 염화물(염소 원소)의 농도에 대하여 이상과 같은 관계를 가지고 있는 것이 바람직하다. 특히 브로민화물(브롬 원소)의 농도에 대하여 이상과 같은 관계를 가지고 있는 것이 바람직하다.
발광층(113)은 발광성의 물질을 포함하는 층이다. 발광성의 물질로서는 형광 발광 물질이나 인광 발광 물질 모두를 사용할 수 있다. 또한, 발광층은 발광성의 물질만을 포함하고 있어도 좋고, 호스트 재료 중에 발광성의 물질이 분산된 구성을 가져도 좋다.
단, 발광층(113)이 정공 수송성보다 전자 수송성이 높은 경우, 캐리어의 재결합 영역이 발광층과 제 2 층(112)(정공 수송층)의 계면 근방에 형성된다. 따라서, 정공 수송층의 할로겐화물(할로겐 원소)의 영향을 받기 쉽다. 이러한 이유로, 본 실시형태에서의 소자 구조가 적용되기에 적합하다.
인광 발광 물질로서 이용하는 것이 가능한 재료로서는 예를 들면, 이하와 같은 것을 들 수 있다.
다음을 구체적인 예로 들 수 있다: 트리스{2-[5-(2-메틸페닐)-4-(2,6-디메틸페닐)-4H-1,2,4-트리아졸-3-일-κN2]페닐-κC}이리듐(III)(약칭：Ir(mpptz-dmp)3), 트리스(5-메틸-3,4-디페닐-4H-1,2,4-트리아졸라토)이리듐(III)(약칭：Ir(Mptz)3), 트리스[4-(3-비페닐)-5-이소프로필-3-페닐-4H-1,2,4-트리아졸라토]이리듐(III)(약칭：Ir(iPrptz-3b)3)와 같은 4H-트리아졸 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나; 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트리아졸라토]이리듐(III)(약칭：Ir(Mptz1-mp)3), 트리스(1-메틸-2-페닐-4-프로필-1H-1,2,4-트리아졸라토)이리듐(III)(약칭：Ir(Prptz1-Me)3)와 같은 1H-트리아졸 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나; fac-트리스[1-(2,6-디이소프로필페닐)-2-페닐-1H-이미다졸]이리듐(III)(약칭：Ir(iPrpmi)3), 트리스[3-(2,6-디메틸페닐)-7-메틸이미다조[1,2-f]페난트리디나토]이리듐(III)(약칭：Ir(dmpimpt-Me)3)와 같은 이미다졸 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나; 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭：FIr6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭：FIrpic), 비스[2-(3,5-비스트리플루오로메틸-페닐)―피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리네이트(약칭：Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：FIracac)와 같은 전자 흡인기를 갖는 페닐 피리딘 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 이리듐 착체를 들 수 있다. 이들은 청색의 인광 발광을 나타내는 화합물이며, 440nm에서 520nm에 발광의 피크를 갖는 화합물이다.
트리스(4-메틸-6-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppm)3), 트리스(4-t-부틸-6-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tBuppm)3), (아세틸아세토나토)비스(6-메틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppm)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(6-tert-부틸-4-페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tBuppm)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스[6-(2-노보닐)-4-페닐피리미디나토]이리듐(III)(약칭：Ir(nbppm)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스[5-메틸-6-(2-메틸페닐)-4-페닐피리미디나토]이리듐(III)(약칭：Ir(mpmppm)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(4,6-디페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(dppm)2(acac))와 같은 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나; (아세틸아세토나토)비스(3,5-디메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppr-Me)2(acac)), (아세틸아세토나토)비스(5-이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppr-iPr)2(acac)]과 같은 피라진 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나, 트리스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)(약칭：Ir(ppy)3), 비스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(ppy)2(acac)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(bzq)2(acac)), 트리스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)(약칭：Ir(bzq)3), 트리스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)(약칭：Ir(pq)3), 비스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(pq)2(acac))와 같은 피리딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체 외에; 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭：Tb(acac)3(Phen))과 같은 희토류 금속 착체를 들 수 있다. 이들은 주로 녹색의 인광 발광을 나타내는 화합물이며, 500nm∼600nm에 발광의 피크를 가진다. 단, 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체는 신뢰성이나 발광 효율도 눈에 띄게 뛰어나기 때문에, 특히 바람직하다.
(디이소부티릴메타나토)비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디나토]이리듐(III)(약칭：Ir(5mdppm)2(dibm)), 비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디나토](디피발로일메타나토)이리듐(III)(약칭：Ir(5mdppm)2(dpm)), 비스[4,6-디(나프탈렌-1-일)피리미디나토](디피발로일메타나토)이리듐(III)(약칭：Ir(d1npm)2(dpm))와 같은 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나; (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)2(acac)), 비스(2,3,5-트리페닐피라지나토)(디피발로일메타나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)2(dpm)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오로페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭：Ir(Fdpq)2(acac))와 같은 피라진 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나; 트리스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)(약칭：Ir(piq)3), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭：Ir(piq)2(acac))와 같은 피리딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체 외에; 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린 백금(II)(약칭：PtOEP)과 같은 백금 착체나; 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭：Eu(DBM)3(Phen)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세트나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭：Eu(TTA)3(Phen))와 같은 희토류 금속 착체를 들 수 있다. 이들은 적색의 인광 발광을 나타내는 화합물이며, 600nm에서 700nm에 발광의 피크를 가진다. 또한, 피라진 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체는 색도가 좋은 적색 발광을 제공할 수 있다.
이상에서 서술한 인광성 화합물 외에, 공지의 인광성 발광 재료를 선택하여 이용해도 좋다.
형광 발광 물질로서 이용할 수 있는 재료로서는 예를 들면, 이하와 같은 것을 들 수 있다:
5,6-비스[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-2,2'-비피리딘(약칭：PAP2BPy), 5,6-비스[4'-(10-페닐-9-안트릴)비페닐-4-일]-2,2'-비피리딘(약칭：PAPP2BPy), N,N'-비스[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-N,N'-디페닐-피렌-1,6-디아민(약칭：1,6FLPAPrn), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]피렌-1,6-디아민(약칭：1,6mMemFLPAPrn), N,N'-비스[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약칭：YGA2S), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭：YGAPA), 4-(9H-카바졸-9-일)-4'-(9,10-디페닐-2-안트릴)트리페닐아민(약칭：2YGAPPA), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭：PCAPA), 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-tert-부틸페릴렌(약칭：TBP), 4-(10-페닐-9-안트릴)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBAPA), N,N''-(2-tert-부틸안트라센-9,10-디일디-4,1-페닐렌)비스[N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민](약칭：DPABPA), N,9-디페닐-N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-9H-카바졸-3-아민(약칭：2PCAPPA), N-[4-(9,10-디페닐-2-안트릴)페닐]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭：2DPAPPA), N,N,N',N',N'',N'',N''',N'''-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭：DBC1), 쿠마린 30, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭：2PCAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카바졸-3-아민(약칭：2PCABPhA), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭：2DPAPA), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭：2DPABPhA), 9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-N-[4-(9H-카바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭：2YGABPhA), N,N,9-트리페닐안트라센-9-아민(약칭：DPhAPhA), 쿠마린 545T, N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭：DPQd), 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭：BPT), 2-(2-{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-일리덴)프로판디니트릴(약칭：DCM1), 2-{2-메틸-6-[2-(2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭：DCM2), N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)테트라센-5,11-디아민(약칭：p-mPhTD), 7,14-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약칭：p-mPhAFD), 2-{2-이소프로필-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭：DCJTI), 2-{2-tert-부틸-6-[2-(1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭：DCJTB), 2-(2,6-비스{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-4H-피란-4-일리덴)프로판디니트릴(약칭：BisDCM), 2-{2,6-비스[2-(8-메톡시-1,1,7,7-테트라메틸-2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H-벤조[ij]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-일리덴}프로판디니트릴(약칭：BisDCJTM) 등을 들 수 있다. 특히, 1,6FLPAPrn나 1,6mMemFLPAPrn와 같은 피렌디아민 화합물로 대표되는 축합 방향족 디아민 화합물은 홀 트랩성이 높고, 발광 효율이나 신뢰성이 뛰어나기 때문에 바람직하다.
호스트 재료로서는 특별히 한정은 없고, 다양한 캐리어 수송 재료를 이용할 수 있다.
예를 들면, 전자 수송성을 갖는 재료로서는 비스(10-하이드록시디벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭：BeBq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭：BAlq), 비스(8-퀴놀리놀라토)아연(II)(약칭：Znq), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭：ZnPBO), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭：ZnBTZ) 등의 금속 착체나; 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭：PBD), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭：TAZ), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭：OXD-7), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]-9H-카바졸(약칭：CO11), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤즈이미다졸)(약칭：TPBI), 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤즈이미다졸(약칭：mDBTBIm-II) 등의 폴리아졸 골격을 갖는 복소 고리 화합물이나; 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(디벤조티오펜-4-일)비페닐-3-일]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-카바졸-9-일)비페닐-3-일]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mCzBPDBq), 4,6-비스[3-(페난트롤렌-9-일)페닐]피리미딘(약칭：4,6mPnP2Pm), 4,6-비스[3-(4-디벤조티에닐)페닐]피리미딘(약칭：4,6mDBTP2Pm-II) 등의 디아진 골격을 갖는 복소 고리 화합물이나; 2-[3'-(디벤조티오펜-4-일)비페닐-3-일]디벤조[f,h]퀴놀린(약칭：2mDBTBPDBQu-II), 3,5-비스[3-(9H-카바졸-9-일)페닐]피리딘(약칭：35DCzPPy), 1,3,5-트리[3-(3-피리딜)페닐]벤젠(약칭：TmPyPB) 등의 피리딘 골격을 갖는 복소 고리 화합물이 포함된다. 상술한 것들 중에서도, 디아진 골격을 갖는 복소 고리 화합물이나 피리딘 골격을 갖는 복소 고리 화합물은 신뢰성이 양호하여 바람직하다. 특히, 디아진(피리미딘이나 피라진) 골격을 갖는 복소 고리 화합물은 전자 수송성이 높고, 구동 전압 저감에도 기여한다.
단, 형광 발광 물질, 특히 청색의 발광을 나타내는 형광 발광 물질을 이용하는 경우, 발광 소자의 안정성이 양호해지기 때문에, 안트라센 골격을 갖는 화합물을 호스트 재료로서 이용하면 좋다. 안트라센 골격을 갖는 화합물은 전자 수송성이 정공 수송성보다 높은 경우가 많으며, 본 발명의 한 형태를 적합하게 적용할 수 있다.
