WO2022137023A1 - 発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置 - Google Patents

発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置 Download PDF

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WO2022137023A1
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light emitting
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electrode
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大澤信晴
瀬尾哲史
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株式会社半導体エネルギー研究所
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Definitions

  • One aspect of the present invention relates to a light emitting device, a light emitting device, an electronic device, and a lighting device.
  • one aspect of the present invention is not limited to the above technical fields.
  • the technical field of one aspect of the invention disclosed in the present specification and the like relates to a product, a method, or a manufacturing method.
  • one aspect of the invention relates to a process, machine, manufacture, or composition (composition of matter). Therefore, more specifically, the technical fields of one aspect of the present invention disclosed in the present specification include semiconductor devices, display devices, light emitting devices, power storage devices, storage devices, driving methods thereof, or manufacturing methods thereof. Can be given as an example.
  • a method for manufacturing an organic EL display capable of forming a light emitting layer without using a fine metal mask is known.
  • a first luminescence organic material containing a mixture of a host material and a dopant material is deposited above an electrode array containing first and second pixel electrodes formed above an insulating substrate.
  • the step of forming the first light emitting layer as a continuous film extending over the display area including the electrode array, and the portion of the first light emitting layer located above the first pixel electrode is not irradiated with ultraviolet light.
  • One aspect of the present invention is to provide a novel light emitting device having excellent convenience, usefulness or reliability. Further, one aspect of the present invention is to provide a novel light emitting device having excellent convenience, usefulness or reliability. Further, one aspect of the present invention is to provide a novel electronic device having excellent convenience, usefulness or reliability. Further, one aspect of the present invention is to provide a novel lighting device having excellent convenience, usefulness or reliability.
  • One aspect of the present invention has an anode sandwiching an EL layer on a cathode, the EL layer has at least a light emitting layer and an oxidation resistant layer on the light emitting layer, and the EL layer has side surfaces.
  • the cathode is in contact with the side surface of the EL layer via the block layer, and the block layer is a light emitting device containing a heterocyclic compound.
  • the EL layer can be protected.
  • the oxidation resistant layer can suppress the oxidation of the EL layer.
  • the side surface (or end portion) of the EL layer can be protected by the block layer.
  • the presence of the block layer can prevent the conduction between the first electrode and the second electrode, and thus emits light.
  • Various structures can be applied to the device.
  • the oxidation resistant layer may contain one or more selected from oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the Periodic Table of the Elements and organic compounds having electron-withdrawing groups.
  • the oxide resistant layer is molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, renium oxide, 7,7,8,8-tetracyano-2.
  • 3,5,6-Tetrafluoroquinodimethane, 3,6-difluoro-2,5,7,7,8,8-Hexacyanoquinodimethane, Chloranyl, 2,3,6,7,10,11- Hexacyano-1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene, 1,3,4,5,7,8-hexafluorotetracyano-naphthoquinodimethane, and 2- (7-dicyanomethylene-1) , 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10-octafluoro-7H-pyrene-2-iriden) may contain any one or more selected from malononitrile.
  • the block layer has a first block layer and a second block layer on the first block layer, and the second block layer may contain metal. good.
  • the first block layer has a third block layer in contact with the EL layer, and the third block layer may contain a metal.
  • each EL layer By forming a block layer on the light emitting device having each of the above configurations, the side surface (or end portion) of each EL layer can be protected, and the electrodes formed on each EL layer and a part of each EL layer. Can be prevented from short-circuiting. Further, the second block layer improves the electron injection property from the anode to the EL layer, while the first block layer makes the anode and the EL layer conductive on the side surface (also referred to as the end portion) of the EL layer. It can be a layer that can also be blocked.
  • one aspect of the present invention is a light emitting device having a light emitting device having each of the above configurations, a transistor, or a substrate.
  • one aspect of the present invention includes an adjacent first light emitting device and a second light emitting device, and the first light emitting device sandwiches a first EL layer on a first cathode. It has an anode, the first EL layer has at least a first light emitting layer and a first oxidation resistant layer on the first light emitting layer, and the second light emitting device has a second cathode. It has an anode with a second EL layer interposed therebetween, and the second EL layer has at least a second light emitting layer and a second oxidation resistant layer on the second light emitting layer.
  • the upper surface and the side surface of the EL layer 1 and the upper surface and the side surface of the second EL layer have a block layer, and the second EL layer has a gap between the upper surface and the side surface and the first EL layer.
