WO2022024239A1 - 発光素子及び当該発光素子の駆動方法 - Google Patents

発光素子及び当該発光素子の駆動方法 Download PDF

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layer
emitting element
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博久 山田
吉裕 上田
真澄 久保
真樹 山本
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シャープ株式会社
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Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a light emitting device provided with a light emitting layer.
  • Patent Document 1 discloses an optical device including an organic EL (an example of an EL element). Patent Document 1 shows that the life of an optical device can be extended by adjusting the carrier balance in the light emitting layer of the organic EL.
  • surplus carriers may accumulate at the interface between the light emitting layer and the carrier transport layer.
  • the accumulation of surplus carriers can reduce the performance of the EL element.
  • the conventional technique eg, the technique of Patent Document 1
  • no particular consideration is given to a specific method for dealing with the accumulation of surplus carriers.
  • one aspect of the present invention is to provide a highly reliable light emitting device.
  • the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer, and /
  • a charge transport layer is arranged between the second electrode and the light emitting layer
  • a third electrode is provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer
  • the third electrode is the charge transport layer. Is arranged between the light emitting layer and the light emitting layer.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer, And / or, a charge transport layer is arranged between the second electrode and the light emitting layer, a third electrode is provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, and the light emitting element is the light emitting layer.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer, And / or, a charge transport layer is arranged between the second electrode and the light emitting layer, and a third electrode and a fourth electrode are provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, and the third electrode is provided. Is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer on the first electrode side, and the fourth electrode is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer on the second electrode side.
  • the light emitting element includes a circuit for electrically connecting the power source for driving the light emitting layer, the first electrode, and the second electrode, a first switch for opening and closing the circuit, and the third electrode. It includes a second switch that opens and closes an electrical connection with the fourth electrode.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and the first electrode and the light emitting layer are arranged.
  • a third electrode formed so that a charge transport layer is arranged between and / or between the second electrode and the light emitting layer, and at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, and the light emitting layer.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and the first electrode and the light emitting layer are arranged.
  • a charge transport layer is arranged between and / or between the second electrode and the light emitting layer, and a third electrode and a fourth electrode are provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer.
  • the third electrode is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer on the first electrode side
  • the fourth electrode is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer on the second electrode side.
  • a method of driving a light emitting element including a circuit for electrically connecting the power source for driving the light emitting layer, the first electrode, and the second electrode, the first step of opening and closing the circuit.
  • a third step of opening and closing the electrical connection between the third electrode and the fourth electrode is included.
  • a highly reliable light emitting device can be provided.
  • FIG. It is a figure explaining the structure of the main part of the light emitting element of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the relationship between the drive circuit and the 1st to 3rd electrodes in Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining a comparative example. It is a figure which shows an example of the result of a known flicker test.
  • FIG. It is a figure explaining the positional relationship between each light emitting part and the 3rd electrode in the light emitting element of Embodiment 1.
  • FIG. It is a figure explaining the positional relationship between each light emitting part and the 3rd electrode in the light emitting element which concerns on one modification. It is a figure explaining the positional relationship between each light emitting part and the 3rd electrode in the light emitting element which concerns on another modification. It is a figure explaining the positional relationship between each light emitting part and the 3rd electrode in the light emitting element which concerns on still another modification.
  • FIG. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 2. It is a figure explaining the relationship between the drive circuit and the 1st to 3rd electrodes in Embodiment 2.
  • FIG. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 3. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 3. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 3. It is a figure explaining the relationship between the drive circuit and the 1st to 3rd electrodes in Embodiment 3.
  • FIG. It is a figure explaining the flow of the manufacturing process of the light emitting element of Embodiment 4.
  • the light emitting element 100 of the first embodiment will be described.
  • the light emitting element 100 is an example of an EL element.
  • the members included in the light emitting element 100 the members not related to the first embodiment will be omitted.
  • the description of the same matters as those of the publicly known technology will be omitted as appropriate.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the light emitting element 100.
  • the direction from the substrate 1 described below toward the first electrode 2 (or the second electrode 6) is referred to as an upward direction.
  • the direction opposite to the upward direction is referred to as a downward direction.
  • the Z direction in FIG. 1 refers to the vertical direction.
  • the positive direction in the Z direction is the upward direction.
  • the light emitting element 100 includes a substrate 1, a first electrode 2, a hole injection / transport layer 3, a light emitting layer 4, an electron injection / transport layer 5, and a second electrode 6 in this order from the lower side to the upper side. Further, the light emitting element 100 includes a third electrode 8 which will be described in detail later.
  • the substrate 1 is, for example, a glass substrate.
  • a TFT (Thin Film Transistor) substrate (not shown) is provided on the substrate 1.
  • An array of TFTs is formed in the TFT substrate.
  • the first electrode 2 is provided on the TFT substrate.
  • the first electrode 2 contains a known conductive material.
  • the first electrode 2 is an anode (anode).
  • the first electrode 2 is electrically connected to the hole injection / transport layer 3.
  • the hole injection / transport layer 3 is provided on the first electrode 2.
  • the hole injection / transport layer 3 collectively represents the hole injection layer (Hole Injection Layer, HIL) and the hole transport layer (Hole Transport Layer, HTL).
  • HIL hole injection Layer
  • HTL hole transport Layer
  • the hole injection / transport layer 3 includes a hole injection layer 3a and a hole transport layer 3b in this order.
  • the light emitting layer 4 is a layer that emits light by EL.
  • the light emitting layer 4 is provided on the hole transport layer 3b.
  • the light emitting layer 4 includes (i) a red light emitting unit 4R (first light emitting unit) that emits red light, (ii) a green light emitting unit 4G (second light emitting unit) that emits green light, and (i). iii) It has a blue light emitting unit 4B (third light emitting unit) that emits blue light.
  • the light emitting element 100 further includes a bank 70 formed so as to separate (separate) the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B.
  • the red light emitting unit 4R corresponds to the red (R) sub pixel
  • the green light emitting unit 4G corresponds to the green (G) sub pixel
  • the blue light emitting unit 4B corresponds to the blue (B) sub pixel.
  • One pixel (RGB pixel) in the light emitting element 100 is composed of one R sub pixel, one G sub pixel, and one B sub pixel.
  • the red light emitting unit 4R contains red QD phosphor particles
  • the green light emitting unit 4G contains green QD phosphor particles
  • the blue light emitting unit 4B contains blue QD phosphor particles.
  • the light emitting element 100 is a QLED (Quantum dot Light Emitting Diode)
  • the light emitting element 100 may be an EL element and is not necessarily limited to the QLED.
  • the light emitting element 100 may be an OLED (Organic LED, organic LED).
  • the light emitting layer 4 is formed as an organic EL layer.
  • the electron injection / transport layer 5 collectively represents an electron injection layer (Electron Injection Layer, EIL) and an electron transport layer (Electron Transport Layer, ETL).
  • EIL Electrode Injection Layer
  • ETL Electrode Transport Layer
  • the electron injection / transport layer 5 is provided on the third electrode 8.
  • the hole injection / transport layer 3 and the electron injection / transport layer 5 are collectively referred to as a “charge transport layer” (or a carrier transport layer).
  • the hole injection / transport layer 3 is arranged between the first electrode 2 and the light emitting layer 4.
  • the electron injection / transport layer 5 (more specifically, the electron transport layer 5b) is arranged between the second electrode 6 and the light emitting layer 4.
  • the charge transport layer may be arranged between the first electrode 2 and the light emitting layer 4 and / or between the second electrode 6 and the light emitting layer 4.
  • the second electrode 6 contains a known conductive material.
  • the second electrode 6 is a cathode (cathode).
  • the second electrode 6 is electrically connected to the electron injection / transport layer 5.
  • the second electrode 6 is provided on the electron injection / transport layer 5.
  • the third electrode 8 is arranged so as to be electrically connected to the light emitting layer 4.
  • the third electrode 8 may be arranged between the charge transport layer and the light emitting layer 4.
  • the third electrode 8 is arranged so as to be in contact with the light emitting layer 4. More specifically, the third electrode 8 is provided on the light emitting layer 4.
  • the third electrode 8 covers at least a part of the bank 70. Note that d3 in FIG. 1 represents the thickness (film thickness) of the third electrode 8.
  • the material of the third electrode 8 is a known conductive material.
  • the third electrode material may be a conductive material having light transmission.
  • the third electrode material is preferably a compound containing at least TiO 2 (titanium dioxide) or AZO (aluminum zinc oxide).
  • the third electrode 8 is made of a compound containing at least TiO 2 or AZO.
  • the third electrode material examples include (i) TiO 2 , a compound in which a part of (ii) TiO 2 is replaced with niobium, or (iii) AZO.
  • the third electrode material is a compound in which a part of TiO 2 is replaced with niobium.
  • the resistivity of the compound is about 10 -4 ⁇ ⁇ cm.
  • D3 is preferably 5 to 20 nm. The reason is as follows (1) to (2).
  • d3 In order to secure conductivity in the plane of the third electrode 8, it is preferable to set d3 to a certain size (for example, 5 nm or more). When d3 is too small (for example, when it is less than 5 nm), there is a concern that the island-shaped third electrode 8 is formed as a result of forming the third electrode material. In this case, it is difficult to secure conductivity in the plane of the third electrode 8.
  • FIGS. 2 to 4 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1A to 7A) of the light emitting element 100.
  • 2 shows steps 1A to 3A
  • FIG. 3 shows steps 4A to 5A
  • FIG. 4 shows steps 6A to 7A.
  • 2 to 4 show a cross-sectional view and a top view of the light emitting element 100 in each step.
  • the illustration of the substrate 1 is omitted.
  • the light emitting element 100 is manufactured so that the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B are repeatedly arranged in this order along the first direction. ..
  • the Y direction (vertical direction of the paper surface in the top view) in FIGS. 2 to 4 is an example of the first direction.
  • the Y direction in the first embodiment is parallel to the substrate 1.
  • the Y direction in FIGS. 2 to 4 is orthogonal to the Z direction described above and the X direction described below.
  • the light emitting element 100 is manufactured so that a plurality of each of the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B are arranged along the second direction. (See also FIG. 8 below).
  • the second direction is a direction that intersects the first direction.
  • the X direction (left-right direction of the paper surface in the top view) in FIGS. 2 to 4 is an example of the second direction.
  • the X direction in FIGS. 2 to 4 is orthogonal to the Z direction and the Y direction. Therefore, the X direction in the first embodiment is parallel to the substrate 1.
  • the XYZ Cartesian coordinate system is exemplified for convenience of explanation.
  • each part of the light emitting element 100 is not limited to the XYZ Cartesian coordinate system exemplified in the first embodiment.
  • the first direction and the second direction do not necessarily have to be parallel to the substrate 1.
  • the first direction and the second direction do not necessarily have to be orthogonal to each other.
  • Step 1A First, the first electrode 2 (anode) is formed on a TFT substrate (not shown). The formation of the first electrode 2 is performed, for example, by thin film deposition and sputtering. The same applies to the formation of the third electrode 8 and the second electrode 6.
  • the bank 70 is formed.
  • the material of the bank 70 is, for example, polyimide.
  • the width (bank width) of the bank 70 is, for example, 1 to 1.5 ⁇ m.
  • the hole injection / transport layer 3 may be formed by thin film deposition and sputtering.
  • the formation of the hole injection / transport layer 3 may be performed by applying a colloidal solution of the hole injection material and / or the hole transport material.
  • the material of the hole injection material and / or the hole transport material include PEDOT: PSS (poly (ethylenedioxythiophene) / polystyrenesulfonate) or TFB (poly ((9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co-). (4,4- (N- (4-s-butylphenl)) diphenyl-amine)) can be mentioned.
  • a light emitting layer 4 (more specifically, a red light emitting unit 4R, a green light emitting unit 4G, and a blue light emitting unit 4B) is formed on the hole injection / transport layer 3 by using a known film forming method.
  • the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B are separated by the bank 70.
  • Step 3A The third electrode 8 is formed on the light emitting layer 4. Then, after the formation of the third electrode 8, a resist 71 (more specifically, a photoresist) is formed on the third electrode 8.
  • Step 4A The resist 71 is selectively removed.
  • a part of the resist 71 deposited on the bank 70 is removed. That is, a part of the resist 71 is removed in a range narrower than the bank width.
  • the removal of the resist 71 is performed, for example, by photolithography.
  • FIG. 3 for reference, a cross-sectional view taken along the line aa with respect to the top view of step 4A is further shown.
  • Step 5A The third electrode 8 is selectively removed. In step 5A, a part of the third electrode 8 is removed within the same width as the removal range of the resist 71 in step 4A.
  • the removal of the third electrode 8 is performed by, for example, ashing. It is safe to say that the bank 70 may be damaged by ashing. This is because the bank 70 is a member that does not participate in the EL of the light emitting layer 4.
  • Step 6A After the completion of step 5A, the remaining resist 71 is removed. Then, after removing the resist 71, the electron transport layer 5b is formed. As shown in FIG. 4, the electron transport layer 5b covers the upper surface of the third electrode 8 and the bank 70. The electron transport layer 5b in FIG. 4 is. This is an example of the electron injection / transport layer 5.
  • the electron transport layer 5b may be formed by thin film deposition and sputtering.
  • the formation of the electron transport layer 5b may be performed by applying a colloidal solution containing nanoparticles of the electron transport material.
  • a material example of the nanoparticles ZnO can be mentioned.
  • Step 7A The second electrode 6 is formed on the electron transport layer 5b. Prior to the formation of the second electrode 6, the electron transport layer 5b on the bank 70 may be selectively removed by, for example, ashing, if necessary.
  • FIG. 4 for reference, a bb cross-sectional view with respect to the top view of step 7A is further shown.
  • the light emitting element 100 further includes a drive circuit 90 for driving (light emission control) the light emitting layer 4.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between the drive circuit 90 and the first to third electrodes.
  • the drive circuit 90 includes a power supply E, a switch S1 (first switch), and a switch S2 (second switch).
  • the switch S1 is also abbreviated as simply S1.
  • the power source E is a power source for driving the light emitting layer 4 (example: DC power source).
  • the anode of the power source E is electrically connected to the anode (first electrode 2).
  • the cathode of the power source E is electrically connected to the cathode (second electrode 6) via S1.
  • the cathode of the power supply E is electrically connected to the third electrode 8 via S2.
  • the drive circuit 90 includes a switching control circuit (not shown) that controls the opening and closing of each switch.
  • a circuit for electrically connecting the power supply E, the first electrode 2, and the second electrode 6 is referred to as a main circuit.
  • S1 is a switch that opens and closes the main circuit.
  • the power supply E, the first electrode 2, and the second electrode 6 are electrically connected.
  • the light emitting layer 4 can be made to emit light.
  • S2 is turned off (opened) at the time of light emission. Therefore, at the time of light emission, the third electrode 8 is not electrically connected to the main circuit.