정공 수송성을 갖는 재료로서는, 다음의 화합물을 예로 들 수 있다: NPB, TPD, BSPB, BPAFLP, 4-페닐-3'-(9-페닐플루오렌-9-일)트리페닐아민(약칭：mBPAFLP), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBA1BP), 4,4'-디페닐-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBBi1BP), 4-(1-나프틸)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBANB), 4,4'-디(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트리페닐아민(약칭：PCBNBB), 9,9-디메틸-N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]플루오렌-2-아민(약칭：PCBAF), N-페닐-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]스파이로-9,9'-비플루오렌-2-아민(약칭：PCBASF) 등의 방향족 아민 골격을 갖는 화합물이나; 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(약칭：mCP), CBP, 3,6-비스(3,5-디페닐페닐)-9-페닐카바졸(약칭：CzTP), 3,3'-비스(9-페닐-9H-카바졸)(약칭：PCCP) 등의 카바졸 골격을 갖는 화합물이나; 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트리일)트리(디벤조티오펜)(약칭：DBT3P-II), 2,8-디페닐-4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]디벤조티오펜(약칭：DBTFLP-III), 4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-6-페닐디벤조티오펜(약칭：DBTFLP-IV) 등의 티오펜 골격을 갖는 화합물이나; 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트리일)트리(디벤조퓨란)(약칭：DBF3P-II), 4-{3-[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]페닐}디벤조퓨란(약칭：mmDBFFLBi-II) 등의 퓨란 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다. 상술한 것 중에서도, 방향족 아민 골격을 갖는 화합물이나 카바졸 골격을 갖는 화합물은 신뢰성이 양호하고, 또한, 정공 수송성이 높고, 구동 전압 저감에도 기여하기 때문에 바람직하다.
이상에서 서술한 호스트 재료 외에, 공지의 물질 중에서 호스트 재료를 이용해도 좋다. 단, 발광성의 물질로서 인광 발광 물질을 이용하는 경우에는 상기 인광 발광 물질의 삼중항 준위(기저 상태와 삼중항 여기 상태와의 에너지 차이)보다 큰 삼중항 준위를 갖는 물질을 선택하는 것이 바람직하다. 발광성의 물질로서 형광 발광 물질을 이용하는 경우에는 상기 형광 발광 물질의 밴드 갭보다 넓은 밴드 갭을 갖는 물질을 선택하는 것이 바람직하다.
호스트 재료는 1 종류의 물질로 형성해도, 2 종류 이상의 물질로 형성해도 좋다. 2 종류 이상의 물질을 이용하는 경우에는 한쪽이 정공 수송성을 갖는 재료, 다른 한쪽이 전자 수송성을 갖는 재료로 하면, 발광층의 수송성의 제어 등을 용이하게 조정할 수 있고, 재결합 영역의 제어도 간편하게 행할 수 있다. 정공 수송성을 갖는 재료와 전자 수송성을 갖는 재료의 함유량의 비는 정공 수송성을 갖는 재료：전자 수송성을 갖는 재료=1：9∼9：1로 하면 좋다. 상기 2 종류의 재료가 엑시플렉스를 형성함으로써, 효율적으로 발광성의 물질을 여기할 수 있게 된다. 이 경우, 엑시플렉스의 발광이 발광성의 물질에서의 가장 장파장측의 흡수대와 중첩되는 것이 보다 바람직하다. 또한, 이 2 종류의 물질의 혼합 비율은 발광층 내에서 변화되어도 좋다.
전자 수송층(114)은 전자 수송성을 갖는 재료를 포함하는 층이다. 예를 들면, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭：Alq), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭：Almq3), BeBq2, BAlq 등, 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등으로 포함되는 층이다. 또한, 이 외에 ZnPBO, ZnBTZ 등의 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등도 이용할 수 있다. 또한, 금속 착체 이외에도, PBD나 OXD-7, TAZ, 바소페난트롤린(약칭：BPhen), 바소큐프로인(약칭：BCP) 등도 이용할 수 있다. 여기에 말한 물질은 전자 수송성이 높고, 주로 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 단, 상술한 전자 수송성의 호스트 재료를 전자 수송층(114)에 이용해도 좋다.
전자 수송층(114)은 단층의 것뿐만 아니라, 상기 물질을 포함하는 층이 2층 이상 적층한 것이어도 좋다.
또한, 전자 수송층과 발광층의 사이에 전자 캐리어의 이동을 제어하는 층을 제공해도 좋다. 이것은 상술한 바와 같은 전자 수송성이 높은 재료에, 전자 트랩성이 높은 물질을 소량 첨가한 층이며, 전자 캐리어의 이동을 억제함으로써, 캐리어 밸런스를 조절하는 것이 가능해진다. 이러한 구성은 발광층을 전자가 관통함으로써 발생하는 문제(예를 들면 소자 수명의 저하)의 억제에 큰 효과를 발휘한다.
또한, 전자 수송층(114)과 제 2 전극(102)의 사이에, 제 2 전극(102)에 접촉하여 전자 주입층(115)을 제공해도 좋다. 전자 주입층(115)의 예로서는 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF2) 등과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속 또는 그들의 화합물을 포함한다. 예를 들면, 전자 수송성을 갖는 물질로 형성되는 층 중에 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속 또는 그들의 화합물을 함유시킨 것을 이용할 수 있다. 단, 전자 주입층(115)으로서 전자 수송성을 갖는 물질로 형성되는 층 중에 알칼리 금속 또는 알칼리 토류 금속을 함유시킨 것을 이용함으로써, 제 2 전극(102)으로부터의 전자 주입이 효율적으로 행해지기 때문에 보다 바람직하다.
발광층의 수송성이 전자 수송성이 정공 수송성보다 높은 구성인 경우, 전자 수송층(114)은 발광층(113)보다 할로겐 원소를 많이 포함하고 있어도 좋다. 전자 수송층(114)은 D-SIMS에 의한 할로겐 원소의 검출량이 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/100 이하이면 발광 소자에의 영향은 거의 나타나지 않는다. 또한, D-SIMS에 의한 할로겐 원소의 검출량이 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 이상에 상당하는 할로겐화물을 허용함으로써 비용적인 우위성이 커지기 때문에, 보다 바람직하다. 전자 주입층(115)은 발광층(113)과 접촉하지 않기 때문에, 할로겐 원소의 함유량은 전자 수송층(114)보다 많아도 좋다.
제 2 전극(102)을 형성하는 물질로서는 일 함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이들의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 이러한 음극 재료의 구체적인 예로서는 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘(Mg), 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 원소 주기표의 제 1 족 또는 제 2 족에 속하는 원소, 및 이들을 포함한 합금(MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이테르븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이들을 포함한 합금 등을 들 수 있다. 그러나, 제 2 전극(102)과 전자 수송층의 사이에 전자 주입층을 제공함으로써, 일 함수의 대소에 상관없이, Al, Ag, ITO, 실리콘 혹은 산화 실리콘을 함유한 산화 인듐-산화 주석 등 여러가지 도전성 재료를 제 2 전극(102)으로서 이용할 수 있다. 이들 도전성 재료는 스퍼터링법이나 잉크젯법, 스핀 코트법 등을 이용하여 형성하는 것이 가능하다.
EL층(103)의 형성 방법으로서는 건식법, 습식법을 불문하고, 다양한 방법을 이용할 수 있다. 예를 들면, 진공 증착법, 잉크젯법, 또는 스핀 코트법 등 이용해도 상관없다. 또 각 전극 또는 각 층마다 다른 형성 방법을 이용하여 형성해도 상관없다.
전극에 대해서도, 졸-겔법을 이용하여 습식법으로 형성해도 좋고, 금속 재료의 페이스트를 이용하여 습식법으로 형성해도 좋다. 또한, 스퍼터링법이나 진공 증착법 등의 건식법을 이용하여 형성해도 좋다.
이상과 같은 구성을 갖는 발광 소자는 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)의 사이에 제공된 전위차에 의해 전류가 흐르고, 발광성이 높은 물질을 포함하는 층인 발광층(113)에서 정공과 전자가 재결합하여, 발광하는 것이다. 즉 발광층(113)에 발광 영역이 형성되는 구성으로 되어 있다.
발광층의 수송성이 정공 수송성이 전자 수송성보다 높은 구성인 경우, 캐리어의 재결합 영역이 전자 수송층(114)과 발광층(113)의 계면 부근이 되므로 전자 수송층(114) 중의 할로겐화물의 영향을 받기 쉽다. 전자 수송층(114)의 할로겐화물의 농도에 관해 말하자면, D-SIMS에 의한 할로겐 원소의 검출량이 동 분석에서의 탄소의 검출량의 1/10000 미만(보다 바람직하게는 1/100000 미만)이면 바람직하다. 따라서, 수명에 대한 영향을 보다 효과적으로 억제할 수 있다. 또 이 경우에도, 전자 주입층(115)의 할로겐 원소의 농도는 전자 수송층(114)보다 높아도 좋다.
발광은 제 1 전극(101) 또는 제 2 전극(102) 중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두를 통하여 외부로 추출된다. 따라서, 제 1 전극(101) 또는 제 2 전극(102)중 어느 한쪽 또는 양쪽 모두는 투광성을 갖는 전극이다. 제 1 전극(101)만이 투광성을 갖는 전극인 경우, 발광은 제 1 전극(101)을 통하여 추출된다. 제 2 전극(102)만이 투광성을 갖는 전극인 경우, 발광은 제 2 전극(102)을 통하여 추출된다. 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)이 모두 투광성을 갖는 전극인 경우, 발광은 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)을 통하여 양쪽 모두로부터 추출된다.
제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)의 사이에 제공되는 층의 구성은 상기 구성에 한정되는 것은 아니다. 그러나, 발광 영역과 전극이나 캐리어 주입층에 이용되는 금속이 근접함으로써 생기는 소광이 억제되도록, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)으로부터 떨어진 부위에 정공과 전자가 재결합하는 발광 영역을 제공한 구성이 바람직하다.
또한, 발광층(113)에 접촉하는 정공 수송층이나 전자 수송층, 특히 발광층(113)에서의 발광 영역에 가까운 쪽에 접촉하는 캐리어 수송층은 발광층에서 생성된 여기자로부터의 에너지 이동을 억제하기 위해, 그 밴드 갭이 발광층에 포함되는 재료의 밴드 갭보다 큰 밴드 갭을 갖는 물질로 형성하는 것이 바람직하다.
도 2의 (B)에는 도 2의 (A)와 다른 구성을 갖는 발광 소자를 나타냈다. 도 2의 (B)를 참조하여, 복수의 발광 유닛을 적층한 구성의 발광 소자(이하, 적층형 소자라고도 함)의 양태를 설명한다. 이 발광 소자는 제 1 전극과 제 2 전극 사이에, 복수의 발광 유닛을 포함하는 발광 소자이다. 하나의 발광 유닛은 도 2의 (A)에서 나타낸 EL층(103)과 같은 구성을 가진다. 즉, 도 2의 (A)에서 나타낸 발광 소자는 1개의 발광 유닛을 포함하는 발광 소자이며; 본 실시형태에서는 복수의 발광 유닛을 포함하는 발광 소자라고 할 수 있다.
도 2의 (B)에서, 제 1 전극(501)과 제 2 전극(502)의 사이에는 제 1 발광 유닛(511)과 제 2 발광 유닛(512)이 적층되어 있고, 제 1 발광 유닛(511)과 제 2 발광 유닛(512)의 사이에는 전하 발생층(513)이 제공되어 있다. 제 1 전극(501)과 제 2 전극(502)은 각각 도 2의 (A)에서의 제 1 전극(101)과 제 2 전극(102)에 상당하고, 도 2의 (A)의 설명에서 서술한 것과 같은 것을 이용할 수 있다. 또한, 제 1 발광 유닛(511)과 제 2 발광 유닛(512)은 같은 구성을 갖거나 다른 구성을 가져도 좋다.
전하 발생층(513)에는 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료가 포함되어 있다. 이 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료는 도 2의 (A)에서 나타낸 정공 주입층에 이용할 수 있는 복합 재료를 이용할 수 있다. 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료는 캐리어 주입성, 캐리어 수송성이 뛰어나기 때문에, 저전압 구동, 저전류 구동을 실현할 수 있다. 단, 양극측의 계면이 전하 발생층에 접촉하는 발광 유닛은 전하 발생층이 정공 수송층의 역할도 담당할 수 있기 때문에, 정공 수송층을 제공하지 않아도 좋다.