  • a light emitting device having an anode in the gap via a block layer in contact with the side surface of the first EL layer and the side surface of the second EL layer.
  • a high-definition light emitting device display panel exceeding 1000 ppi
  • By providing a gap in the high-definition light emitting device it is possible to provide a light emitting device capable of displaying vivid colors.
  • the first oxidation-resistant layer contains any one or more selected from oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the Periodic Table of the Elements and organic compounds having electron-withdrawing groups. But it may be.
  • the first oxidation-resistant layer is molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and renium oxide, 7, 7, 8, 8.
  • -Tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane, 3,6-difluoro-2,5,7,7,8,8-hexacyanoquinodimethane, chloranyl, 2,3,6,7, 10,11-Hexaciano-1,4,5,8,9,12-Hexaazatriphenylene, 1,3,4,5,7,8-Hexafluorotetracyano-naphthoquinodimethane, and 2- (7-) Dicyanomethylene-1,3,4,5,6,8,9,10-octafluoro-7H-pyrene-2-iriden) may contain any one or more selected from malononitrile.
  • the block layer has a first block layer and a second block layer on the first block layer, and the first block layer contains an electron transporting material.
  • the second block layer may contain electron transporting materials and metals.
  • the first block layer has a third block layer in contact with the EL layer, and the third block layer may contain a metal.
  • each EL layer By forming a block layer on the light emitting device having each of the above configurations, the side surface (or end portion) of each EL layer can be protected, and the electrodes formed on each EL layer and a part of each EL layer. Can be prevented from short-circuiting. Further, the second block layer improves the electron injection property from the anode to the EL layer, while the first block layer makes the anode and the EL layer conductive on the side surface (also referred to as the end portion) of the EL layer. It can be a layer that can also be blocked.
  • one aspect of the present invention is an electronic device having a light emitting device having each of the above configurations, a sensor, an operation button, a speaker, or a microphone.
  • one aspect of the present invention is a lighting device including a light emitting device having each of the above configurations and a housing.
  • the sources and drains of a transistor are referred to differently depending on the polarity of the transistor and the potential applied to each terminal.
  • a terminal to which a low potential is given is called a source
  • a terminal to which a high potential is given is called a drain.
  • a terminal to which a low potential is given is called a drain
  • a terminal to which a high potential is given is called a source.
  • the connection relationship between transistors may be described on the assumption that the source and drain are fixed, but in reality, the names of source and drain are interchanged according to the above-mentioned potential relationship. ..
  • the source of a transistor means a source region that is a part of a semiconductor film that functions as an active layer, or a source electrode connected to the semiconductor film.
  • the drain of a transistor means a drain region that is a part of the semiconductor film, or a drain electrode connected to the semiconductor film.
  • the gate means a gate electrode.
  • the state in which the transistors are connected in series means, for example, a state in which only one of the source or drain of the first transistor is connected to only one of the source or drain of the second transistor. do. Further, in the state where the transistors are connected in parallel, one of the source or drain of the first transistor is connected to one of the source or drain of the second transistor, and the other of the source or drain of the first transistor is connected. It means the state of being connected to the other of the source or drain of the second transistor.
  • connection means an electrical connection, and corresponds to a state in which a current, a voltage, or a potential can be supplied or transmitted. Therefore, the connected state does not necessarily mean the directly connected state, and the wiring, resistance, diode, transistor, etc. so that the current, voltage, or potential can be supplied or transmitted.
  • the state of being indirectly connected via a circuit element is also included in the category.
  • one conductive film may be plural, for example, when a part of the wiring functions as an electrode. In some cases, it also has the functions of the components of.
  • connection includes the case where one conductive film has the functions of a plurality of components in combination.
  • one of the first electrode or the second electrode of the transistor refers to a source electrode, and the other refers to a drain electrode.
  • a novel light emitting device having excellent convenience, usefulness or reliability. Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a novel light emitting device having excellent convenience, usefulness or reliability. Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a novel electronic device having excellent convenience, usefulness or reliability. Further, according to one aspect of the present invention, it is possible to provide a novel lighting device having excellent convenience, usefulness or reliability.
  • 1A to 1C are diagrams illustrating a configuration of a light emitting device according to an embodiment.
  • 2A to 2E are diagrams illustrating the configuration of the light emitting device according to the embodiment.
  • 3A and 3B are diagrams illustrating the configuration of the light emitting device according to the embodiment.
