KR20130135771A - 유기 금속 착체, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 새로운 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자를 제공한다. 또한, 상기 유기 금속 착체를 제공한다. 또한, 상기 발광 소자를 사용한 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치를 제공한다.
벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 특히, 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 또한, 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체의 3위치의 질소가 금속에 배위되고, 아릴기가 금속에 결합한 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다.
벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 특히, 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 또한, 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체의 3위치의 질소가 금속에 배위되고, 아릴기가 금속에 결합한 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다.
Description
본 발명은 삼중항 여기 상태를 발광으로 변환시킬 수 있는 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자에 관한 것이다. 또한, 상기 유기 금속 착체에 관한 것이다. 또한, 상기 발광 소자를 사용한 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치에 관한다.
최근에는 발광성 유기 화합물이나 무기 화합물을 발광 재료로서 사용한 발광 소자의 개발이 활발히 진행되고 있다. 특히 EL(Electro Luminescence) 소자라고 불리는 발광 소자의 구성은 단지 전극 사이에 발광 재료를 함유한 발광층을 제공한 단순한 구조이며, 박형 경량화가 가능, 입력 신호에 고속으로 응답 가능, 직류 저전압 구동이 가능 등의 특성 때문에, 차세대 플랫 패널 디스플레이 소자로서 주목을 받고 있다. 또한, 이러한 발광 소자를 사용한 디스플레이는 콘트라스트나 화질이 우수하며, 시야각이 넓다는 특징도 갖는다. 더구나, 이들 발광 소자는 면광원이기 때문에, 액정 디스플레이의 백 라이트나 조명 등의 광원으로서의 응용도 검토되고 있다.
발광 물질이 발광성 유기 화합물인 경우에는 발광 소자의 발광 기구는 캐리어 주입형이다. 즉, 전극 사이에 발광층을 끼워 전압을 인가함으로써, 전극으로부터 주입된 전자 및 정공이 재결합되어 발광 물질이 여기 상태가 되고, 이 여기 상태가 기저 상태로 되돌아올 때 발광한다. 그리고, 여기 상태의 종류로서는 일중항 여기 상태(S*)와 삼중항 여기 상태(T*)가 가능하다. 또한, 발광 소자에서의 그것의 통계적인 생성 비율은 S*:T*=1:3인 것으로 생각되고 있다.
발광성 유기 화합물은 일반적으로는 기저 상태가 일중항 상태이다. 따라서, 일중항 여기 상태(S*)로부터의 발광은 동일한 다중도간의 전자 전이(electron transition)이기 때문에 형광이라고 불린다. 한편, 삼중항 여기 상태(T*)로부터의 발광은 다른 다중도간의 전자 전이이기 때문에 인광이라고 불린다. 또한, 형광을 방출하는 화합물(이하에서, 형광성 화합물이라고 함)은 실온에서, 일반적으로 인광은 관측되지 않고 형광만이 관측된다. 따라서, 형광성 화합물을 사용한 발광 소자에서의 내부 양자 효율(주입한 캐리어에 대한 발생하는 포톤(photon)의 비율)의 이론적 한계는 S*:T*=1:3인 것을 근거로 25%라고 생각되고 있다.
한편, 인광성 화합물을 사용하면, 이론상은 내부 양자 효율을 100%로 할 수 있다. 즉 형광성 화합물과 비교하여 4배 큰 발광 효율이 가능해진다. 이와 같은 이유로, 고효율 발광 소자를 실현하기 위해서 인광성 화합물을 사용한 발광 소자의 개발이 최근 활발히 진행되고 있다.
특히 인광성 화합물로서는, 그 인광 양자 효율이 높다는 이유로 이리듐 등을 중심 금속으로서 포함하는 유기 금속 착체가 주목되고 있다. 예를 들어, 적색 발광이 얻어지는 유기 금속 착체로서, 피라진 유도체가 9족 또는 10족의 금속 이온에 대해 오쏘 금속화(orthometallation)한 유기 금속 착체가 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
특허문헌 1에서 보고된 바와 같이, 유기 금속 착체를 사용한 발광 소자의 개발도 진행되고 있는 한편, 발광 효율, 신뢰성, 발광 특성, 합성 수율, 또는 비용 등의 관점에서 개선의 여지가 남아 있으며, 더 우수한 발광 소자의 개발이 요구되고 있다.
상기 문제를 감안하여, 본 발명의 일 형태는 새로운 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 상기 유기 금속 착체를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한, 상기 발광 소자를 사용한 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체가 인광을 발광하는 것을 찾아내었다. 또한, 상기 유기 금속 착체를 한 쌍의 전극 사이에 갖는 발광 소자에 전압을 인가함으로써, 상기 발광 소자는 인광을 발광하고 또 신뢰성이 높은 것을 찾아내었다.
따라서, 본 발명의 일 형태는 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 특히 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이면 좋다. 또한, 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체의 3위치의 질소가 금속에 배위되고, 아릴기가 금속에 결합한 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이면 좋다.
상기 각 구성에 있어서, 금속이 9족 원소 또는 10족 원소이면 바람직하며, 이리듐이 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체이다. 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체는 인광 발광이 가능하기 때문에, 발광 소자의 발광층에 적용하는 데 유익하다.
특히 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하고, 상기 구조에서 최저 삼중항 여기 상태가 형성되는 인광성 유기 금속 착체는 발광에 기여하는 최저 삼중항 여기 상태가 G1 이외의 골격(다른 배위자)에 의해 소광되지 않기 때문에, 효율적으로 인광을 방출할 수 있어 바람직하다. 이와 같은 형태를 실현시키기 위해서, 예를 들어, 상기 구조의 최저 삼중항 여기 에너지가 상기 인광성 유기 금속 착체를 구성하는 다른 골격(다른 배위자)의 최저 삼중항 여기 에너지와 같아지거나 이것보다 낮아지도록 다른 골격(다른 배위자)를 선택하면 좋다. 이러한 구성으로 함으로써, 상기 구조 이외의 골격(배위자)이 어떤 것이라도, 최종적으로는 상기 구조에서 최저 삼중항 여기 상태가 형성되기 때문에, 상기 구조에서 유래하는 인광 발광을 얻을 수 있다. 따라서, 고효율 인광 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 구조를 측쇄로서 갖는 비닐 폴리머 등이 그 대표적인 예이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 일반식 G2로 표현되는 유기 금속 착체이다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 일반식 G3으로 표현되는 유기 금속 착체이다.
일반식 G1, 일반식 G2, 및 일반식 G3에서, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다. 또한, Ｍ은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타낸다.
또한, 일반식 G2에서 M이 9족 원소일 때는 n=3이고, 10족 원소일 때는 n=2이다.
또한, 일반식 G3에서 M이 9족 원소일 때는 n=2이고, 10족 원소일 때는 n=1이다. 또한, L은 1가 음이온성 배위자를 나타낸다.
또한, 일반식 G1, 일반식 G2, 및 일반식 G3에서, M은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타내고, 9족 원소로서는 이리듐이 바람직하고 10족 원소로서는 백금이 바람직하다. 그 이유는 더 효율적으로 인광을 발광시키기 위해서는 중원자 효과(heavy atom effect)의 관점에서 유기 금속 착체의 중심 금속으로서 무거운 금속을 사용하는 것이 바람직하기 때문이다.
또한, M이 이리듐이면, 스핀-궤도 상호 작용이 커진다. 또한, M과 배위자가 금속-탄소 결합을 가짐으로써, 배위자인 벤조푸로피리미딘 유도체로의 전하의 이동(삼중항 MLCT(Metal to Ligand Charge Transfer) 전이라고도 함)이 일어나기 쉬워진다. 이로써, 인광 발광과 같은 금지 전이가 일어나기 쉬워지는 데다가 삼중항 여기 수명도 짧아져, 인광성 유기 금속 착체의 발광 효율을 높이는 효과를 나타내기 때문에 바람직하다.
또한, 본 발명의 다른 일 형태는 상기 유기 금속 착체를 포함하는 발광 소자이다. 특히 상기 유기 금속 착체를 발광층에 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 발광 소자를 갖는 발광 장치, 발광 장치를 갖는 전자 기기, 및 조명 장치도 그 범주에 포함하는 것이다. 또한, 본 명세서에서 발광 장치란, 화상 표시 디바이스 또는 광원(조명 장치를 포함함)을 포함한다. 또한 발광 장치에 커넥터, 예를 들어 FPC(Flexible printed circuit) 또는 TAB(Tape Automated Bonding) 테이프 또는 TCP(Tape Carrier Package)가 부착된 모듈, TAB 테이프나 TCP의 끝에 프린트 배선판이 설치된 모듈, 또는 발광 소자에 COG(Chip On Glass) 방식에 의해 IC(집적 회로)가 직접 설치된 모듈도 모두 발광 장치에 포함하는 것으로 한다.
본 발명의 일 형태는 새로운 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자를 제공할 수 있다. 또한, 상기 유기 금속 착체를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태는 상기 발광 소자를 사용한 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 형태의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 형태의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 형태의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태의 발광 소자 및 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 형태의 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 형태의 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 형태의 조명 장치 및 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)의 1H-NMR 차트.
도 10은 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)의, 디클로로메탄 용액에서의 자외·가시 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼.
도 11은 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)의 1H-NMR 차트.
도 12는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)의 디클로로메탄 용액에서의 자외·가시 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼.
도 13은 실시예의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 14는 발광 소자 1의 전류 밀도-휘도 특성을 도시한 도면.
도 15는 발광 소자 1의 전압-휘도 특성을 도시한 도면.
도 16은 발광 소자 1의 휘도-전류 효율 특성을 도시한 도면.
도 17은 발광 소자 1의 전압-전류 특성을 도시한 도면.
도 18은 발광 소자 1의 발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 19는 발광 소자 1의 구동 시간-정규화 휘도 특성을 도시한 도면.
도 20은 발광 소자 2의 전류 밀도-휘도 특성을 도시한 도면.
도 21은 발광 소자 2의 전압-휘도 특성을 도시한 도면.
도 22는 발광 소자 2의 휘도-전류 효율 특성을 도시한 도면.
도 23은 발광 소자 2의 전압-전류 특성을 도시한 도면.
도 24는 발광 소자 2의 발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 25는 발광 소자 2의 구동 시간-정규화 휘도 특성을 도시한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 형태의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 형태의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 일 형태의 발광 소자 및 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 설명하기 위한 도면.
도 6a 내지 도 6d는 본 발명의 일 형태의 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 형태의 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 일 형태의 조명 장치 및 전자 기기를 설명하기 위한 도면.
도 9는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)의 1H-NMR 차트.
도 10은 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)의, 디클로로메탄 용액에서의 자외·가시 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼.
도 11은 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)의 1H-NMR 차트.
도 12는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)의 디클로로메탄 용액에서의 자외·가시 흡수 스펙트럼 및 발광 스펙트럼.
도 13은 실시예의 발광 소자를 설명하기 위한 도면.
도 14는 발광 소자 1의 전류 밀도-휘도 특성을 도시한 도면.
도 15는 발광 소자 1의 전압-휘도 특성을 도시한 도면.
도 16은 발광 소자 1의 휘도-전류 효율 특성을 도시한 도면.
도 17은 발광 소자 1의 전압-전류 특성을 도시한 도면.
도 18은 발광 소자 1의 발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 19는 발광 소자 1의 구동 시간-정규화 휘도 특성을 도시한 도면.
도 20은 발광 소자 2의 전류 밀도-휘도 특성을 도시한 도면.
도 21은 발광 소자 2의 전압-휘도 특성을 도시한 도면.
도 22는 발광 소자 2의 휘도-전류 효율 특성을 도시한 도면.
도 23은 발광 소자 2의 전압-전류 특성을 도시한 도면.
도 24는 발광 소자 2의 발광 스펙트럼을 도시한 도면.
도 25는 발광 소자 2의 구동 시간-정규화 휘도 특성을 도시한 도면.
본 발명의 실시형태에 대해서 도면을 사용하여 자세히 설명한다. 다만, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않으며, 본 발명의 취지 및 그 범위를 벗어남이 없이 그 형태 및 자세한 사항을 다양하게 변경할 수 있는 것은 당업자라면 용이하게 이해할 수 있다. 따라서, 본 발명은 이하에 기재된 실시형태의 내용에 한정하여 해석되는 것이 아니다. 또한, 이하에서 설명하는 발명의 구성에 있어서, 동일 부분 또는 같은 기능을 갖는 부분에는 동일한 부호를 다른 도면 간에서 공통적으로 사용하고, 그 반복 설명은 생략한다.
(실시형태 1)
새로운 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자, 및 이 유기 금속 착체에 대해서 이하에서 설명한다.
본 발명의 일 형태는 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 특히 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체가 금속에 배위된 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다. 또한, 4위치에 아릴기를 갖는 벤조푸로피리미딘 유도체의 3위치의 질소가 금속에 배위되고, 아릴기가 금속에 결합한 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자이다.
또한, 상기 발광 소자에서, 금속이 9족 원소 또는 10족 원소이면 바람직하며, 이리듐이 더 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 형태는 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체, 일반식 G2로 표현되는 유기 금속 착체, 또는 일반식 G3으로 표현되는 유기 금속 착체이다. 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하고, 이 구조에서 최저 삼중항 여기 상태가 형성되는 인광성 유기 금속 착체는 발광에 기여하는 최저 삼중항 여기 상태가 G1 이외의 골격(다른 배위자)에 의해 소광되지 않기 때문에, 효율적으로 인광을 방출할 수 있어 바람직하다. 이와 같은 형태를 실현하기 위해서 예를 들어, 상기 구조의 최저 삼중항 여기 에너지가 상기 인광성 유기 금속 착체를 구성하는 다른 골격(다른 배위자)의 최저 삼중항 여기 에너지와 같아지거나 또는 그것보다 낮아지도록 다른 골격(다른 배위자)을 선택하면 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 상기 구조 이외의 골격(배위자)이 어떤 것이라도, 최종적으로는 이 구조에서 최저 삼중항 여기 상태가 형성되기 때문에, 이 구조에서 유래하는 인광 발광을 얻을 수 있다. 따라서, 고효율 인광 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 구조를 측쇄로서 갖는 비닐 폴리머 등이 그 대표적인 예이다.
일반식 G1, 일반식 G2, 및 일반식 G3에서, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다. 또한, Ｍ은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타낸다.
또한, 일반식 G2에서 M이 9족 원소일 때는 n=3이고, 10족 원소일 때는 n=2이다.
또한, 일반식 G3에서 M이 9족 원소일 때는 n=2이고, 10족 원소일 때는 n=1이다. 또한, L은 1가 음이온성 배위자를 나타낸다.