  • Switch S2 is a switch that switches (opens and closes) the electrical connection between the third electrode 8 and the main circuit. As shown in “at the time of carrier release” in FIG. 5, when S2 is ON, the third electrode 8 and the main circuit are electrically connected. When the carrier is released, S1 is turned off. As described above, when the carrier is released, the light emission of the light emitting layer 4 is stopped. As will be described later, it is assumed that the surplus carriers accumulated in the light emitting layer 4 can be released at the time of carrier release.
  • the state of "S1: ON, S2: OFF” is also referred to as a first state (or a light emitting state).
  • the state of "S1: OFF, S2: ON” is also referred to as a second state (or carrier release state).
  • the step of opening and closing the main circuit is also referred to as a first step.
  • the step of opening and closing the electrical connection between the third electrode 8 and the main circuit is also referred to as a second step. Switching between the first state and the second state can be read as switching between the first step and the second step.
  • the light emitting element of the comparative example is an example of a conventional light emitting element (more specifically, an EL element). Unlike the light emitting element 100, the light emitting element of the comparative example does not have a third electrode. Therefore, in the comparative example, unlike the light emitting element 100, it is not possible to switch between the first state and the second state.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a comparative example.
  • EML light emitting layer
  • the carrier is injected into the light emitting layer by electrically connecting the first electrode and the second electrode, and light emission is generated in the light emitting layer. Therefore, when the light emitting device emits light, excess carriers may accumulate at the interface between the light emitting layer and the carrier transport layer. In the example of FIG. 6, holes as surplus carriers are accumulated at the interface between EML and ETL.
  • the carrier injection balance in the light emitting layer is disturbed, so that the performance of the light emitting element may be deteriorated (eg, the luminous efficiency is lowered and the brightness is lowered). Further, the accumulated surplus carriers may cause deterioration in the light emitting layer or the functional layer adjacent to the light emitting layer (eg, the carrier transport layer).
  • the light emitting element 100 has a third electrode 8 between the light emitting layer 4 (EML) and the electron transport layer 5b (ETL).
  • the first electrode 2 and the second electrode 6 are electrically connected. Therefore, in the first state, holes as surplus carriers can be accumulated at the interface between the light emitting layer 4 and the third electrode 8 (the interface of the light emitting layer 4 on the electron transport layer 5b side).
  • the third electrode 8 is made of the same material as the electron transport layer 5b (eg, TiO 2 ).
  • the thickness of the third electrode 8 is 5 to 20 nm.
  • the third electrode 8 has the same function as the electron transport layer 5b in the (i) first state, and functions as an electrode in the second state (ii).
  • the light emitting layer 4 can emit light while maintaining the carrier injection balance in the light emitting layer 4, it is possible to prevent the performance deterioration of the light emitting element 100. That is, according to the light emitting element 100, it is possible to realize a light emitting element having higher performance than the conventional one. In addition, by driving the light emitting element 100 while switching between the first state and the second state, deterioration of the light emitting layer 4 and each functional layer can be prevented. As a result, the reliability of the light emitting element 100 can be improved. As described above, according to the light emitting element 100, it is possible to provide a highly reliable light emitting element.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of the results of a known flicker test (Source: Non-Patent Document 1).
  • the flicker threshold value (vertical axis) in FIG. 7 means "the upper limit of the flicker frequency (blinking frequency) at which a human can visually recognize the blinking stimulus in the brightness (horizontal axis) of a certain blinking stimulus”.
  • the flicker threshold is lower than 40 Hz in the range of brightness of a general blinking stimulus. Therefore, in the first embodiment, it is preferable that the first state and the second state are switched at a frequency of 40 Hz or higher. That is, in the first embodiment, it is preferable that S1 and S2 are alternately switched at a frequency (switching frequency) of 40 Hz or higher.
  • the switching frequency is set to 40 Hz or higher, it is expected that the flicker generated by switching between the first state and the second state will be almost invisible to the user. Therefore, it is assumed that surplus carriers can be released while reducing the adverse effects of flicker on the user (eg, discomfort).
  • the switching frequency is set to 40 Hz or higher, the accumulation time of the surplus carriers can be sufficiently reduced, so that deterioration of the light emitting layer 4 and each functional layer can be prevented more reliably. As a result, the reliability of the light emitting element 100 can be further improved.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the positional relationship between each light emitting unit and the third electrode in the light emitting element 100.
  • the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B are repeatedly arranged in this order along the Y direction (first direction).
  • the blue light emitting unit 4B is arranged along the X direction (second direction).
  • the X direction is the long side direction of each light emitting portion
  • the Y direction is the short side direction of each light emitting portion.
  • the sizes of the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B are the same. Therefore, the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B each have the same aspect ratio (ratio of the length of the long side to the length of the short side). Therefore, the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B in the example of FIG. 8 all correspond to the specific light emitting unit (described later).
  • the third electrode 8 is formed along the Y direction so as to cross the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B (described above). See also Figure 3). Further, the third electrode 8 has (i) between the red light emitting unit 4R and the green light emitting unit 4G, (ii) between the green light emitting unit 4G and the blue light emitting unit 4B, and (iii) the blue light emitting unit 4B. It is formed so as to cover at least a part of the bank 70 with the red light emitting portion 4R. By forming the third electrode 8 as shown in FIG. 8, it is assumed that the surplus carriers can be released to the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B at the same time. ..
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the positional relationship between each light emitting unit and the third electrode in the light emitting element 100V as a modification of the light emitting element 100.
  • FIG. 9 is a diagram paired with FIG.
  • the sizes and arrangements of the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B in the light emitting element 100V are the same as those of the light emitting element 100.
  • the third electrode 8 is formed along the X direction (second direction). More specifically, in the light emitting element 100V, the third electrode 8 has (i) a plurality of red light emitting units 4R, (ii) a plurality of green light emitting units 4G, and (iii) a plurality of blue light emitting units. It is formed so as to cross 4B. Further, in the light emitting element 100V, the third electrode 8 has (i) between a plurality of red light emitting units 4R, (ii) between a plurality of green light emitting units 4G, and (iii) a plurality of blue light emitting units. Between 4B, it is formed so as to cover at least a part of the bank 70.
  • the surplus carriers can be individually released to the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B.
  • the tendency of excess carriers to accumulate in the light emitting part depends on the material of the light emitting part (more specifically, the energy level of the material). Therefore, it is considered that the easiness of accumulating excess carriers differs between the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B.
  • the surplus carriers can be individually released to each light emitting unit in consideration of the difference in the material of each light emitting unit.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating the positional relationship between each light emitting unit and the third electrode in the light emitting element 100P as another modification of the light emitting element 100.
  • the red light emitting unit, the green light emitting unit, and the blue light emitting unit of the light emitting element 100P are the red light emitting unit 4RP (first light emitting unit), the green light emitting unit 4GP (second light emitting unit), and the blue light emitting unit 4BP (third light emitting unit), respectively. Part).
  • the red light emitting unit 4RP, the green light emitting unit 4GP, and the blue light emitting unit 4BP each have different shapes. More specifically, the red light emitting unit 4RP, the green light emitting unit 4GP, and the blue light emitting unit 4BP have different aspect ratios.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit.
  • the light emitting unit excluding the specific light emitting unit is referred to as a non-specific light emitting unit.
  • the second light emitting unit (green light emitting unit 4GP) has the maximum aspect ratio.
  • the green light emitting unit 4GP in FIG. 10 is an example of the specific light emitting unit.
  • the red light emitting unit 4RP (first light emitting unit) and the blue light emitting unit 4BP (third light emitting unit) in FIG. 10 are examples of non-specific light emitting units.
  • the X direction (second direction) may be defined as "the long side direction of the specific light emitting portion".
  • the Y direction (first direction) may be defined as "a direction intersecting the X direction (second direction)".
  • the Y direction may be defined as "the short side direction of the specific light emitting unit”.
  • the red light emitting unit 4RP, the green light emitting unit 4GP, and the blue light emitting unit 4BP are repeatedly arranged in this order along the Y direction. .. Further, at another position in the X direction, the blue light emitting unit 4BP, the green light emitting unit 4GP, and the red light emitting unit 4RP are repeatedly arranged in this order along the Y direction.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the positional relationship between each light emitting unit and the third electrode in the light emitting element 100Q as yet another modification of the light emitting element 100.
  • the red light emitting unit, the green light emitting unit, and the blue light emitting unit of the light emitting element 100Q are the red light emitting unit 4RQ (first light emitting unit), the green light emitting unit 4GQ (second light emitting unit), and the blue light emitting unit 4BQ (third light emitting unit), respectively. Part).
  • the third light emitting unit (blue light emitting unit 4BQ) has the maximum aspect ratio.
  • the blue light emitting unit 4BQ in FIG. 11 is another example of the specific light emitting unit.
  • the red light emitting unit 4RQ (first light emitting unit) and the green light emitting unit 4GQ (second light emitting unit) in FIG. 11 are other examples of the non-specific light emitting unit.
  • the red light emitting unit 4RP and the blue light emitting unit 4BP are repeatedly arranged in this order along the Y direction. Further, at another position in the X direction, the green light emitting unit 4GQ and the blue light emitting unit 4BP are repeatedly arranged in this order along the Y direction.
  • At least two light emitting parts (that is, at least two color light emitting parts) of the first to third light emitting parts are Y. It may be arranged repeatedly along the direction (first direction).
  • the third electrode is preferably formed along the Y direction so as to cross at least the two light emitting portions (see, for example, FIG. 11). It is more preferable that the third electrode is formed along the Y direction so as to cross the first light emitting portion, the second light emitting portion, and the third light emitting portion (see, for example, FIG. 10).
  • FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the light emitting element 200 of the second embodiment.
  • the light emitting element 200 includes a third electrode 28 instead of the third electrode 8 of the light emitting element 100.
  • the third electrode 28 has a plurality of linear portions 280 (first linear portions) extending in parallel with each other.
  • the third electrode 8 was a flat plate-shaped electrode.
  • the third electrode 28 is a linear electrode that covers a part of the light emitting layer 4.
  • the shape of the third electrode is different from that of the first embodiment.
  • the third electrode in one aspect of the present invention may be provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer 4.
  • 13 to 14 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1B to 5B) of the light emitting element 200. 13 shows steps 1B to 3B, and FIG. 14 shows steps 4B to 5B.
  • Steps 1B to 2B Since it is the same as the steps 1A to 2A, the description thereof will be omitted.
  • Step 3B A third electrode 28 having a linear portion 280 is formed on the light emitting layer 4.
  • the formation of the third electrode 28 may be performed by, for example, sputtering using a metal mask.
  • the linear portion 280 is formed along the Y direction.
  • d3 represents the thickness of the third electrode 28 (in other words, the thickness of the linear portion 280).
  • d3 is preferably 5 to 20 nm.
  • w3 represents the width (line width) of the linear portion 280.
  • Step 4B After the completion of step 3B, the electron transport layer 5b is formed. As shown in FIG. 14, the electron transport layer 5b covers the upper surfaces of the third electrode 28 and the bank 70.
  • Step 5B The second electrode 6 is formed on the electron transport layer 5b.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating the relationship between the drive circuit 90 and the first to third electrodes in the second embodiment. As shown in FIG. 15, the polarity of the connection relationship between the power supply E and the first to third electrodes in the light emitting element 200 is the same as in the case of the light emitting element 100. Therefore, in the light emitting element 200, the third electrode 28 is electrically connected to the cathode of the power source E via S2.
  • the light emitting element 200 can also switch between the first state and the second state by the drive circuit 90. It is assumed that the light emitting element 200 can release excess carriers (holes) accumulated at the interface of the light emitting layer 4 via the third electrode 28 and S2 in the second state. Therefore, the light emitting element 200 also has the same effect as the light emitting element 100. That is, the light emitting element 200 can also provide a highly reliable light emitting element.
  • the third electrode eg, the third electrode 28
  • the third electrode is formed so as to cover a part of the light emitting layer 4.
  • an opening not covered by the third electrode is provided in each sub-pixel. Therefore, in the light emitting element 200, the light emitted from the light emitting layer 4 is less likely to be blocked by the third electrode than in the light emitting element 100.
  • the third electrode 28 is made of a compound containing at least TiO 2 or AZO, or a metal of at least one or more of gold, platinum, silver, cobalt, nickel, titanium, aluminum, and chromium, or an alloy thereof. ..
  • the above-mentioned w3 (width of the linear portion 280) is preferably 0.5 to 20 ⁇ m.
  • the lower limit value of 0.5 ⁇ m of w3 is a numerical value set in consideration of mass productivity of the linear portion 280.
  • w3 is smaller than 0.5 ⁇ m, the linear portion 280 is fine, so that the mass productivity of the linear portion 280 may decrease.
  • the upper limit value 20 ⁇ m of w3 is a numerical value set in consideration of the aperture ratio of each sub-pixel. As an example, consider the case where the area of each sub-pixel is 10000 ⁇ m 2 (more specifically, the size of each sub-pixel is 100 ⁇ m in length ⁇ 100 ⁇ m in width). In this case, if w3 is set to 20 ⁇ m, the aperture ratio becomes 0.8. When w3 is set to be larger than 20 ⁇ m, the aperture ratio is less than 0.8, so that the light extraction efficiency of the light emitting element 200 may decrease.
  • the number of linear portions 280 is preferably 1 to 40.
  • the upper limit of the number of 40 is a numerical value set in consideration of the aperture ratio of each sub-pixel.
  • w3 is 0.5 ⁇ m
  • the number of linear portions 280 must be 40 or less.
  • w3 may be set larger on the non-light emitting region (bank) than on the light emitting region (each light emitting unit). As a result, the surplus carrier release action of the third electrode 28 can be promoted while maintaining the light extraction efficiency of the light emitting element 200.
  • FIG. 16 to 18 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1C to 7C) of the light emitting element 300 of the third embodiment.
  • 16 shows steps 1C to 3C
  • FIG. 17 shows steps 4C to 5C
  • FIG. 18 shows steps 6C to 7C.
  • steps 1C to 7C correspond to the above-mentioned steps 1A to 7A, respectively.
  • the light emitting element 300 may have the third electrode 28 instead of the third electrode 8.
  • the light emitting element 300 includes a first electrode 2V and a second electrode 6V in place of the first electrode 2 and the second electrode 6 of the light emitting element 100.
  • the first electrode 2V is a cathode and the second electrode 6V is an anode. That is, in the light emitting element 300, the positions of the anode and the cathode are reversed with respect to the light emitting element 100. Along with this, in the light emitting element 300, the positions of the functional layers related to the anode and the cathode are also reversed from those of the light emitting element 100.
  • Step 1C First, the first electrode 2V (cathode) is formed on a TFT substrate (not shown). Then, after the formation of the first electrode 2V, the bank 70 is formed. Subsequently, after the bank 70 is formed, the electron transport layer 5b is formed on the first electrode 2V.
