KR20160049974A - 발광 소자, 발광 장치, 전자기기, 및 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 발광 소자 중의 특정의 불순물, 특히 이리듐 착체에 기인한 불순물을 저감시킴으로써, 장수명의 발광 소자를 제공한다.
이리듐 착체를 갖는 발광 소자이며, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때에, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프에서, 이리듐 착체의 피크 면적에 대한, 이리듐 금속에 배위 결합하고 있지 않은 배위자의 피크 면적의 비가 0% 이상 10% 이하이다.

Description

발광 소자, 발광 장치, 전자기기, 및 조명 장치{LIGHT-EMITTING ELEMENT, LIGHT-EMITTING DEVICE, ELECTRONIC DEVICE, AND LIGHTING DEVICE}

본 발명의 일 양태는 전계를 가함으로써 발광이 얻어지는 발광층을 한 쌍의 전극 사이에 갖는 발광 소자에 관한 것이다. 특히, 발광층에 이리듐 착체를 갖는 발광 소자에 관한 것이다. 또한, 상기 발광 소자를 갖는 발광 장치, 표시 장치, 전자기기, 및 조명 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명의 일 형태는 상기 기술 분야에 한정되지 않는다. 본 명세서 등에 개시된 발명의 기술 분야는 물건, 방법, 또는 제조 방법에 관한 것이다. 또는, 본 발명의 일 형태는 공정(process), 기계(machine), 제품(manufacture), 또는 조성물(composition of matter)에 관한 것이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 발명의 일 형태가 속하는 기술 분야로서는, 더 구체적으로, 반도체 장치, 표시 장치, 액정 표시 장치, 발광 장치, 조명 장치, 축전 장치, 기억 장치, 이들의 구동 방법, 또는 이들의 제작 방법을 예로 들 수 있다.

한 쌍의 전극 사이에 발광 물질인 유기 화합물을 갖는 발광 소자(유기 EL 소자라고도 함)는 박형 경량, 고속 응답, 저전압 구동등한 특성으로부터, 차세대의 플랫 패널 디스플레이로서 주목받고 있다. 또한, 유기 EL 소자를 이용한 디스플레이는 콘트라스트나 화질이 뛰어나 시야각이 넓다는 특징도 가진다.

유기 EL 소자에 이용하는 유기 화합물로서는 다양한 재료가 연구, 개발되고 있다. 예를 들면, 발광 물질인 유기 화합물로서는 이리듐(Ir) 등을 중심 금속으로 하는 유기 금속 착체가 주목받고 있다.

또한, 유기 EL 소자를 제작할 때, 유기 화합물의 순도가 중요하다. 예를 들면, 합성 시에 이용한 용매 등의 불순물이 포함되는 유기 화합물을 이용하여 유기 EL 소자를 제작한 경우, 유기 EL 소자의 특성, 예를 들면 구동 전압 특성, 발광 효율 특성, 수명 등이 나빠지는 경우가 있다. 따라서, 유기 EL 소자에 이용하는 유기 화합물에는 불순물이 적은 재료를 사용하여, 승화 정제를 실시한 것이 일반적으로 사용된다. 승화 정제에 의해, 합성 시의 잔존 용매나 미량의 불순물(예를 들면, 할로겐화물)의 분리를 행할 수 있다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).

그러나, 상술한 승화 정제를 행한 유기 화합물을 이용하여 유기 EL 소자를 제작한 경우에도, 유기 EL 소자의 신뢰성이 나빠지는 경우가 있다.

(특허 문헌 1) 일본국 특개 2011-216903호 공보

본 발명의 일 양태에서는, 발광 소자 중의 특정의 불순물, 특히 이리듐 착체에 기인한 불순물을 저감시킴으로써, 장수명의 발광 소자를 제공한다. 또는, 본 발명의 일 양태에서는 신규 발광 소자를 제공한다.

또한, 이러한 과제의 기재는 다른 과제의 존재를 방해하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 일 양태는 이러한 과제의 모두를 해결할 필요는 없는 것으로 한다. 또한, 이것들 이외의 과제는, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터 저절로 분명해지는 것이며, 명세서, 도면, 청구항 등의 기재로부터, 이것들 이외의 과제를 추출하는 것이 가능하다.

본 발명의 일 양태는, 이리듐 착체를 갖는 발광 소자로서, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프에서, 이리듐 착체의 피크 면적에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 0% 이상 10% 이하이다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 이리듐 착체를 갖는 발광 소자로서, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때, 이리듐 착체의 프리커서 이온과, 이리듐 착체의 제1 프래그먼트 이온과, 이리듐 착체의 제2 프래그먼트 이온이 질량분석 검출기 및 포토다이오드 어레이 검출기에 의해 검출되고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제1 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제2 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하지 않고, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프는 프리커서 이온에 대응하는 제1 피크와, 제1 프래그먼트 이온에 대응하는 제2 피크와, 제2 프래그먼트 이온에 대응하는 제3 피크를 가지고, 제1 피크에 대한 제3 피크의 면적의 비가 0% 이상 10% 이하이다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 이리듐 착체를 갖는 발광 소자로서, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때에, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프에서, 이리듐 착체의 피크 면적에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 0% 이상 5% 이하이다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 이리듐 착체를 갖는 발광 소자로서, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때, 이리듐 착체의 프리커서 이온과, 이리듐 착체의 제1 프래그먼트 이온과, 이리듐 착체의 제2 프래그먼트 이온이 질량분석 검출기 및 포토다이오드 어레이 검출기에 의해 검출되고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제1 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제2 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하지 않고, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프는 프리커서 이온에 대응하는 제1 피크와, 제1 프래그먼트 이온에 대응하는 제2 피크와, 제2 프래그먼트 이온에 대응하는 제3 피크를 가지고, 제1 피크에 대한 제3 피크의 면적의 비가 0% 이상 5% 이하이다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 이리듐 착체를 갖는 발광 소자로서, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프에서, 이리듐 착체의 피크 면적에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 0% 이상 1% 이하이다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 이리듐 착체를 갖는 발광 소자로서, 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때, 이리듐 착체의 프리커서 이온과, 이리듐 착체의 제1 프래그먼트 이온과, 이리듐 착체의 제2 프래그먼트 이온이 질량분석 검출기 및 포토다이오드 어레이 검출기에 의해 검출되고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제1 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제2 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하지 않고, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프는 프리커서 이온에 대응하는 제1 피크와, 제1 프래그먼트 이온에 대응하는 제2 피크와, 제2 프래그먼트 이온에 대응하는 제3 피크를 가지고, 제1 피크에 대한 제3 피크의 면적의 비가 0% 이상 1% 이하이다.

또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 상기 양태의 발광 소자와 컬러 필터를 갖는 발광 장치이다. 또한, 본 발명의 다른 일 양태는, 상기 양태의 발광 소자 혹은 상기 발광 장치와 하우징 또는 터치 센서 기능을 갖는 전자기기이다. 또한, 본 발명의 다른 일 양태는 상기 양태의 발광 소자 혹은 상기 양태의 발광 장치와 하우징을 갖는 조명 장치이다.

본 발명의 일 양태에 의해, 발광 소자 중의 특정의 불순물, 특히 이리듐 착체에 기인한 불순물을 저감시킴으로써, 장수명의 발광 소자를 제공할 수 있다. 또는, 본 발명의 일 양태에 의해, 신규 발광 소자를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태는 이러한 효과로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 본 발명의 일 양태는, 경우에 따라 또는 상황에 따라, 이러한 효과 이외의 효과를 갖는 경우도 있다. 또는, 예를 들면, 본 발명의 일 양태는, 경우에 따라 또는 상황에 따라, 이러한 효과를 갖지 않는 경우도 있다.

도 1은 발광 소자를 설명하는 단면 모식도.
도 2는 시료 1 및 시료 2의 신뢰성의 결과를 설명하는 도면.
도 3은 시료 1 및 시료 2의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 4는 시료 1 및 시료 2의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 5는 발광 소자를 설명하는 단면 모식도.
도 6은 표시 장치를 설명하는 블럭도 및 회로도.
도 7은 표시 장치의 화소 회로를 설명하는 회로도.
도 8은 표시 장치의 화소 회로를 설명하는 회로도.
도 9는 터치 패널의 일례를 나타내는 사시도.
도 10은 표시 패널 및 터치 센서의 일례를 나타내는 단면도.
도 11은 터치 패널의 일례를 나타내는 단면도.
도 12는 터치 센서의 블럭도 및 타이밍 차트도.
도 13은 터치 센서의 회로도.
도 14는 표시 모듈을 설명하는 사시도.
도 15는 전자기기를 설명하는 도면.
도 16은 발광 장치를 설명하는 사시도 및 단면도.
도 17은 발광 장치를 설명하는 단면도.
도 18은 조명 장치 및 전자기기를 설명하는 도면.
도 19는 실시예에서의 발광 소자의 구조를 설명하는 단면도.
도 20은 실시예에서의 발광 소자의 휘도-전류 밀도 특성 및 휘도-전압 특성을 설명하는 도면.
도 21은 실시예에서의 발광 소자의 전류 효율-휘도 특성 및 발광 스펙트럼을 설명하는 도면.
도 22는 실시예에서의 발광 소자의 신뢰성의 결과를 설명하는 도면.
도 23은 실시예에서의 발광 소자의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 24는 실시예에서의 발광 소자의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 25는 실시예에서의 발광 소자의 휘도-전류 밀도 특성 및 휘도-전압 특성을 설명하는 도면.
도 26은 실시예에서의 발광 소자의 전류 효율-휘도 특성 및 발광 스펙트럼을 설명하는 도면.
도 27은 실시예에서의 발광 소자의 신뢰성의 결과를 설명하는 도면.
도 28은 실시예에서의 발광 소자의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 29는 실시예에서의 발광 소자의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 30은 실시예에서의 발광 소자의 휘도-전류 밀도 특성 및 휘도-전압 특성을 설명하는 도면.
도 31은 실시예에서의 발광 소자의 전류 효율-휘도 특성 및 발광 스펙트럼을 설명하는 도면.
도 32는 실시예에서의 발광 소자의 신뢰성의 결과를 설명하는 도면.
도 33은 실시예에서의 발광 소자의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.
도 34는 실시예에서의 발광 소자의 LC/MS 크로마토그램에 대하여 설명하는 도면.

이하, 본 발명의 실시의 양태에 대하여 도면을 이용하여 상세하게 설명한다. 단, 본 발명의 일 양태는 이하의 설명에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 취지 및 그 범위로부터 벗어나지 않고 그 형태 및 상세한 사항을 다양하게 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명의 일 양태는 이하에 나타내는 실시형태 또는 실시예의 기재 내용에 한정하여 해석되는 것은 아니다.

또한, 도면 등에서 나타내는 각 구성의 위치, 크기, 범위 등은 이해를 돕기 위해, 실제의 위치, 크기, 범위 등을 나타내지 않은 경우가 있다. 따라서, 개시하는 발명의 일 양태는, 반드시 도면 등에 개시된 위치, 크기, 범위 등에 한정되는 것은 아니다.

또한, 본 명세서 등에서, 제1, 제2 등으로 붙여지는 서수사는 편의상 이용하는 것이고, 공정 순서 또는 적층 순서를 나타내는 것은 아니다. 따라서, 예를 들면, "제1"을 "제2" 또는 "제3" 등과 적절히 치환하여 설명할 수 있다. 또한, 본 명세서 등에 기재되어 있는 서수사와 본 발명의 일 양태를 특정하기 위하여 이용되는 서수사는 일치하지 않는 경우가 있다.

또한, 본 명세서 등에 있어서, 도면을 이용하여 발명의 구성을 설명함에 있어서, 같은 것을 가리키는 부호는 다른 도면간에서도 공통으로 이용한다.

또한, 본 명세서 등에 있어서, "막"이라는 용어와 "층"이라는 용어는, 서로 바꿀 수 있다. 예를 들면, "도전층"이라는 용어를 "도전막"이라는 용어로 변경하는 것이 가능한 경우가 있다. 또는, 예를 들면, "절연막"이라는 용어를 "절연층"이라는 용어로 변경하는 것이 가능한 경우가 있다.

또한, 본 명세서 등에 있어서, 이리듐 착체에는 배위자의 종류에 따라서는 입체 이성체 등의 구조 이성체가 존재할 수 있다. 본 명세서 등에 기재하는 이리듐 착체에는 이리듐 착체와 상기 이리듐 착체의 구조 이성체를 포함하는 것으로 한다.

(실시형태 1)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 소자에 대하여 도 1 내지 도 4를 이용하여 설명한다.

＜1. 발광 소자의 구성＞

도 1에, 본 발명의 일 양태의 발광 소자를 설명하는 단면도를 나타낸다. 도 1에 나타내는 발광 소자는 한 쌍의 전극 사이에 EL층을 가지고, 상기 EL층에 이리듐 착체를 포함하는 발광 소자이다.

보다 구체적으로는, 도 1에 나타내는 발광 소자(100)는 한 쌍의 전극(하부 전극(104)과 상부 전극(114)) 사이에 EL층(108)을 가진다. 또한, EL층(108)은 발광층(110)을 가진다. 또한, EL층(108)은 발광층(110) 외에 정공 주입층(131), 정공 수송층(132), 전자 수송층(133), 및 전자 주입층(134)을 포함하여 형성된다. 또한, 전자 수송층(133)은 전자 수송층(133(1))과 전자 수송층(133(2))을 가진다.

또한, 본 실시형태에서는 하부 전극(104)을 양극으로서 이용하고, 상부 전극(114)을 음극으로서 이용한다. 또한, 하부 전극(104)은 기판(102) 위에 형성된다. 또한, 발광층(110)에는 발광 물질로서 이리듐 착체가 포함된다.

발광 소자(100)에 대해서 전압을 인가함으로써, 하부 전극(104) 측으로부터 주입된 정공과 상부 전극(114) 측으로부터 주입된 전자가 발광층(110)에서 재결합하여, 발광층(110)에 포함되는 발광 물질을 여기 상태로 한다. 그리고, 여기 상태의 발광 물질이 기저 상태로 돌아올 때에 발광한다.

발광 소자(100)에 요구되는 특성의 하나로서, 장기 보존 또는 장기 구동에 따른 발광 효율의 저하가 적은 특성, 즉 장수명인 것, 바꿔 말하면, 높은 신뢰성을 갖는 것이 요구된다. 발광 소자(100)가 높은 신뢰성을 가지기 때문에, EL층(108)에는 불순물의 함유량이 적은 유기 화합물을 이용하면 바람직하다. 상기 불순물로서는, 예를 들면, 유기 화합물의 합성에 이용되는 원료 내의 원소, 예를 들면 할로겐 원소 등이 적은 것이 바람직하다.

그러나, 유기 화합물 중의 할로겐 원소를 저감시켰다고 해도, 발광 소자(100)의 신뢰성이 나쁜 경우가 있다.

따라서, 본 발명의 일 양태의 발광 소자(100)에서는, EL층(108) 내의 발광층(110)이 갖는, 이리듐 착체에 기인한 불순물을 억제한다. 보다 구체적으로는, 발광층(110)이 갖는 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자(100)를 액체크로마토그래피 질량분석(Liquid Chromatography Mass Spectrometry, 약칭：LC/MS 분석)했을 때에, 포토다이오드 어레이 검출기(약칭：PDA 검출기)의 크로마토그래프에서, 이리듐 착체의 피크 면적에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하이다. 또한, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자로서는, 발광 소자(100) 중에 포함되지 않은 것이 바람직하다. 따라서, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비의 하한으로서는, 0(제로)을 포함한다.

또는, 발광층(110)이 갖는 이리듐 착체는 이리듐 금속과 이리듐 금속에 배위 결합하는 배위자를 가지고, 발광 소자(100)를 액체크로마토그래피 질량분석했을 때, 이리듐 착체의 프리커서 이온과, 이리듐 착체의 제1 프래그먼트 이온과, 이리듐 착체의 제2 프래그먼트 이온이 질량분석 검출기(약칭：MS 검출기) 및 포토다이오드 어레이 검출기에 의해 검출되고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제1 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하고, 질량분석 검출기에 의해 검출된 제2 프래그먼트 이온은 이리듐 금속을 포함하지 않고, 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프는 프리커서 이온에 대응하는 제1 피크와, 제1 프래그먼트 이온에 대응하는 제2 피크와, 제2 프래그먼트 이온에 대응하는 제3 피크를 가지고, 제1 피크에 대한 제3 피크의 면적의 비가 10% 이하, 바람직하게는 5% 이하, 더욱 바람직하게는 1% 이하이다.

발광층(110)에 이용하는 이리듐 착체로서 상술한 구성의 이리듐 착체를 이용함으로써, 발광 소자(100)의 신뢰성을 향상시키는 것이 가능하게 된다.

여기서, 도 1에 나타내는 발광 소자(100)에 상당하는 발광 소자(시료 1 및 시료 2)를 제작하고, EL층(108)을 분석하여, EL층(108) 내의 불순물에 대하여 해석을 행하였다. 또한, 본 실시형태에서는 EL층(108) 내의 불순물로서 발광층(110)이 갖는 발광 물질인 이리듐 착체에 기인한 불순물에 주목했다.

본 실시형태로 제작한 시료 1 및 시료 2의 소자 구조의 상세한 사항을 표 1에, 사용한 화합물의 구조와 약칭을 이하에 나타낸다.

＜2. 시료 1 및 시료 2의 제작 방법＞

우선, 기판(102) 위에 하부 전극(104)으로서 산화 규소를 포함하는 인듐 주석 산화물(약칭：ITSO)을 스퍼터링법에 의해 성막했다. 또한, 하부 전극(104)의 막 두께를 100 nm로 하고, 하부 전극(104)의 면적을 4 mm²(2 mm×2 mm)로 했다.

다음에, 유기 화합물층의 증착 전의 전 처리로서 하부 전극(104)이 형성된 기판(102)의 하부 전극(104) 측을 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 소성한 후, 하부 전극(104)의 표면에 대하여, UV 오존 처리를 370초 행하였다.

그 후, 10^-4 Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판(102)을 도입하여, 진공 증착 장치 내의 가열실에서 170℃에서 60분간의 진공 소성을 행한 후, 기판(102)을 30분 정도 방랭했다.

다음에, 하부 전극(104)이 형성된 면이 하방이 되도록, 기판(102)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다. 본 실시형태에서는 진공 증착법에 의해, 정공 주입층(131), 정공 수송층(132), 발광층(110), 전자 수송층(133(1)), 전자 수송층(133(2)), 전자 주입층(134), 상부 전극(114)을 순차 형성했다. 상세한 제작 방법을 이하에 기재한다.

우선, 진공 장치 내를 10^-4 Pa로 감압한 후, 하부 전극(104) 위에, 정공 주입층(131)으로서, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조티오펜)(약칭：DBT3P-II)와 산화 몰리브덴을 DBT3P-II：산화 몰리브덴 = 2：1(중량비)이 되도록 공증착했다. 또한, 정공 주입층(131)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 주입층(131) 위에 정공 수송층(132)을 형성했다. 정공 수송층(132)으로서는, 4-페닐-4'-(9-페닐플루오렌-9-일)트라이페닐아민(약칭：BPAFLP)을 증착했다. 또한, 정공 수송층(132)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 수송층(132) 위에 발광층(110)을 형성했다. 발광층(110)으로서, 2-[3'-(다이벤조티오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTBPDBq-II)과, 4,4'-다이(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭：PCBNBB)과, 비스(2,3,5-트라이페닐피라지나토)(디피발로일메타나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)₂(dpm))을 2mDBTBPDBq-II：PCBNBB：Ir(tppr)₂(dpm) = 0.7：0.3：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(110)의 막 두께를 40 nm로 했다.

또한, 발광층(110)에 있어서, 2mDBTBPDBq-II가 호스트 재료이며 PCBNBB가 어시스트 재료이며, Ir(tppr)₂(dpm)이 게스트 재료로서 기능하는 이리듐 착체이다. 또한, 호스트 재료는 캐리어 수송성 재료이며, 여기에서는, 전자 수송성 재료를 이용한다. 또한, 어시스트 재료는 캐리어 수송성 재료이며, 여기에서는 정공 수송성 재료를 이용한다. 또한, 게스트 재료로서는 발광성 재료(발광 물질을 포함하는 재료)이다. 또한, 호스트 재료 및 어시스트 재료의 삼중항 여기 에너지 준위(T₁ 준위)는 게스트 재료의 T₁ 준위보다 높은 것이 바람직하다. 호스트 재료 및 어시스트 재료의 T₁ 준위가 게스트 재료의 T₁ 준위보다 낮으면 발광에 기여하는 게스트 재료의 삼중항 여기 에너지를 호스트 재료 및 어시스트 재료가 소광(quench)되어, 발광 효율의 저하를 초래하는 경우가 있다. 또한, 호스트 재료와 어시스트 재료와의 혼합비에 의해, 캐리어 밸런스를 제어할 수 있다.

다음에, 발광층(110) 위에 전자 수송층(133(1))으로서 막 두께 20 nm의 2mDBTBPDBq-II를 증착했다. 다음에, 전자 수송층(133(1)) 위에 전자 수송층(133(2))으로서 막 두께 15 nm의 바소페난트롤린(약칭：Bphen)을 증착했다. 다음에, 전자 수송층(133(2)) 위에 전자 주입층(134)으로서 막 두께 1 nm의 불화 리튬(LiF)을 증착했다.

다음에, 전자 주입층(134) 위에 상부 전극(114)으로서 막 두께 200 nm의 알루미늄(Al)을 증착했다.

다음에, 밀봉 기판(도시하지 않음)을 준비하여, 상기에 의해 제작한 기판(102) 위의 각 발광 소자와 밀봉 기판을 대기에 노출되지 않도록 질소 분위기의 글로브 박스 내에서 접합시킴으로써 밀봉했다(실란트를 소자의 주위에 도포하고, 실란트에 365 nm의 자외광을 6 J/cm² 조사한 후에 80℃에서 1시간 열처리했다).

또한, 상술한 시료 1 및 시료 2의 증착 과정에서, 증착 방법으로서는 저항 가열법을 이용했다.

이상의 공정에 의해, 시료 1 및 시료 2를 제작했다.

＜시료 1 및 시료 2의 신뢰성 평가＞

다음에, 상기 제작한 시료 1 및 시료 2의 신뢰성 시험을 행하였다. 신뢰성 시험의 측정 방법으로서는, 초기 휘도를 5000 cd/m²로 설정하고, 전류 밀도가 일정한 조건에서 시료 1 및 시료 2를 구동했다. 신뢰성 시험 결과를 도 2에 나타낸다. 도 2에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 한 경우의 상대 휘도(%)를, 횡축은 구동 시간(h)을 각각 나타낸다.

도 2에 도시하는 결과로부터, 시료 1의 1368시간 경과 후의 상대 휘도는 74.0%이며, 시료 2의 1342시간 경과 후의 상대 휘도는 62.2%였다.

＜3. EL층 내의 불순물 분석(액체크로마토그래피 질량분석)＞

다음에, 상기 제작한 시료 1 및 시료 2의 EL층(108) 내의 불순물 분석을 행하였다. 또한, 시료 1의 불순물 분석에서는, 시료 1과 같은 기판 위에 제작한 시료 1과는 다른 시료를 사용하고, 시료 2의 불순물 분석에서는, 시료 2와 같은 기판 위에 제작한 시료 2와는 다른 시료를 사용한다. 또한, 불순물 분석용의 시료는 하부 전극(104)의 면적을 약 12 cm²(3.5cm×3.3 cm)로 했다. 즉, 불순물 분석용의 시료는 시료 1 및 시료 2와 재료 및 구조 등은 동일하지만, 하부 전극(104)의 면적이 다르고, 구동시키지 않은 소자이다. 따라서, 불순물 분석의 결과에 대해서는, 구동에 의해 생성한 열화물을 분석한 것은 아니고, 구동 전부터 포함되는 불순물을 대상으로 하여 행한 것이다. 여기에서는, 편의적으로 시료 1과 같은 기판 위에 제작한 불순물 분석용의 시료를 시료 1로서 취급한다. 시료 2에 대해서도 마찬가지이다.

또한, 시료 1 및 시료 2의 불순물 분석은 LC/MS 분석에 의해 행하였다.