또한, 일반식 G3에 있어서, 1가 음이온성 배위자는 베타디케톤 구조를 갖는 1가 음이온성 2자리 킬레이트 배위자, 카복실기를 갖는 1가 음이온성 2자리 킬레이트 배위자, 페놀성 수산기를 갖는 1가 음이온성 2자리 킬레이트 배위자, 또는 2개의 배위자 원소가 모두 질소인 1가 음이온성 2자리 킬레이트 배위자인 것이 바람직하다. 특히 베타디케톤 구조를 갖는 1가 음이온성 2자리 킬레이트 배위자가 안정적이므로 바람직하다.
또한, 1가 음이온성 배위자로서는 하기 일반식 L1 내지 일반식 L7 중 어느 하나인 것이 바람직하다.
일반식 L1 내지 일반식 L7에 있어서, R11 내지 R51은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 할로겐기, 비닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 할로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알콕시기, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬티오기를 나타낸다. 또한, 여기서 말하는 치환기로서, 아릴기, 알킬기, 알케닐기, 알키닐기, 알콕시기, 카보닐기, 카복실기, 수산기, 메르캅토기, 할로겐, 술포닐기, 아미노기 등을 들 수 있다. 또한, A1 내지 A3은 각각 독립적으로 질소, 수소와 결합되는 sp2 혼성 탄소, 또는 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 6인 할로알킬기, 또는 페닐기 중 어느 것과 결합되는 sp2 혼성 탄소를 나타낸다.
또한, 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체, 일반식 G2로 표현되는 유기 금속 착체, 및 일반식 G3으로 표현되는 유기 금속 착체는 인광을 발광할 수 있기 때문에, 발광 소자의 발광층에 적용하는 데 유익하다. 따라서, 본 발명의 바람직한 일 형태는 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체, 일반식 G2로 표현되는 유기 금속 착체, 및 일반식 G3으로 표현되는 유기 금속 착체이다.
특히, 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하고, 상기 구조에서 최저 삼중항 여기 상태가 형성되는 인광성 유기 금속 착체는 효율적으로 인광을 방출할 수 있기 때문에 바람직하다. 이러한 형태를 실현하기 위해서, 예를 들어 상기 구조의 최저 삼중항 여기 에너지가 상기 유기 금속 착체를 구성하는 다른 골격(다른 배위자)의 최저 삼중항 여기 에너지와 같아지거나 이것보다 낮아지도록 다른 골격(다른 배위자)을 선택하면 좋다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 상기 구조 이외의 골격(배위자)이 어떤 것이라도, 최종적으로는 상기 구조에서 최저 삼중항 여기 상태가 형성되기 때문에, 상기 구조에서 유래하는 인광 발광을 얻을 수 있다. 따라서, 고효율 인광 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어, 상기 구조를 측쇄로서 갖는 비닐 폴리머 등이 그 대표적인 예이다.
여기서, 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체, 일반식 G2로 표현되는 유기 금속 착체, 및 일반식 G3으로 표현되는 유기 금속 착체의 합성 방법의 일례에 대해서 이하에서 설명한다.
≪일반식 G0으로 표현되는 4-아릴벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체의 합성 방법≫
하기 일반식 G0으로 표현되는 4-아릴벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체는 다음과 같은 간편한 합성 스킴 a에 의해 합성할 수 있다.
일반식 G0에서, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다.
하기 합성 스킴 a로 표현된 바와 같이, 아릴의 붕산 화합물 A1과 4-클로로벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체 A2를 반응시킴으로써 얻어진다.
합성 스킴 a에서, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다.
상술한 화합물 A1, A2는 다양한 종류가 출시되어 있고, 또 합성 가능하기 때문에, 일반식 G0으로 표현되는 4-아릴벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체는 수많은 종류를 합성할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체는 그 배위자의 변형 형태가 풍부하다는 특징을 갖는다.
≪일반식 G2로 표현되는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체의 합성 방법≫
일반식 G2로 표현되는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체는 하기 합성 스킴 b에 의해 합성할 수 있다. 즉 일반식 G0으로 표현되는 4-아릴벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체와, 할로겐을 포함하는 9족 또는 10족의 금속 화합물(염화 로듐 수화물, 염화 팔라듐, 염화 이리듐, 브로민화 이리듐, 요오드화 이리듐, 테트라클로로 백금산 칼륨 등), 또는 9족 또는 10족의 유기 금속 화합물(아세틸아세토나토 착체, 디에틸술파이드 착체 등)을 혼합한 후에 가열함으로써, 일반식 G2로 표현되는 유기 금속을 얻을 수 있다. 또한, 이 가열 프로세스는 일반식 G0으로 표현되는 4-아릴벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체와, 할로겐을 포함하는 9족 또는 10족의 금속 화합물, 또는 9족 또는 10족의 유기 금속 착체 화합물을 알코올계 용매(글리세롤, 에틸렌 글리콜, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올 등)에 용해한 후에 수행하여도 좋다. 가열 수단으로서 특별히 한정은 없으며, 오일 배스, 샌드 배스(sand bath), 또는 알루미늄 블록을 사용하여도 좋다. 또한, 마이크로파를 가열 수단으로서 사용할 수도 있다.
합성 스킴 b에서, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다. 또한, M은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타낸다. 또한, M이 9족 원소일 때는 n=3이고, M이 10족 원소일 때는 n=2이다.
≪일반식 G3으로 표현되는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체의 합성 방법≫
일반식 G3으로 표현되는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체는 하기 합성 스킴 c-1로 표현된 바와 같이, 일반식 G0으로 표현되는 4-아릴벤조푸로[3,2-d]피리미딘 유도체와, 할로겐을 포함하는 9족 또는 10족의 금속 화합물(염화 로듐 수화물, 염화 팔라듐, 염화 이리듐, 브로민화 이리듐, 요오드화 이리듐, 테트라클로로 백금산 칼륨 등)을 무용매, 또는 알코올계 용매(글리세롤, 에틸렌 글리콜, 2-메톡시에탄올, 2-에톡시에탄올 등) 단독, 또는 알코올계 용매 1종류 이상과 물의 혼합 용매를 사용하여, 불활성 가스 분위기 하에서 가열함으로써, 할로겐으로 가교(架橋)된 구조를 갖는 유기 금속 착체의 1종이며, 신규 물질인 복핵 착체 B를 얻을 수 있다. 가열 수단에 대한 특별한 한정은 없으며, 오일 배스, 샌드 배스(sand bath), 또는 알루미늄 블록을 사용하여도 좋다. 또한, 마이크로파를 가열 수단으로서 사용할 수도 있다.
합성 스킴 c-1에서, X는 할로겐을 나타내고, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다. 또한, M은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타낸다. 또한, M이 9족 원소일 때는 n=2이고, M이 10족 원소일 때는 n=1이다.
또한, 하기 합성 스킴 c-2로 표현되는 바와 같이, 상기 합성 스킴 c-1에 의해 얻어지는 복핵 착체 B와, 1가 음이온성 배위자의 원료 HL을 불활성 가스 분위기 하에서 반응시킴으로써, HL의 프로톤이 이탈되어 L이 중심 금속 M에 배위되어, 일반식 G3으로 표현되는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체가 얻어진다. 가열 수단으로서 특별히 한정은 없으며, 오일 배스, 샌드 배스(sand bath), 또는 알루미늄 블록을 사용하여도 좋다. 또한, 마이크로파를 가열 수단으로서 사용할 수도 있다.
합성 스킴 c-2에서, L은 1가 음이온성 배위자를 나타내고, X는 할로겐을 나타내고, R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고, R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고, Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타낸다. 또한, M은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타낸다. 또한, M이 9족 원소일 때는 n=2이고, M이 10족 원소일 때는 n=1이다.
여기까지 합성 방법의 일례에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체는 다른 어떤 합성 방법에 의해 합성되어도 좋다.
또한, 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체, 일반식 G2로 표현되는 유기 금속 착체, 및 일반식 G3으로 표현되는 유기 금속 착체의 구체적인 예로서는, 구조식 100 내지 구조식 141로 표현되는 유기 금속 착체를 들 수 있다. 다만, 본 발명은 이 구조식으로 표현되는 유기 금속 착체에만 한정되는 것은 아니다.
또한, 상기 구조식 100 내지 구조식 141로 표현되는 유기 금속 착체에는 배위자의 종류에 따라서는 입체 이성체가 존재할 수 있지만, 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체는 이들 이성체도 모두 포함한다.
여기까지 설명한 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체는 인광을 발광할 수 있는 신규 물질이다.
본 실시형태는 다른 실시형태와 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 2)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체, 및 상기 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자에 대해서 도 1을 사용하여 설명한다.
본 실시형태의 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 적어도 발광층을 갖는 EL층을 협지(挾持)하여 형성된다. EL층은 발광층 외에 복수의 층을 가져도 좋다. 이 복수의 층은 전극으로부터 떨어진 곳에 발광 영역이 형성되도록, 즉 전극으로부터 떨어진 부분에서 캐리어가 재결합되도록, 캐리어 주입성이 높은 물질이나 캐리어 수송성이 높은 물질로 이루어진 층들을 조합하여 적층된 것이다. 본 명세서에서는 캐리어 주입성이 높은 물질이나 캐리어 수송성이 높은 물질로 이루어진 층을 캐리어의 주입, 수송 등의 기능을 갖는 기능층이라고도 부른다. 기능층으로서는 정공 주입층, 정공 수송층, 전자 주입층, 전자 수송층 등을 사용할 수 있다.
도 1에 도시한 본 실시형태의 발광 소자에 있어서, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(103)의 한 쌍의 전극 사이에 발광층(113)을 갖는 EL층(102)이 제공되어 있다. EL층(102)은 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114), 및 전자 주입층(115)을 갖는다. 또한, 도 1에 도시한 발광 소자는 기판(100) 위에 제 1 전극(101)과, 제 1 전극(101) 위에 순차적으로 적층한 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114), 전자 주입층(115)과, 또 그 위에 제공된 제 2 전극(103)으로 구성된다. 또한, 본 실시형태에서 제시한 발광 소자에 있어서, 제 1 전극(101)은 양극으로서 기능하고, 제 2 전극(103)은 음극으로서 기능한다.
또한, 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체는 EL층(102)에 사용할 수 있다. 즉 상술한 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114), 전자 주입층(115) 중에서 선택된 적어도 하나에 포함되어 있으면 좋다. 특히 발광층(113)에 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체를 사용하면 바람직하다.
이하에서, 본 실시형태에서 제시하는 발광 소자를 제작하는 데의 구체적인 예에 대해서 설명한다.
기판(100)은 발광 소자의 지지대로서 사용된다. 기판(100)으로서는, 예를 들어 유리, 석영, 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 또한, 가요성 기판을 사용하여도 좋다. 가요성 기판이란, 구부릴 수 있는(플렉시블) 기판을 뜻하며, 예를 들어 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르술폰으로 이루어진 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 또한, 필름(폴리프로필렌, 폴리에스테르, 폴리불화비닐, 폴리염화비닐 등으로 이루어짐), 무기 증착 필름 등을 사용할 수도 있다. 또한, 발광 소자의 제작 공정에서 지지대로서 기능하는 것이라면, 이들 이외의 것을 사용하여도 좋다.
제 1 전극(101) 및 제 2 전극(103)에는 금속, 합금, 전기 전도성 화합물, 및 이것의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 산화 인듐-산화 주석(ITO: Indium Tin Oxide), 실리콘 또는 산화 실리콘을 함유한 산화 인듐-산화 주석, 산화 인듐-산화 아연, 산화 텅스텐 및 산화 아연을 함유한 산화 인듐, 금(Au), 백금(Pt), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 크롬(Cr), 몰리브덴(Mo), 철(Fe), 코발트(Co), 구리(Cu), 팔라듐(Pd), 티타늄(Ti) 외에, 원소 주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속, 및 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토금속, 및 마그네슘(Mg), 및 이러한 물질을 함유한 합금(MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이테르븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이러한 물질을 함유한 합금, 또한 그래핀 등을 사용할 수 있다. 또한, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(103)은 예를 들어 스퍼터링법이나 증착법(진공 증착법을 포함함) 등에 의해 형성할 수 있다.
정공 주입층(111) 및 정공 수송층(112)에 사용되는 정공 수송성이 높은 물질로서는, π 전자 과잉형 복소 방향족 화합물(예를 들어 카바졸 유도체나 인돌 유도체)이나 방향족 아민 화합물이 바람직하며, 예를 들어, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: NPB), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭: TPD), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: BSPB), 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BPAFLP), 4-페닐-3'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: mBPAFLP), 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBA1BP), 4,4'-디페닐-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBBi1BP), 4-(1-나프틸)-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBANB), 4,4'-디(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(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]스피로-9,9'-비플루오렌-2-아민(약칭: PCBASF) 등 방향족 아민 골격을 갖는 화합물이나, 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(약칭: mCP), 4,4'-디(N-카바졸릴)비페닐(약칭: CBP), 3,6-비스(3,5-디페닐페닐)-9-페닐카바졸(약칭: CzTP), 3,3'-비스(9-페닐-9H-카바졸)(약칭: PCCP) 등 카바졸 골격을 갖는 화합물이나, 4,4'-4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(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) 등 티오펜 골격을 갖는 화합물이나, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(디벤조퓨란)(약칭: DBF3P-II), 4-{3-[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]페닐}디벤조퓨란(약칭: mmDBFFLBi-II) 등 퓨란 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다. 상술한 물질 중에서도 방향족 아민 골격을 갖는 화합물이나 카바졸 골격을 갖는 화합물은 신뢰성이 양호하고, 또 정공 수송성이 높으며 구동 전압의 저감에도 기여하기 때문에 바람직하다.
또한, 정공 주입층(111) 및 정공 수송층(112)에 사용할 수 있는 재료로서는 폴리(N-비닐카바졸)(약칭: PVK), 폴리(4-비닐트라이페닐아민)(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 사용할 수도 있다.
또한, 정공 주입층(111) 및 정공 수송층(112)은 상기 정공 수송성이 높은 물질과, 억셉터성을 갖는 물질의 혼합층을 사용하여도 좋다. 이 경우에는 캐리어 주입성이 양호하게 되어 바람직하다. 사용되는 억셉터성 물질로서는 전이 금속 산화물이나 원소 주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는 특히 산화 몰리브덴을 사용하는 것이 바람직하다.
발광층(113)은 예를 들어, 전자 수송성 재료를 호스트 재료로서 포함하고, 정공 수송성 재료를 어시스트(assist) 재료로서 포함하고, 삼중항 여기 에너지를 발광으로 바꾸는 발광성 재료를 게스트 재료로서 포함하여 형성되는 층이면 바람직하다.