전하 발생층(513)은 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과 다른 재료를 포함하는 층을 적층 구조로 가져도 좋다. 예를 들면, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과, 전자 공여성 물질과, 전자 수송성이 높은 화합물을 포함하는 층을 적층하여 형성해도 좋다. 또한, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과 투명 도전막을 적층하여 형성해도 좋다.
어느 쪽으로 하든, 제 1 발광 유닛(511)과 제 2 발광 유닛(512)에 끼워지는 전하 발생층(513)은 제 1 전극(501)과 제 2 전극(502)에 전압을 인가했을 때에, 한쪽의 발광 유닛에 전자를 주입하고, 다른 한쪽의 발광 유닛에 정공을 주입하는 것이면 좋다. 예를 들면, 도 2의 (B)에서, 제 1 전극의 전위가 제 2 전극의 전위보다 높아지도록 전압을 인가한 경우, 전하 발생층(513)은 제 1 발광 유닛(511)에 전자를 주입하고, 제 2 발광 유닛(512)에 정공을 주입하는 것이면 좋다.
도 2의 (B)에서는 2개의 발광 유닛을 갖는 발광 소자에 대하여 설명했지만; 3개 이상의 발광 유닛을 적층한 발광 소자에 대해서도 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다. 본 실시형태에 따른 발광 소자와 같이, 한 쌍의 전극간에 복수의 발광 유닛을 전하 발생층으로 나누어 배치함으로써, 전류 밀도를 낮게 유지한 채 고휘도 발광을 가능하게 하여, 더욱 장수명의 소자를 실현할 수 있다.
단, 도 2의 (B)의 구성에서, 전하 발생층(513)은 도 2의 (A)에서의 제 1 층과 같이 할로겐화물이 포함되어 있어도 소자의 특성에 영향을 미치기 어렵다. 복수의 발광 유닛을 포함하는 도 2의 (B)와 같은 소자에 관해서는 양극에 접촉하는 발광 유닛(511)은 도 2의 (A)의 EL층과 마찬가지로 간주하며, 그 이외의 발광 유닛(512)과 전하 발생층을 포함한 전체를 도 2의 (A)의 EL층과 마찬가지로 간주하는 것으로 한다. 즉, 양극과 직접 접촉하지 않는 발광 유닛에 관해서는 전하 발생층을 제 1 층으로 한다.
각각의 발광 유닛의 발광색을 다른 것으로 함으로써, 발광 소자 전체적으로 소망한 색의 발광을 얻을 수 있다. 예를 들면, 2개의 발광 유닛을 갖는 발광 소자에서, 제 1 발광 유닛에서 적색과 녹색의 발광, 제 2 발광 유닛에서 청색의 발광을 얻음으로써, 발광 소자 전체적으로 백색 발광할 수 있다.
상기 구성은 다른 실시형태나 본 실시형태 중의 다른 구성과 적절히 조합하는 것이 가능하다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 이용한 발광 장치에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 이용하여 제작된 발광 장치에 대하여 도 3의 (A) 및 도 3의 (B)를 이용하여 설명한다. 단, 도 3의 (A)는 발광 장치를 나타내는 상면도이고, 도 3의 (B)는 도 3의 (A)를 A-B 및 C-D로 절단한 단면도이다. 이 발광 장치는 점선으로 표시된 구동 회로부(소스선 구동 회로)(601), 화소부(602), 구동 회로부(게이트선 구동 회로)(603)를 포함하고 있다. 이들 유닛은 발광 소자의 발광을 제어한다. 또한, 부호 604는 밀봉 기판; 605는 시일재이며; 시일재(605)로 둘러싸인 내측은 공간(607)으로 되어 있다.
단, 리드 배선(608)은 소스선 구동 회로(601) 및 게이트선 구동 회로(603)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이며, 외부 입력 단자가 되는 FPC(Flexible Printed Circuit)(609)로부터 비디오 신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 받는다. 여기에서는 FPC밖에 도시하지 않았지만, 이 FPC에는 프린트 배선 기판(PWB)이 장착되어 있어도 좋다. 본 명세서에서의 발광 장치에는 발광 장치 본체뿐만 아니라, 거기에 FPC 혹은 PWB가 장착된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에, 단면 구조에 대하여 도 3의 (B)을 이용하여 설명한다. 소자 기판(610) 위에는 구동 회로부 및 화소부가 형성되어 있다. 여기에서는 구동 회로부인 소스선 구동 회로(601)와 화소부(602) 중의 하나의 화소를 나타낸다. 소자 기판(610)으로서는 유리, 플라스틱 등으로 이루어지는 기판을 이용할 수 있다.
소스선 구동 회로(601)에서는 n채널형 TFT(623)와 p채널형 TFT(624)를 조합한 CMOS 회로가 형성된다. 이러한 구동 회로는 다양한 CMOS 회로, PMOS 회로 혹은 NMOS 회로를 이용하여 형성해도 좋다. 단, TFT(623, 624)의 구조는 특별히 한정되지 않고, 스태거형의 TFT라도 좋고, 역스태거형의 TFT라도 좋다. 또한, TFT(623, 624)에 이용하는 반도체의 결정성에 대해서도 특별히 한정되지 않고; 비정질 반도체를 이용해도 좋고, 결정성 반도체를 이용해도 좋다. 본 실시형태에서는 기판 위에 구동 회로를 형성한 드라이버 일체형을 나타내지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 구동 회로를 기판 위가 아닌 외부에 형성할 수도 있다.
화소부(602)는 스위칭용 TFT(611)와, 전류 제어용 TFT(612)와, 그 드레인에 전기적으로 접속된 제 1 전극(613)을 포함한 복수의 화소에 의해 형성된다. 제 1 전극(613)의 단부를 덮는 절연물(614)이 형성되어 있다. 여기에서는 포지티브형의 감광성 아크릴 수지막을 이용함으로써 형성한다.
피복성을 양호한 것으로 하기 위해, 절연물(614)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면, 절연물(614)의 재료로서 포지티브형의 감광성 아크릴을 이용한 경우, 절연물(614)의 상단부에 곡률 반경(0.2μm∼3μm)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 절연물(614)은 네거티브형의 감광성 수지, 혹은 포지티브형의 감광성 수지 모두 이용하여 형성할 수 있다.
제 1 전극(613) 위에는 EL층(616), 및 제 2 전극(617)이 각각 형성되어 있다. 여기서, 양극으로서 기능하는 제 1 전극(613)에 이용하는 재료로서는 실시형태 2의 제 1 전극의 재료를 이용할 수 있다. 예를 들면, 질화 티탄과 알루미늄을 주성분으로 하는 막의 적층, 질화 티탄막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화 티탄막의 3층 구조 등을 이용할 수 있다. 적층 구조로 하면, 배선으로서의 저항도 낮고, 양호한 오믹 컨택트를 취할 수 있어, 양극으로서도 기능시킬 수 있다.
EL층(616)은 증착 마스크를 이용한 증착법, 잉크젯법, 스핀 코트법 등의 다양한 방법에 따라 형성된다. EL층(616)은 실시형태 1 및 실시형태 2에서 설명한 바와 같은 구성을 포함하고 있다. 또한, EL층(616)은 저분자 화합물, 또는 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머를 포함함)과 같은 다른 재료를 이용하여 형성될 수 있다.
EL층(616) 위에 형성되어 음극으로서 기능하는 제 2 전극(617)에 이용하는 재료로서는 실시형태 2의 제 2 전극의 재료를 이용할 수 있다. EL층(616)에서 생긴 광을 제 2 전극(617)에 투과시키는 경우에는 제 2 전극(617)으로서 막 두께를 얇게 한 금속 박막과, 투명 도전막(ITO, 2∼20wt%의 산화 아연을 포함한 산화 인듐, 실리콘을 함유한 인듐 주석 산화물, 산화 아연(ZnO) 등)의 적층을 이용하는 것이 좋다.
단, 제 1 전극(613), EL층(616), 제 2 전극(617)에 의해 발광 소자가 형성되어 있다. 상기 발광 소자는 실시형태 1 또는 실시형태 2의 구성을 갖는 발광 소자이다. 화소부는 복수의 발광 소자를 포함하고 있지만, 본 실시형태에서의 발광 장치에서는 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자와, 그 이외의 구성을 갖는 발광 소자의 양쪽 모두가 포함되어 있어도 좋다.
또한, 시일재(605)로 밀봉 기판(604)을 소자 기판(610)과 부착시킴으로써, 소자 기판(610), 밀봉 기판(604), 및 시일재(605)로 둘러싸인 공간(607)에 발광 소자(618)가 제공된 구조로 되어 있다. 공간(607)에는 충전재가 충전되어 있고, 불활성 기체(질소나 아르곤 등)가 충전되는 경우 외에, 시일재(605)로 충전되는 경우도 있다. 밀봉 기판에는 오목부를 형성하고, 거기에 건조제를 제공하면 수분의 영향에 의한 열화를 억제할 수 있어 바람직한 구성이다.
시일재(605)에는 에폭시계 수지나 글래스 프릿(glass frit)을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 재료는 가능한 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다. 밀봉 기판(604)에 이용하는 재료로서 유리 기판이나 석영 기판 외에, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(폴리비닐 플루오라이드), 폴리에스테르 또는 아크릴 수지 등으로 구성되는 플라스틱 기판을 이용할 수 있다.
이상과 같이 하여, 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 이용하여 제작된 발광 장치를 얻을 수 있다. 그러므로, 내구성에 영향을 주지 않고, 저비용으로 발광 장치를 제조할 수 있다.
도 4의 (A) 및 도 4의 (B)에는 백색 발광을 나타내는 발광 소자를 형성하고, 착색층(컬러 필터) 등을 형성함으로써 풀 컬러화한 발광 장치의 예를 나타낸다. 도 4의 (A)에는 기판(1001), 하지 절연막(1002), 게이트 절연막(1003), 게이트 전극(1006, 1007, 1008), 제 1 층간 절연막(1020), 제 2 층간 절연막(1021), 주변부(1042), 화소부(1040), 구동 회로부(1041), 발광 소자의 제 1 전극(1024W, 1024R, 1024G, 1024B), 격벽(1025), EL층(1028), 발광 소자의 제 2 전극(1029), 밀봉 기판(1031), 시일재(1032) 등이 도시되어 있다.
도 4의 (A)에서는 착색층(적색의 착색층(1034R), 녹색의 착색층(1034G), 청색의 착색층(1034B))은 투명한 기재(1033)에 제공하고 있다. 또한, 흑색층(블랙 매트릭스)(1035)를 더 제공해도 좋다. 착색층 및 흑색층이 제공된 투명한 기재(1033)는 위치를 맞추고, 기판(1001)에 고정한다. 단, 착색층, 및 흑색층은 오버코트층(1036)으로 덮여 있다. 도 4의 (A)에서는 발광층의 일부로부터 방출된 광이 착색층을 투과하지 않고, 반면 발광층의 일부로부터 방출된 광이 착색층을 투과한다. 착색층을 투과하지 않는 광은 흰색, 착색층을 투과하는 광은 적색, 청색, 녹색이기 때문에, 4색의 화소로 풀 컬러의 영상을 표현할 수 있다.
