KR20120064622A - 발광 소자, 표시 장치 및 전자 기기 - Google Patents
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Abstract
(과제) 소기의 발광 효율이 얻어지는 표시 장치를 제공하는 것이다.
(해결 수단) 표시 패널(19)에서는, 양극(3)과 발광 기능층(5)과의 사이에 제1 전자 주입층(61)이 형성됨과 함께, 양극(3)과 제1 전자 주입층(61)과의 사이에 정공 주입층(41)이 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 양극(3) 상에, 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 발광 기능층(5)의 순으로 적층한 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 제1 전자 주입층(61)에 이용된 전자 주입 재료가 정공 주입층(41) 내에 확산되고, 이 확산된 전자 주입 재료가 정공 주입층(41) 내에서의 홀(정공)의 수송을 저해 또는 촉진함으로써, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀(정공)의 양이 조정되어, 그 결과 캐리어 밸런스가 개선된다.
(해결 수단) 표시 패널(19)에서는, 양극(3)과 발광 기능층(5)과의 사이에 제1 전자 주입층(61)이 형성됨과 함께, 양극(3)과 제1 전자 주입층(61)과의 사이에 정공 주입층(41)이 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 양극(3) 상에, 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 발광 기능층(5)의 순으로 적층한 구성으로 되어 있다. 이 구성에 의하면, 제1 전자 주입층(61)에 이용된 전자 주입 재료가 정공 주입층(41) 내에 확산되고, 이 확산된 전자 주입 재료가 정공 주입층(41) 내에서의 홀(정공)의 수송을 저해 또는 촉진함으로써, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀(정공)의 양이 조정되어, 그 결과 캐리어 밸런스가 개선된다.
Description
본 발명은, 발광 소자, 표시 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
상기 발광 소자로서의 유기 일렉트로루미네선스 소자(소위 유기 EL 소자)는, 발광 효율(전류 효율 또는 외부 양자(quantum) 효율)을 높이는데 있어서, 양극과 음극의 사이에 형성된 발광층에 대하여, 양극측으로부터 정공을, 음극측으로부터 전자를, 밸런스 좋게 주입하는 것은 중요하다.
그래서, 기판 상에 형성된 애노드(양극)와, 애노드 상에 형성된 제1 유기 박막층과, 제1 유기 박막층 상에 형성된 유기 발광층과, 유기 발광층 상에 형성된 제2 유기 박막층과, 제2 유기 박막층 상에 형성된 캐소드를 포함하고, 제1 유기 박막층 및 제2 유기 박막층은, 각각 단층 또는 다층으로 구성되며, 제1 유기 박막층 또는 제2 유기 박막층의 적어도 일부가 절연체로 도핑 또는 적층되는 유기 EL 소자가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 참조).
또한, Mo, Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg, Ca, Sr, Ba 및 B로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원소 및 O, F, S, Cl, Se, Br 및 I로 이루어지는 군으로부터 선택되는 원소로 이루어지는 제1 화합물 및, 정공 주입층 형성용 유기 화합물인 정공 주입 물질을 포함하는 정공 주입층을, 발광층과 양극과의 사이에 형성한 유기 발광 소자가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2 참조).
그러나, 예를 들면 상기에 예로 든 원소 중, Li나 Cs 등은 유기층 중에 확산되기 쉽기 때문에(예를 들면, 비특허문헌 1: 파이오니아 가부시키가이샤 기술 정보지 「PIONEER R＆D」, Vol.17, No.2, 2007년, 제8페이지에서 제12 페이지를 참조), 발광층과 양극의 사이의 유기층에, 도핑하거나, 삽입하거나, 적층하거나 하는 재료에 따라서는, 당해 재료가 유기층 중에 확산되어, 최종적으로는 발광층까지 도달하여, 발광층의 발광을 저해해 버린다는 과제가 있었다. 바꾸어 말하면, 종래의 발광 소자에서는, 소기의 발광 효율을 얻는 것이 곤란하다는 과제가 있었다.
또한, 이러한 캐리어 밸런스의 흐트러짐은, 발광층을 포함하는 유기 기능층의 열화를 초래하기 때문에, 발광 수명이 짧아져 버린다는 과제도 있었다. 즉, 종래의 발광 소자에서는, 소기의 수명을 확보하는 것이 곤란하다는 과제가 있었다.
본 발명은, 전술의 과제의 적어도 일부를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 이하의 형태 또는 적용예로서 실현하는 것이 가능하다.
[적용예 1] 본 적용예에 따른 발광 소자는, 양극과, 음극과, 상기 양극과 상기 음극과의 사이에 형성된 발광층과, 상기 양극과 상기 발광층과의 사이에 형성된 전자 주입층과, 상기 양극과 상기 전자 주입층과의 사이에 형성된 정공 주입층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 적용예에 의하면, 전자 주입층에 이용된 전자 주입 재료가 정공 주입층 내에 확산되고, 이 확산된 전자 주입 재료가 정공 주입층 내에서의 홀(정공)의 수송을 저해 또는 촉진함으로써, 발광층에 수송되는 홀(정공)의 양이 조정되어, 그 결과 캐리어 밸런스가 개선된다.
따라서, 발광층과 양극과의 사이의 유기층에 첨가되는 재료의 영향에 의해 캐리어 밸런스가 무너져 발광이 저해되고 있던 종래의 발광 소자보다도, 발광 효율을 향상시킬 수 있다. 따라서, 소기의 발광 효율이 얻어지는 발광 소자를 제공할 수 있다.
또한, 캐리어 밸런스가 우수하기 때문에, 발광층을 포함하는 유기 기능층의 열화를 억제할 수 있다. 따라서, 소기의 수명이 얻어지는 발광 소자를 제공할 수 있다.
[적용예 2] 상기 적용예에 기재된 발광 소자에 있어서, 상기 전자 주입층은, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 그들의 화합물로 구성되는 것이 바람직하다.
본 적용예에 의하면, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 그들의 화합물로 구성되는 전자 주입 재료는, 정공 주입층 내에 확산되기 쉬워, 효과적으로 정공 주입층 내에서의 홀(정공)의 수송을 저해할 수 있다.
[적용예 3] 상기 적용예에 기재된 발광 소자에 있어서, 상기 전자 주입층과 상기 발광층과의 사이에 정공 수송층을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 적용예에 의하면, 전자 주입층과 발광층과의 사이에 정공 수송층이 배치됨으로써, 전자 주입층이 발광층에 직접 접하는 것을 회피할 수 있기 때문에, 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료가 발광층에 확산됨으로써 일어나는 발광 효율의 저하가 억제된다.
[적용예 4] 상기 적용예에 기재된 발광 소자에 있어서, 상기 전자 주입층과 상기 정공 주입층은 직접 접하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 적용예에 의하면, 전자 주입층과 정공 주입층이 직접 접함으로써, 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료가 정공 주입층에, 보다 확산되기 쉬워진다. 그 결과, 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료가 발광층에 확산되기 어려워져 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료가 발광층에 확산됨으로써 일어나는 발광 효율의 저하를 막을 수 있다.
[적용예 5] 상기 적용예에 기재된 발광 소자에 있어서, 상기 정공 주입층은 이온 전도성을 갖는 것이 바람직하다.
본 적용예에 의하면, 정공 주입층이 이온 전도성을 가짐으로써, 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료는 정공 주입층에 보다 용이하게 확산된다. 그 결과, 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료가 발광층에 확산되기 어려워져 전자 주입층에 이용되는 전자 주입 재료가 발광층에 확산됨으로써 일어나는 발광 효율의 저하를 막을 수 있다.
[적용예 6] 상기 적용예에 기재된 발광 소자에 있어서, 상기 정공 주입층은, 액상(liquid phase) 프로세스를 이용하여 형성된 것인 것이 바람직하다.
본 적용예에 의하면, 액상 프로세스를 거쳐 형성되는 정공 주입층을 구비하는 발광 소자를 구비하는 표시 장치는, 용이하게 대면적화 가능하다.
[적용예 7] 본 적용예에 따른 표시 장치는, 상기 적용예의 발광 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 신뢰성이 높은 표시 장치를 얻을 수 있다.
[적용예 8] 본 적용예에 따른 전자 기기는, 상기 적용예의 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 신뢰성이 높은 전자 기기를 얻을 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 2는 화소 회로의 일 태양(aspect)도이다.
도 3은 표시 패널의 측단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 5는 표시 패널의 측단면도이다.
도 6은 (a)∼(c) 제조 공정의 일 태양을 나타내는 도면이다.
도 7은 (a)∼(c) 제조 공정의 일 태양을 나타내는 도면이다.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 전자 기기로서의 모바일형 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 사시도이다.
도 9는 전자 기기로서의 휴대 전화기를 나타내는 사시도이다.
도 10은 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 11은 실시예 1에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 실시예 2에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 비교예 21에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 비교예 22에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 비교예 23에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 16은 비교예 24R에 따른 적색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 17은 비교예 24G에 따른 녹색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 18은 비교예 24B에 따른 청색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 19는 비교예 25B에 따른 청색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 20은 비교예 26B에 따른 청색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 화소 회로의 일 태양(aspect)도이다.
도 3은 표시 패널의 측단면도이다.
도 4는 제2 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 사시도이다.
도 5는 표시 패널의 측단면도이다.
도 6은 (a)∼(c) 제조 공정의 일 태양을 나타내는 도면이다.
도 7은 (a)∼(c) 제조 공정의 일 태양을 나타내는 도면이다.
도 8은 제3 실시 형태에 따른 전자 기기로서의 모바일형 퍼스널 컴퓨터를 나타내는 사시도이다.
도 9는 전자 기기로서의 휴대 전화기를 나타내는 사시도이다.
도 10은 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라를 나타내는 사시도이다.
도 11은 실시예 1에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 12는 실시예 2에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 13은 비교예 21에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 14는 비교예 22에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 15는 비교예 23에 따른 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 16은 비교예 24R에 따른 적색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 17은 비교예 24G에 따른 녹색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 18은 비교예 24B에 따른 청색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 19는 비교예 25B에 따른 청색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 20은 비교예 26B에 따른 청색 발광 소자를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 본 발명의 발광 소자, 표시 장치 및 전자 기기를 첨부 도면에 나타낸 적합한 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하의 각 도면에 있어서는 , 각 층이나 각 부재를 인식 가능한 정도의 크기로 하기 위해, 각 층이나 각 부재의 척도를 실제와는 달리하고 있다.
또한, 본 실시 형태, 본 실시예, 본 비교예에 있어서의 발광 효율이란, 전류 효율 또는 외부 양자 효율을 가리킨다.
＜제1 실시 형태＞
(표시 장치의 개요)
도 1은, 본 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 일 태양을 나타내는 사시도이다.
우선, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 표시 장치로서의 디스플레이 장치의 개요에 대해서 설명한다.
디스플레이 장치(100)는, 유기 EL 표시 장치로, 표시 패널(19), 플렉시블 기판(12) 등으로 구성되어 있다. 표시 패널(19)은, 기판(21)과 봉지 기판(20)과의 사이에, 발광층을 포함하는 기능층을 협지한 보텀 이미션형의 유기 EL 표시 패널이며, 기판(21)측으로부터 표시광을 출사한다.
표시 패널(19)은, 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소로 이루어지는 표시 영역(V)을 구비하고 있다. 도 1의 오른쪽 위에 확대하여 나타내는 바와 같이, 표시 영역(V)에는, 청색(B)의 화소가 배열되어 있어, 각 화소가 출사하는 표시광에 의해 청색의 단색 화상이 표시된다. 또한, 각 화소는 발광 화소이지만, 화소라고 칭한다.
표시 영역(V)은, 세로가 긴 장방형을 이루고 있으며, 도 1을 포함하는 각 도면에 있어서는, 당해 세로 방향을 Y축 방향으로 하고, 세로 방향보다도 짧은 가로 방향을 X축 방향으로 정의하고 있다. 또한, 표시 패널(19)의 두께 방향을 Z축 방향으로 하고 있다.
표시 패널(19)에 있어서, 기판(21)이 봉지 기판(20)으로부터 장출된 장출 영역에는, 플렉시블 기판(12)이 접속되어 있다. 플렉시블 기판이란, 예를 들면, 폴리이미드 필름의 기재에 철박(iron foil)의 배선 등이 형성된 유연성을 갖는 플렉시블 프린트 회로 기판의 약칭이다.
또한, 플렉시블 기판(12)에는, 구동용 IC(Integrated Circuit)(13)가 실장되어 있으며, 그의 단부(端部)에는, 전용의 컨트롤러나, 외부 기기(모두 도시하지 않음)와 접속하기 위한 복수의 단자가 형성되어 있다.
표시 패널(19)은, 플렉시블 기판(12)을 개재하여, 외부 기기로부터 전력이나 화상 신호를 포함하는 제어 신호의 공급을 받음으로써, 표시 영역(V)에 화상이나 문자 등을 표시한다. 또는, 청색의 면 조명 장치로서도 기능한다.
(화소 회로)
도 2는, 화소 회로의 일 태양을 나타내는 도면이다.
여기에서는, 도 2를 이용하여, 표시 패널(19)의 화소의 화소 회로 및, 복수의 화소의 주사 구동의 개요에 대해서 설명한다.
도 1에 있어서 표시 영역(V)에 매트릭스 형상으로 배치된 화소의 각각에는, 도 2에 나타내는 바와 같은 화소 회로(14)가 형성되어 있다.
화소 회로(14)는, 화소를 선택하기 위한 선택용 트랜지스터(Thin Film Transistor)(15)와, 발광층을 포함하는 적층 구조로 이루어지는 기능층(38)에 전류를 흘리기 위한 구동용 트랜지스터(24)와, 보지 용량(storage capacitor; C) 등으로 구성되어 있다.
선택용 트랜지스터(15)의 게이트 단자에는, 주사선 구동 회로(17)로부터의 주사선(SL)이 접속되어 있고, 소스 단자에는, 데이터선 구동 회로(18)로부터의 데이터선(DL)이 접속되어 있다.
또한, 주사선 구동 회로(17) 및, 데이터선 구동 회로(18)는, 도 1에 있어서의 표시 영역(V)의 옆 부분(프레임 영역)에 형성되어 있다. 또는, 구동용 IC(13) 내에 형성되어 있는 것이라도 좋다.
도 2로 되돌아온다.
선택용 트랜지스터(15)의 드레인 단자에는, 구동용 트랜지스터(24)의 게이트 단자와, 보지 용량(C)의 일단(一端)이 접속되어 있다.
구동용 트랜지스터(24)의 소스 단자와, 보지 용량(C)의 타단은, 구동 전류 출력 회로(도시하지 않음)로부터 구동 전류가 공급되는 배선(IL)에 접속되어 있다. 그리고, 구동용 트랜지스터(24)의 드레인 단자는, 양극(3)에 접속되어 있다.
양극(3)과, 음극(8)과의 사이에는, 기능층(38)이 배치되어 있다. 또한, 음극(8)은, 어스 라인(earth line)에 접속되어 있다.
주사선 구동 회로(17)는, 시프트 레지스터나 출력 버퍼(모두 도시하지 않음)를 포함하여 구성되고, 구동용 IC(13)으로부터의 타이밍 신호에 기초하여, 복수의 주사선(SL)에 순차 주사 신호를 공급한다.
데이터선 구동 회로(18)는, 시프트 레지스터나 래치(latch) 회로(모두 도시하지 않음)를 포함하여 구성되고, 구동용 IC(13)으로부터의 타이밍 신호 및, 데이터 신호에 기초하여, 복수의 데이터선(DL)에 데이터 신호를 공급한다.
주사 신호(scan signal)에 의해 선택된 선택용 트랜지스터(15)는 온(ON)되어, 데이터 신호가 구동용 트랜지스터(24)에 공급된다. 이에 따라, 구동용 트랜지스터(24)가 온되어, 기능층(38)에 구동 전류가 흘러 발광한다. 또한, 구동용 트랜지스터(24)가 온되는 것과 병행하여, 보지 용량(C)에 데이터 신호가 보지되기 때문에, 용량에 따른 시간(1 프레임 상당의 기간 길이), 발광이 유지된다.
또한, 도 2에 나타낸 화소 회로에 한정하는 것이 아니라, 구동 전류에 의해, 동일하게 기능층(38)을 점등 구동 가능한 화소 회로이면 상이한 회로 구성이라도 좋다.
(단면 구조의 개요)
도 3은, 도 1의 i-i단면에 있어서의 측단면도로, 표시 패널(화소)의 단면 구성의 개요를 나타내고 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 표시 패널(19)은, 기판(21) 상에, 평탄화층(22), 복수의 발광 소자(1), 에폭시층(35), 봉지 기판(20)이, 이 순서로 적층된 구성으로 되어 있다.
기판(21) 상에는, 복수의 구동용 트랜지스터(24)가 설치되고, 이들 구동용 트랜지스터(24)를 덮도록, 절연 재료로 구성된 평탄화층(22)이 형성되어 있다.
각 구동용 트랜지스터(24)는, 실리콘 등의 반도체 재료로 이루어지는 반도체층(241)과, 반도체층(241) 상에 형성된 게이트 절연층(242)과, 게이트 절연층(242) 상에 형성된 게이트 전극(243)과, 소스 전극(244)과, 드레인 전극(245)을 갖고 있다.
또한, 평탄화층(22) 상에는, 각 구동용 트랜지스터(24)에 대응하여, 발광 소자(1)가 설치되어 있다.
발광 소자(1)는, 평탄화층(22) 상에 형성된, 양극(3), 기능층(38), 음극(8)으로 이루어지는 적층 구조를 이루고 있다. 또한, 기능층(38)도, 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 발광층으로서의 발광 기능층(5), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63)으로 이루어지는 적층 구조에 의해 구성되어 있다.
즉, 발광 소자(1)는, 양극(3), 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 발광 기능층(5), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63), 음극(8)으로 이루어지는 적층 구조를 이루고 있다.
또한, 제1 전자 주입층(61)과, 정공 수송층(43)과의 적층 구조를 캐리어 선택층(46)이라고도 칭한다.
이러한 구성의 발광 소자(1)가 인접하는 것끼리의 사이에는, 격벽(31)이 설치되고, 이에 따라 각 발광 소자(1)가 개별적으로 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 각 발광 소자(1)에 있어서, 양극(3), 정공 주입층(41)이, 격벽(31)으로 구획됨으로써 개별적으로 설치되고, 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 발광 기능층(5), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)이 일체적으로 설치되어 있다. 이러한 구성으로 함으로써, 각 발광 소자(1)의 양극(3)은, 화소 전극(개별 전극)을 구성하고, 또한 각 발광 소자(1)의 음극(8)은, 공통 전극을 구성한다. 또한, 각 발광 소자(1)의 양극(3)은, 각 구동용 트랜지스터(24)의 드레인 전극(245)에 도전부(배선)(27)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
이와 같이, 발광 소자(1)를 구비하는 표시 패널(19)에 있어서, 각 발광 소자(1)의 발광 휘도를, 구동용 트랜지스터(24)를 이용하여 제어함으로써, 즉 각 발광 소자(1)에 인가하는 전압을 제어함으로써, 표시 패널(19)의 모노 컬러 표시가 가능해진다.