LC/MS 분석에서는 LC 분리를 워터스사 제조 Acquity UPLC에 의해 행하고, PDA 검출기와 MS 검출기를 이용하여 검출했다. 또한, PDA 검출기로는 워터스사 제조 PDA eλ 검출기를 이용하고, MS 검출기로는 워터스사제 Xevo G2 Tof MS를 이용했다. 또한, 본 분석에 이용한 MS 검출기인 워터스사제 Xevo G2 Tof MS의 측정 범위는 m/z = 100 이상이다.

또한, LC 분리에 이용한 컬럼으로서는, Acquity UPLC BEH C8(2.1×100 mm, 1.7μm)를 이용하고, 컬럼 온도를 40℃로 했다. 이동상으로서는, 이동상 A를 아세토나이트릴, 이동상 B를 0.1% 포름산 수용액으로 했다.

또한, LC/MS 분석의 분석 샘플로서는, 캡톤 테이프를 이용하여 시료 1 및 시료 2의 상부 전극(114)인 알루미늄을 벗긴 후, 기판(102) 위에 남은 물질을 클로로포름에 용해하여 클로로포름 용액을 얻었다. 얻어진 클로로포름 용액을 아세토나이트릴로 임의의 농도로 희석하여, 분석 샘플을 제작했다. 또한, 분석 샘플의 주입량을 5.0μL로 하여 LC/MS 분석을 행하였다.

＜4. 액체크로마토그래피 질량분석 방법＞

상술한 분석 샘플의 LC 분리를 행하였다. LC 분리에는 이동상의 조성을 변화시키는 경사법(gradient method)을 이용했다. 조성을 변화시키는 방법으로서는 측정 개시부터 1분 경과 후까지를 이동상 A：이동상 B = 60：40의 조성으로 하고, 그 후 조성을 연속적으로 변화시켜, 측정 개시부터 15분 경과 후에 이동상 A：이동상 B = 95：5의 조성이 되도록 했다. 즉, 측정 시간은 15분이다.

또한, PDA 검출기에서는, 210 nm 내지 800 nm의 범위에서 검출을 행하고, 검출 간격을 1.2 nm로 했다.

MS 분석에서는, 일렉트로 스프레이 이온화법(Electrospray Ionization, 약칭：ESI)에 따른 이온화를 행하고, 캐필러리 전압을 3.0 kV, 샘플 콘 전압을 30 V, 검출을 포지티브 모드에서 행하였다. 또한, 측정하는 질량 범위를 m/z = 100 내지 1300으로 했다.

상기의 조건으로 LC 분리하여, 이온화된 성분을 충돌실(collision cell) 내에서 아르곤 가스와 충돌시켰다. 아르곤과 충돌시킬 때의 에너지(collision energy)는 6 eV로 하고, 프로덕트 이온을 관측할 수 있는 값으로 했다.

시료 1 및 시료 2의 LC/MS의 PDA 크로마토그램을 도 3에 나타낸다.

또한, 분석 샘플 제작에 이용한 클로로포름을 아세토나이트릴로 희석한 용액의 분석을 행하고, 베이스라인(또는, 백그라운드：BG라고도 함)의 PDA 크로마토그램을 얻었다. 도 3에서 베이스라인의 결과를 BG로서 나타낸다.

도 3에 나타내는 결과로부터, 시료 1 및 시료 2의 EL층(108) 내에는, 각각 a1 내지 a5로 나타나는 피크가 확인되었다. a1 내지 a5로 나타나는 피크에 대하여, MS 스펙트럼에 의한 해석을 행한 결과, a2는 2mDBTBPDBq-II 및 BPAFLP에, a3은 DBT3P-II에, a4는 PCBNBB에, a5는 Ir(tppr)₂(dpm)에 각각 귀속되었다. 또한, BG와의 비교에 의해 a1은 용매로서 이용한 클로로포름, 상기 클로로포름에 포함되는 불순물, 및 Bphen에 귀속되었다. 이와 같이, EL층(108)의 제작에 이용한 재료 이외의 눈에 띄는 피크가 인정되지 않았다.

다음에, Ir(tppr)₂(dpm)에 주목하여 PDA 크로마토그램의 해석을 행하였다. 또한, PDA 크로마토그램의 해석에서는 베이스라인을 빼고 행하였다. 시료 1 및 시료 2의 LC/MS의 Ir(tppr)₂(dpm)의 근방의 크로마토그램을 도 4에 나타낸다. 또한, 도 4는 도 3에 나타내는 PDA 크로마토그램의 흡광도를 확대한 도면이다.

도 4에서, 도 3에 나타내는 a1 내지 a5의 피크 이외에, a6의 피크가 확인되었다. MS 크로마토그램을 이용하여 해석한 결과, a6은 Ir(tppr)₂(dpm)의 배위자인 tppr에 귀속되었다. 또한, a1 내지 a6 이외에도 작은 피크가 다수 인정되었지만, 시료 1 및 시료 2에서 피크 면적비가 크게 다른 피크는 인정되지 않았다.

즉, 도 4에서, Ir을 포함하는 MS 스펙트럼이 얻어진 것은 a5의 하나의 피크이며, Ir을 포함하지 않지만 Ir(tppr)₂(dpm)에 유래하는 a6의 피크가 확인되었다. 또한, 도 4에서, a5가 이리듐 착체의 프리커서 이온에 상당하고, a6가 이리듐 착체의 프래그먼트 이온에 상당한다.

＜5. 시료 내에 포함되는 이리듐 착체에 기인한 불순물 해석＞

다음에, 도 4에 나타내는 LC/MS 분석 결과를 이용하여 시료 1 및 시료 2에 포함되는 이리듐 착체에 기인한 불순물의 농도를 구하였다. 불순물의 농도의 결과를 표 2에 나타낸다. 또한, 표 2는 도 4에 나타내는 a5 및 a6의 2개의 피크 면적, 즉 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우의 결과이다.

표 2에 나타내는 바와 같이, 시료 1에서는 이리듐 착체인 Ir(tppr)₂(dpm)에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 착체의 피크 면적(여기에서는 a5)에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 a6)의 비가 0.8%였다. 또한, 시료 2에서는 이리듐 착체인 Ir(tppr)₂(dpm)에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 착체의 피크 면적(여기에서는 a5)에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 a6)의 비가 10.6%였다.

이상과 같이, 시료 1과 시료 2를 비교한 경우, 발광층(110) 내의 이리듐 착체에 기인한 불순물로서 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 함유량에 차이가 인정되었다. 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 함유량의 차이가 도 2에 나타내는 시료 1과 시료 2의 신뢰성의 차이로서 나타나고 있다고 시사된다. 따라서, EL층(108)이 갖는 발광층(110) 내의 발광 물질인 이리듐 착체에 기인한 불순물 중 배위자의 농도를 저감시킴으로써, 신뢰성이 높은 발광 소자를 실현할 수 있다.

＜재료 중에 포함되는, 이리듐 착체에 기인한 불순물 분석＞

다음에, 시료 1 및 시료 2 내에 포함되는 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자는 증착 전의 재료인 이리듐 착체에 포함되어 있거나, 또는 증착 중 또는 증착 후에 EL층(108) 내에 분해되어 생성될 가능성이 있다. 따라서, 증착 전의 재료 중에 포함되는 이리듐 착체에 기인한 불순물 분석을 행하였다.

LC/MS 분석의 분석 샘플로서는, 증착 전의 이리듐 착체(재료 X1)를 클로로포름에 용해하여 클로로포름 용액을 얻었다. 얻어진 클로로포름 용액을 아세토나이트릴로 임의의 농도로 희석하여, 분석 샘플을 제작했다. 또한, 분석 샘플의 주입량을 5.0μL로 하여 LC/MS 분석을 행하였다. 또한, LC/MS 분석 방법에 대해서는, 앞에 나타내는 시료 1 및 시료 2의 LC 분리 조건 이외는 같게 했다. 재료 X1의 LC 분리에는 이동상 A로서 아세토나이트릴을, 이동상 B로서 0.1% 포름산 수용액을 이용했다. 또한, 이동상의 조성을 변화시키는 경사법을 이용했다. 측정 개시부터 1분 경과 후까지를 이동상 A：이동상 B = 75：25의 조성으로 하고, 그 후 조성을 연속적으로 변화시켜, 측정 개시부터 4분 경과 후에 이동상 A：이동상 B = 90：10의 조성이 되도록 하고, 그 후 조성을 연속적으로 변화시켜, 측정 개시 10분 경과 후에 이동상 A：이동상 B = 95：5의 조성이 되도록 했다. 즉, 총 측정 시간은 10분이다.

재료 X1에 대하여 행한 LC/MS 분석으로 얻어진 MS 스펙트럼에, m/z = 991, m/z = 1145, m/z = 1023, 및 m/z = 915의 피크가 확인되었다. 이 피크 면적으로부터 재료 X1에 포함되는, 불순물의 해석을 행한 결과를 표 3에 나타낸다.

표 3에 나타내는 바와 같이, 시료 1 및 시료 2의 발광층(110)에 이용한 이리듐 착체인 재료 X1의 순도가 높고, 재료 X1 내에는 발광층(110) 내에 확인된 배위자인 tppr의 불순물이 확인되지 않았다.

따라서, 시료 2의 발광층(110) 내에 많이 존재하는 Ir(tppr)₂(dpm)의 배위자인 tppr은 증착 중 또는 증착 후에 EL층(108) 내에 생성되었다고 시사된다.

여기서, 도 1에 나타내는 발광 소자(100)의 구성 요소에 대하여, 이하 상세하게 설명한다.

＜기판＞

기판(102)은 발광 소자(100)의 지지체로서 이용된다. 기판(102)으로서는, 예를 들면 유리, 석영, 또는 플라스틱 등을 이용할 수 있다. 또한, 가요성 기판을 이용해도 좋다. 가요성 기판이란, 구부릴 수 있는(flexible) 기판이며, 예를 들면, 폴리카보네이트, 폴리아릴레이트, 폴리에테르 설폰으로 이루어지는 플라스틱 기판 등을 들 수 있다. 또한, 필름(폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리 불화비닐, 폴리염화 비닐 등으로 이루어짐), 무기 증착 필름 등을 이용할 수도 있다.

또한, 발광 소자(100)의 제작 공정에서 지지체로서 기능하는 것이라면, 상기 이외의 것이어도 좋다. 예를 들면, 다양한 기판을 이용하여 발광 소자(100)를 형성할 수 있다. 기판의 종류는 특정의 것으로 한정되는 것은 아니다. 기판의 일례로서는, 반도체 기판(예를 들면 단결정 기판 또는 실리콘 기판), SOI 기판, 유리 기판, 석영 기판, 플라스틱 기판, 금속 기판, 스테인리스 스틸 기판, 스테인리스 스틸 포일을 갖는 기판, 텅스텐 기판, 텅스텐 포일을 갖는 기판, 가요성 기판, 접합 필름, 섬유 형상의 재료를 포함하는 종이, 또는 기재 필름 등이 있다. 유리 기판의 일례로서는, 바륨 보로실리케이트 유리 기판(barium borosilicate glass substrate), 알루미노보로실리케이트 유리 기판(aluminoborosilicate glass substrate), 또는 소다 석회 유리 기판(soda lime glass substrate) 등이 있다. 가요성 기판, 접착 필름, 기재 필름 등의 일례로서는, 이하의 것을 들 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리에틸렌 나프탈레이트(PEN), 폴리에테르 설폰(PES), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE)으로 대표되는 플라스틱이 있다. 또는, 일례로서는, 아크릴 등의 합성 수지 등이 있다. 또는, 일례로서는, 폴리프로필렌, 폴리에스터, 폴리 불화 비닐, 또는 폴리염화 비닐 등이 있다. 또는, 일례로서는, 폴리아미드, 폴리이미드, 아라미드, 에폭시, 무기 증착 필름, 또는 지류 등이 있다.

또한, 기판으로서 가요성 기판을 이용하여 가요성 기판 위에 직접 발광 소자(100)를 형성해도 좋다. 또는, 기판과 발광 소자(100)와의 사이에 박리층을 제공해도 좋다. 박리층은 그 위에 발광 소자(100)의 일부 혹은 전부 완성시킨 후, 기판으로부터 분리하여, 다른 기판에 전재하기 위해 이용할 수 있다. 그 때, 내열성이 떨어지는 기판이나 가요성의 기판에도 발광 소자(100)를 전재할 수 있다. 또한, 상술한 박리층에는, 예를 들면, 텅스텐막과 산화 실리콘막과의 무기막의 적층 구조의 구성이나, 기판 위에 폴리이미드 등의 유기 수지막이 형성된 구성 등을 이용할 수 있다.

즉, 어느 기판을 이용하여 발광 소자(100)를 형성하고, 그 후, 다른 기판에 발광 소자(100)를 전치하여, 다른 기판 위에 발광 소자(100)를 배치해도 좋다. 발광 소자(100)가 전치되는 기판의 일례로서는, 상술한 기판에 더하여 종이 기판, 셀로판 기판, 아라미드 필름 기판, 폴리이미드 필름 기판, 석재 기판, 목재 기판, 천 기판(천연 섬유(견, 면, 마), 합성 섬유(나일론, 폴리우레탄, 폴리에스터) 혹은 재생 섬유(아세테이트, 큐프라, 레이온, 재생 폴리에스터) 등을 포함함), 피혁 기판, 또는 고무 기판 등이 있다. 이러한 기판을 이용함으로써, 내구성이 좋은 발광 소자(100), 내열성이 높은 발광 소자(100), 경량화된 발광 소자(100), 또는 박형화된 발광 소자(100)로 할 수 있다.

＜한 쌍의 전극＞

하부 전극(104) 및 상부 전극(114)에는, 금속, 합금, 및 전기 전도성 화합물, 또는 이들의 혼합물 등을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 산화 인듐-산화 주석(ITO：Indium Tin Oxide), 실리콘 또는 산화 실리콘을 함유한 산화 인듐-산화 주석(ITSO), 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), 티탄(Ti) 외, 원소 주기표의 제1 족 또는 제2 족에 속하는 원소, 즉 리튬(Li)이나 세슘(Cs) 등의 알칼리 금속, 및 칼슘(Ca), 스트론튬(Sr) 등의 알칼리 토류 금속, 및 마그네슘(Mg), 및 이것들을 포함하는 합금(MgAg, AlLi), 유로퓸(Eu), 이테르븀(Yb) 등의 희토류 금속 및 이것들을 포함하는 합금, 그 외, 그라펜 등을 이용할 수 있다. 또한, 하부 전극(104) 및 상부 전극(114)은 예를 들면 스퍼터링법이나 증착법(진공 증착법을 포함함) 등에 의해 형성할 수 있다.

＜발광층＞

발광층(110)은 적어도 발광 물질로서 이리듐 착체를 가진다. 또한, 발광층(110)은 발광 물질에 더하여, 전자 수송성 재료 또는 정공 수송성 재료의 한쪽 또는 쌍방을 포함하여 구성된다. 또한, 도 1에 나타내는 발광 소자(100)에서는, 발광층(110)이 단층인 구조에 대하여 예시했지만, 이것에 한정되지 않고, 2층 이상의 적층 구조로 해도 좋다.

또한, 발광층(110)에 이용하는 이리듐 착체로서는, 적어도 질소 원자를 1개 이상 갖는 방향족 헤테로 고리 화합물로 이루어지는 배위자를 2개 이상 갖는 이리듐 착체를 들 수 있다.

상술한 방향족 헤테로 고리 화합물이란, 예를 들면, 이미다졸, 피라졸, 아이소티아졸, 아이소옥사졸, 피라진, 피리딘, 피리미딘, 피리다진, 인다졸, 퓨린, 퀴녹살린, 퀴놀린, 아이소퀴놀린, 프탈라진, 나프틸리딘, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 페난트리딘, 아크리딘, 페리미딘, 페난트롤린, 페나진, 옥사다이아졸, 티아디아졸, 트라이아졸, 트라이아진 등을 들 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태인 발광 소자에 포함되는 이리듐 착체는 상술한 배위자의 방향족 헤테로 고리 화합물의 질소 원자와 이리듐 금속이 배위 결합하고 있는 구조를 가진다. 단, 이리듐 착체의 배위자로서는, 상술한 방향족 헤테로 고리 화합물을 갖는 것으로 한정되지 않는다.

또한, 본 발명의 일 양태인 발광 소자에 포함되는 이리듐 착체는 증착 중에 열분해 등에 의해 불순물이 생성되면, 상기 불순물이 증착 후의 막 내에 혼입되는 경우가 있다. 증착 중의 불순물이 증착 후의 막 내에 혼입한 경우, 발광 소자 중의 이리듐 착체의 순도가 저하되는 경우가 있다. 특히, 발광 소자 중에 포함되는 불순물로서는, 이리듐 착체의 이리듐 금속과 배위 결합하는 배위자를 들 수 있다.

상술한 이리듐 착체는 배위자의 질소 원자와 이리듐 금속과의 배위 결합이 약한 것이 분해가 촉진되기 쉬운 경우가 있다. 이리듐 금속과 배위 결합하는 배위자에서, 방향족 헤테로 고리 화합물에 포함되는 질소 원자의 수가 2개 이상인 경우, 상기 질소 원자가 1개인 고리에 비해 고리의 알칼리성이 약해져, 배위 결합성이 약해지는 것을 고려할 수 있다. 따라서, 방향족 헤테로 고리 화합물 중, 질소 원자가 2개 이상인 방향족 헤테로 고리 화합물로 이루어지는 배위자를 갖는 이리듐 착체는 증착에 의해 순도의 저하가 일어나기 쉬운 경우가 있다.

즉, 질소 원자가 2개 이상인 방향족 헤테로 고리 화합물의 배위자를 갖는 이리듐 착체는 질소 원자가 1개인 방향족 헤테로 고리 화합물의 배위자를 갖는 이리듐 착체보다 발광 소자 중에 배위자가 분해되어 혼입되기 쉽다. 따라서, 질소 원자가 2개 이상인 방향족 헤테로 고리 화합물의 배위자를 갖는 이리듐 착체의 배위자의 혼입을 억제함으로써, 발광 소자의 장수명화를 실현할 수 있다.

질소 원자가 2개 이상인 방향족 헤테로 고리 화합물로서는, 예를 들면, 다이아진, 트라이아진 등을 들 수 있다. 질소 원자의 수가 2개인 방향족 헤테로 고리 화합물은, 구체적으로는, 이미다졸, 피라졸, 피라진, 피리미딘, 피리다진, 인다졸, 퓨린, 퀴녹살린, 프탈라진, 나프틸리딘, 퀴나졸린, 신놀린, 프테리딘, 페난트리딘, 페리미딘, 페난트롤린, 페나진, 옥사다이아졸, 티아디아졸, 트라이아졸, 트라이아진 등을 들 수 있다.

본 발명의 일 양태의 발광 소자에 이용할 수 있는 이리듐 착체로서는, 예를 들면, 하기 일반식 (G1) 내지 일반식 (G4)로 나타내는 이리듐 착체를 들 수 있다.

[일반식 (G1) 내지 일반식 (G4)]

일반식 (G1) 내지 일반식 (G4)에 있어서, R¹ 내지 R⁴는, 각각 독립적으로, 수소, 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 혹은 치환 또는 비치환의 고리를 형성하는 탄소수가 1 내지 10의 아릴기를 나타내고, Ar은 치환 또는 비치환의 고리를 형성하는 탄소수가 1 내지 10의 알릴렌기를 나타내고, L은 일가음이온성 배위자를 나타낸다. 또한, n은 2 또는 3, m은 0 또는 1이며, n과 m의 합계는 3이다.

또한, 일반식 (G1) 내지 일반식 (G4)에 있어서, L로 나타내는 일가음이온성 배위자는, β-다이케톤 구조를 갖는 일가음이온성의 2자리 킬레이트 배위자, 카복실기를 갖는 일가음이온성의 2자리 킬레이트 배위자, 페놀성 수산기를 갖는 일가음이온성의 2자리 킬레이트 배위자, 또는 2개의 배위 원소가 모두 질소인 일가음이온성의 2자리 킬레이트 배위자 중 어느 하나인 것이 바람직하다.

일가음이온성 배위자로서는, 예를 들면, 하기 일반식 (L1) 내지 일반식 (L7)로 나타내는 배위자를 들 수 있다.

[일반식 (L1) 내지 일반식 (L7)]

일반식 (L1) 내지 일반식 (L7)에 있어서, R⁷¹ 내지 R¹⁰⁹는, 각각 독립적으로, 수소, 치환 혹은 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 할로겐기, 비닐기, 치환 혹은 비치환의 탄소수 1 내지 6의 할로 알킬기, 치환 혹은 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알콕시기, 또는 치환 혹은 비치환의 탄소수 1 내지 6의 알킬티오기를 나타낸다. 또한, A¹ 내지 A³은, 각각 독립적으로, 질소, 수소, 또는 치환기(R)와 결합하는 탄소를 나타내고, 치환기(R)는 탄소수 1 내지 6의 알킬기, 할로겐기, 탄소수 1 내지 6의 할로 알킬기, 또는 페닐기를 나타낸다.

단, 본 발명의 일 양태의 발광 소자에 포함되는 이리듐 착체는, 일반식 (G1) 내지 일반식 (G4)의 이리듐 착체로 한정되지 않는다. 본 발명의 일 양태인 발광 소자에 포함되는 이리듐 착체는, 예를 들면, 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[4-(2-노보닐)-6-페닐피리미디나토]이리듐(III)(endo-, exo-혼합물)(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-다이페닐피리미디나토)이리듐(III)(약칭：Ir(dppm)₂(acac)), 비스{4,6-다이메틸-2-[5-(2,6-다이메틸페닐)-3-(3,5-다이메틸페닐)-2-피라지닐-κN]페닐-κC}(2,4-펜탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭：Ir(dmdppr-dmp)₂(acac)), 비스{2-[5-(2,6-다이메틸페닐)-3-(3,5-다이메틸페닐)-2-피라지닐-κN]-4,6-다이메틸페닐-κC}(2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오나토κ2O,O')이리듐(III)(약칭：Ir(dmdppr-dmp)₂(dpm))와 같은 피리미딘 골격을 갖는 이리듐 착체나, (아세틸아세토나토)비스(3,5-다이메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppr-Me)₂(acac)), (아세틸아세토나토)비스(5-아이소프로필-3-메틸-2-페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(mppr-iPr)₂(acac)), (아세틸아세토나토)비스(2,3,5-트라이페닐피라지나토)이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)₂(acac)), 비스[2-(3,5-다이페닐-2-피라지닐-κN)-페닐-κC](2,2,6,6-테트라메틸-3,5-헵탄디오나토-κ2O,O')이리듐(III)(약칭：Ir(tppr)₂(dpm))와 같은 피라진 골격을 갖는 이리듐 착체나, 트리스(2-페닐피리디나토-N,C^2')이리듐(III)(약칭：Ir(ppy)₃), 비스(2-페닐피리디나토-N,C^2')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,C^2')이리듐(III)(약칭：Ir(pq)₃), 비스(2-페닐퀴놀리나토-N,C^2')이리듐(III) 아세틸아세토네이트(약칭：Ir(pq)₂(acac))와 같은 피리딘 골격을 갖는 이리듐 착체 등을 들 수 있다.

또한, 상술한 이리듐 착체는 480 nm 이상 650 nm 이하에 발광의 피크를 가진다. 또한, 상술한 이리듐 착체 중에서도, 피리미딘 골격을 갖는 이리듐 착체를 이용하면, 신뢰성이나 발광 효율도 눈에 띄게 우수하기 때문에, 특히 바람직하다. 또한, 상술한 이리듐 착체는 발광 소자 중의 순도 저하를 방지함으로써, 장수명화를 실현하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상술한 이리듐 착체는 발광 소자 중에서의 순도를 높게 함으로써 장수명화에의 효과가 크다.