  • 4A and 4B are diagrams illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • 5A to 5C are diagrams illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • 6A to 6C are diagrams illustrating a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • 7A and 7B are diagrams illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a light emitting device according to an embodiment.
  • 9A and 9B are diagrams illustrating a light emitting device and a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a light emitting device according to an embodiment.
  • 11A to 11C are diagrams illustrating a method for manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • 12A and 12B are diagrams illustrating a method of manufacturing a light emitting device according to an embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a light emitting device according to an embodiment.
  • 14A and 14B are diagrams illustrating a light emitting device according to an embodiment.
  • 15A and 15B are diagrams illustrating a part of the structure of the circuit diagram and the light emitting device according to the embodiment.
  • 16A and 16B are diagrams illustrating a light emitting device according to an embodiment.
  • 17A and 17B are diagrams illustrating a light emitting device according to an embodiment.
  • 18A to 18E are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • 19A to 19E are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • 20A and 20B are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • 21A and 21B are diagrams illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • FIG. 22 is a diagram illustrating an electronic device according to an embodiment.
  • FIGS. 1A and 1B are cross-sectional views illustrating a light emitting device 100 according to an aspect of the present invention.
  • the light emitting device 100 has a first electrode 101, a second electrode 102, and an EL layer 103.
  • the EL layer 103 has an oxidation resistant layer 105, an electron injection / transport layer 104, and a light emitting layer 113.
  • the first electrode 101 has a region overlapping the second electrode 102, and the EL layer 103 has a region sandwiched between the first electrode 101 and the second electrode 102.
  • the oxidation resistant layer 105 is located on the uppermost layer of the EL layer 103. Thereby, the EL layer 103 can be protected. For example, in the manufacturing process of the light emitting device 100, even when the EL layer 103 is exposed to the atmosphere, the oxidation resistant layer 105 can suppress the oxidation of the EL layer 103. Further, since the electron injection / transport layer 104 is located between the first electrode 101 and the light emitting layer 113 in the EL layer 103, for example, even when the EL layer 103 is exposed to the atmosphere, the EL layer 103 may be exposed to the atmosphere. Oxidation can be suppressed.
  • the oxidation-resistant layer 105 is formed by using an oxidation-resistant material.
  • an electron acceptor material is added to a hole transporting material which is an organic compound, which will be described later as a material that can be used for the charge generation layer of the EL layer.
  • a composite material or a laminated structure of a hole transporting material and an electron acceptor material can be used.
  • the electron acceptor material in the present embodiment, a material described later can be used as the organic acceptor material used for the hole injection layer.
  • the electron acceptor material include an electron-withdrawing group (halogen group or group) such as an oxide or quinodimethane derivative of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the Periodic Table of the Elements, a chloranyl derivative, or a hexaazatriphenylene derivative. It is preferable to use an organic compound having a cyano group).
  • halogen group or group such as an oxide or quinodimethane derivative of a metal belonging to Groups 4 to 8 in the Periodic Table of the Elements, a chloranyl derivative, or a hexaazatriphenylene derivative. It is preferable to use an organic compound having a cyano group).
  • examples of the oxides of metals belonging to Groups 4 to 8 in the Periodic Table of the Elements include molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and oxidation. Renium can be mentioned.
  • a metal oxide as the electron acceptor material, the oxidation resistance of the oxidation resistant layer 105 can be improved.
  • molybdenum oxide is more preferable as a material for forming the oxidation-resistant layer 105 because it is stable in the atmosphere, has low hygroscopicity, and is easy to handle.
  • 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodi as an organic compound having an electron-withdrawing group such as a quinodimethane derivative, a chloranyl derivative, or a hexaazatriphenylene derivative.
  • Methane (abbreviation: F4-TCNQ), 3,6-difluoro-2,5,7,7,8,8 - hexacianoquinodimethane, chloranyl, 2,3,6,7,10,11-hexaciano-1 , 4,5,8,9,12-Hexaazatriphenylene (abbreviation: HAT-CN), 1,3,4,5,7,8-hexafluorotetracyano-naphthoquinodimethane (abbreviation: F6-TCNNQ) , 2- (7-Dicyanomethylene-1,3,4,5,6,8,9,10-octafluoro-7H-pyrene-2-ylidene) malononitrile and the like can be used.
  • HAT-CN 1,3,4,5,7,8-hexafluorotetracyano-naphthoquinodimethane
  • F6-TCNNQ 2- (7-Dicyanomethylene-1,3,4,5,6,8,9,10-oc
  • a compound such as HAT-CN in which an electron-withdrawing group is bonded to a condensed aromatic ring having a plurality of complex atoms is more preferable as a material for forming the oxidation-resistant layer 105 because the film quality is stable with respect to heat.