  • Step 2C The light emitting layer 4 is formed on the electron transport layer 5b by using a known film forming technique.
  • Steps 3C to 5C Since it is the same as the steps 3A to 5A, the description thereof will be omitted.
  • Step 6C After the completion of step 5C, the remaining resist 71 is removed. Then, after removing the resist 71, the hole injection / transport layer 3 is formed. As shown in FIG. 18, the hole injection / transport layer 3 covers the upper surface of the third electrode 8 and the bank 70.
  • Step 7C A second electrode 6V (anode) is formed on the hole injection / transport layer 3. If necessary, the hole injection / transport layer 3 on the bank 70 may be selectively removed by, for example, ashing, prior to the formation of the second electrode 6V.
  • FIG. 18 for reference, a bb cross-sectional view with respect to the top view of step 7C is further shown.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating the relationship between the drive circuit 90 and the first to third electrodes in the third embodiment.
  • FIG. 19 is a diagram paired with FIG.
  • the anode first electrode 2V
  • the cathode second electrode 6V
  • the third electrode 8 is electrically connected to the anode of the power source E via S2.
  • the polarity of the connection relationship between the power supply E and the first to third electrodes is reversed from that in the case of the light emitting element 100.
  • the light emitting element 300 can also switch between the first state and the second state by the drive circuit 90. As shown in “when emitting light” in FIG. 19, in the first state, the first electrode 2V and the second electrode 6V are electrically connected. Therefore, in the first state, electrons as surplus carriers can be accumulated at the interface between the light emitting layer 4 and the third electrode 8 (the interface of the light emitting layer 4 on the hole injection / transport layer 3 side).
  • the light emitting element 300 also has the same effect as the light emitting element 100. That is, the light emitting element 300 can also provide a highly reliable light emitting element.
  • FIGS. 20 to 22 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1D to 7D) of the light emitting element 400 of the fourth embodiment.
  • 20 shows steps 1D to 3D
  • FIG. 21 shows steps 4D to 5D
  • FIG. 22 shows steps 6D to 7D. Note that, unlike FIGS. 2 to 4, the substrate 1 is shown in FIGS. 20 to 22.
  • the light emitting element 400 is different from the light emitting elements 100 to 300, and further includes a fourth electrode 48.
  • the fourth electrode according to one aspect of the present invention is an electrode paired with the above-mentioned third electrode.
  • the case where the light emitting element 400 has the third electrode 28 is illustrated.
  • the light emitting element 400 may have the third electrode 8 instead of the third electrode 28.
  • the light emitting element 400 may have a fourth electrode having the same shape as the third electrode 8.
  • the fourth electrode in one aspect of the present invention may be provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer 4.
  • the fourth electrode 48 is in contact with the light emitting layer 4.
  • Step 1D The first electrode 2 (anode) is formed on a TFT substrate (not shown).
  • the bank 70 is formed.
  • the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B are repeated in this order along the X direction (the left-right direction of the paper surface in the top view).
  • the light emitting element 400 is manufactured so as to be arranged in the same manner. Therefore, the X direction in FIGS. 20 to 22 is another example of the first direction.
  • a plurality of red light emitting units 4R, green light emitting unit 4G, and blue light emitting unit 4B are arranged along the Y direction (vertical direction of the paper surface in the top view).
  • the light emitting element 400 is manufactured.
  • the Y direction in FIGS. 20 to 22 is another example of the second direction.
  • a bank 70 along the Y direction is formed so as to separate the red light emitting unit 4R, the green light emitting unit 4G, and the blue light emitting unit 4B, which are repeatedly arranged along the X direction.
  • the hole injection / transport layer 3 is formed on the first electrode 2. As in the first embodiment, first, the hole injection layer 3a is formed on the first electrode 2. Subsequently, the hole transport layer 3b is formed on the hole injection layer 3a.
  • a third electrode 28 is formed on the hole transport layer 3b.
  • the linear portion 280 is formed along the Y direction (in other words, along the bank 70).
  • d3 in the explanatory diagram of step 4D in FIG. 21 represents the thickness of the third electrode 28 (in other words, the thickness of the linear portion 280).
  • w3 represents the width of the linear portion 280.
  • the light emitting layer 4 is formed on the hole transport layer 3b.
  • a fourth electrode 48 is formed on the light emitting layer 4.
  • the fourth electrode 48 may be formed by the same method as that of the third electrode 28.
  • the fourth electrode 48 has the same shape as the third electrode 28. That is, the fourth electrode 48 has a plurality of linear portions 480 (second linear portions) extending in parallel with each other.
  • the linear portion 480 is formed along the Y direction. Therefore, the linear portion 280 and the linear portion 480 are parallel to each other.
  • d4 in the explanatory diagram of step 6D in FIG. 22 represents the thickness of the fourth electrode 48 (in other words, the thickness of the linear portion 480).
  • w4 represents the width of the linear portion 480.
  • the suitable material for the fourth electrode 48 is the same as that for the third electrode 28.
  • the fourth electrode 48 is made of at least one of platinum, silver, cobalt, nickel, titanium, aluminum, and chromium, or an alloy thereof.
  • d4 is preferably 5 to 20 nm.
  • w4 is preferably 0.5 to 20 ⁇ m.
  • Step 7D After the formation of the fourth electrode 48, the electron transport layer 5b is formed on the light emitting layer 4. After that, the second electrode 6 (cathode) is formed on the electron transport layer 5b.
  • FIG. 23 is a diagram illustrating the relationship between the drive circuit 90V and the first to fourth electrodes.
  • the drive circuit 90V includes a switch S2V instead of S2 of the drive circuit 90.
  • S2V is the second switch in the fourth embodiment.
  • S2V is a switch that switches (opens and closes) the electrical connection between the third electrode 28 and the fourth electrode 48.
  • the third electrode 28 and the fourth electrode 48 are electrically connected to each other via S2V.
  • the third electrode 28 is not electrically connected to the power source E.
  • the state of "S1: ON, S2V: OFF” is also referred to as a first state (or a light emitting state).
  • the state of "S1: OFF, S2V: ON” is also referred to as a third state.
  • the third state is the carrier release state in the fourth embodiment.
  • the step of opening and closing the electrical connection between the third electrode 28 and the fourth electrode 48 is also referred to as a third step.
  • Switching between the first state and the third state can be read as switching between the first step and the third step.
  • the light emitting device 400 has a third electrode 28 between the light emitting layer 4 (EML) and the hole transport layer 3b (HTL).
  • the light emitting element 400 further has a fourth electrode 48 between the light emitting layer 4 and the electron transport layer 5b (ETL).
  • EML light emitting layer 4
  • HTL hole transport layer 3b
  • ETL electron transport layer 5b
  • the first electrode 2 and the second electrode 6 are not electrically connected. Instead, in the third state, the third electrode 28 and the fourth electrode 48 are electrically connected. As a result, in the third state, (i) the electrons accumulated at the interface between the light emitting layer 4 and the third electrode 28 are extracted from the third electrode 28, and (ii) the interface between the light emitting layer 4 and the fourth electrode 48. The holes accumulated in the fourth electrode 48 can be extracted from the fourth electrode 48.
  • the light emitting element 400 does not require a power source for releasing the surplus carriers. Therefore, according to the light emitting element 400, it is assumed that the surplus carriers can be released by lower power than those of the light emitting elements 100 to 300. That is, the light emitting element 400 is more suitable for saving power of the light emitting element.
  • the light emitting element 400 also switches between the first state and the third state at a frequency of 40 Hz or higher. That is, in the fourth embodiment, it is preferable that S1 and S2V are switched alternately at a frequency of 40 Hz or higher.
  • FIGS. 24 to 26 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1E to 7E) of the light emitting element 500 according to the fifth embodiment.
  • 24 shows steps 1E to 3E
  • FIG. 25 shows steps 4E to 5E
  • FIG. 26 shows steps 6E to 7E.
  • the light emitting element 500 includes a first electrode 2V (cathode) and a second electrode 6V (anode). That is, in the light emitting element 500, the positions of the anode and the cathode are reversed with respect to the light emitting element 400. Along with this, in the light emitting element 500, the positions of the functional layers related to the anode and the cathode are also reversed from those of the light emitting element 400.
  • Step 1E The first electrode 2V (cathode) is formed on a TFT substrate (not shown).
  • Step 2E Since it is the same as step 2D, the description thereof will be omitted.
  • Step 3E After the bank 70 is formed, the electron transport layer 5b is formed on the first electrode 2.
  • Step 4E The third electrode 28 is formed on the electron transport layer 5b.
  • Step 5E The light emitting layer 4 is formed on the electron transport layer 5b.
  • Step 6E Since it is the same as step 6D, the description thereof will be omitted.
  • Step 7E After forming the fourth electrode 48, the hole injection / transport layer 3 is formed on the light emitting layer 4. Then, a second electrode 6V (anode) is formed on the hole injection / transport layer 3.
  • the light emitting element 500 also has the same effect as the light emitting element 400.
  • the third electrode is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer on the first electrode side
  • the fourth electrode is on the second electrode side. It suffices if it is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer.
  • the third electrode and the fourth electrode may be arranged so as to sandwich the light emitting layer.
  • the third electrode 28 is arranged between the charge transport layer (hole injection / transport layer 3) on the first electrode 2 side and the light emitting layer 4, and (Ii) The fourth electrode 48 is arranged between the charge transport layer (electron transport layer 5b) on the second electrode 6 side and the light emitting layer 4.
  • the third electrode 28 is arranged between the charge transport layer (electron transport layer 5b) on the 2V side of the first electrode and the light emitting layer 4, and (ii) fourth.
  • the electrode 48 is arranged between the charge transport layer (hole injection / transport layer 3) on the 6V side of the second electrode and the light emitting layer 4.
  • the third electrode 28 and the fourth electrode 48 are arranged so as to sandwich the light emitting layer 4.
  • FIGS. 6 27 to 28 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1F to 7F) of the light emitting element 600 of the sixth embodiment.
  • the light emitting element 600 is a modification of the light emitting element 400.
  • the light emitting element 600 includes a third electrode 28V and a fourth electrode 48V in place of the third electrode 28 and the fourth electrode 48.
  • the light emitting element 600 also has the same effect as the light emitting element 400.
  • steps 1F to 3F are the same as steps 1D to 7D, description and illustration are omitted. Therefore, steps 4F to 5F are shown in FIG. 27, and steps 6F to 7F are shown in FIG. 28, respectively.
  • the third electrode 28V is formed on the hole transport layer 3b.
  • the third electrode 28V is formed so as to surround at least three sides of the outer periphery of the hole transport layer 3b corresponding to each light emitting unit (red light emitting unit 4R, green light emitting unit 4G, and blue light emitting unit 4B, respectively).
  • the third electrode 28V surrounds four sides of the outer circumference of the hole transport layer 3b corresponding to each light emitting portion.
  • the light emitting layer 4 is formed on the hole transport layer 3b and on the third electrode 28V.
  • the third electrode 28V in the sixth embodiment surrounds four sides of the outer periphery of each light emitting portion.
  • a fourth electrode 48V is formed on the light emitting layer 4.
  • the fourth electrode 48V has the same shape as the third electrode 28V. That is, the fourth electrode 48V surrounds the four sides of the outer circumference of each light emitting portion. However, both the third electrode 28V and the fourth electrode 48V may surround at least three sides of the outer periphery of each light emitting portion.
  • the thickness of the third electrode 28V and the fourth electrode 48V is preferably 5 to 20 nm.
  • the third electrode 28V and the fourth electrode 48V may each have a plurality of linear portions (first linear portion and second linear portion) extending in parallel with each other.
  • the width of each of the first linear portion and the second linear portion is preferably 0.5 to 5 ⁇ m.
  • the lower limit of 0.5 ⁇ m of the width is a numerical value set in consideration of mass productivity of the third electrode 28V and the fourth electrode 48V.
  • the upper limit value of 5 ⁇ m of the width is a numerical value set in consideration of the aperture ratio (0.8) of each sub-pixel.
  • FIGS. 29 to 30 are diagrams illustrating the flow of the manufacturing process (steps 1G to 7G) of the light emitting element 700 according to the seventh embodiment.
  • the light emitting element 700 is a modification of the light emitting element 500.
  • the light emitting element 700 includes a third electrode 28V and a fourth electrode 48V in place of the third electrode 28 and the fourth electrode 48.
  • the light emitting element 700 also has the same effect as the light emitting element 500.
  • steps 1G to 3G are the same as steps 1E to 7E, description and illustration are omitted. Therefore, steps 4G to 5G are shown in FIG. 29, and steps 6G to 7G are shown in FIG. 30, respectively.
  • the third electrode 28V is formed on the electron transport layer 5b.
  • the third electrode 28V surrounds four sides of the outer circumference of the electron transport layer 5b corresponding to each light emitting portion.
  • the light emitting layer 4 is formed on the electron transport layer 5b and on the third electrode 28V.
  • the third electrode 28V in the sixth embodiment surrounds four sides of the outer periphery of each light emitting portion.
  • the first electrode, the light emitting layer, and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer and / or between the second electrode and the light emitting layer.
  • a charge transport layer is arranged between them, a third electrode is provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, and the third electrode is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer.
  • the third electrode is in contact with the light emitting layer.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and of the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit
  • the direction intersecting the long side direction of the specific light emitting unit is referred to as a first direction
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the said Of the third light emitting parts at least two light emitting parts are repeatedly arranged along the first direction
  • the third electrode is formed along the first direction so as to cross the at least two light emitting parts. Will be done.
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit are repeatedly arranged in this order along the first direction
  • the third electrode is the first light emitting unit. It is formed along the first direction so as to cross the light emitting portion, the second light emitting portion, and the third light emitting portion.
  • the light emitting element of the fifth aspect further includes a bank formed so as to separate the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit, and the third electrode is the first light emitting unit. Cover at least a part of the bank between the second light emitting unit, between the second light emitting unit and the third light emitting unit, and between the third light emitting unit and the first light emitting unit. Is formed in.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and of the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit
  • the direction intersecting the long side direction of the specific light emitting unit is referred to as a first direction
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the first light emitting unit are referred to.
  • the three light emitting units are repeatedly arranged in this order along the first direction, and a plurality of the first light emitting units are repeatedly arranged along the second direction intersecting with the first direction, and the second light emitting unit is arranged repeatedly.
  • a plurality of light emitting units are repeatedly arranged along the second direction, a plurality of the third light emitting units are repeatedly arranged along the second direction, and the plurality of third electrodes are arranged. Is formed along the second direction so as to cross the first light emitting portion, the plurality of second light emitting portions, and the plurality of third light emitting portions.
  • the light emitting element of the seventh aspect further includes a bank formed so as to separate the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit, and the third electrode is the plurality of first light emitting units. It is formed so as to cover at least a part of the bank between the light emitting portions, between the plurality of second light emitting portions, and between the plurality of third light emitting portions.
  • the third electrode and the charge transport layer are arranged on the first electrode side of the light emitting layer.