이러한 구성의 발광 소자(1)에 본 발명의 발광 소자가 적용되지만, 발광 소자(1)의 상세에 대해서는 뒤에 설명한다.
또한, 이들 발광 소자(1) 상에는, 본 실시 형태에서는, 이들을 덮도록, 에폭시 수지로 구성된 에폭시층(35)이 형성되어 있다.
그리고, 에폭시층(35) 상에, 이것을 덮도록 봉지 기판(20)이 설치되어 있다. 이에 따라, 발광 소자(1)의 기밀성이 확보되어, 산소나 수분의 침입을 방지할 수 있는 점에서, 발광 소자(1)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 디스플레이 장치(100)는, 각 발광 소자(1)를 동시에 발광시킴으로써 청색의 단색 표시가 가능해진다.
(발광 소자의 상세)
전술한 바와 같이, 발광 소자(1)는, 정공 주입층(41)과, 제1 전자 주입층(61)과, 정공 수송층(43)과, 발광 기능층(5)과, 전자 수송층(62)과, 제2 전자 주입층(63)이 양극(3)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체가, 양극(3)과 음극(8)의 사이에 삽입되어 이루어지는 것이다.
이러한 발광 소자(1)에 있어서는, 발광 기능층(5)에 대하여, 음극(8)측으로부터 전자가 공급(주입)됨과 함께, 양극(3)측으로부터 정공이 공급(주입)된다. 그리고, 발광 기능층(5)에서는, 정공과 전자가 재결합하고, 이 재결합에 의해 여기자(엑시톤)가 생성되며, 여기자가 기저 상태로 되돌아올 때에 에너지를 형광이나 인광으로서 방출하기 때문에, 발광 기능층(5)이 빛을 발광한다.
또한, 본 실시 형태에서는, 모든 발광 기능층(5)을 청색 발광 기능층으로 하고 있기 때문에, 각 화소의 발광 소자(1)는 청색 발광한다.
이하, 발광 소자(1)를 구성하는 각 부에 대해서 순차 설명한다.
[양극(3)]
양극(3)은, 정공 주입층(41)에 정공을 주입하는 전극이다.
이 양극(3)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 워크 함수가 크고, 도전성이 우수한 재료가 적합하게 이용된다.
양극(3)의 구성 재료로서는, 예를 들면, ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), In2O3, SnO2, 불소 첨가 SnO2, Sb 첨가 SnO2, ZnO, Al 첨가 ZnO, Ga 첨가 ZnO 등의 금속 산화물, Au, Pt, Ag, Cu 또는 이들을 포함하는 합금 등을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
이러한 양극(3)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10㎚ 이상 200㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 30㎚ 이상 150㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 표시 패널(19)을, 보텀 이미션 구조의 디스플레이 패널로 하는 경우, 양극(3)에는 광투과성이 요구되기 때문에, 전술한 구성 재료 중, 광투과성을 갖는 금속 산화물이 적합하게 이용된다.
[정공 주입층(41)]
정공 주입층(41)은, 양극(3)으로부터의 정공 주입을 용이하게 하는 기능을 갖는 것이다.
이 정공 주입층(41)의 구성 재료(정공 주입 재료)로서는, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 정공 주입층(41)의 형성 공정에 있어서, 액상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 도전성 고분자 재료(또는 도전성 올리고머 재료)에 전자 수용성 도펀트를 첨가한 이온 전도성 정공 주입 재료가 적합하게 이용된다.
이러한 이온 전도성 정공 주입 재료로서는, 예를 들면, 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)-폴리(스티렌술폰산)(PEDOT/PSS)과 같은 폴리티오펜계 정공 주입 재료나, 폴리아닐린-폴리(스티렌술폰산)(PANI/PSS)과 같은 폴리아닐린계 정공 주입 재료나, 하기 일반식 (1)로 나타나는 올리고아닐린 유도체와, 하기 일반식 (4)로 나타나는 전자 수용성 도펀트로 염을 형성하여 이루어지는 올리고아닐린계 정공 주입 재료를 들 수 있다.
[식 중, R1, R2 및 R3은, 각각 독립적으로 미(未)치환 또는 치환의 1가 탄화 수소기 또는 오르가노옥시기를 나타내고, A 및 B는, 각각 독립적으로 하기 일반식 (2) 또는 하기 일반식 (3)으로 나타나는 2가의 기이고, R4∼R11은 각각 독립적으로 수소 원자, 수산기, 미치환 또는 치환의 1가 탄화 수소기 또는 오르가노옥시기, 아실기, 또는 술폰산기이고, m 및 n은, 각각 독립적으로 1 이상의 정수로, m＋n≤20을 만족한다.]
[식 중, D는, 벤젠환, 나프탈렌환, 아트라센환, 페난트렌환 또는 복소환을 나타내고, R12, R13은, 각각 독립적으로 카복실기 또는 하이드록실기를 나타낸다.]
이러한 정공 주입층의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 5㎚ 이상 150㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 10㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
[제1 전자 주입층(61)]
제1 전자 주입층(61)에 있어서, 전자 주입층에 이용된 전자 주입 재료가 정공 주입층 내에 확산되고, 이 확산된 전자 주입 재료가 정공 주입층 내에서의 홀의 수송을 저해 또는 촉진한다. 이에 따라, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀의 양이 조정되어, 그 결과 캐리어 밸런스가 개선되어, 발광 효율이 향상한다. 즉, 제1 전자 주입층(61)은 정공 주입층(41)의 홀 수송량을 조정하는 기능을 가진다.
이 제1 전자 주입층(61)의 구성 재료로서는, 예를 들면, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 희토류 금속, 알칼리 금속염(산화물, 불화물, 염화물 등), 알칼리 토금속염(산화물, 불화물, 염화물 등), 희토류 금속염(산화물, 불화물, 염화물 등), 금속 착체 등과 같은 전자 주입 재료를 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
제1 전자 주입층(61)을 이러한 전자 주입 재료를 주재료로 하여 구성되는 것으로 함으로써, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀의 양을 조정할 수 있다.
알칼리 금속으로서는, 예를 들면, Li, Na, K, Rb, Cs를 들 수 있다. 또한, 알칼리 토금속으로서는, 예를 들면, Mg, Ca, Sr, Ba를 들 수 있다. 또한, 희토류 금속으로서는, 예를 들면, Nd, Sm, Y, Tb, Eu를 들 수 있다.
알칼리 금속염으로서는, 예를 들면, LiF, Li2CO3, LiCl, NaF, Na2CO3, NaCl, CsF, Cs2CO3, CsCl을 들 수 있다. 또한, 알칼리 토금속염으로서는, 예를 들면, CaF2, CaCO3, SrF2, SrCO3, BaF2, BaCO3을 들 수 있다. 또한, 희토류 금속염으로서는, 예를 들면, SmF3, ErF3을 들 수 있다.
금속 착체로서는, 예를 들면, 8-퀴놀리노라토리튬(Liq)이나 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3) 등의 8-퀴놀리놀 내지 그의 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체를 들 수 있다.
또한, 제1 전자 주입층(61)의 형성 프로세스는, 진공 증착법(증착법)이나 스퍼터법과 같은 기상 프로세스를 이용해도 좋고, 잉크젯법이나 슬릿 코팅법과 같은 액상 프로세스를 이용해도 좋다.
또한, 제1 전자 주입층(61)은, 2종 이상의 전자 주입층이 적층되는 형태로 형성되어 있어도 좋다. 이에 따라, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀 양의 조정이 적확하게 행해진다.
제1 전자 주입층(61)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎚ 이상 10㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 0.1㎚ 이상 5㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다. 제1 전자 주입층(61)의 평균 두께를 이러한 범위 내로 설정함으로써, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀 양의 조정이 적확하게 행해진다.
[정공 수송층(43)]
정공 수송층(43)은, 정공 수송층(43)의 양극(3)측 계면으로부터 주입된 정공을 발광 기능층(5)까지 수송하는 기능을 발휘하는 것이다. 또한, 정공 수송층(43)이 발광 기능층(5)으로부터 정공 수송층(43)에 흘러들어오는 전자를 블록하는 기능을 가짐으로써, 이들 전자를 발광 기능층(5)에 머물게 할 수 있기 때문에, 보다 발광 효율을 높이는 것이 가능하다. 더하여, 정공 수송층(43)은, 제1 전자 주입층(61)이 발광 기능층(5)에 직접 접하는 것을 막거나, 제1 전자 주입층(61)에 이용되는 전자 주입 재료가 발광 기능층(5)에 확산되는 것을 저감하거나 하는 역할을 담당할 수 있다.
이 정공 수송층(43)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 정공 수송층(43)의 형성 공정에 있어서, 진공 증착법과 같은 기상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 예를 들면, N,N'-디페닐-N,N'-디(m-톨릴)-벤지딘(TPD), 하기식 (5)로 나타나는 비스[N-(1-나프틸)-N-페닐]벤지딘(α-NPD), 하기식 (6)으로 나타나는 화합물과 같은 벤지딘 유도체 등의 아민계 화합물을 들 수 있으며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
이러한 정공 수송층(43)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 1㎚ 이상 50㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 5㎚ 이상 30㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다. 정공 수송층(43)의 평균 두께를 이러한 범위 내로 설정함으로써, 정공 주입층(41)으로부터 제1 전자 주입층(61)을 개재하여 주입된 정공을 발광 기능층(5)까지 적확하게 수송할 수 있다.
[발광 기능층(5)]
발광 기능층(5)은, 소정의 색광의 빛을 발광하는 발광 재료를 포함하여 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 발광 기능층(5)은 청색 발광 기능층으로 했기 때문에, 발광 기능층(5)은 청색의 빛을 발광한다.
발광 기능층(5)은, 양극(3)측으로부터 정공이 공급(주입)됨과 함께, 음극(8)측으로부터 전자가 공급(주입)됨으로써, 발광 기능층(5)에 있어서 정공과 전자가 재결합하고, 이 재결합에 의해 여기자(엑시톤)가 생성되어, 여기자가 발광 기능층(5)에 포함되는 청색 발광 재료에 있어서 기저 상태로 되돌아올 때에 에너지를, 청색의 빛으로서 방출한다.
이러한 청색 발광 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 발광 기능층(5)의 형성 공정에 있어서, 기상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있는 것이 적합하게 이용되며, 구체적으로는, 하기식 (7)로 나타나는 화합물과 같은 스티릴 유도체를 들 수 있다.
또한, 그 외, 청색 발광 재료로서는, 안트라센 유도체를 호스트 재료로 하고, 이 호스트 재료에, 스티릴 유도체가 게스트 재료로서 포함되는 것이라도 좋다.
호스트 재료는, 정공과 전자를 재결합하여 여기자를 생성함과 함께, 그 여기자의 에너지를 청색 발광 재료에 이동(펠스터 이동 또는 덱스터 이동)시켜, 청색 발광 재료를 여기하는 기능을 가진다. 이러한 호스트 재료를 이용하는 경우, 예를 들면, 게스트 재료를 도펀트로서 호스트 재료에 도프하여 이용할 수 있다.
이 경우, 안트라센 유도체로서는, 하기식 (8), 하기식 (9) 및 하기식 (10)으로 나타나는 화합물을 들 수 있고, 스티릴 유도체로서는, 하기식 (11), 하기식 (12) 및 하기식 (13)으로 나타나는 화합물을 들 수 있으며, 각각, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수도 있다.
또한, 이러한 기상 프로세스를 거쳐 형성되는 발광 기능층(5)을 구비하는 발광 소자(1)는, 실용 레벨의 발광 수명 특성을 충분히 구비하는 것이다.
또한, 이러한 게스트 재료 및 호스트 재료를 이용하는 경우, 발광 기능층(5) 중에 있어서의 게스트 재료의 함유량(도프량)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 0.1％ 이상 20％ 이하 정도인 것이 바람직하고, 0.5％ 이상 10％ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다. 게스트 재료의 함유량을 이러한 범위 내로 함으로써, 발광 효율을 최적화할 수 있다.
이러한 발광 기능층(5)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 5㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 10㎚ 이상 50㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
[전자 수송층(62)]
전자 수송층(62)은, 음극(8)으로부터 제2 전자 주입층(63)을 개재하여 전자 수송층(62)에 주입된 전자를 발광 기능층(5)에 수송하는 기능을 갖는 것이다. 또한, 전자 수송층(62)은, 발광 기능층(5)으로부터 전자 수송층(62)에 통과하려고 하는 정공을 블록하는 기능을 갖는 경우도 있다.
전자 수송층(62)의 구성 재료(전자 수송 재료)로서는, 특별히 한정되지 않지만, 전자 수송층(62)의 형성 공정에 있어서, 기상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 예를 들면, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)이나 8-퀴놀리노라토리튬(Liq) 등의 8-퀴놀리놀 내지 그의 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 착체 등의 퀴놀린 유도체, 2-(4-tert-부틸페닐)-5-(4-비페닐)-1,3,4-옥사디아졸(tBu-PBD), 2,5-비스(1-나프틸)-1,3,4-옥사디아졸(BND)과 같은 옥사디아졸 유도체, 3-(4-비페닐)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(TAZ)과 같은 트리아졸 유도체, 하기식 (14)로 나타나는 화합물과 같은 실롤 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 퀴녹살린 유도체, 하기식 (15)로 나타나는 화합물과 같은 질소 함유 복소환 유도체 등이 적합하게 이용되며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여 이용할 수 있다.
전자 수송층(62)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 1㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 5㎚ 이상 50㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다. 이에 따라, 제2 전자 주입층(63)으로부터 주입된 전자를 적합하게 발광 기능층(5)에 수송할 수 있다.
또한, 이 전자 수송층(62)은, 발광 소자(1)를 구성하는 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 발광 기능층(5), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)의 구성 재료의 종류 및 그의 막두께 등의 조합에 따라서는 생략할 수도 있다.
[제2 전자 주입층(63)]
제2 전자 주입층(63)은, 음극(8)으로부터 전자 수송층(62)으로의 전자의 주입 효율을 향상시키는 기능을 갖는 것이다.
이 제2 전자 주입층(63)의 구성 재료(전자 주입 재료)로서는, 특별히 한정되지 않지만, 예를 들면, 전술의 제1 전자 주입층(61)의 구성 재료로서 예로 든 것과 동일한 것을 이용할 수 있다.
또한, 제2 전자 주입층(63) 및 제1 전자 주입층(61)의 구성 재료(전자 주입 재료)는, 각각, 이들을 협지하는 2개의 층의 구성 재료의 조합에 따라서, 최적의 주입 효율이 얻어지는 것이 선택되기 때문에, 제2 전자 주입층(63)의 구성 재료와 제1 전자 주입층(61)의 구성 재료는, 동일하거나 상이해도 좋다.
제2 전자 주입층(63)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 0.01㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 0.1㎚ 이상 10㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이 제2 전자 주입층(63)은, 전자 수송층(62)과 음극(8)의 구성 재료의 종류 및 그의 막두께 등의 조합에 따라서는 생략할 수도 있다.
[음극(8)]
음극(8)은, 제2 전자 주입층(63)을 개재하여 전자 수송층(62)에 전자를 주입하는 전극이다. 이 음극(8)의 구성 재료로서는, 워크 함수가 작은 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 음극(8)의 구성 재료로서는, 후술하는, 음극(8)의 형성 공정에 있어서, 기상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 예를 들면, Li, Mg, Ca, Sr, La, Ce, Er, Eu, Sc, Y, Yb, Ag, Cu, Al, Cs, Rb, Au 또는 이들을 포함하는 합금 등이 이용되며, 이들 중 1종 또는 2종 이상을 조합하여(예를 들면, 복수층의 적층체 등) 이용할 수 있다.
특히, 본 실시 형태와 같이, 보텀 이미션 구조의 표시 패널(19)로 하는 경우, 음극(8)에는 광투과성이 요구되지 않으며, 음극(8)의 구성 재료로서는, 예를 들면, Al, Ag, AlAg, AlNd 등의 금속 또는 합금이 바람직하게 이용된다. 이러한 금속 또는 합금을 음극(8)의 구성 재료로서 이용함으로써, 음극(8)의 전자 주입 효율 및 안정성의 향상을 도모할 수 있다.
이러한 음극(8)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 50㎚ 이상 1000㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 100㎚ 이상 500㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 표시 패널(19)이 톱 이미션 구조의 표시 장치인 경우, 음극(8)의 구성 재료로서는, MgAg, MgAl, MgAu, AlAg 등의 금속 또는 합금을 이용하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 또는 합금을 음극(8)의 구성 재료로서 이용함으로써, 음극(8)의 광투과성을 유지하면서, 음극(8)의 전자 주입 효율 및 안정성의 향상을 도모할 수 있다.
이러한 음극(8)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 1㎚ 이상 50㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 5㎚ 이상 20㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이러한 구성의 발광 소자(1)의 양극(3), 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 발광 기능층(5), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)의 각 층의 사이에는, 임의의 층이 형성되어 있어도 좋다.
또한, 발광 소자(1)를 포함하는 표시 패널(19)의 제조 방법에 대해서는, 제2 실시 형태에서 설명한다.
이상 서술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 디스플레이 장치(100)(표시 패널(19))에 의하면, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
표시 패널(19)에서는, 양극(3)과 발광 기능층(5)과의 사이에 제1 전자 주입층(61)이 형성됨과 함께, 양극(3)과 제1 전자 주입층(61)과의 사이에 정공 주입층(41)이 형성되어 있다. 바꾸어 말하면, 양극(3) 상에, 정공 주입층(41), 제1 전자 주입층(61), 발광 기능층(5)의 순으로 적층한 구성으로 되어 있다.
이 구성에 의하면, 제1 전자 주입층(61)에 이용된 전자 주입 재료가 정공 주입층(41) 내에 확산되고, 이 확산된 전자 주입 재료가 정공 주입층(41) 내에서의 홀(정공)의 수송을 저해 또는 촉진함으로써, 발광 기능층(5)에 수송되는 홀(정공)의 양이 조정되어, 그 결과 캐리어 밸런스가 개선된다.
따라서, 발광 기능층과 양극과의 사이의 유기층에 첨가되는 재료의 영향에 의해 캐리어 밸런스가 무너져 발광이 저해되어 있던 종래의 발광 소자보다도, 발광 효율을 향상시킬 수 있다.
따라서, 소기의 발광 효율이 얻어지는 발광 소자(1) 및, 발광 소자(1)를 구비한 디스플레이 장치(100)(표시 패널(19))를 제공할 수 있다.
또한, 캐리어 밸런스가 우수하기 때문에, 발광 기능층(5)을 포함하는 기능층(38)의 열화를 억제할 수 있다.
따라서, 소기의 수명이 얻어지는 발광 소자(1)를 제공할 수 있다.
또한, 제1 전자 주입층(61)이, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 그들의 화합물로 구성되어 있기 때문에, 정공 주입층(41) 내에 확산되기 쉬워, 효과적으로 정공 주입층 내에서의 홀(정공)의 수송을 저해할 수 있다.