  • the oxidation-resistant layer 105 having the above configuration, when a voltage is applied to the light-emitting device 100, holes are injected from the oxidation-resistant layer 105 into the light-emitting layer 113, and electrons are injected into the second electrode 102.
  • the first electrode 101 functions as a cathode and the second electrode 102 functions as an anode.
  • the light emitting device 100 may have a block layer 107.
  • the block layer 107 has a region sandwiched between the second electrode 102 and the oxidation resistant layer 105.
  • the block layer 107 preferably has a laminated structure, and has, for example, a laminated structure of the first block layer 107-1 and the second block layer 107-2.
  • the first block layer 107-1 has a region in contact with the upper surface (or upper portion) and the side surface (or end portion) of the EL layer 103.
  • the second block layer 107-2 is in contact with the second electrode 102.
  • the second electrode 102 has a region in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103 via the block layer 107 (the first block layer 107-1 and the second block layer 107-2).
  • the block layer 107 can protect the side surface (or end) of the EL layer 103. Further, even if the second electrode 102 is in contact with the side surface (or the end portion) of the EL layer 103 as shown in FIG. 1B, by having the block layer 107, the second electrode 102 and the electron injection can be performed. It is possible to prevent continuity with the transport layer 104. Therefore, various structures can be applied to the light emitting device 100. For example, when a plurality of light emitting devices 100 are arranged side by side, the structure may be such that the second electrodes 102 of the adjacent light emitting devices 100 are connected to each other.
  • an electron transporting material As the material for forming the block layer 107, it is preferable to use an electron transporting material.
  • an electron transporting material is used to form a layer having a higher electric resistance than the second block layer 107-2. It is possible to prevent the conduction between the second electrode 102 and the electron injection / transport layer 104.
  • the electron transporting material for forming the block layer 107 for example, it is preferable to use a heterocyclic compound. Specific examples of the electron transportable material will be described in the present embodiment.
  • the block layer 107 can have a function as an EL layer. However, in consideration of the driving voltage of the light emitting device and the like, a layer to which an electron donor (donor) is added is further provided at the interface with the EL layer 103 in the first block layer 107-1 (for example, the first block layer 107-1).
  • the block layer 107-3) of No. 3 is more preferable (see FIG. 1C).
  • the second block layer 107-2 in contact with the second electrode 102 a material to which an electron donor is added to the electron transporting material is used, and the first block layer 107-1 is used.
  • the electron donor an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to Group 2 or Group 13 in the Periodic Table of the Elements, and an oxide or carbonate thereof can be used.
  • lithium Li
  • cesium Cs
  • magnesium Mg
  • calcium Ca
  • Yb itterbium
  • In indium
  • lithium oxide cesium carbonate and the like.
  • an organic compound such as tetrathianaphthalene may be used as an electron donor.
  • the second block layer 107-2 by making the second block layer 107-2 a layer having a lower electric resistance than the first block layer 107-1, the electron injection property from the EL layer 103 to the second electrode 102 can be improved.
  • the first block layer 107-1 can prevent the conduction between the second electrode 102 and the electron injection / transport layer 104 on the side surface (also referred to as an end portion) of the EL layer 103. Can be.
  • the material described in this embodiment can be used as the material for the electron injection layer and the electron transport layer.
  • the electron injection / transport layer 104 may be formed of a single layer or a plurality of layers. Further, the electron injection layer and the electron transport layer may be formed separately. Further, the electron injection / transport layer 104 may be only one of the electron injection layer and the electron transport layer.
  • the configuration of the light emitting device according to one aspect of the present invention is not limited to the configuration shown in FIG.
  • the basic structure of the light emitting device will be described with reference to FIGS. 2A to 2E.
  • FIG. 2A shows a light emitting device having an EL layer including a light emitting layer between a pair of electrodes. Specifically, it has a structure in which the EL layer 103 is sandwiched between the first electrode 101 and the second electrode 102. The EL layer 103 has an oxidation resistant layer 105.
  • FIG. 2B has a laminated structure (tandem structure) having a plurality of EL layers (103a, 103b) between the pair of electrodes (two layers in FIG. 2B) and a charge generating layer 106 between the EL layers. Indicates a light emitting device.