도 4의 (B)에서는 착색층(적색의 착색층(1034R), 녹색의 착색층(1034G), 청색의 착색층(1034B))을 게이트 절연막(1003)과 제 1 층간 절연막(1020)의 사이에 형성하는 예를 나타냈다. 이와 같이, 착색층은 기판(1001)과 밀봉 기판(1031)의 사이에 제공되어 있어도 좋다.
이상에서 설명한 발광 장치에서는 TFT가 형성되어 있는 기판(1001)측으로 광을 추출하는 구조(보텀 에미션형)의 발광 장치로 했지만, 밀봉 기판(1031)측으로 발광을 추출하는 구조(탑 에미션형)의 발광 장치로 해도 좋다. 탑 에미션형의 발광 장치의 단면도를 도 5에 나타낸다. 이 경우, 광을 투과하지 않는 기판은 기판(1001)으로서 이용될 수 있다. 발광 장치는 TFT와 제 1 전극을 접속하는 접속 전극(1022)을 덮는 제 3 층간 절연막(1037)을 가진다.
발광 소자의 제 1 전극(1024W, 1024R, 1024G, 1024B)은 여기에서는 양극으로 하지만, 음극이어도 상관없다. 또한, 도 5와 같은 탑 에미션형의 발광 장치인 경우, 제 1 전극을 반사 전극으로 하는 것이 바람직하다. EL층(1028)은 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 EL층(103)으로서 설명한 것과 같은 구성을 갖도록 형성되고, 또한, 백색의 발광을 얻을 수 있는 구조로 한다.
도 5와 같은 탑 에미션의 구조에서는 착색층(적색의 착색층(1034R), 녹색의 착색층(1034G), 청색의 착색층(1034B))을 제공한 밀봉 기판(1031)으로 밀봉을 행할 수 있다. 밀봉 기판(1031)에는 화소와 화소 사이에 위치하도록 흑색층(1035)을 제공해도 좋다. 단, 투광성을 갖는 기판은 밀봉 기판(1031)으로서 이용된다.
또한, 여기에서는 적색, 녹색, 청색, 흰색의 4색으로 풀 컬러 표시를 행하는 예를 나타냈지만 특별히 한정되지 않고, 적색, 녹색, 청색의 3색으로 풀 컬러 표시를 행해도 좋다.
본 실시형태에서의 발광 장치는 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 이용하기 때문에 내구성에 영향을 주지 않고, 저비용으로 제조할 수 있다.
여기까지는 액티브 매트릭스형의 발광 장치에 대하여 설명했지만, 이하부터는 패시브 매트릭스형의 발광 장치에 대하여 설명한다. 도 6의 (A)에는 본 발명을 적용하여 제작한 패시브 매트릭스형의 발광 장치를 나타낸다. 도 6의 (A)는 발광 장치를 나타내는 사시도이고, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)를 X-Y로 절단한 단면도이다. 도 6의 (A) 및 도 6의 (B)에서, 기판(951) 위의 전극(952)과 전극(956)의 사이에는 EL층(955)이 제공되어 있다. 다수의 미소한 발광 소자가 매트릭스 형상으로 배치되게 되므로, 각각을 제어함으로써 표시 장치로서 이용할 수 있다. 전극(952)의 단부는 절연층(953)으로 덮여 있다. 절연층(953) 위에는 격벽층(954)이 제공되어 있다. 격벽층(954)의 측벽은 기판면이 가까워짐에 따라, 한쪽의 측벽과 다른 한쪽의 측벽의 간격이 좁아지는 경사를 가진다. 즉, 격벽층(954)의 단변 방향의 단면은 사다리꼴 형상이며, 저변(절연층(953)의 면 방향과 같은 방향을 향하고, 절연층(953)과 접촉하는 변)이 상변(절연층(953)의 면 방향과 같은 방향을 향하고, 절연층(953)과 접촉하지 않는 변)보다 짧다. 이와 같이, 격벽층(954)을 제공함으로써, 크로스 토크 등에 기인한 발광 소자의 불량을 방지할 수 있다. 이 패시브 매트릭스형의 발광 장치는 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 나타낸 발광 소자를 적용함으로써, 내구성에 영향을 주지 않고, 저비용으로 제공할 수 있다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 자유롭게 조합할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 조명 장치로서 이용하는 예를 도 7의 (A) 및 도 7의 (B)를 참조하면서 설명한다. 도 7의 (B)는 조명 장치의 상면도이고, 도 7의 (A)는 도 7의 (B)에서의 e-f 단면도이다.
본 실시형태에서의 조명 장치는 지지체인 투광성을 갖는 기판(400) 위에, 제 1 전극(401)이 형성되어 있다. 제 1 전극(401)은 실시형태 1에서의 제 1 전극(101)에 상당한다. 제 1 전극(401)측으로부터 발광을 추출하는 경우, 제 1 전극(401)은 투광성을 갖는 재료에 의해 형성한다.
제 2 전극(404)에 전압을 공급하기 위한 패드(412)가 기판(400) 위에 제공된다.
제 1 전극(401) 위에는 EL층(403)이 형성되어 있다. EL층(403)은 실시형태 1에서의 EL층(103)의 구성, 또는 발광 유닛(511, 512) 및 전하 발생층(513)을 조합한 구성 등에 상당한다. 이러한 구성에 대해서는 상기 기재를 참조할 수 있다.
EL층(403)을 덮어 제 2 전극(404)을 형성한다. 제 2 전극(404)은 실시형태 1에서의 제 2 전극(102)에 상당한다. 발광을 제 1 전극(401)측에서 추출하는 경우, 제 2 전극(404)은 반사율이 높은 재료에 의해 형성된다. 제 2 전극(404)은 패드(412)와 접속함으로써, 전압이 인가된다.
이상, 제 1 전극(401), EL층(403), 및 제 2 전극(404)을 포함하는 발광 소자를 본 실시형태에서 나타내는 조명 장치는 포함하고 있다. 상기 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있기 때문에, 본 실시형태에서의 조명 장치는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있다.
이상의 구성을 갖는 발광 소자를 시일재(405, 406)를 이용하여 밀봉 기판(407)을 고착하고, 밀봉함으로써 조명 장치가 완성된다. 시일재(405, 406)는 둘 중 어느 한쪽이어도 상관없다. 내측의 시일재(406)(도 7의 (B)에서는 도시하지 않음)에는 건조제를 혼합할 수도 있고, 이에 의해 수분을 흡착할 수 있어, 신뢰성의 향상으로 연결된다.
패드(412)와 제 1 전극(401)의 일부를 시일재(405, 406)의 외부에 신장하여 제공함으로써, 외부 입력 단자로 할 수 있다. 그 위에 변환 장치 등을 탑재한 IC칩(420) 등을 제공해도 좋다.
이상, 본 실시형태에 기재한 조명 장치는 EL 소자에 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 포함하기 때문에, 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 그 일부에 포함한 전자 기기의 예에 대하여 설명한다. 실시형태 1 또는 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제작할 수 있기 때문에, 내구성에 영향을 주지 않고 저렴한 전자 기기 장치를 제공할 수 있다.
상기 발광 소자를 적용한 전자 기기로서 예를 들면, 텔레비전 장치(텔레비전, 또는 텔레비전 수신기라고도 함), 컴퓨터용 등의 모니터, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라, 디지털 포토 프레임, 휴대 전화기(휴대 전화, 휴대 전화 장치라고도 함), 휴대형 게임기, 휴대 정보 단말, 음향 재생 장치, 파칭코기 등의 대형 게임기 등이 포함된다. 이러한 전자 기기의 구체적인 예를 이하에 나타낸다.
도 8의 (A)는 텔레비전 장치의 일례를 나타낸다. 텔레비전 장치는 하우징(7101)에 표시부(7103)가 장착되어 있다. 또한, 여기에서는 스탠드(7105)에 의해 하우징(7101)을 지지한 구성을 나타낸다. 표시부(7103)에 의해, 영상을 표시하는 것이 가능하고, 표시부(7103)는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배열하여 구성된다. 상기 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조하는 것이 가능하다. 그러므로, 상기 발광 소자로 형성되는 표시부(7103)를 갖는 텔레비전 장치는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있다.
텔레비전 장치의 조작은 하우징(7101)이 구비하는 조작 스위치나, 별체의 리모콘 조작기(7110)에 의해 행할 수 있다. 리모콘 조작기(7110)가 구비하는 조작 키(7109)에 의해, 채널이나 음량의 조작을 행할 수 있고, 표시부(7103)에 표시되는 영상을 제어할 수 있다. 또한, 리모콘 조작기(7110)에, 상기 리모콘 조작기(7110)로부터 출력하는 정보를 표시하는 표시부(7107)를 제공하는 구성으로 해도 좋다.
단, 텔레비전 장치는 수신기나 모뎀 등을 구비한 구성으로 한다. 수신기에 의해 일반의 텔레비전 방송의 수신을 행할 수 있다. 또한, 모뎀을 통하여 유선 또는 무선에 의한 통신 네트워크에 접속함으로써, 일방향(송신자로부터 수신자) 또는 쌍방향(송신자와 수신자 사이, 혹은 수신자들간 등)의 정보 통신을 행하는 것도 가능하다.
도 8의 (B1)은 컴퓨터이며, 본체(7201), 하우징(7202), 표시부(7203), 키보드(7204), 외부 접속 포트(7205), 포인팅 디바이스(7206) 등을 포함한다. 단, 이 컴퓨터는 실시형태 2 또는 실시형태 3에서 설명한 바와 같은 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배열하여 표시부(7203)에 이용함으로써 제작된다. 도 8의 (B1)의 컴퓨터는 도 8의 (B2)와 같은 형태여도 좋다. 도 8의 (B2)의 컴퓨터는 키보드(7204), 포인팅 디바이스(7206) 대신 제 2 표시부(7210)가 제공되어 있다. 제 2 표시부(7210)는 터치 패널식으로 되어 있고, 제 2 표시부(7210)에 표시된 입력용의 표시를 손가락이나 전용의 펜으로 조작함으로써 입력을 행할 수 있다. 제 2 표시부(7210)는 입력용 표시뿐만 아니라, 그 외의 화상을 표시하는 것도 가능하다. 표시부(7203)도 터치 패널이어도 좋다. 2개의 화면이 힌지로 접속되어 있어, 트러블의 발생도 방지할 수 있다; 예를 들면, 저장이나 운반을 할 때에 화면을 손상시키거나, 파손하는 등의 트러블의 발생도 방지할 수 있다. 단, 이 컴퓨터는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배열하여 표시부(7203)에 이용함으로써 제작된다. 그러므로, 상기 발광 소자를 포함하는 표시부(7203)를 갖는 컴퓨터는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있다.