또한, 발광층(110)에 이용하는 전자 수송성 재료로서는, 함질소 헤테로 방향족 화합물과 같은 π 전자 부족형 헤테로 방향족 화합물이 바람직하다. 상기 전자 수송성 재료로서는, π 전자 부족형 헤테로 방향족이나 금속 착체 등을 이용할 수 있다. 구체적으로는, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭：BeBq₂), 비스(2-메틸-8-퀴놀리놀라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭：BAlq), 비스(8-퀴놀리놀라토)아연(II)(약칭：Znq), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭：ZnPBO), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭：ZnBTZ) 등의 금속 착체나, 2-(4-바이페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸(약칭：PBD), 3-(4-바이페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트라이아졸(약칭：TAZ), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸-2-일]벤젠(약칭：OXD-7), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사다이아졸-2-일)페닐]-9H-카바졸(약칭：CO11), 2,2',2''-(1,3,5-벤젠트라이일)트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸)(약칭：TPBI), 2-[3-(다이벤조티오펜-4-일)페닐]-1-페닐-1H-벤조이미다졸(약칭：mDBTBIm-II) 등의 아졸 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물이나, 2-[3-(다이벤조티오펜-4-일)페닐]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTPDBq-II), 2-[3'-(다이벤조티오펜-4-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mDBTBPDBq-II), 2-[3'-(9H-카바졸-9-일)바이페닐-3-일]다이벤조[f,h]퀴녹살린(약칭：2mCzBPDBq), 4,6-비스[3-(페난트롤렌-9-일)페닐]피리미딘(약칭：4,6 mPnP2Pm), 4,6-비스[3-(4-다이벤조티에닐)페닐]피리미딘(약칭：4,6mDBTP2Pm-II) 등의 다이아진 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물이나, 2-{4-[3-(N-페닐-9H-카바졸-3-일)-9H-카바졸-9-일]페닐}-4,6-다이페닐-1,3,5-트라이아진(약칭：PCCzPTzn) 등의 트라이아진 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물이나, 3,5-비스[3-(9H-카바졸-9-일)페닐]피리딘(약칭：35DCzPPy), 1,3,5-트라이[3-(3-피리딜)페닐]벤젠(약칭：TmPyPB) 등의 피리딘 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물을 들 수 있다. 상술한 것 중에서, 다이아진 골격 및 트라이아진 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물이나 피리딘 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물은 신뢰성이 양호하여 바람직하다. 특히, 다이아진(피리미딘이나 피라진) 골격 및 트라이아진 골격을 갖는 헤테로 고리 화합물은 전자 수송성이 높고, 구동 전압 저감에도 기여한다.

또한, 발광층(110)에 이용하는 정공 수송성 재료로서는, π 전자 과잉형 헤테로 방향족 화합물이나 방향족 아민 화합물이 바람직하다. 상기 정공 수송성 재료로서는, π 전자 과잉형 헤테로 방향족 또는 방향족 아민 등을 적합하게 이용할 수 있다. 구체적으로는, 2-[N-(9-페닐카바졸-3-일)-N-페닐아미노]스피로-9,9'-바이플루오렌(약칭：PCASF), 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]바이페닐(약칭：NPB), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-다이페닐-[1,1'-바이페닐]-4,4'-다이아민(약칭：TPD), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-바이플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]바이페닐(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'-다이페닐-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'-다이(1-나프틸)-4''-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)트라이페닐아민(약칭：PCBNBB), 9,9-다이메틸-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'-바이플루오렌-2-아민(약칭：PCBASF), N-(1,1'-바이페닐-4-일)-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-아민(약칭：PCBBiF) 등의 방향족 아민 골격을 갖는 화합물이나, 1,3-비스(N-카바졸릴)벤젠(약칭：mCP), 4,4'-다이(N-카바졸릴)바이페닐(약칭：CBP), 3,6-비스(3,5-다이페닐페닐)-9-페닐카바졸(약칭：CzTP), 9-페닐-9H-3-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)카바졸(약칭：PCCP) 등의 카바졸 골격을 갖는 화합물이나, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조티오펜)(약칭：DBT3PII), 2,8-다이페닐-4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]다이벤조티오펜(약칭：DBTFLP-III), 4-[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-6-페닐다이벤조티오펜(약칭：DBTFLP-IV) 등의 티오펜 골격을 갖는 화합물이나, 4,4',4''-(벤젠-1,3,5-트라이일)트라이(다이벤조퓨란)(약칭：DBF3P-II), 4-{3-[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]페닐}다이벤조퓨란(약칭：mmDBFFLBi-II) 등의 퓨란 골격을 갖는 화합물을 들 수 있다. 상술한 것 중에서, 방향족 아민 골격을 갖는 화합물이나 카바졸 골격을 갖는 화합물은 신뢰성이 양호하고, 정공 수송성이 높고, 구동 전압 저감에도 기여하기 때문에 바람직하다.

또한, 발광층(110)에 이용하는 정공 수송성 재료로서, 폴리(N-비닐카바졸)(약칭：PVK), 폴리(4-비닐트라이페닐아민)(약칭：PVTPA), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-다이페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭：PTPDMA), 폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭：Poly-TPD) 등의 고분자 화합물을 이용할 수도 있다.

또한, 발광층(110)에 이용하는 상술한 전자 수송성 재료, 및 정공 수송성 재료로서는, 들뜬 복합체(exciplex라고도 함)를 형성하는 조합이 바람직하다. 예를 들면, 발광층(110)에 이용하는 전자 수송성 재료가 전자를 받고, 정공 수송성 재료가 정공을 받는다. 이 때, 전자 수송성 재료와 정공 수송성 재료가 근접함으로써, 신속하게 들뜬 복합체를 형성한다. 따라서, 발광층(110)에서의 여기자의 대부분이 들뜬 복합체로서 존재한다. 들뜬 복합체는 전자 수송성 재료 및 정공 수송성 재료의 쌍방보다 밴드 갭이 작아지기 때문에, 발광 소자(100)의 구동 전압을 낮추는 것이 가능하게 된다.

또한, 본 발명의 일 양태의 발광 소자에 포함되는 이리듐 착체에 대하여 상기 들뜬 복합체로부터 에너지를 수수하면 바람직하다. 구체적으로는, 들뜬 복합체의 일중항 여기 상태의 가장 낮은 준위(S_E)와 들뜬 복합체의 삼중항 여기 상태의 가장 낮은 준위(T_E)의 쌍방의 에너지를, 이리듐 착체의 삼중항 여기 상태의 가장 낮은 준위로 이동시킴으로써 발광시키면, 높은 발광 효율을 얻을 수 있기 때문에 적합하다.

＜정공 주입층, 정공 수송층＞

정공 주입층(131)은 정공 수송성이 높은 정공 수송층(132)을 통하여 발광층(110)에 정공을 주입하는 층이고, 정공 수송성 재료와 억셉터성 물질을 포함하는 층이다. 정공 수송성 재료와 억셉터성 물질을 포함함으로써, 억셉터성 물질에 의해 정공 수송성 재료로부터 전자가 추출되어 정공이 발생하고, 정공 수송층(132)을 통하여 발광층(110)에 정공이 주입된다. 또한, 정공 수송층(132)은 정공 수송성 재료를 이용하여 형성된다.

정공 주입층(131) 및 정공 수송층(132)에 이용하는 정공 수송성 재료로서는 앞에 나타내는 발광층(110)에 이용할 수 있는 정공 수송성 재료와 같은 재료를 이용하면 좋다.

또한, 정공 주입층(131)에 이용하는 억셉터성 물질로서는, 원소 주기표의 제4 족 내지 제8 족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화 몰리브덴이 특히 바람직하다.

＜전자 수송층＞

전자 수송층(133)으로서는, 앞에 나타내는 발광층(110)에 이용할 수 있는, 전자 수송성 재료와 같은 재료를 이용하면 좋다. 또한, 도 1에 나타내는 발광 소자(100)에서는, 전자 수송층(133)을 전자 수송층(133(1))과 전자 수송층(133(2))과의 적층 구조에 대하여 예시했지만, 이에 한정되지 않고, 단층 구조 또는 3층 이상의 적층 구조로 해도 좋다.

＜전자 주입층＞

전자 주입층(134)은 전자 주입성이 높은 물질을 포함하는 층이다. 전자 주입층(134)에는, 불화 리튬(LiF), 불화 세슘(CsF), 불화 칼슘(CaF₂), 리튬 산화물(LiOx) 등과 같은 알칼리 금속, 알칼리 토류 금속, 또는 그들의 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 불화 에르븀(ErF₃)과 같은 희토류 금속 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 전자 주입층(134)에 전자화물(electride)을 이용해도 좋다. 이 전자화물로서는, 예를 들면, 칼슘과 알루미늄의 혼합 산화물에 전자를 고농도 첨가한 물질 등을 들 수 있다.

또한, 전자 주입층(134)에 유기 화합물과 전자 공여체(도너)를 혼합하여 이루어지는 복합 재료를 이용해도 좋다. 이러한 복합 재료는 전자 공여체에 의해 유기 화합물에 전자가 발생하기 때문에, 전자 주입성 및 전자 수송성이 뛰어나다. 이 경우, 유기 화합물로서는, 발생한 전자의 수송이 뛰어난 재료인 것이 바람직하고, 구체적으로는, 예를 들면 상술한 전자 수송층(133)을 구성하는 물질(금속 착체나 헤테로 방향족 화합물 등)을 이용할 수 있다. 전자 공여체로서는, 유기 화합물에 대하여 전자 공여성을 나타내는 물질이면 좋다. 구체적으로는, 알칼리 금속이나 알칼리 토류 금속이나 희토류 금속이 바람직하고, 리튬, 세슘, 마그네슘, 칼슘, 에르븀, 이테르븀 등을 들 수 있다. 또한, 알칼리 금속 산화물이나 알칼리 토류 금속 산화물이 바람직하고, 리튬 산화물, 칼슘 산화물, 바륨 산화물 등을 들 수 있다. 또한, 산화 마그네슘과 같은 루이스 염기를 이용할 수도 있다. 또한, 테트라티아풀발렌(약칭：TTF) 등의 유기 화합물을 이용할 수도 있다.

이상, 본 실시형태에 나타내는 구성은 다른 실시형태에 나타내는 구성, 또는 다른 실시예에 나타내는 구성과 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

(실시형태 2)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태인 발광 소자에 대하여 도 5를 이용하여 설명한다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 양태의 발광 소자(150)를 설명하는 단면 모식도이다.

발광 소자(150)는 하부 전극(104)과 상부 전극(114)과의 사이에, 복수의 발광 유닛(도 5에서는, 제1 발광 유닛(141) 및 제2 발광 유닛(142))을 가진다. 제1 발광 유닛(141) 및 제2 발광 유닛(142)의 어느 한쪽 또는 쌍방은 도 1에 나타내는 EL층(108)과 같은 구성을 가진다. 즉, 도 1에 나타낸 발광 소자(100)는 1개의 발광 유닛을 가지고, 발광 소자(150)는 복수의 발광 유닛을 가진다.

또한, 도 5에 나타내는 발광 소자(150)에 있어서, 제1 발광 유닛(141)과 제2 발광 유닛(142)가 적층되어 있고, 제1 발광 유닛(141)와 제2 발광 유닛(142)과의 사이에는 전하 발생층(143)이 제공된다. 또한, 제1 발광 유닛(141)과 제2 발광 유닛(142)은 같은 구성이어도 다른 구성이어도 좋다.

전하 발생층(143)에는, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료가 포함되어 있다. 이 복합 재료에는, 앞에 나타내는 정공 주입층(111)에 이용할 수 있는 복합 재료를 이용하면 좋다. 유기 화합물로서는, 방향족 아민 화합물, 카바졸 화합물, 방향족 탄화 수소, 고분자 화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등) 등 다양한 화합물을 이용할 수 있다. 또한, 유기 화합물로서는, 정공 이동도가 1×10^-6 cm²/Vs 이상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 단, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 이용해도 좋다. 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료는, 캐리어 주입성, 캐리어 수송성이 뛰어나기 때문에, 저전압 구동, 저전류 구동을 실현할 수 있다. 또한, 발광 유닛의 양극측의 면이 전하 발생층(143)에 접하는 경우, 전하 발생층(143)이 발광 유닛의 정공 수송층의 역할도 담당할 수 있기 때문에, 발광 유닛은 정공 수송층을 제공하지 않아도 좋다.

또한, 전하 발생층(143)은 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과 다른 재료에 의해 구성되는 층을 조합한 적층 구조로서 형성해도 좋다. 예를 들면, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과, 전자 공여성 물질 중에서 선택된 하나의 화합물과 전자 수송성이 높은 화합물을 포함하는 층을 조합하여 형성해도 좋다. 또한, 유기 화합물과 금속 산화물의 복합 재료를 포함하는 층과, 투명 도전막을 조합하여 형성해도 좋다.

또한, 제1 발광 유닛(141)와 제2 발광 유닛(142)에 끼워지는 전하 발생층(143)은 하부 전극(104)과 상부 전극(114)에 전압을 인가했을 때, 한쪽의 발광 유닛에 전자를 주입하고, 다른 한쪽의 발광 유닛에 정공을 주입하는 것이면 좋다. 예를 들면, 도 5에서, 하부 전극(104)의 전위가 상부 전극(114)의 전위보다 높아지도록 전압을 인가한 경우, 전하 발생층(143)은 제1 발광 유닛(141)에 전자를 주입하고, 제2 발광 유닛(142)에 정공을 주입하는 것이면 좋다.

또한, 도 5에서는, 2개의 발광 유닛을 갖는 발광 소자에 대하여 설명했지만, 3개 이상의 발광 유닛을 적층한 발광 소자에 대해서도, 마찬가지로 적용하는 것이 가능하다. 발광 소자(150)와 같이, 한 쌍의 전극 사이에 복수의 발광 유닛을 전하 발생층에서 나누어 배치함으로써, 전류 밀도를 낮게 유지한 채로, 고휘도 발광을 가능하게 하고, 더욱 장수명의 소자를 실현할 수 있다. 또한, 저전압 구동이 가능하여 소비 전력이 낮은 발광 장치를 실현할 수 있다.

또한, 복수의 유닛 중, 적어도 하나의 유닛에 실시형태 1에 나타내는 EL층(108) 또는 발광층(110)을 가짐으로써, 신뢰성이 높은 발광 소자로 할 수 있다.

또한, 제1 발광 유닛(141) 및 제2 발광 유닛(142)의 어느 한쪽에, 발광 물질로서 형광 재료를 이용해도 좋다. 예를 들면, 제1 발광 유닛(141) 및 제2 발광 유닛(142)의 어느 한쪽의 발광층은 호스트 재료와 형광 재료를 가진다.

제1 발광 유닛(141) 및 제2 발광 유닛(142)의 어느 한쪽의 발광층에서, 호스트 재료가 중량비로 가장 많이 존재하고, 형광 재료는 호스트 재료 중에 분산된다. 호스트 재료의 S₁ 준위는 형광 재료인 S₁ 준위보다 크고, 호스트 재료인 T₁ 준위는 형광 재료인 T₁ 준위보다 작은 것이 바람직하다.

상기 호스트 재료로서는, 안트라센 유도체, 혹은 테트라센 유도체가 바람직하다. 이러한 유도체는 S₁ 준위가 크고, T₁ 준위가 작기 때문이다. 구체적으로는, 9-페닐-3-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카바졸(약칭：PCzPA), 3-[4-(1-나프틸)-페닐]-9-페닐-9H-카바졸(약칭：PCPN), 9-[4-(10-페닐-9-안트라세닐)페닐]-9H-카바졸(약칭：CzPA), 7-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-7H-다이벤조[c,g]카바졸(약칭：cgDBCzPA), 6-[3-(9,10-다이페닐-2-안트릴)페닐]-벤조[b]나프토[1,2-d]퓨란(약칭：2mBnfPPA), 9-페닐-10-{4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)바이페닐-4'-일}안트라센(약칭：FLPPA) 등을 들 수 있다. 혹은, 5,12-다이페닐테트라센, 5,12-비스(바이페닐-2-일)테트라센 등을 들 수 있다.

형광 재료로서는, 피렌 유도체, 안트라센 유도체, 트라이페닐렌 유도체, 플루오렌 유도체, 카바졸 유도체, 다이벤조티오펜 유도체, 다이벤조퓨란 유도체, 다이벤조퀴녹살린 유도체, 퀴녹살린 유도체, 피리딘 유도체, 피리미딘 유도체, 페난트롤렌 유도체, 나프탈렌 유도체 등을 들 수 있다. 특히 피렌 유도체는 발광 양자 수율이 높기 때문에 바람직하다. 피렌 유도체의 구체적인 예로서는, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스[3-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]피렌-1,6-다이아민(약칭：1,6mMemFLPAPrn), N,N'-비스[4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐]-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭：1,6FLPAPrn), N,N'-비스(다이벤조퓨란-2-일)-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭：1,6FrAPrn), N,N'-비스(다이벤조티오펜-2-일)-N,N'-다이페닐피렌-1,6-다이아민(약칭：1,6ThAPrn) 등을 들 수 있다.

또한, 상기 구성은 다른 실시형태나 본 실시형태 중의 다른 구성과 적절히 조합하는 것이 가능하다.

(실시형태 3)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 갖는 표시 장치에 대하여, 도 6을 이용하여 설명한다.

또한, 도 6의 (A)는 본 발명의 일 양태의 표시 장치를 설명하는 블럭도이며, 도 6의 (B)는 본 발명의 일 양태의 표시 장치가 갖는 화소 회로를 설명하는 회로도이다.

도 6의 (A)에 나타내는 표시 장치는, 표시 소자의 화소를 갖는 영역(이하, 화소부(802)라고 함)과, 화소부(802)의 외측에 배치되어 화소를 구동하기 위한 회로를 갖는 회로부(이하, 구동 회로부(804)라고 함)와, 소자의 보호 기능을 갖는 회로(이하, 보호 회로(806)라고 함)와, 단자부(807)를 가진다. 또한, 보호 회로(806)는 제공하지 않는 구성으로 해도 좋다.

구동 회로부(804)의 일부, 또는 전부는 화소부(802)와 동일 기판 위에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 부품수나 단자수를 줄일 수 있다. 구동 회로부(804)의 일부, 또는 전부가 화소부(802)와 동일 기판 위에 형성되어 있지 않은 경우에는, 구동 회로부(804)의 일부, 또는 전부는 COG나 TAB(Tape Automated Bonding)에 의해, 실장할 수 있다.

화소부(802)는 X행(X는 2 이상의 자연수) Y열(Y는 2 이상의 자연수)에 배치된 복수의 표시 소자를 구동하기 위한 회로(이하, 화소 회로(801)라고 함)를 가지고, 구동 회로부(804)는 화소를 선택하는 신호(주사 신호)를 출력하는 회로(이하, 게이트 드라이버(804a)라고 함), 화소의 표시 소자를 구동하기 위한 신호(데이터 신호)를 공급하기 위한 회로(이하, 소스 드라이버(804b)) 등의 구동 회로를 가진다.

게이트 드라이버(804a)는 시프트 레지스터 등을 가진다. 게이트 드라이버(804a)는 단자부(807)를 통하여, 시프트 레지스터를 구동하기 위한 신호가 입력되어 신호를 출력한다. 예를 들면, 게이트 드라이버(804a)는 스타트 펄스 신호, 클록 신호 등이 입력되어 펄스 신호를 출력한다. 게이트 드라이버(804a)는 주사 신호가 공급되는 배선(이하, 주사선(GL_1) 내지 주사선(GL_X)이라고 함)의 전위를 제어하는 기능을 가진다. 또한, 게이트 드라이버(804a)를 복수 제공하여, 복수의 게이트 드라이버(804a)에 의해, 주사선(GL_1 내지 GL_X)을 분할하여 제어해도 좋다. 또는, 게이트 드라이버(804a)는 초기화 신호를 공급할 수 있는 기능을 가진다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 게이트 드라이버(804a)는 다른 신호를 공급하는 것도 가능하다.

소스 드라이버(804b)는 시프트 레지스터 등을 가진다. 소스 드라이버(804b)는 단자부(807)를 통하여, 시프트 레지스터를 구동하기 위한 신호 외에, 데이터 신호의 기초가 되는 신호(화상 신호)가 입력된다. 소스 드라이버(804b)는 화상 신호를 기초로 화소 회로(801)에 기입하는 데이터 신호를 생성하는 기능을 가진다. 또한, 소스 드라이버(804b)는 스타트 펄스, 클록 신호 등이 입력되어 얻어지는 펄스 신호에 따라, 데이터 신호의 출력을 제어하는 기능을 가진다. 또한, 소스 드라이버(804b)는 데이터 신호가 공급되는 배선(이하, 데이터선(DL_1) 내지 데이터선(DL_Y)이라고 함)의 전위를 제어하는 기능을 가진다. 또는, 소스 드라이버(804b)는 초기화 신호를 공급할 수 있는 기능을 가진다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 소스 드라이버(804b)는 다른 신호를 공급하는 것도 가능하다.

소스 드라이버(804b)는, 예를 들면 복수의 아날로그 스위치 등을 이용하여 구성된다. 소스 드라이버(804b)는, 복수의 아날로그 스위치를 순차적으로 온 상태로 함으로써, 화상 신호를 시분할한 신호를 데이터 신호로서 출력할 수 있다. 또한, 시프트 레지스터 등을 이용하여 소스 드라이버(804b)를 구성해도 좋다.

복수의 화소 회로(801)의 각각은 주사 신호가 공급되는 복수의 주사선(GL) 중 하나를 통하여 펄스 신호가 입력되고, 데이터 신호가 공급되는 복수의 데이터선(DL) 중 하나를 통하여 데이터 신호가 입력된다. 또한, 복수의 화소 회로(801)의 각각은 게이트 드라이버(804a)에 의해 데이터 신호의 데이터의 기입 및 유지가 제어된다. 예를 들면, m행 n번째 열의 화소 회로(801)는 주사선(GL_m)(m은 X 이하의 자연수)을 통하여 게이트 드라이버(804a)로부터 펄스 신호가 입력되고, 주사선(GL_m)의 전위에 따라 데이터선(DL_n)(n은 Y 이하의 자연수)을 통하여 소스 드라이버(804b)로부터 데이터 신호가 입력된다.

도 6의 (A)에 나타내는 보호 회로(806)는, 예를 들면, 게이트 드라이버(804a)와 화소 회로(801) 사이의 배선인 주사선(GL)에 접속된다. 또는, 보호 회로(806)는 소스 드라이버(804b)와 화소 회로(801) 사이의 배선인 데이터선(DL)에 접속된다. 또는, 보호 회로(806)는 게이트 드라이버(804a)와 단자부(807) 사이의 배선에 접속할 수 있다. 또는, 보호 회로(806)는 소스 드라이버(804b)와 단자부(807) 사이의 배선에 접속할 수 있다. 또한, 단자부(807)는 외부의 회로로부터 표시 장치에 전원 및 제어 신호, 및 화상 신호를 입력하기 위한 단자가 설치된 부분을 말한다.

보호 회로(806)는 자신이 접속하는 배선에 일정한 범위 외의 전위가 인가되었을 때, 이 배선과 다른 배선을 도통 상태로 하는 회로이다.

도 6의 (A)에 나타내는 바와 같이, 화소부(802)와 구동 회로부(804)에 각각 보호 회로(806)를 형성함으로써, ESD(Electro Static Discharge：정전기 방전) 등에 의해 발생하는 과전류에 대한 표시 장치의 내성을 높일 수 있다. 단, 보호 회로(806)의 구성은 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 게이트 드라이버(804a)에 보호 회로(806)를 접속한 구성, 또는 소스 드라이버(804b)에 보호 회로(806)를 접속한 구성으로 할 수도 있다. 혹은, 단자부(807)에 보호 회로(806)를 접속한 구성으로 할 수도 있다.

또한, 도 6의 (A)에서는, 게이트 드라이버(804a)와 소스 드라이버(804b)에 의해 구동 회로부(804)를 형성하고 있는 예를 나타내고 있지만, 이 구성으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 게이트 드라이버(804a)만을 형성하고, 별도 준비된 소스 드라이버 회로가 형성된 기판(예를 들면, 단결정 반도체막, 다결정 반도체막으로 형성된 구동 회로 기판)을 실장하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 도 6의 (A)에 나타내는 복수의 화소 회로(801)는, 예를 들면, 도 6의 (B)에 나타내는 구성으로 할 수 있다.