상기 발광층(113)에서의 호스트 재료로서 사용할 수 있는 전자 수송성 재료로서는, 질소 함유 복소 방향족 화합물과 같은 π 전자 부족형 복소 방향족 화합물이 바람직하고, 예를 들어 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭: PBD), 3-(4-비페닐릴)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(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-벤젠트라이일)-트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸(약칭: TPBI), 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤조이미다졸(약칭: mDBTBIm-II) 등 폴리아졸 골격을 갖는 복소환 화합물(옥사디아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 트라이아졸 유도체 등)이나, 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-(페난트렌-9-일)페닐]피리미딘(약칭: 4,6-mPnP2Pm), 4,6-비스[3-(4-디벤조티에닐)페닐]피리미딘(약칭: 4,6mDBTP2Pm-II) 등 디아진 골격을 갖는 복소환 화합물(피라진 유도체, 피리미딘 유도체, 피리다진 유도체, 퀴녹살린 유도체, 디벤조퀴녹살린 유도체 등)이나, 3,5-비스[3-(9H-카바졸-9-일)페닐]피리딘(약칭: 35DCzPPy), 1,3,5-트라이[3-(3-피리딜)페닐]벤젠(약칭: TmPyPB) 등 피리딘 골격을 갖는 복소환 화합물(피리딘 유도체, 퀴놀린 유도체, 디벤조퀴놀린 유도체 등)을 들 수 있다. 상술한 물질 중에서도 디아진 골격을 갖는 복소환 화합물이나 피리딘 골격을 갖는 복소환 화합물은 신뢰성이 양호하므로 바람직하다. 특히, 디아진(피리미딘이나 피라진) 골격을 갖는 복소환 화합물은 전자 수송성이 높고, 구동 전압의 저감에도 기여한다.
또한, 발광층(113)에서의 어시스트 재료로서 사용할 수 있는 정공 수송성 재료로서는, 정공 주입층(111) 및 정공 수송층(112)에 사용할 수 있는 정공 수송성이 높은 물질을 사용하면 좋다.
또한, 상술한 전자 수송성 재료 및 정공 수송성 재료는 청색의 영역에 흡수 스펙트럼을 갖지 않는 것이 바람직하다. 구체적으로는 흡수 스펙트럼의 흡수단이 440nm 이하인 것이 바람직하다.
한편, 발광층(113)에서의 삼중항 여기 에너지를 발광으로 바꾸는 발광 재료로서는 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체를 들 수 있다. 또한, 예를 들어 열활성화 지연 형광을 나타내는 열활성화 지연 형광(TADF) 재료를 들 수 있다.
또한, 삼중항 여기 에너지를 발광으로 바꾸는 발광 재료로서는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체 외에, 이하에서 제시하는 인광성 재료를 사용할 수 있다. 예를 들어 440nm 내지 520nm에 발광 피크를 갖는 인광성 재료로서는, 트리스{2-[5-(2-메틸페닐)-4-(2,6-디메틸페닐)-4H-1,2,4-트라이아졸-3-일-κN2]페닐-κC}이리듐(III)(약칭: Ir(mpptz-dmp)3), 트리스(5-메틸-3,4-디페닐-4H-1,2,4-트라이아졸라토)이리듐(III)(약칭: Ir(Mptz)3), 트리스[4-(3-비페닐)-5-이소프로필-3-페닐-4H-1,2,4-트라이아졸라토]이리듐(III)(약칭: Ir(iPrptz-3b)3)과 같은 4H-트라이아졸 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나, 트리스[3-메틸-1-(2-메틸페닐)-5-페닐-1H-1,2,4-트라이아졸라토]이리듐(III)(약칭: Ir(Mptz1-mp)3), 트리스(1-메틸-5-페닐-3-프로필-1H-1,2,4-트라이아졸라토)이리듐(III)(약칭: Ir(Prptz1-Me)3)과 같은 1H-트라이아졸 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]페난트라이디나토]이리듐(III)(약칭: Ir(dmpimpt-Me)3)과 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'-비스(트라이플루오로메틸)페닐]피리디나토-N,C2'이리듐(III)피콜리네이트(약칭: Ir(CF3ppy)2(pic)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2'이리듐(III)아세틸아세토네이트(약칭: FIr(acac))와 같은 전자 흡인기를 갖는 페닐피리딘 유도체를 배위자로 하는 유기 금속 이리듐 착체를 들 수 있다. 상술한 재료 중에서도 4H-트라이아졸 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체는 신뢰성이나 발광 효율도 우수하기 때문에 특히 바람직하다.
또한, 예를 들어 520nm 내지 600nm에 발광 피크를 갖는 인광성 재료로서는 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-노르보르닐)-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))과 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.
또한, 예를 들어 600nm 내지 700nm에 발광 피크를 갖는 인광성 재료로서는, 비스[4,6-비스(3-메틸페닐)피리미디나토](디이소부티릴메타나토)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))과 같은 피리미딘 골격을 갖는 유기 금속 이리듐 착체나, (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트라이페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(acac)), 비스(2,3,5-트라이페닐피라지나토)(디피발로일메타나토)이리듐(III)(약칭: Ir(tppr)2(dpm)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오르페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭: Ir(Fdpq)2(acac))과 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-포르피린백금(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-트라이플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭: Eu(TTA)3(Phen))과 같은 희토류 금속 착체를 들 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체를 사용할 수 있다.
전자 수송층(114)은 전자 수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 수송층(114)에는 상술한 전자 수송성 재료 외에, 트리스(8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Alq3), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리놀라토)알루미늄(약칭: Almq3), 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(약칭: BeBq2), BAlq, Zn(BOX)2, 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(약칭: Zn(BTZ)2) 등의 금속 착체를 사용할 수 있다. 또한, 2-(4-비페닐릴)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭:PBD), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭: OXD-7), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-페닐-5-(4-비페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: TAZ), 3-(4-tert-부틸페닐)-4-(4-에틸페닐)-5-(4-비페닐릴)-1,2,4-트라이아졸(약칭: p-EtTAZ), 바소페난트롤린(약칭: BPhen), 바소쿠프로인(약칭: BCP), 4,4'-비스(5-메틸벤조옥사졸-2-일)스틸벤(약칭: BzOs) 등의 복소 방향족 화합물도 사용할 수 있다. 또한, 폴리(2,5-피리딘-디일)(약칭: PPy), 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-co-(피리딘-3,5-디일)](약칭: PF-Py), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,2'-비피리딘-6,6'-디일)](약칭: PF-BPy)과 같은 고분자 화합물을 사용할 수도 있다. 여기에 든 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 또한, 정공 수송성보다 전자 수송성이 높은 물질이면 상술한 물질 외의 물질을 전자 수송층(114)으로서 사용하여도 좋다.
또한, 전자 수송층(114)은 단층의 것 뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어진 층이 2층 이상 적층된 것으로 하여도 좋다.
전자 주입층(115)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자 주입층(115)에는 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF2), 리튬 산화물(LiOx) 등과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 불화에르븀(ErF3)과 같은 희토류 금속 화합물을 사용할 수 있다. 또한, 상술한 전자 수송층(114)을 구성하는 물질을 사용할 수도 있다.
또는, 전자 주입층(115)에 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합하여 이루어진 복합 재료를 사용하여도 좋다. 이러한 복합 재료는 전자 공여체에 의해 유기 화합물에 전자가 발생하기 때문에, 전자 주입성 및 전자 수송성이 우수하다. 이 경우에는 유기 화합물로서는, 발생한 전자를 우수하게 수송할 수 있는 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들어 상술한 전자 수송층(114)을 구성하는 물질(금속 착체나 복소 방향족 화합물 등)을 사용할 수 있다. 전자 공여체로서는 유기 화합물에 대하여 전자 공여성을 나타내는 물질이면 좋다. 구체적으로는 알칼리 금속이나 알칼리 토금속이나 희토류 금속이 바람직하고, 리튬, 세슘, 칼슘, 에르븀, 이테르븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물이나 알칼리 토금속 산화물이 바람직하고, 리튬 산화물, 칼슘 산화물, 바륨 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 마그네숨을 사용할 수도 있다. 또한, 산화 마그네슘과 같은 루이스 염기를 사용할 수도 있다. 또한, 테트라티아풀바렌(약칭: TTF) 등의 유기 화합물을 사용할 수도 있다.
또한, 상술한 정공 주입층(111), 정공 수송층(112), 발광층(113), 전자 수송층(114), 및 전자 주입층(115)은 각각 증착법(진공 증착법을 포함함), 잉크젯법, 도포법 등의 방법으로 형성할 수 있다.
상술한 발광 소자는 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(103) 사이에 발생한 전위차에 의해 전류가 흘러 EL층(102)에서 정공과 전자가 재결합됨으로써 발광한다. 그리고 이 발광은 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(103) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두를 거쳐 외부로 추출된다. 따라서, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(103) 중 어느 하나 또는 양쪽 모두가 투광성을 갖는 전극이 된다.
또한, 본 실시형태에서 제시한 구성은 다른 실시형태에서 제시한 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 3)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체, 및 상기 유기 금속 착체를 발광 중심으로서 포함하는 발광 소자의 실시형태 2와 다른 형태에 대해서 도 2a 및 도 2b를 사용하여 설명한다.
본 실시형태에서 제시하는 발광 소자는 도 2a에 도시된 바와 같이 한 쌍의 전극(제 1 전극(201) 및 제 2 전극(203)) 사이에 EL층(210)을 갖는 구조이다. 또한, EL층(210)은 적어도 발광층(212)을 갖고, 이 외에 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층 등이 포함되어 있어도 좋다. 또한, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층에는 실시형태 2에서 제시한 물질을 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제 1 전극(201)을 양극으로서 사용하고 제 2 전극(203)을 음극으로서 사용한다.
본 실시형태에 제시하는 EL층(210)에 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체가 포함되는 구성이다.
발광층(212)은 제 1 유기 화합물(213)과, 제 2 유기 화합물(214)과, 제 3 유기 화합물(215)이 포함되며, 본 실시형태에서는 제 1 유기 화합물(213)을 호스트 재료로서 사용하고, 제 2 유기 화합물(214)을 어시스트 재료로서 사용하고, 제 3 유기 화합물(215)을 게스트 재료로서 사용한다. 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체는 예를 들어, 게스트 재료로서 사용하는 제 3 유기 화합물(215)에 적용할 수 있다.
발광층(212)에 있어서, 상기 게스트 재료를 호스트 재료로 분산시킨 구성으로 함으로써 발광층의 결정화를 억제할 수 있다. 또한 게스트 재료의 농도가 높은 것에 기인하는 농도 소광을 억제하여 발광 소자의 발광 효율을 높일 수 있다.
또한, 제 1 유기 화합물(213)(호스트 재료) 및 제 2 유기 화합물(214)(어시스트 재료) 각각의 삼중항 여기 에너지의 준위(T1 준위)는 제 3 유기 화합물(215)(게스트 재료)의 T1 준위보다 높은 것이 바람직하다. 제 1 유기 화합물(213)(또는 제 2 유기 화합물(214))의 T1 준위가 제 3 유기 화합물(215)의 T1 준위보다 낮으면, 발광에 기여하는 제 3 유기 화합물(215)의 삼중항 여기 에너지를 제 1 유기 화합물(213)(또는 제 2 유기 화합물(214))이 소광(퀀칭; quenching)되어, 발광 효율의 저하를 초래하기 때문이다.
여기서, 호스트 재료로부터 게스트 재료로의 에너지 이동 효율을 높이기 위해서, 분자간의 이동 기구로서 알려져 있는 푀스터 기구(Foster mechanism)(쌍극자-쌍극자 상호 작용) 및 덱스터 기구(Dexter mechanism)(전자 교환 상호 작용)를 고려해서, 호스트 재료의 발광 스펙트럼(일중항 여기 상태로부터의 에너지 이동을 논하는 경우에는 형광 스펙트럼, 삼중항 여기 상태로부터의 에너지 이동을 논하는 경우에는 인광 스펙트럼)과 게스트 재료의 흡수 스펙트럼(보다 상세하게는, 가장 장파장(저에너지) 측의 흡수대에서의 스펙트럼)과의 중첩이 커지는 것이 바람직하다. 그러나 일반적인 인광성 게스트 재료의 경우, 호스트 재료의 형광 스펙트럼을 게스트 재료의 가장 장파장(저에너지) 측의 흡수대에서의 흡수 스펙트럼과 중첩시키는 것이 어렵다. 왜냐하면, 그렇게 하면 호스트 재료의 인광 스펙트럼은 형광 스펙트럼보다 장파장(저에너지) 측에 위치하기 때문에 호스트 재료의 T1 준위가 인광성 화합물의 T1 준위를 밑돌게 되어 상술한 퀀칭(quenching)의 문제가 발생하기 때문이다. 한편, 퀀칭의 문제를 회피하기 위해서 호스트 재료의 T1 준위가 인광성 화합물의 T1 준위를 웃돌도록 설계하면, 이번에는 호스트 재료의 형광 스펙트럼이 단파장(고에너지) 측으로 시프트하기 때문에 그 형광 스펙트럼은 게스트 재료의 가장 장파장(저에너지) 측의 흡수대에서의 흡수 스펙트럼과 중첩되지 않게 된다. 따라서, 호스트 재료의 형광 스펙트럼을 게스트 재료의 가장 장파장(저에너지) 측의 흡수대에서의 흡수 스펙트럼과 중첩시켜 호스트 재료의 일중항 여기 상태로부터의 에너지 이동을 최대한 높이는 것은 일반적으로 말해서 어렵다.
그래서, 본 실시형태에서는 제 1 유기 화합물(213) 및 제 2 유기 화합물(214)은 여기 착체(엑시플렉스(exciplex)라고도 함)를 형성하는 조합인 것이 바람직하다. 따라서, 발광층(212)에서, 제 1 유기 화합물(213)의 형광 스펙트럼 및 제 2 유기 화합물(214)의 형광 스펙트럼은 보다 장파장 측에 위치하는 여기 착체의 발광 스펙트럼으로 변환된다. 그리고, 여기 착체의 발광 스펙트럼과 게스트 재료(제 3 유기 화합물(215))의 흡수 스펙트럼과의 중첩이 커지도록, 제 1 유기 화합물(213)과 제 2 유기 화합물(214)을 선택하면, 일중항 여기 상태로부터의 에너지 이동을 최대한으로 높일 수 있다(도 2b 참조).
그리고, 삼중항 여기 상태의 경우에도 호스트 재료가 아니라 여기 착체로부터의 에너지 이동이 발생할 것으로 생각된다.
제 1 유기 화합물(213)로서는 실시형태 2에서 제시한 전자 수송성 재료를 사용하면 좋다. 또한, 제 2 유기 화합물(214)로서는 실시형태 2에서 제시한 정공 수송성 재료를 사용하면 좋다. 또한, 제 3 유기 화합물(215)로서는 본 발명의 일 형태인 유기 금속 착체를 사용하면 좋다.