도 8의 (C)은 휴대형 유기기이며, 하우징(7301)과 하우징(7302)의 2개의 하우징을 포함하고 있고, 연결부(7303)에 의해, 개폐 가능하게 연결되어 있다. 하우징(7301)에는 실시형태 1 및 실시형태 2에서 설명한 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배열하여 제작된 표시부(7304)가 장착되고, 하우징(7302)에는 표시부(7305)가 장착되어 있다. 또한, 도 8의 (C)에 나타내는 휴대형 유기기는 그 외, 스피커부(7306), 기록 매체 삽입부(7307), LED 램프(7308), 입력 수단(조작 키(7309), 접속 단자(7310), 센서(7311)(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경사도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정 혹은 검지하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰(7312) 등을 포함하고 있다. 물론, 휴대형 유기기의 구성은 상술한 것으로 한정되지 않고, 적어도 표시부(7304) 및 표시부(7305)의 양쪽 모두, 또는 한쪽에 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배열하여 제작된 표시부를 이용하고 있으면 좋고, 그 외 부속 설비를 적절히 포함하는 구성으로 할 수 있다. 도 8의 (C)에 나타내는 휴대형 유기기는 저장 매체에 저장되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능이나, 다른 휴대형 유기기와 무선 통신을 행하여 정보를 공유하는 기능을 가진다. 도 8의 (C)에 나타내는 휴대형 유기기가 갖는 기능은 이에 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다. 상술한 바와 같은 표시부(7304)를 포함하는 휴대형 유기기는 표시부(7304)에 실시형태 1 또는 실시형태 2에서 나타낸 발광 소자를 포함하기 때문에, 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있다.
도 8의 (D)는 휴대 전화기의 일례를 나타낸다. 휴대 전화기는 하우징(7401)에 장착된 표시부(7402) 외에, 조작 버튼(7403), 외부 접속 포트(7404), 스피커(7405), 마이크(7406) 등을 구비하고 있다. 단, 휴대 전화기(7400)는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 매트릭스 형상으로 배열하여 포함하는 표시부(7402)를 가지고 있다. 그러므로, 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있다.
도 8의 (D)에 나타내는 휴대 전화기는 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치함으로써, 정보를 입력할 수 있는 구성으로 할 수도 있다. 이 경우, 전화를 걸거나, 혹은 메일을 작성하는 등의 조작은 표시부(7402)를 손가락 등으로 터치함으로써 행할 수 있다.
표시부(7402)의 화면은 주로 3개의 모드가 있다. 제 1은 화상의 표시를 주로 하는 표시 모드이다. 제 2는 문자 등의 정보의 입력을 주로 하는 입력 모드이다. 제 3은 표시 모드와 입력 모드의 2개의 모드가 혼합된 표시+입력 모드이다.
예를 들면, 전화를 걸거나, 혹은 메일을 작성하는 경우는 표시부(7402)를 문자의 입력을 주로 하는 문자 입력 모드로 하고, 화면에 표시시킨 문자의 입력 조작을 행하면 좋다. 이 경우, 표시부(7402)의 화면의 대부분에 키보드 또는 번호 버튼을 표시시키는 것이 바람직하다.
휴대 전화기 내부에, 자이로스코프, 가속도 센서 등의 기울기를 검출하는 센서를 포함하는 검출 장치를 제공함으로써, 휴대 전화기의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여, 표시부(7402)의 화면 표시를 자동적으로 전환하게 할 수 있다.
화면 모드의 전환은 표시부(7402)를 터치하는 것, 또는 하우징(7401)의 조작 버튼(7403)의 조작에 의해 행해진다. 또한, 표시부(7402)에 표시되는 화상의 종류에 의해 전환하게 할 수도 있다. 예를 들면, 표시부에 표시하는 화상 신호가 동영상의 데이터이면, 스크린 모드가 표시 모드로 전환된다. 신호가 텍스트 데이터의 신호이면, 스크린 모드가 입력 모드로 전환된다.
또한, 입력 모드에서 표시부(7402)의 광 센서로 검출되는 신호를 검지하여, 표시부(7402)의 터치 조작에 의한 입력이 일정 기간 없는 경우에는 화면의 모드를 입력 모드로부터 표시 모드로 전환하도록 제어해도 좋다.
표시부(7402)는 이미지 센서로서 기능시킬 수도 있다. 예를 들면, 표시부(7402)에 손바닥이나 손가락으로 터치하여 장문, 지문 등을 촬상함으로써, 본인 인증을 행할 수 있다. 또한, 표시부에 근적외광을 발광하는 백 라이트 또는 근적외광을 발광하는 센싱용 광원을 제공함으로써, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등을 촬상할 수도 있다.
도 9는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 백 라이트에 이용한 액정 표시 장치의 일례이다. 도 9에 나타낸 액정 표시 장치는 하우징(901), 액정층(902), 백 라이트 유닛(903), 하우징(904)을 포함한다. 액정층(902)은 드라이버 IC(905)와 접속되어 있다. 백 라이트 유닛(903)에는 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자가 이용되고, 단자(906)에 의해 전류가 공급된다.
실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 액정 표시 장치의 백 라이트에 이용한다. 이와 같이 함으로써, 평면 형상의 조명 장치를 내구성에 영향을 주지 않고 저비용으로 제작할 수 있고, 또 대면적화도 가능하다. 이에 의해, 백 라이트의 대면적화가 가능하고, 액정 표시 장치의 대면적화도 가능하게 된다. 또한, 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 이용한 발광 장치는 두께를 작게 할 수 있기 때문에; 표시 장치의 박형화도 가능해진다.
도 10은 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 조명 장치인 전기 스탠드에 이용한 예이다. 도 10에 나타내는 전기 스탠드는 하우징(2001)과 광원(2002)을 포함하고, 광원(2002)으로서 실시형태 4에 기재된 조명 장치가 이용된다.
도 11은 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 실내의 조명 장치(3001)로서 이용한 예이다. 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있기 때문에, 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 조명 장치를 공급할 수 있다. 또한, 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 대면적화가 가능하기 때문에, 대면적의 조명 장치로서 이용할 수 있다. 또한, 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 박형이기 때문에, 박형화한 조명 장치로서 이용하는 것이 가능해진다.
실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 자동차의 앞유리나 계기반에도 이용될 수 있다. 도 12에 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 자동차의 앞유리나 계기반에 이용되는 일양태를 나타낸다.
표시 영역(5000)과 표시 영역(5001)은 자동차의 앞유리에 제공된 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 탑재한 표시 장치이다. 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 투광성을 갖는 전극으로 형성된 제 1 전극과 제 2 전극을 포함함으로써, 반대측이 비쳐 보이는 이른바 시스루 상태의 표시 장치로 형성할 수 있다. 시스루 상태의 표시 장치는, 자동차의 앞유리에 설치해도, 시야에 방해되는 일 없이 제공될 수 있다. 또한, 구동을 위한 트랜지스터 등을 제공하는 경우에는 유기 반도체 재료에 의한 유기 트랜지스터나, 산화물 반도체를 이용한 트랜지스터 등, 투광성을 갖는 트랜지스터를 이용하면 좋다.
표시 영역(5002)은 필러 부분에 제공된 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 탑재한 표시 장치이다. 표시 영역(5002)에는 차체에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 비춤으로써, 필러로 차단된 시야를 보완할 수 있다. 또한, 마찬가지로 계기반 부분에 제공된 표시 영역(5003)은 차체에 의해 차단된 시야를 자동차의 외측에 제공된 촬상 수단으로부터의 영상을 상영함으로써, 사각을 보충하여 안전성을 높일 수 있다. 안 보이는 부분을 보완하도록 영상을 상영함으로써, 보다 자연스럽게 위화감 없이 안전 확인을 행할 수 있다.
표시 영역(5004)이나 표시 영역(5005)은 네비게이션 정보, 스피드 미터나 타코 미터, 주행 거리, 급유량, 기어 상태, 에어콘의 설정 등, 그 외 다양한 정보를 제공할 수 있다. 표시는 사용자의 기호에 맞추어 적절히 그 표시 항목이나 레이아웃을 변경할 수 있다. 또한, 이들 정보는 표시 영역(5000) 내지 표시 영역(5003)에도 비춰질 수 있다. 단, 표시 영역(5000) 내지 표시 영역(5005)은 조명 장치로서 이용하는 것도 가능하다.
실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자는 내구성에 영향을 주지 않고 저렴하게 제조할 수 있으므로, 표시 영역(5000) 내지 표시 영역(5005)에 제공된 표시 장치를 차량 탑재용의 발광 장치 또는 조명 장치로서 적합하게 이용할 수 있다.
도 13의 (A) 및 도 13의 (B)는 반으로 접을 수 있는 태블릿형 단말의 일례이다. 도 13의 (A)는 펼친 상태이며, 태블릿형 단말은 하우징(9630), 표시부(9631a), 표시부(9631b), 표시 모드 전환 스위치(9034), 전원 스위치(9035), 전력 절약 모드 전환 스위치(9036), 잠금쇠(9033)를 포함한다. 단, 상기 태블릿 단말은 실시형태 1 및 실시형태 2에 기재된 발광 소자를 포함한 발광 장치를 표시부(9631a), 표시부(9631b)의 한쪽 또는 양쪽 모두에 이용함으로써 형성된다.
표시부(9631a)는 일부를 터치 패널 영역(9632a)으로 할 수 있고, 표시된 조작 키(9037)에 접촉함으로써 데이터 입력을 할 수 있다. 표시부(9631a)에서는 일례로서 절반의 영역이 표시만의 기능을 갖는 구성, 나머지 절반의 영역이 터치 패널의 기능을 갖는 구성을 나타내고 있지만 이 구성으로 한정되지 않고, 표시부(9631a)의 모든 영역이 터치 패널의 기능을 갖는 구성으로 해도 좋다. 예를 들면, 표시부(9631a)의 전면을 키보드 버튼 표시시켜 터치 패널로 하여, 표시부(9631b)를 표시 화면으로서 이용할 수 있다.
표시부(9631b)에서도 표시부(9631a)와 마찬가지로, 표시부(9631b)의 일부를 터치 패널 영역(9632b)으로 할 수 있다. 터치 패널의 키보드 표시 전환 버튼(9639)이 표시되어 있는 위치에 손가락이나 스타일러스 등으로 접촉함으로써 표시부(9631b)에 키보드 버튼을 표시할 수 있다.
터치 패널 영역(9632a)과 터치 패널 영역(9632b)에 대하여 동시에 터치 입력할 수도 있다.
표시 모드 전환 스위치(9034)는 표시의 방향(세로 표시 또는 가로 표시 등)을 전환하거나, 표시 모드(흑백 표시나 컬러 표시의 전환 등)를 선택할 수 있다. 전력 절약 모드 전환 스위치(9036)는 태블릿형 단말에 내장되어 있는 광 센서로 검출되는 사용 시의 외광의 광량에 따라 표시의 휘도를 최적의 것으로 할 수 있다. 태블릿형 단말은 광 센서뿐만 아니라, 기울기를 검출하는 센서(자이로스코프, 가속도 센서 등) 등의 다른 검출 장치를 포함해도 좋다.
도 13의 (A)에서는 표시부(9631b)와 표시부(9631a)의 표시 면적이 같은 예를 나타내고 있지만 특별히 한정되지 않고, 한쪽의 사이즈와 다른 한쪽의 사이즈가 차이가 나도 좋고, 표시의 품질도 차이가 나도 좋다. 예를 들면 한쪽이 다른 한쪽보다 고정밀 표시를 행할 수 있는 표시 패널로 해도 좋다.
도 13의 (B)는 닫은 상태이다. 본 실시형태에서의 태블릿형 단말에서는 하우징(9630), 태양 전지(9633), 충방전 제어 회로(9634), 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636)를 포함한다. 단, 도 13의 (B)에서는 충방전 제어 회로(9634)의 일례로서 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636)를 포함하는 구성에 대하여 나타낸다.
태블릿형 단말은 반으로 접을 수 있기 때문에, 미사용시에 하우징(9630)을 닫은 상태로 할 수 있다. 따라서, 표시부(9631a), 표시부(9631b)를 보호할 수 있기 때문에, 내구성이 우수하고, 장기 사용의 관점에서도 신뢰성이 뛰어난 태블릿형 단말을 제공할 수 있다.