  • the light emitting device having a tandem structure can realize a light emitting device that can be driven at a low voltage and has low power consumption.
  • the EL layer 103b has an oxidation resistant layer 105.
  • the charge generation layer 106 injects electrons into one EL layer (103a or 103b) and the other EL layer (103b or 103b). It has a function of injecting holes into 103a). Therefore, in FIG. 2B, when a voltage is applied to the first electrode 101 so that the potential is higher than that of the second electrode 102, electrons are injected from the charge generation layer 106 into the EL layer 103a, and the EL layer 103b is positive. The holes will be injected.
  • the charge generation layer 106 is transparent to visible light from the viewpoint of light extraction efficiency (specifically, the transmittance of visible light to the charge generation layer 106 is 40% or more). preferable. Further, the charge generation layer 106 functions even if the conductivity is lower than that of the first electrode 101 or the second electrode 102.
  • FIG. 2C shows a laminated structure of the EL layer 103 of the light emitting device according to one aspect of the present invention.
  • the first electrode 101 functions as a cathode and the second electrode 102 functions as an anode.
  • the EL layer 103 has an electron injection layer 115, an electron transport layer 114, a light emitting layer 113, a hole transport layer 112, a hole injection layer 111, and an oxidation resistant layer 105 on the first electrode 101. It has a sequentially laminated structure.
  • the light emitting layer 113 may be configured by laminating a plurality of light emitting layers having different light emitting colors.
  • a light emitting layer containing a light emitting substance that emits red light, a light emitting layer containing a light emitting substance that emits green light, and a light emitting layer containing a light emitting substance that emits blue light are laminated, or via a layer having a carrier transportable material. It may be a laminated structure. Alternatively, it may be a combination of a light emitting layer containing a light emitting substance that emits yellow light and a light emitting layer containing a light emitting substance that emits blue light.
  • the laminated structure of the light emitting layer 113 is not limited to the above.
  • the light emitting layer 113 may be configured by laminating a plurality of light emitting layers having the same light emitting color.
  • a first light emitting layer containing a light emitting substance that emits blue light and a second light emitting layer containing a light emitting substance that emits blue light are laminated or laminated via a layer having a carrier transportable material. May be there.
  • a plurality of light emitting layers having the same emission color it may be possible to improve the reliability as compared with the configuration of a single layer. Further, even when a plurality of EL layers are provided as in the tandem structure shown in FIG.
  • the EL layers are sequentially laminated from the cathode side as described above.
  • the stacking order of the EL layers 103 is reversed.
  • 115 on the first electrode 101, which is an anode becomes a hole injection layer
  • 114 becomes a hole transport layer
  • 113 becomes a light emitting layer
  • 112 becomes an electron transport layer.
  • 111 have a configuration in which the electron injection layer is formed.
  • the light emitting layer 113 included in the EL layer (103, 103a, 103b) has a light emitting substance or a plurality of substances in an appropriate combination, respectively, and is configured to obtain fluorescent light emission or phosphorescent light emission exhibiting a desired light emission color. Can be. Further, the light emitting layer 113 may have a laminated structure having different light emitting colors. In this case, different materials may be used for the luminescent substance or other substances used for each of the laminated light emitting layers. Further, different emission colors may be obtained from the plurality of EL layers (103a, 103b) shown in FIG. 2B. In this case as well, the luminescent substance or other substance used for each light emitting layer may be a different material.
  • the first electrode 101 shown in FIG. 2C is used as a reflecting electrode
  • the second electrode 102 is used as a semitransmissive / semi-reflecting electrode
  • a micro optical resonator microwavecavity
  • the light emitted from the light emitting layer 113 included in the EL layer 103 can be resonated between both electrodes, and the light emitted from the second electrode 102 can be strengthened.
  • the first electrode 101 of the light emitting device is a reflective electrode having a laminated structure of a conductive material having a reflective property and a conductive material having a translucent property (transparent conductive film), a film of the transparent conductive film.
  • Optical adjustment can be performed by controlling the thickness.
  • the optical distance (product of film thickness and refractive index) between the first electrode 101 and the second electrode 102 is m ⁇ / with respect to the wavelength ⁇ of the light obtained from the light emitting layer 113. It is preferable to adjust so that it is 2 (however, m is a natural number of 1 or more) or its vicinity.
  • the optical distance from the electrode 102 of 2 to the region (light emitting region) where the desired light of the light emitting layer 113 is obtained is (2 m'+ 1) ⁇ / 4 (where m'is a natural number of 1 or more) or its vicinity. It is preferable to adjust so as to be.