도 6의 (B)에 나타내는 화소 회로(801)는 트랜지스터(852,854)와 용량 소자(862)와 발광 소자(872)를 가진다.

트랜지스터(852)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은 데이터 신호가 공급되는 배선(이하, 신호선(DL_n)라고 함)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(852)의 게이트 전극은 게이트 신호가 공급되는 배선(이하, 주사선(GL_m)이라고 함)에 전기적으로 접속된다.

트랜지스터(852)는 온 상태 또는 오프 상태가 됨으로써, 데이터 신호의 데이터의 기입을 제어하는 기능을 가진다.

용량 소자(862)의 한 쌍의 전극의 한쪽은 전위가 인가되는 배선(이하, 전위 공급선(VL_a)라고 함)에 전기적으로 접속되고, 다른 한쪽은 트랜지스터(852)의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 한쪽에 전기적으로 접속된다.

용량 소자(862)는 기입된 데이터를 유지하는 유지 용량으로서의 기능을 가진다.

트랜지스터(854)의 소스 전극 및 드레인 전극의 한쪽은 전위 공급선(VL_a)에 전기적으로 접속된다. 또한, 트랜지스터(854)의 게이트 전극은 트랜지스터(852)의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 한쪽에 전기적으로 접속된다.

발광 소자(872)의 애노드 및 캐소드의 한쪽은 전위 공급선(VL_b)에 전기적으로 접속되고, 다른 한쪽은 트랜지스터(854)의 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 한쪽에 전기적으로 접속된다.

발광 소자(872)로서는, 실시형태 1에 나타내는 발광 소자(100)를 이용할 수 있다.

또한, 전위 공급선(VL_a) 및 전위 공급선(VL_b)의 한쪽에는 고전원 전위(VDD)가 인가되고, 다른 한쪽에는 저전원 전위(VSS)가 인가된다.

도 6의 (B)의 화소 회로(801)를 갖는 표시 장치에서는, 예를 들면, 도 6의 (A)에 나타내는 게이트 드라이버(804a)에 의해 각 행의 화소 회로(801)를 순차적으로 선택하고, 트랜지스터(852)를 온 상태로 하여 데이터 신호의 데이터를 기입한다.

데이터가 기입된 화소 회로(801)는 트랜지스터(852)가 오프 상태가 됨으로써 유지 상태가 된다. 또한, 기입된 데이터 신호의 전위에 따라 트랜지스터(854)의 소스 전극과 드레인 전극의 사이에 흐르는 전류량이 제어되어, 발광 소자(872)는 흐르는 전류량에 따른 휘도로 발광한다. 이것을 행마다 순차적으로 행함으로써, 화상을 표시할 수 있다.

또한, 화소 회로에, 트랜지스터의 문턱 전압 등의 변동의 영향을 보정하는 기능을 갖게 해도 좋다. 도 7의 (A), 도 7의 (B) 및 도 8의 (A), 도 8의 (B)에 화소 회로의 일례를 나타낸다.

도 7의 (A)에 나타내는 화소 회로는, 6개의 트랜지스터(트랜지스터(303_1) 내지 트랜지스터(303_6))와, 용량 소자(304)와, 발광 소자(305)를 가진다. 또한, 도 7의 (A)에 나타내는 화소 회로에는, 배선(301_1) 내지 배선(301_5), 및 배선(302_1) 및 배선(302_2)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 트랜지스터(303_1) 내지 ㅌ트랜지스터(303_6)에 대해서는, 예를 들면 P형의 극성의 트랜지스터를 이용할 수 있다.

도 7의 (B)에 나타내는 화소 회로는, 도 7의 (A)에 나타내는 화소 회로에 트랜지스터(303_7)를 추가한 구성이다. 또한, 도 7의 (B)에 나타내는 화소 회로에는 배선(301_6) 및 배선(301_7)이 전기적으로 접속되어 있다. 여기서, 배선(301_5)과 배선(301_6)은 각각 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 또한, 트랜지스터(303_7)에 대해서는, 예를 들면 P형의 극성의 트랜지스터를 이용할 수 있다.

도 8의 (A)에 나타내는 화소 회로는, 6개의 트랜지스터(트랜지스터(308_1) 내지 트랜지스터(308_6))와, 용량 소자(304)와, 발광 소자(305)를 가진다. 또한, 도 8의 (A)에 나타내는 화소 회로에는 배선(306_1) 내지 배선(306_3), 및 배선(307_1) 내지 배선(307_3)이 전기적으로 접속되어 있다. 여기서 배선(306_1)과 배선(306_3)은 각각 전기적으로 접속되어 있어도 좋다. 또한, 트랜지스터(308_1) 내지 트랜지스터(308_6)에 대해서는, 예를 들면 P형의 극성의 트랜지스터를 이용할 수 있다.

도 8의 (B)에 나타내는 화소 회로는, 2개의 트랜지스터(트랜지스터(309_1) 및 트랜지스터(309_2))와 2개의 용량 소자(용량 소자(304_1) 및 용량 소자(304_2))와 발광 소자(305)를 가진다. 또한, 도 8의 (B)에 나타내는 화소 회로에는 배선(311_1) 내지 배선(311_3), 배선(312_1), 및 배선(312_2)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 도 8의 (B)에 나타내는 화소 회로의 구성으로 함으로써, 예를 들면, 발광 소자(305)를 정전압 정전류(Constant Voltage Constant Current：CVCC) 구동할 수 있다. 또한, 트랜지스터(309_1) 및 트랜지스터(309_2)에 대해서는, 예를 들면 P형의 극성의 트랜지스터를 이용할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태의 발광 소자는, 표시 장치의 화소에 능동 소자를 갖는 액티브 매트릭스 방식, 또는, 표시 장치의 화소에 능동 소자를 갖지 않는 패시브 매트릭스 방식의 각각의 방식으로 적용할 수 있다.

액티브 매트릭스 방식에서는, 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)로서 트랜지스터뿐만 아니라, 다양한 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 이용할 수 있다. 예를 들면, MIM(Metal Insulator Metal), 또는 TFD(Thin Film Diode) 등을 이용하는 것도 가능하다. 이러한 소자는 제조 공정이 적기 때문에, 제조 비용의 저감, 또는 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또는, 이러한 소자는 소자의 사이즈가 작기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 저소비 전력화나 고휘도화를 도모할 수 있다.

액티브 매트릭스 방식 이외의 것으로서, 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 이용하지 않는 패시브 매트릭스형을 이용하는 것도 가능하다. 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 이용하지 않기 때문에, 제조 공정이 적어, 제조 비용의 저감, 또는 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또는, 능동 소자(액티브 소자, 비선형 소자)를 이용하지 않기 때문에, 개구율을 향상시킬 수 있어, 저소비 전력화, 또는 고휘도화 등을 도모할 수 있다.

본 실시형태에 나타내는 구성은 다른 실시형태에 나타내는 구성과 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

(실시형태 4)

본 실시형태에서는 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 갖는 표시 패널, 및 이표시 패널에 입력 장치를 부착한 전자기기에 대하여, 도 9 내지 도 13을 이용하여 설명한다.

＜터치 패널에 관한 설명 1＞

또한, 본 실시형태에서, 전자기기의 일례로서 표시 패널과 입력 장치를 합한 터치 패널(2000)에 대하여 설명한다. 또한, 입력 장치의 일례로서 터치 센서를 이용하는 경우에 대하여 설명한다. 또한, 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 표시 패널의 화소에 이용할 수 있다.

도 9의 (A) 및 도 9의 (B)는 터치 패널(2000)의 사시도이다. 또한, 도 9의 (A) 및 도 9의 (B)에서, 명료화를 위해, 터치 패널(2000)의 대표적인 구성 요소를 나타낸다.

터치 패널(2000)은 표시 패널(2501)과 터치 센서(2595)를 가진다(도 9의 (B) 참조). 또한, 터치 패널(2000)은 기판(2510), 기판(2570), 및 기판(2590)을 가진다. 또한, 기판(2510), 기판(2570), 및 기판(2590)은 모두 가요성을 가진다. 단, 기판(2510), 기판(2570), 및 기판(2590) 중 어느 하나 또는 전부가 가요성을 갖지 않는 구성으로 해도 좋다.

표시 패널(2501)은 기판(2510) 위에 복수의 화소 및 이 화소에 신호를 공급할 수 있는 복수의 배선(2511)을 가진다. 복수의 배선(2511)은 기판(2510)의 외주부까지 리드되어 그 일부가 단자(2519)를 구성한다. 단자(2519)는 FPC(2509(1))와 전기적으로 접속한다.

기판(2590)은 터치 센서(2595)와 터치 센서(2595)와 전기적으로 접속하는 복수의 배선(2598)을 가진다. 복수의 배선(2598)은 기판(2590)의 외주부로 리드되어 그 일부가 단자를 구성한다. 그리고, 이 단자는 FPC(2509(2))와 전기적으로 접속된다. 또한, 도 9의 (B)에서는 명료화를 위해, 기판(2590)의 이면측(기판(2510)과 대향하는 면측)에 설치되는 터치 센서(2595)의 전극이나 배선 등을 실선으로 나타낸다.

터치 센서(2595)로서 예를 들면 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용할 수 있다. 정전 용량 방식으로서는, 표면형 정전 용량 방식, 투영형 정전 용량 방식 등이 있다.

투영형 정전 용량 방식으로서는, 주로 구동 방식의 차이로부터 자기 용량 방식, 상호 용량 방식 등이 있다. 상호 용량 방식을 이용하면 동시 다점 검출이 가능해지기 때문에 바람직하다.

또한, 도 9의 (B)에 나타내는 터치 센서(2595)는 투영형 정전 용량 방식의 터치 센서를 적용한 구성이다.

또한, 터치 센서(2595)에는, 손가락 등의 검지 대상의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있는 다양한 센서를 적용할 수 있다.

투영형 정전 용량 방식의 터치 센서(2595)는 전극(2591)과 전극(2592)을 가진다. 전극(2591)은 복수의 배선(2598) 중 어느 하나와 전기적으로 접속하고, 전극(2592)은 복수의 배선(2598) 외의 어느 하나와 전기적으로 접속한다.

전극(2592)은 도 9의 (A)(B)에 나타내는 바와 같이, 한 방향으로 반복하여 배치된 복수의 사변형이 모서리부에서 접속되는 형상을 가진다.

전극(2591)은 사변형이며, 전극(2592)이 연장되는 방향과 교차하는 방향으로 반복하여 배치되어 있다.

배선(2594)은 전극(2592)을 사이에 두는 2개의 전극(2591)과 전기적으로 접속한다. 이 때, 전극(2592)과 배선(2594)의 교차부의 면적이 가능한 한 작아지는 형상이 바람직하다. 이것에 의해, 전극이 제공되지 않은 영역의 면적을 저감할 수 있어, 투과율의 편차를 저감할 수 있다. 그 결과, 터치 센서(2595)를 투과하는 광의 휘도의 편차를 저감할 수 있다.

또한, 전극(2591) 및 전극(2592)의 형상은 이것으로 한정되지 않고, 다양한 형상을 취할 수 있다. 예를 들면, 복수의 전극(2591)을 가능한 한 간극이 생기지 않도록 배치하고, 절연층을 통하여 전극(2592)을 전극(2591)과 중첩되지 않는 영역이 생기도록 이간하여 복수 제공하는 구성으로 해도 좋다. 이 때, 인접하는 2개의 전극(2592) 사이에, 이것들과는 전기적으로 절연된 더미 전극을 형성하면 투과율이 다른 영역의 면적을 저감할 수 있기 때문에 바람직하다.

또한, 전극(2591), 전극(2592), 배선(2598) 등의 도전막, 즉, 터치 패널을 구성하는 배선이나 전극에 이용할 수 있는 재료로서, 산화 인듐, 산화 주석, 산화 아연 등을 갖는 투명 도전막(예를 들면, ITO 등)을 들 수 있다. 또한, 터치 패널을 구성하는 배선이나 전극에 이용할 수 있는 재료로서, 예를 들면, 저항값이 낮은 것이 바람직하다. 일례로서, 은, 구리, 알루미늄, 카본 나노 튜브, 그라펜, 할로겐화 금속(할로겐화 은 등) 등을 이용해도 좋다. 또한, 매우 가늘게 한(예를 들면, 직경이 수 나노 미터) 복수의 도전체를 이용하여 구성되는 금속 나노 와이어를 이용해도 좋다. 또는, 도전체를 그물 형상으로 한 금속 메시를 이용해도 좋다. 일례로서는, Ag 나노 와이어, Cu 나노 와이어, Al 나노 와이어, Ag 메시, Cu 메시, Al 메시 등을 이용해도 좋다. 예를 들면, 터치 패널을 구성하는 배선이나 전극에 Ag 나노 와이어를 이용하는 경우, 가시광에서 투과율을 89% 이상, 시트 저항값을 40 Ω/cm² 이상 100 Ω/cm² 이하로 할 수 있다. 또한, 상술한 터치 패널을 구성하는 배선이나 전극에 이용할 수 있는 재료의 일례인, 금속 나노 와이어, 금속 메시, 카본 나노 튜브, 그라펜 등은 가시광에서 투과율이 높기 때문에, 표시 소자에 이용하는 전극(예를 들면, 화소 전극 또는 공통 전극 등)으로서 이용해도 좋다.

＜표시 패널에 관한 설명＞

다음에, 도 10의 (A)을 이용하여, 표시 패널(2501)의 상세한 사항에 대하여 설명한다. 도 10의 (A)는 도 9의 (B)에 나타내는 일점 쇄선 X1-X2 간의 단면도에 상당한다.

표시 패널(2501)은 매트릭스 형상으로 배치된 복수의 화소를 가진다. 이 화소는 표시 소자와, 이 표시 소자를 구동하는 화소 회로를 가진다.

기판(2510) 및 기판(2570)으로서는, 예를 들면, 수증기의 투과율이 10^-5 g/(m²·day) 이하, 바람직하게는 10^-6 g/(m²·day) 이하인 가요성을 갖는 재료를 적합하게 이용할 수 있다. 또는, 기판(2510)의 열 팽창율과 기판(2570)의 열 팽창율이 대략 동일한 재료를 이용하면 적합하다. 예를 들면, 선 팽창율이 1×10^-3/K 이하, 바람직하게는 5×10^-5/K 이하, 보다 바람직하게는 1×10^-5/K 이하인 재료를 적합하게 이용할 수 있다.

또한, 기판(2510)은 발광 소자에 대한 불순물의 확산을 막는 절연층(2510a)과, 가요성 기판(2510b)과, 절연층(2510a) 및 가요성 기판(2510b)을 접합하는 접착층(2510c)을 갖는 적층체이다. 또한, 기판(2570)은 발광 소자에 대한 불순물의 확산을 막는 절연층(2570a)과, 가요성 기판(2570b)과, 절연층(2570a) 및 가요성 기판(2570b)을 접합하는 접착층(2570c)을 갖는 적층체이다.

접착층(2510c) 및 접착층(2570c)으로서는, 예를 들면, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아미드(나일론, 아라미드 등), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 혹은 실록산 결합을 갖는 수지를 포함하는 재료를 이용할 수 있다.

또한, 기판(2510)과 기판(2570) 사이에 밀봉층(2560)을 가진다. 밀봉층(2560)은 공기보다 큰 굴절률을 가지면 바람직하다. 또한, 도 10의 (A)에 나타내는 바와 같이, 밀봉층(2560) 측으로 광을 꺼내는 경우, 밀봉층(2560)은 광학 소자를 겸할 수 있다.

또한, 밀봉층(2560)의 외주부에 실란트를 형성해도 좋다. 상기 실란트를 이용함으로써, 기판(2510), 기판(2570), 밀봉층(2560), 및 실란트로 둘러싸인 영역에 발광 소자(2550R)를 갖는 구성으로 할 수 있다. 또한, 밀봉층(2560)으로서 불활성 기체(질소나 아르곤 등)를 충전해도 좋다. 또한, 상기 불활성 기체 내에, 건조재를 제공하여, 수분 등을 흡착시키는 구성으로 해도 좋다. 또한, 상술한 실란트로서는, 예를 들면, 에폭시계 수지나 유리 프릿을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 실란트에 이용하는 재료로서는, 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료를 이용하면 적합하다.

또한, 표시 패널(2501)은 화소(2502)를 가진다. 또한, 화소(2502)는 발광 모듈(2580)을 가진다.

화소(2502)는 발광 소자(2550R)와 발광 소자(2550R)에 전력을 공급할 수 있는 트랜지스터(2502t)를 가진다. 또한, 트랜지스터(2502t)는 화소 회로의 일부로서 기능한다. 또한, 발광 모듈(2580)은 발광 소자(2550R)와 착색층(2567R)을 가진다.

발광 소자(2550)는 하부 전극과 상부 전극과 하부 전극과 상부 전극 사이에 EL층을 가진다. 발광 소자(2550)로서, 예를 들면, 실시형태 1에 나타내는 발광 소자(100)를 적용할 수 있다. 또한, 도면에서는, 발광 소자(2550)를 하나밖에 도시하지 않았지만, 2개 이상의 발광 소자를 갖는 구성으로 해도 좋다.

또한, 밀봉층(2560)이 광을 꺼내는 측에 제공되어 있는 경우, 밀봉층(2560)은 발광 소자(2550)와 착색층(2567R)에 접한다.

착색층(2567R)은 발광 소자(2550)와 중첩되는 위치에 있다. 이것에 의해, 발광 소자(2550)가 발하는 광의 일부는 착색층(2567R)을 투과하여, 도면 중에 나타내는 화살표의 방향의 발광 모듈(2580)의 외부로 사출된다.

또한, 표시 패널(2501)에는, 광을 사출하는 방향으로 차광층(2567BM)이 제공된다. 차광층(2567BM)은 착색층(2567R)을 둘러싸도록 제공되어 있다.

착색층(2567R)으로서는, 특정 파장 대역의 광을 투과하는 기능을 가지면 좋고, 예를 들면, 적색의 파장 대역의 광을 투과하는 컬러 필터, 녹색의 파장 대역의 광을 투과하는 컬러 필터, 청색의 파장 대역의 광을 투과하는 컬러 필터, 황색의 파장 대역의 광을 투과하는 컬러 필터 등을 이용할 수 있다. 각 컬러 필터는 다양한 재료를 이용하여, 인쇄법, 잉크젯법, 포토리소그래피 기술을 이용한 에칭 방법 등으로 형성할 수 있다.

또한, 표시 패널(2501)에는 절연층(2521)이 제공된다. 절연층(2521)은 트랜지스터(2502t)를 덮는다. 또한, 절연층(2521)은 화소 회로에 기인한 요철을 평탄화하기 위한 기능을 가진다. 또한, 절연층(2521)에 불순물의 확산을 억제할 수 있는 기능을 부여해도 좋다. 이것에 의해, 불순물의 확산에 의한 트랜지스터(2502t) 등의 신뢰성의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 발광 소자(2550R)는 절연층(2521)의 상방에 형성된다. 또한, 발광 소자(2550R)가 갖는 하부 전극에는, 이 하부 전극의 단부와 중첩되는 격벽(2528)이 제공된다. 또한, 기판(2510)과 기판(2570) 사이의 간격을 제어하는 스페이서를 격벽(2528) 위에 형성해도 좋다.

주사선 구동 회로(2503g)는 트랜지스터(2503t)와 용량 소자(2503c)를 가진다. 또한, 구동 회로를 화소 회로와 동일한 공정으로 동일 기판 위에 형성할 수 있다.

또한, 기판(2510) 위에는 신호를 공급할 수 있는 배선(2511)이 제공된다. 또한, 배선(2511) 위에는 단자(2519)가 제공된다. 또한, 단자(2519)에는 FPC(2509(1))가 전기적으로 접속된다. 또한, FPC(2509(1))는 비디오 신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 공급하는 기능을 가진다. 또한, FPC(2509(1))에는 프린트 배선 기판(PWB)이 장착되어 있어도 좋다.

또한, 표시 패널(2501)에는 다양한 구조의 트랜지스터를 적용할 수 있다. 도 10의 (A)에서는, 보텀 게이트형의 트랜지스터를 적용하는 경우에 대하여 예시하고 있지만, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 도 10의 (B)에 나타내는 탑 게이트형의 트랜지스터를 표시 패널(2501)에 적용하는 구성으로 해도 좋다.

또한, 트랜지스터(2502t) 및 트랜지스터(2503t)의 극성에 대해서는, 특별히 한정은 없고, N형 및 P형의 트랜지스터를 갖는 구조, N형의 트랜지스터 또는 P형의 트랜지스터 중 어느 한쪽만으로 이루어지는 구조를 이용해도 좋다. 또한, 트랜지스터(2502t) 및 트랜지스터(2503t)에 이용되는 반도체막의 결정성에 대해서도 특별히 한정은 없다. 예를 들면, 비정질 반도체막, 결정성 반도체막을 이용할 수 있다. 또한, 반도체 재료로서는, 13 족의 반도체(예를 들면, 갈륨을 갖는 반도체), 14 족의 반도체(예를 들면, 규소를 갖는 반도체), 화합물 반도체(산화물 반도체를 포함함), 유기 반도체 등을 이용할 수 있다. 트랜지스터(2502t) 및 트랜지스터(2503t) 중 어느 한쪽 또는 쌍방에서, 에너지 갭이 2 eV 이상, 바람직하게는 2.5 eV 이상, 더욱 바람직하게는 3 eV 이상의 산화물 반도체를 이용함으로써, 트랜지스터의 오프 전류를 저감할 수 있기 때문에 바람직하다. 상기 산화물 반도체로서는, In-Ga 산화물, In-M-Zn 산화물(M은, Al, Ga, Y, Zr, La, Ce, Sn, 또는 Nd를 나타냄) 등을 들 수 있다.

＜터치 센서에 관한 설명＞

다음에, 도 10의 (C)를 이용하여, 터치 센서(2595)의 상세한 사항에 대하여 설명한다. 도 10의 (C)는 도 9의 (B)에 나타내는 일점 쇄선 X3-X4 간의 단면도에 상당한다.

터치 센서(2595)는 기판(2590) 위에 지그재그 모양으로 배치된 전극(2591) 및 전극(2592)과, 전극(2591) 및 전극(2592)을 덮는 절연층(2593)과, 서로 인접하는 전극(2591)을 전기적으로 접속하는 배선(2594)을 가진다.

전극(2591) 및 전극(2592)은 투광성을 갖는 도전 재료를 이용하여 형성한다. 투광성을 갖는 도전성 재료로서는, 산화 인듐, 인듐 주석 산화물, 인듐 아연 산화물, 산화 아연, 갈륨을 첨가한 산화 아연 등의 도전성 산화물을 이용할 수 있다. 또한, 그라펜을 포함하는 막을 이용할 수도 있다. 그라펜을 포함하는 막은 예를 들면 막 상으로 형성된 산화 그라펜을 포함하는 막을 환원하여 형성할 수 있다. 환원하는 방법으로서는, 열을 가하는 방법 등을 들 수 있다.

예를 들면, 투광성을 갖는 도전성 재료를 기판(2590) 위에 스퍼터링법에 의해 성막한 후, 포토리소그래피법 등의 다양한 패터닝 기술에 의해, 불필요한 부분을 제거하여, 전극(2591) 및 전극(2592)을 형성할 수 있다.

또한, 절연층(2593)에 이용하는 재료로서는, 예를 들면, 아크릴, 에폭시 등의 수지, 실록산 결합을 갖는 수지 외에, 산화 실리콘, 산화 질화 실리콘, 산화 알루미늄 등의 무기 절연 재료를 이용할 수도 있다.

또한, 전극(2591)에 이르는 개구가 절연층(2593)에 제공되고, 배선(2594)이 인접하는 전극(2591)과 전기적으로 접속한다. 투광성의 도전성 재료는 터치 패널의 개구율을 높일 수 있기 때문에, 배선(2594)에 적합하게 이용할 수 있다. 또한, 전극(2591) 및 전극(2592)보다 도전성이 높은 재료는 전기 저항을 저감할 수 있기 때문에 배선(2594)에 적합하게 이용할 수 있다.

전극(2592)은 한 방향으로 연장되어, 복수의 전극(2592)이 스트라이프 형상으로 제공되어 있다. 또한, 배선(2594)은 전극(2592)과 교차하여 제공되어 있다.