또한, 그 밖에도 도 13의 (A) 및 도 13의 (B)에 나타낸 태블릿형 단말은 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시하는 기능, 캘린더, 날짜, 또는 시각 등을 표시부에 표시하는 기능, 표시부에 표시한 정보를 터치 입력 조작 또는 편집하는 터치 입력 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의해 처리를 제어하는 기능 등을 가질 수 있다.
태블릿형 단말의 표면에 장착된 태양 전지(9633)에 의해, 전력을 터치 패널, 표시부, 또는 영상 신호 처리부 등에 공급할 수 있다. 단, 태양 전지(9633)는 하우징(9630)의 한 면 또는 두 면에 제공되어 있으면 효율적인 배터리(9635)의 충전을 행하는 구성으로 할 수 있기 때문에 적합하다.
도 13의 (B)에 나타내는 충방전 제어 회로(9634)의 구성, 및 동작에 대하여 도 13의 (C)에 블록도를 도시하여 설명한다. 도 13의 (C)에는 태양 전지(9633), 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636), 컨버터(9638), 스위치(SW1) 내지 스위치(SW3), 표시부(9631)에 대하여 도시하고 있다. 배터리(9635), DCDC 컨버터(9636), 컨버터(9638), 스위치(SW1) 내지 스위치(SW3)가 도 13의 (B)에 도시하는 충방전 제어 회로(9634)에 대응하는 개소가 된다.
우선 외광을 이용하여 태양 전지(9633)에 의해 발전이 되는 경우의 동작의 예에 대하여 설명한다. 태양 전지로 발전한 전력은 배터리(9635)를 충전하기 위한 전압이 되도록 DCDC 컨버터(9636)에 의해 승압 또는 강압이 이루어진다. 그리고, 표시부(9631)의 동작에 태양 전지(9633)로 충전된 배터리(9635)에서 전력이 이용되려면 스위치(SW1)를 온으로 하고, 컨버터(9638)로 표시부(9631)에 필요한 전압에 승압 또는 강압을 하게 된다. 또한, 표시부(9631)에서의 표시를 행하지 않는 때는 스위치(SW1)를 오프로 하고, 스위치(SW2)를 온으로 하여 배터리(9635)의 충전을 행하는 구성으로 하면 좋다.
태양 전지(9633)에 대해서는 발전 수단의 일례로서 나타냈지만, 발전 수단은 특별히 한정되지 않고, 압전 소자(피에조 소자)나 열전 변환 소자(페르티에 소자) 등의 다른 발전 수단에 의해 배터리(9635)의 충전을 행하는 구성이어도 좋다. 무선(비접촉)으로 전력을 송수신하여 충전하는 무접점 전력 전송 모듈이나, 또 다른 충전 수단을 조합하여 행하는 구성으로 해도 좋고, 발전 수단을 제공하지 않아도 좋다.
상기 표시부(9631)가 포함되어 있으면, 본 발명의 일양태는 도 13의 (A) 내지 도 13의 (C)에 나타낸 형상의 태블릿형 단말로 한정되지 않는다.
단, 본 실시형태에 나타내는 구성은 실시형태 1 내지 실시형태 4에 나타낸 구성을 적절히 조합하여 이용할 수 있다.
(실시예 1)
본 실시예에서는 본 발명의 일양태의 발광 소자(발광 소자 2 및 발광 소자 3) 및 비교 발광 소자(발광 소자 1, 발광 소자 4 내지 발광 소자 6)에 대하여 설명한다. 본 실시예에서 이용하는 재료의 화학식을 이하에 나타낸다. 단, 발광 소자 1 내지 발광 소자 6은 실시형태 1에 나타낸 발광 소자의 구조를 가진다.
Figure 112020031248105-pat00001
이하에 발광 소자 1 내지 6의 제작 방법을 나타낸다.
(발광 소자 1의 제작 방법)
우선, 유리 기판 위에, 산화 실리콘을 포함한 인듐 주석 산화물(ITSO)을 스퍼터링법으로 형성하여, 제 1 전극(101)을 형성했다. 그 막 두께는 110nm로 하고, 전극 면적은 2mm×2mm로 했다. 여기서, 제 1 전극(101)은 발광 소자의 양극으로서 기능하는 전극이다.
다음에, 기판 위에 발광 소자를 형성하기 위한 사전 처리로서 기판 표면을 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 소성한 후, UV 오존 처리를 370초 행하였다.
그 후, 10-4Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판을 도입하여, 진공 증착 장치 내의 가열실에서 170℃에서 30분간의 진공 소성을 행한 후, 기판을 30분 정도 방랭(放冷)했다.
다음에, 제 1 전극(101)이 형성된 면이 하방이 되도록, 제 1 전극(101)이 형성된 기판을 진공 증착 장치 내에 제공된 기판 홀더에 고정한다. 10-4Pa 정도까지 감압한다. 그 후, 제 1 전극(101) 위에, 상기 구조식(i)으로 표시되는 DBT3P-II, 와 산화 몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 제 1 층(111)(정공 주입층)을 형성했다. 그 막 두께는 50nm로 하고, DBT3P-II와 산화 몰리브덴의 비율은 중량비로 4：2 (=DBT3P-II：산화 몰리브덴)가 되도록 조절했다. 단, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서, 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다. 단, 여기서 이용한 DBT3P-II는 불순물인 브로민화물의 농도가 UPLC 장치의 UV 검출기의 검출 한계 미만, 또한, TOF-MS의 검출 한계 미만인 고순도의 것을 이용했다. 단, TOF-MS에서는 DBT3P-II의 합성 과정이나 승화 정제 과정에서 생성되기 쉬운 브로민화물의 분자량, m/z 522, m/z 704, m/z 784 브로민화물에서의 검출을 시도했다.
다음에, 제 1 층(111)(정공 주입층) 위에, 상기 구조식(ii)으로 표시되는 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭：PCzPA)을 10nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 제 2 층(112)(정공 수송층)을 형성했다. PCzPA는 브로민화물의 양이 UPLC 장치의 UV 검출기, TOF-MS의 검출 한계 미만인 고순도의 것을 사용했기 때문에, 발광 소자 1은 제 1 층(111), 제 2 층(112) 모두 브로민화물을 거의 포함하지 않는 구성을 갖는 소자이다. 단, TOF-MS에서는 PCzPA의 합성 과정이나 승화 정제 과정에서 형성되기 쉬운 브로민화물의 분자량, m/z 410, m/z 651에서의 브로민화물 검출을 시도했다.
다음에, 제 2 층(112)(정공 수송층) 위에, 상기 구조식(iii)으로 표시되는 CzPA와 상기 구조식(iv)으로 표시되는 1,6mMemFLPAPrn를 중량비 1：0.05(=CzPA：1,6 mMemFLPAPrn)가 되도록 30nm 공증착하여, 발광층(113)을 형성했다.
그 후, 발광층(113) 위에 CzPA를 막 두께 10nm가 되도록 성막하고, 또한, 상기 구조식(v)으로 표시되는 BPhen를 15nm가 되도록 성막하여, 전자 수송층(114)을 형성했다.
전자 수송층(114)을 형성하면, 그 후, LiF를 1nm의 막 두께가 되도록 증착하여, 전자 주입층(115)을 형성한다. 마지막으로, 음극으로서 기능하는 제 2 전극(102)으로서 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 증착함으로써 성막했다. 따라서, 본 실시예의 발광 소자 1을 제작했다.
단, 상술한 증착 과정에서, 증착은 모두 저항 가열법을 이용했다.
(발광 소자 2의 제작 방법)
발광 소자 2는 발광 소자 1에서의 제 1 층(111)의 DBT3P-II로서 브로민화물이 UV 검출기로 검출되지 못하고(0.1% 미만이며), TOF-MS에서 그 존재가 확인된 것(TOF-MS의 검출 한계 이상)을 이용했다. 그 외의 구성은 발광 소자 1과 마찬가지로 형성했다.
(발광 소자 3의 제작 방법)
발광 소자 3은 발광 소자 1에서의 제 1 층(111)의 DBT3P-II로서, 브로민화물 농도가 4% 정도인 것을 이용했다. 브로민화물의 농도는 UV 검출기로 얻은 크로마토그램의 피크의 면적비로 구했다. 그 외의 구성은 발광 소자 1과 마찬가지로 형성했다.
(발광 소자 4의 제작 방법)
발광 소자 4는 발광 소자 1에서의 제 2 층(112)의 PCzPA 대신에, 브로민화물 농도가 TOF-MS의 검출 한계 미만인 DBT3P-II를 이용했다. 즉, 발광 소자 4는 제 1 층(111)에서의 DBT3P-II와 제 2 층(112)에서의 DBT3P-II가 모두 고순도인 구성이다.
(발광 소자 5의 작성 방법)
발광 소자 5는 발광 소자 1에서의 제 1 층(111)의 DBT3P-II, 및 제 2 층(112)의 PCzPA 대신에, 브로민화물이 UV 검출기에서는 확인되지 못하고, TOF-MS검출기에서 그 존재가 확인된 DBT3P-II를 이용했다. 즉, 발광 소자 5는 제 1 층(111)에서의 DBT3P-II와 제 2 층(112)의 DBT3P-II 중에서의 브로민화물 농도가 모두 TOF-MS의 검출 한계보다 높고, 0.1% 미만인 구성이다.
(발광 소자 6의 작성 방법)
발광 소자 6은 발광 소자 1에서의 제 1 층(111)의 DBT3P-II, 및 제 2 층(112)의 PCzPA 대신에, UV 검출기로 얻어진 크로마토그램의 피크 면적으로부터 구한 브로민화물 농도가 4% 정도인 DBT3P-II를 이용했다. 즉, 발광 소자 6은 제 1 층(111)에서의 DBT3P-II와 제 2 층(112)의 DBT3P-II중에서의 브로민화물 농도가 모두 4% 정도인 구성이다.
이번에 이용한 DBT3P-II는 트리브로모벤젠과 약 3 등량의 디벤조티오펜-4-보론산의 스즈키·미야우라 커플링에 의해 합성한다(스킴 (f-1)).
[스킴 (f-1)]
Figure 112020031248105-pat00002
DBT3P-II도 그 중간체나 부생성물도 유기용제에의 용해성이 낮고, 정제가 어려운 재료 중 하나이다.
스킴 (f-1) 중의 화합물(101)이나 화합물(102)은 각각 이 커플링으로 생기는 부생성물이나 중간체이다. 이들이 섞인 DBT3P-II를 승화 정제한 결과, 화합물(102)로부터 DBT3P-II에 1개 혹은 2개의 브롬 원자가 전이되었다고 생각되는 화합물(103) 및 화합물(104)이 새롭게 검출됐다. 또한, 화합물(102)의 함유량이 감소하고, 화합물(101)의 함유량이 상승했다. 이로부터, 이번에 이용한 DBT3P-II 중의 불순물인 브로민화물은 스킴 (f-2)로 나타낸 경로로 형성되는 것이 확인되었다.
[스킴 (f-2)]
Figure 112020031248105-pat00003
단, 이들 중간체나 부생성물은 TOF-MS로 검출된 동위체 피크와 분자량으로 분류했다. TOF-MS에서는 m/z 522(화합물(102)), m/z 704(화합물(104)), m/z 785(화합물(104))의 물질을 검출했다. 브로민화물의 농도는 크로마토그램에서의 이들 브로민화물의 흡수 강도의 적분값과 DBT3P-II의 적분값의 비에 의해 계산했다(흡수 파장：210 내지 500nm).