또한, 제1 전자 주입층(61)과 발광 기능층과의 사이에 정공 수송층(43)이 형성되어 있기 때문에, 제1 전자 주입층(61)이 발광 기능층(5)에 직접 접하는 것을 회피할 수 있기 때문에, 제1 전자 주입층(61)에 이용되는 전자 주입 재료가 발광 기능층(5)에 확산됨으로써 일어나는 발광 효율의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 제1 전자 주입층(61)과 정공 주입층(41)이 직접 접하고 있기 때문에, 제1 전자 주입층(61)에 이용되는 전자 주입 재료가 정공 주입층(41)에 보다 확산되기 쉬워진다. 그 결과, 전자 주입 재료가 발광 기능층(5)에 확산되기 어려워져, 전자 주입 재료가 발광 기능층에 확산됨으로써 일어나는 발광 효율의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 정공 주입층(41)이 이온 전도성을 갖고 있기 때문에, 제1 전자 주입층(61)에 이용되는 전자 주입 재료는 정공 주입층(41)에 보다 용이하게 확산된다.
이에 따라, 전자 주입 재료가 발광 기능층(5)에 확산되기 어려워지기 때문에, 발광 효율의 저하를 억제할 수 있다.
또한, 액상 프로세스를 이용하여 정공 주입층(41)을 형성하는 것이 가능하기 때문에, 표시 패널의 대형화에 용이하게 대응할 수 있다.
＜제2 실시 형태＞
(표시 장치의 개요)
도 4는, 본 실시 형태에 따른 디스플레이 장치의 일 태양을 나타내는 사시도로, 도 1에 대응하고 있다.
우선, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 표시 장치로서의 디스플레이 장치의 개요에 대해서 설명한다. 또한, 제1 실시 형태와 동일한 구성 부위에 대해서는, 동일한 번호를 사용하여, 중복되는 설명은 생략한다.
본 실시 형태에 따른 디스플레이 장치(110)는, 풀 컬러의 화상 표시가 가능한 표시 패널(29)을 구비하고 있다. 상세하게는, 도 4의 오른쪽 위에 있어서의 표시 영역(V)의 확대도에 나타내는 바와 같이, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 화소가 주기적으로 형성된 표시 패널(29)을 구비하고 있다. 이 이외의 구성은, 제1 실시 형태의 디스플레이 장치(100)와 동일하다.
(발광 소자의 상세)
도 5는, 도 4의 j-j 단면에 있어서의 측단면도로, 도 3에 대응하고 있다.
이하, 제1 실시 형태의 표시 패널(19)과의 상위점을 중심으로 설명한다.
표시 패널(29)의 표시 영역(V)에는, X축 방향에 있어서 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 화소가, 주기적으로 형성되어 있다. 또한, 각 색화소를 서브 화소, 연속하는 RGB의 3개의 서브 화소로 이루어지는 화소 세트를 컬러 화소라고도 한다.
도 5에 있어서, 제일 우측(X축(-)측)에 나타난 화소는, B광을 발하는 청색 화소로, 발광 소자(1B)를 구비하고 있다. 여기에서, 발광 소자(1B)는, 제1 실시 형태의 발광 소자(1)와 동일 구성이지만, 다른 색광의 화소와 구별하기 위해, 발광 소자(1B)라고 칭한다.
청색 화소의 옆의 G광을 발하는 녹색 화소 및, 녹색 화소의 옆의 R광을 발하는 적색 화소는, 발광 소자(1B)와는 상이한 적층 구조의 발광 소자(1G), 발광 소자(1R)를 각각 구비하고 있다. 이들 구성 이외는, 제1 실시 형태의 표시 패널(19)과 동일하다.
이하, 각 발광 소자에 대해서 상세하게 설명한다.
발광 소자(1R, 1G, 1B)는, 각각, 양극(3R, 3G, 3B)과, 음극(8)의 사이에, 음극(8)측으로부터, 제1 층과, 제2 층과, 제3 층을 이 순으로 구비한다.
제1 층은, 제1 색을 발광하는 기능을 갖는 층이다. 이하, 어떤 색을 발광하는 기능을 갖는 층을 발광 기능층이라고 칭한다. 본 실시 형태에서는, 제1 색은 청색이며, 제1 층은, 청색 발광 기능층(5B)이다. 또한, 청색 발광 기능층(5B)은, 제1 실시 형태의 발광 기능층(5)과 동일하다.
제2 층은, 캐리어 선택층(46)이다. 캐리어 선택층이란, 제3 층의 기능에 의해 캐리어의 흐름이 선택되는 기능을 갖는 층으로, 제1 실시 형태와 동일하게, 제1 전자 주입층(61)과 정공 수송층(43)이, 양극(3R, 3G, 3B)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체에 의해 구성된다.
발광 소자(1R과 1G)에 있어서는, 제3 층은 제2 색을 발광하는 기능을 갖는 층으로, 각각, 적색 발광 기능층(5R)과 녹색 발광 기능층(5G)이다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 제2 색은, 발광 소자(1R과 1G)에 있어서, 각각, 적색과 녹색이다.
또한, 발광 소자(1B)에 있어서는, 제3 층은 정공 주입층(41B)이 된다. 또한, 정공 주입층(41B)은, 제1 실시 형태의 정공 주입층(41)과 동일하다.
발광 소자(1R)는, 평탄화층(22) 상에, 양극(3R)과, 정공 주입층(41R)과, 중간층(42R)과, 제3 층으로서의 적색 발광 기능층(5R)과, 제2 층으로서의 캐리어 선택층(46)과, 제1 층으로서의 청색 발광 기능층(5B)과, 전자 수송층(62)과, 제2 전자 주입층(63)과, 음극(8)이, 이 순으로 적층되어 있다.
또한, 발광 소자(1G)는, 평탄화층(22) 상에, 양극(3G)과, 정공 주입층(41G)과, 중간층(42G)과, 제3 층으로서의 녹색 발광 기능층(5G)과, 제2 층으로서의 캐리어 선택층(46)과, 제1 층으로서의 청색 발광 기능층(5B)과, 전자 수송층(62)과, 제2 전자 주입층(63)과, 음극(8)이, 이 순으로 적층되어 있다.
본 실시 형태에서는, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 있어서, 각 양극(3R, 3G, 3B), 각 정공 주입층(41R, 41G, 41B), 각 중간층(42R, 42G) 및 각 발광 기능층(5R, 5G)이, 격벽(31)으로 구획됨으로써 개별적으로 설치되고, 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 청색 발광 기능층(5B), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)이, 일체적으로 설치되어 있다.
이러한 구성으로 함으로써, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)의 각 양극(3R, 3G, 3B)은, 화소 전극(개별 전극)을 구성하고, 또한, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)의 음극(8)은, 공통 전극을 구성한다. 또한, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)의 각 양극(3R, 3G, 3B)은, 각 구동용 트랜지스터(24)의 드레인 전극(245)에 도전부(배선)(27)에 의해 전기적으로 접속되어 있다.
이와 같이, 발광 소자(1R, 1G, 1B)를 구비하는 표시 패널(29)에 있어서, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)의 발광 휘도를, 구동용 트랜지스터(24)를 이용하여 제어함으로써, 즉 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 인가하는 전압을 제어함으로써, 디스플레이 장치(110)의 풀 컬러 표시가 가능해진다.
이러한 구성의 표시 패널(29)에 있어서, 본 발명의 발광 소자가 적용된다. 이하, 발광 소자(1R, 1G)에 대해서, 순차 설명한다.
(발광 소자(1R))
발광 소자(적색 발광 소자)(1R)는, 정공 주입층(41R)과, 중간층(42R)과, 적색 발광 기능층(5R)과, 캐리어 선택층(46)과, 청색 발광 기능층(5B)과, 전자 수송층(62)과, 제2 전자 주입층(63)이, 양극(3R)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체가, 양극(3R)과 음극(8)과의 사이에 삽입되어 이루어지는 것이다.
발광 소자(1R)에 있어서, 캐리어 선택층(46)은, 제1 전자 주입층(61)과 정공 수송층(43)이, 양극(3R)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체에 의해 구성된다. 또한, 발광 소자(1R)에 있어서, 양극(3R) 및 음극(8)은, 각각, 개별 전극 및 공통 전극을 구성하고, 양극(3R)은 정공 주입층(41R)에 정공을 주입하는 전극으로서 기능하며, 음극(8)은 제2 전자 주입층(63)을 개재하여 전자 수송층(62)에 전자를 주입하는 전극으로서 기능한다.
이러한 구성의 발광 소자(1R)에서는, 중간층(42R)과, 적색 발광 기능층(5R)이 고유의 구성 부위가 된다. 바꾸어 말하면, 양극(3R), 정공 주입층(41R), 캐리어 선택층(46), 청색 발광 기능층(5B), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및, 음극(8)은, 제1 실시 형태에서의 대응 부위와 동일하다.
이하, 발광 소자(1R) 고유의 구성 부위에 대해서 설명한다.
[중간층(42R)]
중간층(42R)은, 정공 주입층(41R)으로부터 주입된 정공을 적색 발광 기능층(5R)까지 수송하는 기능을 가진다. 또한, 중간층(42R)은, 적색 발광 기능층(5R)으로부터 중간층(42R)에 통과하려고 하는 전자를 블록하는 기능을 갖는 경우도 있다.
이 중간층(42R)의 구성 재료로서는, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는, 중간층(42R)의 형성 공정에 있어서, 액상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 예를 들면, 하기 일반식 (16)으로 나타나는 트리페닐아민계 폴리머 등의 아민계 화합물이 적합하게 이용된다.
이러한 중간층(42R)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 5㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 10㎚ 이상 50㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이 중간층(42R)은, 발광 소자(1R)를 구성하는, 양극(3R), 정공 주입층(41R), 적색 발광 기능층(5R), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 청색 발광 기능층(5B), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)의 구성 재료의 종류 및 그의 막두께 등의 조합에 따라서는 생략할 수도 있다.
[적색 발광 기능층(5R)]
적색 발광 기능층(5R)은, 적색으로 발광하는 적색 발광 재료를 포함하여 구성된다.
발광 소자(1R)에서는, 이 적색 발광 기능층(5R)이, 양극(3R)과 캐리어 선택층(제2 층)(46)과의 사이에 형성된 제3 층을 구성하고, 이 적색 발광 기능층(5R)이 발광 소자(1R)에 있어서의 제2 색(적색)을 발광하는 기능을 가진다.
이러한 적색 발광 기능층(5R)의 구성 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는 적색 발광 기능층(5R)의 형성 공정에 있어서, 액상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 용액화 또는 분산액화할 수 있는 것이 바람직하다. 그래서, 적색 발광 기능층(5R)의 구성 재료로서는, 용매 또는 분산매에, 용해 또는 분산될 수 있는, 고분자 적색 발광 재료 및 저분자 적색 발광 재료가 적합하게 이용되며, 예를 들면, 하기 일반식 (17) 및 하기 일반식 (18)로 나타나는 고분자 적색 발광 재료를 들 수 있다.
또한, 이러한 액상 프로세스를 거쳐 형성되는 적색 발광 기능층(5R)을 구비하는 발광 소자(1R)는, 실용 레벨의 발광 수명 특성을 충분히 구비하는 것이다.
이러한 적색 발광 기능층(5R)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10㎚ 이상 150㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 20㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
[캐리어 선택층(46)]
제1 전자 주입층(61)과 정공 수송층(43)이, 양극(3R)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체에 의해, 캐리어 선택층(제2 층)(46)이 구성된다.
발광 소자(1R)에 있어서, 캐리어 선택층(46)은, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 흘러들어오는 전자를 적색 발광 기능층(5R)에 원활히 주입한다는 캐리어 주입 동작을 행한다. 이 때문에, 발광 소자(1R)에 있어서, 청색 발광 기능층(5B)의 발광은 큰폭으로 억제되어, 적색 발광 기능층(5R)이 선택적 또는 지배적으로 발광한다.
(발광 소자(1G))
발광 소자(녹색 발광 소자)(1G)는, 정공 주입층(41G)과, 중간층(42G)과, 녹색 발광 기능층(5G)과, 캐리어 선택층(46)과, 청색 발광 기능층(5B)과, 전자 수송층(62)과, 제2 전자 주입층(63)이, 양극(3G)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체가, 양극(3G)과 음극(8)과의 사이에 삽입되어 이루어지는 것이다.
발광 소자(1G)에 있어서, 캐리어 선택층(46)은, 제1 전자 주입층(61)과 정공 수송층(43)이, 양극(3G)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체에 의해 구성된다. 또한, 발광 소자(1G)에 있어서, 양극(3G) 및 음극(8)은, 각각, 개별 전극 및 공통 전극을 구성하고, 양극(3G)은 정공 주입층(41G)에 정공을 주입하는 전극으로서 기능하며, 음극(8)은 제2 전자 주입층(63)을 개재하여 전자 수송층(62)에 전자를 주입하는 전극으로서 기능한다.
발광 소자(1G)는, 적색 발광 기능층(5R)을 대신하여 녹색 발광 기능층(5G)을 구비하는 것 이외는, 전술의 발광 소자(1R)와 동일한 구성인 것이다. 바꾸어 말하면, 양극(3G), 정공 주입층(41G), 캐리어 선택층(46), 청색 발광 기능층(5B), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및, 음극(8)은, 제1 실시 형태에서의 대응 부위와 동일하다.
이하, 발광 소자(1G) 고유의 구성 부위에 대해서 설명한다.
[녹색 발광 기능층(5G)]
녹색 발광 기능층(5G)은, 녹색으로 발광하는 녹색 발광 재료를 포함하여 구성된다.
발광 소자(1G)에서는, 이 녹색 발광 기능층(5G)이, 양극(3G)과 캐리어 선택층(제2 층)(46)과의 사이에 형성된 제3 층을 구성하고, 이 녹색 발광 기능층(5G)이 발광 소자(1G)에 있어서의 제2 색(녹색)을 발광하는 기능을 가진다.
이러한 녹색 발광 기능층(5G)의 구성 재료는, 특별히 한정되지 않지만, 후술하는, 녹색 발광 기능층(5G)의 형성 공정에 있어서, 액상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있도록, 용액화 또는 분산액화할 수 있는 것이 바람직하다. 그래서, 녹색 발광 기능층(5G)의 구성 재료로서는, 용매 또는 분산매에, 용해 또는 분산될 수 있는, 고분자 녹색 발광 재료 및 저분자 녹색 발광 재료가 적합하게 이용되며, 예를 들면, 하기 일반식 (19) 및 하기 일반식 (20)으로 나타나는 고분자 녹색 발광 재료를 들 수 있다.
또한, 이러한 액상 프로세스를 거쳐 형성되는 녹색 발광 기능층(5G)을 구비하는 발광 소자(1G)는, 실용 레벨의 발광 수명 특성을 충분히 구비하는 것이다.
이러한 녹색 발광 기능층(5G)의 평균 두께는, 특별히 한정되지 않지만, 10㎚ 이상 150㎚ 이하 정도인 것이 바람직하고, 20㎚ 이상 100㎚ 이하 정도인 것이 보다 바람직하다.
또한, 이러한 구성의 발광 소자(1G)의 양극(3G), 정공 주입층(41G), 중간층(42G), 녹색 발광 기능층(5G), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 청색 발광 기능층(5B), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)의 각 층의 사이에는, 임의의 층이 형성되어 있어도 좋다.
(발광 소자(1B)의 보충 설명)
발광 소자(1B)에 있어서, 캐리어 선택층(46)은, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 흘러들어오는 전자를 블록하고, 이들 전자를 청색 발광 기능층(5B)에 머물게 하는 캐리어 블록 동작을 행한다. 이 때문에, 발광 소자(1B)에 있어서, 청색 발광 기능층(5B)은 효율 좋게 발광한다. 이 캐리어 블록 동작을 적확하게 행하기 위해서는, 발광 소자(1B)의 정공 수송층(43)에는, 캐리어 블록 기능을 갖는 것을 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 전술의 발광 소자(1)의 정공 수송층(43)의 구성 재료로서 예로 든 아민계 화합물을 이용함으로써, 정공 수송층(43)은 전자 블록 기능을 갖는 것이 된다.
또한, 이러한 구성의 발광 소자(1B)의 양극(3B), 정공 주입층(41B), 제1 전자 주입층(61), 정공 수송층(43), 청색 발광 기능층(5B), 전자 수송층(62), 제2 전자 주입층(63) 및 음극(8)의 각 층의 사이에는, 임의의 층이 형성되어 있어도 좋다.
(표시 패널의 제조 방법)
도 6(a)∼(c) 및, 도 7(a)∼(c)는, 표시 패널의 제조 공정에 있어서의 일 태양을 나타내는 도면으로, 도 5에 대응한 측단면도이다.
여기에서는, 전술한 표시 패널(29)의 제조 방법에 대해서 설명한다. 또한, 제1 실시 형태의 표시 패널(19)의 제조 방법은, 본 실시 형태의 표시 패널(29)의 제조 방법 중, 청색 화소만을 모든 화소에 형성한 것이다. 바꾸어 말하면, 중간층(42R), 적색 발광 기능층(5R) 및, 중간층(42G), 녹색 발광 기능층(5G)을 생략한 제조 방법이, 제1 실시 형태의 표시 패널(19)의 제조 방법이 된다.
[1] 우선, 기판(21)을 준비하고, 각 서브 화소에 대응하도록, 복수의 구동용 트랜지스터(24)를 형성한 후, 이들 구동용 트랜지스터(24)를 덮도록 평탄화층(22)을 형성한다(제1 공정).
[1-A] 우선, 기판(21)을 준비하고, 기판(21) 상에, 구동용 트랜지스터(24)를 포함하는 화소 회로 소자를 형성한다. 또한, 설명의 편의상, 구동용 트랜지스터(24)를 중심으로 설명한다.
[1-Aa] 우선, 기판(21) 상에, 예를 들면 플라즈마 CVD법 등에 의해, 평균 두께가 30㎚ 이상 70㎚ 이하 정도의 어모퍼스 실리콘을 주재료로 하여 구성되는 반도체막을 형성한다.
[1-Ab] 이어서, 반도체막에 대하여, 레이저 어닐 또는 고상(solid phase) 성장법 등에 의해 결정화 처리를 행하고, 어모퍼스 실리콘을 폴리 실리콘으로 변화시킨다.
여기에서, 레이저 어닐법에서는, 예를 들면, 엑시머 레이저로 빔의 길이 치수가 400㎜의 라인 빔을 이용하고, 그의 출력 강도는, 예를 들면 200mJ/㎠ 정도로 설정된다.
[1-Ac] 이어서, 반도체막을 패터닝하여 섬 형상(island shape)으로 함으로써 반도체층(241)을 얻고, 이들 섬 형상의 반도체층(241)을 덮도록, 예를 들면, TEOS(테트라에톡시실란)나 산소 가스 등을 원료 가스로서, 플라즈마 CVD법 등에 의해, 평균 두께가 60㎚ 이상 150㎚ 이하 정도의 산화 실리콘 또는 질화 실리콘 등을 주재료로 하여 구성되는 게이트 절연층(242)을 형성한다.
[1-Ad] 이어서, 게이트 절연층(242) 상에, 예를 들면, 스퍼터법 등에 의해, 알루미늄, 탄탈, 몰리브덴, 티탄, 텅스텐 등의 금속을 주재료로 하여 구성되는 도전막을 형성한 후, 패터닝하여, 게이트 전극(243)을 형성한다.