  • the third electrode and the charge transport layer are arranged on the second electrode side of the light emitting layer.
  • the third electrode is made of a compound containing at least TiO 2 or AZO.
  • the film thickness of the third electrode is 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the third electrode covers a part of the light emitting layer and is formed linearly.
  • the third electrode is a compound containing at least TiO 2 or AZO, or at least one metal among gold, platinum, silver, cobalt, nickel, titanium, aluminum, and chromium, or these. Consists of an alloy of.
  • the third electrode has a plurality of linear portions extending in parallel with each other, the width of the linear portions is 0.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the film of the linear portions.
  • the thickness is 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer and / or between the second electrode and the light emitting layer.
  • a charge transport layer is arranged in the light emitting layer, and a third electrode is provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer.
  • the light emitting element includes a power source for driving the light emitting layer, the first electrode, and the second electrode. It is provided with a circuit for electrically connecting the above, a first switch for opening and closing the circuit, and a second switch for opening and closing the electrical connection between the third electrode and the circuit.
  • the first switch and the second switch are alternately switched at a frequency of 40 Hz or higher.
  • the third electrode is in contact with the light emitting layer.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and of the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit
  • the direction intersecting the long side direction of the specific light emitting unit is referred to as a first direction
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the said Of the third light emitting parts at least two light emitting parts are repeatedly arranged along the first direction
  • the third electrode is formed along the first direction so as to cross the at least two light emitting parts. Will be done.
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit are repeatedly arranged in this order along the first direction
  • the third electrode is the first light emitting unit. It is formed along the first direction so as to cross the light emitting portion, the second light emitting portion, and the third light emitting portion.
  • the light emitting element of the aspect 20 further includes a bank formed so as to separate the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit, and the third electrode is the first light emitting unit. Cover at least a part of the bank between the second light emitting unit, between the second light emitting unit and the third light emitting unit, and between the third light emitting unit and the first light emitting unit. Is formed in.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and of the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit
  • the direction intersecting the long side direction of the specific light emitting unit is referred to as a first direction
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the first light emitting unit are referred to.
  • the three light emitting units are repeatedly arranged in this order along the first direction, and a plurality of the first light emitting units are repeatedly arranged along the second direction intersecting with the first direction, and the second light emitting unit is arranged repeatedly.
  • a plurality of light emitting units are repeatedly arranged along the second direction, a plurality of the third light emitting units are repeatedly arranged along the second direction, and the plurality of third electrodes are arranged. Is formed along the second direction so as to cross the first light emitting portion, the plurality of second light emitting portions, and the plurality of third light emitting portions.
  • the light emitting element of the aspect 22 further includes a bank formed so as to separate the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit, and the third electrode is the plurality of first light emitting units. It is formed so as to cover at least a part of the bank between the light emitting portions, between the plurality of second light emitting portions, and between the plurality of third light emitting portions.
  • the third electrode and the charge transport layer are arranged on the first electrode side of the light emitting layer.
  • the third electrode and the charge transport layer are arranged on the second electrode side of the light emitting layer.
  • the third electrode is made of a compound containing at least TiO 2 or AZO.
  • the film thickness of the third electrode is 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the third electrode covers a part of the light emitting layer and is formed linearly.
  • the third electrode is a compound containing at least TiO 2 or AZO, or a metal of at least one or more of gold, platinum, silver, cobalt, nickel, titanium, aluminum, and chromium, or these. Consists of an alloy of.
  • the third electrode has a plurality of linear portions extending in parallel with each other, the width of the linear portions is 0.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less, and the film of the linear portions.
  • the thickness is 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the third electrode is arranged between the charge transport layer on the first electrode side and the light emitting layer, and the light emitting element is the charge transport on the second electrode side.
  • a fourth electrode disposed between the layer and the light emitting layer is further provided.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and of the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit
  • the direction intersecting the long side direction of the specific light emitting unit is referred to as a first direction
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the first light emitting unit are referred to.
  • the three light emitting units are repeatedly arranged in this order along the first direction
  • the light emitting elements are repeatedly arranged along the second direction intersecting the first direction with the first light emitting unit.
  • a bank formed along the bank is further provided, and the third electrode and the fourth electrode are formed in a linear shape along the bank so as to cover a part of the light emitting layer.
  • the third electrode and the fourth electrode are made of at least one metal among gold, platinum, silver, cobalt, nickel, titanium, aluminum, and chromium, or an alloy thereof.
  • the film thicknesses of the third electrode and the fourth electrode are 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the third electrode and the fourth electrode have a plurality of first linear portions and a plurality of second linear portions extending in parallel with each other, and the width of the first linear portion.
  • the width of the second linear portion is 0.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and the third electrode and the fourth electrode are the first light emitting unit and the first light emitting unit. It is provided so as to surround at least three sides of the outer periphery of the two light emitting portions and the third light emitting portion.
  • the third electrode and the fourth electrode have a plurality of first linear portions and a plurality of second linear portions extending in parallel with each other, and the width of the first linear portion.
  • the width of the second linear portion is 0.5 ⁇ m and more and 5 ⁇ m or less.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer and / or between the second electrode and the light emitting layer.
  • a charge transport layer is arranged therein, and a third electrode and a fourth electrode are provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, and the third electrode is the charge transport layer on the first electrode side and the light emitting layer.
  • the fourth electrode is arranged between the layers, the fourth electrode is arranged between the charge transport layer and the light emitting layer on the second electrode side, and the light emitting element is a power source for driving the light emitting layer and the light emitting layer.
  • the first switch and the second switch are alternately switched at a frequency of 40 Hz or higher.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and of the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the third light emitting unit.
  • the light emitting unit having the maximum aspect ratio is referred to as a specific light emitting unit
  • the direction intersecting the long side direction of the specific light emitting unit is referred to as a first direction
  • the first light emitting unit, the second light emitting unit, and the first light emitting unit are referred to.
  • the three light emitting units are repeatedly arranged in this order along the first direction, and the light emitting elements are repeatedly arranged along the second direction intersecting the first direction with the first light emitting unit.
  • a bank formed along the bank is further provided, and the third electrode and the fourth electrode are formed in a linear shape along the bank so as to cover a part of the light emitting layer.
  • the third electrode and the fourth electrode are made of at least one metal among gold, platinum, silver, cobalt, nickel, titanium, aluminum, and chromium, or an alloy thereof.
  • the film thicknesses of the third electrode and the fourth electrode are 5 nm or more and 20 nm or less.
  • the third electrode and the fourth electrode have a plurality of first linear portions and a plurality of second linear portions extending in parallel with each other, and the width of the first linear portion.
  • the width of the second linear portion is 0.5 ⁇ m or more and 20 ⁇ m or less.
  • the light emitting layer has a first light emitting unit, a second light emitting unit, and a third light emitting unit, and the third electrode and the fourth electrode are the first light emitting unit and the first light emitting unit. It is provided so as to surround at least three sides of the outer periphery of the two light emitting portions and the third light emitting portion.
  • the third electrode and the fourth electrode have a plurality of first linear portions and a plurality of second linear portions extending in parallel with each other, and the width of the first linear portion.