한 쌍의 전극(2591)이 1개의 전극(2592)을 사이에 두고 제공된다. 또한, 배선(2594)은 한 쌍의 전극(2591)을 전기적으로 접속하고 있다.

또한, 복수의 전극(2591)은 1개의 전극(2592)과 반드시 직교하는 방향으로 배치될 필요는 없고, 0° 초과 90° 미만의 각도를 이루도록 배치되어도 좋다.

또한, 배선(2598)은 전극(2591) 또는 전극(2592)과 전기적으로 접속된다. 또한, 배선(2598)의 일부는 단자로서 기능한다. 배선(2598)으로서는, 예를 들면, 알루미늄, 금, 백금, 은, 니켈, 티탄, 텅스텐, 크롬, 몰리브덴, 철, 코발트, 구리, 또는 팔라듐 등의 금속 재료나, 이 금속 재료를 포함하는 합금 재료를 이용할 수 있다.

또한, 절연층(2593) 및 배선(2594)을 덮는 절연층을 제공하여, 터치 센서(2595)를 보호해도 좋다.

또한, 접속층(2599)은 배선(2598)과 FPC(2509(2))를 전기적으로 접속시킨다.

접속층(2599)으로서는, 이방성 도전 필름(ACF：Anisotropic Conductive Film)이나, 이방성 도전 페이스트(ACP：Anisotropic Conductive Paste) 등을 이용할 수 있다.

＜터치 패널에 관한 설명 2＞

다음에, 도 11의 (A)을 이용하여, 터치 패널(2000)의 상세한 사항에 대하여 설명한다. 도 11의 (A)는, 도 9의 (A)에 나타내는 일점 쇄선 X5-X6 간의 단면도에 상당한다.

도 11의 (A)에 나타내는 터치 패널(2000)은 도 10의 (A)에 설명한 표시 패널(2501)과 도 10의 (C)에 설명한 터치 센서(2595)를 접합시킨 구성이다.

또한, 도 11의 (A)에 나타내는 터치 패널(2000)은 도 10의 (A) 및 도 10의 (C)에 설명한 구성 외에, 접착층(2597)과 반사 방지층(2567p)을 가진다.

접착층(2597)은 배선(2594)과 접하여 제공된다. 또한, 접착층(2597)은 터치 센서(2595)가 표시 패널(2501)과 중첩되도록, 기판(2590)을 기판(2570)에 접합시킨다. 또한, 접착층(2597)은 투광성을 가지면 바람직하다. 또한, 접착층(2597)으로서는, 열경화성 수지, 또는 자외선 경화 수지를 이용할 수 있다. 예를 들면, 아크릴계 수지, 우레탄계 수지, 에폭시계 수지, 또는 실록산계 수지를 이용할 수 있다.

반사 방지층(2567p)은 화소와 중첩되는 위치에 제공된다. 반사 방지층(2567p)으로서 예를 들면 원 편광판을 이용할 수 있다.

다음에, 도 11의 (A)에 나타내는 구성과 다른 구성의 터치 패널에 대하여, 도 11의 (B)를 이용하여 설명한다.

도 11의 (B)는 터치 패널(2001)의 단면도이다. 도 11의 (B)에 나타내는 터치 패널(2001)은 도 11의 (A)에 나타내는 터치 패널(2000)과, 표시 패널(2501)에 대한 터치 센서(2595)의 위치가 다르다. 여기에서는 다른 구성에 대하여 상세하게 설명하고, 같은 구성을 이용할 수 있는 부분은 터치 패널(2000)의 설명을 원용한다.

착색층(2567R)은 발광 소자(2550R)와 중첩되는 위치에 있다. 또한, 도 11의 (B)에 나타내는 발광 소자(2550R)는 트랜지스터(2502t)가 제공되어 있는 측으로 광을 사출한다. 이것에 의해, 발광 소자(2550R)가 발하는 광의 일부는 착색층(2567R)을 투과하고, 도면 중에 나타내는 화살표의 방향의 발광 모듈(2580)의 외부로 사출된다.

또한, 터치 센서(2595)는 표시 패널(2501)의 기판(2510) 측에 제공되어 있다.

접착층(2597)은 기판(2510)과 기판(2590) 사이에 있고, 표시 패널(2501)과 터치 센서(2595)를 접합시킨다.

도 11의 (A), 도 11의 (B)에 나타내는 바와 같이, 발광 소자로부터 사출되는 광은 기판의 상면 및 하면의 어느 한쪽 또는 쌍방으로 사출되면 좋다.

＜터치 패널의 구동 방법에 관한 설명＞

다음에, 터치 패널의 구동 방법의 일례에 대하여, 도 12를 이용하여 설명한다.

도 12의 (A)는 상호 용량 방식의 터치 센서의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 12의 (A)에서는 펄스 전압 출력 회로(2601), 전류 검출 회로(2602)를 나타낸다. 또한, 도 12의 (A)에서는, 펄스 전압이 인가되는 전극(2621)을 X1-X6으로 하고, 전류의 변화를 검지하는 전극(2622)을 Y1-Y6으로 하여, 각각 6개의 배선으로 예시하고 있다. 또한, 도 12의 (A)는 전극(2621)과 전극(2622)이 중첩함으로써 형성되는 용량(2603)을 나타낸다. 또한, 전극(2621)과 전극(2622)은 그 기능을 서로 치환하여도 좋다.

펄스 전압 출력 회로(2601)는 X1-X6의 배선에 순차적으로 펄스를 인가하기 위한 회로이다. X1-X6의 배선에 펄스 전압이 인가됨으로써, 용량(2603)을 형성하는 전극(2621)과 전극(2622) 사이에 전계가 생긴다. 이 전극 사이에 생기는 전계가 차폐 등에 의해 용량(2603)의 상호 용량에 변화를 발생시키는 것을 이용하여, 피검지체의 근접, 또는 접촉을 검출할 수 있다.

전류 검출 회로(2602)는 용량(2603)에서의 상호 용량의 변화에 의한, Y1-Y6의 배선에서의 전류의 변화를 검출하기 위한 회로이다. Y1-Y6의 배선에서는, 피검지체의 근접, 또는 접촉이 없으면 검출되는 전류치에 변화는 없지만, 검출하는 피검지체의 근접, 또는 접촉에 의해 상호 용량이 감소하는 경우에는 전류치가 감소하는 변화를 검출한다. 또한 전류의 검출은 적분 회로 등을 이용하여 행하면 좋다.

다음에, 도 12의 (B)에는, 도 12의 (A)에 나타내는 상호 용량 방식의 터치 센서에서의 입출력 파형의 타이밍 차트를 나타낸다. 도 12의 (B)에서는, 1 프레임 기간에 각 행열에서의 피검지체의 검출을 행하기로 한다. 또한, 도 12의 (B)에서는 피검지체를 검출하지 않는 경우(비터치)와 피검지체를 검출하는 경우(터치)의 2개의 경우에 대하여 나타낸다. 또한 Y1-Y6의 배선에 대해서는, 검출되는 전류치에 대응한 전압치로 한 파형을 나타낸다.

X1-X6의 배선에는, 순차적으로 펄스 전압이 인가되고, 이 펄스 전압에 따라 Y1-Y6의 배선에서의 파형이 변화한다. 피검지체의 근접 또는 접촉이 없는 경우에는 X1-X6의 배선의 전압의 변화에 따라 Y1-Y6의 파형이 일정하게 변화한다. 한편, 피검지체가 근접 또는 접촉하는 개소에서는, 전류치가 감소하기 때문에, 이것에 대응한 전압치의 파형도 변화한다.

이와 같이, 상호 용량의 변화를 검출함으로써, 피검지체의 근접 또는 접촉을 검지할 수 있다.

＜센서 회로에 관한 설명＞

또한, 도 12의 (A)에서는 터치 센서로서 배선의 교차부에 용량(2603)만을 형성하는 패시브형의 터치 센서의 구성을 나타냈지만, 트랜지스터와 용량을 갖는 액티브형의 터치 센서로 해도 좋다. 액티브형의 터치 센서에 포함되는 센서 회로의 일례를 도 13에 나타낸다.

도 13에 나타내는 센서 회로는 용량(2603)과, 트랜지스터(2611)와, 트랜지스터(2612)와, 트랜지스터(2613)를 가진다.

트랜지스터(2613)는 게이트에 신호(G2)가 인가되고, 소스 또는 드레인의 한쪽에 전압(VRES)이 인가되고, 다른 한쪽이 용량(2603)의 한쪽의 전극 및 트랜지스터(2611)의 게이트와 전기적으로 접속한다. 트랜지스터(2611)는 소스 또는 드레인의 한쪽이 트랜지스터(2612)의 소스 또는 드레인의 한쪽과 전기적으로 접속하고, 다른 한쪽에 전압(VSS)가 인가된다. 트랜지스터(2612)는 게이트에 신호(G1)가 인가되고, 소스 또는 드레인의 다른 한쪽이 배선(ML)과 전기적으로 접속한다. 용량(2603)의 다른 한쪽의 전극에는 전압(VSS)이 인가된다.

다음에, 도 13에 나타내는 센서 회로의 동작에 대하여 설명한다. 우선, 신호(G2)로서 트랜지스터(2613)를 온 상태로 하는 전위가 인가됨으로써, 트랜지스터(2611)의 게이트가 접속되는 노드(n)에 전압(VRES)에 대응한 전위가 인가된다. 다음에, 신호(G2)로서 트랜지스터(2613)를 오프 상태로 하는 전위가 인가됨으로써, 노드(n)의 전위가 유지된다.

계속하여, 손가락 등의 피검지체의 근접 또는 접촉에 의해, 용량(2603)의 상호 용량이 변화하는 것에 따라, 노드(n)의 전위가 VRES로부터 변화한다.

판독 동작은 신호(G1)에 트랜지스터(2612)를 온 상태로 하는 전위를 인가한다. 노드(n)의 전위에 따라 트랜지스터(2611)에 흐르는 전류, 즉 배선(ML)에 흐르는 전류가 변화한다. 이 전류를 검출함으로써, 피검지체의 근접 또는 접촉을 검출할 수 있다.

트랜지스터(2611), 트랜지스터(2612), 및 트랜지스터(2613)로서는, 산화물 반도체층을 채널 영역이 형성되는 반도체층에 이용하는 것이 바람직하다. 특히 트랜지스터(2613)에 이러한 트랜지스터를 적용함으로써, 노드(n)의 전위를 장기간에 걸쳐 유지하는 것이 가능하게 되고, 노드(n)에 VRES를 다시 공급하는 동작(리프레시 동작)의 빈도를 줄일 수 있다.

본 실시형태에 나타내는 구성은 다른 실시형태에 나타내는 구성과 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

(실시형태 5)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 갖는 표시 모듈 및 전자기기에 대하여, 도 14 및 도 15를 이용하여 설명한다.

도 14에 나타내는 표시 모듈(8000)은 상부 커버(8001)와 하부 커버(8002)와의 사이에, FPC(8003)에 접속된 터치 센서(8004), FPC(8005)에 접속된 표시 패널(8006), 프레임(8009), 프린트 기판(8010), 배터리(8011)를 가진다.

본 발명의 일 양태의 발광 장치는, 예를 들면, 표시 패널(8006)에 이용할 수 있다.

상부 커버(8001) 및 하부 커버(8002)는 터치 센서(8004) 및 표시 패널(8006)의 사이즈에 맞추어, 형상이나 치수를 적절히 변경할 수 있다.

터치 센서(8004)는 저항막 방식 또는 정전 용량 방식의 터치 패널을 표시 패널(8006)에 중첩하여 이용할 수 있다. 또한, 표시 패널(8006)의 대향 기판(밀봉 기판)에 터치 센서 기능을 갖게 하도록 하는 것도 가능하다. 또한, 표시 패널(8006)의 각 화소 내에 광 센서를 제공하여, 광학식의 터치 센서로 하는 것도 가능하다.

프레임(8009)은 표시 패널(8006)의 보호 기능 외에, 프린트 기판(8010)의 동작에 의해 발생하는 전자파를 차단하기 위한 전자 실드(shield)로서의 기능을 가진다. 또 프레임(8009)은 방열판으로서의 기능을 가지고 있어도 좋다.

프린트 기판(8010)은 전원 회로, 비디오 신호 및 클록 신호를 출력하기 위한 신호 처리 회로를 가진다. 전원 회로에 전력을 공급하는 전원으로서는, 외부의 상용 전원이어도 좋고, 별도 제공한 배터리(8011)에 의한 전원이어도 좋다. 배터리(8011)는 상용 전원을 이용하는 경우에는 생략 가능하다.

또한, 표시 모듈(8000)은 편광판, 위상차판, 프리즘 시트 등의 부재를 추가하여 제공해도 좋다.

도 15의 (A) 내지 도 15의 (G)는 전자기기를 나타내는 도면이다. 이러한 전자기기는 하우징(9000), 표시부(9001), 스피커(9003), 조작 키(9005), 접속 단자(9006), 센서(9007), 마이크로폰(9008) 등을 가질 수 있다.

도 15의 (A) 내지 도 15의 (G)에 나타내는 전자기기는 다양한 기능을 가질 수 있다. 예를 들면, 다양한 정보(정지 화상, 동영상, 텍스트 화상 등)를 표시부에 표시하는 기능, 터치 센서 기능, 캘린더, 날짜 또는 시각 등을 표시하는 기능, 다양한 소프트웨어(프로그램)에 의해 처리를 제어하는 기능, 무선 통신 기능, 무선 통신 기능을 이용하여 다양한 컴퓨터 네트워크에 접속하는 기능, 무선 통신 기능을 이용하여 다양한 데이터의 송신 또는 수신을 행하는 기능, 기록 매체에 기록되어 있는 프로그램 또는 데이터를 판독하여 표시부에 표시하는 기능 등을 가질 수 있다. 또한, 도 15의 (A) 내지 도 15의 (G)에 나타내는 전자기기가 가질 수 있는 기능은 이것들로 한정되지 않고, 다양한 기능을 가질 수 있다. 또한, 도 15의 (A) 내지 도 15의 (G)에는 도시하지 않았지만, 전자기기에는 복수의 표시부를 갖는 구성으로 해도 좋다. 또한, 이 전자기기에 카메라 등을 제공하여, 정지 화상을 촬영하는 기능, 동영상을 촬영하는 기능, 촬영한 화상을 기록 매체(외부 또는 카메라에 내장)에 저장하는 기능, 촬영한 화상을 표시부에 표시하는 기능, 등을 가지고 있어도 좋다.

도 15의 (A) 내지 도 15의 (G)에 나타내는 전자기기의 상세한 사항에 대하여, 이하에 설명한다.

도 15의 (A)는 휴대 정보 단말(9100)을 나타내는 사시도이다. 휴대 정보 단말(9100)이 갖는 표시부(9001)는 가요성을 가진다. 따라서, 만곡한 하우징(9000)의 만곡면을 따라 표시부(9001)를 조립하는 것이 가능하다. 또한, 표시부(9001)는 터치 센서를 구비하고, 손가락이나 스타일러스 등으로 화면을 터치함으로써 조작할 수 있다. 예를 들면, 표시부(9001)에 표시된 아이콘을 터치함으로써, 어플리케이션을 기동할 수 있다.

도 15의 (B)는 휴대 정보 단말(9101)을 나타내는 사시도이다. 휴대 정보 단말(9101)은 예를 들면 전화기, 수첩 또는 정보 열람 장치 등으로부터 선택된 하나 또는 복수의 기능을 가진다. 구체적으로는, 스마트 폰으로서 이용할 수 있다. 또한, 휴대 정보 단말(9101)은 스피커(9003), 접속 단자(9006), 센서(9007) 등을 생략하여 도시하고 있지만, 도 15의 (A)에 나타내는 휴대 정보 단말(9100)과 같은 위치에 형성할 수 있다. 또한, 휴대 정보 단말(9101)은 문자나 화상 정보를 그 복수의 면에 표시할 수 있다. 예를 들면, 3개의 조작 버튼(9050)(조작 아이콘 또는 간단히 아이콘이라고도 함)을 표시부(9001)의 하나의 면에 표시할 수 있다. 또한, 파선의 직사각형으로 나타내는 정보(9051)를 표시부(9001)의 다른 면에 표시할 수 있다. 또한, 정보(9051)의 일례로서는, 전자 메일이나 SNS(소셜 네트워킹 서비스)나 전화 등의 착신을 알리는 표시, 전자 메일이나 SNS 등의 제목, 전자 메일이나 SNS 등의 송신자명, 일시, 시각, 배터리의 잔량, 수신 신호의 강도 등이 있다. 또는, 정보(9051)가 표시되는 위치에 정보(9051) 대신에 조작 버튼(9050) 등을 표시해도 좋다.

도 15의 (C)는 휴대 정보 단말(9102)을 나타내는 사시도이다. 휴대 정보 단말(9102)은 표시부(9001)의 3면 이상에 정보를 표시하는 기능을 가진다. 여기에서는, 정보(9052), 정보(9053), 정보(9054)가 각각 다른 면에 표시되는 예를 나타낸다. 예를 들면, 휴대 정보 단말(9102)의 사용자는 양복의 가슴 포켓에 휴대 정보 단말(9102)을 수납한 상태로, 그 표시(여기에서는 정보(9053))를 확인할 수 있다. 구체적으로는, 착신한 전화의 발신자의 전화번호 또는 이름 등을 휴대 정보 단말(9102)의 상방으로부터 관찰할 수 있는 위치에 표시한다. 사용자는 휴대 정보 단말(9102)을 포켓으로부터 꺼내지 않고, 표시를 확인하여, 전화를 받을지 말지를 판단할 수 있다.

도 15의 (D)는, 손목시계형의 휴대 정보 단말(9200)을 나타내는 사시도이다. 휴대 정보 단말(9200)은 이동 전화, 전자 메일, 문장 열람 및 작성, 음악 재생, 인터넷 통신, 컴퓨터 게임 등의 다양한 어플리케이션을 실행할 수 있다. 또한, 표시부(9001)는 그 표시면이 만곡하여 제공되고, 만곡한 표시면을 따라 표시를 행할 수 있다. 또한, 휴대 정보 단말(9200)은 통신 규격된 근거리 무선 통신을 실행하는 것이 가능하다. 예를 들면, 무선 통신 가능한 헤드 세트와 상호 통신하는 것에 의해, 핸즈 프리로 통화할 수도 있다. 또한, 휴대 정보 단말(9200)은 접속 단자(9006)를 가지고, 다른 정보 단말과 커넥터를 통하여 직접 데이터의 교환을 행할 수 있다. 또한, 접속 단자(9006)를 통하여 충전을 행할 수도 있다. 또한, 충전 동작은 접속 단자(9006)를 통하지 않고 무선 급전에 의해 행하여도 좋다.

도 15의 (E), 도 15의 (F), 도 15의 (G)는 접을 수 있는 휴대 정보 단말(9201)을 나타내는 사시도이다. 또한, 도 15의 (E)가 휴대 정보 단말(9201)을 펼친 상태의 사시도이며, 도 15의 (F)가 휴대 정보 단말(9201)을 펼친 상태 또는 접은 상태의 한쪽으로부터 다른 한쪽으로 변화하는 도중의 상태의 사시도이며, 도 15의 (G)가 휴대 정보 단말(9201)을 접은 상태의 사시도이다. 휴대 정보 단말(9201)은 접은 상태에서는 가반성이 우수하고, 펼친 상태에서는 이음매가 없는 넓은 표시 영역에 의해 표시의 일람성이 우수하다. 휴대 정보 단말(9201)이 갖는 표시부(9001)는 경첩(9055)에 의해 연결된 3개의 하우징(9000)에 지지를 받고 있다. 경첩(9055)을 통하여 2개의 하우징(9000) 사이를 굴곡시킴으로써, 휴대 정보 단말(9201)을 펼친 상태에서 반으로 접은 상태로 가역적으로 변형시킬 수 있다. 예를 들면, 휴대 정보 단말(9201)은 곡률 반경 1 mm 이상 150 mm 이하로 구부릴 수 있다.

본 실시형태에서 설명한 전자기기는 어떠한 정보를 표시하기 위한 표시부를 갖는 것을 특징으로 한다. 단, 본 발명의 일 양태의 발광 장치는 표시부를 갖지 않는 전자기기에도 적용할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서 설명한 전자기기의 표시부에서는, 가요성을 가지고, 만곡한 표시면을 따라 표시를 행할 수 있는 구성, 또는 접을 수 있는 표시부의 구성에 대하여 예시했지만, 이것으로 한정되지 않고, 가요성을 갖지 않고, 평면부에 표시를 행하는 구성으로 해도 좋다.

본 실시형태에 나타내는 구성은 다른 실시형태에 나타내는 구성과 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

(실시형태 6)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 장치에 대하여, 도 16을 이용하여 설명한다.

본 실시형태에 나타내는 발광 장치(3000)의 사시도를 도 16의 (A)에, 도 16의 (A)에 나타내는 일점 쇄선 E-F에 상당하는 단면도를 도 16의 (B)에 각각 나타낸다. 또한, 도 16의 (A)에서 도면의 번잡함을 피하기 위해, 구성 요소의 일부를 파선으로 표시한다.

도 16의 (A), 도 16의(B)에 나타내는 발광 장치(3000)는 기판(3001)과, 기판(3001) 위의 발광 소자(3005)와, 발광 소자(3005)의 외주에 제공된 제1 밀봉 영역(3007)과, 제1 밀봉 영역(3007)의 외주에 제공된 제2 밀봉 영역(3009)을 가진다.

또한, 발광 소자(3005)로부터의 발광은 기판(3001) 및 기판(3003) 중 어느 한쪽 또는 쌍방으로부터 사출된다. 도 16의 (A), 도 16의 (B)에서는, 발광 소자(3005)로부터의 발광이 하방 측(기판(3001) 측)으로 사출되는 구성에 대하여 설명한다.

또한, 도 16의 (A), 도 16의 (B)에 나타내는 바와 같이, 발광 장치(3000)는 발광 소자(3005)가 제1 밀봉 영역(3007)과 제2 밀봉 영역(3009)에 둘러싸여 배치되는 이중 밀봉 구조이다. 이중 밀봉 구조로 함으로써, 발광 소자(3005) 측에 들어가는 외부의 불순물(예를 들면, 물, 산소 등)을 적합하게 억제할 수 있다. 단, 제1 밀봉 영역(3007) 및 제2 밀봉 영역(3009)을 반드시 형성할 필요는 없다. 예를 들면, 제1 밀봉 영역(3007)만 제공되는 구성으로 해도 좋다.

또한, 도 16의 (B)에서, 제1 밀봉 영역(3007) 및 제2 밀봉 영역(3009)은 기판(3001) 및 기판(3003)과 접하여 제공된다. 단, 이것으로 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 밀봉 영역(3007) 및 제2 밀봉 영역(3009)의 한쪽 또는 쌍방은 기판(3001)의 상방에 형성되는 절연막, 혹은 도전막과 접하여 제공되는 구성으로 해도 좋다. 또는, 제1 밀봉 영역(3007) 및 제2 밀봉 영역(3009)의 한쪽 또는 쌍방은 기판(3003)의 하방에 형성되는 절연막, 혹은 도전막과 접하여 제공되는 구성으로 해도 좋다.

기판(3001) 및 기판(3003)으로서는, 각각 앞의 실시형태 1에 기재된 기판(102)과 기판(152)과 같은 구성으로 하면 좋다. 발광 소자(3005)로서는, 앞의 실시형태에 기재된 발광 소자의 어느 하나와 같은 구성으로 하면 좋다.

제1 밀봉 영역(3007)으로서는, 유리를 포함하는 재료(예를 들면, 유리 프릿, 유리 리본 등)를 이용하면 좋다. 또한, 제2 밀봉 영역(3009)으로서는, 수지를 포함하는 재료를 이용하면 좋다. 제1 밀봉 영역(3007)으로서 유리를 포함하는 재료를 이용함으로써, 생산성이나 밀봉성을 높일 수 있다. 또한, 제2 밀봉 영역(3009)으로서 수지를 포함하는 재료를 이용함으로써, 내충격성이나 내열성을 높일 수 있다. 단, 제1 밀봉 영역(3007)과 제2 밀봉 영역(3009)은 이것으로 한정되지 않고, 제1 밀봉 영역(3007)이 수지를 포함하는 재료로 형성되고, 제2 밀봉 영역(3009)이 유리를 포함하는 재료로 형성되어도 좋다.