[1-Ae] 이어서, 이 상태로, 고농도의 인 이온을 집어넣고, 게이트 전극(243)에 대하여 자기 정합적으로 소스·드레인 영역을 형성한다. 또한, 불순물이 도입되지 않았던 부분이 채널 영역이 된다.
[1-B] 다음으로, 구동용 트랜지스터(24)에 전기적으로 접속되는 소스 전극(244) 및 드레인 전극(245)을 형성한다.
[1-Ba] 우선, 게이트 전극(243)을 덮도록, 제1 평탄화층을 형성한 후, 콘택트홀을 형성한다.
[1-Bb] 이어서, 콘택트홀 내에 소스 전극(244) 및 드레인 전극(245)을 형성한다.
[1-C] 다음으로, 드레인 전극(245)과, 각 양극(3R, 3G, 3B)을 전기적으로 접속하는 배선(중계 전극)(27)을 형성한다.
[1-Ca] 우선, 제1 평탄화층 상에, 제2 평탄화층을 형성한 후, 콘택트홀을 형성한다.
[1-Cb] 이어서, 콘택트홀 내에 배선(27)을 형성한다.
또한, [1-B] 공정 및 [1-C] 공정에 있어서 형성된 제1 평탄화층 및 제2 평탄화층에 의해 평탄화층(22)이 구성된다.
[2] 다음으로, 평탄화층(22) 상에, 각 배선(27)에 대응하도록, 양극(개별 전극)(3R, 3G, 3B)을 형성한다(제2 공정).
이 양극(3R, 3G, 3B)은, 평탄화층(22) 상에, 양극(3R, 3G, 3B)의 구성 재료를 주재료로 하여 구성되는 박막을 형성한 후, 패터닝함으로써 얻을 수 있다.
[3] 다음으로, 평탄화층(22) 상에, 각 양극(3R, 3G, 3B)을 구획하도록, 즉, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)를 형성하는 영역을 구획하도록, 격벽(뱅크)(31)을 형성한다(제3 공정).
격벽(31)은, 각 양극(3R, 3G, 3B)을 덮도록 평탄화층(22) 상에, 절연막을 형성한 후, 각 양극(3R, 3G, 3B)이 노출되도록 포토리소그래피법 등을 이용하여 패터닝하는 것 등에 의해 형성할 수 있다.
여기에서, 격벽(31)의 구성 재료는, 내열성, 발액성, 잉크 용제 내성, 평탄화층(22) 등과의 밀착성 등을 고려하여 선택된다.
구체적으로는, 격벽(31)의 구성 재료로서는, 예를 들면, 아크릴계 수지, 폴리이미드계 수지, 에폭시계 수지와 같은 유기 재료나, SiO2와 같은 무기 재료를 들 수 있다.
도 6(a)는, 여기까지의 공정에 의해 격벽(31)까지가 형성된 상태를 나타내고 있다.
또한, 격벽(31)의 개구의 형상은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 사각형 외에, 예를 들면, 원형, 타원형, 육각형 등의 다각형 등, 어떠한 것이라도 좋다.
또한, 격벽(31)의 개구의 형상을 다각형으로 하는 경우에는, 각 부는 둥근 형상을 띠고 있는 것이 바람직하다. 이에 따라, 정공 주입층(41R, 41G, 41B), 중간층(42R, 42G) 및 발광 기능층(5R, 5G)을, 후술하는 바와 같은 액상 재료를 이용하여 형성할 때에, 이러한 액상 재료를, 격벽(31)의 내측의 공간의 구석구석에까지 확실히 공급할 수 있다.
이러한 격벽(31)의 높이는, 발광 소자(1R, 1G, 1B)의 두께에 따라서 적절히 설정되어, 특별히 한정되지 않지만, 0.5㎛ 이상 5㎛ 이하 정도로 하는 것이 바람직하다. 이러한 높이로 함으로써, 충분히 격벽(뱅크)으로서의 기능이 발휘된다.
또한, 잉크젯법에 의해, 정공 주입층(41R, 41G, 41B), 중간층(42R, 42G) 및 발광 기능층(5R, 5G)을 형성하는 경우, 격벽(31)이 형성된 기판(21)은, 플라즈마 처리되는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 격벽(31)이 형성된 기판(21)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(3R, 3G, 3B)의 표면과 격벽(31)의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 다음으로 CF4 등의 불소계 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 유기 재료인 감광성 수지로 이루어지는 격벽(31)의 표면에만 불소계 가스가 반응하여 발액화된다. 이에 따라, 격벽(31)의 격벽으로서의 기능이 보다 효과적으로 발휘된다.
[4] 다음으로, 발광 소자(1R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽(31)의 내측에는, 정공 주입층(41R), 중간층(42R) 및 적색 발광 기능층(5R)을 형성하고, 발광 소자(1G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽(31)의 내측에는, 정공 주입층(41G), 중간층(42G) 및 녹색 발광 기능층(5G)을 형성하고, 또한, 발광 소자(1B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽(31)의 내측에는, 정공 주입층(41B)을 형성한다(제4 공정). 이 제4 공정에 대해서, 발광 소자(1R, 1G, 1B)마다 이하에 상술한다.
[발광 소자(1R)] 발광 소자(1R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽(31)의 내측에, 정공 주입층(41R), 중간층(42R) 및 적색 발광 기능층(5R)을 이 순서로 형성한다. 각각의 층을 형성하는 공정을 정공 주입층(41R) 형성 공정, 중간층(42R) 형성 공정, 적색 발광 기능층(5R) 형성 공정으로 하여, 이하에 상술한다.
[정공 주입층(41R) 형성 공정] 우선, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 정공 주입층(41R)을 잉크젯법에 따라 도포한다. 구체적으로는, 정공 주입 재료를 함유하는 정공 주입층(41R) 형성용의 잉크(액상 재료)를, 잉크젯 프린트 장치의 헤드로부터 토출하고, 각 양극(3R) 상에 도포한다(도포 공정).
여기에서, 정공 주입층 형성용의 잉크의 조제에 이용하는 용매(잉크 용매) 또는 분산매(잉크 분산매)로서는, 예를 들면, 질산, 황산, 암모니아, 과산화 수소, 물, 이황화 탄소, 사염화 탄소, 에틸렌카보네이트 등의 각종 무기 용매나, 메틸에틸케톤(MEK), 아세톤, 디에틸케톤, 메틸이소부틸케톤(MIBK), 메틸이소프로필케톤(MIPK), 사이클로헥산온 등의 케톤계 용매, 메탄올, 에탄올, 이소프로판올, 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜(DEG), 글리세린 등의 알코올계 용매, 디에틸에테르, 디이소프로필에테르, 1,2-디메톡시에탄(DME), 1,4-디옥산, 테트라하이드로푸란(THF), 테트라하이드로피란(THP), 아니솔, 디에틸렌글리콜디메틸에테르(디글림(diglyme)), 디에틸렌글리콜에틸에테르(카르비톨) 등의 에테르계 용매, 메틸셀로솔브, 에틸셀로솔브, 페닐셀로솔브 등의 셀로솔브계 용매, 헥산, 펜탄, 헵탄, 사이클로헥산 등의 지방족 탄화 수소계 용매, 사이클로헥산, 테트라린 등의 지환식 탄화 수소계 용매, 톨루엔, 자일렌, 벤젠, 트리메틸벤젠, 테트라메틸벤젠 등의 방향족 탄화 수소계 용매, 피리딘, 피라진, 푸란, 피롤, 티오펜, 메틸피롤리돈 등의 방향족 복소환 화합물계 용매, N,N-디메틸포름아미드(DMF), N,N-디메틸아세트아미드(DMA) 등의 아미드계 용매, 디클로로메탄, 클로로포름, 1,2-디클로로에탄 등의 할로겐 화합물계 용매, 아세트산 에틸, 아세트산 메틸, 포름산 에틸 등의 에스테르계 용매, 디메틸술폭사이드(DMSO), 술포란 등의 유황 화합물계 용매, 아세토니트릴, 프로피오니트릴, 아크릴로니트릴 등의 니트릴계 용매, 포름산, 아세트산, 트리클로로아세트산, 트리플루오로아세트산 등의 유기산계 용매와 같은 각종 유기용매, 또는, 이들을 포함하는 혼합 용매 등을 들 수 있다.
또한, 양극(3R) 상에 도포된 액상 재료는, 유동성이 높고(점성이 낮고), 수평 방향(면 방향)으로 퍼지려고 하지만, 도 6(b)에 나타내는 바와 같이, 양극(3R)이 격벽(31)에 의해 둘러싸여 있기 때문에, 소정의 영역 이외에 퍼지는 것이 저지되어, 정공 주입층(41R)의 윤곽 형상이 정확하게 규정된다.
다음으로, 도포한 정공 주입층(41R)에 대하여 후처리를 행한다(후처리 공정). 구체적으로는, 각 양극(3R) 상에 도포한 정공 주입층 형성용의 잉크(액상 재료)를 건조하여, 정공 주입층(41R)을 형성한다. 이 건조에 의해, 용매 또는 분산매를 제거할 수 있다.
도 6(c)에는, 건조 후의 정공 주입층(41R)의 태양이 나타나고 있다.
건조의 수법으로서는, 감압 분위기에 방치하는 방법, 열처리(예를 들면 40℃ 이상 80℃ 이하 정도)에 의한 방법, 질소 가스와 같은 불활성 가스의 플로우에 의한 방법 등을 들 수 있다. 또한, 필요에 따라서, 정공 주입층(41R)이 형성된 기판(21)을 100℃ 이상 300℃ 이하 정도로 가열(베이킹)한다. 이 가열에 의해, 건조 후에 정공 주입층(41R)의 막 내에 잔류한 용매 또는 분산매를 제거할 수 있다. 또한, 가열에 의해 가교하여 용매에 대하여 불용화하는 바와 같은 정공 주입 재료를 이용하고 있는 경우는, 이 가열에 의해 정공 주입층(41R)을 불용화시킬 수도 있다. 또한, 이 가열 후, 정공 주입층(41R)의 미불용화 부분을 제거하기 위해, 정공 주입층(41R)이 형성된 기판(21)의 표면을 용매에 의해 린스(세정)하는 경우도 있다. 이 린스에 의해, 정공 주입층(41R)의 미불용화 부분이, 정공 주입층(41R)의 위에 형성되는 중간층(42R)에, 혼입하는 것을 막을 수 있다.
[중간층(42R) 형성 공정] 중간층(42R) 형성 공정에서는, 우선 중간층(42R)을 각 정공 주입층(41R) 상에 정공 주입층(41R) 형성 공정과 동일한 잉크젯법에 따라 도포하고, 다음으로 도포한 중간층(42R)에 대하여 정공 주입층(41R) 형성 공정과 동일한 후처리를 행한다. 단, 중간층(42R) 형성용의 잉크에 이용하는 잉크 용매 또는 잉크 분산매나, 후처리의 수법이나 조건 등은, 중간층(42R)의 형성에 적합한 것을 적절히 선택한다.
도 7(a)에는, 건조 후의 정공 주입층(41R)의 태양이 나타나고 있다.
[적색 발광 기능층(5R) 형성 공정] 적색 발광 기능층(5R) 형성 공정에서는, 우선 적색 발광 기능층(5R)을 각 중간층(42R) 상에 정공 주입층(41R) 형성 공정과 동일한 잉크젯법에 따라 도포하고, 다음으로 도포한 적색 발광 기능층(5R)에 대하여 정공 주입층(41R) 형성 공정과 동일한 후처리를 행한다. 단, 적색 발광 기능층(5R) 형성용의 잉크에 이용하는 잉크 용매 또는 잉크 분산매나, 후처리의 수법이나 조건 등은, 적색 발광 기능층(5R)의 형성에 적합한 것을 적절히 선택한다. 도 7(b)에는, 건조 후의 적색 발광 기능층(5R)의 태양이 나타나고 있다.
전술한 정공 주입층(41R) 형성 공정, 중간층(42R) 형성 공정, 적색 발광 기능층(5R) 형성 공정에는, 잉크젯법을 이용하는 것이 바람직하다. 잉크젯법에서는, 잉크의 토출량 및 잉크 방울의 착탄 위치를, 기판의 면적의 대소에 관계없이 고정밀도로 제어할 수 있기 때문에, 이러한 방법을 이용함으로써, 정공 주입층(41R)의 박막화, 화소 사이즈의 미소화, 나아가서는 디스플레이 장치(110)의 대면적화를 도모할 수 있다. 또한, 각 층을 형성하기 위한 잉크(액상 재료)를, 격벽(31)의 내측에 선택적으로 공급할 수 있기 때문에, 잉크의 낭비를 절약할 수 있다.
또한, 이들, 정공 주입층(41R) 형성 공정, 중간층(42R) 형성 공정, 적색 발광 기능층(5R) 형성 공정은, 잉크젯법에 한하지 않고, 예를 들면, 스퍼터법, 진공 증착법, CVD법 등의 기상 프로세스나, 스핀 코팅법(파이로졸법), 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바 코팅법, 롤 코팅법, 와이어 바 코팅법, 딥 코팅법, 스프레이 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법 등의 액상 프로세스도 이용할 수 있다.
[발광 소자(1G)] 발광 소자(1G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽(31)의 내측에, 정공 주입층(41G), 중간층(42G) 및 녹색 발광 기능층(5G)을 이 순서로 발광 소자(1R)와 동일한 수법을 이용하여 형성한다. 단, 정공 주입층(41G), 중간층(42G), 녹색 발광 기능층(5G)의 각각의 층에 있어서, 층의 형성용의 잉크에 이용하는 잉크 용매 또는 잉크 분산매나, 후처리의 수법이나 조건 등은, 각각의 층의 형성에 적합한 것을 적절히 선택한다.
[발광 소자(1B)] 발광 소자(1B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽(31)의 내측에, 정공 주입층(41B)을 발광 소자(1R)의 정공 주입층(41R) 형성 공정과 동일한 수법을 이용하여 형성한다. 단, 정공 주입층(41B) 형성용의 잉크에 이용하는 잉크 용매 또는 잉크 분산매나, 후처리의 수법이나 조건 등은, 정공 주입층(41B)의 형성에 적합한 것을 적절히 선택한다.
이상과 같이, 정공 주입층(41R, 41G, 41B), 중간층(42R, 42G) 및 발광 기능층(5R, 5G)의 각 층을 잉크젯법에 따라 형성하는 경우, 각 층은 도포 공정과 후처리 공정을 거쳐 완전하게 형성되지만, 각 층의 도포 공정은, 도 6(b), (c) 및, 도 7(a), (b)에 나타내는 바와 같이, 다른 서브 화소의 도포 공정과 함께 행해도 좋고, 각 층의 후처리 공정도, 다른 서브 화소와 함께 행해도 좋다.
[5] 다음으로, 도 7(c)에 나타내는 바와 같이, 적색 발광 기능층(5R), 녹색 발광 기능층(5G), 정공 주입층(41B) 및 격벽(31)과 겹쳐지도록, 즉, 격벽(31)의 평탄화층(22)과 접하고 있는 면과 반대측의 전체면을 덮도록, 제1 전자 주입층(61)을 형성한다(제5 공정).
이에 따라, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 제1 전자 주입층(61)이 일괄(일체적)로 형성된다.
이 제1 전자 주입층(61)도, 상기 공정[발광 소자(1R)]에서 설명한 기상 프로세스나 액상 프로세스에 의해 형성할 수 있지만, 그 중에서도, 기상 프로세스를 이용하는 것이 바람직하다. 기상 프로세스를 이용함으로써, 적색 발광 기능층(5R), 녹색 발광 기능층(5G), 정공 주입층(41B)과 제1 전자 주입층(61)과의 사이에서의 층 용해를 방지하면서, 제1 전자 주입층(61)을 확실히 형성할 수 있다.
[6] 다음으로, 제1 전자 주입층(61)의 전체면을 덮도록, 정공 수송층(43)을 형성한다(제6 공정). 이에 따라, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 정공 수송층(43)이 일괄로 형성된다.
[7] 다음으로, 정공 수송층(43)의 전체면을 덮도록, 청색 발광 기능층(5B)을 형성한다(제7 공정). 이에 따라, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 청색 발광 기능층(5B)이 일괄로 형성된다.
[8] 다음으로, 청색 발광 기능층(5B)의 전체면을 덮도록, 전자 수송층(62)을 형성한다(제8 공정). 이에 따라, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 전자 수송층(62)이 일괄로 형성된다.
[9] 다음으로, 전자 수송층(62)의 전체면을 덮도록, 제2 전자 주입층(63)을 형성한다(제9 공정). 이에 따라, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 제2 전자 주입층(63)이 일괄로 형성된다.
[10] 다음으로, 제2 전자 주입층(63)의 전체면을 덮도록, 음극(8)을 형성한다(제10 공정). 이에 따라, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 음극(8)이 일괄로 형성된다.
또한, 상기 공정 [6]∼[10]에서 형성하는 각 층도, 상기 공정[발광 소자(1R)]에서 설명한 기상 프로세스나 액상 프로세스에 의해 형성할 수 있지만, 그 중에서도, 기상 프로세스를 이용하는 것이 바람직하다. 기상 프로세스를 이용함으로써, 인접하는 층끼리 간에 있어서의 층 용해를 방지하면서, 형성해야 하는 층을 확실히 형성할 수 있다.
또한, 상기 공정[발광 소자(1R)] 및 [발광 소자(1G)]에 있어서, 각각, 발광 기능층(5R 및 5G)을 잉크젯법과 같은 액상 프로세스를 이용하여 성막함으로써, 발광색이 상이한 발광 기능층(5R 및 5G)을 용이하게 구분하여 바르고, 또한 디스플레이 장치(110)의 대면적화를 용이하게 실현할 수 있다. 더하여, 상기 공정 [6] 및 [7]에 있어서, 각각, 정공 수송층(43) 및 청색 발광 기능층(5B)을 기상 프로세스(기상 성막법)를 이용하여 형성함으로써, 발광 소자(1B)는, 실용 레벨의 발광 수명을 충분히 구비하게 된다. 또한, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 청색 발광 기능층(5B)을 일괄하여(일체적으로) 형성하는 구성으로 한 점에서, 고정세 마스크를 이용하여, 발광 소자(1B)에 대하여 선택적으로 청색 발광 기능층(5B)을 성막할 필요가 없기 때문에, 공정의 간략화, 나아가서는 표시 패널(29)의 대면적화를 용이하게 도모할 수 있다.
또한, 상기 공정 [5] 및 [6]에 있어서, 각각, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)에 공통의 제1 전자 주입층(61) 및 정공 수송층(43)을 일괄하여 형성하는 구성으로 한, 즉 제1 전자 주입층(61) 및 정공 수송층(43)으로 구성되는 캐리어 선택층(46)을 일체적으로 형성하는 구성으로 한 점에서, 고정세 마스크를 이용하여, 발광 소자(1B)에 대하여 선택적으로 제1 전자 주입층(61) 및 정공 수송층(43)을 성막할 필요가 없기 때문에, 공정의 간략화, 나아가서는 표시 패널(29)의 대면적화를 용이하게 도모할 수 있다.