  • the width of the second linear portion is 0.5 ⁇ m and more and 5 ⁇ m or less.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer and / or, the second electrode and the light emitting layer are arranged.
  • a charge transport layer is arranged between the two electrodes, and a third electrode formed so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, a power source for driving the light emitting layer, the first electrode, and the second electrode. It is a method of driving a light emitting element provided with a circuit for electrically connecting the above, the first step of opening and closing the circuit, and the second opening and closing of the electrical connection between the third electrode and the circuit. Including the process.
  • the method for driving the light emitting element according to the fourth aspect 46 is executed while switching between the first step and the second step at a frequency of 40 Hz or higher.
  • the first electrode, the light emitting layer and the second electrode are arranged in this order, and between the first electrode and the light emitting layer and / or the second electrode and the light emitting layer.
  • a charge transport layer is arranged between the two, and a third electrode and a fourth electrode are provided so that at least a part thereof overlaps with the light emitting layer, and the third electrode is the charge transport layer on the first electrode side.
  • the fourth electrode is arranged between the light emitting layer and the charge transport layer on the second electrode side and the light emitting layer, and the power source for driving the light emitting layer and the first electrode are used.
  • a method for driving a light emitting element including a circuit for electrically connecting the second electrode, wherein the first step of opening and closing the circuit and the electrical connection between the third electrode and the fourth electrode are provided. Includes a third step of opening and closing.
  • the method for driving the light emitting element according to the 48 aspect is executed while switching between the first step and the third step at a frequency of 40 Hz or higher.
  • Substrate 2 First electrode (anode) 2V 1st electrode (cathode) 3 Hole injection / transport layer (charge transport layer) 3a Hole injection layer 3b Hole transport layer 4 Light emitting layer 4R Red light emitting part (first light emitting part, specific light emitting part) 4G green light emitting part (second light emitting part, specific light emitting part) 4B blue light emitting part (third light emitting part, specific light emitting part) 4RP Red light emitting part (first light emitting part) 4GP green light emitting part (second light emitting part, specific light emitting part) 4BP blue light emitting part (third light emitting part) 4RQ Red light emitting part (first light emitting part) 4GQ green light emitting part (second light emitting part) 4BQ blue light emitting part (third light emitting part, specific light emitting part) 5 Electron injection / transport layer (charge transport layer) 5b Electron transport layer 6 Second electrode (cathode) 6V 2nd electrode (anode) 8, 28, 28

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Abstract

発光素子(100)では、第1電極(2)、発光層(4)、及び第2電極(6)がこの順に配置される。そして、第1電極(2)と発光層(4)との間、及び/又は、第2電極(6)と発光層(4)との間に電荷輸送層が配置される。第3電極(8)の少なくとも一部は、発光層(4)と重畳する。そして、第3電極(8)は、電荷輸送層と発光層(4)との間に配置される。

Description

発光素子及び当該発光素子の駆動方法
 本発明の一態様は、発光層を備えた発光素子に関する。
 近年、発光層を備えた発光素子であるEL(Electro-Luminescence,エレクトロルミネッセンス)素子に関して、様々な技術が提案されている。例えば、特許文献1には、有機EL(EL素子の一例)を備えた光デバイスが開示されている。特許文献1には、有機ELの発光層内のキャリアバランスを調整することにより、光デバイスを長寿命化できることが示されている。
国際公開公報「WO2008/035406A1」
フリッカーヘルスマネジメント株式会社サイト、[online]、[2020年4月28日検索],インターネット<http://www.fhm.co.jp/fhm/fhmsystem.html>
 後述するように、EL素子では、発光層とキャリア輸送層との界面に、余剰キャリアが蓄積しうる。そして、余剰キャリアの蓄積は、EL素子の性能を低下させうる。しかしながら、従来の技術(例:特許文献1の技術)では、余剰キャリアの蓄積に対処するための具体的な手法については、特に考慮されていない。
 上記課題に鑑み、本発明の一態様は、信頼性の高い発光素子を提供することを目的としている。
 前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光素子では、第1電極、発光層、及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極が設けられ、前記第3電極は前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置される。
 また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光素子では、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極が設けられ、前記発光素子は、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路と、前記回路を開閉する第1スイッチと、前記第3電極と前記回路との電気的な接続を開閉する第2スイッチと、を備える。
 また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光素子では、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極及び第4電極が設けられ、前記第3電極は、前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記第4電極は、前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記発光素子は、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路と、前記回路を開閉する第1スイッチと、前記第3電極と前記第4電極との電気的な接続を開閉する第2スイッチと、を備える。
 また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光素子の駆動方法は、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように形成された第3電極、及び、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路が設けられる発光素子の駆動方法であって、前記回路を開閉する第1工程と、前記第3電極と前記回路との電気的な接続を開閉する第2工程と、を含む。
 また、前記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る発光素子の駆動方法は、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極及び第4電極が設けられ、前記第3電極は前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記第4電極は前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路を備える発光素子の駆動方法であって、前記回路を開閉する第1工程と、前記第3電極と前記第4電極との電気的な接続を開閉する第3工程と、を含む。
 本発明の一態様によれば、信頼性の高い発光素子を提供できる。
実施形態1の発光素子の要部の構成を説明する図である。 実施形態1の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態1の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態1の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態1における、駆動回路と第1~第3電極との関係について説明する図である。 比較例について説明する図である。 公知のフリッカーテストの結果の一例を示す図である。 実施形態1の発光素子における各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。 一変形例に係る発光素子における各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。 別の変形例に係る発光素子における各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。 さらに別の変形例に係る発光素子における各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。 実施形態2の発光素子の要部の構成を説明する図である。 実施形態2の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態2の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態2における、駆動回路と第1~第3電極との関係について説明する図である。 実施形態3の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態3の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態3の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態3における、駆動回路と第1~第3電極との関係について説明する図である。 実施形態4の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態4の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態4の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態4における、駆動回路と第1~第4電極との関係について説明する図である。 実施形態5の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態5の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態5の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態6の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態6の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態7の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。 実施形態7の発光素子の製造工程の流れを説明する図である。
 〔実施形態1〕
 以下、実施形態1の発光素子100について説明する。発光素子100は、EL素子の一例である。発光素子100が備える各部材のうち、実施形態1とは関係しない部材については説明を省略する。簡潔化のため、公知技術と同様の事項についても、説明を適宜省略する。
 本明細書において以下に述べる各数値は、単なる一例であることに留意されたい。本明細書では、任意の2つの数A及びBについての「A~B」という記載は、特に明示されない限り、「A以上かつB以下」を意味する。また、各図面は、各部材の形状、構造、及び位置関係を概略的に説明するものであり、必ずしもスケール通りに描かれていないことに留意されたい。
 (発光素子100の構成)
 図1は、発光素子100の要部の構成を説明する図である。本明細書では、以下に述べる基板1から第1電極2(又は第2電極6)に向かう方向を、上方向と称する。また、上方向とは逆の方向を、下方向と称する。図1のZ方向は、上下方向を指す。Z方向の正の向きは、上方向である。
 発光素子100は、下側から上側へと、基板1、第1電極2、正孔注入/輸送層3、発光層4、電子注入/輸送層5、及び第2電極6を、この順に備える。さらに、発光素子100は、後に詳述する第3電極8を備える。
 基板1は、例えばガラス基板である。基板1上には、不図示のTFT(Thin Film Transistor,薄膜トランジスタ)基板が設けられている。TFT基板内には、TFTのアレイが形成されている。
 第1電極2は、TFT基板上に設けられている。第1電極2は、公知の導電性材料を含んでいる。図1の例では、第1電極2は、アノード(陽極)である。第1電極2は、正孔注入/輸送層3と電気的に接続されている。図1の例では、正孔注入/輸送層3は、第1電極2上に設けられている。
 正孔注入/輸送層3は、正孔注入層(Hole Injection Layer,HIL)及び正孔輸送層(Hole Transport Layer,HTL)を総称的に表す。図1の例では、正孔注入/輸送層3は、正孔注入層3a及び正孔輸送層3bをこの順に備える。
 発光層4は、ELによって発光する層である。発光層4は、正孔輸送層3b上に設けられている。図1の例では、発光層4は、(i)赤色光を発する赤色発光部4R(第1発光部)、(ii)緑色光を発する緑色発光部4G(第2発光部)、及び、(iii)青色光を発する青色発光部4B(第3発光部)を有している。発光素子100は、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとを分離する(離間させる)ように形成されたバンク70をさらに備える。
 赤色発光部4Rは赤色(R)サブ画素に、緑色発光部4Gは緑色(G)サブ画素に、青色発光部4Bは青色(B)サブ画素に、それぞれ対応する。発光素子100における1つの画素(RGB画素)は、1つのRサブ画素と1つのGサブ画素と1つのBサブ画素によって構成されている。
 実施形態1では、発光層4が、不図示のQD(Quantum Dot,量子ドット)蛍光体粒子を含んでいる場合を例示する。従って、赤色発光部4Rは赤色QD蛍光体粒子を、緑色発光部4Gは緑色QD蛍光体粒子を、青色発光部4Bは青色QD蛍光体粒子を、それぞれ含んでいる。
 このように、実施形態1では、発光素子100がQLED(Quantum dot Light Emitting Diode,量子ドット発光ダイオード)である場合が例示されている。但し、発光素子100は、EL素子であればよく、必ずしもQLEDに限定されない。例えば、発光素子100は、OLED(Organic LED,有機LED)であってもよい。この場合、発光層4は、有機EL層として形成される。
 電子注入/輸送層5は、電子注入層(Electron Injection Layer,EIL)及び電子輸送層(Electron Transport Layer,ETL)を総称的に表す。図1の例では、電子注入/輸送層5は、第3電極8上に設けられている。
 なお、本明細書では、正孔注入/輸送層3及び電子注入/輸送層5を、総称的に「電荷輸送層」(あるいは、キャリア輸送層)と称する。図1に示される通り、正孔注入/輸送層3は、第1電極2と発光層4との間に配置されている。これに対し、後述の図4に示される通り、電子注入/輸送層5(より詳細には、電子輸送層5b)は、第2電極6と発光層4との間に配置されている。このように、電荷輸送層は、第1電極2と発光層4との間、及び/又は、第2電極6と発光層4との間に配置されていればよい。
 第2電極6は、公知の導電性材料を含んでいる。図1の例では、第2電極6は、カソード(陰極)である。第2電極6は、電子注入/輸送層5と電気的に接続されている。図1の例では、第2電極6は、電子注入/輸送層5上に設けられている。
 第3電極8は、発光層4と電気的に接続されるように配置されている。第3電極8は、電荷輸送層と発光層4との間に配置されていればよい。図1の例では、第3電極8は、発光層4と接するように配置されている。より具体的には、第3電極8は、発光層4上に設けられている。図1に示される通り、第3電極8は、バンク70の少なくとも一部を覆っている。なお、図1におけるd3は、第3電極8の厚さ(膜厚)を表す。
 第3電極8の材料(第3電極材料)は、公知の導電性材料である。例えば、第3電極材料は、光透過性を有する導電性材料であってよい。一例として、第3電極材料は、少なくともTiO(二酸化チタン)又はAZO(アルミニウム亜鉛酸化物)を含む化合物であることが好ましい。従って、例えば第3電極8は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物からなる。
 第3電極材料の例としては、(i)TiO、(ii)TiOの一部をニオブに置き換えた化合物、又は、(iii)AZOを挙げることができる。実施形態1では、第3電極材料は、TiOの一部をニオブに置き換えた化合物である。なお、当該化合物の抵抗率は、10-4Ω・cm程度である。
 d3は、5~20nmであることが好ましい。その理由は、次の(1)~(2)の通りである。
 (1)第3電極8の面内において導電性を確保するためには、d3をある程度大きく(例えば5nm以上)に設定することが好ましい。d3が過小である場合(例えば5nm未満の場合)、第3電極材料を成膜した結果、島状の第3電極8が形成されてしまうことが懸念される。この場合、第3電極8の面内において導電性を確保することが困難である。
 (2)d3が過大である場合(例えば20nmよりも大きい場合)、発光層4へのキャリア注入が困難となることが懸念される。これに対し、d3が過大でない場合(例えば20nm以下の場合)、トンネル電流等によって発光層4へのキャリア注入が可能となる。
 (発光素子100の製造工程)
 図2~図4は、発光素子100の製造工程(工程1A~7A)の流れを説明する図である。図2には工程1A~3Aが、図3には工程4A~5Aが、図4には工程6A~7Aが、それぞれ示されている。図2~図4には、各工程における発光素子100の断面図及び上面図が示されている。なお、図2~図4では、基板1の図示が省略されている。
 実施形態1では、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとが、第1方向に沿って、この順番に繰り返して配列されるように、発光素子100が製造されるものとする。図2~図4におけるY方向(上面図における紙面の上下方向)は、第1方向の一例である。実施形態1におけるY方向は、基板1に平行である。図2~図4におけるY方向は、上述のZ方向及び以下に述べるX方向と直交している。
 また、実施形態1では、赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bのそれぞれが、第2方向に沿って複数個配列されるように、発光素子100が製造されるものとする(後述の図8も参照)。第2方向は、第1方向に交差する方向である。図2~図4におけるX方向(上面図における紙面の左右方向)は、第2方向の一例である。図2~図4におけるX方向は、Z方向及びY方向と直交している。従って、実施形態1におけるX方向は、基板1に平行である。このように、実施形態1では、説明の便宜上、XYZ直交座標系を例示する。但し、発光素子100の各部の位置関係は、実施形態1において例示されるXYZ直交座標系に限定されないことに留意されたい。例えば、第1方向及び第2方向は、基板1と必ずしも平行でなくともよい。また、第1方向と第2方向とは、必ずしも直交していなくともよい。
 (工程1A)
 まず、不図示のTFT基板上に、第1電極2(アノード)を形成する。第1電極2の形成は、例えば蒸着及びスパッタリングによって行われる。この点については、第3電極8及び第2電極6の形成においても同様である。
 第1電極2の形成後、バンク70を形成する。バンク70の材料は、例えばポリイミドである。バンク70の幅(バンク幅)は、例えば1~1.5μmである。そして、バンク70の形成後、第1電極2上に正孔注入/輸送層3を形成する。具体的には、まず、第1電極2上に、正孔注入層3aを形成する。続いて、正孔注入層3a上に正孔輸送層3bを形成する。