또한, 상술한 유리 프릿으로서는, 예를 들면, 산화 마그네슘, 산화 칼슘, 산화 스트론튬, 산화 바륨, 산화 세슘, 산화 나트륨, 산화 칼륨, 산화 붕소, 산화 바나듐, 산화 아연, 산화 텔루륨, 산화 알루미늄, 이산화 규소, 산화 납, 산화 주석, 산화 인, 산화 루테늄, 산화 로듐, 산화 철, 산화 구리, 이산화 망간, 산화 몰리브덴, 산화 니오브, 산화 티탄, 산화 텅스텐, 산화 비스무트, 산화 지르코늄, 산화 리튬, 산화 안티몬, 붕산 납 유리, 인산 주석 유리, 바나듐산염 유리 또는 보로실리케이트 유리 등을 포함한다. 적외광을 흡수시키기 위해, 적어도 한 종류 이상의 천이 금속을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상술한 유리 프릿로서는, 예를 들면, 기판 위에 프릿 페이스트를 도포하고, 이것에 가열 처리, 또는 레이저 조사 등을 행한다. 프릿 페이스트에는 상기 유리 프릿과 유기 용매로 희석한 수지(바인더라고도 부름)가 포함된다. 또한, 유리 프릿에 레이저광의 파장의 광을 흡수하는 흡수제를 첨가한 것을 이용해도 좋다. 또한, 레이저로서 예를 들면, Nd：YAG 레이저나 반도체 레이저 등을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 레이저 조사 시의 레이저의 조사 형상은 원형이어도 사각형이어도 좋다.

또한, 상술한 수지를 포함하는 재료로서는, 예를 들면, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아미드(나일론, 아라미드 등), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 혹은 실록산 결합을 갖는 수지를 포함하는 재료를 이용할 수 있다.

또한, 제1 밀봉 영역(3007) 및 제2 밀봉 영역(3009) 중 어느 한쪽 또는 쌍방에 유리를 포함하는 재료를 이용하는 경우, 상기 유리를 포함하는 재료와 기판(3001)과의 열 팽창율이 가까운 것이 바람직하다. 상기 구성으로 함으로써, 열 응력에 의해 유리를 포함하는 재료 또는 기판(3001)에 크랙이 생기는 것을 억제할 수 있다.

예를 들면, 제1 밀봉 영역(3007)에 유리를 포함하는 재료를 이용하고, 제2 밀봉 영역(3009)에 수지를 포함하는 재료를 이용하는 경우, 이하의 우수한 효과를 가진다.

제2 밀봉 영역(3009)은 제1 밀봉 영역(3007)보다 발광 장치(3000)의 외주부에 가까운 측에 제공된다. 발광 장치(3000)는 외주부로 향함에 따라, 외력 등에 의한 변형이 커진다. 따라서, 변형이 커지는 발광 장치(3000)의 외주부측, 즉 제2 밀봉 영역(3009)에 수지를 포함하는 재료에 의해 밀봉하고, 제2 밀봉 영역(3009)보다 내측에 제공되는 제1 밀봉 영역(3007)에 유리를 포함하는 재료를 이용하여 밀봉함으로써, 외력 등의 변형이 생겨도 발광 장치(3000)가 망가지기 어려워진다.

또한, 도 16의 (B)에 나타내는 바와 같이, 기판(3001), 기판(3003), 제1 밀봉 영역(3007), 및 제2 밀봉 영역(3009)에 둘러싸인 영역은 제1 영역(3011)이 된다. 또한, 기판(3001), 기판(3003), 발광 소자(3005), 및 제1 밀봉 영역(3007)에 둘러싸인 영역은 제2 영역(3013)이 된다.

제1 영역(3011) 및 제2 영역(3013)으로서는, 예를 들면, 희가스 또는 질소 가스 등의 불활성 가스가 충전되어 있으면 바람직하다. 또한, 제1 영역(3011) 및 제2 영역(3013)으로서는, 대기압 상태보다 감압 상태이면 바람직하다.

또한, 도 16의 (B)에 나타내는 구성의 변형예를 도 16의 (C)에 나타낸다. 도 16의 (C)는 발광 장치(3000)의 변형예를 나타내는 단면도이다.

도 16의 (C)는 기판(3003)의 일부에 오목부를 제공하고, 이 오목부에 건조제(3018)를 형성하는 구성이다. 그 이외의 구성에 대해서는, 도 16의 (B)에 나타내는 구성과 같다.

건조제(3018)로서는, 화학 흡착에 의해 수분 등을 흡착하는 물질, 또는 물리 흡착에 의해 수분 등을 흡착하는 물질을 이용할 수 있다. 예를 들면, 건조제(3018)로서 이용할 수 있는 물질로서는, 알칼리 금속의 산화물, 알칼리 토류 금속의 산화물(산화 칼슘이나 산화 바륨 등), 유산염, 금속 할로겐화물, 과염소산염, 제올라이트, 실리카 겔 등을 들 수 있다.

다음에, 도 16의 (B)에 나타내는 발광 장치(3000)의 변형예에 대하여, 도 17의 (A), 도 17의 (B), 도 17의 (C), 도 17의 (D)를 이용하여 설명한다. 또한, 도 17의 (A), 도 17의 (B), 도 17의 (C), 도 17의 (D)는, 도 16의 (B)에 나타내는 발광 장치(3000)의 변형예를 설명하는 단면도이다.

도 17의 (A)에 나타내는 발광 장치는 제2 밀봉 영역(3009)을 제공하지 않고, 제1 밀봉 영역(3007)으로 한 구성이다. 또한, 도 17의 (A)에 나타내는 발광 장치는 도 16의 (B)에 나타내는 제2 영역(3013) 대신에 영역(3014)을 가진다.

영역(3014)으로서는, 예를 들면, 폴리에스터, 폴리올레핀, 폴리아미드(나일론, 아라미드 등), 폴리이미드, 폴리카보네이트, 폴리우레탄, 아크릴 수지, 에폭시 수지, 혹은 실록산 결합을 갖는 수지를 포함하는 재료를 이용할 수 있다.

영역(3014)으로서 상술한 재료를 이용함으로써, 소위 고체 밀봉의 발광 장치로 할 수 있다.

또한, 도 17의 (B)에 나타내는 발광 장치는 도 17의 (A)에 나타내는 발광 장치의 기판(3001) 측에 기판(3015)을 형성하는 구성이다.

기판(3015)은 도 17의 (B)에 나타내는 바와 같이 요철을 가진다. 요철을 갖는 기판(3015)을 발광 소자(3005)의 광을 꺼내는 측에 형성하는 구성으로 함으로써, 발광 소자(3005)로부터의 광의 추출 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 17의 (B)에 나타내는 것과 같은 요철을 갖는 구조 대신에, 확산판으로서 기능하는 기판을 제공해도 좋다.

또한, 도 17의 (C)에 나타내는 발광 장치는 도 17의 (A)에 나타내는 발광 장치가 기판(3001) 측으로부터 광을 꺼내는 구조인 것에 대하여, 기판(3003) 측으로부터 광을 꺼내는 구조이다.

도 17의 (C)에 나타내는 발광 장치는 기판(3003) 측에 기판(3015)을 가진다. 그 이외의 구성은 도 17의 (B)에 나타내는 발광 장치와 같다.

또한, 도 17의 (D)에 나타내는 발광 장치는 도 17의 (C)에 나타내는 발광 장치의 기판(3003, 3015)을 제공하지 않고, 기판(3016)을 형성하는 구성이다.

기판(3016)은 발광 소자(3005)의 가까운 측에 위치하는 제1 요철과, 발광 소자(3005)의 먼 측에 위치하는 제2 요철을 가진다. 도 17의 (D)에 나타내는 구성으로 함으로써, 발광 소자(3005)로부터의 광의 추출 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

따라서, 본 실시형태에 나타내는 구성을 실시함으로써, 수분이나 산소 등의 불순물에 의한 발광 소자의 열화가 억제된 발광 장치를 실현할 수 있다. 또는, 본 실시형태에 나타내는 구성을 실시함으로써, 광 추출 효율이 높은 발광 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에 나타내는 구성은 다른 실시형태, 또는 실시예에 나타내는 구성과 적절히 조합할 수 있다.

(실시형태 7)

본 실시형태에서는, 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 다양한 조명 장치 및 전자기기에 적용하는 일례에 대하여, 도 18을 이용하여 설명한다.

본 발명의 일 양태의 발광 장치를, 가요성을 갖는 기판 위에 제작함으로써, 곡면을 갖는 발광 영역을 갖는 전자기기, 조명 장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 양태를 적용한 발광 장치는 자동차의 조명에도 적용할 수 있고, 예를 들면, 계기반이나, 자동차 앞유리, 천장 등에 조명을 설치할 수도 있다.

도 18의 (A)는 다기능 단말(3500)의 한쪽의 면의 사시도를 나타내고, 도 18의 (B)는 다기능 단말(3500)의 다른 한쪽 면의 사시도를 나타낸다. 다기능 단말(3500)은 하우징(3502)에 표시부(3504), 카메라(3506), 조명(3508) 등이 조립되어 있다. 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 조명(3508)에 이용할 수 있다.

조명(3508)은 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 이용함으로써, 면 광원으로서 기능한다. 따라서, LED로 대표되는 점 광원과 달리, 지향성이 적은 발광을 얻을 수 있다. 예를 들면, 조명(3508)과 카메라(3506)를 조합하여 이용하는 경우, 조명(3508)을 점등 또는 점멸시켜, 카메라(3506)에 의해 촬상할 수 있다. 조명(3508)으로서는, 면 광원으로서의 기능을 가지기 때문에, 자연광 하에서 촬영한 것 같은 사진을 촬영할 수 있다.

또한, 도 18의 (A), 도 18의 (B)에 나타내는 다기능 단말(3500)은 도 15의 (A) 내지 도 15의 (G)에 나타내는 전자기기와 마찬가지로, 다양한 기능을 가질 수 있다.

또한, 하우징(3502)의 내부에, 스피커, 센서(힘, 변위, 위치, 속도, 가속도, 각속도, 회전수, 거리, 광, 액, 자기, 온도, 화학 물질, 음성, 시간, 경도, 전기장, 전류, 전압, 전력, 방사선, 유량, 습도, 경도, 진동, 냄새 또는 적외선을 측정하는 기능을 포함하는 것), 마이크로폰 등을 가질 수 있다. 또한, 다기능 단말(3500)의 내부에, 자이로스코프, 가속도 센서 등의 기울기를 검출하는 센서를 갖는 검출 장치를 형성함으로써, 다기능 단말(3500)의 방향(세로인지 가로인지)을 판단하여, 표시부(3504)의 화면 표시를 자동적으로 전환하도록 할 수 있다.

표시부(3504)는 이미지 센서로서 기능시킬 수도 있다. 예를 들면, 표시부(3504)에 손바닥이나 손가락으로 터치하여, 장문(掌紋), 지문(指紋) 등을 촬상함으로써, 본인 인증을 행할 수 있다. 또한, 표시부(3504)에 근적외광을 발광하는 백 라이트 또는 근적외광을 발광하는 센싱용 광원을 이용하면, 손가락 정맥, 손바닥 정맥 등을 촬상할 수도 있다. 또한, 표시부(3504)에 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 적용해도 좋다.

도 18(C)은 방범용의 라이트(3600)의 사시도를 나타낸다. 라이트(3600)는 하우징(3602)의 외측에 조명(3608)을 가지고, 하우징(3602)에는 스피커(3610) 등이 조립되어 있다. 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 조명(3608)에 이용할 수 있다.

라이트(3600)로서는, 예를 들면, 조명(3608)을 파지하거나 혹은 유지함으로써 발광할 수 있다. 또한, 하우징(3602)의 내부에는, 라이트(3600)로부터의 발광 방법을 제어할 수 있는 전자 회로를 구비하고 있어도 좋다. 이 전자 회로로서는, 예를 들면, 1회 또는 간헐적으로 다수회, 발광이 가능한 회로로 해도 좋고, 발광의 전류치를 제어함으로써 발광의 광량을 조정할 수 있는 회로로 해도 좋다. 또한, 조명(3608)의 발광과 동시에, 스피커(3610)로부터 대음량의 경보음이 출력되는 회로를 조립하여도 좋다.

라이트(3600)로서는, 모든 방향으로 발광하는 것이 가능하기 때문에, 예를 들면, 불량배 등에 대하여 광, 또는 광과 소리로 위협할 수 있다. 또한, 라이트(3600)에 디지털 스틸 카메라 등의 카메라, 촬영 기능를 갖는 기능을 구비해도 좋다.

이상과 같이 하여, 본 발명의 일 양태의 발광 장치를 적용하여 조명 장치 및 전자기기를 얻을 수 있다. 또한, 적용할 수 있는 조명 장치 및 전자기기는, 본 실시형태에 나타낸 것에 한정하지 않고, 모든 분야의 조명 장치 및 전자기기에 적용하는 것이 가능하다.

또한, 본 실시형태에 나타내는 구성은 다른 실시형태, 또는 실시예에 나타낸 구성과 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

[실시예 1]

본 실시예에서는, 본 발명의 일 양태인 발광 소자의 제작예를 나타낸다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 일 양태인 발광 소자(발광 소자 1 및 발광 소자 2), 및 비교용의 발광 소자(발광 소자 3)를 제작했다.

발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 단면 모식도를 도 19에, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 소자 구조의 상세한 사항을 표 4에, 사용한 화합물의 구조와 약칭을 아래에 나타낸다. 또한, 이하에 나타내는 화합물 이외에 대해서는, 실시형태 1에 나타내는 화합물과 같은 재료를 이용했다.

＜1-1. 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 제작 방법＞

우선, 기판(502) 위에 하부 전극(504)으로서 ITSO를 스퍼터링법에 의해 성막했다. 또한, 하부 전극(504)의 막 두께를 100 nm로 하고, 하부 전극(504)의 면적을 4 mm²(2 mm×2 mm)로 했다.

다음에, 유기 화합물층의 증착 전의 전 처리로서 하부 전극(504)이 형성된 기판(502)의 하부 전극(504) 측을 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 소성한 후, 하부 전극(504)의 표면에 대하여, UV 오존 처리를 370초 행하였다.

그 후, 10^-4 Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판(502)을 도입하여, 진공 증착 장치 내의 가열실에서, 170℃에서 60분간의 진공 소성을 행한 후, 기판(502)을 30분 정도 방랭했다.

다음에, 하부 전극(504)이 형성된 면이 하방이 되도록, 기판(502)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다. 본 실시예에서는, 진공 증착법에 의해, 정공 주입층(531), 정공 수송층(532), 발광층(510(1)), 발광층(510(2)), 전자 수송층(533(1)), 전자 수송층(533(2)), 전자 주입층(534), 상부 전극(514)을 순차 형성했다. 상세한 제작 방법을 이하에 적는다.

우선, 진공 장치 내를 10^-4 Pa로 감압한 후, 하부 전극(504) 위에, 정공 주입층(531)으로서 DBT3P-II와 산화 몰리브덴을 DBT3P-II：산화 몰리브덴 = 2：1(중량비)이 되도록 공증착했다. 또한, 정공 주입층(531)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 주입층(531) 위에 정공 수송층(532)을 형성했다. 정공 수송층(532)으로서는, BPAFLP를 증착했다. 또한, 정공 수송층(532)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 수송층(532) 위에 발광층(510(1))을 형성했다. 발광층(510(1))으로서, 2mDBTBPDBq-II와, N-(1,1'-바이페닐-4-일)-9,9-다이메틸-N-[4-(9-페닐-9H-카바졸-3-일)페닐]-9H-플루오렌-2-아민(약칭：PCBBiF)과, (아세틸아세토나토)비스[5-메틸-6-(2-메틸페닐)-4-페닐피리미디나토]이리듐(III)(약칭：Ir(mpmppm)₂(acac))을, 2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(mpmppm)₂(acac) = 0.7：0.3：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(510(1))의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 발광층(510(1)) 위에 발광층(510(2))을 형성했다. 발광층(510(2))으로서, 2mDBTBPDBq-II와 PCBBiF와 Ir(mpmppm)₂(acac)를, 2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(mpmppm)₂(acac) = 0.8：0.2：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(510(2))의 막 두께를 20 nm로 했다.

또한, 발광층(510(1)) 및 발광층(510(2))에서, 2mDBTBPDBq-II가 호스트 재료이며, PCBBiF가 어시스트 재료이며, Ir(mpmppm)₂(acac)가 게스트 재료로서 기능하는 이리듐 착체이다.

또한, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 발광층은 각각 순도가 다른 이리듐 착체를 이용하여 증착했다. 발광 소자 1의 발광층의 증착 시에는 재료 Y1의 이리듐 착체를 이용하고, 발광 소자 2의 증착 시에는 재료 Y2의 이리듐 착체를 이용하고, 발광 소자 3의 증착 시에는 재료 Y3의 이리듐 착체를 이용했다. 재료 Y1 내지 Y3의 이리듐 착체의 순도를 표 5에 나타낸다.

또한, 표 5에 나타내는 재료 Y1 내지 Y3의 순도는 LC/MS 분석에 의해 분석한 결과이다. LC/MS 분석에서는, LC 분리 조건 이외는 실시형태 1에 나타내는 방법과 마찬가지로 했다. 재료 Y1 내지 Y3의 LC 분리에는, 이동상의 조성을 변화시키는 경사법을 이용했다. 조성을 변화시키는 방법으로서는, 측정 개시부터 1분 경과 후까지를 이동상 A：이동상 B = 60：40의 조성으로 하고, 그 후 조성을 연속적으로 변화시켜, 측정 개시부터 30분 경과 후에 이동상 A：이동상 B = 95：5의 조성이 되도록 했다. 즉, 측정 시간은 30분이다.

LC/MS 분석의 결과, 재료 Y1 내지 Y3 중에는, 표 5에 나타내는 m1 내지 m8의 피크가 확인되었다. 또한, m1 내지 m3은 m/z = 811에 상당하고, m4 및 m5는 m/z = 797에 상당하고, m6은 m/z = 783에 상당하고, m7은 m/z = 711, 752에 상당하고, m8은 m/z = 697, 738에 상당했다. 또한, MS 크로마토그래프를 이용하여 해석한 결과, m1은 Ir(mpmppm)₂(acac)에, m2 및 m3은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체에 귀속되었다.

표 5에 나타내는 바와 같이, 재료 Y1은 이리듐 착체인 m1 내지 m3을 제외한 물질의 피크 면적의 비의 합계가 9.4%이며, 재료 Y2는 이리듐 착체인 m1 내지 m3을 제외한 물질의 피크 면적의 합계가 20.8%이며, 재료 Y3은 이리듐 착체인 m1 내지 m3을 제외한 물질의 피크 면적의 합계가 29%였다.

다음에, 발광층(510(2)) 위에 전자 수송층(533(1))으로서 막 두께 5 nm의 2mDBTBPDBq-II를 증착했다. 다음에, 전자 수송층(533(1)) 위에 전자 수송층(533(2))으로서 막 두께 10 nm의 Bphen을 증착했다. 다음에, 전자 수송층(533(2)) 위에 전자 주입층(534)으로서 막 두께 1 nm의 LiF를 증착했다.

다음에, 전자 주입층(534) 위에 상부 전극(514)으로서 막 두께 200 nm의 Al을 증착했다.

다음에, 밀봉 기판(552)을 준비했다.

상기에 의해 제작한 기판(502) 위의 각 발광 소자와 밀봉 기판(552)을 대기에 노출되지 않도록 질소 분위기의 글로브 박스 내에서 접합시킴으로써 밀봉했다. 밀봉 방법으로서는, 실란트를 소자의 주위에 도포하고, 실란트에 365 nm의 자외광을 6 J/cm² 조사하고, 그 후 80℃에서 1시간 열처리했다.

이상의 공정에 의해, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3을 제작했다.

또한, 상술한 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 증착 과정에서, 증착 방법으로서는 저항 가열법을 이용했다.

＜1-2. 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 초기 특성＞

발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 휘도-전류 밀도 특성을 도 20의 (A)에 나타낸다. 또한, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 휘도-전압 특성을 도 20의 (B)에 나타낸다. 또한, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 전류 효율-휘도 특성을 도 21의 (A)에 나타낸다. 또한, 각 발광 소자의 측정 환경은 실온(25℃로 유지된 분위기)으로 했다. 또한, 1000 cd/m² 부근에서의 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 소자 특성을 표 6에 나타낸다.

또한, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3에, 각각 2.5 mA/cm²의 전류 밀도로 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 21의 (B)에 나타낸다. 도 20, 도 21, 및 표 6에 나타내는 바와 같이, 본 발명의 일 양태인 발광 소자 1 및 발광 소자 2와, 비교용의 발광 소자인 발광 소자 3에서 초기 특성에 명확한 차이가 인정되지 않았다. 이 결과로부터, 발광층(510(1)) 및 발광층(510(2))의 인광 재료인, 이리듐 착체의 순도가 다른 재료를 이용해도, 초기 특성에 큰 영향이 없다고 시사된다.

＜1-3. 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 신뢰성 평가＞

다음에, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 신뢰성 시험을 행하였다. 신뢰성 시험의 측정 방법으로서는 초기 휘도를 5000 cd/m²로 설정하여, 전류 밀도가 일정한 조건에서 발광 소자 1 내지 발광 소자 3을 구동했다. 신뢰성 시험 결과를 도 22에 나타낸다. 도 22에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 한 경우의 상대 휘도(%)를, 횡축은 구동 시간(h)을 각각 나타낸다.

도 22에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 2의 562시간 경과 후의 상대 휘도는 89.8%이며, 발광 소자 1의 562시간 경과 후의 상대 휘도는 87.3%이며, 발광 소자 3의 562시간 경과 후의 상대 휘도는 82.8%였다.

도 22에 나타내는 결과로부터, 본 발명의 일 양태인 발광 소자 1 및 발광 소자 2는 비교용의 발광 소자 3과 비교하여 장수명의 발광 소자였다.

＜1-4. 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 액체크로마토그래피 질량분석＞

다음에, 본 발명의 일 양태인 발광 소자 1 및 발광 소자 2와, 비교용의 발광 소자인 발광 소자 3에서 신뢰성에 차이가 인정되었기 때문에, 발광 소자 1, 발광 소자 2, 및 발광 소자 3의 분석을 행하였다. 상기 분석 방법으로서는, LC/MS 분석을 이용하여, 각 발광 소자 중에 포함되는 불순물 분석을 행하였다.

또한, 발광 소자 1의 불순물 분석에서는 발광 소자 1과 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 1과는 다른 발광 소자이며, 발광 소자 2의 불순물 분석에서는 발광 소자 2와 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 2와는 다른 발광 소자이며, 발광 소자 3의 불순물 분석에서는 발광 소자 3과 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 3과는 다른 발광 소자이다. 또한, 불순물 분석용의 발광 소자는 하부 전극(504)의 면적을 약 12 cm²(3.5cm×3.3 cm)로 했다. 즉, 불순물 분석용의 발광 소자는 발광 소자 1 내지 발광 소자 3과 각각 재료 및 구조 등은 동일하지만, 하부 전극(504)의 면적이 다르고, 또한 구동시키지 않은 소자이다. 따라서, 불순물 분석의 결과에 대해서는, 구동에 의해 생성한 열화물을 분석한 것은 아니고, 구동 전부터 포함되는 불순물을 대상으로 하여 행한 것이다. 여기에서는, 편의적으로 발광 소자 1과 같은 기판 위에 제작한 불순물 분석용의 발광 소자를 발광 소자 1로서 취급한다. 발광 소자 2 및 발광 소자 3에 대해서도 마찬가지이다.

또한, LC/MS 분석의 분석 샘플로서는, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 상부 전극(514)인 알루미늄을, 캡톤 테이프를 이용하여 벗긴 후, 기판(502) 위에 남은 물질을 클로로포름에 용해하여 클로로포름 용액을 얻었다. 얻어진 클로로포름 용액을 아세토나이트릴로 임의의 농도로 희석하여, 분석 샘플을 얻었다. 또한, 분석 샘플의 주입량을 5.0μL로 하여 LC/MS 분석을 행하였다.