  • the light emitting region referred to here means a recombination region of holes and electrons in the light emitting layer 113.
  • the spectrum of the specific monochromatic light obtained from the light emitting layer 113 can be narrowed, and light emission with good color purity can be obtained.
  • the optical distance between the first electrode 101 and the second electrode 102 is, strictly speaking, the total thickness from the reflection region of the first electrode 101 to the reflection region of the second electrode 102. can.
  • the optical distance between the first electrode 101 and the light emitting layer from which the desired light can be obtained is, strictly speaking, the optical path between the reflection region in the first electrode 101 and the light emitting region in the light emitting layer where the desired light can be obtained. It can be said that it is a distance.
  • an arbitrary position of the first electrode 101 can be set as the reflection region, desired. It is assumed that the above-mentioned effect can be sufficiently obtained by assuming that an arbitrary position of the light emitting layer from which light is obtained is a light emitting region.
  • the light emitting device shown in FIG. 2D is a light emitting device having a tandem structure and has a microcavity structure, so that light having a different wavelength (monochromatic light) can be extracted from each EL layer (103a, 103b). Therefore, it is not necessary to paint differently (for example, a Side By Side (SBS) structure in which RGB is painted separately) to obtain different emission colors. Therefore, it is easy to realize high definition. It can also be combined with a colored layer (color filter). Further, since it is possible to enhance the emission intensity in the front direction of a specific wavelength, it is possible to reduce the power consumption.
  • the EL layer 103b has an oxidation resistant layer 105.
  • the light emitting device shown in FIG. 2E is an example of the light emitting device having a tandem structure shown in FIG. 2B, and as shown in the figure, three EL layers (103a, 103b, 103c) form a charge generation layer (106a, 106b). It has a structure that is sandwiched and laminated.
  • the three EL layers (103a, 103b, 103c) each have a light emitting layer (113a, 113b, 113c), and the light emitting colors of the light emitting layers can be freely combined.
  • the light emitting layer 113a may be blue, the light emitting layer 113b may be red, green, or yellow, and the light emitting layer 113c may be blue, but the light emitting layer 113a may be red and the light emitting layer 113b may be blue, green, or yellow. Either of the above, the light emitting layer 113c may be red.
  • the EL layer 103c has an oxidation resistant layer 105.
  • At least one of the first electrode 101 and the second electrode 102 is a translucent electrode (transparent electrode, transflective / semireflecting electrode, etc.). do.
  • the electrode having translucency is a transparent electrode
  • the transmittance of visible light of the transparent electrode is 40% or more.
  • the reflectance of visible light of the semi-transmissive / semi-reflective electrode is 20% or more and 80% or less, preferably 40% or more and 70% or less.
  • the resistivity of these electrodes is 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less.
  • the reflective electrode when one of the first electrode 101 and the second electrode 102 is a reflective electrode (reflecting electrode), the reflective electrode is visible.
  • the light reflectance is 40% or more and 100% or less, preferably 70% or more and 100% or less. Further, it is preferable that the resistivity of this electrode is 1 ⁇ 10 ⁇ 2 ⁇ cm or less.
  • the structure of the EL layer is the same for the light emitting devices of FIGS. 2A and 2C that do not have a tandem structure.
  • the first electrode 101 is formed as a reflective electrode
  • the second electrode 102 is formed as a semitransmissive / semi-reflecting electrode. Therefore, a single or a plurality of desired electrode materials can be used to form a single layer or laminated.
  • the second electrode 102 is formed by selecting a material in the same manner as described above.
  • the following materials can be appropriately combined and used as long as the functions of both electrodes described above can be satisfied.
  • metals, alloys, electrically conductive compounds, and mixtures thereof can be appropriately used. Specific examples thereof include In—Sn oxide (also referred to as ITO), In—Si—Sn oxide (also referred to as ITSO), In—Zn oxide, and In—W—Zn oxide.
  • Other elements belonging to Group 1 or Group 2 of the Periodic Table of Elements eg, Lithium (Li), Cesium (Cs), Calcium (Ca), Strontium (Sr)), Europium (Eu), Ytterbium Rare earth metals such as (Yb), alloys containing these in appropriate combinations, and other graphenes can be used.
  • the electron injection layer 115a and the electron transport layer 114a of the EL layer 103a are sequentially laminated and formed on the first electrode 101 by a vacuum vapor deposition method. After the EL layer 103a and the charge generation layer 106 are formed, the electron injection layer 115b and the electron transport layer 114b of the EL layer 103b are similarly laminated and formed on the charge generation layer 106.