 一例として、正孔注入/輸送層3の形成は、蒸着及びスパッタリングによって行われてよい。別の例として、正孔注入/輸送層3の形成は、正孔注入材料及び/又は正孔輸送材料のコロイド溶液を塗布することによって行われてもよい。当該正孔注入材料及び/又は正孔輸送材の材料例としては、PEDOT:PSS(poly(ethylenedioxythiophene)/polystyrenesulfonate)又はTFB(poly((9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4-(N-(4-s-butylphenl))diphenyl-amine))を挙げることができる。
 (工程2A)
 公知の成膜手法を用いて、正孔注入/輸送層3上に、発光層4(より詳細には、赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4B)を形成する。赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bは、バンク70によって離間されている。
 (工程3A)
 発光層4上に、第3電極8を形成する。そして、第3電極8の形成後、当該第3電極8上に、レジスト71(より詳細には、フォトレジスト)を形成する。
 (工程4A)
 レジスト71を選択的に除去する。工程4Aでは、バンク70上に堆積しているレジスト71の一部が除去される。すなわち、バンク幅よりも狭い幅の範囲にて、レジスト71の一部が除去される。レジスト71の除去は、例えばフォトリソグラフィによって行われる。図3では、参考のため、工程4Aの上面図に対するa-a断面図がさらに示されている。
 (工程5A)
 第3電極8を選択的に除去する。工程5Aでは、工程4Aにおけるレジスト71の除去範囲と同じ幅の範囲にて、第3電極8の一部が除去される。第3電極8の除去は、例えばアッシングによって行われる。なお、バンク70がアッシングによってダメージを受けても差し支えはない。バンク70は、発光層4のELに関与しない部材であるためである。
 (工程6A)
 工程5Aの完了後、残留しているレジスト71を除去する。そして、レジスト71の除去後、電子輸送層5bを形成する。図4に示される通り、電子輸送層5bは、第3電極8及びバンク70の上面を覆う。図4における電子輸送層5bは。電子注入/輸送層5の一例である。
 一例として、電子輸送層5bの形成は、蒸着及びスパッタリングによって行われてよい。別の例として、電子輸送層5bの形成は、電子輸送材料のナノ粒子を含むコロイド溶液を塗布することによって行われてもよい。当該ナノ粒子の材料例としては、ZnOを挙げることができる。
 (工程7A)
 電子輸送層5b上に、第2電極6を形成する。なお、第2電極6の形成に先立ち、必要に応じて、バンク70上の電子輸送層5bを、例えばアッシングによって選択に除去してもよい。図4では、参考のため、工程7Aの上面図に対するb-b断面図がさらに示されている。
 (駆動回路90)
 発光素子100は、発光層4を駆動(発光制御)するための駆動回路90をさらに備えていることが好ましい。図5は、駆動回路90と第1~第3電極との関係について説明する図である。図5に示されるように、駆動回路90は、電源E、スイッチS1(第1スイッチ)、及びスイッチS2(第2スイッチ)を備える。以下の説明では、例えばスイッチS1を、単にS1とも略記する。
 電源Eは、発光層4を駆動するための電源(例:直流電源)である。発光素子100では、電源Eの陽極は、アノード(第1電極2)に電気的に接続されている。電源Eの陰極は、S1を介して、カソード(第2電極6)に電気的に接続されている。また、電源Eの陰極は、S2を介して、第3電極8に電気的に接続されている。実施形態1では、駆動回路90は、各スイッチの開閉を制御するスイッチング制御回路(不図示)を含んでいる。
 駆動回路90のうち、電源Eと第1電極2と第2電極6とを電気的に接続するための回路を、メイン回路と称する。S1は、メイン回路を開閉するスイッチである。図5の「発光時」に示されるように、S1がON(閉)の場合、電源Eと第1電極2と第2電極6とが電気的に接続される。これにより、発光層4を発光させることができる。なお、図5に示されている通り、発光時にはS2はOFF(開)される。従って、発光時には、第3電極8は、メイン回路と電気的に接続されていない。
 スイッチS2は、第3電極8とメイン回路との電気的な接続を切り替える(開閉する)スイッチである。図5の「キャリア解放時」に示されるように、S2がONの場合、第3電極8とメイン回路とが電気的に接続される。なお、キャリア解放時にはS1はOFFされる。このように、キャリア解放時には、発光層4の発光が停止されている。後述するように、キャリア解放時には、発光層4に蓄積した余剰キャリアを解放できると想定される。
 以下の説明では、便宜上、「S1:ON、S2:OFF」の状態を、第1状態(あるいは、発光状態)とも称する。これに対し、「S1:OFF、S2:ON」の状態を、第2状態(あるいは、キャリア解放状態)とも称する。S1・S2のそれぞれの開閉状態を交互に変化させることにより、第1状態と第2状態とを切り替えることができる。
 なお、本発明の一態様に係る発光素子の駆動方法に関し、メイン回路を開閉する工程を、第1工程とも称する。これに対し、第3電極8とメイン回路との電気的な接続を開閉する工程を、第2工程とも称する。第1状態と第2状態との切り替えは、第1工程と第2工程との切り替えと読み替えることができる。
 (比較例)
 発光素子100の効果の説明に先立ち、比較例について述べる。比較例の発光素子は、従来の発光素子(より具体的には、EL素子)の一例である。比較例の発光素子は、発光素子100とは異なり、第3電極を有していない。このため、比較例では、発光素子100とは異なり、第1状態と第2状態との切り替えが行うことができない。
 図6は、比較例について説明する図である。なお、図6の「EML」は、発光層を表す。一般的な発光素子(EL素子)では、第1電極と第2電極とが電気的に接続されることにより、キャリアが発光層に注入され、当該発光層に発光が生じる。それゆえ、発光素子の発光時には、発光層とキャリア輸送層との界面に、余剰キャリアが蓄積しうる。図6の例では、EMLとETLの界面に、余剰キャリアとしての正孔が蓄積している。
 余剰キャリアが蓄積した場合、発光層内のキャリア注入バランスが崩れるため、発光素子の性能低下(例:発光効率の低下及び輝度の低下)が生じうる。また、蓄積した余剰キャリアは、発光層又は当該発光層と隣接する機能層(例:キャリア輸送層)に劣化を生じさせうる。
 (発光素子100における第1状態と第2状態との切り替え)
 図5を再び参照し、発光素子100における第1状態と第2状態との切り替えについて説明する。図5に示される通り、発光素子100は、比較例の発光素子とは異なり、発光層4(EML)と電子輸送層5b(ETL)との間に、第3電極8を有している。
 図5の「発光時」に示されるように、第1状態では、第1電極2と第2電極6とが電気的に接続されている。このため、第1状態では、発光層4と第3電極8との界面(発光層4の、電子輸送層5b側の界面)に、余剰キャリアとしての正孔が蓄積しうる。
 これに対し、図5の「キャリア解放時」に示されるように、第2状態では、第1電極2と第2電極6とは、電気的に接続されていない。その替わり、第2状態では、第1電極2と第3電極8とが電気的に接続されている。このため、第2状態では、第3電極8及びS2を介して、発光層4の前記界面に蓄積した余剰キャリア(正孔)を解放できると想定される。
 なお、図5を参照した上述の例では、第3電極8は、電子輸送層5bと同じ材料(例:TiO)によって形成されている。また、第3電極8の厚さは、5~20nmである。この場合、第3電極8は、(i)第1状態では電子輸送層5bと同じ機能を有し、(ii)第2状態では電極として機能する。
 (効果)
 以上のように、発光素子100によれば、比較例とは異なり、第3電極8によって、余剰キャリアを解放することが可能であると想定される。具体的には、第1状態と第2状態とを切り替えつつ、発光素子100を駆動することにより、蓄積された余剰キャリアを解放できると想定される。
 それゆえ、発光層4内のキャリア注入バランスを保ちつつ、当該発光層4を発光させることができるので、発光素子100の性能低下を防止できる。すなわち、発光素子100によれば、従来よりも高性能な発光素子を実現できる。加えて、第1状態と第2状態とを切り替えつつ、発光素子100を駆動することにより、発光層4及び各機能層の劣化を防止することもできる。その結果、発光素子100の信頼性を向上させることもできる。このように、発光素子100によれば、信頼性の高い発光素子を提供できる。
 (第1状態と第2状態との切り替えの周波数)
 図7は、公知のフリッカーテストの結果の一例を示すグラフである(出典:非特許文献1)。図7のフリッカー閾値(縦軸)は、「ある点滅刺激の明るさ(横軸)において、人間が当該点滅刺激を視認できるフリッカー周波数(点滅周波数)の上限値」を意味する。
 図7によれば、一般的な点滅刺激の明るさの範囲において、フリッカー閾値は40Hzよりも低い。そこで、実施形態1では、40Hz以上の周波数で、第1状態と第2状態との切り替えが行われることが好ましい。すなわち、実施形態1では、S1とS2とは、40Hz以上の周波数(スイッチング周波数)で交互にスイッチングされることが好ましい。
 スイッチング周波数を40Hz以上に設定すれば、第1状態と第2状態との切り替えに伴って発生するフリッカーは、ユーザにほぼ視認されないと期待される。それゆえ、フリッカーがユーザにもたらす悪影響(例:不快感)を低減しつつ、余剰キャリアを解放できると想定される。加えて、スイッチング周波数を40Hz以上に設定すれば、余剰キャリアの蓄積時間を十分に小さくできるので、発光層4及び各機能層の劣化をより確実に防止できる。その結果、発光素子100の信頼性をさらに向上させることができる。
 (発光素子100における各発光部と第3電極との位置関係)
 図8は、発光素子100における各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。上述の図4にも示されている通り、発光素子100では、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとは、Y方向(第1方向)に沿ってこの順番に繰り返して配列されている。そして、図8に示される通り、発光素子100では、赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bのそれぞれは、X方向(第2方向)に沿って複数個配列されている。
 図8の例では、X方向が各発光部の長辺方向であり、Y方向が各発光部の短辺方向である。図8の例では、赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bのそれぞれのサイズは等しい。このため、赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bはそれぞれ、同一のアスペクト比(短辺の長さに対する長辺の長さの比率)を有している。従って、図8の例における赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bはいずれも、特定発光部(後述)に該当する。
 図8に示されるように、発光素子100において、第3電極8は、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとを横切るように、Y方向に沿って形成されている(上述の図3も参照)。さらに、第3電極8は、(i)赤色発光部4Rと緑色発光部4Gとの間、(ii)緑色発光部4Gと青色発光部4Bとの間、及び、(iii)青色発光部4Bと赤色発光部4Rとの間において、バンク70の少なくとも一部を覆うように形成されている。図8に示されるように第3電極8を形成することにより、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとに対して、同時に余剰キャリアの解放を行うことができると想定される。
 〔変形例〕
 図9は、発光素子100の一変形例としての発光素子100Vにおける、各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。図9は、図8と対になる図である。発光素子100Vにおける赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bのサイズ及び配置は、発光素子100と同様である。
 但し、発光素子100Vでは、発光素子100とは異なり、X方向(第2方向)に沿って、第3電極8が形成されている。より具体的には、発光素子100Vでは、第3電極8は、(i)複数個の赤色発光部4R、(ii)複数個の緑色発光部4G、及び、(iii)複数個の青色発光部4Bを横切るように形成されている。さらに、発光素子100Vでは、第3電極8は、(i)複数個の赤色発光部4Rの間、(ii)複数個の緑色発光部4Gの間、及び、(iii)複数個の青色発光部4Bの間において、バンク70の少なくとも一部を覆うように形成されている。
 図9に示されるように第3電極8を形成することにより、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとに対して、個別に余剰キャリアの解放を行うことができると想定される。一般に、発光部内の余剰キャリアの蓄積傾向は、当該発光部の材料(より詳細には、当該材料のエネルギー準位)に依存する。従って、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとでは、余剰キャリアの蓄積しやすさが異なると考えられる。図9の構成によれば、各発光部の材料の違いを考慮し、各発光部に対して個別に余剰キャリアの解放を行うことができると想定される。
 〔変形例〕
 図10は、発光素子100の別の変形例としての発光素子100Pにおける、各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。発光素子100Pの赤色発光部、緑色発光部、及び青色発光部をそれぞれ、赤色発光部4RP(第1発光部)、緑色発光部4GP(第2発光部)、及び青色発光部4BP(第3発光部)と称する。
 発光素子100Pでは、発光素子100とは異なり、赤色発光部4RP、緑色発光部4GP、及び青色発光部4BPはそれぞれ、異なる形状を有している。より具体的には、赤色発光部4RP、緑色発光部4GP、及び青色発光部4BPは、それぞれ異なるアスペクト比を有している。
 以下、第1~第3発光部(赤色発光部4RP、緑色発光部4GP、及び青色発光部4BP)のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を、特定発光部と称する。また、第1~第3発光部のうち、特定発光部と除いた発光部を、非特定発光部と称する。図10の例では、第1~第3発光部のうち、第2発光部(緑色発光部4GP)が、最大のアスペクト比を有している。このように、図10における緑色発光部4GPは、特定発光部の一例である。また、図10における赤色発光部4RP(第1発光部)及び青色発光部4BP(第3発光部)は、非特定発光部の一例である。
 本発明の一態様に係る発光素子において、X方向(第2方向)は、「特定発光部の長辺方向」として定義されてよい。この場合、Y方向(第1方向)は、「X方向(第2方向)に交差する方向」として定義されてよい。この場合、例えば、Y方向は、「特定発光部の短辺方向」として定義されてよい。
 発光素子100Qでは、あるX方向の位置では、Y方向に沿って、赤色発光部4RPと緑色発光部4GPと青色発光部4BPとが、Y方向に沿って、この順番に繰り返して配列されている。また、別のX方向の位置では、Y方向に沿って、青色発光部4BPと緑色発光部4GPと赤色発光部4RPとが、この順番に繰り返して配列されている。
 図11は、発光素子100のさらに別の変形例としての発光素子100Qにおける、各発光部と第3電極との位置関係を説明する図である。発光素子100Qの赤色発光部、緑色発光部、及び青色発光部をそれぞれ、赤色発光部4RQ(第1発光部)、緑色発光部4GQ(第2発光部)、及び青色発光部4BQ(第3発光部)と称する。
 図11の例では、第1~第3発光部のうち、第3発光部(青色発光部4BQ)が、最大のアスペクト比を有している。このように、図11における青色発光部4BQは、特定発光部の別の例である。また、図11における赤色発光部4RQ(第1発光部)及び緑色発光部4GQ(第2発光部)は、非特定発光部の別の例である。
 発光素子100Qでは、あるX方向の位置では、赤色発光部4RPと青色発光部4BPとが、Y方向に沿って、この順番に繰り返して配列されている。また、別のX方向の位置では、緑色発光部4GQと青色発光部4BPとが、Y方向に沿って、この順番に繰り返して配列されている。
 図10及び図11に示されるように、本発明の一態様に係る発光素子では、第1~第3発光部のうちの少なくとも2つの発光部(すなわち、少なくとも2色の発光部)が、Y方向(第1方向)に沿って繰り返して配列されていてもよい。
 本発明の一態様に係る発光素子では、第3電極は、上記少なくとも2つの発光部を横切るように、Y方向に沿って形成されていることが好ましい(例えば、図11を参照)。第3電極は、第1発光部と第2発光部と第3発光部とを横切るように、Y方向に沿って形成されていることがより好ましい(例えば、図10を参照)。
 〔実施形態2〕
 図12は、実施形態2の発光素子200の要部の構成を説明する図である。発光素子200は、発光素子100の第3電極8に替えて、第3電極28を備えている。後述する通り、第3電極28は、互いに平行に延伸する複数の線状部280(第1線状部)を有している。
 上述の通り、第3電極8は、平板状の電極であった。これに対し、第3電極28は、発光層4の一部を覆う線状の電極である。このように、実施形態2では、第3電極の形状が実施形態1とは異なる。本発明の一態様における第3電極は、その少なくとも一部が発光層4と重畳するように設けられていればよい。
 (発光素子200の製造工程)
 図13~図14は、発光素子200の製造工程(工程1B~5B)の流れを説明する図である。図13には工程1B~3Bが、図14には工程4B~5Bが、それぞれ示されている。
 (工程1B~2B)
 工程1A~2Aと同様であるため、説明を省略する。
 (工程3B)
 発光層4上に、線状部280を有する第3電極28を形成する。第3電極28の形成は、例えばメタルマスクを用いたスパッタリングによって行われてよい。図13の例では、線状部280は、Y方向に沿って形成されている。工程3Bの説明図におけるd3は、第3電極28の厚さ(換言すれば、線状部280の厚さ)を表す。実施形態1と同様に、d3は、5~20nmであることが好ましい。また、w3は、線状部280の幅(線幅)を表す。
 (工程4B)
 工程3Bの完了後、電子輸送層5bを形成する。図14に示される通り、電子輸送層5bは、第3電極28及びバンク70の上面を覆う。
 (工程5B)
 電子輸送層5b上に、第2電極6を形成する。
 (発光素子200における余剰キャリアの解放)
 図15は、実施形態2における、駆動回路90と第1~第3電極との関係について説明する図である。図15に示される通り、発光素子200における、電源Eと第1~第3電極との接続関係の極性は、発光素子100の場合と同様である。従って、発光素子200では、第3電極28は、S2を介して、電源Eの陰極に電気的に接続されている。
 発光素子200においても、発光素子100と同様に、駆動回路90によって第1状態と第2状態との切り替えを行うことができる。発光素子200では、第2状態において、第3電極28及びS2を介して、発光層4の界面に蓄積した余剰キャリア(正孔)を解放できると想定される。それゆえ、発光素子200においても、発光素子100と同様の効果を奏する。すなわち、発光素子200によっても、信頼性の高い発光素子を提供できる。
 (発光素子200の効果)
 さらに、上述の通り、発光素子200では、発光素子100とは異なり、第3電極(例:第3電極28)は、発光層4の一部を覆うように形成されている。言い換えれば、発光素子200では、発光素子100とは異なり、第3電極によって覆われていない開口部が、各サブ画素内に設けられている。それゆえ、発光素子200では、発光素子100に比べ、発光層4から発せられた光が、第3電極によって遮られにくくなる。
 また、開口部から前記光を出射させることができるので、第3電極材料として金属材料を用いることもできる。一例として、第3電極28は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物、もしくは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる。
 なお、上述のw3(線状部280の幅)は、0.5~20μmであることが好ましい。w3の下限値0.5μmは、線状部280の量産性を考慮して設定された数値である。w3が0.5μmよりも小さい場合、線状部280が微細であるので、当該線状部280の量産性が低下しうる。
 また、w3の上限値20μmは、各サブ画素の開口率を考慮して設定された数値である。一例として、各サブ画素の面積が10000μmである場合(より具体的には、各サブ画素のサイズが縦100μm×横100μmである場合)を考える。この場合、w3を20μmに設定すれば、開口率は0.8となる。w3を20μmよりも大きく設定した場合、開口率が0.8を下回るので、発光素子200の光取り出し効率が低下しうる。
 なお、線状部280の本数は、1~40本であることが好ましい。当該本数の上限値である40本は、各サブ画素の開口率を考慮して設定された数値である。w3が0.5μmである場合に、面積10000μmのサブ画素において、開口率を0.8以上にするためには、線状部280の本数を40本以内にする必要がある。
 〔変形例〕
 w3は、非発光領域(バンク)上においては、発光領域(各発光部)上に比べて、大きく設定されてもよい。これにより、発光素子200の光取出効率を維持しつつ、第3電極28による余剰キャリア解放作用を促進できる。
 〔実施形態3〕
 図16~図18は、実施形態3の発光素子300の製造工程(工程1C~7C)の流れを説明する図である。図16には工程1C~3Cが、図17には工程4C~5Cが、図18には工程6C~7Cが、それぞれ示されている。以下の説明では、簡単のため、発光素子300が発光素子100と同様の第3電極(第3電極8)を有する場合を例示する。従って、工程1C~7Cはそれぞれ、上述の工程1A~7Aに対応する。但し、当然ながら、発光素子300は、第3電極8に替えて、第3電極28を有していてもよい。
 図18に示されるように、発光素子300は、発光素子100の第1電極2及び第2電極6に替えて、第1電極2V及び第2電極6Vを備えている。第1電極2Vはカソードであり、第2電極6Vはアノードである。つまり、発光素子300では、発光素子100に対し、アノードとカソードとの位置が逆転している。これに伴い、発光素子300では、アノードとカソードとに関連する各機能層の位置についても、発光素子100とは逆転している。
 (工程1C)
 まず、不図示のTFT基板上に、第1電極2V(カソード)を形成する。そして、第1電極2Vの形成後、バンク70を形成する。続いて、バンク70の形成後、第1電極2V上に電子輸送層5bを形成する。
 (工程2C)
 公知の成膜手法を用いて、電子輸送層5b上に、発光層4を形成する。
 (工程3C~5C)
 工程3A~5Aと同様であるため、説明を省略する。
 (工程6C)
 工程5Cの完了後、残留しているレジスト71を除去する。そして、レジスト71の除去後、正孔注入/輸送層3を形成する。図18に示される通り、正孔注入/輸送層3は、第3電極8及びバンク70の上面を覆う。
 (工程7C)
 正孔注入/輸送層3上に、第2電極6V(アノード)を形成する。なお、第2電極6Vの形成に先立ち、必要に応じて、バンク70上の正孔注入/輸送層3を、例えばアッシングによって選択に除去してもよい。図18では、参考のため、工程7Cの上面図に対するb-b断面図がさらに示されている。
 (発光素子300における余剰キャリアの解放)
 図19は、実施形態3における、駆動回路90と第1~第3電極との関係について説明する図である。図19は、図5と対になる図である。図19に示される通り、発光素子300では、アノード(第1電極2V)が、電源Eの陰極に電気的に接続されている。そして、カソード(第2電極6V)が、S1を介して、電源Eの陽極に電気的に接続されている。また、第3電極8は、S2を介して、電源Eの陽極に電気的に接続されている。このように、発光素子300では、電源Eと第1~第3電極との接続関係の極性が、発光素子100の場合とは反転している。