LC/MS 분석 방법에서는, 실시형태 1에 나타내는 방법과 마찬가지로 했다. 단, 측정 시간을 이동상 A：이동상 B = 95：5의 조성이 된 뒤 15분으로 했다. 즉, 측정 시간은 30분이다.

발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 분석 결과를 도 23에 나타낸다. 또한, 도 23은 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 LC/MS의 PDA 크로마토그램이다.

또한, 분석 샘플 제작과 마찬가지로, 샘플 제작에 이용한 클로로포름을, 아세토나이트릴로 희석한 용액의 분석을 행하여, 베이스라인(또는, 백그라운드：BG라고도 함)의 크로마토그램을 얻었다. 도 23에서, 베이스라인의 결과를 BG로서 나타낸다.

도 23에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3에 각각 b1 내지 b6으로 나타내는 피크가 확인되었다. b1 내지 b6의 피크에 대하여, MS 스펙트럼을 이용하여 해석한 결과, b2는 Bphen에, b3은 Ir(mpmppm)₂(acac)에, b4는 BPAFLP와 2mDBTBPDBq-II에, b5는 DBT3P-II에, b6은 PCBBiF에, 각각 귀속되었다. 또한, BG라는 비교에 의해 b1은 용매로서 이용한 클로로포름 및 상기 클로로포름에 포함되는 불순물에 귀속되었다.

도 23에 나타내는 바와 같이, 소자 제작에 이용한 물질 이외의 눈에 띄는 불순물 피크는 인정되지 않았다.

다음에, Ir(mpmppm)₂(acac)에 주목하여 PDA 크로마토그램의 해석을 행하였다. 또한, PDA 크로마토그램의 해석에서는, 베이스라인을 빼고 행하였다. 발광 소자 1 내지 발광 소자 3의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 주목한 해석 결과를 도 24에 나타낸다. 또한, 도 24는 도 23의 b3 근방인 분석 시간 5분 내지 20분을 확대한 도면이다.

도 24에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3에는 각각 b7 내지 b12로 나타내는 피크와, b3으로 나타내는 피크가 확인되었다. 또한, b3으로 나타내는 피크는 도 23의 b3과 같은 피크이며, Ir(mpmppm)₂(acac)에 귀속된다. 또한, 도 24에서, b3, b7, 및 b8이 이리듐 착체의 프리커서 이온에 상당하고, b9 내지 b12가 이리듐 착체의 프래그먼트 이온에 상당한다.

또한, b7 내지 b12의 피크에 대하여, MS 크로마토그래프를 이용하여 해석한 결과, b7은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체(편의적으로, 구조 이성체 1이라고 함)에, b8은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체(편의적으로, 구조 이성체 2라고 함)에, b9는 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm 골격으로부터 1개의 Me기가 해리된 구조의 물질에, b10은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm 골격으로부터 1개의 Me기가 해리된 구조의 구조 이성체에, b11은 Ir(mpmppm)₂(acac)로부터 acac 배위자가 해리된 Ir(mpmppm)₂ 구조를 갖는 물질에, b12는 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm에, 각각 귀속되었다.

또한, 상술한 Ir(mpmppm)₂ 구조를 갖는 물질은 LC/MS 분석에서 질량 전하비(m/z)가 753인 MS 스펙트럼을 나타냈다. Ir(mpmppm)₂에 아세토나이트릴이 배위한 구조의 프로톤 부가체의 질량수가 753으로 일치한다. 따라서, Ir(mpmppm)₂는 LC 분리 중에 아세토나이트릴이 배위한 구조로 되어 있는 것이 시사되었다.

또한, 본 분석에 이용한 워터스사제 Xevo G2 Tof MS 검출기의 측정 범위는 m/z = 100 이상이다. 따라서, 배위자인 acac는 MS 검출기의 측정 범위 밖이 되기 때문에 검출되지 않았다. 또한, PDA 검출기에서도 배위자인 acac는 검출되지 않았다.

다음에, 도 24에 나타내는 LC/MS 분석 결과를 이용하여, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3에 포함되는 Ir(mpmppm)₂(acac)의 순도를 구했다. 분석 결과를 표 7에 나타낸다. 또한, 표 7은 도 24에 나타내는 b3 및 b7 내지 b12의 7개의 피크 면적, 즉 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우의 결과이다. 따라서, 발광 소자 1 내지 발광 소자 3에 포함되는 Ir(mpmppm)₂(acac) 이외의 재료에 대해서는, 순도 검정에 이용하지 않았다.

표 7에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 1에서는 이리듐 착체인 Ir(mpmppm)₂(acac)에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 착체의 피크 면적(여기에서는 b3, b7 및 b8)에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 b12)의 비가 1.0%였다. 또한, 발광 소자 2에서는 이리듐 착체인 Ir(mpmppm)₂(acac)에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 착체의 피크 면적(여기에서는 b3, b7 및 b8)에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 b12)의 비가 0.8%였다. 또한, 발광 소자 3에서는 이리듐 착체인 Ir(mpmppm)₂(acac)에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 착체의 피크 면적(여기에서는 b3, b7 및 b8)에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 b12)의 비가 6.7%였다.

따라서, 본 발명의 일 양태인 발광 소자 1 및 발광 소자 2는 비교용의 발광 소자 3과 비교하여, 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 5% 이하이기 때문에, 장수명의 발광 소자였다.

또한, 본 발명의 일 양태의 발광 소자 1 및 발광 소자 2는 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 1% 이하였다. 또한, 발광 소자 1과 발광 소자 2를 비교한 경우, 발광 소자 2는 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 발광 소자 1보다 작기 때문에, 발광 소자 1보다 장수명의 발광 소자였다. 따라서, 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 작을수록, 신뢰성이 향상된다고 시사된다.

이상과 같이, 본 발명의 일 양태의 발광 소자는 발광층(510(1), 510(2)) 중의 발광 물질인 이리듐 착체에 기인한 불순물 농도를 억제하는 것에 의해, 신뢰성이 높은 발광 소자를 실현할 수 있었다.

또한, 표 7에 나타내는 결과로부터, Ir(mpmppm)₂(acac)는 증착 중에 분해되어 배위자인 acac가 해리된 물질이 증착된 것이 시사되었다. 또한, 증착 후의 막은 주성분으로서 Ir(mpmppm)₂(acac)를 가장 많이 함유하고, mpmppm 배위자의 방향 차이라고 시사되는 구조 이성체 1 및 구조 이성체 2가 포함되어 있었다. Me기가 해리된 불순물의 비율은 증착의 전후에 증가하지 않기 때문에, 증착 중에 분해되어 Me기가 해리되어 있을 가능성은 낮다고 생각된다. 증착 후에 증가하는 분해물로서는 배위자인 mpmppm와, 배위자인 acac가 해리된 Ir(mpmppm)₂가 확인되었다.

또한, 도 22에 나타내는 신뢰성 시험의 결과와, 표 7에 나타내는 각 발광 소자 중의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 유래하는 물질만으로 구한 순도 검정 결과로부터, 배위자인 mpmppm의 함유량이 많을수록 신뢰성 시험에서 휘도 열화가 가속된다. 또한, 구조 이성체 1, 구조 이성체 2, Me기가 해리된 불순물, 및 분해 생성물인 Ir(mpmppm)₂에 대해서는, 소자 중의 함유량과 신뢰성 시험과의 결과에 상관은 인정되지 않았기 때문에, 휘도 열화를 가속하는 주된 원인 물질은 아니라고 시사된다. 단, 배위자인 mpmppm의 함유량이 매우 적은 경우는 이러한 물질이 휘도 열화를 가속하는 주된 원인 물질이 될 가능성이 있다.

이상, 본 실시예에 나타내는 구성은 다른 실시예 및 실시형태와 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

[실시예 2]

본 실시예에서는, 본 발명의 일 양태인 발광 소자의 제작예를 나타낸다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 일 양태인 발광 소자(발광 소자 4 및 발광 소자 5)를 제작했다.

발광 소자 4 및 발광 소자 5의 단면 모식도를 도 19에, 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 소자 구조의 상세한 사항을 표 8에 각각 나타낸다. 또한, 사용한 화합물에 대해서는, 실시예 1과 마찬가지이다.

＜2-1. 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 제작 방법＞

우선, 기판(502) 위에 하부 전극(504)으로서 ITSO를 스퍼터링법에 의해 성막했다. 또한, 하부 전극(504)의 막 두께를 100 nm로 하고, 하부 전극(504)의 면적을 4 mm²(2 mm×2 mm)로 했다.

다음에, 유기 화합물층의 증착 전의 전 처리로서 하부 전극(504)이 형성된 기판(502)의 하부 전극(504) 측을 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 소성한 후, 하부 전극(504)의 표면에 대하여, UV 오존 처리를 370초 행하였다.

그 후, 10^-4 Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판(502)을 도입하고, 진공 증착 장치 내의 가열실에서, 170℃에서 60분간의 진공 소성을 행한 후, 기판(502)을 30분 정도 방랭했다.

다음에, 하부 전극(504)이 형성된 면이 하방이 되도록, 기판(502)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다. 본 실시예에서는, 진공 증착법에 의해, 정공 주입층(531), 정공 수송층(532), 발광층(510(1)), 발광층(510(2)), 전자 수송층(533(1)), 전자 수송층(533(2)), 전자 주입층(534), 상부 전극(514)을 순차 형성했다. 상세한 제작 방법을 이하에 적는다.

우선, 진공 장치 내를 10^-4 Pa로 감압한 후, 하부 전극(504) 위에 정공 주입층(531)으로서, DBT3P-II와 산화 몰리브덴을 DBT3P-II：산화 몰리브덴 = 2：1(중량비)이 되도록 공증착했다. 또한, 정공 주입층(531)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 주입층(531) 위에 정공 수송층(532)으로서 BPAFLP를 증착했다. 또한, 정공 수송층(532)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 수송층(532) 위에 발광층(510(1))을 형성했다. 발광층(510(1))으로서 2mDBTBPDBq-II와 PCBBiF와 Ir(mpmppm)₂(acac)를, 2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(mpmppm)₂(acac) = 0.7：0.3：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(510(1))의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 발광층(510(1)) 위에 발광층(510(2))을 형성했다. 발광층(510(2))으로서, 2mDBTBPDBq-II와 PCBBiF와 Ir(mpmppm)₂(acac)를 2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(mpmppm)₂(acac) = 0.8：0.2：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(510(2))의 막 두께를 20 nm로 했다.

또한, 발광층(510(1)) 및 발광층(510(2))에서, 2mDBTBPDBq-II가 호스트 재료이며, PCBBiF가 어시스트 재료이며, Ir(mpmppm)₂(acac)가 인광 재료(게스트 재료)이다.

또한, 발광 소자 4와 발광 소자 5의 발광층은 각각 순도가 다른 이리듐 착체를 이용하여 증착했다. 발광 소자 4의 발광층의 증착 시에는 재료 Z1의 이리듐 착체를 이용하고, 발광 소자 5의 발광층의 증착 시에는 재료 Z2의 이리듐 착체를 이용했다. 재료 Z1 및 재료 Z2의 이리듐 착체의 순도를 표 9에 나타낸다.

또한, 재료 Z1 및 재료 Z2의 순도로서는, LC/MS 분석에 의해 분석했다. LC/MS 분석에서는 실시예 1에 나타내는 방법과 마찬가지로 했다. LC/MS 분석의 결과, 재료 Z1 및 재료 Z2 중에는, 표 9에 나타내는 m1, m2, 및 m4 내지 m8의 피크가 확인되었다. 또한, m1 내지 m8에 나타내는 피크는 실시예 1의 재료 Y1 내지 Y3과 같다.

또한, 표 9에 나타내는 바와 같이, 재료 Z1은 이리듐 착체인 m1 및 m2를 제외한 물질의 피크 면적의 비의 합계가 20.8%이며, 재료 Z2는 이리듐 착체인 m1 및 m2를 제외한 물질의 피크 면적의 비의 합계가 7.8%였다.

다음에, 발광층(510(2)) 위에 전자 수송층(533(1))으로서 막 두께 5 nm의 2mDBTBPDBq-II를 증착했다. 다음에, 전자 수송층(533(1)) 위에 전자 수송층(533(2))으로서 막 두께 10 nm의 Bphen을 증착했다. 다음에, 전자 수송층(533(2)) 위에 전자 주입층(534)으로서 막 두께 1 nm의 LiF를 증착했다.

다음에, 전자 주입층(534) 위에 상부 전극(514)으로서 막 두께 200 nm의 Al을 증착했다.

다음에, 밀봉 기판(552)을 준비했다.

상기에 의해 제작한 기판(502) 위의 각 발광 소자와 밀봉 기판(552)을 대기에 노출되지 않도록 질소 분위기의 글로브 박스 내에서 접합시킴으로써 밀봉했다. 밀봉 방법으로서는, 실시예 1의 발광 소자 1 내지 발광 소자 3과 마찬가지로 했다.

이상의 공정에 의해, 발광 소자 4 및 발광 소자 5를 제작했다.

또한, 상술한 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 증착 과정에서, 증착 방법으로서는 저항 가열법을 이용했다.

＜2-2. 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 초기 특성＞

발광 소자 4 및 발광 소자 5의 휘도-전류 밀도 특성을 도 25의 (A)에 나타낸다. 또한, 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 휘도-전압 특성을 도 25의 (B)에 나타낸다. 또한, 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 전류 효율-휘도 특성을 도 26의 (A)에 나타낸다. 또한, 각 발광 소자의 측정 환경은 실온(25℃로 유지된 분위기)으로 했다. 또한, 1000 cd/m² 부근에서의 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 소자 특성을 표 10에 나타낸다.

또한, 발광 소자 4 및 발광 소자 5에 각각 2.5 mA/cm²의 전류 밀도로 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 26의 (B)에 나타낸다. 도 25, 도 26, 및 표 10에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 4와 발광 소자 5에서 초기 특성에 명확한 차이가 인정되지 않았다. 발광층(510(1)) 및 발광층(510(2))의 인광 재료로서 이용한 이리듐 착체의 순도가 다른 재료를 이용해도, 초기 특성에 큰 영향이 없다고 시사된다.

＜2-3. 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 신뢰성 평가＞

다음에, 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 신뢰성 시험을 행하였다. 신뢰성 시험의 측정 방법으로서는, 초기 휘도를 5000 cd/m²로 설정하고, 전류 밀도가 일정한 조건에서 발광 소자 4 및 발광 소자 5를 구동했다. 신뢰성 시험 결과를 도 27에 나타낸다. 도 27에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 한 경우의 상대 휘도(%)를, 횡축은 구동 시간(h)을 각각 나타낸다.

도 27에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 4의 444시간 경과 후의 상대 휘도는 93.2%이며, 발광 소자 5의 444시간 경과 후의 상대 휘도는 87.3%였다.

도 27에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 4 및 발광 소자 5는 대체로 동등한 열화 곡선이며, 높은 신뢰성을 갖는 발광 소자였다.

＜2-4. 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 액체크로마토그래피 질량분석＞

다음에, 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 분석을 행하였다. 상기 분석 방법으로서는, LC/MS 분석을 이용하여, 각 발광 소자 중에 포함되는 불순물 분석을 행하였다.

또한, 발광 소자 4의 불순물 분석으로서는, 발광 소자 4와 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 4와는 다른 발광 소자이며, 발광 소자 5의 불순물 분석에서는, 발광 소자 5와 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 5와는 다른 발광 소자이다. 또한, 불순물 분석용의 발광 소자로서는, 하부 전극(504)의 면적을 12 cm²(3.5cm×3.3 cm)로 했다. 즉, 불순물 분석용의 발광 소자는 발광 소자 4 및 발광 소자 5와 각각 재료 및 구조 등은 동일하지만, 하부 전극(504)의 면적이 다르고, 또한 구동시키지 않은 소자이다. 따라서, 불순물 분석의 결과에 대해서는, 구동에 의해 생성한 열화물을 분석한 것은 아니고, 구동 전부터 포함되는 불순물을 대상으로서 행한 것이다. 여기에서는, 편의적으로 발광 소자 4와 같은 기판 위에 제작한 불순물 분석용의 발광 소자를 발광 소자 4로서 취급한다. 발광 소자 5에 대해서도 마찬가지이다.

LC/MS 분석 방법으로서는, 실시예 1에 나타내는 방법과 마찬가지로 했다.

발광 소자 4 및 발광 소자 5의 분석 결과를 도 28에 나타낸다. 또한, 도 28은 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 LC/MS의 PDA 크로마토그램이다.

또한, 분석 샘플 제작과 마찬가지로, 분석 샘플 제작에 이용한 클로로포름을 아세토나이트릴로 희석한 용액의 분석을 행하고, 베이스라인(또는, 백그라운드：BG라고도 함)의 크로마토그램을 얻었다. 도 28에서, 베이스라인의 결과를 BG로서 나타낸다.

도 28에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 4 및 발광 소자 5에, 각각 c1 내지 c6으로 나타내는 피크가 확인되었다. c1 내지 c6의 피크에 대하여, MS 스펙트럼을 이용하여 해석한 결과, c2는 Bphen에, c3은 Ir(mpmppm)₂(acac)에, c4는 BPAFLP와 2mDBTBPDBq-II에, c5는 DBT3P-II에, c6은 PCBBiF에 각각 귀속되었다. 또한, BG와의 비교에 의해 c1은 용매로서 이용한 클로로포름 및 상기 클로로포름에 포함되는 불순물에 귀속되었다.

도 28에 나타내는 바와 같이, 소자 제작에 이용한 물질 이외의 눈에 띄는 불순물 피크는 인정되지 않았다.

다음에, Ir(mpmppm)₂(acac)에 주목하여 PDA 크로마토그램의 해석을 행하였다. 또한, PDA 크로마토그램의 해석에서는 베이스라인을 빼고 행하였다. 발광 소자 4 및 발광 소자 5의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 주목한 해석 결과를 도 29에 나타낸다. 또한, 도 29는 도 28의 c3 근방인 분석 시간 5분 내지 20분을 확대한 도면이다.

도 29에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 4 및 발광 소자 5에는, 각각 c3 및 c7 내지 c12로 나타내는 피크가 확인되었다. 또한, c3으로 나타내는 피크는 도 28의 c3과 같은 피크이며, Ir(mpmppm)₂(acac)에 귀속된다. 또한, 도 29에서 c3, c7, 및 c8이 이리듐 착체의 프리커서 이온에 상당하고, c9 내지 c12가 이리듐 착체의 프래그먼트 이온에 상당한다.

또한, c7 내지 c12의 피크에 대하여, MS 크로마토그래프를 이용하여 해석한 결과, c7은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체(편의적으로, 구조 이성체 1이라고 함)에, c8은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체(편의적으로, 구조 이성체 2라고 함)에, c9는 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm 골격으로부터 1개의 Me기가 해리된 구조의 물질에, c10은 Ir(mpmppm)₂(acac)로부터 배위자인 acac가 해리된 Ir(mpmppm)₂ 구조를 갖는 물질에, c11은 Ir(mpmppm)₂(acac)로부터 배위자인 acac와 Me기가 해리된 구조의 물질에, c12는 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm에 각각 귀속되었다.

또한, 상술한 Ir(mpmppm)₂ 구조를 갖는 물질은 LC/MS 분석에서 질량 전하비(m/z)가 753인 MS 스펙트럼을 나타냈다. Ir(mpmppm)₂에 아세토나이트릴이 배위한 구조의 프로톤 부가체의 질량수가 753으로 일치한다. 따라서, Ir(mpmppm)₂는 LC 분리 중에 아세토나이트릴이 배위한 구조로 되어 있는 것이 시사되었다.

또한, 본 분석에 이용한 워터스사제 Xevo G2 Tof MS 검출기의 측정 범위는 m/z = 100 이상이다. 따라서, 배위자인 acac는 MS 검출기의 측정 범위 밖이기 때문에 검출되지 않았다. 또한, PDA 검출기에서도 배위자인 acac는 검출되지 않았다.

다음에, 도 29에 나타내는 LC/MS 분석 결과를 이용하여 발광 소자 4 및 발광 소자 5에 포함되는 불순물의 농도를 구했다. 분석 결과를 표 11에 나타낸다. 또한, 표 11은 도 29에 나타내는 c3 및 c7 내지 c12의 7개의 피크 면적, 즉 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우의 결과이다. 따라서, 발광 소자 4 및 발광 소자 5에 포함되는 Ir(mpmppm)₂(acac) 이외의 재료에 대해서는 순도 검정에 이용하지 않았다. 또한, 표 11에서, 도 29에서 관찰되지 않았던 m/z = 261에 상당하는 c13을 편의적으로 기재하고 있다.

표 11에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 4 및 발광 소자 5에서는, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 c13)의 비가 검출 하한의 0.1% 미만(표 11에서는, "-"으로 표기)이었다.

따라서, 본 발명의 일 양태인 발광 소자 4 및 발광 소자 5는 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 1% 이하이기 때문에, 장수명의 발광 소자였다.

이상과 같이, 본 발명의 일 양태의 발광 소자는 발광층(510(1), 510(2)) 중의 발광 물질인 이리듐 착체에 기인한 불순물 중, 배위자인 mpmppm의 농도를 억제하는 것에 의해, 신뢰성이 높은 발광 소자를 실현할 수 있었다.

또한, 표 11에 나타내는 결과로부터, Ir(mpmppm)₂(acac)는 증착 중에 분해되어 배위자인 acac가 해리된 물질이 증착되어 있는 것이 시사되었다. 또한, 증착 후의 막은 주성분으로서 Ir(mpmppm)₂(acac)를 가장 많이 함유하고, mpmppm 배위자의 방향 차이라고 시사되는 구조 이성체 1 및 구조 이성체 2가 포함되어 있었다. Me기가 해리된 불순물의 비율은 증착의 전후에 증가하지 않기 때문에, 증착 중에 분해되어 Me기가 해리되어 있을 가능성은 낮다고 생각된다. 증착 후에 증가하는 분해물로서는, 배위자인 acac가 해리된 Ir(mpmppm)₂가 확인되었다. 또한, 배위자인 acac는 검출되지 않았다.

도 27에 나타내는 신뢰성 시험의 결과와, 표 11에 나타내는 각 발광 소자 중의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 유래하는 물질만으로 구한 순도 검정 결과로부터, 발광 소자 4 및 발광 소자 5는 Ir(mpmppm)₂(acac)의 소자 중의 순도가 다름에도 불구하고, 구동 수명은 동등했다. 한편, 표 11에 나타낸 결과로부터, 발광 소자 4 및 발광 소자 5는 양쪽 모두 배위자인 mpmppm은 함유하고 있지 않았다. 따라서, mpmppm의 함유가 인정되지 않았기 때문에, 양쪽 발광 소자도 장수명인 것이 분명해졌다. 또한, 구조 이성체 1, 구조 이성체 2, Me기 해리의 불순물, 및 분해 생성물인 Ir(mpmppm)₂에 대해서는, 소자 중의 함유량과 신뢰성 시험과의 결과에 상관은 인정되지 않았기 때문에, 휘도 열화를 가속하는 주된 원인 물질은 아니라고 시사된다.

이상, 본 실시예에 나타내는 구성은 다른 실시예 및 실시형태와 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

[실시예 3]

본 실시예에서는, 본 발명의 일 양태인 발광 소자의 제작예를 나타낸다. 또한, 본 실시예에서는 본 발명의 일 양태인 발광 소자(발광 소자 6 및 발광 소자 7)를 제작했다.

발광 소자 6 및 발광 소자 7의 단면 모식도를 도 19에, 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 소자 구조의 상세한 사항을 표 12에 각각 나타낸다. 또한, 사용한 화합물에 대해서는, 실시예 1 및 실시예 2와 마찬가지이다.

＜3-1. 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 제작 방법＞

우선, 기판(502) 위에 하부 전극(504)으로서 ITSO를 스퍼터링법에 의해 성막했다. 또한, 하부 전극(504)의 막 두께를 100 nm로 하고, 하부 전극(504)의 면적을 4 mm²(2 mm×2 mm)로 했다.