이상과 같이 하여, 각 구동용 트랜지스터(24)에 대응하여, 복수의 적색, 녹색 및 청색에 각각 발광하는 발광 소자(1R, 1G, 1B)가 형성된다.
[11] 다음으로, 도 5에 나타내는 바와 같이, 봉지 기판(20)을 준비하고, 음극(8)과 봉지 기판(20)과의 사이에 에폭시계의 접착제를 개재시킨 후, 이 접착제를 건조시킨다. 이에 따라, 에폭시층(35)을 개재하여, 봉지 기판(20)으로 음극(8)을 덮도록 음극(8)과 봉지 기판(20)을 접합할 수 있다.
이 봉지 기판(20)은, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)를 보호하는 보호 기판으로서의 기능을 발휘한다. 이러한 봉지 기판(20)을, 음극(8) 상에 설치하는 구성으로 함으로써, 발광 소자(1R, 1G, 1B)가 산소나 수분에 접촉하는 것을 보다 적합하게 방지 또는 저감할 수 있는 점에서, 발광 소자(1R, 1G, 1B)의 신뢰성의 향상이나, 변질·열화의 방지 등의 효과를 보다 확실히 얻을 수 있다.
이상과 같은 공정을 거쳐, 도 5에 나타내는, 각 발광 소자(1R, 1G, 1B)가 봉지 기판(20)에 의해 봉지된 표시 패널(29)이 완성된다.
이상 서술한 바와 같이, 본 실시 형태에 따른 디스플레이 장치(110)(표시 패널(29))에 의하면, 제1 실시 형태에서의 효과에 더하여, 이하의 효과를 얻을 수 있다.
우선, 발광 소자(1B)에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일한 구성이기 때문에, 제1 실시 형태에서의 작용 효과와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
이하, 본 실시 형태의 발광 소자(1R, 1G, 1B)가 갖는 작용 효과에 대해서, 캐리어 선택층(46)의 기능을 중심으로 설명한다.
본 실시 형태에서는, 캐리어 선택층(제2 층)(46)은, 제1 전자 주입층(61)과 정공 수송층(43)이, 양극(3R, 3G, 3B)측으로부터 이 순으로 적층된 적층체에 의해 구성된다.
이러한 구성의 캐리어 선택층(46)은, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 주입되는 전자의 양을, 캐리어 선택층(46)의 양극(3R, 3G, 3B)측에 접하는 층(제3 층)에 따라서, 선택적으로 제어하는 층이다. 즉, 캐리어 선택층(제2 층)(46)은, 제3 층의 기능에 의해 캐리어의 흐름이 선택되는 기능을 갖는 층이다.
구체적으로는, 발광 소자(1R 및 1G)와 같이, 캐리어 선택층(46)의 양극(3R, 3G)측에 직접 접하는 층이, 각각, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)인 경우, 즉, 캐리어 선택층의 양극측 계면에 제2 색을 발광하는 기능을 갖는 발광 기능층이 접촉하는 경우, 캐리어 선택층(46)은 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 흘러들어오는 전자를 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)에 원활히 주입한다(캐리어 주입 동작). 이 때문에, 발광 소자(1R)의 청색 발광 기능층(5B)에서는, 정공과 전자와의 재결합이 적확하게 억제 또는 방지되기 때문에, 발광 소자(1R)의 청색 발광 기능층(5B)은, 청색 발광하지 않지만, 청색 발광했다고 해도 그 발광은 적확하게 억제된다. 이에 대하여, 적색 발광 기능층(5R)에는, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)을 개재하여 전자가 공급(주입)됨과 함께, 양극(3R)측으로부터 정공이 공급(주입)된다. 그리고, 적색 발광 기능층(5R)에서는, 정공과 전자가 재결합하고, 이 재결합에 의해 여기자(엑시톤)가 생성되어, 여기자가 기저 상태로 되돌아올 때에 에너지를 형광이나 인광으로서 방출하기 때문에, 적색 발광 기능층(5R)이 적색으로 발광한다. 그 결과, 발광 소자(1R)는 적색으로 발광한다. 마찬가지로 발광 소자(1G)에 있어서도, 청색 발광 기능층(5B)의 발광은 큰폭으로 억제되어, 녹색 발광 기능층(5G)이 선택적 또는 지배적으로 발광한다. 그 결과, 발광 소자(1G)는 녹색으로 발광한다.
한편, 발광 소자(1B)와 같이, 캐리어 선택층(46)의 양극(3B)측에 접하는 층이 정공 주입층(41B)인 경우, 즉, 캐리어 선택층의 양극측 계면에 정공 주입층이 접촉하는 경우, 캐리어 선택층(46)은 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 흘러들어오는 전자를 블록하여, 이들 전자를 청색 발광 기능층(5B)에 머물게 한다(캐리어 블록 동작). 이 때문에, 청색 발광 기능층(5B)에 있어서, 양극(3B)측으로부터 공급(주입)된 정공과, 음극(8)측으로부터 공급(주입)된 전자가, 재결합하기 쉬워진다. 이 재결합에 의해 여기자(엑시톤)가 생성되며, 여기자가 기저 상태로 되돌아올 때에 에너지를 형광이나 인광으로서 방출하기 때문에, 청색 발광 기능층(5B)은 효율 좋게 발광한다. 그 결과, 발광 소자(1B)는 고효율로 청색으로 발광한다.
이와 같이, 캐리어 선택층(46)은, 캐리어 선택층(제2 층)(46)에 접하는 제3 층의 종류에 따라, 캐리어 주입 동작을 행하거나, 캐리어 블록 동작을 행하거나 한다.
발광 소자(1R)와 발광 소자(1G)에 있어서의 캐리어 선택층(46)의 전자에 대한 거동과, 발광 소자(1B)에 있어서의 캐리어 선택층(46)의 전자에 대한 거동이 상이한 이유에 대해서, 정공 주입층(41B)이 이온 전도성의 정공 주입 재료였던 경우를 예로 설명을 행한다.
우선, 발광 소자(1R 및 1G)와 같이, 캐리어 선택층(46)의 양극(3R, 3G)측에 접하는 층이, 각각, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)인 경우, 발광 소자(1R 및 1G)의 캐리어 선택층(46) 내의 제1 전자 주입층(61)을 구성하고 있는 전자 주입 재료가, 각각, 발광 소자(1R 및 1G)의 정공 수송층(43) 내에 확산되고, 이에 따라 발광 소자(1R 및 1G)의 정공 수송층(43)에 구비되어 있는 전자 블록 기능이 크게 저하된다. 이 결과, 발광 소자(1R 및 1G)에서는, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 정공 수송층(43)에 전자가 원활히 주입된다. 또한, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)과, 정공 수송층(43)과의 사이에 존재하는 제1 전자 주입층(61)의 기능에 의해, 정공 수송층(43)으로부터, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)으로의 전자의 주입도 원활히 행해진다. 이상으로부터, 발광 소자(1R 및 1G)와 같이, 캐리어 선택층(46)의 양극(3R, 3G)측에 접하는 층이, 각각, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)인 경우, 캐리어 선택층(46)은, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 흘러들어오는 전자를, 각각, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)에 원활히 주입한다(캐리어 주입 동작). 즉, 캐리어 선택층(46)은, 청색 발광 기능층(5B)으로부터, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)에, 전자(캐리어)를 원활히 흐르게 하는 동작을 행한다.
한편, 발광 소자(1B)와 같이, 캐리어 선택층(46)의 양극(3B)측에 접하는 층이 정공 주입층(41B)이고, 또한 그 정공 주입층(41B)이 이온 전도성의 정공 주입 재료에 의해 구성되어 있는 경우, 발광 소자(1B)의 캐리어 선택층(46) 내의 제1 전자 주입층(61)을 구성하고 있는 전자 주입 재료가, 정공 주입층(41B) 내에 심하게 확산, 또는 정공 주입층(41B)의 음극(8)측 계면에 흡착하기 때문에, 발광 소자(1B)의 제1 전자 주입층(61)을 구성하고 있는 전자 주입 재료가, 발광 소자(1B)의 정공 수송층(43) 내에 확산되지 않아, 발광 소자(1B)의 정공 수송층(43)에 구비되어 있는 전자 블록 기능이 저하되는 경우는 없다. 이 결과, 발광 소자(1B)에서는, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 정공 수송층(43)에 흘러들어오는 전자가, 정공 수송층(43)에 의해 블록되어, 청색 발광 기능층(5B) 내에 머문다. 이상으로부터, 캐리어 선택층(46)의 양극(3B)측에 접하는 층이 정공 주입층(41B)인 경우, 캐리어 선택층(46)은 청색 발광 기능층(5B)으로부터 캐리어 선택층(46)에 흘러들어오는 전자를 블록하여, 이들 전자를 청색 발광 기능층(5B)에 머물게 한다(캐리어 블록 동작). 즉, 캐리어 선택층(46)은, 청색 발광 기능층(5B)으로부터 흘러들어오는 전자(캐리어)의 흐름을 억제하는 동작을 행한다.
본 발명자의 검토에 의해, 발광 소자(1R)로부터 캐리어 선택층(46)을 제거하고, 청색 발광 기능층(5B)과 적색 발광 기능층(5R)이 접촉하여 적층된 구성의 적색 발광 소자(캐리어 선택층 제외 적색 발광 소자)에서는, 당해 캐리어 선택층 제외 적색 발광 소자가 구비하는 양극(3R)과, 음극(8)과의 사이에 전압을 인가하면, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)에 주입된 전자를, 적색 발광 기능층(5R)에 원활히 주입(공급)할 수 없어, 이에 기인하여, 청색 발광 기능층(5B)에 있어서, 정공과 전자가 재결합하기 때문에, 청색 발광 기능층(5B)이 청색으로 발광하여, 당해 캐리어 선택층 제외 적색 발광 소자의 적색의 색순도가 악화되는 것을 알고 있다. 또한, 캐리어 선택층 제외 적색 발광 소자에서는, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)에 주입된 전자를, 적색 발광 기능층(5R)에 원활히 주입(공급)할 수 없는 것에 기인하여, 적색 발광 기능층(5R)에 있어서의 전자와 정공의 캐리어 밸런스가 무너져, 발광 효율이 저하되는 것을 알고 있다. 또한, 캐리어 선택층 제외 적색 발광 소자에서는, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)에 주입된 전자를, 적색 발광 기능층(5R)에 원활히 주입(공급)할 수 없는 것에 기인하여, 적색 발광 기능층(5R)의 음극측 계면에서의 캐리어에 대한 에너지 장벽이 증가하여, 구동 전압이 상승하는 것을 알고 있다.
이와 같이, 캐리어 선택층 제외 적색 발광 소자에서는, 적색의 색순도의 악화, 발광 효율의 저하 및 구동 전압의 상승이라는 문제가 있다. 그러나, 발광 소자(1R)와 같이, 청색 발광 기능층(5B)과 적색 발광 기능층(5R)과의 사이에 캐리어 선택층(46)을 삽입하는 구성으로 함으로써, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)에 주입된 전자를, 청색 발광 기능층(5B)에 머물게 하는 일 없이, 적색 발광 기능층(5R)에 원활히 주입(공급)할 수 있게 되기 때문에, 이러한 문제는 모두 해결된다.
마찬가지로, 발광 소자(1G)로부터 캐리어 선택층(46)을 제거하고, 청색 발광 기능층(5B)과 녹색 발광 기능층(5G)이 접촉하여 적층된 구성의 녹색 발광 소자(캐리어 선택층 제외 녹색 발광 소자)에서는, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)에 주입된 전자를, 녹색 발광 기능층(5G)에 원활히 주입(공급)할 수 없어, 이에 기인하여, 녹색의 색순도의 악화, 발광 효율의 저하 및 구동 전압의 상승이라는 문제가 발생한다. 그러나, 발광 소자(1G)와 같이, 청색 발광 기능층(5B)과 녹색 발광 기능층(5G)과의 사이에 캐리어 선택층(46)을 삽입하는 구성으로 함으로써, 음극(8)측으로부터 청색 발광 기능층(5B)에 주입된 전자를, 청색 발광 기능층(5B)에 머물게 하는 일 없이, 녹색 발광 기능층(5G)에 원활히 주입(공급)할 수 있게 되기 때문에, 이러한 문제는 모두 해결된다.
또한, 본 실시 형태의 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B)은, 기상 프로세스를 이용하여 형성할 수 있다. 본 발명자의 검토에 의해, 발광 소자(1B)에 있어서, 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B) 중 적어도 1개의 층의 형성에, 잉크젯법과 같은 액상 프로세스를 이용한 구성의 청색 발광 소자에서는, 발광 소자(1B)와 비교하여, 그의 발광 수명이나 발광 효율이 저하된다는 문제가 있는 것을 알고 있다.
정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B) 중 적어도 1개의 층의 오염이 이 문제의 요인의 하나가 되어 있다고 생각된다. 즉, 발광 소자(1B)와 같이 기상 프로세스를 이용하여 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B)을 형성하는 것이 가능한 경우, 정공 수송층(43)의 음극측 계면을, 진공 이외의 분위기에 노출시키는 일 없이, 다음의 청색 발광 기능층(5B)의 성막을 연속적으로 행할 수 있지만, 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B) 중 적어도 1개의 층의 형성에 액상 프로세스를 이용하면, 액상 프로세스에 의한 성막은 진공 분위기에서 행하는 것이 곤란하기 때문에, 액상 프로세스에 의한 성막은 진공 이외의 분위기(예를 들면 대기나 질소)에서 행하게 되어, 적어도 정공 수송층(43)의 음극(8)측 계면은 진공 이외의 분위기에 노출되게 된다. 이와 같이, 액상 프로세스를 이용하여 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B) 중 적어도 1개의 층을 성막한 경우, 정공 수송층(43)의 음극(8)측 계면이 오염되기 쉬워지는 것은 명백하다. 또한, 액상 프로세스로 정공 수송층(43)의 성막을 행하는 경우, 정공 수송 재료를 용매 또는 분산매에, 용해 또는 분산시킨 용액을 성막에 이용하기 때문에, 정공 수송층(43) 내에 극미량의 용매가 잔류하여, 이것이 정공 수송층(43) 전체를 오염시킬 가능성이 있다. 마찬가지로, 액상 프로세스에서 청색 발광 기능층(5B)의 성막을 행하는 경우, 청색 발광 기능층(5B) 내에 극미량의 용매가 잔류하여, 이것이 청색 발광 기능층(5B) 전체를 오염시킬 가능성이 있다.
이에 대하여, 발광 소자(1B)와 같이, 기상 프로세스를 이용하여 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B)을 형성하는 것이 가능한 경우, 액상 프로세스를 이용하여 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B) 중 적어도 1개의 층을 형성한 것에 의한 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B)의 오염을 회피할 수 있어, 액상 프로세스를 이용하여 정공 수송층(43)과 청색 발광 기능층(5B) 중 적어도 1개의 층을 형성한 것에 의한 청색 발광 소자의 발광 수명이나 발광 효율의 저하라는 문제는 모두 해결된다.
본 실시 형태에서는, 정공 주입층(41)이 이온 전도성의 정공 주입 재료를 주재료로 하여 구성되는 것이 바람직하고, 제1 전자 주입층(61)이 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 그들의 화합물의 전자 주입 재료를 주재료로 하여 구성되는 것이 바람직하지만, 이 경우, 발광 소자(1B) 있어서, 제1 전자 주입층(61)에 포함되는 이들 전자 주입 재료가, 정공 수송층(43)측에 확산되면, 전자 주입 재료가 정공 수송층(43)에 확산되는 것에 의한 정공 수송층(43)의 전자 블록성의 저하 및 그에 수반하는 청색 발광 기능층(5B)에 있어서의 발광 효율의 저하나, 전자 주입 재료가 청색 발광 기능층(5B)에 확산되는 것에 의한 청색 발광 기능층(5B)에 있어서의 발광의 저해 및 그에 수반하는 발광 효율의 저하라는 문제가 일어난다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 발광 소자(1B)에 있어서, 제1 전자 주입층(61)과 이온 전도성의 정공 주입층(41B)이 접촉하고 있기 때문에, 정공 주입층(41B) 내에 심하게 확산, 또는 정공 주입층(41B)의 음극(8)측 계면에 흡착하기 때문에, 이에 기인하여, 전자 주입 재료의 정공 수송층(43)측으로의 확산이 적확하게 억제 또는 방지되어, 전술한 전자 주입 재료가 정공 수송층(43)측에 확산됨으로써 일어나는 문제는 모두 해결된다.
＜제3 실시 형태＞
(전자 기기)
도 8은, 본 발명의 전자 기기로서의 모바일형(또는 노트형)의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다.
전술한 각 실시 형태의 디스플레이 장치(100, 110)는, 각종의 전자 기기에 집어넣을 수 있다.
도 8에 있어서, 퍼스널 컴퓨터(1100)는, 키보드(1102)를 구비한 본체부(1104)와, 표시부를 구비하는 표시 유닛(1106)에 의해 구성되고, 표시 유닛(1106)은, 본체부(1104)에 대하여 힌지 구조부를 개재하여 회동 가능하게 지지되어 있다.
이 퍼스널 컴퓨터(1100)에 있어서, 표시 유닛(1106)이 구비하는 표시부가, 전술한 디스플레이 장치(100, 110)로 구성되어 있다.
도 9는, 본 발명의 전자 기기로서의 휴대 전화기(PHS도 포함함)의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 9에 있어서, 휴대 전화기(1200)는, 복수의 조작 버튼(1202), 수화구(1204) 및 송화구(1206)와 함께, 표시부를 구비하고 있다.
휴대 전화기(1200)에 있어서, 이 표시부가 전술의 디스플레이 장치(100, 110)로 구성되어 있다.
도 10은, 본 발명의 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라의 구성을 나타내는 사시도이다. 또한, 이 도면에는, 외부 기기와의 접속에 대해서도 간이적으로 나타나고 있다.
여기에서, 통상의 카메라는, 피사체의 광상에 의해 은염 사진 필름을 감광하는데 대하여, 디지털 스틸 카메라(1300)는, 피사체의 광상을 CCD(Charge Coupled Device) 등의 촬상 소자에 의해 광전 변환하여 촬상 신호(화상 신호)를 생성한다.
디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서의 케이스(보디)(1302)의 배면에는, 표시부가 설치되고, CCD에 의한 촬상 신호에 기초하여 표시를 행하는 구성으로 되어 있어, 피사체를 전자 화상으로서 표시하는 파인더로서 기능한다.
디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서, 이 표시부가 전술의 디스플레이 장치(100, 110)로 구성되어 있다.
케이스의 내부에는, 회로 기판(1308)이 설치되어 있다. 이 회로 기판(1308)은, 촬상 신호를 격납(기억)할 수 있는 메모리가 설치되어 있다.
또한, 케이스(1302)의 정면측(도시의 구성에서는 이면측)에는, 광학 렌즈(촬상 광학계)나 CCD 등을 포함하는 수광 유닛(1304)이 설치되어 있다.
촬영자가 표시부에 표시된 피사체상을 확인하고, 셔터 버튼(1306)을 누르면, 그 시점에 있어서의 CCD의 촬상 신호가, 회로 기판(1308)의 메모리에 전송·격납된다.