단, 발광 소자 2 및 발광 소자 5에서의 브로민화물 농도 0.1% 미만의 재료에 관해서는 UV 검출기에서는 브로민화물의 피크는 관찰되지 않았다. 하지만, 브로민화물의 유지 시간에서, TOF-MS 분석에서는 동위체 피크와 분자량에 기초하여, 브로민화물의 존재가 확인되었다.
각 발광 소자의 제 1 층 및 제 2 층에서의 브로민화물의 농도를 표 1에 정리했다.
Figure 112020031248105-pat00004
발광 소자 1 내지 발광 소자 6을 질소 분위기의 글로브 박스 내에서 발광 소자가 대기에 노출되지 않게 유리 기판에 의해 밀봉하는 작업(시일재를 소자의 주위에 도포하여, 80℃에서 1시간 열처리)을 행했다. 그 후, 이들 발광 소자의 신뢰성에 대하여 측정을 행하였다. 단, 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 행하였다.
발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 전류 밀도-휘도 특성을 도 14에, 휘도-전류 효율 특성을 도 15에, 전압-전류 특성을 도 16에, 발광 스펙트럼을 도 17에 나타낸다. 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 전류 밀도-휘도 특성을 도 18에, 휘도-전류 효율 특성을 도 19에, 전압-전류 특성을 도 20에, 발광 스펙트럼을 도 21에 나타낸다.
발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 1000cd/m2 부근에서의 주요한 특성값을 표 2에, 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 1000cd/m2 부근에서의 주요한 특성값을 표 3에 나타낸다.
Figure 112020031248105-pat00005
Figure 112020031248105-pat00006
이러한 결과에 따라, 각 발광 소자의 초기 특성에 유의미한 차이는 볼 수 없었다.
다음에, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 초기 휘도 5000cd/m2, 전류값이 일정한 조건에서의 구동 시간에 대한 휘도 변화를 나타내는 도면을 도 22에 나타냈다. 발광 소자 4 내지 발광 소자 6의 초기 휘도 5000cd/m2, 전류값이 일정한 조건에서의 구동 시간에 대한 휘도 변화를 나타내는 도면을 도 23에 나타냈다. 도 22로부터, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3은 거의 같은 특성을 나타내고, 제 1 층에 포함되는 브로민화물의 영향이 억제되는 것을 알 수 있다. 한편 도 23에서는 제 2 층에 포함되는 할로겐화물의 양이 증가함에 따라 휘도의 열화가 커져, 발광 소자 4와 발광 소자 6에서는 내구성에 100배 이상의 차이가 있는 것을 알 수 있다. 이와 같이 제 2 층에 포함되는 할로겐화물(할로겐 원소)의 영향은 크고, 제 2 층의 할로겐 원소의 농도는 낮을수록 바람직하다. 한편 제 1 층에서의 할로겐 원소의 농도에는 둔감한 것을 알 수 있다. 따라서, 제 1 층에는 할로겐화물이 비교적 많이 포함되는 화합물을 이용할 수 있고, 상기 화합물의 가격이 저렴하기 때문에, 비용적으로 유리한 발광 소자를 제조할 수 있다.
도 24에는 발광 소자 2의, 도 25에는 발광 소자 3의 D-SIMS에서의 측정 결과를 나타냈다. 일차 이온은 Cs+를 이용했다. 일차 가속 전압은 2.0kV로 했다. 측정은 음극측에서 행하고, 횡축의 스케일은 산소 원소의 이온 강도에 의해 견적을 냈다. 깊이 60nm 정도까지가 전자 주입층으로부터 정공 수송층에 상당하고, 60 내지 110nm 정도가 정공 주입층에 상당한다. 도면에 의해, 브로민화물 농도 0.1% 미만 및 4% 정도의 재료를 이용한 제 1 층에서는 할로겐 원소(브롬, 염소)를 검출할 수 있는 것을 알 수 있었다. 또한, 브롬의 농도차도 재현되는 것을 알 수 있었다. 이와 같이, 실시예의 발광 소자인 발광 소자 2 및 발광 소자 3은 정공 주입층에 할로겐 원소가 포함되어 있음에도 불구하고, 발광층이나(발광층에 접촉하고 있는) 정공 수송층에 할로겐 원소를 포함하지 않는(할로겐 원소가 TOF-MS의 검출 한계 미만인) 발광 소자 1이나 발광 소자 4와 같은 양호한 소자 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 한편, 할로겐 원소를 포함한 재료를 정공 수송층에도 이용한 발광 소자 5 및 발광 소자 6은 현저한 내구성의 저하를 나타내는 것을 알 수 있었다.
단, 정공 주입층에서 검출되는 염소는 산화 몰리브덴(순도 3N8)에 포함되어 있는 염소에 유래한다고 생각된다. 이 산화 몰리브덴의 증착막을 D-SIMS로 측정한 결과, 10count/sec 정도의 염소가 검출되어, 브롬의 이온 강도는 검출 하한 미만이었다.
이상의 결과에 의해, 발광층에 접촉하지 않은 정공 주입층은 할로겐 원소(특히 브롬이나 염소)가 포함되어 있어도, 발광 특성이나 신뢰성에 큰 영향을 미치지 않는 것을 알 수 있었다. 그러므로, 정공 주입층에 이용하는 재료는 유기 EL 소자에서 일반적으로 알려져 있는 정도로 고순도품을 이용할 필요가 없다. 따라서, 제조 비용을 큰 폭으로 억제할 수 있는 것을 알 수 있었다. 그 기준으로서는 D-SIMS 측정에서 탄소에 대한 할로겐 원소의 이온 강도가 약 1/10000 이상의 물질이면 비용적인 메리트가 크다. 할로겐 원소의 농도에 상한은 없지만, D-SIMS 측정에서 탄소에 대한 할로겐 원소의 이온 강도가 1/100 이하인 것이 소자의 특성(구동 전압 등)에 영향을 미치기 힘들다고 생각되기 때문에 바람직하다.
본 실시예의 소자 구조는 발광 영역이 정공 수송층과 발광층의 계면이라고 생각된다. 그러므로, 발광층에 접촉하는 전자 수송층에 할로겐 원소(브롬이나 염소)가 포함되어 있어도, 발광 특성이나 신뢰성에 큰 영향을 미치지 않는다고 생각된다. 그러므로, 전자 수송층에 이용하는 재료도, 유기 EL 소자로 일반적으로 알려져 있는 정도로 고순도품을 이용할 필요가 없다고 생각된다. 그 기준으로서는 D-SIMS 측정에서 탄소에 대한 할로겐 원소의 이온 강도가 약 1/10000 이상, 1/100 이하이면, 비용적인 우위성과 양호한 소자의 특성(구동 전압 등)을 양립하기 쉽기 때문에 바람직한 구성이다.
한편, 발광층에 접촉하는 정공 수송층에 관해서는 할로겐화물을 가능한 억제한 고순도품을 이용할 필요가 있는 것을 알 수 있었다. 그 기준으로서는 D-SIMS 측정에서 탄소에 대한 할로겐 원소의 이온 강도가 약 1/10000 미만(보다 바람직하게는 1/100000 미만)인 것을 알 수 있었다. 이 기준은 발광층에서도 적용된다. 또한, 발광 재료에 관해서는, 형광 재료도 인광 재료도 동일하게 적용된다.
(실시예 2)
할로겐 원소의 보다 정밀한 정량을 다음의 DBT3P-II 시료에 연소-이온 크로마토그래피를 이용하여 행했다: UPLC의 UV 검출기로 브로민화물 농도가 1% 정도라고 추측된 DBT3P-II(시료 A); 및 브로민화물이 동 검출 한계 미만의 농도이며, TOF-SIMS에서는 검출 가능한 DBT3P-II(시료 B); 브로민화물 농도가 TOF-SIMS의 검출 한계 미만의 DBT3PII(시료 C)에 행했다. 본 측정에서는 연소 분해를 주식회사 미츠비시 화학 애널리테크(Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd)사에서 제조한 자동 시료 연소 장치 AQF-2100H형을 이용하여 행하고, 그 후의 이온 크로마토그래피를 다이오넥스(Dionex Corporation)사에서 제조한 이온 크로마토그래피 시스템 DionexICS-2100로 행하였다. 단, 시료 B는 발광 소자 2에서 이용한 DBT3P-II와 같은 로트에서 합성된 재료이다. 시료 C는 발광 소자 4와 같은 구성으로 정공 수송층에 이용한 경우에, 발광 소자 4와 동등한 소자 특성(전류 효율, 구동 전압, 신뢰성)인 것을 확인했다.
연소 분해의 조건을 이하에 나타낸다. 히터 온도는 입구측 온도 900℃, 출구측 온도 1000℃로 했다. 시료 보트를 이동시킴으로써 가열 온도를 조정했다. 가열 분위기는 아르곤, 가습 아르곤, 산소의 혼합 분위기로 했다. 흡수액으로서는 내부 표준으로서 인산 30ppm를 용해시킨 물을 5ml 사용했다.
이온 크로마토그래피의 조건을 이하에 나타낸다. 용리액으로서는 KOH 수용액을 이용하고, 용리액 제너레이터를 사용했다. 유량은 1.0mL/min, 용리액의 주입량은 100μL로 했다. 분리 컬럼은 Dionex Ion Pac AS 204mm×250mm를 이용했다. 컬럼 온도는 35℃로 했다. 서프레서는 ASRS이며, 서프레서 전류는 100mA로 했다. 검출기는 전기 전도도 검출기를 이용하고, 전기 전도도 셀 온도는 35℃로 했다. 결과를 표 4에 나타낸다.
Figure 112020031248105-pat00007
각 시료의 할로겐 원소 농도는 UPLC 검출기에 의해 견적을 낸 농도와 좋은 상관을 나타냈다. 이 결과에 의해, 발광층 및/또는 제 2 층에 포함되는 할로겐 농도가 10ppm 미만이면, 제 1 층의 할로겐 농도는 그 이상이어도 좋다. 제 1 층의 농도가 3000ppm 이상 존재해도 소자의 내구성에 악영향을 미치지 않고; 저렴하게 발광 소자를 얻을 수 있는 것을 알 수 있었다. 한편, 발광층에 접촉하는 제 2 층에 관해서는 할로겐 원소의 농도가 바람직하게는 100ppm 이하, 보다 바람직하게는 10ppm 이하가 바람직한 것을 알 수 있었다.