다음에, 유기 화합물층의 증착 전의 전 처리로서 하부 전극(504)이 형성된 기판(502)의 하부 전극(504) 측을 물로 세정하고, 200℃에서 1시간 소성한 후, 하부 전극(504)의 표면에 대하여, UV 오존 처리를 370초 행하였다.

그 후, 10^-4 Pa 정도까지 내부가 감압된 진공 증착 장치에 기판(502)을 도입하고, 진공 증착 장치 내의 가열실에서 170℃에서 60분간의 진공 소성을 행한 후, 기판(502)을 30분 정도 방랭했다.

다음에, 하부 전극(504)이 형성된 면이 하방이 되도록, 기판(502)을 진공 증착 장치 내에 설치된 홀더에 고정했다. 본 실시예에서는, 진공 증착법에 의해, 정공 주입층(531), 정공 수송층(532), 발광층(510(1)), 발광층(510(2)), 전자 수송층(533(1)), 전자 수송층(533(2)), 전자 주입층(534), 상부 전극(514)을 순차 형성했다. 상세한 제작 방법을 이하에 기재한다.

우선, 진공 장치 내를 10^-4 Pa로 감압한 후, 하부 전극(504) 위에 정공 주입층(531)으로서 DBT3P-II와 산화 몰리브덴을 DBT3P-II：산화 몰리브덴 = 2：1(중량비)이 되도록 공증착했다. 또한, 정공 주입층(531)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 주입층(531) 위에 정공 수송층(532)으로서 BPAFLP를 증착했다. 또한, 정공 수송층(532)의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 정공 수송층(532) 위에 발광층(510(1))을 형성했다. 발광층(510(1))으로서 2mDBTBPDBq-II와 PCBBiF와 Ir(mpmppm)₂(acac)를, 2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(mpmppm)₂(acac) = 0.7：0.3：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(510(1))의 막 두께를 20 nm로 했다.

다음에, 발광층(510(1)) 위에 발광층(510(2))을 형성했다. 발광층(510(2))으로서 2mDBTBPDBq-II와 PCBBiF와 Ir(mpmppm)₂(acac)를, 2mDBTBPDBq-II：PCBBiF：Ir(mpmppm)₂(acac) = 0.8：0.2：0.05(중량비)가 되도록 공증착했다. 또한, 발광층(510(2))의 막 두께를 20 nm로 했다.

또한, 발광층(510(1)) 및 발광층(510(2))에 있어서, 2mDBTBPDBqII가 호스트 재료이며, PCBBiF가 어시스트 재료이며, Ir(mpmppm)₂(acac)가 인광 재료(게스트 재료)이다.

또한, 발광 소자 6과 발광 소자 7의 발광층은 각각 순도가 다른 이리듐 착체를 이용하여 증착했다. 발광 소자 6의 발광층의 증착 시에는 재료 Z1의 이리듐 착체를 이용하고, 발광 소자 7의 발광층의 증착 시에는 재료 Z3의 이리듐 착체를 이용했다. 재료 Z1 및 재료 Z3의 이리듐 착체의 순도를 표 13에 나타낸다. 또한, 재료 Z1은 실시예 2에 나타내는 재료 Z1와 동일한 재료이다.

또한, 표 13에 나타내는 재료 Z1 및 재료 Z3의 순도는 LC/MS 분석에 의해 분석했다. LC/MS 분석은 실시예 1에 나타내는 방법과 마찬가지로 했다. LC/MS 분석의 결과, 재료 Z1 및 재료 Z3의 크로마토그램에는, 표 13에 나타내는 m1 내지 m8의 피크가 확인되었다. 또한, m1 내지 m8에 나타내는 피크는 실시예 1의 재료 Y1 내지 Y3과 같다.

표 13에 나타내는 바와 같이, 재료 Z1은 이리듐 착체인 m1 및 m2를 제외한 물질의 피크 면적의 비의 합계가 20.8%이며, 재료 Z3은 이리듐 착체인 m1 내지 m3을 제외한 물질의 피크 면적의 비의 합계가 29%였다.

다음에, 발광층(510(2)) 위에 전자 수송층(533(1))으로서 막 두께 5 nm의 2mDBTBPDBq-II를 증착했다. 다음에, 전자 수송층(533(1)) 위에 전자 수송층(533(2))으로서 막 두께 10 nm의 Bphen을 증착했다. 다음에, 전자 수송층(533(2)) 위에 전자 주입층(534)으로서 막 두께 1 nm의 LiF를 증착했다.

다음에, 전자 주입층(534) 위에 상부 전극(514)으로서 막 두께 200 nm의 Al을 증착했다.

다음에, 밀봉 기판(552)을 준비했다.

상기에 의해 제작한 기판(502) 위의 각 발광 소자와, 밀봉 기판(552)을 대기에 노출되지 않도록 질소 분위기의 글로브 박스 내에서 접합시킴으로써 밀봉했다. 밀봉 방법은 실시예 1과 마찬가지로 했다.

이상의 공정에 의해, 발광 소자 6 및 발광 소자 7을 제작했다.

또한, 상술한 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 증착 과정에서 증착 방법으로서는 저항 가열법을 이용했다.

＜3-2. 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 초기 특성＞

발광 소자 6 및 발광 소자 7의 휘도-전류 밀도 특성을 도 30의 (A)에 나타낸다. 또한, 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 휘도-전압 특성을 도 30의 (B)에 나타낸다. 또한, 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 전류 효율-휘도 특성을 도 31의 (A)에 나타낸다. 또한, 각 발광 소자의 측정 환경은 실온(25℃로 유지된 분위기)으로 했다. 또한, 1000 cd/m² 부근에서의 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 소자 특성을 표 14에 나타낸다.

또한, 발광 소자 6 및 발광 소자 7에, 각각 2.5 mA/cm²의 전류 밀도로 전류를 흘렸을 때의 발광 스펙트럼을 도 31의 (B)에 나타낸다. 도 30, 도 31, 및 표 14에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 6과 발광 소자 7에서 초기 특성에 명확한 차이가 인정되지 않았다. 발광층(510(1)) 및 발광층(510(2))의 인광 재료로서 이용한 이리듐 착체의 순도가 다른 재료를 이용해도, 초기 특성에 큰 영향이 없다고 시사된다.

＜3-3. 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 신뢰성 평가＞

다음에, 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 신뢰성 시험을 행하였다. 신뢰성 시험의 측정 방법으로서는, 초기 휘도를 5000 cd/m²로 설정하고, 전류 밀도가 일정한 조건에서 발광 소자 6 및 발광 소자 7을 구동했다. 신뢰성 시험 결과를 도 32에 나타낸다. 도 32에서, 세로축은 초기 휘도를 100%로 한 경우의 상대 휘도(%)를, 횡축은 구동 시간(h)을 각각 나타낸다.

도 32에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 6의 205시간 경과 후의 상대 휘도는 95.1%이며, 발광 소자 7의 205시간 경과 후의 상대 휘도는 93.3%였다.

도 32에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 6 및 발광 소자 7은 대체로 동등한 열화 곡선이며, 높은 신뢰성을 갖는 발광 소자였다.

＜3-4. 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 액체크로마토그래피 질량분석＞

다음에, 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 분석을 행하였다. 상기 분석 방법에서는 LC/MS 분석을 이용하여 각 발광 소자 중에 포함되는 불순물 분석을 행하였다.

또한, 발광 소자 6의 불순물 분석에서는 발광 소자 6과 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 6과는 다른 발광 소자이며, 발광 소자 7의 불순물 분석에서는 발광 소자 7과 같은 기판 위에 제작한 발광 소자 7과는 다른 발광 소자이다. 또한, 불순물 분석용의 발광 소자로서는, 하부 전극(504)의 면적을 12 cm²(3.5cm×3.3 cm)로 했다. 즉, 불순물 분석용의 발광 소자는 발광 소자 6 및 발광 소자 7과 각각 재료 및 구조 등은 동일하지만, 하부 전극(504)의 면적이 다르고, 또한 구동시키지 않은 소자이다. 따라서, 불순물 분석의 결과에 대해서는, 구동에 의해 생성한 열화물을 분석한 것은 아니고, 구동 전부터 포함되는 불순물을 대상으로 하여 행한 것이다. 여기에서는, 편의적으로 발광 소자 6과 같은 기판 위에 제작한 불순물 분석용의 발광 소자를 발광 소자 6으로서 취급한다. 발광 소자 7에 대해서도 마찬가지이다.

LC/MS 분석 방법에서는, 실시예 1에 나타내는 방법과 마찬가지로 했다.

발광 소자 6 및 발광 소자 7의 분석 결과를 도 33에 나타낸다. 또한, 도 33은 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 LC/MS의 PDA 크로마토그램이다.

또한, 분석 샘플 제작과 마찬가지로, 분석 샘플 제작에 이용한 클로로포름을, 아세토나이트릴로 희석한 용액으로 분석하여, 베이스라인(또는, 백그라운드：BG라고도 함)의 크로마토그램을 얻었다. 도 33에서 베이스라인의 결과를 BG로서 나타낸다.

도 33에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 6 및 발광 소자 7에 각각 d1 내지 d6으로 나타내는 피크가 확인되었다. d1 내지 d6의 피크에 대하여, MS 스펙트럼에 의한 해석을 행한 결과, d2는 Bphen에, d3은 Ir(mpmppm)₂(acac)에, d4는 BPAFLP 및 2mDBTBPDBq-II에, d5는 DBT3P-II에, d6은 PCBBiF에 각각 귀속되었다. 또한, BG와의 비교에 의해 d1은 용매로서 이용한 클로로포름 및 상기 클로로포름에 포함되는 불순물에 귀속되었다.

도 33에 나타내는 바와 같이, 소자 제작에 이용한 물질 이외의 눈에 띄는 불순물 피크는 인정되지 않았다.

다음에, Ir(mpmppm)₂(acac)에 주목하여 PDA 크로마토그램의 해석을 행하였다. 또한, PDA 크로마토그램의 해석에서는 베이스라인을 빼고 행하였다. 발광 소자 6 및 발광 소자 7의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 주목한 해석 결과를 도 34에 나타낸다. 또한, 도 34는, 도 33의 d3 근방인 분석 시간 5분 내지 20분을 확대한 도면이다.

도 34에 나타내는 결과로부터, 발광 소자 6 및 발광 소자 7에는 각각 d3 및 d7 내지 d13으로 나타내는 피크가 확인되었다. 또한, d3으로 나타내는 피크는 도 33의 d3과 같은 피크이며, Ir(mpmppm)₂(acac)에 귀속된다. 또한, 도 34에서, d3, d7, 및 d8이 이리듐 착체의 프리커서 이온에 상당하고, d9 내지 d13이 이리듐 착체의 프래그먼트 이온에 상당한다.

또한, d7 내지 d13의 피크에 대하여, MS 크로마토그래프를 이용하여 해석한 결과, d7은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체(편의적으로, 구조 이성체 1이라고 함)에, d8은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 구조 이성체(편의적으로, 구조 이성체 2라고 함)에, d9 및 d10은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm 골격으로부터 1개의 Me기가 해리된 구조의 물질에, d11은 Ir(mpmppm)₂(acac)로부터 배위자인 acac가 해리된 Ir(mpmppm)₂ 구조를 갖는 물질에, d12는 Ir(mpmppm)₂(acac)로부터 배위자인 acac와 Me기가 해리된 구조의 물질에, d13은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 배위자인 mpmppm에 각각 귀속되었다.

또한, 상술한 Ir(mpmppm)₂ 구조를 갖는 물질은 LC/MS 분석에서 질량 전하비(m/z)가 753인 MS 스펙트럼을 나타냈다. Ir(mpmppm)₂에 아세토나이트릴이 배위한 구조의 프로톤 부가체의 질량수가 753으로 일치한다. 따라서, Ir(mpmppm)₂는 LC 분리 중에 아세토나이트릴이 배위한 구조로 되어 있는 것이 시사되었다.

또한, 본 분석에 이용한 워터스사제 Xevo G2 Tof MS 검출기의 측정 범위는 m/z = 100 이상이다. 따라서, 배위자인 acac는 MS 검출기의 측정 범위 밖이기 때문에 검출되지 않았다. 또한, PDA 검출기에서도, 배위자인 acac는 검출되지 않았다.

다음에, 도 34에 나타내는 LC/MS 분석 결과를 이용하여 발광 소자 6 및 발광 소자 7에 포함되는 불순물의 농도를 구했다. 분석 결과를 표 15에 나타낸다. 또한, 표 15는 도 34에 나타내는 d3 및 d7 내지 d13의 8개의 피크 면적, 즉 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우의 결과이다. 따라서, 발광 소자 6 및 발광 소자 7에 포함되는 Ir(mpmppm)₂(acac) 이외의 재료에 대해서는, 순도 검정에 이용하지 않았다.

표 15에 나타내는 바와 같이, 발광 소자 6에서는 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 d13)이 검출되지 않았다. 또한, 발광 소자 7에서는 이리듐 착체인 Ir(mpmppm)₂(acac)에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 착체의 피크 면적(여기에서는 d3, d7 및 d8)에 대한 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 d13)의 비가 0.4%였다.

따라서, 본 발명의 일 양태인 발광 소자 6 및 발광 소자 7은 이리듐 착체에 기인한 물질의 합계의 피크 면적을 100%로 한 경우, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 1% 이하이기 때문에, 장수명의 발광 소자였다. 또한, 발광 소자 6은 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적(여기에서는 d13)의 비가 검출 하한인 0.1% 미만이었기 때문에, 도 32에 나타내는 바와 같이 발광 소자 7보다 신뢰성이 높은 결과였다. 따라서, 발광층(510(1)), 발광층(510(2))에서는 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자로서는 포함되지 않거나, 또는 검출 하한 미만이 바람직하다.

이상과 같이, 본 발명의 일 양태의 발광 소자는 발광층(510(1), 510(2)) 중의 발광 물질인 이리듐 착체에 기인한 불순물 농도를 억제하는 것에 의해, 신뢰성이 높은 발광 소자를 실현할 수 있었다.

또한, 표 15에 나타내는 결과로부터, Ir(mpmppm)₂(acac)는, 증착 중에 분해되어 배위자인 acac가 해리된 물질이 증착되어 있는 것이 시사되었다. 또한, 증착 후의 막은 주성분으로서 Ir(mpmppm)₂(acac)를 가장 많이 함유하고, mpmppm 배위자의 방향 차이라고 시사되는 구조 이성체 1 및 구조 이성체 2가 포함되어 있었다. Me기가 해리된 불순물의 비율은 증착의 전후에 증가하지 않기 때문에, 증착 중에 분해되어 Me기가 해리되어 있을 가능성은 낮다고 생각된다. 증착 후에 증가하는 분해물로서는 배위자인 acac가 해리된 Ir(mpmppm)₂가 확인되었다. 또한, 배위자인 acac는 검출되지 않았다.

도 32에 나타내는 신뢰성 시험의 결과와, 표 15에 나타내는 각 발광 소자 중의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 유래하는 물질만으로부터 구한 순도 검정 결과로부터, 발광 소자 6 및 발광 소자 7은 Ir(mpmppm)₂(acac)의 소자 중의 순도가 다름에도 불구하고, 구동 수명에는 약간의 차이밖에 인정되지 않았다. 한편, 표 15에 나타낸 결과로부터, 발광 소자 6 및 발광 소자 7에서 어느 쪽도 배위자인 mpmppm의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 대한 면적비가 1% 미만이었다. 따라서, mpmppm의 Ir(mpmppm)₂(acac)에 대한 면적비가 1% 미만이었기 때문에, 어느 발광 소자도 장수명인 것을 확인할 수 있었다. 단, 발광 소자 6과 발광 소자 7에서 배위자의 함유량의 약간의 차이에 의해, 신뢰성에 약간의 차이가 생겼다. 따라서, 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자는 발광 소자 내에 포함되지 않거나 또는 검출 하한 미만이 바람직하다.

이상, 본 실시예에 나타내는 구성은 다른 실시예 및 실시형태와 적절히 조합하여 이용할 수 있다.

100：발광 소자
102：기판
104：하부 전극
108：EL층
110：발광층
111：정공 주입층
114：상부 전극
131：정공 주입층
132：정공 수송층
133：전자 수송층
134：전자 주입층
141：발광 유닛
142：발광 유닛
143：전하 발생층
150：발광 소자
152：기판
301_1：배선
301_5：배선
301_6：배선
301_7：배선
302_1：배선
302_2：배선
303_1：트랜지스터
303_6：트랜지스터
303_7：트랜지스터
304：용량 소자
304_1：용량 소자
304_2：용량 소자
305：발광 소자
306_1：배선
306_3：배선
307_1：배선
307_3：배선
308_1：트랜지스터
308_6：트랜지스터
309_1：트랜지스터
309_2：트랜지스터
311_1：배선
311_3：배선
312_1：배선
312_2：배선
502：기판
504：하부 전극
510：발광층
514：상부 전극
531：정공 주입층
532：정공 수송층
533：전자 수송층
534：전자 주입층
552：밀봉 기판
801：화소 회로
802：화소부
804：구동 회로부
804a：게이트 드라이버
804b：소스 드라이버
806：보호 회로
807：단자부
852：트랜지스터
854：트랜지스터
862：용량 소자
872：발광 소자
2000：터치 패널
2001：터치 패널
2501：표시 패널
2502：화소
2502t：트랜지스터
2503c：용량 소자
2503g：주사선 구동 회로
2503t：트랜지스터
2509：FPC
2510：기판
2510a：절연층
2510b：가요성 기판
2510c：접착층
2511：배선
2519：단자
2521：절연층
2528：격벽
2550：발광 소자
2550R：발광 소자
2560：밀봉층
2567BM：차광층
2567p：반사 방지층
2567R：착색층
2570：기판
2570a：절연층
2570b：가요성 기판
2570c：접착층
2580：발광 모듈
2590：기판
2591：전극
2592：전극
2593：절연층
2594：배선
2595：터치 센서
2597：접착층
2598：배선
2599：접속층
2601：펄스 전압 출력 회로
2602：전류 검출 회로
2603：용량
2611：트랜지스터
2612：트랜지스터
2613：트랜지스터
2621：전극
2622：전극
3000：발광 장치
3001：기판
3003：기판
3005：발광 소자
3007：밀봉 영역
3009：밀봉 영역
3011：영역
3013：영역
3014：영역
3015：기판
3016：기판
3018：건조제
3054：표시부
3500：다기능 단말
3502：하우징
3504：표시부
3506：카메라
3508：조명
3600：라이트
3602：하우징
3608：조명
3610：스피커
8000：표시 모듈
8001：상부 커버
8002：하부 커버
8003：FPC
8004：터치 센서
8005：FPC
8006：표시 패널
8009：프레임
8010：프린트 기판
8011：배터리
9000：하우징
9001：표시부
9003：스피커
9005：조작 키
9006：접속 단자
9007：센서
9008：마이크로폰
9050：조작 버튼
9051：정보
9052：정보
9053：정보
9054：정보
9055：경첩
9100：휴대 정보 단말
9101：휴대 정보 단말
9102：휴대 정보 단말
9200：휴대 정보 단말
9201：휴대 정보 단말

Claims (20)

1. 발광 소자로서,
   이리듐 금속과 상기 이리듐 금속에 배위 결합된 배위자를 포함하는 이리듐 착체를 포함하고,
   포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프를 사용하는 액체크로마토그래피 질량분석에 의한 상기 발광 소자의 분석에서, 상기 이리듐 착체의 피크 면적에 대한 상기 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 0% 이상 10% 이하인, 발광 소자.
   
2. 제1 항에 있어서,
   상기 이리듐 착체의 피크 면적에 대한 상기 이리듐 금속에 배위 결합하지 않는 배위자의 피크 면적의 비가 0% 이상 5% 이하인, 발광 소자.
   
3. 제1 항에 있어서,
   상기 이리듐 금속에 배위 결합된 상기 배위자는 일가음이온성 배위자인, 발광 소자.
   
4. 제1 항에 있어서,
   상기 이리듐 금속에 배위 결합된 방향족 헤테로 고리 화합물을 더 포함하고,
   상기 방향족 헤테로 고리 화합물은 2개 이상의 질소 원자를 함유하는, 발광 소자.
5. 발광 장치로서,
   제1 항에 따른 발광 소자; 및
   컬러 필터를 포함하는 발광 장치.
   
6. 전자기기로서,
   제1 항에 따른 발광 소자; 및
   하우징 또는 터치 센서 기능을 포함하는 전자기기.
   
7. 조명 장치로서,
   제1 항에 따른 발광 소자; 및
   하우징을 포함하는 조명 장치.
   
8. 발광 소자로서,
   이리듐 금속과 상기 이리듐 금속에 배위 결합된 배위자를 포함하는 이리듐 착체를 포함하고,
   액체크로마토그래피 질량분석에 의한 상기 발광 소자의 분석에서, 상기 이리듐 착체의 프리커서 이온, 상기 이리듐 착체의 제1 프래그먼트 이온, 및 상기 이리듐 착체의 제2 프래그먼트 이온이 질량분석 검출기 및 포토다이오드 어레이 검출기에 의해 검출되고,
   상기 질량분석 검출기에 의해 검출된 상기 제1 프래그먼트 이온은 상기 이리듐 금속을 포함하고,
   상기 질량분석 검출기에 의해 검출된 상기 제2 프래그먼트 이온은 상기 이리듐 금속을 포함하지 않고,
   상기 포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프는 상기 프리커서 이온에 대응하는 제1 피크, 상기 제1 프래그먼트 이온에 대응하는 제2 피크, 및 상기 제2 프래그먼트 이온에 대응하는 제3 피크를 포함하고,
   상기 제1 피크의 면적에 대한 상기 제3 피크의 면적의 비가 0% 이상 10% 이하인, 발광 소자.
   
9. 제8 항에 있어서,
   상기 제1 피크의 면적에 대한 상기 제3 피크의 면적의 비가 0% 이상 5% 이하인, 발광 소자.
   
10. 제8 항에 있어서,
    상기 이리듐 금속에 배위 결합된 상기 배위자는 일가음이온성 배위자인, 발광 소자.
    
11. 제8 항에 있어서,
    상기 이리듐 금속에 배위 결합된 방향족 헤테로 고리 화합물을 더 포함하고,
    상기 방향족 헤테로 고리 화합물은 2개 이상의 질소 원자를 함유하는, 발광 소자.
    
12. 발광 장치로서,
    제8 항에 따른 발광 소자; 및
    컬러 필터를 포함하는 발광 장치.
    
13. 전자기기로서,
    제8 항에 따른 발광 소자; 및
    하우징 또는 터치 센서 기능을 포함하는 전자기기.
    
14. 조명 장치로서,
    제8 항에 따른 발광 소자; 및
    하우징을 포함하는 조명 장치.
    
15. 발광 소자로서,
    이리듐 금속과 상기 이리듐 금속에 배위 결합된 배위자를 포함하는 이리듐 착체, 및
    상기 이리듐 금속에 배위 결합되지 않는 배위자를 포함하고,
    포토다이오드 어레이 검출기의 크로마토그래프를 사용하는 액체크로마토그래피 질량분석에 의한 상기 발광 소자의 분석에서, 상기 이리듐 금속에 배위 결합되지 않는 상기 배위자의 피크 면적은 검출 하한보다 작은, 발광 소자.
    
16. 제15 항에 있어서,
    상기 이리듐 금속에 배위 결합된 상기 배위자는 일가음이온성 배위자인, 발광 소자.
    
17. 제15 항에 있어서,
    상기 이리듐 금속에 배위 결합된 방향족 헤테로 고리 화합물을 더 포함하고,
    상기 방향족 헤테로 고리 화합물은 2개 이상의 질소 원자를 함유하는, 발광 소자.
    
18. 발광 장치로서,
    제15 항에 따른 발광 소자; 및
    컬러 필터를 포함하는 발광 장치.
    
19. 전자기기로서,
    제15 항에 따른 발광 소자; 및
    하우징 또는 터치 센서 기능을 포함하는 전자기기.
    
20. 조명 장치로서,
    제15 항에 따른 발광 소자; 및
    하우징을 포함하는 조명 장치.
    
    

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