 発光素子300においても、発光素子100と同様に、駆動回路90によって第1状態と第2状態との切り替えを行うことができる。図19の「発光時」に示されるように、第1状態では、第1電極2Vと第2電極6Vとが電気的に接続されている。このため、第1状態では、発光層4と第3電極8との界面(発光層4の、正孔注入/輸送層3側の界面)に、余剰キャリアとしての電子が蓄積しうる。
 これに対し、図19の「キャリア解放時」に示されるように、第2状態では、第1電極2Vと第2電極6Vとは、電気的に接続されていない。その替わり、第2状態では、第1電極2Vと第3電極8とが電気的に接続されている。このため、第2状態では、第3電極8及びS2を介して、発光層4の前記界面に蓄積した余剰キャリア(電子)を解放できると想定される。
 以上のように、発光素子300においても、発光素子100と同様の効果を奏する。すなわち、発光素子300によっても、信頼性の高い発光素子を提供できる。
 〔実施形態4〕
 図20~図22は、実施形態4の発光素子400の製造工程(工程1D~7D)の流れを説明する図である。図20には工程1D~3Dが、図21には工程4D~5Dが、図22には工程6D~7Dが、それぞれ示されている。なお、図20~図22では、図2~図4とは異なり、基板1が図示されている。
 図22に示されるように、発光素子400は、発光素子100~300とは異なり、第4電極48をさらに備える。本発明の一態様に係る第4電極は、上述の第3電極と対になる電極である。実施形態4では、発光素子400が第3電極28を有している場合を例示する。但し、発光素子400は、第3電極28に替えて、第3電極8を有していてもよい。この場合、発光素子400は、第3電極8と同様の形状の第4電極を有していればよい。本発明の一態様における第4電極は、その少なくとも一部が発光層4と重畳するように設けられていればよい。実施形態4の例では、第4電極48は、発光層4と接する。
 (工程1D)
 不図示のTFT基板上に、第1電極2(アノード)を形成する。
 (工程2D)
 第1電極2の形成後、バンク70を形成する。なお、実施形態4では、実施形態1とは異なり、赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとが、X方向(上面図における、紙面の左右方向)に沿ってこの順番に繰り返して配列されるように、発光素子400が製造される。従って、図20~図22におけるX方向は、第1方向の別の例である。加えて、実施形態4では、Y方向(上面図における、紙面の上下方向)に沿って、赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bのそれぞれが複数個配列されるように、発光素子400が製造される。従って、図20~図22におけるY方向は、第2方向の別の例である。発光素子400では、X方向に沿って繰り返して配列された赤色発光部4Rと緑色発光部4Gと青色発光部4Bとを分離するように、Y方向に沿ったバンク70が形成される。
 (工程3D)
 バンク70の形成後、第1電極2上に正孔注入/輸送層3を形成する。実施形態1と同様に、まず、第1電極2上に、正孔注入層3aを形成する。続いて、正孔注入層3a上に正孔輸送層3bを形成する。
 (工程4D)
 正孔輸送層3b上に、第3電極28を形成する。線状部280は、Y方向に沿って(換言すれば、バンク70に沿って)形成されている。なお、図21の工程4Dの説明図におけるd3は、第3電極28の厚さ(換言すれば、線状部280の厚さ)を表す。また、w3は、線状部280の幅を表す。
 (工程5D)
 正孔輸送層3b上に、発光層4を形成する。
 (工程6D)
 発光層4上に、第4電極48を形成する。第4電極48は、第3電極28と同様の方法によって形成されてよい。実施形態4では、第4電極48は、第3電極28と同様の形状を有する。すなわち、第4電極48は、互いに平行に延伸する複数の線状部480(第2線状部)を有する。図22の例では、線状部480は、Y方向に沿って形成されている。従って、線状部280と線状部480とは、互いに平行である。なお、図22の工程6Dの説明図におけるd4は、第4電極48の厚さ(換言すれば、線状部480の厚さ)を表す。また、w4は、線状部480の幅を表す。
 なお、第4電極48の好適な材料は、第3電極28と同様である。従って、例えば、第4電極48は、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる。
 また、第4電極48の好適な各種寸法は、第3電極28と同様である。従って、d4は、5~20nmであることが好ましい。加えて、w4は、0.5~20μmであることが好ましい。
 (工程7D)
 第4電極48の形成後、発光層4上に電子輸送層5bを形成する。その後、電子輸送層5b上に、第2電極6(カソード)を形成する。
 (駆動回路90V)
 発光素子400は、駆動回路90に替えて、駆動回路90Vをさらに備えていることが好ましい。図23は、駆動回路90Vと第1~第4電極との関係について説明する図である。図23に示されるように、駆動回路90Vは、駆動回路90のS2に替えて、スイッチS2Vを備える。S2Vは、実施形態4における第2スイッチである。
 S2Vは、第3電極28と第4電極48との電気的な接続を切り替える(開閉する)スイッチである。図23の例では、第3電極28と第4電極48とは、S2Vを介して、互いに電気的に接続されている。発光素子400では、発光素子100とは異なり、第3電極28は電源Eとは電気的に接続されていない。
 他方、図23の「発光時」に示されるように、S1がONの場合、発光層4が発光する。発光時には、S2VはOFFされている。このため、第3電極28と第4電極48とは電気的に接続されていない。他方、図23の「キャリア解放時」に示されるように、S2VがONの場合、第3電極28と第4電極48とが電気的に接続される。図23の例では、第3電極28と第4電極48とが等電位となる。実施形態1と同様に、キャリア解放時にはS1はOFFされている。このように、キャリア解放時には、発光層4の発光が停止されている。
 実施形態4では、「S1:ON、S2V:OFF」の状態を、第1状態(あるいは、発光状態)とも称する。これに対し、「S1:OFF、S2V:ON」の状態を、第3状態とも称する。第3状態は、実施形態4におけるキャリア解放状態である。S1・S2Vのそれぞれの開閉状態を交互に変化させることにより、第1状態と第3状態とを切り替えることができる。
 なお、本発明の一態様に係る発光素子の駆動方法に関し、第3電極28と第4電極48との電気的な接続を開閉する工程を、第3工程とも称する。第1状態と第3状態との切り替えは、第1工程と第3工程との切り替えと読み替えることができる。
 (発光素子400における第1状態と第3状態との切り替え)
 図23に示されるように、発光素子400は、発光層4(EML)と正孔輸送層3b(HTL)との間に、第3電極28を有している。そして、発光素子400は、発光層4と電子輸送層5b(ETL)との間に、第4電極48をさらに有している。そして、図23の「発光時」に示される通り、第1状態では、第1電極2と第2電極6とが電気的に接続される。このため、第1状態では、発光層4と第3電極28との界面(発光層4の、正孔輸送層3b側の界面)に、余剰キャリアとしての電子が蓄積しうる。また、第1状態では、発光層4と第4電極48との界面(発光層4の、電子輸送層5b側の界面)に、余剰キャリアとしての正孔が蓄積しうる。
 これに対し、図23の「キャリア解放時」に示されるように、第3状態では、第1電極2と第2電極6とは電気的に接続されていない。その替わり、第3状態では、第3電極28と第4電極48とが電気的に接続されている。その結果、第3状態において、(i)発光層4と第3電極28との界面に蓄積された電子を第3電極28から引き出すとともに、(ii)発光層4と第4電極48との界面に蓄積された正孔を第4電極48から引き出すことができる。
 (発光素子400の効果)
 発光素子400によれば、第4電極48を設けることによって、電子及び正孔の両方を解放できると想定される。すなわち、発光素子400によれば、発光素子100~300とは異なり、正負いずれの極性の余剰キャリアをも解放できると想定される。それゆえ、発光素子100~300に比べ、より効果的に発光層4内のキャリア注入バランスを保つことが可能となる。その結果、さらに高性能な発光素子を実現できる。また、発光素子の信頼性をさらに高めることもできる。このように、発光素子400によれば、さらに信頼性の高い発光素子を提供できる。
 加えて、発光素子400では、発光素子100~300とは異なり、余剰キャリアを解放するための電源が不要である。このため、発光素子400によれば、発光素子100~300に比べ、より低い電力によって余剰キャリアを解放できると想定される。すなわち、発光素子400は、発光素子の省電力化により好適である。
 なお、実施形態1と同様の論旨により、発光素子400においても、40Hz以上の周波数で、第1状態と第3状態との切り替えが行われることが好ましい。すなわち、実施形態4では、S1とS2Vとは、40Hz以上の周波数で交互にスイッチングされることが好ましい。
 〔実施形態5〕
 図24~図26は、実施形態5の発光素子500の製造工程(工程1E~7E)の流れを説明する図である。図24には工程1E~3Eが、図25には工程4E~5Eが、図26には工程6E~7Eが、それぞれ示されている。
 図26に示されるように、発光素子500は、発光素子400とは異なり、第1電極2V(カソード)及び第2電極6V(アノード)を備えている。つまり、発光素子500では、発光素子400に対し、アノードとカソードとの位置が逆転している。これに伴い、発光素子500では、アノードとカソードとに関連する各機能層の位置についても、発光素子400とは逆転している。
 (工程1E)
 不図示のTFT基板上に、第1電極2V(カソード)を形成する。
 (工程2E)
 工程2Dと同様であるため、説明を省略する。
 (工程3E)
 バンク70の形成後、第1電極2上に電子輸送層5bを形成する。
 (工程4E)
 電子輸送層5b上に、第3電極28を形成する。
 (工程5E)
 電子輸送層5b上に、発光層4を形成する。
 (工程6E)
 工程6Dと同様であるため、説明を省略する。
 (工程7E)
 第4電極48の形成後、発光層4上に正孔注入/輸送層3を形成する。その後、正孔注入/輸送層3上に、第2電極6V(アノード)を形成する。
 (発光素子500の効果)
 発光素子500によっても、発光素子400と同様の効果を奏する。本発明の一態様に係る発光素子において、(i)第3電極は第1電極側の電荷輸送層と発光層との間に配置され、かつ、(ii)第4電極は第2電極側の電荷輸送層と発光層との間に配置されていればよい。このように、本発明の一態様に係る発光素子では、発光層を挟むように、第3電極と第4電極とが配置されていればよい。
 例えば、上述の発光素子400では、(i)第3電極28は第1電極2側の電荷輸送層(正孔注入/輸送層3)と発光層4との間に配置されており、かつ、(ii)第4電極48は第2電極6側の電荷輸送層(電子輸送層5b)と発光層4との間に配置されている。これに対し、発光素子500では、(i)第3電極28は第1電極2V側の電荷輸送層(電子輸送層5b)と発光層4との間に配置されており、(ii)第4電極48は第2電極6V側の電荷輸送層(正孔注入/輸送層3)と発光層4との間に配置されている。発光素子400・500のいずれの構成においても、発光層4を挟むように、第3電極28と第4電極48とが配置されている。
 〔実施形態6〕
 図27~図28は、実施形態6の発光素子600の製造工程(工程1F~7F)の流れを説明する図である。発光素子600は、発光素子400の一変形例である。発光素子600は、第3電極28及び第4電極48に替えて、第3電極28V及び第4電極48Vを備える。発光素子600によっても、発光素子400と同様の効果を奏する。
 工程1F~3Fについては、工程1D~7Dと同様であるため、説明及び図示を省略する。このため、図27には工程4F~5Fが、図28には工程6F~7Fが、それぞれ示されている。
 (工程4F)
 工程3Fの後、正孔輸送層3b上に、第3電極28Vを形成する。第3電極28Vは、各発光部(赤色発光部4R、緑色発光部4G、及び青色発光部4Bのそれぞれ)に対応する正孔輸送層3bの外周の少なくとも3辺を取り囲むように形成される。図27の例では、第3電極28Vは、各発光部に対応する正孔輸送層3bの外周の4辺を取り囲む。
 (工程5F)
 正孔輸送層3b上及び第3電極28V上に、発光層4を形成する。実施形態6における第3電極28Vは、各発光部の外周の4辺を取り囲む。
 (工程6F)
 発光層4上に、第4電極48Vを形成する。図28の例では、第4電極48Vは、第3電極28Vと同様の形状を有する。すなわち、第4電極48Vは、各発光部の外周の4辺を取り囲む。但し、第3電極28V及び第4電極48Vはいずれも、各発光部の外周の少なくとも3辺を取り囲んでいればよい。
 第3電極28V及び第4電極48Vの厚さは、5~20nmであることが好ましい。なお、第3電極28V及び第4電極48Vはそれぞれ、互いに平行に延伸する複数の線状部(第1線状部及び第2線状部)を有していてよい。この場合、第1線状部及び第2線状部のそれぞれの幅は、0.5~5μmであることが好ましい。当該幅の下限値0.5μmは、第3電極28V及び第4電極48Vの量産性を考慮して設定された数値である。また、当該幅の上限値5μmは、各サブ画素の開口率(0.8)を考慮して設定された数値である。
 (工程7F)
 第4電極48Vの形成後、発光層4上に電子輸送層5bを形成する。その後、電子輸送層5b上に、第2電極6を形成する。
 〔実施形態7〕
 図29~図30は、実施形態7の発光素子700の製造工程(工程1G~7G)の流れを説明する図である。発光素子700は、発光素子500の一変形例である。発光素子700は、第3電極28及び第4電極48に替えて、第3電極28V及び第4電極48Vを備える。発光素子700によっても、発光素子500と同様の効果を奏する。
 工程1G~3Gについては、工程1E~7Eと同様であるため、説明及び図示を省略する。このため、図29には工程4G~5Gが、図30には工程6G~7Gが、それぞれ示されている。
 (工程4G)
 工程3Gの後、電子輸送層5b上に、第3電極28Vを形成する。図30の例では、第3電極28Vは、各発光部に対応する電子輸送層5bの外周の4辺を取り囲む。
 (工程5G)
 電子輸送層5b上及び第3電極28V上に、発光層4を形成する。実施形態6における第3電極28Vは、各発光部の外周の4辺を取り囲む。
 (工程6G)
 上述の工程6Fと同様であるため、説明を省略する。
 (工程7G)
 第4電極48Vの形成後、発光層4上に正孔注入/輸送層3を形成する。その後、正孔注入/輸送層3上に、第2電極6Vを形成する。
 〔まとめ〕
 態様1の発光素子では、第1電極、発光層、及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極が設けられ、前記第3電極は前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置される。
 態様2の発光素子では、前記第3電極は前記発光層と接する。
 態様3の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、少なくとも2つの発光部が、前記第1方向に沿って繰り返して配列され、前記第3電極は、上記少なくとも2つの発光部を横切るように前記第1方向に沿って形成される。
 態様4の発光素子では、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを横切るように前記第1方向に沿って形成される。
 態様5の発光素子は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部との間、前記第2発光部と前記第3発光部との間、及び、前記第3発光部と前記第1発光部との間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される。
 態様6の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、前記第1発光部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、前記第2発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、及び、前記第3発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、前記第3電極は、前記複数個の第1発光部、前記複数個の第2発光部、及び前記複数個の第3発光部を横切るように前記第2方向に沿って形成される。
 態様7の発光素子は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、前記第3電極は、前記複数個の第1発光部の間、前記複数個の第2発光部の間、及び、前記複数個の第3発光部の間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される。
 態様8の発光素子では、前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第1電極側に配置される。
 態様9の発光素子では、前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第2電極側に配置される。
 態様10の発光素子では、前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物からなる。
 態様11の発光素子では、前記第3電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である。
 態様12の発光素子では、前記第3電極は、前記発光層の一部を覆って線状に形成される。
 態様13の発光素子では、前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物、もしくは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる。
 態様14の発光素子では、前記第3電極は、互いに平行に延伸する複数の線状部を有し、前記線状部の幅が0.5μm以上かつ20μm以下であり、前記線状部の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である。
 態様15の発光素子では、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極が設けられ、前記発光素子は、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路と、前記回路を開閉する第1スイッチと、前記第3電極と前記回路との電気的な接続を開閉する第2スイッチと、を備える。
 態様16の発光素子では、前記第1スイッチと前記第2スイッチとが、40Hz以上の周波数で交互にスイッチングされる。
 態様17の発光素子では、前記第3電極は前記発光層と接する。
 態様18の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、少なくとも2つの発光部が、前記第1方向に沿って繰り返して配列され、前記第3電極は、上記少なくとも2つの発光部を横切るように前記第1方向に沿って形成される。
 態様19の発光素子では、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを横切るように前記第1方向に沿って形成される。
 態様20の発光素子は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部との間、前記第2発光部と前記第3発光部との間、及び、前記第3発光部と前記第1発光部との間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される。
 態様21の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、前記第1発光部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、前記第2発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、及び、前記第3発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、前記第3電極は、前記複数個の第1発光部、前記複数個の第2発光部、及び前記複数個の第3発光部を横切るように前記第2方向に沿って形成される。
 態様22の発光素子は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、前記第3電極は、前記複数個の第1発光部の間、前記複数個の第2発光部の間、及び、前記複数個の第3発光部の間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される。
 態様23の発光素子では、前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第1電極側に配置される。
 態様24の発光素子では、前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第2電極側に配置される。
 態様25の発光素子では、前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物からなる。
 態様26の発光素子では、前記第3電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である。
 態様27の発光素子では、前記第3電極は、前記発光層の一部を覆って線状に形成される。
 態様28の発光素子では、前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物、もしくは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる。
 態様29の発光素子では、前記第3電極は、互いに平行に延伸する複数の線状部を有し、前記線状部の幅が0.5μm以上かつ20μm以下であり、前記線状部の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である。
 態様30の発光素子では、前記第3電極が、前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置されており、前記発光素子は、前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置された第4電極をさらに備える。
 態様31の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、前記発光素子は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第1発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第2発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第3発光部とを分離するように前記第2方向に沿って形成されたバンクをさらに備え、前記第3電極と前記第4電極とが、前記バンクに沿って前記発光層の一部を覆う線状に形成される。
 態様32の発光素子では、前記第3電極と前記第4電極とは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる。
 態様33の発光素子では、前記第3電極及び前記第4電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である。
 態様34の発光素子では、前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μm以上かつ20μm以下である。
 態様35の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第3電極及び前記第4電極が、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部の外周の少なくとも3辺を取り囲むように設けられている。