상술한 제 1 유기 화합물(213) 및 제 2 유기 화합물(214)은 여기 착체를 형성할 수 있는 조합의 일례이고, 여기 착체의 발광 스펙트럼이 제 3 유기 화합물(215)의 흡수 스펙트럼과 중첩되고, 여기 착체의 발광 스펙트럼의 피크가 제 3 유기 화합물(215)의 흡수 스펙트럼의 피크보다 장파장이면 좋다.
또한, 전자 수송성 재료와 정공 수송성 재료로 제 1 유기 화합물(213)과 제 2 유기 화합물(214)을 구성하기 때문에, 그 혼합 비율에 의해 캐리어 밸런스를 제어할 수 있다. 구체적으로는 제 1 유기 화합물: 제 2 유기 화합물=1:9 내지 9:1의 범위가 바람직하다.
본 실시형태에서 제시한 발광 소자는 여기 착체의 발광 스펙트럼과 인광성 화합물의 흡수 스펙트럼의 중첩을 이용한 에너지 이동에 의해 에너지 이동 효율을 높일 수 있으므로 외부 양자 효율이 높은 발광 소자를 실현할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 제시한 구성은 다른 실시형태에서 제시한 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 4)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태로서, 전하 발생층을 개재(介在)하여 복수의 발광층을 갖는 구조의 발광 소자(이하, 탠덤(tandem)형 발광 소자라고 함)에 대하여 설명한다.
본 실시형태에서 제시하는 발광 소자는 도 3a에 도시된 바와 같이 한 쌍의 전극(제 1 전극(301) 및 제 2 전극(303)) 사이에 복수의 발광층(제 1 발광층(311), 제 2 발광층(312))을 갖는 탠덤형 발광 소자이다.
본 실시형태에서, 제 1 전극(301)은 양극으로서 기능하는 전극이고, 제 2 전극(303)은 음극으로서 기능하는 전극이다. 또한, 제 1 전극(301) 및 제 2 전극(303)은 실시형태 2와 같은 구성을 사용할 수 있다. 또한, 복수의 발광층(제 1 발광층(311), 제 2 발광층(312))은 실시형태 2에서 제시한 발광층과 같은 구성이어도 좋지만, 어느 하나가 같은 구성이어도 좋다. 즉, 제 1 발광층(311)과 제 2 발광층(312)은 같은 구성이든 다른 구성이든 어느 쪽이라도 좋고, 이 구성은 실시형태 2에서 제시한 것과 같은 것을 적용할 수 있다.
또한, 복수의 발광층(제 1 발광층(311), 제 2 발광층(312)) 사이에는 전하 발생층(313)이 제공되어 있다. 전하 발생층(313)은 제 1 전극(301)과 제 2 전극(303)에 전압을 인가하였을 때, 한 쪽의 발광층에 전자를 주입하고 다른 쪽의 발광층에 정공을 주입하는 기능을 갖는다. 본 실시형태의 경우에는, 제 1 전극(301)에 제 2 전극(303)보다 전위가 높아지도록 전압을 인가하면, 전하 발생층(313)으로부터 제 1 발광층(311)에 전자가 주입되고 제 2 발광층(312)에 정공이 주입된다.
또한, 전하 발생층(313)은 광의 추출 효율의 관점에서, 가시광에 대하여 투광성을 갖는(구체적으로는 가시광의 평균 투과율이 40% 이상 100% 이하) 것이 바람직하다. 또한, 전하 발생층(313)은 제 1 전극(301)이나 제 2 전극(303)보다 낮은 도전율이라도 기능한다.
전하 발생층(313)은 정공 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 수용체(억셉터)가 첨가된 구성이어도 좋고, 전자 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 공여체(도너)가 첨가된 구성이어도 좋다. 또한 이 양쪽 구성이 적층되어 있어도 좋다.
정공 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 수용체가 첨가된 구성으로 하는 경우에 있어서, 정공 수송성이 높은 유기 화합물로서는, 예를 들어, NPB나 TPD, TDATA, MTDATA, 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭: BSPB) 등의 방향족 아민 화합물 등을 사용할 수 있다. 여기서 기재한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이라면 상술한 물질 이외의 것을 사용하여도 좋다.
또한, 전자 수용체로서는 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오르퀴노디메탄(약칭: F4-TCNQ), 클로라닐 등을 들 수 있다. 또한, 전이 금속 산화물을 들 수 있다. 또한, 원소 주기율표의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화 바나듐, 산화 니오브, 산화 탄탈, 산화 크롬, 산화 몰리브덴, 산화 텅스텐, 산화 망간, 산화 레늄은 전자 수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서도, 특히 산화 몰리브덴은 대기 중에서도 안정적이고 흡습성이 낮으며 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
한편, 전자 수송성이 높은 유기 화합물에 전자 공여체가 첨가된 구성으로 하는 경우에 있어서, 전자 수송성이 높은 유기 화합물로서는, 예를 들어, Alq, Almq3, BeBq2, BAlq 등 퀴놀린 골격 또는 벤조퀴놀린 골격을 갖는 금속 착체 등을 사용할 수 있다. 또한, 이 외에 Zn(BOX)2, Zn(BTZ)2 등 옥사졸계, 티아졸계 배위자를 갖는 금속 착체 등도 사용할 수 있다. 또한, 금속 착체 이외에도 PBD나 OXD-7, TAZ, BPhen, BCP 등도 사용할 수 있다. 여기서 기재한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 전자 이동도를 갖는 물질이다. 다만, 정공보다 전자의 수송성이 높은 유기 화합물이라면 상기 이외의 물질을 사용하여도 좋다.
또한, 전자 공여체로서는 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 희토류 금속 또는 원소 주기율표의 13족에 속하는 금속 및 그 산화물, 탄산염을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 리튬(Li), 세슘(Cs), 칼슘(Ca), 이테르븀(Yb), 인듐(In), 산화 리튬, 탄산 세슘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 마그네슘(Mg)을 사용하여도 좋다. 또한, 테트라티아나프타센과 같은 유기 화합물을 전자 공여체로서 사용하여도 좋다.
또한, 상술한 재료를 사용하여 전하 발생층(313)을 형성함으로써, 발광층이 적층된 경우에서의 구동 전압의 상승을 억제할 수 있다.
도 3a에서는 발광층을 2층 갖는 발광 소자에 대하여 설명하였지만, 도 3b에 도시된 바와 같이, n층(다만, n은 3 이상의 정수)의 발광층을 적층한 발광 소자에 대해서도 마찬가지로 적용할 수 있다. 본 실시형태에 따른 발광 소자와 같이, 한 쌍의 전극간에 복수의 발광층을 갖는 경우에는 발광층과 발광층 사이에 전하 발생층(313)을 배치함으로써, 전류 밀도를 낮게 유지하면서 고휘도 영역에서의 발광이 가능하다. 전류 밀도를 낮게 유지할 수 있기 때문에, 수명이 긴 소자를 실현할 수 있다. 또한, 조명을 응용예로 한 경우에는, 전극 재료의 저항으로 인한 전압 강하를 작게 할 수 있으므로, 대면적에서의 균일한 발광이 가능하게 된다. 또한, 저전압 구동이 가능하여 소비 전력이 낮은 발광 장치를 실현할 수 있다.
또한, 각 발광층의 발광색을 서로 다르게 함으로써, 발광 소자 전체로서 원하는 색의 발광을 얻을 수 있다. 예를 들어 2개의 발광층을 갖는 발광 소자에 있어서, 제 1 발광층의 발광색과 제 2 발광층의 발광색을 보색(補色) 관계가 되도록 함으로써, 발광 소자 전체로서 백색 발광하는 발광 소자를 얻을 수도 있다. '보색'이란, 그들이 혼합되었을 때, 무채색이 되는 색들 사이의 관계를 뜻한다. 즉 보색의 관계인 색을 발광하는 물질로부터 얻어진 광과 혼합하면, 백색 발광을 얻을 수 있다.
또한, 3개의 발광층을 갖는 발광 소자의 경우도 마찬가지이며, 예를 들어, 제 1 발광층의 발광색이 적색이고, 제 2 발광층의 발광색이 녹색이고, 제 3 발광층의 발광색이 청색인 경우, 발광 소자 전체로서는 백색 발광을 얻을 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 제시한 구성은 다른 실시형태에서 제시한 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 5)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 발광 장치에 대해서 설명한다.
본 실시형태에 제시하는 발광 장치는 한 쌍의 전극간에서의 광의 공진 효과를 이용한 미소 광 공진기(마이크로 캐비티) 구조를 가지며, 도 4에 도시된 바와 같이 한 쌍의 전극(반사 전극(451) 및 반투과·반반사(半反射) 전극(452)) 사이에 적어도 EL층(455)을 갖는 구조인 발광 소자를 복수로 갖는다. 또한, EL층(455)은 적어도 발광층(454; 454R, 454G, 454B)을 가지며, 이 외에 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층, 전하 발생층 등이 포함되어 있어도 좋다.
본 발명의 유기 금속 착체는 EL층(455)에 적용할 수 있다. 본 발명의 유기 금속 착체를 EL층(455)에 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높은 발광 장치로 할 수 있다.
제 1 발광 소자(450R)는 반사 전극(451) 위에 제 1 투명 도전층(453a)과, 제 1 발광층(454B), 제 2 발광층(454G), 제 3 발광층(454R)을 일부에 포함하는 EL층(455)과, 반투과·반반사 전극(452)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 또한, 제 2 발광 소자(450G)는 반사 전극(451) 위에 제 2 투명 도전층(453b)과, EL층(455)과, 반투과·반반사 전극(452)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다. 또한, 제 3 발광 소자(450B)는 반사 전극(451) 위에 EL층(455)과, 반투과·반반사 전극(452)이 순차적으로 적층된 구조를 갖는다.
또한, 상기 발광 소자(제 1 발광 소자(450R), 제 2 발광 소자(450G) 및 제 3 발광 소자(450B))에서, 반사 전극(451), EL층(455), 반투과·반반사 전극(452)은 공통적으로 사용한다. 또한, 제 1 발광층(454B)에서는 420nm 이상 480nm 이하의 파장 영역에 피크를 갖는 광(λB)을 발광시키고, 제 2 발광층(454G)에서는 500nm 이상 550nm 이하의 파장 영역에 피크를 갖는 광(λG)을 발광시키고, 제 3 발광층(454R)은 600nm 이상 760nm 이하의 파장 영역에 피크를 갖는 광(λR)을 발광시킨다. 따라서, 어느 발광 소자(제 1 발광 소자(450R), 제 2 발광 소자(450G), 제 3 발광 소자(450B))라도, 제 1 발광층(454B), 제 2 발광층(454G), 및 제 3 발광층(454R)으로부터의 발광이 중첩된, 즉 가시광 영역에 걸친 넓은 파장의 광을 발광시킬 수 있다. 또한, 상기에 있어서 파장 길이는 λB<λG<λR라는 관계인 것으로 한다.
본 실시형태에서 제시한 각 발광 소자는 각각 반사 전극(451)과 반투과·반반사 전극(452)의 사이에 EL층(455)을 끼워 이루어지는 구조를 가지며, EL층(455)에 포함되는 각 발광층으로부터 모든 방향으로 사출되는 발광은 미소 광 공진기(마이크로 캐비티)로서의 기능을 갖는 반사 전극(451)과 반투과·반반사 전극(452)에 의하여 공진된다. 또한, 반사 전극(451)은 반사성을 갖는 도전성 재료로 형성되고, 그 막에 대한 가시광의 반사율이 40% 내지 100%, 바람직하게는 70% 내지 100%이고, 그 저항률이 1×10-2Ωcm 이하인 막으로 한다. 또한, 반투과·반반사 전극(452)은 반사성을 갖는 도전성 재료와 광 투과성을 갖는 도전성 재료로 형성되며, 그 막에 대한 가시광의 반사율이 20% 내지 80%, 바람직하게는 40% 내지 70%이고, 그 저항률이 1×10-2Ωcm 이하인 막으로 한다.
또한, 본 실시형태에서는 각 발광 소자에서 제 1 발광 소자(450R)와 제 2 발광 소자(450G)에 각각 제공된 투명 도전층(제 1 투명 도전층(453a), 제 2 투명 도전층(453b))의 두께를 변경함으로써, 발광 소자마다 반사 전극(451)과 반투과·반반사 전극(452) 사이의 광학적 거리를 변경한다. 즉, 각 발광 소자의 각 발광층으로부터 발광되는 넓은 파장의 광은 반사 전극(451)과 반투과·반반사 전극(452)과의 사이에서, 공진하는 파장의 광을 강화시키고, 공진하지 않는 파장의 광을 감쇠시킬 수 있기 때문에, 소자마다 반사 전극(451)과 반투과·반반사 전극(452) 사이의 광학적 거리를 바꿈으로써, 상이한 파장의 광을 추출할 수 있다.
또한, 광학 거리(광로 길이라고도 한다)란, 실제의 거리에 굴절률을 곱한 것이며, 본 실시형태에서는 실제 막 두께에 n(굴절률)을 곱한 것을 나타낸다. 즉 '광학적 거리＝실제 막 두께 × n'이다.
또한, 제 1 발광 소자(450R)에서는 반사 전극(451)으로부터 반투과·반반사 전극(452)까지의 광학적 거리를 mλR/2(다만, m은 1 이상의 자연수), 제 2 발광 소자(450G)에서는 반사 전극(451)으로부터 반투과·반반사 전극(452)까지의 광학적 거리를 mλG/2(다만, m은 1 이상의 자연수), 제 3 발광 소자(450B)에서는 반사 전극(451)으로부터 반투과·반반사 전극(452)까지의 광학적 거리를 mλB/2(다만, m은 1 이상의 자연수)로 한다.
상술한 바와 같이 함으로써, 제 1 발광 소자(450R)로부터는 주로 EL층(455)에 포함된 제 3 발광층(454R)에서 발광한 광(λR)이 추출되고, 제 2 발광 소자(450G)로부터는 주로 EL층(455)에 포함된 제 2 발광층(454G)에서 발광한 광(λG)이 추출되고, 제 3 발광 소자(450B)로부터는 주로 EL층(455)에 포함된 제 1 발광층(454B)에서 발광한 광(λB)이 추출된다. 또한, 각 발광 소자로부터 추출된 광은 반투과·반반사 전극(452) 측으로부터 각각 사출된다.
또한, 상기 구성에서 반사 전극(451)으로부터 반투과·반반사 전극(452)까지의 광학적 거리는 엄밀하게 말하면 반사 전극(451)에서의 반사 영역으로부터 반투과·반반사 전극(452)에서의 반사 영역까지의 거리이다. 그러나, 반사 전극(451)이나 반투과·반반사 전극(452)에서의 반사 영역의 위치를 엄밀하게 결정하는 것이 어렵기 때문에, 반사 전극(451)과 반투과·반반사 전극(452)의 임의의 위치를 반사 영역으로 가정함으로써 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 한다.