또한, 이 디지털 스틸 카메라(1300)에 있어서는, 케이스(1302)의 측면에, 비디오 신호 출력 단자(1312)와, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)가 설치되어 있다. 그리고, 도시와 같이, 비디오 신호 출력 단자(1312)에는 텔레비전 모니터(1430)가, 데이터 통신용의 입출력 단자(1314)에는 퍼스널 컴퓨터(1440)가, 각각 필요에 따라서 접속된다. 또한, 소정의 조작에 의해, 회로 기판(1308)의 메모리에 격납된 촬상 신호가, 텔레비전 모니터(1430)나, 퍼스널 컴퓨터(1440)에 출력되는 구성으로 되어 있다.
또한, 본 발명에 따른 전자 기기는, 도 8의 퍼스널 컴퓨터(모바일형 퍼스널 컴퓨터), 도 9의 휴대 전화기, 도 10의 디지털 스틸 카메라 외에도, 예를 들면, 텔레비전이나, 비디오 카메라, 뷰파인더형, 모니터 직시형의 비디오 테이프 리코더, 랩톱형 퍼스널 컴퓨터, 카 내비게이션 장치, 페이저, 전자 수첩(통신 기능 부착도 포함함), 전자 사전, 계산기, 전자 게임 기기, 워드 프로세서, 워크스테이션, 화상 전화, 방범용 텔레비전 모니터, 전자 쌍안경, POS 단말, 터치 패널을 구비한 기기(예를 들면 금융 기관의 현금 자동 지급기, 자동 매표기), 의료 기기(예를 들면 전자 체온계, 혈압계, 혈당계, 심전 표시 장치, 초음파 진단 장치, 내시경용 표시 장치), 어군 탐지기, 각종 측정 기기, 계기류(예를 들면, 차량, 항공기, 선박의 계기류), 플라이트 시뮬레이터, 그 외 각종 모니터류, 프로젝터 등의 투사형 표시 장치 등에 적용할 수 있다. 또한, 디스플레이 장치(100)(표시 패널(19))는, 박형의 평면 조명 장치로서 이용할 수도 있다.
이상, 본 발명의 발광 소자, 표시 장치 및 전자 기기를, 도시의 실시 형태에 기초하여 설명했지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.
예를 들면, 상기 실시 형태에서는, 표시 장치는, 청색보다도 장파장의 빛을 발광하는 발광 소자로서, 적색 발광 소자 및 녹색 발광 소자를 구비하는 경우로 했지만, 이 경우에 한정되지 않고, 황색 발광 소자나 주황색 발광 소자와 같은 청색보다도 장파장의 빛을 발광하는 발광 소자를 구비하는 것이라도 좋다. 이 경우, 이들 황색 발광 소자 및 주황색 발광 소자에 본 발명의 발광 소자가 적용된다.
(실시예)
다음으로, 본 발명의 구체적 실시예에 대해서 설명한다.
1. 표시 장치(발광 장치) 및 발광 소자의 제조 사례.
(실시예 1)
도 11은, 실시예 1에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 3에 대응하고 있다.
실시예 1은, 전술한 본 발명의 제1 실시 형태의 구체적 실시 결과이다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(321)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(321) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(303)/개별 전극)을 형성했다.
그리고, 양극(303)이 형성된 기판(321)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(303)이 형성된 기판(321) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽(뱅크)을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(321)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(303)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(321)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3＞ 다음으로, 발광 소자(301)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다. 또한, 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(321)을 가열하고, 각 양극(303) 상에, 각각, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(341)을 형성했다.
＜4＞ 다음으로, 발광 소자(301)를 형성해야 하는 영역에, 각각 위치하는 정공 주입층(341) 상에, Cs2CO3을 증착원으로서 진공 증착법으로 형성한 평균 두께 0.2㎚의 Cs를 포함하는 증착막을 형성하여, 제1 전자 주입층(361)으로 했다.
여기에서, Cs를 「포함하는 박막」이란, 적어도 Cs 염을 구성하는 금속 재료인 Cs 단체를 포함하는 박막으로 되어 있는 것을 의미하고 있으며, 금속 함유층이 증착 재료인 금속염을 포함하고 있어도 좋다. 발명자는, 별도로 행한 예비 실험에 의해 이하에 나타내는 바와 같은 현상을 관찰하고 있으며, 진공 증착한 막이 Cs 염만으로 이루어지는 막이 아니라, Cs 단체를 포함하는 막으로 되어 있는 것을 간접적으로 확인하고 있다.
구체적으로는, Cs2CO3을 증착원으로서 형성한 증착막에 Al의 증착막을 적층한 것을 대기에 노출시키면, Al의 표면이 심하게 발포되어, 표면에 현저한 요철이 발생하는 것이 확인되었다. 증착막으로서 Cs2CO3이 성막되어 있으면, 적층한 Al막에 현저한 변화는 일어나지 않을 것이다. 이는 증착막이 Cs 단체를 포함하기 때문에, 대기 노출에 의해 급격하게 Cs 단체부가 산화나 흡습을 했기 때문이라고 생각된다.
＜5＞ 다음으로, 제1 전자 주입층(361) 상에, 진공 증착법을 이용하여, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(343)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 정공 수송층(343) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 청색 발광 기능층의 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(305B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(305B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜7＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(305B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(362)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 전자 수송층(362) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(363)을 형성했다.
＜9＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(363) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(308)을 형성했다.
＜10＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 11에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 표시 장치를 제조했다.
(비교예 1)
실시예 1에 있어서, 제1 전자 주입층(361)을 생략한 것을 비교예 1로 했다.
2. 평가.
실시예 1 및 비교예 1의 표시 장치 및 발광 소자에 대해서, 각각, 휘도가 1,000cd/㎡가 되도록 발광 소자에 정전류를 흘려, 발광 소자로부터 방출된 빛의 전류 효율을 측정했다.
또한, 각 실시예 및 각 비교예의 표시 장치 및 발광 소자에 대해서, 각각, 초기 휘도가 1,000cd/㎡가 되도록 발광 소자에 정전류를 흘려, 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간(LT80)을 측정했다.
그 결과, 실시예 1의 전류 효율은 비교예 1의 전류 효율의 1.03배가 되었다. 또한, 실시예 1의 수명(LT80)은 비교예 1의 수명(LT80)의 1.06배가 되었다.
이와 같이 정공 주입층(341)과 정공 수송층(343)의 사이에 제1 전자 주입층(361)이 삽입됨으로써, 정공 주입층에 있어서 수송되는 홀 양이 조정되어, 그 결과 캐리어 밸런스가 개선되어, 전류 효율이 높아짐과 함께, 수명이 길어지는 것이 확인되었다.
(실시예 2)
도 12는, 실시예 2에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 5에 대응하고 있다.
실시예 2는, 전술한 본 발명의 제2 실시 형태의 구체적 실시 결과이다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(321)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(321) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(303R, 303G, 303B)/개별 전극)을 형성했다.
그리고, 양극(303R, 303G, 303B)이 형성된 기판(321)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(303R, 303G, 303B)이 형성된 기판(321) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽(뱅크)을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(321)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(303R, 303G, 303B)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(321)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(301R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(301G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3C＞ 다음으로, 청색 발광 소자(301B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3D＞ 다음으로, 3A, 3B, 3C의 각 공정에서 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(321)을 가열하여, 각 양극(303R, 303G, 303B) 상에, 각각, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(341R, 341G, 341B)을 형성했다.
＜4A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(301R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(301G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4C＞ 다음으로, 4A 및 4B의 각 공정에서 도포한 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(321)을 가열했다. 또한, 기판(321)의, 적색 발광 소자(301R) 및 녹색 발광 소자(301G)를 형성해야 하는 영역을 자일렌에 의해 린스했다. 이에 따라, 각 정공 주입층(341R 및 341G) 상에, 각각, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 중간층(342R 및 342G)을 형성했다.
＜5A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(301R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(301G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5C＞ 다음으로, 5A 및 5B의 각 공정에서 도포한, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(321)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(342R 및 342G) 상에, 각각, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 적색 발광 기능층(305R)과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 녹색 발광 기능층(305G)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 적색 발광 소자(301R)를 형성해야 하는 영역, 녹색 발광 소자(301G)를 형성해야 하는 영역 및 청색 발광 소자(301B)를 형성해야 하는 영역에, 각각 위치하는, 적색 발광 기능층(305R), 녹색 발광 기능층(305G) 및 정공 주입층(341B) 상에, Cs2CO3을 증착원으로서 진공 증착법으로 형성한 평균 두께 0.5㎚의 Cs를 포함하는 증착막을 형성하여, 제1 전자 주입층(361)으로 했다.
여기에서, Cs를 「포함하는 박막」이란, 적어도 Cs 염을 구성하는 금속 재료인 Cs 단체를 포함하는 박막으로 되어 있는 것을 의미하고 있어, 금속 함유층이 증착 재료인 금속염을 포함하고 있어도 좋다. 발명자는, 별도로 행한 예비 실험에 의해 이하에 나타내는 현상을 관찰하고 있으며, 진공 증착한 막이 Cs 염만으로 이루어지는 막이 아니라, Cs 단체를 포함하는 막으로 되어 있는 것을 간접적으로 확인하고 있다.
구체적으로는, Cs2CO3을 증착원으로서 형성한 증착막에 Al의 증착막을 적층한 것을 대기에 노출하면, Al의 표면이 심하게 발포하여, 표면에 현저한 요철이 발생하는 것이 확인되었다. 증착막으로서 Cs2CO3가 성막되어 있으면, 적층한 Al막에 현저한 변화는 일어나지 않을 것이다. 이는 증착막이 Cs 단체를 포함하기 때문에, 대기 노출에 의해 급격하게 Cs 단체부가 산화나 흡습을 했기 때문이라고 생각할 수 있다.
＜7＞ 다음으로, 제1 전자 주입층(361) 상에, 진공 증착법을 이용하여, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(343)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 정공 수송층(343) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 청색 발광 기능층의 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(305B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(305B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜9＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(305B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(362)을 형성했다.
＜10＞ 다음으로, 전자 수송층(362) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(363)을 형성했다.
＜11＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(363) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(308)을 형성했다.
＜12＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 12에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 표시 장치를 제조했다.
(실시예 3)
실시예 3은, 전술한 본 발명의 제2 실시 형태의 구체적 실시 결과이다.
상기 실시예 2에 있어서의 상기 공정 ＜5A＞, 상기 공정 ＜5B＞, 상기 공정 ＜5C＞, 상기 공정 ＜7＞ , 상기 공정 ＜8＞ 및 상기 공정 ＜9＞를, 각각, 하기 공정 ＜5A'＞, 하기 공정 ＜5B'＞, 하기 공정 ＜5C'＞, 하기 공정 ＜7'＞, 하기 공정 ＜8'＞ 및 하기 공정 ＜9'＞와 같이 변경한 것 이외는, 상기 실시예 2와 동일하게 하여, 도 12에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 표시 장치를 제조했다.
＜5A'＞ 다음으로, 적색 발광 소자(301R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (18)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5B'＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(301G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (20)으로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5C'＞ 다음으로, 5A 및 5B의 각 공정에서 도포한, 상기 일반식 (18)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, 상기 일반식 (20)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(321)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(342R 및 342G) 상에, 각각, 상기 일반식 (18)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 50㎚의 적색 발광 기능층(305R)과, 상기 일반식 (20)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 50㎚의 녹색 발광 기능층(305G)을 형성했다.
＜7'＞ 다음으로, 제1 전자 주입층(361) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 상기식 (6)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(343)을 형성했다.
＜8'＞ 다음으로, 정공 수송층(343) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 청색 발광 기능층의 구성 재료로 구성되는 평균 두께 10㎚의 청색 발광 기능층(305B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(305B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (10)으로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (12)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜9'＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(305B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 상기식 (14)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 30㎚의 전자 수송층(362)을 형성했다.
(비교예 21)
도 13은, 비교예 21에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(421)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(421) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(403R, 403G, 403B)/개별 전극)을 형성했다.
그리고, 양극(403R, 403G, 403B)이 형성된 기판(421)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(403R, 403G, 403B)이 형성된 기판(421) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(421)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(403R, 403G, 403B)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(421)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(401R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(401G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3C＞ 다음으로, 청색 발광 소자(401B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3D＞ 다음으로, 3A, 3B, 3C의 각 공정에서 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(421)을 가열하여, 각 양극(403R, 403G, 403B) 상에, 각각, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(441R, 441G, 441B)을 형성했다.
＜4A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(401R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(401G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4C＞ 다음으로, 4A 및 4B의 각 공정에서 도포한 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(421)을 가열했다. 또한, 기판(421)의, 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)를 형성해야 하는 영역을 자일렌에 의해 린스했다. 이에 따라, 각 정공 주입층(441R 및 441G) 상에, 각각, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 중간층(442R 및 442G)을 형성했다.
＜5A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(401R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(401G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5C＞ 다음으로, 청색 발광 소자(401B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, α-NPD의 1.0wt％ 테트라린 용액을 도포했다.
＜5D＞ 다음으로, 5A, 5B 및 5C의 각 공정에서 도포한, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, α-NPD의 테트라린 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(421)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(442R 및 442G) 상에, 각각, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 적색 발광 기능층(405R)과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 녹색 발광 기능층(405G)을 형성했다. 또한, 정공 주입층(441B) 상에, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(443B)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 적색 발광 소자(401R)를 형성해야 하는 영역, 녹색 발광 소자(401G)를 형성해야 하는 영역 및 청색 발광 소자(401B)를 형성해야 하는 영역에, 각각 위치하는, 적색 발광 기능층(405R), 녹색 발광 기능층(405G) 및 정공 수송층(443B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(405B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(405B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층(405B) 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜7＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(405B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(462)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 전자 수송층(462) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(463)을 형성했다.
＜9＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(463) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(408)을 형성했다.
＜10＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 실시예 2에 대하여, 제1 전자 주입층(361)의 형성이 생략되어, 정공 수송층(343)이 형성되는 대신에 정공 수송층(443B)이 형성된, 도 13에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 표시 장치를 제조했다.
(비교예 22)
도 14는, 비교예 22에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(521)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(521) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(503R, 503G, 503B)/개별 전극)을 형성했다.
그리고, 양극(503R, 503G, 503B)이 형성된 기판(521)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(503R, 503G, 503B)이 형성된 기판(521) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(521)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(503R, 503G, 503B)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(521)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(501R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(501G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3C＞ 다음으로, 청색 발광 소자(501B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3D＞ 다음으로, 3A, 3B, 3C의 각 공정에서 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(521)을 가열하고, 각 양극(503R, 503G, 503B) 상에, 각각, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(541R, 541G, 541B)을 형성했다.
＜4A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(501R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(501G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4C＞ 다음으로, 4A 및 4B의 각 공정에서 도포한 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(521)을 가열했다. 또한, 기판(521)의, 적색 발광 소자(501R) 및 녹색 발광 소자(501G)를 형성해야 하는 영역을 자일렌에 의해 린스했다. 이에 따라, 각 정공 주입층(541R 및 541G) 상에, 각각, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 중간층(542R 및 542G)을 형성했다.
＜5A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(501R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(501G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5C＞ 다음으로, 청색 발광 소자(501B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, α-NPD의 1.0wt％ 테트라린 용액을 도포했다.
＜5D＞ 다음으로, 5A, 5B 및 5C의 각 공정에서 도포한, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, α-NPD의 테트라린 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(521)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(542R 및 542G) 상에, 각각, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 적색 발광 기능층(505R)과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 녹색 발광 기능층(505G)을 형성했다. 또한, 정공 주입층(541B) 상에, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(543B)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 적색 발광 소자(501R)를 형성해야 하는 영역, 녹색 발광 소자(501G)를 형성해야 하는 영역 및 청색 발광 소자(501B)를 형성해야 하는 영역에, 각각 위치하는, 적색 발광 기능층(505R), 녹색 발광 기능층(505G) 및 정공 수송층(543B) 상에, Cs2CO3을 증착원으로서 진공 증착법으로 형성한 평균 두께 0.5㎚의 Cs를 포함하는 증착막을 형성하여, 제1 전자 주입층(561)으로 했다.
＜7＞ 다음으로, 제1 전자 주입층(561) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(505B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(505B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층(505B) 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜8＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(505B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(562)을 형성했다.
＜9＞ 다음으로, 전자 수송층(562) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(563)을 형성했다.
＜10＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(563) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(508)을 형성했다.
＜11＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 실시예 1에 대하여, 정공 수송층(343)이 형성되는 대신에 정공 수송층(543B)이 형성된, 도 14에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 표시 장치를 제조했다.
(비교예 23)
도 15는, 비교예 23에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(621)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(621) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(603R, 603G, 603B)/개별 전극)을 형성했다.
그리고, 양극(603R, 603G, 603B)이 형성된 기판(621)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(603R, 603G, 603B)이 형성된 기판(621) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(621)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(603R, 603G, 603B)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(621)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(601R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(601G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3C＞ 다음으로, 청색 발광 소자(601B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다.
＜3D＞ 다음으로, 3A, 3B, 3C의 각 공정에서 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(621)을 가열하고, 각 양극(603R, 603G, 603B) 상에, 각각, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(641R, 641G, 641B)을 형성했다.
＜4A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(601R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(601G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜4C＞ 다음으로, 4A 및 4B의 각 공정에서 도포한 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(621)을 가열했다. 또한, 기판(621)의, 적색 발광 소자(601R) 및 녹색 발광 소자(601G)를 형성해야 하는 영역을 자일렌에 의해 린스했다. 이에 따라, 각 정공 주입층 (641R 및 641G) 상에, 각각, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 중간층(642R 및 642G)을 형성했다.
＜5A＞ 다음으로, 적색 발광 소자(601R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5B＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(601G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다.
＜5C＞ 다음으로, 5A 및 5B의 각 공정에서 도포한, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(621)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(642R 및 642G) 상에, 각각, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 적색 발광 기능층(605R)과, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 60㎚의 녹색 발광 기능층(605G)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 적색 발광 소자(601R)를 형성해야 하는 영역, 녹색 발광 소자(601G)를 형성해야 하는 영역 및 청색 발광 소자(601B)를 형성해야 하는 영역에, 각각 위치하는, 적색 발광 기능층(605R), 녹색 발광 기능층(605G) 및 정공 주입층(641B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(643)을 형성했다.
＜7＞ 다음으로, 정공 수송층(643) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(605B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(605B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜8＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(605B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(662)을 형성했다.
＜9＞ 다음으로, 전자 수송층(662) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(663)을 형성했다.
＜10＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(663) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(608)을 형성했다.
＜11＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 실시예 2에 대하여, 제1 전자 주입층(361)의 형성이 생략된, 도 15에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 표시 장치를 제조했다.
(비교예 24R)
도 16은, 비교예 24R에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12의 적색 발광 소자(301R)에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(721)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(721) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(703R))을 형성했다.
그리고, 양극(703R)이 형성된 기판(721)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(703R)이 형성된 기판(721) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽(뱅크)을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(721)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(703R)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(721)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3＞ 다음으로, 적색 발광 소자(701R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다. 또한, 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(721)을 가열하고, 양극(703R) 상에, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(741R)을 형성했다.