  • the hole injection layer (111, 111a, 111b) has holes from the second electrode 102, which is the anode, or the charge generation layer (106, 106a, 106b) to the EL layer (103, 103a, 103b).
  • the layer to be injected which is a layer containing either or both of an organic acceptor material and a highly hole-injecting material.
  • the organic acceptor material is a material capable of generating holes in the organic compound by separating charges between the LUMO level value and another organic compound having a similar HOMO level value. be. Therefore, as the organic acceptor material, a compound having an electron-withdrawing group (for example, a halogen group or a cyano group) such as a quinodimethane derivative, a chloranil derivative, or a hexaazatriphenylene derivative can be used.
  • an electron-withdrawing group for example, a halogen group or a cyano group
  • a compound such as HAT-CN in which an electron acceptor group is bonded to a fused aromatic ring having a plurality of complex atoms is particularly suitable because it has a high acceptor property and a stable film quality against heat.
  • [3] radialene derivatives having an electron-withdrawing group are preferable because they have very high electron acceptability, and specifically, ⁇ , ⁇ ', ⁇ .
  • Materials with high hole injection properties include metal oxides (molybdenum oxide, vanadium oxide, ruthenium oxide, tungsten oxide, manganese oxide, etc.) belonging to Group 4 to Group 8 in the Periodic Table of the Elements. Transition metal oxides, etc.) can be used. Specific examples thereof include molybdenum oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, tungsten oxide, manganese oxide and rhenium oxide. Among the above, molybdenum oxide is preferable because it is stable in the atmosphere, has low hygroscopicity, and is easy to handle. In addition, phthalocyanine-based compounds such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc) or copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc) can be used.
  • H 2 Pc phthalocyanine
  • CuPc copper phthalocyanine
  • low molecular weight compounds such as 4,4', 4''-tris (N, N-diphenylamino) triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4', 4''-tris.
  • 4,4'-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl abbreviation: abbreviation: abbreviation: DPAB
  • N, N'-bis ⁇ 4- [bis (3-methylphenyl) amino] phenyl ⁇ -N, N'-diphenyl- (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine abbreviation: DNTPD
  • 1,3,5-Tris [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] benzene (
  • poly (N-vinylcarbazole) (abbreviation: PVK), poly (4-vinyltriphenylamine) (abbreviation: PVTPA), poly [N- (4), which are polymer compounds (oligoforms, dendrimers, polymers, etc.) - ⁇ N'-[4- (4-diphenylamino) phenyl] phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl) methacrylicamide] (abbreviation: PTPDMA), poly [N, N'-bis (4-butylphenyl)- N, N'-bis (phenyl) benzidine] (abbreviation: Polymer-TPD) and the like can be used.
  • PVK poly (N-vinylcarbazole)
  • PVTPA poly (4-vinyltriphenylamine)
  • PVTPA poly [N- (4), which are polymer compounds (oligoforms, dendrimers, polymers, etc.) - ⁇ N
  • high molecular weight added with an acid such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: PEDOT / PSS), polyaniline / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: Pani / PSS).
  • an acid such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: PEDOT / PSS), polyaniline / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: Pani / PSS).
  • an acid such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: PEDOT / PSS), polyaniline / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: Pani / PSS).
  • a composite material containing a hole transporting material and the above-mentioned organic acceptor material can also be used.
  • electrons are extracted from the hole transporting material by the organic acceptor material, holes are generated in the hole injection layer 111, and holes are injected into the light emitting layer 113 via the hole transport layer 112.
  • the hole injection layer 111 may be formed of a single layer composed of a composite material containing a hole transporting material and an organic acceptor material (electron acceptor material), but the hole transporting material and the organic acceptor material (electron acceptor material) may be formed.
  • the electron acceptor material) may be laminated with different layers to form the material.
  • the hole transporting material a substance having a hole mobility of 1 ⁇ 10 -6 cm 2 / Vs or more when the square root of the electric field strength [V / cm] is 600 is preferable. Any substance other than these can be used as long as it is a substance having a higher hole transport property than electrons.
  • the hole-transporting material examples include ⁇ -electron-rich heteroaromatic compounds (for example, carbazole derivatives, furan derivatives, or thiophene derivatives) and aromatic amines (compounds having an aromatic amine skeleton) having high hole-transporting properties.