다음에, 제 1 발광 소자(450R)에서 제 3 발광층(454R)으로부터의 발광 중 반사 전극(451)에 의하여 반사되어 되돌아온 광(제 1 반사광)은 제 3 발광층(454R)으로부터 반투과·반반사 전극(452)에 직접 입사하는 광(제 1 입사광)과 간섭을 일으키기 때문에, 반사 전극(451)과 제 3 발광층(454R)의 광학적 거리를 (2nR-1)λR/4(다만, nR은 1 이상의 자연수)로 조절한다. 광학적 거리를 조절함으로써, 제 1 반사광과 제 1 입사광의 위상을 맞추어 제 3 발광층(454R)으로부터의 발광을 증폭시킬 수 있다.
또한, 반사 전극(451)과 제 3 발광층(454R) 사이의 광학적 거리는 엄밀하게 말하면 반사 전극(451)에서의 반사 영역과 제 3 발광층(454R)에서의 발광 영역 사이의 광학적 거리라고 할 수 있다. 그러나, 반사 전극(451)에서의 반사 영역이나 제 3 발광층(454R)에서의 발광 영역의 위치를 엄밀하게 결정하기 어렵기 때문에, 반사 전극(451)과 제 3 발광층(454R)의 임의의 위치를 각각 반사 영역, 발광 영역으로 가정함으로써 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 한다.
다음에, 제 2 발광 소자(450G)에서 제 2 발광층(454G)으로부터의 발광 중 반사 전극(451)에 의하여 반사되어 되돌아온 광(제 2 반사광)은 제 2 발광층(454G)으로부터 반투과·반반사 전극(452)에 직접 입사하는 광(제 2 입사광)과 간섭을 일으키기 때문에, 반사 전극(451)과 제 2 발광층(454G)의 광학적 거리를 (2nG-1)λG/4(다만, nG은 1 이상의 자연수)로 조절한다. 광학적 거리를 조절함으로써, 제 2 반사광과 제 2 입사광의 위상을 맞추어 제 2 발광층(454G)으로부터의 발광을 증폭시킬 수 있다.
또한, 반사 전극(451)과 제 2 발광층(454G) 사이의 광학적 거리는 엄밀하게 말하면 반사 전극(451)에서의 반사 영역과 제 2 발광층(454G)에서의 발광 영역 사이의 광학적 거리라고 할 수 있다. 그러나, 반사 전극(451)에서의 반사 영역이나 제 2 발광층(454G)에서의 발광 영역의 위치를 엄밀하게 결정하기 어렵기 때문에, 반사 전극(451)과 제 2 발광층(454G)의 임의의 위치를 각각 반사 영역, 발광 영역으로 가정함으로써 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 한다.
다음에, 제 3 발광 소자(450B)에서 제 1 발광층(454B)으로부터의 발광 중 반사 전극(451)에 의하여 반사되어 되돌아온 광(제 3 반사광)은 제 1 발광층(454B)으로부터 반투과·반반사 전극(452)에 직접 입사하는 광(제 3 입사광)과 간섭을 일으키기 때문에, 반사 전극(451)과 제 1 발광층(454B) 사이의 광학적 거리를 (2nB-1)λB/4(다만, nB은 1 이상의 자연수)로 조절한다. 광학적 거리를 조절함으로써, 제 3 반사광과 제 3 입사광의 위상을 맞추어 제 1 발광층(454B)으로부터의 발광을 증폭시킬 수 있다.
또한, 반사 전극(451)과 제 1 발광층(454B) 사이의 광학적 거리는 엄밀하게 말하면 반사 전극(451)에서의 반사 영역과 제 1 발광층(454B)에서의 발광 영역 사이의 광학적 거리라고 할 수 있다. 그러나, 반사 전극(451)에서의 반사 영역이나 제 1 발광층(454B)에서의 발광 영역의 위치를 엄밀하게 결정하기 어렵기 때문에 반사 전극(451)과 제 1 발광층(454B)의 임의의 위치를 각각 반사 영역, 발광 영역으로 가정함으로써 상술한 효과를 충분히 얻을 수 있는 것으로 한다.
또한, 상기 구성에 있어서, 모든 발광 소자가 EL층에 복수의 발광층을 갖는 구조이지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않으며, 예를 들어, 실시형태 4에서 설명한 탠덤형(적층형) 발광 소자의 구성과 조합하여, 하나의 발광 소자에 전하 발생층을 끼우는 복수의 발광층을 형성하는 구성으로 하여도 좋다.
본 실시형태에서 제시한 발광 장치는 마이크로 캐비티 구조를 갖고, 같은 구성의 EL층을 가지고 있어도 발광 소자마다 다른 파장의 광을 추출할 수 있기 때문에 RGB로 나누어 도포할 필요가 없어진다. 따라서, 고정밀도화를 실현하는 것이 용이하다 등의 이유로 풀 컬러화를 실현하는 데 유리하다. 또한, 특정한 파장의 정면 방향의 발광 강도를 강하게 할 수 있으므로 저소비 전력화를 도모할 수 있다. 이 구성은 3색 이상의 화소를 사용하는 컬러 디스플레이(화상 표시 장치)에 적용하는 경우에 특히 유용하지만, 조명 등의 용도에 사용하여도 좋다.
또한, 본 실시형태에서 제시한 구성은 다른 실시형태에서 제시한 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시형태 6)
본 실시형태에서는 본 발명의 일 형태의 발광 소자를 갖는 발광 장치에 대해서 설명한다.
또한, 상기 발광 장치는 패시브 매트릭스형 발광 장치이든 액티브 매트릭스형 발광 장치이든 어느 쪽이라도 좋다. 본 실시형태에서는 액티브 매트릭스형 발광 장치에 관해서 도 5a 및 5b를 사용하여 설명한다.
또한, 도 5a는 발광 장치를 도시한 상면도이고, 도 5b는 도 5a를 쇄선 A-B에서 절단한 단면도이다. 본 실시형태에 따른 액티브 매트릭스형 발광 장치는 소자 기판(501) 위에 제공된 화소부(502)와, 구동 회로부(소스 라인 구동 회로)(503)와, 구동 회로부(게이트 라인 구동 회로)(504(504a 및 504b))를 갖는다. 화소부(502), 구동 회로부(503) 및 구동 회로부(504)는 실재(505)에 의해, 소자 기판(501)과 봉지 기판(506) 사이에 봉지되어 있다.
또한, 소자 기판(501) 위에는 구동 회로부(503) 및 구동 회로부(504)에 외부로부터의 신호(예를 들어, 비디오 신호, 클럭 신호, 스타트 신호, 또는 리셋 신호 등)나 전위를 전달하는 외부 입력 단자를 접속하기 위한 리드 배선(lead wiring)(507)이 제공된다. 여기서는 외부 입력 단자로서 FPC(플렉시블 프린트 서킷)(508)를 제공하는 예를 제시한다. 또한 여기서는 FPC만 도시되었지만, 이 FPC에는 프린트 배선 기판(PWB)이 장착되어도 좋다. 본 발명에 따른 발광 장치는 발광 장치 본체뿐만 아니라, 이것에 FPC 또는 PWB가 장착되는 상태를 포함한다.
다음에, 단면 구조에 대해서 도 5b를 사용하여 설명한다. 소자 기판(501) 위에는 구동 회로부 및 화소부가 형성되어 있는데, 여기서는 소스 라인 구동 회로인 구동 회로부(503)와 화소부(502)가 도시되어 있다.
구동 회로부(503)로서는 n채널형 TFT(509)와 p채널형 TFT(510)를 조합한 CMOS 회로가 형성되는 예를 제시한다. 또한, 구동 회로부를 형성하는 회로는 다양한 CMOS회로, PMOS회로, 또는 NMOS회로로 형성하여도 좋다. 또한, 본 실시형태에서는, 기판 위에 구동 회로를 형성한 드라이버 일체형을 제사하지만, 반드시 그럴 필요는 없으며, 기판 위가 아니라 외부에 구동 회로를 형성할 수도 있다.
또한, 화소부(502)는 스위칭용 TFT(511)와, 전류 제어용 TFT(512)와 전류 제어용 TFT(512)의 배선(소스 전극 또는 드레인 전극)에 전기적으로 접속된 제 1 전극(513)을 포함하는 복수의 화소에 의해 형성된다. 또한, 제 1 전극(513)의 단부를 덮도록 절연물(514)이 형성되어 있다. 여기서는, 포지티브형 감광성 아크릴 수지를 사용함으로써 형성한다. 또한, 본 실시형태에서는 제 1 전극(513)을 양극으로서 사용한다.
또한, 상층에 적층 형성되는 막의 피복성을 양호하게 하기 위해서 절연물(514)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 절연물(514)의 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴 수지를 이용한 경우에는, 절연물(514)의 상단부가 곡률 반경(0.2μm 내지 3μm)을 갖는 곡면을 갖는 것이 바람직하다. 또한, 절연물(514)로서 네거티브형 감광성 수지 또는 포지티브형 감광성 수지 중 어느 쪽이나 사용할 수 있고, 유기 화합물에 한정되지 않으며 무기 화합물(예를 들어 산화 실리콘, 산화질화 실리콘 등)도 사용할 수 있다.
제 1 전극(513) 위에는 EL층(515) 및 제 2 전극(516)이 적층 형성되어 있다. EL층(515)은 상술한 실시형태에서 제시한 구성을 적용할 수 있으며, 본 발명의 일 형태의 유기 EL 재료를 사용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 제 1 전극(513)을 양극으로서 사용하고 제 2 전극(516)을 음극으로서 사용한다.
또한, 제 1 전극(513), EL층(515) 및 제 2 전극(516)의 적층 구조로 발광 소자(517)가 형성되어 있다. 제 1 전극(513), EL층(515) 및 제 2 전극(516)이 사용하는 재료로서는 실시형태 2에서 제시한 재료를 사용할 수 있다. 또한, 여기서는 도시하지 않았지만, 제 2 전극(516)은 외부 입력 단자인 FPC(508)에 전기적으로 접속되어 있다.
또한, 도 5b에 도시된 단면도에서는 발광 소자(517)를 하나만 도시하였지만, 화소부(502)에서 복수의 발광 소자가 매트릭스형으로 배치되어 있다. 화소부(502)에는 3종류(R, G, B)의 발광을 얻을 수 있는 발광 소자를 각각 선택적으로 형성하여, 풀 컬러 표시 가능한 발광 장치를 형성할 수 있다. 또한, 컬러 필터와 조합함으로써 풀 컬러 표시 가능한 발광 장치를 실현하여도 좋다.
그리고, 실재(505)에 의해 봉지 기판(506)을 소자 기판(501)과 접합시킴으로써, 소자 기판(501), 봉지 기판(506) 및 실재(505)로 둘러싸인 공간(518)에 발광 소자(517)를 구비한 구조로 한다. 또한, 공간(518)에는 불활성 기체(질소나 아르곤 등)가 충전되는 구성뿐만 아니라, 실재(505)가 충전되는 구성도 포함할 수 있다.
또한, 실재(505)에는 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 수분 또는 산소를 가능한 한 투과시키지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 봉지 기판(506)에 사용하는 재료로서 유리 기판이나 석영 기판 외에도, FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF(polyvinyl fluoride), 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어진 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이 하여, 액티브 매트릭스형 발광 장치를 얻을 수 있다.
본 실시형태에서 제시한 구성은 다른 실시형태에서 제시한 구성과 적절히 조합할 수 있다.
(실시형태 7)
본 실시형태에서는 상기 실시형태에서 제시하는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 그 일부에 포함하는 전자 기기에 관해서 설명한다. 전자 기기로서는, 비디오 카메라, 디지털 카메라 등의 카메라, 고글형 디스플레이, 내비게이션 시스템, 음향 재생 장치(카오디오, 오디오 콤포넌트 등), 컴퓨터, 게임 기기, 휴대 정보 단말(모바일 컴퓨터, 휴대 전화, 스마트폰, 휴대형 게임기, 전자 서적, 또는 태블릿 단말 등), 기록 매체를 구비한 화상 재생 장치(구체적으로는 Digital Versatile Disc(DVD) 등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 표시 장치를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들 전자 기기의 구체적인 예에 대하여, 도 6a 내지 도 7의 (d)를 사용하여 설명한다.
도 6a는 본 발명의 일 형태에 따른 텔레비전 장치이며, 하우징(611), 지지대(612), 표시부(613), 스피커부(614), 비디오 입력 단자(615) 등을 포함한다. 이 텔레비전 장치에서, 표시부(613)에는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 신뢰성이 높고 수명이 길기 때문에, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높은 텔레비전 장치를 얻을 수 있다.
도 6b는 본 발명의 일 형태에 따른 컴퓨터이며, 본체(621), 하우징(622), 표시부(623), 키보드(624), 외부 접속 포트(625), 포인팅 디바이스(626) 등을 포함한다. 이 컴퓨터에서, 표시부(623)에는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 신뢰성이 높고 수명이 길기 때문에, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높은 컴퓨터를 얻을 수 있다.
도 6c는 본 발명의 일 형태에 따른 휴대 전화이며, 본체(631), 하우징(632), 표시부(633), 음성 입력부(634), 음성 출력부(635), 조작 키(636), 외부 접속 포트(637), 안테나(638) 등을 포함한다. 이 휴대 전화에서, 표시부(633)에는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 신뢰성이 높고 수명이 길기 때문에, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높은 휴대 전화를 얻을 수 있다.
도 6d는 본 발명의 일 형태에 따른 카메라이며, 본체(641), 표시부(642), 하우징(643), 외부 접속 포트(644), 리모트 컨트롤러 수신부(645), 수상부(646), 배터리(647), 음성 입력부(648), 조작 키(649), 접안부(650) 등을 포함한다. 이 카메라에서, 표시부(642)에는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 신뢰성이 높고 수명이 길기 때문에, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높은 카메라를 얻을 수 있다.
도 7의 (a) 내지 (d)는 본 발명의 일 형태에 따른 휴대형 단말의 일례이며, 도 7의 (a), 도 7의 (b), 및 도 7의 (c)는 휴대형 단말(5000)을 도시한 도면이고, 도 7의 (d)는 휴대형 단말(6000)을 도시한 도면이다.
도 7의 (a), 도 7의 (b), 및 도 7의 (c)에 도시한 휴대형 단말(5000)에 있어서, 각각 도 7의 (a)는 정면도, 도 7의 (b)는 측면도, 도 7의 (c)는 배면도이다. 또한, 도 7의 (d)에 도시한 휴대형 단말(6000)은 정면도이다.