＜4＞ 다음으로, 적색 발광 소자(701R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다. 또한, 도포한 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(721)을 가열했다. 이어서, 기판(721)의, 적색 발광 소자(701R)를 형성해야 하는 영역을 자일렌에 의해 린스했다. 이에 따라, 각 정공 주입층(741R) 상에, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 중간층(742R)을 형성했다.
＜5＞ 다음으로, 적색 발광 소자(701R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다. 또한, 도포한 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(721)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(742R) 상에, 상기 일반식 (17)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 80㎚의 적색 발광 기능층(705R)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 적색 발광 기능층(705R) 상에, Cs2CO3을 증착원으로서 진공 증착법으로 형성한 평균 두께 1㎚의 Cs를 포함하는 증착막을 형성하여, 제2 전자 주입층(763)으로 했다.
＜7＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(763) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(708)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 16에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조 적색 발광 소자(701R)를 제조했다. 이 적색 발광 소자(701R)는, 실시예 2의 적색 발광 소자(301R), 비교예 21의 적색 발광 소자(401R), 비교예 22의 적색 발광 소자(501R) 및 비교예 23의 적색 발광 소자(601R)의 특성을 규격화하기 위해 이용했다.
(비교예 24G)
도 17은, 비교예 24G에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12의 녹색 발광 소자(301G)에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(821)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(821) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(803G))을 형성했다.
그리고, 양극(803G)이 형성된 기판(821)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(803G)이 형성된 기판(821) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽(뱅크)을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(821)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(803G)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(821)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(801G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다. 또한, 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(821)을 가열하고, 양극(803G) 상에, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(841G)을 형성했다.
＜4＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(801G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 1.5wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다. 또한, 도포한 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(821)을 가열했다. 이어서, 기판(821)의, 녹색 발광 소자(801G)를 형성해야 하는 영역을 자일렌에 의해 린스했다. 이에 따라, 각 정공 주입층(841G) 상에, 상기 일반식 (16)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 중간층(842G)을 형성했다.
＜5＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(801G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다. 또한, 도포한 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(821)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(842G) 상에, 상기 일반식 (19)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 80㎚의 녹색 발광 기능층(805G)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 녹색 발광 기능층(805G) 상에, Cs2CO3을 증착원으로서 진공 증착법으로 형성한 평균 두께 1㎚의 Cs를 포함하는 증착막을 형성하여, 제2 전자 주입층(863)으로 했다.
＜7＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(863) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(808)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 17에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 녹색 발광 소자(801G)를 제조했다. 이 녹색 발광 소자(801G)는, 실시예 2의 녹색 발광 소자(301G), 비교예 21의 녹색 발광 소자(401G), 비교예 22의 녹색 발광 소자(501G) 및 비교예 23의 녹색 발광 소자(601G)의 특성을 규격화하기 위해 이용했다.
(비교예 24B)
도 18은, 비교예 24B에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12의 청색 발광 소자(301B)에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(921)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(921) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO막을 형성한 후, 이 ITO막을 포토리소그래피법을 이용하여 패터닝함으로써 ITO 전극(양극(903B))을 형성했다.
그리고, 양극(903B)이 형성된 기판(921)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(903B)이 형성된 기판(921) 상에, 스핀 코팅법에 의해, 아크릴계 수지로 구성되는 절연층을 형성한 후, 이 절연층을 포토리소그래피법을 이용하여 ITO 전극을 노출시키도록 패터닝함으로써 격벽(뱅크)을 형성했다. 또한, 격벽이 형성된 기판(921)의 표면을, 우선 O2 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라 양극(903B)의 표면과 격벽의 표면(벽면을 포함함)이 활성화되어 친액화된다. 이어서, 격벽이 형성된 기판(921)의 표면을, CF4 가스를 처리 가스로서 플라즈마 처리한다. 이에 따라, 아크릴계 수지로 이루어지는 격벽의 표면에만 CF4 가스가 반응하여 발액화된다.
＜3＞ 다음으로, 청색 발광 소자(901B)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 1.0wt％ PEDOT/PSS 수분산액을 도포했다. 또한, 도포한 PEDOT/PSS 수분산액을 건조한 후, 대기 중에서 기판(921)을 가열하고, 양극(903B)상에, PEDOT/PSS로 구성되는 평균 두께 50㎚의 이온 전도성의 정공 주입층(941B)을 형성했다.
＜4＞ 다음으로, 정공 주입층(941B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(943B)을 형성했다.
＜5＞ 다음으로, 정공 수송층(943B) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(905B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(905B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜6＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(905B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(962)을 형성했다.
＜7＞ 다음으로, 전자 수송층(962) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(963)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 제2 전자 주입층(963) 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(908)을 형성했다.
＜9＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 18에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 청색 발광 소자(901B)를 제조했다. 이 청색 발광 소자(901B)는, 실시예 2의 청색 발광 소자(301B), 비교예 21의 청색 발광 소자(401B), 비교예 22의 청색 발광 소자(501B) 및 비교예 23의 청색 발광 소자(601B)의 특성을 규격화하기 위해 이용했다.
(비교예 25B)
도 19는, 비교예 25B에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12의 청색 발광 소자(301B)에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(2121)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(2121) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO 전극(양극(2103B))을 형성했다.
그리고, 양극(2103B)이 형성된 기판(2121)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(2103B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 하기식 (21)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 50㎚의 정공 주입층(2141B)을 형성했다.
＜3＞ 다음으로, 정공 주입층(2141B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(2143B)을 형성했다.
＜4＞ 다음으로, 정공 수송층(2143B) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(2105B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(2105B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜5＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(2105B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(2162)을 형성했다.
＜6＞ 다음으로, 전자 수송층(2162) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(2163)을 형성했다.
＜7＞ 다음으로, 전자 주입층상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(2108)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 19에 나타내는 바와 같은 양극(2103B) 상의 각 층이 증착층으로 구성되며, 정공 주입층(2141B)에 이온 전도성의 재료를 이용하지 않고, 또한 제1 전자 주입층을 갖지 않는, 보텀 이미션 구조의 청색 발광 소자(2101B)를 제조했다.
(비교예 26B)
도 20은, 비교예 26B에 따른 발광 장치의 개략 단면도로, 도 12의 청색 발광 소자(301B)에 대응하고 있다.
＜1＞ 우선, 평균 두께 1.0㎜의 투명한 유리 기판을 기판(2221)으로서 준비했다. 다음으로, 이 기판(2221) 상에, 스퍼터법에 의해, 평균 두께 50㎚의 ITO 전극(양극(2203B))을 형성했다.
그리고, 양극(2203B)이 형성된 기판(2221)을 아세톤, 2-프로판올의 순으로 침지하고, 초음파 세정한 후, 산소 플라즈마 처리를 행했다.
＜2＞ 다음으로, 양극(2203B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 상기식 (21)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 50㎚의 정공 주입층(2241B)을 형성했다.
＜3＞ 다음으로, 양극(2241B) 상에, Cs2CO3을 증착원으로서 진공 증착법으로 형성한 평균 두께 0.5㎚의 Cs를 포함하는 증착막을 형성하여, 제1 전자 주입층(2261B)으로 했다.
＜4＞ 다음으로, 제1 전자 주입층(2261B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, α-NPD로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(2243B)을 형성했다.
＜5＞ 다음으로, 정공 수송층(2243B) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 20㎚의 청색 발광 기능층(2205B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(2205B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (8)로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (11)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜6＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(2205B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(Alq3)으로 구성되는 평균 두께 20㎚의 전자 수송층(2262)을 형성했다.
＜7＞ 다음으로, 전자 수송층(2262) 상에, 진공 증착법을 이용하여 불화 리튬(LiF)으로 구성되는, 평균 두께 1㎚의 제2 전자 주입층(2263)을 형성했다.
＜8＞ 다음으로, 전자 주입층 상에, 진공 증착법을 이용하여 Al으로 구성되는, 평균 두께 100㎚의 음극(2208)을 형성했다.
＜9＞ 다음으로, 형성한 각 층을 덮도록, 유리제의 보호 커버(봉지 부재)를 씌워, 에폭시 수지에 의해 고정, 봉지했다.
이상의 공정에 의해, 도 20에 나타내는 바와 같은 각 층이 증착층으로 구성되는 청색 발광 소자를 제조했다. 상세하게는, 양극(2203B) 상의 각 층이 증착층으로 구성되며, 정공 주입층(2241B)에 이온 전도성의 재료를 이용하지 않고, 또한 제1 전자 주입층(2261B)을 갖는, 보텀 이미션 구조의 청색 발광 소자(2201B)를 제조했다.
(비교예 27R)
도 16을 이용하여 설명한다.
상기 비교예 24R에 있어서의 상기 공정 ＜5＞를, 하기 공정 ＜5'＞와 같이 변경한 것 이외는, 상기 비교예 24R과 동일하게 하여, 도 16에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 적색 발광 소자(701R)를 제조했다. 이 비교예 27R의 적색 발광 소자(701R)는, 실시예 2의 적색 발광 소자(301R)의 특성을 규격화하기 위해 이용했다.
＜5'＞ 다음으로, 적색 발광 소자(701R)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (18)로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다. 또한, 도포한 상기 일반식 (18)로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(721)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(742R) 상에, 상기 일반식 (18)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 80㎚의 적색 발광 기능층(705R)을 형성했다.
(비교예 27G)
도 17을 이용하여 설명한다.
상기 비교예 24G에 있어서의 상기 공정 ＜5＞를, 하기 공정 ＜5'＞와 같이 변경한 것 이외는, 상기 비교예 24G와 동일하게 하여, 도 17에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 녹색 발광 소자(801G)를 제조했다. 이 비교예 27G의 녹색 발광 소자(801G)는, 실시예 2의 녹색 발광 소자(301G)의 특성을 규격화하기 위해 이용했다.
＜5'＞ 다음으로, 녹색 발광 소자(801G)를 형성해야 하는 영역에 위치하는 격벽의 내측에, 잉크젯법을 이용하여, 상기 일반식 (20)으로 나타나는 화합물의 1.2wt％ 테트라메틸벤젠 용액을 도포했다. 또한, 도포한 상기 일반식 (20)으로 나타나는 화합물의 테트라메틸벤젠 용액을 건조한 후, 질소 분위기 중에서 기판(821)을 가열한다. 이에 따라, 각 중간층(842G) 상에, 상기 일반식 (20)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 80㎚의 녹색 발광 기능층(805G)을 형성했다.
(비교예 27B)
도 18을 이용하여 설명한다.
상기 비교예 24B에 있어서의 상기 공정 ＜4＞, 상기 공정 ＜5＞ 및 상기 공정 ＜6＞을, 각각, 하기 공정 ＜4'＞, 하기 공정 ＜5'＞ 및 하기 공정 ＜6'＞와 같이 변경한 것 이외는, 상기 비교예 24B와 동일하게 하여, 도 18에 나타내는 바와 같은 보텀 이미션 구조의 청색 발광 소자(901B)를 제조했다. 이 비교예 27B의 청색 발광 소자(901B)는, 실시예 2의 청색 발광 소자(301B)의 특성을 규격화하기 위해 이용했다.
＜4'＞ 다음으로, 정공 주입층(941B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 상기식 (6)으로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 10㎚의 정공 수송층(943B)을 형성했다.
＜5'＞ 다음으로, 정공 수송층(943B) 상에, 진공 증착법을 이용하여 이하에 나타내는 구성 재료로 구성되는 평균 두께 10㎚의 청색 발광 기능층(905B)을 형성했다.
여기에서, 청색 발광 기능층(905B)의 구성 재료로서는, 호스트 재료로서 상기식 (10)으로 나타나는 화합물을 이용하고, 게스트 재료로서 상기식 (12)로 나타나는 화합물을 이용했다. 또한, 청색 발광 기능층 중의 게스트 재료(도펀트)의 함유량(도프 농도)은, 호스트 재료에 대하여 중량비로 5.0％로 했다.
＜6'＞ 다음으로, 청색 발광 기능층(905B) 상에, 진공 증착법을 이용하여, 상기식 (14)로 나타나는 화합물로 구성되는 평균 두께 30㎚의 전자 수송층(962)을 형성했다.
4. 평가
각 실시예 및 각 비교예의 표시 장치 및 발광 소자에 대해서, 각각, 휘도가 10cd/㎡가 되도록 발광 소자에 정전류를 흘려, 이때에 발광하는 발광 소자 빛의 색을 육안으로 관찰했다.
여기에서, 10cd/㎡라는 저휘도의 값을 선택한 이유는, 본 발명의 각 실시예의 각 발광 소자 및 각 비교예의 각 발광 소자에 있어서, 가령 고휘도측(고전류 밀도측)에서 원하는 발광색이 얻어졌다 해도, 저휘도측(저전류 밀도측)으로 감에 따라 발광색이 변화하여, 저휘도측(저전류 밀도측)에서는 원하는 발광색이 얻어지지 않는 경우가 있었기 때문이다. 반대로, 저휘도측(저전류 밀도측)에서 원하는 발광색이 얻어지면, 고휘도측(고전류 밀도측)에서도 문제없이 원하는 발광색이 얻어졌다. 또한, 여기에서 원하는 발광색이 얻어진다는 것은, 적색 발광 소자에서는 적색 발광이, 녹색 발광 소자에서는 녹색 발광이, 청색 발광 소자에서는 청색 발광이 얻어지는 것을 가리킨다.
또한, 각 실시예 및 각 비교예의 표시 장치 및 발광 소자에 대해서, 각각, 휘도가 1,000cd/㎡가 되도록 발광 소자에 정전류를 흘려, 발광 소자에 걸린 전압, 발광 소자로부터 방출된 빛의 전류 효율을 측정했다.
또한, 각 실시예 및 각 비교예의 표시 장치 및 발광 소자에 대해서, 각각, 초기 휘도가 1,000cd/㎡가 되도록 발광 소자에 정전류를 흘려, 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간(LT80)을 측정했다.
그리고, 실시예 2, 비교예 21, 22, 23에 대해서는, 비교예 24R, 24G, 24B에서 측정된 측정값을 기준으로서 규격된 값을 구했다. 또한, 실시예 3에 대해서는, 비교예 27R, 27G, 27B에서 측정된 측정값을 기준으로서 규격된 값을 구했다.
이들 결과를 표 1, 표 2에 나타낸다.
표 1, 2로부터 분명한 바와 같이, 각 실시예의 표시 장치에 있어서, 이들이 구비하는 발광 소자는, 적색 발광 소자(301R)에서는 적색 발광 기능층(305R)과 청색 발광 기능층(305B)과의 사이에, 녹색 발광 소자(301G)에서는 녹색 발광 기능층(305G)과 청색 발광 기능층(305B)과의 사이에, 청색 발광 소자(301B)에서는 정공 주입층(341B)과 청색 발광 기능층(305B)과의 사이에, 각각, 캐리어 선택층으로서 제1 전자 주입층(361)과 정공 수송층(343)이 삽입된 구성으로 되어 있음으로써, 적색 발광 소자(301R)에서는 적색 발광 기능층(305R)이, 녹색 발광 소자(301G)에서는 녹색 발광 기능층(305G)이, 청색 발광 소자(301B)에서는 청색 발광 기능층(305B)이, 각각, 선택적으로 발광했다. 그 결과, 적색, 녹색 및 청색의 각 발광 소자(301R, 301G, 301B)에 있어서, 각각, 높은 색순도의 적색 발광, 녹색 발광 및 청색 발광이 얻어진다. 또한, 적색, 녹색 및 청색의 발광 소자(301R, 301G, 301B) 전부에 있어서, 실시예 2에서는 0.89 이상, 실시예 3에서는 0.93 이상이라는 높은 규격화 전류 효율이 얻어져, 발광 효율이 우수한 소자가 되었다. 또한, 적색, 녹색 및 청색의 발광 소자(301R, 301G, 301B) 전부에 있어서, 실시예 2에서는 0.72 이상, 실시예 3에서는 0.65 이상이라는 우수한 규격화 수명이 얻어져, 장기 수명화가 도모된 것이 되었다. 더하여, 적색 및 녹색의 발광 소자(301R, 301G)의 규격화 전압은, 실시예 2에서는 1.15 이하, 실시예 3에서는 1.07 이하로 억제되어 있어, 구동 전압의 관점에서도 우수한 특성이 얻어졌다.
실시예 2 및 실시예 3에 대하여, 비교예 21의 표시 장치에서는, 제1 전자 주입층(361)과 정공 수송층(343)과의 삽입이 생략되어 있다. 이 때문에, 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)에서는, 각각, 청색 발광 기능층(405B)으로부터 적색 발광 기능층(405R) 및 녹색 발광 기능층(405G)으로의 전자의 주입이 원활히 행해지지 않아, 그 결과, 적색 및 녹색 외에, 청색이 발광해 버리는 결과가 되었다. 이에 따라, 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)에 있어서, 각각, 적색 및 녹색의 색순도가 큰폭으로 저하했다. 이는, 비교예 21의 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)에 있어서, 청색 발광 기능층(405B)으로부터, 적색 발광 기능층(405R) 또는 녹색 발광 기능층(405G)으로의 전자 주입성이 불충분하기 때문에, 적색 발광 기능층(405R) 또는 녹색 발광 기능층(405G)뿐만 아니라, 청색 발광 기능층(405B)도 동시에 발광했기 때문이다.
또한, 비교예 21의 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)의 규격화 수명(LT80)이, 각각, 0.13 및 0.38로 낮은 값을 나타냈다. 이는, 비교예 21의 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)에 있어서, 청색 발광 기능층(405B)으로부터, 적색 발광 기능층(405R) 또는 녹색 발광 기능층(405G)으로의 전자 주입성이 불충분하기 때문에, 적색 발광 기능층(405R) 또는 녹색 발광 기능층(405G)의 음극(408)측 계면의, 전자에 의한 열화가 컸기 때문이라고 생각된다.
또한, 비교예 21의 청색 발광 소자(401B)의 규격화 수명도 0.51로 낮은 값이 되었다. 이는, 비교예 21의 청색 발광 소자(401B)의 정공 수송층(443B)을 잉크젯법으로 성막했기 때문이다. 즉, 진공 증착법과 같은 기상 프로세스를 이용하면, 정공 수송층(443B)의 음극(408)측 계면을, 진공 이외의 분위기에 노출시키는 일 없이, 다음의 청색 발광 기능층(405B)의 성막을 연속적으로 행할 수 있지만, 잉크젯법과 같은 액상 프로세스를 이용하면, 정공 수송층(443B)의 성막은 진공 분위기에서 행하는 것이 곤란하기 때문에, 정공 수송층(443B)의 성막은 진공 이외의 분위기(예를 들면 대기나 질소)에서 행하게 되어, 적어도 정공 수송층(443B)의 음극(408)측 계면은 진공 이외의 분위기에 노출되게 된다. 이와 같이 액상 프로세스를 이용하여 정공 수송층(443B)을 성막한 경우, 정공 수송층(443B)의 음극(408)측 계면이 오염되어 쉬워져, 이것이 청색 발광 소자(401B)의 수명을 짧게 한다. 또한, 액상 프로세스로 정공 수송층(443B)의 성막을 행하는 경우, 정공 수송 재료를 용매에 용해시킨 용액을 성막에 이용하기 때문에, 정공 수송층(443B) 내에 극미량의 용매가 잔류하여, 이것이 정공 수송층(443B) 전체를 오염시키기 때문에, 청색 발광 소자(401B)의 수명을 짧게 하고 있다고 생각된다.