 態様36の発光素子では、前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μmかつ以上5μm以下である。
 態様37の発光素子では、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極及び第4電極が設けられ、前記第3電極は、前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記第4電極は、前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記発光素子は、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路と、前記回路を開閉する第1スイッチと、前記第3電極と前記第4電極との電気的な接続を開閉する第2スイッチと、を備える。
 態様38の発光素子では、前記第1スイッチと前記第2スイッチとが、40Hz以上の周波数で交互にスイッチングされる。
 態様39の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、前記発光素子は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第1発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第2発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第3発光部とを分離するように前記第2方向に沿って形成されたバンクをさらに備え、前記第3電極と前記第4電極とが、前記バンクに沿って前記発光層の一部を覆う線状に形成される。
 態様40の発光素子では、前記第3電極と前記第4電極とは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる。
 態様41の発光素子では、前記第3電極及び前記第4電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である。
 態様42の発光素子では、前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μm以上かつ20μm以下である。
 態様43の発光素子では、前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、前記第3電極及び前記第4電極が、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部の外周の少なくとも3辺を取り囲むように設けられている。
 態様44の発光素子では、前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μmかつ以上5μm以下である。
 態様45の発光素子の駆動方法は、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように形成された第3電極、及び、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路が設けられる発光素子の駆動方法であって、前記回路を開閉する第1工程と、前記第3電極と前記回路との電気的な接続を開閉する第2工程と、を含む。
 態様46の発光素子の駆動方法は、前記第1工程と前記第2工程とを40Hz以上の周波数で切り替えながら実行する。
 態様47の発光素子の駆動方法は、第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極及び第4電極が設けられ、前記第3電極は前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記第4電極は前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路を備える発光素子の駆動方法であって、前記回路を開閉する第1工程と、前記第3電極と前記第4電極との電気的な接続を開閉する第3工程と、を含む。
 態様48の発光素子の駆動方法は、前記第1工程と前記第3工程とを40Hz以上の周波数で切り替えながら実行する。
 〔付記事項〕
 本発明の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
 1 基板
 2 第1電極(アノード)
 2V 第1電極(カソード)
 3 正孔注入/輸送層(電荷輸送層)
 3a 正孔注入層
 3b 正孔輸送層
 4 発光層
 4R 赤色発光部(第1発光部,特定発光部)
 4G 緑色発光部(第2発光部,特定発光部)
 4B 青色発光部(第3発光部,特定発光部)
 4RP 赤色発光部(第1発光部)
 4GP 緑色発光部(第2発光部,特定発光部)
 4BP 青色発光部(第3発光部)
 4RQ 赤色発光部(第1発光部)
 4GQ 緑色発光部(第2発光部)
 4BQ 青色発光部(第3発光部,特定発光部)
 5 電子注入/輸送層(電荷輸送層)
 5b 電子輸送層
 6 第2電極(カソード)
 6V 第2電極(アノード)
 8、28、28V 第3電極
 48、48V 第4電極
 70 バンク
 90、90V 駆動回路(回路)
 100、100V、100P、100Q、200、300、400、500、600、700 発光素子
 280 線状部(第1線状部)
 480 線状部(第2線状部)
 E 電源
 S1 スイッチ(第1スイッチ)
 S2、S2V スイッチ(第2スイッチ)
 X方向(第2方向,第1方向)
 Y方向(第1方向,第2方向)
 d3 第3電極の厚さ(第1線状部の厚さ)
 d4 第4電極の厚さ(第2線状部の厚さ)
 w3 第1線状部の幅
 w4 第2線状部の幅
 

Claims (48)

  1.  第1電極、発光層、及び第2電極がこの順に配置され、
     前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、
     少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極が設けられ、
     前記第3電極は前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置される、
     発光素子。
  2.  前記第3電極は前記発光層と接する、請求項1に記載の発光素子。
  3.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、
     前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、少なくとも2つの発光部が、前記第1方向に沿って繰り返して配列され、
     前記第3電極は、上記少なくとも2つの発光部を横切るように前記第1方向に沿って形成される、請求項1又は2に記載の発光素子。
  4.  前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、
     前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを横切るように前記第1方向に沿って形成される、請求項3に記載の発光素子。
  5.  前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、
     前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部との間、前記第2発光部と前記第3発光部との間、及び、前記第3発光部と前記第1発光部との間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される、請求項3又は4に記載の発光素子。
  6.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、
     前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、
     前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、
     前記第1発光部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、前記第2発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、及び、前記第3発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、
     前記第3電極は、前記複数個の第1発光部、前記複数個の第2発光部、及び前記複数個の第3発光部を横切るように前記第2方向に沿って形成される、請求項1又は2に記載の発光素子。
  7.  前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、
     前記第3電極は、前記複数個の第1発光部の間、前記複数個の第2発光部の間、及び、前記複数個の第3発光部の間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される、請求項6に記載の発光素子。
  8.  前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第1電極側に配置される、請求項1から7の何れか一項に記載の発光素子。
  9.  前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第2電極側に配置される、請求項1から7の何れか一項に記載の発光素子。
  10.  前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物からなる、請求項1から9の何れか一項に記載の発光素子。
  11.  前記第3電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である、請求項1から10の何れか一項に記載の発光素子。
  12.  前記第3電極は、前記発光層の一部を覆って線状に形成される、請求項1から11の何れか一項に記載の発光素子。
  13.  前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物、もしくは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる、請求項12に記載の発光素子。
  14.  前記第3電極は、互いに平行に延伸する複数の線状部を有し、
     前記線状部の幅が0.5μm以上かつ20μm以下であり、前記線状部の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である、請求項12又は13に記載の発光素子。
  15.  第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、
     前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、
     少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極が設けられ、
     前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路と、
     前記回路を開閉する第1スイッチと、
     前記第3電極と前記回路との電気的な接続を開閉する第2スイッチと、
     を備える発光素子。
  16.  前記第1スイッチと前記第2スイッチとが、40Hz以上の周波数で交互にスイッチングされる、請求項15に記載の発光素子。
  17.  前記第3電極は前記発光層と接する、請求項15又は16に記載の発光素子。
  18.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、
     前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、少なくとも2つの発光部が、前記第1方向に沿って繰り返して配列され、
     前記第3電極は、上記少なくとも2つの発光部を横切るように前記第1方向に沿って形成される、請求項15から17の何れか一項に記載の発光素子。
  19.  前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、
     前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを横切るように前記第1方向に沿って形成される、請求項18に記載の発光素子。
  20.  前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、
     前記第3電極は、前記第1発光部と前記第2発光部との間、前記第2発光部と前記第3発光部との間、及び、前記第3発光部と前記第1発光部との間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される、請求項18又は19に記載の発光素子。
  21.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、
     前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、
     前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、
     前記第1発光部は、前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、前記第2発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、及び、前記第3発光部は、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列され、
     前記第3電極は、前記複数個の第1発光部、前記複数個の第2発光部、及び前記複数個の第3発光部を横切るように前記第2方向に沿って形成される、請求項15から17の何れか一項に記載の発光素子。
  22.  前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とを分離するように形成されたバンクをさらに備え、
     前記第3電極は、前記複数個の第1発光部の間、前記複数個の第2発光部の間、及び、前記複数個の第3発光部の間の前記バンクの少なくとも一部を覆うように形成される、請求項21に記載の発光素子。
  23.  前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第1電極側に配置される、請求項15から22の何れか一項に記載の発光素子。
  24.  前記第3電極及び前記電荷輸送層は、前記発光層の前記第2電極側に配置される、請求項15から22の何れか一項に記載の発光素子。
  25.  前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物からなる、請求項15から24の何れか一項に記載の発光素子。
  26.  前記第3電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である、請求項15から25の何れか一項に記載の発光素子。
  27.  前記第3電極は、前記発光層の一部を覆って線状に形成される、請求項15から26の何れか一項に記載の発光素子。
  28.  前記第3電極は、少なくともTiOもしくはAZOを含む化合物、もしくは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる、請求項27に記載の発光素子。
  29.  前記第3電極は、互いに平行に延伸する複数の線状部を有し、
     前記線状部の幅が0.5μm以上かつ20μm以下であり、前記線状部の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である、請求項27又は28に記載の発光素子。
  30.  前記第3電極が、前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置されており、
     前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置された第4電極をさらに備える、請求項1に記載の発光素子。
  31.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、
     前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、
     前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、
     前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第1発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第2発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第3発光部とを分離するように前記第2方向に沿って形成されたバンクをさらに備え、
     前記第3電極と前記第4電極とが、前記バンクに沿って前記発光層の一部を覆う線状に形成される、請求項30に記載の発光素子。
  32.  前記第3電極と前記第4電極とは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる、請求項30又は31に記載の発光素子。
  33.  前記第3電極及び前記第4電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である、請求項30から32の何れか一項に記載の発光素子。
  34.  前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、
     前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μm以上かつ20μm以下である、請求項30から33の何れか一項に記載の発光素子。
  35.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第3電極及び前記第4電極が、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部の外周の少なくとも3辺を取り囲むように設けられている、請求項30から33の何れか一項に記載の発光素子。
  36.  前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、
     前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μmかつ以上5μm以下である、請求項35に記載の発光素子。
  37.  第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、
     前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、
     少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極及び第4電極が設けられ、
     前記第3電極は、前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、
     前記第4電極は、前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、
     前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路と、
     前記回路を開閉する第1スイッチと、
     前記第3電極と前記第4電極との電気的な接続を開閉する第2スイッチと、
     を備える発光素子。
  38.  前記第1スイッチと前記第2スイッチとが、40Hz以上の周波数で交互にスイッチングされる、請求項37に記載の発光素子。
  39.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部のうち、最大のアスペクト比を有する発光部を特定発光部と称し、
     前記特定発光部の長辺方向に交差する方向を第1方向と称し、
     前記第1発光部と前記第2発光部と前記第3発光部とが前記第1方向に沿ってこの順番に繰り返して配列され、
     前記第1方向と交差する第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第1発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第2発光部と、前記第2方向に沿って繰り返して複数個配列された第3発光部とを分離するように前記第2方向に沿って形成されたバンクをさらに備え、
     前記第3電極と前記第4電極とが、前記バンクに沿って前記発光層の一部を覆う線状に形成される、請求項37又は38に記載の発光素子。
  40.  前記第3電極と前記第4電極とは、金、白金、銀、コバルト、ニッケル、チタン、アルミニウム、及びクロムのうちの少なくとも一種以上の金属もしくはこれらの合金からなる、請求項37又は38に記載の発光素子。
  41.  前記第3電極及び前記第4電極の膜厚が5nm以上かつ20nm以下である、請求項37から40の何れか一項に記載の発光素子。
  42.  前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、
     前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μm以上かつ20μm以下である、請求項37から41の何れか一項に記載の発光素子。
  43.  前記発光層が、第1発光部、第2発光部、及び第3発光部を有し、
     前記第3電極及び前記第4電極が、前記第1発光部、前記第2発光部、及び前記第3発光部の外周の少なくとも3辺を取り囲むように設けられている、請求項37又は38に記載の発光素子。
  44.  前記第3電極及び前記第4電極は、互いに平行に延伸する複数の第1線状部及び複数の第2線状部を有し、
     前記第1線状部の幅及び前記第2線状部の幅が、0.5μmかつ以上5μm以下である、請求項43に記載の発光素子。
  45.  第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように形成された第3電極、及び、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路が設けられる発光素子の駆動方法であって、
     前記回路を開閉する第1工程と、
     前記第3電極と前記回路との電気的な接続を開閉する第2工程と、
     を含む発光素子の駆動方法。
  46.  前記第1工程と前記第2工程とを40Hz以上の周波数で切り替えながら実行する、請求項45に記載の発光素子の駆動方法。
  47.  第1電極、発光層及び第2電極がこの順に配置され、前記第1電極と前記発光層との間、及び/又は、前記第2電極と前記発光層との間に電荷輸送層が配置され、少なくとも一部が前記発光層と重畳するように第3電極及び第4電極が設けられ、前記第3電極は前記第1電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記第4電極は前記第2電極側の前記電荷輸送層と前記発光層との間に配置され、前記発光層の駆動用の電源と前記第1電極と前記第2電極とを電気的に接続するための回路を備える発光素子の駆動方法であって、
     前記回路を開閉する第1工程と、
     前記第3電極と前記第4電極との電気的な接続を開閉する第3工程と、
     を含む発光素子の駆動方法。
  48.  前記第1工程と前記第3工程とを40Hz以上の周波数で切り替えながら実行する、請求項47に記載の発光素子の駆動方法。
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