휴대형 단말(5000)은 하우징(5001), 표시부(5003), 전원 버튼(5005), 앞면 카메라(5007), 뒷면 카메라(5009), 제 1 외부 접속 단자(5011), 및 제 2 외부 접속 단자(5013) 등에 의하여 구성되어 있다.
또한, 표시부(5003)는 하우징(5001)에 내장되어 있으며, 터치 패널로서도 사용할 수 있다. 예를 들어, 표시부(5003) 위에 아이콘(5015) 등을 표시시켜, 메일이나 스케줄 관리와 같은 작업을 수행할 수 있다. 또한, 하우징(5001)에는 정면 측에 앞면 카메라(5007)가 내장되어 있어 사용자 측의 영상을 촬영할 수 있다. 또한, 하우징(5001)에는 배면 측에 뒷면 카메라(5009)가 내장되어 있어 사용자와 반대 측의 영상을 촬영할 수 있다. 또한, 하우징(5001)에는 제 1 외부 접속 단자(5011), 및 제 2 외부 접속 단자(5013)를 구비하며, 예를 들어, 제 1 외부 접속 단자(5011)에 의해 이어폰 등에 음성을 출력하고, 제 2 외부 접속 단자(5013)에 의해 데이터의 이동 등을 수행할 수 있다.
다음에, 도 7의 (d)에 도시된 휴대형 단말(6000)은 제 1 하우징(6001), 제 2 하우징(6003), 힌지부(hinge portion)(6005), 제 1 표시부(6007), 제 2 표시부(6009), 전원 버튼(6011), 제 1 카메라(6013), 제 2 카메라(6015) 등으로 구성되어 있다.
또한, 제 1 표시부(6007)는 제 1 하우징(6001)에 내장되어 있고, 제 2 표시부(6009)는 제 2 하우징(6003)에 내장되어 있다. 제 1 표시부(6007) 및 제 2 표시부(6009)는, 예를 들어 제 1 표시부(6007)를 표시용 패널로서 사용하고 제 2 표시부(6009)를 터치 패널로 한다. 제 1 표시부(6007)에 표시된 텍스트 아이콘(6017)을 확인하고, 제 2 표시부(6009)에 표시시킨 아이콘(6019), 또는 키보드(6021)(제 2 표시부(6009)에 표시된 키보드 화상)를 이용하여, 화상 선택 또는 문자 입력 등을 수행할 수 있다. 물론 제 1 표시부(6007)가 터치 패널이고 제 2 표시부(6009)가 표시용 패널인 구성이나, 제 1 표시부(6007) 및 제 2 표시부(6009) 양쪽 모두가 터치 패널인 구성으로 하여도 좋다.
또한, 제 1 하우징(6001)과 제 2 하우징(6003)은 힌지부(6005)에 의해 접속되어 있으며, 제 1 하우징(6001)과 제 2 하우징(6003)을 개폐할 수 있다. 이와 같은 구성으로 함으로써, 휴대형 단말(6000)을 휴대할 때 제 1 하우징(6001)에 내장된 제 1 표시부(6007)와, 제 2 하우징(6003)에 내장된 제 2 표시부(6009)를 닫음으로써 제 1 표시부(6007) 및 제 2 표시부(6009)의 표면(예를 들어, 플라스틱 기판 등)을 보호할 수 있어 바람직하다.
또한, 제 1 하우징(6001)과 제 2 하우징(6003)은 힌지부(6005)에 의해 분리할 수 있는 구성으로 하여도 좋다(소위 컨버터블형). 이와 같은 구성으로 함으로써 예를 들어, 제 1 하우징(6001)을 세로 방향으로, 제 2 하우징(6003)을 가로 방향으로 하여 사용하는 등 사용 범위가 넓어지기 때문에 바람직하다.
또한, 제 1 카메라(6013) 및 제 2 카메라(6015)에 의해 3D 화상을 촬영할 수도 있다.
또한, 휴대형 단말(5000) 및 휴대형 단말(6000)은 무선으로 정보를 송수신할 수 있는 구성으로 하여도 좋다. 예를 들어, 무선에 의해 인터넷 등에 접속하여, 원하는 정보를 구입하여 다운로드하는 구성으로 할 수도 있다.
또한, 휴대형 단말(5000) 및 휴대형 단말(6000)은 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시하는 기능, 달력, 날짜, 또는 시각 등을 표시부에 표시하는 기능, 표시부에 표시된 정보를 터치 입력에 의하여 조작하거나 또는 편집하는 터치 입력 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의하여 처리를 제어하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 외광(外光)의 광량에 따라 표시의 휘도를 최적으로 할 수 있는 광 센서나, 자이로스코프, 가속도 센서 등 기울기를 검출하는 센서 등과 같은 검출 장치가 내장되어 있어도 좋다.
휴대형 단말(5000)의 표시부(5003), 휴대형 단말(6000)의 제 1 표시부(6007) 또는/및 제 2 표시부(6009)에, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 신뢰성이 높고 수명이 길기 때문에, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높은 휴대형 단말을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 발광 장치의 적용 범위는 매우 넓으며, 이 발광 장치를 다양한 분야의 전자 기기에 적용할 수 있다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며 신뢰성이 높고 수명이 긴 전자 기기를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 조명 장치로서 사용할 수도 있다. 조명 장치의 구체적인 예에 대하여, 도 8a 내지 도 8c를 사용하여 설명한다.
도 8a는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 백 라이트로서 사용한 액정 표시 장치의 일례이다. 도 8a에 도시한 액정 표시 장치는 하우징(701), 액정 패널(702), 백 라이트(703), 하우징(704)을 구비하며, 액정 패널(702)은 드러이버 IC(705)와 접속되어 있다. 또한, 백 라이트(703)에는 본 발명의 일 형태의 발광 장치가 사용되고, 단자(706)에 의해 전류가 공급된다. 이와 같이 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 액정 표시 장치의 백 라이트로서 사용함으로써, 신뢰성이 높고 수명이 긴 백 라이트를 얻을 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 면 발광의 조명 장치이며 대면적화도 가능하기 때문에, 백 라이트의 대면적화도 가능하다. 따라서, 저소비 전력이며, 대면적화된 액정 표시 장치를 얻을 수 있다.
도 8b는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 조명 장치인 전기 스탠드로서 사용한 예이다. 도 8b에 도시한 전기 스탠드는 하우징(801) 및 광원(802)을 가지며, 광원(802)으로서 본 발명의 일 형태의 발광 장치가 사용된다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 적용함으로써, 우수한 발광 특성을 가지며, 신뢰성이 높은 전기 스탠드를 얻을 수 있다.
도 8c는 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 실내의 조명 장치(901)로서 사용한 예이다. 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 대면적화도 가능하기 때문에, 대면적 조명 장치로서 사용할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 형태의 발광 장치는 신뢰성이 높고 수명이 길기 때문에, 본 발명의 일 형태인 발광 장치를 적용함으로써 신뢰성이 높은 조명 장치를 얻을 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 일 형태의 발광 장치를 실내의 조명 장치(901)로서 사용한 방에, 도 6a에서 설명한 것과 같은, 본 발명의 일 형태의 텔레비전 장치(902)를 설치하여 공공 방송이나 영화를 감상할 수 있다.
또한, 본 실시형태에서 제시한 구성은 다른 실시형태에서 제시한 구성과 적절히 조합하여 사용할 수 있다.
(실시예 1)
≪합성예 1≫
본 합성예 1에서는 실시형태 1의 구조식 100으로 표현되는 본 발명의 유기 금속 착체, 비스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)페닐-κC](2,4-펜탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: Ir(pbfpm)2(acac))의 합성예를 구체적으로 예시한다. 또한, Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)의 구조를 하기에 표현한다.
<단계 1; 4-페닐벤조푸로[3,2-d]피리미딘(약칭: Hpbfpm)의 합성>
먼저, 4-클로로벤조푸로[3,2-d]피리미딘 2.42g, 페닐붕산 2.19g, 탄산나트륨 1.89g, 비스(트라이페닐포스파인)팔라듐(II)디클로라이드(약칭: Pd(PPh3)2Cl2) 0.10g, 물 20mL, 아세토나이트릴 20mL를 환류관이 장착된 가지형 플라스크(recovery flask)에 넣고, 내부를 아르곤으로 치환시켰다. 이 반응 용기에 마이크로파(2.45GHz 100W)를 60분 동안 조사함으로써 가열하였다. 이 후, 얻어진 잔여물을 물로 흡인 여과하고 헥산으로 세정하였다. 얻어진 고체를 헥산: 아세트산에틸=2:1을 전개 용매로 하는 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 목적물인 피리미딘 유도체 Hpbfpm을 얻었다(백색 분말, 수율 45%). 이 때, 마이크로파의 조사에는 마이크로파 합성 장치(Discover(CEM Corporation 제조))를 사용하였다. 단계 1의 합성 스킴을 하기 d-1에 표현한다.
<단계 2; 디-μ-클로로-테트라키스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)페닐-κC]디이리듐(III)(약칭: [Ir(pbfpm)2Cl]2)의 합성>
다음에, 2-에톡시에탄올 15mL와 물 5mL, 상기 단계 1에서 얻은 Hpbfpm 1.32g, 염화 이리듐 수화물(IrCl3·H2O) 0.78g을, 환류관이 장착된 가지형 플라스크에 넣고 플라스크 내를 아르곤 치환시켰다. 이 후, 1시간 동안 마이크로파(2.45GHz, 100W)를 조사하여 반응시켰다. 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔여물을 에탄올로 흡인 여과 및 세정하고, 복핵 착체 [Ir(pbfpm)2Cl]2(약칭)을 얻었다(적갈색 분말, 수율 88%). 또한, 단계 2의 합성 스킴을 하기 d-2에 표현한다.
<단계 3; 비스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)페닐-κC](2,4-펜탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: Ir(pbfpm)2(acac))의 합성>
또한, 2-에톡시에탄올 30mL, 단계 2에서 얻은 복핵 착체 [Ir(pbfpm)2Cl]2 1.66g, 아세틸아세톤 0.36g 및 탄산나트륨 1.30g을 환류관이 장착된 가지형 플라스크에 넣고, 플라스크 내를 아르곤 치환시켰다. 이 후, 마이크로파(2.45GHz 120W)를 60분 동안 조사하였다. 여기서, 아세틸아세톤 0.24g을 더 첨가하고 반응 용기에 110℃, 120W이라는 조건으로 1시간 마이크로파를 조사함으로써 가열하였다. 용매를 증류 제거하고, 얻어진 잔여물을 에탄올로 흡인 여과하였다. 얻어진 고체를, 물, 에탄올로 세정하였다. 얻어진 고체를 헥산: 아세트산에틸=2:1을 전개 용매로 하는 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 이 후, 디클로로메탄과 에탄올의 혼합 용매로 재결정시킴으로써 본 발명의 유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)를 적색 분말로서 얻었다(수율 6%). 단계 3의 합성 스킴을 하기 d-3에 표현한다.
또한, 이 단계 3에서 얻어진 적색 분말의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 하기에 제시한다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 9에 도시하였다. 이들로부터, 본 합성예 1에 의하여, 상기 구조식 100으로 표현되는 본 발명의 유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR. d(CDCl3): 1.82(s, 6H), 5.30(s, 1H), 6.42(d, 2H), 6.79(t, 2H), 7.02(t, 2H), 7.60(t, 2H), 7.78(t, 2H), 7.85(d, 2H), 8.31(d, 2H), 8.57(d, 2H), 9.15(s, 2H).
다음에, Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)의 자외 가시선 흡수 스펙트럼법에 의한 해석을 수행하였다. UV 스펙트럼의 측정은 자외 가시 분광 광도계(V550형 (JASCO Corporation 제조))에 의해, 디클로로메탄 용액(0.090mmol/L)을 사용하여, 실온에서 측정하였다. 또한, Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)의 발광 스펙트럼을 측정하였다. 발광 스펙트럼의 측정은 형광 광도계(FS920 (Hamamatsu Photonics K.K. 제조))에 의해, 탈기된 디클로로메탄 용액(0.090mmol/L)을 사용하여, 실온에서 측정하였다. 측정 결과를 도 10에 도시하였다. 가로축은 파장, 세로축은 몰 흡광 계수 및 발광 강도를 나타낸다.
도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명의유기 금속 착체 Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)는 610nm에 발광 피크를 가지며, 디클로로메탄 용액으로부터는 주홍(reddish orange)색 발광이 관측되었다.
또한, Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)의 절대 양자 수율을 측정하였다. 절대 양자 수율의 측정은 절대 PL 양자 수율 측정 장치(C9920-02 (Hamamatsu Photonics K.K. 제조))를 사용하여, 톨루엔을 용매로 하여 농도를 1.0×10-5mol/L이 되도록 조정한 후, 실온에서 측정하였다. 측정한 결과로서, 절대 양자 수율은 83%이며, 높은 발광 효율을 나타내는 것을 알았다.
(실시예 2)
≪합성예 2≫
본 합성예 2에서는 실시형태 1의 구조식 101로 표현되는 본 발명의 유기 금속 착체, 비스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)-4,6-디메틸페닐-κC](2,2',6,6'-테트라메틸-3,5-헵탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: Ir(dmpbfpm)2(dpm))의 합성예를 구체적으로 예시한다. 또한, Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)의 구조를 하기에 표현한다.
<단계 1; 4-(3,5-디메틸페닐)벤조푸로[3,2-d]피리미딘(약칭: Hdmpbfpm)의 합성>
먼저, 4-클로로벤조푸로[3,2-d]피리미딘 4.02g, 3,5-디메틸페닐붕산 4.52g, 탄산나트륨 3.21g, 비스(트라이페닐포스파인)팔라듐(II)디클로라이드(약칭: Pd(PPh3)2Cl2) 0.17g, 물 20mL, 아세토나이트릴 20mL를 환류관이 장착된 가지형 플라스크(recovery flask)에 넣고, 내부를 아르곤으로 치환시켰다. 이 반응 용기에 마이크로파(2.45GHz 100W)를 60분 동안 조사하였다. 여기서, 3,5-디메틸페닐붕산 0.75g, 탄산나트륨 0.53g, Pd(PPh3)2Cl2 0.043g을 더 첨가하고, 다시 마이크로파(2.45GHz 100W)를 60분 동안 조사함으로써 가열하였다. 이 후, 이 용액에 물을 첨가하여 디클로로메탄으로 추출하였다. 얻어진 추출액을 물, 포화 식염수로 세정하고 황산마그네슘을 사용하여 건조시켰다. 건조한 후의 용액을 여과하였다. 이 용액의 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔여물을 디클로로메탄: 아세트산에틸=10:1을 전개 용매로 하는 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하여, 목적물인 피리미딘 유도체 Hdmpbfpm을 얻었다(백색 분말, 수율 74%). 이 때, 마이크로파의 조사에는 마이크로파 합성 장치(Discover(CEM CORPORATION 제조))를 사용하였다. 단계 1의 합성 스킴을 하기 e-1에 표현한다.