더하여, 비교예 21의 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)의 규격화 전압이 1.25 및 1.27로 높은 값을 나타냈다. 이는, 비교예 21의 적색 발광 소자(401R) 및 녹색 발광 소자(401G)에 있어서, 청색 발광 기능층(405B)으로부터, 적색 발광 기능층(405R) 또는 녹색 발광 기능층(405G)으로의 전자 주입성이 불충분하기 때문에, 적색 발광 기능층(405R) 및 녹색 발광 소자(405G)의 음극(408)측 계면에서의, 전자에 대한 에너지 장벽이 높다는 상태가 발생하여, 그 결과, 구동 전압이 2할 이상 상승한다는 결과가 되었다고 생각된다.
또한, 비교예 22의 표시 장치에서는, 실시예 2 및 실시예 3에 대하여, 정공 수송층(343)의 삽입이 생략되어 있다. 그러나, 적색 발광 소자(501R) 및 녹색 발광 소자(501G)에 있어서, 청색 발광 기능층(505B)과 적색 발광 기능층(505R) 및 녹색 발광 기능층(505G)의 사이에 제1 전자 주입층(561)이 존재하고 있기 때문에, 청색 발광 기능층(505B)으로부터 적색 발광 기능층(505R) 및 녹색 발광 기능층(505G)으로의 전자의 주입이 원활히 행해져, 그 결과, 적색 발광 소자(501R)에서는 적색 발광 기능층(505R)만이, 녹색 발광 소자(501G)에서는 녹색 발광 기능층(505G)만이, 선택적으로 발광하여, 청색 발광 기능층(505B)의 발광을 억제할 수 있었다. 단, 청색 발광 소자(501B)에 있어서, 전자 주입층(561)이 청색 발광 기능층(505B)에 접하는 구조로 되어 있기 때문에, 이 전자 주입층(561)이 청색 발광 기능층(505B)의 발광을 저해하여, 이 때문에, 규격화 전류 효율과 규격화 수명이 극단적으로 낮은 값이 되어, 실용 레벨의 특성에 먼 결과가 되었다. 또한, 전류 효율이 극단적으로 낮아지는 것에 기인하여, 구동 전압도 1.36으로 큰폭으로 상승하는 결과가 되었다.
또한, 비교예 23의 표시 장치에서는, 실시예 2 및 실시예 3에 대하여, 제1 전자 주입층(361)의 삽입이 생략되어 있다.
이 때문에, 적색 발광 소자(601R)에 있어서, 청색 발광 기능층(605B)으로부터 정공 수송층(643)으로의 전자 주입 및, 정공 수송층(643)으로부터 적색 발광 기능층(605R)으로의 전자의 주입이 원활히 행해지지 않는다. 이 때문에, 적색 발광 기능층(605R)은 거의 발광하지 않고, 청색 발광 기능층(605B)이 강하게 발광해 버리는 결과가 되었다.
마찬가지로, 비교예 23의 표시 장치의 녹색 발광 소자(601G)에 있어서, 청색 발광 기능층(605B)으로부터 정공 수송층(643)으로의 전자 주입 및, 정공 수송층(643)으로부터 녹색 발광 기능층(605G)으로의 전자의 주입이 원활히 행해지지 않는다. 이 때문에, 녹색 발광 기능층(605G)은 거의 발광하지 않고, 청색 발광 기능층(605B)이 강하게 발광해 버리는 결과가 되었다.
즉, 비교예 23의 표시 장치에서는, 적색 발광 소자(601R)와 녹색 발광 소자(601G)와 청색 발광 소자(601B)의 전부가 청색으로 발광했다.
이상의 각 실시예와 각 비교예의 결과를 정리하면 이하와 같다. 우선, 적색 발광 소자와 녹색 발광 소자에 있어서, 원하는 발광색 및 0.60 이상의 실용 레벨의 규격화 수명이 얻어진 것은, 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 22이다.
그러나, 비교예 22의 청색 발광 소자(501B)의 전류 효율은 극단적으로 낮고, 수명도 극단적으로 짧았기 때문에, 비교예 22는 표시 장치로서 실용 레벨에 이르지 못했다.
다음으로, 청색 발광 소자에 있어서, 원하는 발광색 및 0.60 이상의 실용 레벨의 규격화 수명이 얻어진 것은, 실시예 2, 실시예 3 및 비교예 23이다. 그러나, 비교예 23의 적색 발광 소자(601R)와 녹색 발광 소자(601G)는, 청색으로 발광했기 때문에, 표시 장치로서 실용 레벨에 이르지 못했다.
이상으로부터, 표시 장치로서 실용 레벨에 이른 것은, 실시예 2와 실시예 3뿐이었다.
또한, 본 발명의 실시예 2 및 실시예 3의 적색 발광 소자(301R), 녹색 발광 소자(301G) 및 청색 발광 소자(301B)의 전부에 있어서, 원하는 색이 얻어진 것은, 제1 전자 주입층(361)과 정공 수송층(343)의 적층체가 캐리어 선택층으로서 기능했기 때문이다. 또한, 본 발명의 실시예 2 및 실시예 3의 적색 발광 소자(301R) 및 녹색 발광 소자(301G)에 있어서, 0.60 이상의 실용 레벨의 규격화 수명이 얻어진 것도, 제1 전자 주입층(361)과 정공 수송층(343)과의 적층체가 캐리어 선택층으로서 기능했기 때문이다. 또한, 본 발명의 각 실시예의 청색 발광 소자(301B)에 있어서, 0.60 이상의 실용 레벨의 규격화 수명이 얻어진 것은, 제1 전자 주입층(361)과 정공 수송층(343)과의 적층체가 캐리어 선택층으로서 기능하고, 또한 정공 수송층(343)과 청색 발광 기능층(305B)을 진공 증착법에 따라 성막했기 때문이다.
비교예 21과 비교예 23의 청색 발광 소자의 비교로부터, 비교예 23의 진공 증착법에 따라 성막한 정공 수송층(643)을 갖는 청색 발광 소자(601B)에서는, 비교예 21의 잉크젯법에 따라 성막한 정공 수송층(443B)을 갖는 청색 발광 소자(401B)에 비해, 2배 가까운 수명이 얻어져, 비교예 23의 청색 발광 소자(601B)의 발광 수명은 실용 레벨에 이르렀다. 또한, 실시예 2와 비교예 23의 청색 발광 소자의 비교로부터, 실시예 2의 청색 발광 소자(301B)의 발광 수명은, 비교예 23의 청색 발광 소자(601B)의 발광 수명과 동등하고, 실용 레벨에 이르고 있는 것을 알 수 있다. 이는, 실시예 2의 정공 수송층(343)과 청색 발광 기능층(305B)을, 비교예 23의 정공 수송층(643)과 청색 발광 기능층(605B)과 동일하게, 진공 증착법으로 성막한 것에 기인한다.
마찬가지로, 실시예 3과 비교예 27B의 청색 발광 소자의 비교로부터, 실시예 3의 청색 발광 소자(301B)의 발광 수명은, 비교예 27B의 청색 발광 소자(901B)의 발광 수명과 동등하고, 실용 레벨에 이르고 있는 것을 알 수 있다. 이는, 실시예 3의 정공 수송층(343)과 청색 발광 기능층(305B)을, 비교예 27B의 정공 수송층(943)과 청색 발광 기능층(905B)과 동일하게, 진공 증착법으로 성막한 것에 기인한다.
또한, 전술의 전류 효율의 측정 방법에 따라 측정한 측정값으로부터, 비교예 23의 청색 발광 소자(601B)의 전류 효율과, 실시예 2의 청색 발광 소자(301B)의 전류 효율을, 각각, 비교예 23의 청색 발광 소자(601B)의 전류 효율로 규격화한 값을 구했다. 또한, 비교예 25B의 청색 발광 소자(2101B)의 전류 효율과, 비교예 26B의 청색 발광 소자(2201B)의 전류 효율을, 각각, 비교예 25B의 청색 발광 소자(2101B)의 전류 효율로 규격화된 값을 구했다.
이들 결과를 표 3, 표 4에 나타낸다.
여기에서, 표 3은, 청색 발광 소자(601B 및 301B)가 각각 갖는 정공 주입층(641B 및 341B)이, 이온 전도성의 정공 주입 재료로 구성되는 경우에 있어서, 제1 전자 주입층(361)의 유무가 청색 발광 소자(601B 및 301B)의 전류 효율에 어떻게 영향을 미치는지를 나타내는 것이다. 이에 대하여, 표 4는, 청색 발광 소자(2101B 및 2201B)가 각각 갖는 정공 주입층(2141B 및 2241B)이, 이온 전도성의 정공 주입 재료로 구성되지 않는 경우에 있어서, 제1 전자 주입층(2261B)의 유무가 청색 발광 소자(2101B 및 2201B)의 전류 효율에 어떻게 영향을 미치는지를 나타내는 것이다.
표 3으로부터 분명한 바와 같이, 정공 주입층(641B 및 341B)이 이온 전도성의 정공 주입 재료로 구성되는 경우, 제1 전자 주입층(361)을 갖는 청색 발광 소자(301B)의 전류 효율은, 제1 전자 주입층(361)을 갖지 않는 청색 발광 소자(601B)의 전류 효율과 크게 다르지 않다. 이에 대하여, 표 4로부터 분명한 바와 같이, 정공 주입층(2141B 및 2241B)이 이온 전도성의 정공 주입 재료로 구성되지 않는 경우, 제1 전자 주입층(2261B)을 갖는 청색 발광 소자(2201B)의 전류 효율은, 제1 전자 주입층(2261B)을 갖지 않는 청색 발광 소자(2101B)의 전류 효율에 비해, 큰폭으로 저하하는 결과가 되었다.
즉, 정공 주입층/전자 주입층/정공 수송층/청색 발광 기능층/전자 수송층이라는 동일한 적층 구조(적층체)라도, 정공 주입층을 이온 전도성의 정공 주입 재료로 구성하지 않으면, 제1 전자 주입층(2261B)의 존재에 의해, 청색 발광 소자(2201B)의 청색 발광이 현저하게 저해되는 결과가 되었다.
이는, 정공 주입층(2241B)이 이온 전도성의 정공 수송 재료로 구성되지 않는 경우, 제1 전자 주입층(2261B)에 포함되는 전자 주입 재료가 정공 수송층(2243B)이나 청색 발광 기능층(2205B)에 확산되고, 이에 따라, 청색 발광 기능층(2205B)의 청색 발광이 저해된 것을 나타낸다.
이에 대하여, 정공 주입층(341B)이 이온 전도성의 정공 수송 재료로 구성되는 경우, 제1 전자 주입층(361)에 포함되는 전자 주입 재료가 주로, 정공 주입층(341B)에 확산, 또는 정공 주입층(341B)의 음극(308)측 계면에 흡착하기 때문에, 정공 수송층(343)이나 청색 발광 기능층(305B)으로의 확산이 큰폭으로 억제되었다.
즉, 실시예 2 및 실시예 3에 있어서, 제1 전자 주입층(361)과 정공 수송층(343)의 적층체로 이루어지는 캐리어 선택층을 구비하는 청색 발광 소자(301B)를, 높은 전류 효율(발광 효율)로 발광시키려면, 정공 주입층(341B)에 이온 전도성의 정공 주입 재료를 이용할 필요가 있다.
또한, 본 발명은 전술한 실시 형태에 한정되지 않고, 전술한 실시 형태에 여러 가지의 변경이나 개량 등을 가하는 것이 가능하다. 변형예를 이하에 서술한다.
(변형예 1)
도 5를 이용하여 설명한다.
상기 제 2 실시 형태에서는, 발광 소자(1R, 1G 및 1B)에 대하여 본 발명의 발광 소자를 적용하고, 발광 소자(1R 및 1G)의 제3 층이, 각각, 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)이고, 또한 발광 소자(1R 및 1G)의 제1 층이 청색 발광 기능층(5B)인 경우에 대해서 설명했다. 그러나, 본 발명의 적용 범위는, 이러한 경우에 한정되지 않고, 발광 소자(1R 및 1G)의 제3 층과 제1 층이, 각각, 상이한 발광색의 발광 기능층이면 좋고, 예를 들면, 발광 소자(1R 및 1G)의 제3 층이 각각 황색 및 주황색, 제1 층이 녹색을 발광하는 것이라도 좋다. 이 경우, 발광 소자(1R)는 적색 발광 기능층(5R)을 대신하여 황색 발광 기능층을 구비하고, 발광 소자(1G)는 녹색 발광 기능층(5G)을 대신하여 주황색 발광 기능층을 구비하는 것이 된다. 또한, 발광 소자(1R 및 1G)는, 청색 발광 기능층(5B)을 대신하여 녹색 발광 기능층을 구비하는 것이 된다.
단, 제2 실시 형태와 같이, 발광 소자(1R 및 1G)의, 각각의 제3 층에 적색 발광 기능층(5R) 및 녹색 발광 기능층(5G)을, 제1 층에 청색 발광 기능층(5B)을 적용하는 것이 바람직하다.
(변형예 2)
상기 각 실시 형태에서는, 디스플레이 장치(100)를, 기판(21)측으로부터 빛을 취출하는 보텀 이미션 구조의 디스플레이 패널에 적용한 경우에 대해서 설명했지만, 이에 한정되지 않고, 봉지 기판(20)측으로부터 빛을 취출하는 톱 이미션 구조의 디스플레이 패널에도 적용하는 것이 가능하다. 이에 따라, 디스플레이 장치(100, 110)의 색 재현 범위를 향상시킬 수 있다.
(변형예 3)
상기 각 실시 형태에서는, 디스플레이 장치(100)의 빛(R, G, B)을 기판(21)측으로부터 투과시키는데 있어서, 각각의 빛에 대응한 컬러 필터(색 변환층)를 설치하고 있지 않지만, 기판(21)에 접하는 면 또는 기판(21) 내에, RGB의 각 서브 화소에 대응하여 설치된 컬러 필터를 갖는 구조로 해도 좋다. 이에 따라, 디스플레이 장치(100, 110)의 색 재현 범위를 향상시킬 수 있다.
1 : 발광 소자
1R, 301R, 401R, 501R, 601R, 701R : 적색 발광 소자
1G, 301G, 401G, 501G, 601G, 801G : 녹색 발광 소자
1B, 301B, 401B, 501B, 601B, 901B, 2101B, 2201B : 청색 발광 소자
3, 3R, 3G, 3B, 303R, 303G, 303B, 403R, 403G, 403B, 503R, 503G, 503B, 603R, 603G, 603B, 703R, 803G, 903B, 2103B, 2203B : 양극
41, 41R, 41G, 41B, 341R, 341G, 341B, 441R, 441G, 441B, 541R, 541G, 541B, 641R, 641G, 641B, 741R, 841G, 941B, 2141B, 2241B : 정공 주입층
42R, 42G, 342R, 342G, 442R, 442G, 542R, 542G, 642R, 642G, 742R, 842G : 중간층
43, 343, 443B, 543B, 643, 943B, 2143B, 2243B : 정공 수송층
46 : 캐리어 선택층
5R, 305R, 405R, 505R, 605R, 705R : 적색 발광 기능층
5 : 발광층으로서의 발광 기능층
5G, 305G, 405G, 505G, 605G, 805G : 녹색 발광 기능층
5B, 305B, 405B, 505B, 605B, 905B, 2105B, 2205B : 청색 발광 기능층
61, 361, 561, 2261B : 제1 전자 주입층
38 : 기능층
63, 363, 463, 563, 663, 763, 863, 963, 2163, 2263 : 제2 전자 주입층
62, 362, 462, 562, 662, 962, 2162, 2262 : 전자 수송층
8, 308, 408, 508, 608, 708, 808, 908, 2108, 2208 : 음극
19, 29 : 표시 패널
20 : 봉지 기판
21, 321, 421, 521, 621, 721, 821, 921, 2121, 2221 : 기판
100, 110 : 표시 장치로서의 디스플레이 장치
1100 : 전자 기기로서의 퍼스널 컴퓨터
1200 : 전자 기기로서의 휴대 전화기
1300 : 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라
1R, 301R, 401R, 501R, 601R, 701R : 적색 발광 소자
1G, 301G, 401G, 501G, 601G, 801G : 녹색 발광 소자
1B, 301B, 401B, 501B, 601B, 901B, 2101B, 2201B : 청색 발광 소자
3, 3R, 3G, 3B, 303R, 303G, 303B, 403R, 403G, 403B, 503R, 503G, 503B, 603R, 603G, 603B, 703R, 803G, 903B, 2103B, 2203B : 양극
41, 41R, 41G, 41B, 341R, 341G, 341B, 441R, 441G, 441B, 541R, 541G, 541B, 641R, 641G, 641B, 741R, 841G, 941B, 2141B, 2241B : 정공 주입층
42R, 42G, 342R, 342G, 442R, 442G, 542R, 542G, 642R, 642G, 742R, 842G : 중간층
43, 343, 443B, 543B, 643, 943B, 2143B, 2243B : 정공 수송층
46 : 캐리어 선택층
5R, 305R, 405R, 505R, 605R, 705R : 적색 발광 기능층
5 : 발광층으로서의 발광 기능층
5G, 305G, 405G, 505G, 605G, 805G : 녹색 발광 기능층
5B, 305B, 405B, 505B, 605B, 905B, 2105B, 2205B : 청색 발광 기능층
61, 361, 561, 2261B : 제1 전자 주입층
38 : 기능층
63, 363, 463, 563, 663, 763, 863, 963, 2163, 2263 : 제2 전자 주입층
62, 362, 462, 562, 662, 962, 2162, 2262 : 전자 수송층
8, 308, 408, 508, 608, 708, 808, 908, 2108, 2208 : 음극
19, 29 : 표시 패널
20 : 봉지 기판
21, 321, 421, 521, 621, 721, 821, 921, 2121, 2221 : 기판
100, 110 : 표시 장치로서의 디스플레이 장치
1100 : 전자 기기로서의 퍼스널 컴퓨터
1200 : 전자 기기로서의 휴대 전화기
1300 : 전자 기기로서의 디지털 스틸 카메라
Claims (8)
- 양극과,
음극과,
상기 양극과 상기 음극과의 사이에 형성된 발광층과,
상기 양극과 상기 발광층과의 사이에 형성된 전자 주입층과,
상기 양극과 상기 전자 주입층과의 사이에 형성된 정공 주입층을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자. - 제1항에 있어서,
상기 전자 주입층은, 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 또는 그들의 화합물로 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 소자. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 전자 주입층과 상기 발광층과의 사이에 정공 수송층을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 소자. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 전자 주입층과 상기 정공 주입층은 직접 접하고 있는 것을 특징으로 하는 발광 소자. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정공 주입층은 이온 전도성을 갖는 것을 특징으로 하는 발광 소자. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정공 주입층은, 액상 프로세스를 이용하여 형성된 것인 것을 특징으로 하는 발광 소자. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 발광 소자를 구비하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
- 제7항에 기재된 표시 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 전자 기기.
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