101：제 1 전극
102：제 2 전극
103：EL층
111：제 1 층
112：제 2 층
113：발광층
114：전자 수송층
115：전자 주입층
201：양극
202：음극
211：정공 주입층
212：정공 수송층
213：발광층
214：전자 수송층
215：전자 주입층
400：기판
401：제 1 전극
403：EL층
404：제 2 전극
405：시일재
406：시일재
407：밀봉 기판
412：패드
420：IC칩
501：제 1 전극
502：제 2 전극
511：제 1 발광 유닛
512：제 2 발광 유닛
513：전하 발생층
601：구동 회로부(소스선 구동 회로)
602：화소부
603：구동 회로부(게이트선 구동 회로)
604：밀봉 기판
605：시일재
607：공간
608：배선
609：FPC(플렉서블 프린트 서킷)
610：소자 기판
611：스위칭용 TFT
612：전류 제어용 TFT
613：제 1 전극
614：절연물
616：EL층
617：제 2 전극
618：발광 소자
623：n채널형 TFT
624：p채널형 TFT
901：하우징
902：액정층
903：백 라이트 유닛
904：하우징
905：드라이버 IC
906：단자
951：기판
952：전극
953：절연층
954：격벽층
955：EL층
956：전극
1001：기판
1002：하지 절연막
1003：게이트 절연막
1006：게이트 전극
1007：게이트 전극
1008：게이트 전극
1020：제 1 층간 절연막
1021：제 2 층간 절연막
1022：접속 전극
1024W：발광 소자의 제 1 전극
1024R：발광 소자의 제 1 전극
1024G：발광 소자의 제 1 전극
1024B：발광 소자의 제 1 전극
1025：격벽
1028：EL층
1029：발광 소자의 제 2 전극
1031：밀봉 기판
1032 시일재
1033：투명한 기재
1034R：적색의 착색층
1034G：녹색의 착색층
1034B：청색의 착색층
1035：흑색층(블랙 매트릭스)
1036：오버코트층
1040：화소부
1041：구동 회로부
1042：주변부
2001：하우징
2002：광원
3001：조명 장치
5000：표시 영역
5001：표시 영역
5002：표시 영역
5003：표시 영역
5004：표시 영역
5005：표시 영역
7101：하우징
7103：표시부
7105：스탠드
7107：표시부
7109：조작 키
7110：리모콘 조작기
7201：본체
7202：하우징
7203：표시부
7204：키보드
7205：외부 접속 포트
7206：포인팅 디바이스
7210：제 2 표시부
7301：하우징
7302：하우징
7303：연결부
7304：표시부
7305：표시부
7306：스피커부
7307：기록 매체 삽입부
7308：LED 램프
7309：조작 키
7310：접속 단자
7311：센서
7401：하우징
7402：표시부
7403：조작 버튼
7404：외부 접속 포트
7405：스피커
7406：마이크
7400：휴대 전화기
9033：잠금쇠
9034：스위치
9035：전원 스위치
9036：스위치
9037：조작 키
9630：하우징
9631：표시부
9631a：표시부
9631b：표시부
9632a：터치 패널 영역
9632b：터치 패널 영역
9633：태양 전지
9634：충방전 제어 회로
9635：배터리
9636：DCDC 컨버터
9638：컨버터
9639：버튼
본 출원은 2012년 10월 3일에 일본 특허청에 출원된 일련 번호가 2012-221243인 일본 특허 출원에 기초하고, 본 명세서에 그 전문이 참조로 통합된다.

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 발광 장치로서,
    양극 위의, 제1 화합물을 포함하는 정공 주입층으로서, 할로겐 원소를 불순물로서 포함하는 상기 정공 주입층;
    상기 정공 주입층 위의, 제2 화합물을 포함하는 정공 수송층으로서, 할로겐 원소를 불순물로서 포함하는 상기 정공 수송층;
    상기 정공 수송층 위에 접하고, 호스트 재료 및 발광 물질을 포함하는 발광층;
    상기 발광층 위의 전자 수송층으로서, 할로겐 원소를 불순물로서 포함하는 상기 전자 수송층;
    상기 전자 수송층 위의 전자 주입층; 및
    상기 전자 주입층 위의 음극
    을 포함하고,
    상기 정공 주입층에서의 상기 할로겐 원소의 농도는 상기 정공 수송층에서의 상기 할로겐 원소의 농도보다 높고,
    상기 전자 수송층에서의 상기 할로겐 원소의 농도는 상기 정공 수송층에서의 상기 할로겐 원소의 농도보다 높고,
    상기 정공 수송층에서 다이나믹 모드에서의 2 차 이온 질량 분석법에 의해 추정된 탄소 원소에 대한 상기 할로겐 원소의 비가 1/10000 미만이고,
    상기 발광층은 정공 수송성보다 전자 수송성이 높은, 발광 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광층은 발광 물질, 제1 물질 및 제2 물질을 가지고, 상기 제1 물질 및 상기 제2 물질은 엑시플렉스를 형성하는, 발광 장치.
  4. 삭제
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 전자 수송층에서의 상기 할로겐 원소의 농도는 상기 발광층에서의 할로겐 원소의 농도보다 높은, 발광 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 정공 주입층에서의 상기 할로겐 원소의 농도는 상기 발광층에서의 할로겐 원소의 농도보다 높은, 발광 장치.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 정공 주입층에서 다이나믹 모드에서의 2 차 이온 질량 분석법에 의해 추정된 탄소 원소에 대한 상기 할로겐 원소의 비가 1/10000 이상 1/100 이하인, 발광 장치.
  8. 삭제
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 정공 주입층에서의 상기 할로겐 원소, 상기 정공 수송층에서의 상기 할로겐 원소, 및 상기 발광층에서의 할로겐 원소는 독립적으로 브롬 또는 염소인, 발광 장치.
  10. 제 2 항에 있어서,
    상기 정공 주입층에서의 상기 할로겐 원소가 상기 제1 화합물에 결합된, 발광 장치.
  11. 제 2 항에 있어서,
    상기 정공 수송층에서의 상기 할로겐 원소가 상기 제2 화합물에 결합된, 발광 장치.
  12. 제 2 항에 있어서,
    상기 발광층에서의 할로겐 원소가 상기 호스트 재료에 결합된, 발광 장치.
  13. 표시부를 포함하는 전자 기기로서,
    상기 표시부가 제 2 항에 따른 발광 장치를 포함하는, 전자 기기.
  14. 조명 장치로서,
    제 2 항에 따른 상기 발광 장치를 포함하는, 조명 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150068411A (ko) * 2012-10-03 2015-06-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치
JP2014086286A (ja) * 2012-10-24 2014-05-12 Samsung Display Co Ltd 発光素子及びそれを備える表示装置
CN103412678B (zh) * 2013-08-12 2016-04-06 北京京东方光电科技有限公司 一种显示器件
JP2016082239A (ja) 2014-10-16 2016-05-16 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器及び照明装置
US9627650B2 (en) * 2014-10-24 2017-04-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Multiple light-emitting element device each with varying wavelength
US10074822B2 (en) 2014-10-28 2018-09-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR20240035638A (ko) * 2015-07-08 2024-03-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 표시 장치, 전자 장치, 및 조명 장치
US10700288B2 (en) * 2015-07-24 2020-06-30 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, lighting device, and lighting system
JP2018022862A (ja) * 2016-07-20 2018-02-08 株式会社Ｊｏｌｅｄ 有機電界発光素子、有機電界発光装置および電子機器
US10797256B2 (en) 2016-07-20 2020-10-06 Joled Inc. Organic electroluminescence device, organic electroluminescence unit, and electronic apparatus
CN108342196A (zh) * 2017-01-22 2018-07-31 石家庄诚志永华显示材料有限公司 液晶组合物及包含该液晶组合物的液晶显示元件或液晶显示器
JP2020188199A (ja) * 2019-05-16 2020-11-19 株式会社Ｊｏｌｅｄ 有機ｅｌ素子、有機ｅｌ表示パネル、および、有機ｅｌ素子の製造方法
TWI744678B (zh) * 2019-08-21 2021-11-01 友達光電股份有限公司 電子裝置及其製作方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000315580A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP2002373786A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Canon Inc 発光素子及び表示装置
JP2010192474A (ja) 2009-02-13 2010-09-02 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子、有機ｅｌディスプレイ及び有機ｅｌ照明

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0785972A (ja) * 1993-09-20 1995-03-31 Toshiba Corp 有機ｅｌ素子
US5935721A (en) * 1998-03-20 1999-08-10 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent elements for stable electroluminescent
US6057048A (en) * 1998-10-01 2000-05-02 Xerox Corporation Electroluminescent (EL) devices
TWI245064B (en) 1998-12-28 2005-12-11 Idemitsu Kosan Co Organic electroluminescence device
JP4472056B2 (ja) * 1999-07-23 2010-06-02 株式会社半導体エネルギー研究所 エレクトロルミネッセンス表示装置及びその作製方法
TW465119B (en) * 1999-07-23 2001-11-21 Semiconductor Energy Lab EL display device and a method of manufacturing the same
US6790501B2 (en) * 2002-07-23 2004-09-14 General Electric Company Limited-play optical media with improved shelf-life and playability
AU2003220828A1 (en) * 2003-04-02 2004-11-01 Fujitsu Limited Organic electroluminescence element and organic electroluminescence display
US7030554B2 (en) * 2004-02-06 2006-04-18 Eastman Kodak Company Full-color organic display having improved blue emission
US8895154B2 (en) 2004-03-02 2014-11-25 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent device
US20060182993A1 (en) * 2004-08-10 2006-08-17 Mitsubishi Chemical Corporation Compositions for organic electroluminescent device and organic electroluminescent device
US7279705B2 (en) * 2005-01-14 2007-10-09 Au Optronics Corp. Organic light-emitting device
TWI278252B (en) * 2005-04-04 2007-04-01 Au Optronics Corp Organic light-emitting display device
US7649197B2 (en) * 2005-03-23 2010-01-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Composite material, and light emitting element and light emitting device using the composite material
WO2010131855A2 (ko) * 2009-05-13 2010-11-18 덕산하이메탈(주) 오원자 헤테로고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
US7919195B2 (en) 2007-01-11 2011-04-05 Chimei Innolux Corporation System for displaying images
KR101482760B1 (ko) * 2007-06-14 2015-01-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광장치 및 전자기기, 및 발광장치의 제조 방법
KR101341012B1 (ko) * 2008-08-29 2013-12-13 엘지디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 패널
US10020452B2 (en) * 2011-12-15 2018-07-10 Samsung Mobile Display Co., Ltd. Compound containing a 5-membered heterocycle and organic light-emitting diode using same, and terminal for same
KR101108512B1 (ko) * 2009-08-11 2012-01-30 덕산하이메탈(주) 오원자 헤테로 고리를 포함하는 화합물 및 이를 이용한 유기전기소자, 그 단말
KR101266828B1 (ko) * 2010-03-31 2013-05-27 도레이 카부시키가이샤 전사용 도너 기판, 디바이스의 제조 방법 및 유기 ｅｌ 소자
KR101757444B1 (ko) * 2010-04-30 2017-07-13 삼성디스플레이 주식회사 유기 전계 발광 장치
TW201228066A (en) 2010-12-31 2012-07-01 Au Optronics Corp Organic electroluminescent device
JP5925511B2 (ja) * 2011-02-11 2016-05-25 株式会社半導体エネルギー研究所 発光ユニット、発光装置、照明装置
CN107342369B (zh) * 2011-02-16 2020-10-16 株式会社半导体能源研究所 发光元件
KR102113251B1 (ko) * 2011-02-16 2020-05-20 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자
JP2013133278A (ja) 2011-12-23 2013-07-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子用材料の合成方法
JPWO2014038559A1 (ja) * 2012-09-04 2016-08-12 三菱化学株式会社 有機電界発光素子及びその製造方法
KR20150068411A (ko) * 2012-10-03 2015-06-19 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000315580A (ja) * 1999-04-30 2000-11-14 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法
JP2002373786A (ja) * 2001-06-15 2002-12-26 Canon Inc 発光素子及び表示装置
JP2010192474A (ja) 2009-02-13 2010-09-02 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子、有機ｅｌディスプレイ及び有機ｅｌ照明

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