<단계 2; 디-μ-클로로-테트라키스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)-4,6-디메틸페닐-κC]디이리듐(III)(약칭: [Ir(dmpbfpm)2Cl]2)의 합성>
다음에, 2-에톡시에탄올 15mL와 물 5mL, 상기 단계 1에서 얻은 Hdmpbfpm 2.47g, 염화 이리듐 수화물(IrCl3·H2O) 1.30g을, 환류관이 장착된 가지형 플라스크에 넣고 플라스크 내를 아르곤 치환시켰다. 이 후, 30분 동안 마이크로파(2.45GHz, 100W)를 조사함으로써 가열하였다. 용매를 증류 제거한 후, 얻어진 잔여물을 에탄올로 흡인 여과 및 세정하고, 복핵 착체[Ir(dmpbfpm)2Cl]2를 얻었다(적갈색 분말, 수율 92%). 또한, 단계 2의 합성 스킴을 하기 e-2에 표현한다.
<단계 3; 비스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)-4,6-디메틸페닐-κC](2,2',6,6'-테트라메틸-3,5-헵탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: Ir(dmpbfpm)2(dpm))의 합성>
또한, 2-에톡시에탄올 30mL, 단계 2에서 얻은 복핵 착체 [Ir(dmpbfpm)2Cl]2 3.09g, 디피바로일메탄 1.10g 및 탄산나트륨 2.10g을 환류관이 장착된 가지형 플라스크에 넣고, 플라스크 내를 아르곤 치환시켰다. 이 후, 마이크로파(2.45GHz 120W)를 60분 동안 조사하였다. 또한, 디피바로일메탄 0.55g을 첨가하고 플라스크 내를 아르곤 치환시키고 반응 용기에 110℃, 200W이라는 조건으로 1시간 더 마이크로파를 조사하였다. 그리고, 이것에 더하여, 디피바로일메탄 0.55g을 첨가하고 플라스크 내를 아르곤 치환시키고 마이크로파(2.45GHz 200W)를 60분 동안 조사하여 110℃가 되도록 가열하였다. 이 후, 용매를 증류 제거하고, 얻어진 잔여물을 에탄올로 흡인 여과하였다. 얻어진 고체를, 물, 에탄올로 세정하였다. 여기서 얻어진 고체 2.45g, 디피바로일메탄 0.55g, 탄산나트륨 1.11g을 환류관이 장착된 가지형 플라스크에 넣고, 플라스크 내를 아르곤 치환시켰다. 이 후, 마이크로파(2.45GHz 200W)를 60분 동안 조사함으로써, 110℃가 되도록 가열하였다. 이것에 더하여, 디피바로일메탄 0.55g을 첨가하고 플라스크 내를 아르곤 치환시키고 반응 용기에 110℃, 200W이라는 조건으로 1시간 마이크로파를 조사함으로써 가열하였다. 이 후, 용매를 증류 제거하고, 얻어진 잔여물을 에탄올로 흡인 여과하였다. 얻어진 고체를, 물, 에탄올로 세정하였다. 이 고체를 디클로로메탄에 용해시키고, 셀라이트, 알루미나, 셀라이트의 차례로 적층된 여과 보조제를 통하여 여과하였다. 용매를 증류 제거하여 얻어진 고체를 헥산: 아세트산에틸=5:1을 전개 용매로 하는 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 이 후, 디클로로메탄과 에탄올의 혼합 용매로 재결정시킨 후, 헥산: 아세트산에틸=2:1을 전개 용매로 하는 플래시 칼럼 크로마토그래피에 의해 정제하였다. 이 후, 디클로로메탄과 에탄올의 혼합 용매로 재결정시킴으로써 본 발명의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)를 적색 분말로서 얻었다(수율 5%). 단계 3의 합성 스킴을 하기 e-3으로 표현한다.
또한, 이 단계 3에서 얻어진 적색 분말의 핵자기 공명 분광법(1H-NMR)에 의한 분석 결과를 하기에 제시한다. 또한, 1H-NMR 차트를 도 11에 도시하였다. 이들로부터, 본 합성예 2에 있어서, 상기 구조식 101로 표현되는 본 발명의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)가 얻어진 것을 알았다.
1H-NMR. d(CDCl3): 0.78(s, 18H), 1.49(s, 6H), 2.39(s, 6H), 5.49(s, 1H), 6.63(s, 2H), 7.56(t, 2H), 7.76(t, 2H), 7.87(d, 2H), 8.27(d, 2H), 8.41(s, 2H), 8.83(s, 2H).
다음에, Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)의 자외 가시선 흡수 스펙트럼법(UV)에 의한 해석을 수행하였다. UV 스펙트럼의 측정은 자외 가시 분광 광도계(V550형 (JASCO Corporation 제조))에 의해, 디클로로메탄 용액(0.072mmol/L)을 사용하여, 실온에서 측정하였다. 또한, Ir(dmpbfpm)2(dpm)의 발광 스펙트럼을 측정하였다. 발광 스펙트럼의 측정은 형광 광도계(FS920 (Hamamatsu Photonics K.K. 제조))에 의해, 탈기된 디클로로메탄 용액(0.072mmol/L)을 사용하여, 실온에서 측정하였다. 측정 결과를 도 12에 도시하였다. 가로축은 파장, 세로축은 몰 흡광 계수 및 발광 강도를 나타낸다.
도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유기 금속 착체 Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)는 643nm에 발광 피크를 가지며, 디클로로메탄 용액으로부터는 적색 발광이 관측되었다.
또한, Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)의 절대 양자 수율을 측정하였다. 절대 양자 수율의 측정은 절대 PL 양자 수율 측정 장치(C9920-02 (Hamamatsu Photonics K.K. 제조))를 사용하여, 톨루엔을 용매로 하여 농도를 1.0×10-5mol/L이 되도록 조정한 후, 실온에서 측정하였다. 측정한 결과로서, 절대 양자 수율은 85%이며, 높은 발광 효율을 나타내는 것을 알았다.
(실시예 3)
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태의 발광 소자(발광 소자 1)에 대하여 도 13을 사용하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 표현한다.
이하에, 본 실시예의 발광 소자 1의 제작 방법을 제시한다.
(발광 소자 1)
먼저 기판(1100) 위에, 실리콘 또는 산화 실리콘을 함유한 산화 인듐-산화 주석 화합물(ITO-SiO2, 이하에서는 ITSO라고 약기함)을 스퍼터링법으로 형성하여, 제 1 전극(1101)을 형성하였다. 또한, 이용한 타깃의 조성은 In2O3:SnO2:SiO2= 85:10:5[wt％]로 하였다. 또한, 제 1 전극(1101)의 막 두께를 110nm로 하고, 전극 면적을 2mm×2mm로 하였다. 여기서, 제 1 전극(1101)은 발광 소자의 양극으로서 기능하는 전극이다.
다음에, 기판(1100) 위에 발광 소자를 형성하기 위한 전(前)처리로서, 기판 표면을 물로 세정하고 200℃에서 1시간 소성(燒成)한 후, UV 오존 처리를 370초 동안 수행하였다.
이 후, 10-4Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판을 도입하고, 진공 증착 장치 내의 가열실에서 170℃에서 30분 동안 진공 소성을 수행한 후, 기판(1100)을 30분 정도 방치하여 냉각하였다.
다음에, 제 1 전극(1101)이 형성된 면이 아래 쪽이 되도록 제 1 전극(1101)이 형성된 기판(1100)을, 진공 증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정하고, 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제 1 전극(1101) 위에 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(디벤조티오펜)(약칭: DBT3P-II)과 산화 몰리브덴을 공증착함으로써 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 그 막 두께는 40nm로 하고, DBT3P-II(약칭)와 산화 몰리브덴의 비율은 중량비로 4:2(=DBT3P-II: 산화 몰리브덴)가 되도록 조절하였다.
다음에, 정공 주입층(1111) 위에 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭: BPAFLP)을 20nm의 막 두께가 되도록 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
또한, 2-[3-(디벤조티오펜-4-일)페닐]디벤조[f,h]퀴녹살린(약칭: 2mDBTPDBq-II)과, 4,4'-디(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBNBB)과, 실시예 1에서 합성한 비스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)페닐-κC](2,4-펜탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: Ir(pbfpm)2(acac))을 공증착하여, 정공 수송층(1112) 위에 발광층(1113)을 형성하였다. 여기서, 2mDBTPDBq-II(약칭), PCBNBB(약칭), 및 Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)의 중량비는 0.8:0.2:0.025(=2mDBTPDBq-II:PCBNBB:Ir(pbfpm)2(acac))이 되도록 조절하였다. 또한, 발광층(1113)의 막 두께는 40nm로 하였다.
또한, Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체이며, 발광층(1113)에서의 게스트 재료(도펀트)이다.
다음에, 발광층(1113) 위에 2mDBTPDBq-II(약칭)를 막 두께가 10nm가 되도록 형성하여, 제 1 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
다음에, 제 1 전자 수송층(1114a) 위에 바소페난트롤린(약칭: BPhen)을 막 두께가 20nm가 되도록 형성하여, 제 2 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
또한, 제 2 전자 수송층(1114b) 위에 불화리튬(LiF)을 막 두께 1nm로 증착하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막에, 음극으로서 기능하는 제 2 전극(1103)으로서 알루미늄을 막 두께가 200nm가 되도록 증착함으로써 본 실시예의 발광 소자 1을 제작하였다.
상술한 공정을 거쳐 얻어진 발광 소자 1의 소자 구조를 표 1에 제시한다.
다음에, 질소 분위기의 글로브박스 내에서, 발광 소자 1이 대기에 노출되지 않도록 봉지하는 작업(구체적으로는, 실재를 소자의 주위에 도포하여, 봉지하기 위해서 80℃에서 1시간 열처리)을 수행하였다. 이 후, 이 발광 소자 1의 동작 특성을 측정하였다. 이 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 1의 전류 밀도-휘도 특성을 도 14에 도시하였다. 도 14에서 가로축은 전류 밀도(mA/cm2)를 나타내고 새로축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 발광 소자 1의 전압-휘도 특성을 도 15에 도시하였다. 도 15에서, 가로축은 전압(V)을 나타내고 세로축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 발광 소자 1의 휘도-전류 효율 특성을 도 16에 도시하였다. 도 16에서 가로축은 휘도(cd/m2)를 나타내고, 세로축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다. 또한, 발광 소자 1의 전압-전류 특성을 도 17에 도시하였다. 도 17에서 가로축은 전압(V)을 나타내고, 세로축은 전류(mA)를 나타낸다.
도 14 및 도 16으로부터, 발광 소자 1은 고효율 발광 소자인 것을 알았다. 또한, 도 14, 도 15, 및 도 17로부터, 발광 소자 1은 저구동 전압, 저소비 전력의 발광 소자인 것을 알았다.
다음에, 발광 소자 1의 휘도 1104cd/m2일 때의 전압(V), 전류 밀도(mA/cm2), CIE 색도 좌표 (x, y), 휘도(cd/m2), 전류 효율(cd/A), 외부 양자 효율(％)을 표 2에 제시한다.
또한, 발광 소자 1의 전류 밀도를 2.5mA/cm2로 하였을 때의 발광 스펙트럼을 도 18에 도시하였다. 도 18에 도시한 바와 같이, 발광 소자 1의 발광 스펙트럼은 603nm에 피크를 갖는다.
또한, 표 2에 제시한 바와 같이, 발광 소자 1의 휘도가 1104cd/m2일 때의 CIE 색도 좌표는 (x,y)=(0.60,0.40)이었다. 이 결과로부터, 도펀트에서 유래한 발광이 얻어진 것을 알았다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체인 Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)를 발광층으로서 사용한 발광 소자 1은 적색의 파장 영역의 광을 효율적으로 발광시킬 수 있는 것이 밝혀졌다. 그러므로, Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)는 적색의 파장 영역에서 발광하는 게스트 재료로서 적합한 것을 알았다.
다음에, 이 발광 소자 1에 대하여 신뢰성 시험의 평가를 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 19에 도시하였다.
도 19에서, 신뢰성 시험의 측정 방법은 초기 휘도를 5000cd/m2로 설정하고, 전류 밀도가 일정한 조건으로 발광 소자 1을 구동시켰다. 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타내고, 세로축은 초기 휘도를 100%로 한 경우의 정규화 휘도(%)를 나타낸다. 도 19로부터, 발광 소자 1의 400시간 경과 후의 정규화 휘도는 82%이었다.
이와 같이 도 19로부터, 발광 소자 1은 수명이 긴 발광 소자인 것을 알었다.
상술한 결과로부터, 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체인 Ir(pbfpm)2(acac)(약칭)를 발광층에 사용한 발광 소자 1은 고효율, 저구동 전압, 저소비 전력, 및 수명이 긴 발광 소자인 것을 알았다.
(실시예 4)
본 실시예에서는 본 발명의 일 형태의 발광 소자(발광 소자 2)에 대하여 도 13을 사용하여 설명한다. 또한, 본 실시예에서 사용하는 재료의 화학식을 이하에 표현한다.
이하에, 본 실시예의 발광 소자 2의 제작 방법을 제시한다.
(발광 소자 2)
먼저 기판(1100) 위에, 실리콘 또는 산화 실리콘을 함유한 산화 인듐-산화 주석 화합물(ITSO)을 스퍼터링법으로 형성하여, 제 1 전극(1101)을 형성하였다. 또한, 이용한 타깃의 조성은 In2O3:SnO2:SiO2= 85:10:5[wt％]로 하였다. 또한, 제 1 전극(1101)의 막 두께를 110nm로 하고, 전극 면적을 2mm×2mm로 하였다. 여기서, 제 1 전극(1101)은 발광 소자의 양극으로서 기능하는 전극이다.
다음에, 기판(1100) 위에 발광 소자를 형성하기 위한 전(前)처리로서, 기판 표면을 물로 세정하고 200℃에서 1시간 소성한 후, UV 오존 처리를 370초 동안 수행하였다.
이 후, 10-4Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판을 도입하고, 진공 증착 장치 내의 가열실에서 170℃에서 30분 동안 진공 소성을 수행한 후, 기판(1100)을 30분 정도 방치하여 냉각하였다.
다음에, 제 1 전극(1101)이 형성된 면이 아래 쪽이 되도록 제 1 전극(1101)이 형성된 기판(1100)을, 진공 증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정하고, 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제 1 전극(1101) 위에 DBT3P-II(약칭)과 산화 몰리브덴을 공증착함으로써 정공 주입층(1111)을 형성하였다. 그 막 두께를 30nm로 하고, DBT3P-II(약칭)와 산화 몰리브덴의 비율은 중량비로 4:2(=DBT3P-II: 산화 몰리브덴)가 되도록 조절하였다.
다음에, 정공 주입층(1111) 위에 BPAFLP(약칭)을 20nm의 막 두께가 되도록 형성하여 정공 수송층(1112)을 형성하였다.
또한, 2mDBTPDBq-II(약칭)과, 4-페닐-4'-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭: PCBA1BP)과, 실시예 2에서 합성한 비스[2-(벤조푸로[3,2-d]피리미딘-4-일-κN3)-4,6-디메틸페닐-κC](2,2',6,6'-테트라메틸-3,5-헵탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭: Ir(dmpbfpm)2(dpm))을 공증착하여, 정공 수송층(1112) 위에 발광층(1113)을 형성하였다. 여기서, 2mDBTPDBq-II(약칭), PCBA1BP(약칭), 및 Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)의 중량비는 0.8:0.2:0.025(=2mDBTPDBq-II:PCBA1BP:Ir(dmpbfpm)2(dpm))이 되도록 조절하였다. 또한, 발광층(1113)의 막 두께는 40nm로 하였다.
또한, Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)는 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체이며, 발광층(1113)에서의 게스트 재료(도펀트)이다.
다음에, 발광층(1113) 위에 2mDBTPDBq-II(약칭)을 막 두께가 20nm가 되도록 형성하여, 제 1 전자 수송층(1114a)을 형성하였다.
다음에, 제 1 전자 수송층(1114a) 위에 BPhen(약칭)를 막 두께가 20nm가 되도록 형성하여, 제 2 전자 수송층(1114b)을 형성하였다.
또한, 제 2 전자 수송층(1114b) 위에 불화리튬(LiF)을 막 두께 1nm로 증착하여 전자 주입층(1115)을 형성하였다.
마지막에, 음극으로서 기능하는 제 2 전극(1103)으로서 알루미늄을 막 두께가 200nm가 되도록 증착함으로써 본 실시예의 발광 소자 2를 제작하였다.
상술한 공정을 거쳐 얻어진 발광 소자 2의 소자 구조를 표 3에 제시한다.
※1: 2mDBTPDBq-II: PCBA1BP: Ir(dmpbfpm)2(dpm)=(0.8: 0.2: 0.025) 40nm
다음에, 질소 분위기의 글로브박스 내에서, 발광 소자 2가 대기에 노출되지 않도록 봉지하는 작업(구체적으로는, 실재를 소자의 주위에 도포하여, 봉지하기 위해서 80℃에서 1시간 열처리)을 수행하였다. 이 후, 이 발광 소자 2의 동작 특성을 측정하였다. 이 측정은 실온(25℃로 유지된 분위기)에서 수행하였다.
발광 소자 2의 전류 밀도-휘도 특성을 도 20에 도시하였다. 도 20에서 가로축은 전류 밀도(mA/cm2)를 나타내고 새로축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 발광 소자 2의 전압-휘도 특성을 도 21에 도시하였다. 도 21에서, 가로축은 전압(V)을 나타내고 세로축은 휘도(cd/m2)를 나타낸다. 또한, 발광 소자 2의 휘도-전류 효율 특성을 도 22에 도시하였다. 도 22에서 가로축은 휘도(cd/m2)를 나타내고, 세로축은 전류 효율(cd/A)을 나타낸다. 또한, 발광 소자 2의 전압-전류 특성을 도 23에 도시하였다. 도 23에서 가로축은 전압(V)을 나타내고, 세로축은 전류(mA)를 나타낸다.
도 20 및 도 22로부터, 발광 소자 2는 고효율 발광 소자인 것을 알았다. 또한, 도 20, 도 21, 및 도 23으로부터, 발광 소자 2는 저구동 전압, 저소비 전력의 발광 소자인 것을 알았다.
다음에, 발광 소자 2의 휘도 1081cd/m2일 때의 전압(V), 전류 밀도(mA/cm2), CIE 색도 좌표 (x, y), 휘도(cd/m2), 전류 효율(cd/A), 외부 양자 효율(％)을 표 4에 제시한다.
또한, 발광 소자 2의 전류 밀도를 2.5mA/cm2로 하였을 때의 발광 스펙트럼을 도 24에 도시하였다. 도 24에 도시한 바와 같이, 발광 소자 2의 발광 스펙트럼은 630nm에 피크를 갖는다.
또한, 표 4에 제시한 바와 같이, 발광 소자 2의 휘도가 1081cd/m2일 때의 CIE 색도 좌표는 (x,y)=(0.67,0.33)이었다. 이 결과로부터, 도펀트에서 유래한 발광이 얻어진 것을 알았다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체인 Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)를 발광층으로서 사용한 발광 소자 2는 적색의 파장 영역의 광을 효율적으로 발광시킬 수 있는 것이 밝혀졌다. 그러므로, Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)는 적색의 파장 영역에서 발광하는 게스트 재료로서 적합한 것을 알았다.
다음에, 이 발광 소자 2에 대하여 신뢰성 시험의 평가를 수행하였다. 신뢰성 시험의 결과를 도 25에 도시하였다.
도 25에서, 신뢰성 시험의 측정 방법은 초기 휘도를 5000cd/m2로 설정하고, 전류 밀도가 일정한 조건으로 발광 소자 2를 구동시켰다. 가로축은 소자의 구동 시간(h)을 나타내고, 세로축은 초기 휘도를 100%로 한 경우의 정규화 휘도(%)를 나타낸다. 도 25로부터, 발광 소자 2의 140시간 경과 후의 정규화 휘도는 62%이었다.
이와 같이 도 25로부터, 발광 소자 2는 수명이 긴 발광 소자인 것을 알었다.
상술한 결과로부터, 본 발명의 일 형태의 유기 금속 착체인 Ir(dmpbfpm)2(dpm)(약칭)를 발광층에 사용한 발광 소자 2는 고효율, 저구동 전압, 저소비 전력, 및 수명이 긴 발광 소자인 것을 알았다.
100: 기판
101: 제 1 전극
102: EL층
103: 제 2 전극
111: 정공 주입층
112: 정공 수송층
113: 발광층
114: 전자 수송층
115: 전자 주입층
201: 제 1 전극
203: 제 2 전극
210: EL층
212: 발광층
213: 제 1 유기 화합물
214: 제 2 유기 화합물
215: 제 3 유기 화합물
301: 제 1 전극
303: 제 2 전극
311: 제 1 발광층
312: 제 2 발광층
313: 전하 발생층
450R: 제 1 발광 소자
450G: 제 2 발광 소자
450B: 제 3 발광 소자
451: 반사 전극
452: 반투과·반반사 전극
453a: 제 1 투명 도전층
453b: 제 2 투명 도전층
454: 발광층
454B: 제 1 발광층
454G: 제 2 발광층
454R: 제 3 발광층
455: EL층
501: 소자 기판
502: 화소부
503: 구동 회로부
504: 구동 회로부
505: 실재
506: 봉지 기판
507: 배선
508: FPC
509: n채널형 TFT
510: p채널형 TFT
511: 스위칭용 TFT
512: 전류 제어용 TFT
513: 제 1 전극
514: 절연물
515: EL층
516: 제 2 전극
517: 발광 소자
518: 공간
611: 하우징
612: 지지대
613: 표시부
614: 스피커부
615: 비디오 입력 단자
621: 본체
622: 하우징
623: 표시부
624: 키보드
625: 외부 접속 포트
626: 포인팅 디바이스
631: 본체
632: 하우징
633: 표시부
634: 음성 입력부
635: 음성 출력부
636: 조작 키
637: 외부 접속 포트
638: 안테나
641: 본체
642: 표시부
643: 하우징
644: 외부 접속 포트
645: 리모트 컨트롤러 수신부
646: 수상부
647: 배터리
648: 음성 입력부
649: 조작 키
650: 접안부
701: 하우징
702: 액정 패널
703: 백 라이트
704: 하우징
705: 드라이버 IC
706: 단자
801: 하우징
802: 광원
901: 조명 장치
902: 텔레비전 장치
1100: 기판
1101: 제 1 전극
1103: 제 2 전극
1111: 정공 주입층
1112: 정공 수송층
1113: 발광층
1114a: 제 1 전자 수송층
1114b: 제 2 전자 수송층
1115: 전자 주입층
5000: 휴대형 단말
5001: 하우징
5003: 표시부
5005: 전원 버튼
5007: 앞면 카메라
5009: 뒷면 카메라
5011: 제 1 외부 접속 단자
5013: 제 2 외부 접속 단자
5015: 아이콘
6000: 휴대형 단말
6001: 하우징
6003: 하우징
6005: 힌지부
6007: 제 1 표시부
6009: 제 2 표시부
6011: 전원 버튼
6013: 제 1 카메라
6015: 제 2 카메라
6017: 텍스트 아이콘
6019: 아이콘
6021: 키보드
101: 제 1 전극
102: EL층
103: 제 2 전극
111: 정공 주입층
112: 정공 수송층
113: 발광층
114: 전자 수송층
115: 전자 주입층
201: 제 1 전극
203: 제 2 전극
210: EL층
212: 발광층
213: 제 1 유기 화합물
214: 제 2 유기 화합물
215: 제 3 유기 화합물
301: 제 1 전극
303: 제 2 전극
311: 제 1 발광층
312: 제 2 발광층
313: 전하 발생층
450R: 제 1 발광 소자
450G: 제 2 발광 소자
450B: 제 3 발광 소자
451: 반사 전극
452: 반투과·반반사 전극
453a: 제 1 투명 도전층
453b: 제 2 투명 도전층
454: 발광층
454B: 제 1 발광층
454G: 제 2 발광층
454R: 제 3 발광층
455: EL층
501: 소자 기판
502: 화소부
503: 구동 회로부
504: 구동 회로부
505: 실재
506: 봉지 기판
507: 배선
508: FPC
509: n채널형 TFT
510: p채널형 TFT
511: 스위칭용 TFT
512: 전류 제어용 TFT
513: 제 1 전극
514: 절연물
515: EL층
516: 제 2 전극
517: 발광 소자
518: 공간
611: 하우징
612: 지지대
613: 표시부
614: 스피커부
615: 비디오 입력 단자
621: 본체
622: 하우징
623: 표시부
624: 키보드
625: 외부 접속 포트
626: 포인팅 디바이스
631: 본체
632: 하우징
633: 표시부
634: 음성 입력부
635: 음성 출력부
636: 조작 키
637: 외부 접속 포트
638: 안테나
641: 본체
642: 표시부
643: 하우징
644: 외부 접속 포트
645: 리모트 컨트롤러 수신부
646: 수상부
647: 배터리
648: 음성 입력부
649: 조작 키
650: 접안부
701: 하우징
702: 액정 패널
703: 백 라이트
704: 하우징
705: 드라이버 IC
706: 단자
801: 하우징
802: 광원
901: 조명 장치
902: 텔레비전 장치
1100: 기판
1101: 제 1 전극
1103: 제 2 전극
1111: 정공 주입층
1112: 정공 수송층
1113: 발광층
1114a: 제 1 전자 수송층
1114b: 제 2 전자 수송층
1115: 전자 주입층
5000: 휴대형 단말
5001: 하우징
5003: 표시부
5005: 전원 버튼
5007: 앞면 카메라
5009: 뒷면 카메라
5011: 제 1 외부 접속 단자
5013: 제 2 외부 접속 단자
5015: 아이콘
6000: 휴대형 단말
6001: 하우징
6003: 하우징
6005: 힌지부
6007: 제 1 표시부
6009: 제 2 표시부
6011: 전원 버튼
6013: 제 1 카메라
6015: 제 2 카메라
6017: 텍스트 아이콘
6019: 아이콘
6021: 키보드
Claims (18)
- 발광 소자에 있어서,
금속에 배위된 벤조푸로피리미딘 유도체를 포함하는 유기 금속 착체를 포함하는, 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 벤조푸로피리미딘 유도체는 4위치에 아릴기를 갖는, 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 벤조푸로피리미딘 유도체는 4위치에 아릴기를 갖고,
상기 벤조푸로피리미딘 유도체의 3위치의 질소는 상기 금속에 배위되고,
상기 아릴기는 상기 금속에 결합되는, 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 금속은 9족 원소 또는 10족 원소인, 발광 소자. - 제 1 항에 있어서,
상기 금속은 이리듐인, 발광 소자. - 표시 장치에 있어서,
제 1 항에 따른 발광 소자를 포함하는, 표시 장치. - 전자 기기에 있어서,
제 1 항에 따른 발광 소자를 포함하는, 전자 기기. - 조명 장치에 있어서,
제 1 항에 따른 발광 소자를 포함하는, 조명 장치. - 일반식 G1로 표현되는 구조를 포함하는 유기 금속 착체에 있어서,
R1은 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기를 나타내고,
R2 내지 R5는 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 7인 단환식 포화 탄화 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 10인 다환식 포화 탄화 수소, 또는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 13인 아릴기를 나타내고,
Ar는 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 10인 아릴렌기를 나타내고,
Ｍ은 9족 원소 또는 10족 원소를 나타내는, 유기 금속 착체. - 제 9 항에 있어서,
상기 구조는 일반식 G2로 표현되고,
M이 9족 원소일 때 n은 3이고, 또는 M이 10족 원소일 때 n은 2인, 유기 금속 착체. - 제 9 항에 있어서,
상기 구조는 일반식 G3으로 표현되고,
M이 9족 원소일 때 n은 2이고, 또는 M이 10족 원소일 때 n은 1이고,
L은 1가 음이온성 배위자를 나타내는, 유기 금속 착체. - 제 11 항에 있어서,
상기 1가 음이온성 배위자는 일반식 L1 내지 일반식 L7 중 어느 것으로 표현되고,
R11 내지 R51은 각각 독립적으로 수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 할로겐기, 비닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 할로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알콕시기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 6인 알킬티오기 중 어느 것을 나타내고,
A1 내지 A3은 각각 독립적으로 질소, 수소와 결합되는 sp2 혼성 탄소, 및 탄소수 1 내지 6인 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 6인 할로알킬기, 및 페닐기 중 어느 것과 결합되는 sp2 혼성 탄소 중 어느 것을 나타내는, 유기 금속 착체. - 제 9 항에 있어서,
상기 유기 금속 착체는 구조식 100으로 표현되는, 유기 금속 착체.
- 제 9 항에 있어서,
상기 유기 금속 착체는 구조식 101로 표현되는, 유기 금속 착체.
- 발광 소자에 있어서,
제 9 항에 따른 유기 금속 착체를 포함하는 발광 소자. - 표시 장치에 있어서,
제 15 항에 따른 발광 소자를 포함하는, 표시 장치. - 전자 기기에 있어서,
제 15 항에 따른 발광 소자를 포함하는, 전자 기기. - 조명 장치에 있어서,
제 15 항에 따른 발광 소자를 포함하는, 조명 장치.
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