  • the material is preferred.
  • Examples of the carbazole derivative (compound having a carbazole skeleton) include a carbazole derivative (for example, a 3,3'-bicarbazole derivative), an aromatic amine having a carbazolyl group, and the like.
  • bicarbazole derivative for example, 3,3'-bicarbazole derivative
  • PCCP 3,3'-bis (9-phenyl-9H-carbazole)
  • BisBPCz 3,3'-bis (1,1'-biphenyl-4-yl) -3,3'-bi-9H-carbazole
  • BismBPCz 9,9'-bis (1,1'-biphenyl-3-yl) -3,3'-bi-9H-carbazole
  • BismBPCz 9- (1,1'-biphenyl-3-yl) -9'-(1,1'-biphenyl-4-yl) -9H, 9'H-3,3'-bicarbazole
  • mBPCCBP 9,2-naphthyl) -9'-phenyl-9H, 9'H-3,3'-bicarbazole
  • aromatic amine having a carbazolyl group examples include 4-phenyl-4'-(9-phenyl-9H-carbazole-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBA1BP) and N- (. 4-biphenyl) -N- (9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-yl) -9-phenyl-9H-carbazole-3-amine (abbreviation: PCBiF), N- (1,1'-biphenyl- 4-yl) -N- [4- (9-phenyl-9H-carbazole-3-yl) phenyl] -9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-amine (abbreviation: PCBBiF), 4,4'- Diphenyl-4''-(9-phenyl-9H-carbazole-3-yl) triphenylamine (abbreviation: PCBBi1BP), 4- (1-naphthyl) -4'-(9-
  • Phenyl] -9-Phenyl-9H-carbazole (abbreviation: PCPN), 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene (abbreviation: mCP), 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP) , 3,6-bis (3,5-diphenylphenyl) -9-phenylcarbazole (abbreviation: CzTP), 1,3,5-tris [4- (N-carbazolyl) phenyl] benzene (abbreviation: TCPB), 9 -[4- (10-Phenyl-9-anthrasenyl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviation: CzPA) and the like can be mentioned.
  • PCPN 1,3-bis (N-carbazolyl) benzene
  • CBP 4,4'-di (N-carbazolyl) biphenyl
  • furan derivative compound having a furan skeleton
  • examples of the furan derivative include 4,4', 4''- (benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzofuran) (abbreviation: DBF3P-II). ), 4- ⁇ 3- [3- (9-Phenyl-9H-fluorene-9-yl) phenyl] phenyl ⁇ dibenzofuran (abbreviation: mmDBFFLBi-II) and the like.
  • thiophene derivative compound having a thiophene skeleton
  • DBT3P-II 1,3,5-tri (dibenzothiophen-4-yl) -benzene
  • DBT3P-II 2,8-diphenyl
  • aromatic amine examples include 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: NPB or ⁇ -NPD), N, N'-. Bis (3-methylphenyl) -N, N'-diphenyl- [1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine (abbreviation: TPD), 4,4'-bis [N- (spiro-9,, 9'-bifluoren-2-yl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: BSPB), 4-phenyl-4'-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: BPAFLP), 4- Phenyl-3'-(9-phenylfluoren-9-yl) triphenylamine (abbreviation: mBPAFLP), N- (9,9-dimethyl-9H-fluoren-2-
  • PVK N-vinylcarbazole
  • PC4-vinyltriphenylamine abbreviations
  • PVTPA poly [N- (4- ⁇ N'-[4- (4-diphenylamino) phenyl] phenyl-N'-phenylamino ⁇ phenyl) methacrylicamide]
  • PTPDMA poly [N, N' -Bis (4-butylphenyl) -N, N'-bis (phenyl) benzidine]
  • Polymer-TPD polymer-TPD
  • an acid such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: PEDOT / PSS) or polyaniline / poly (styrene sulfonic acid) (abbreviation: Pani / PSS) is added.
  • Molecular compounds, etc. can also be used.
  • the hole transporting material is not limited to the above, and various known materials may be used as the hole transporting material in combination of one or a plurality of known materials.
  • the hole injection layer (111, 111a, 111b) can be formed by using various known film forming methods, and can be formed by, for example, a vacuum vapor deposition method.
  • the hole transport layer (112, 112a, 112b) transfers the holes injected from the first electrode 101 into the light emitting layer (113, 113a, 113b, 113c) by the hole injection layer (111, 111a, 111b). It is the layer to be transported.
  • the hole transport layer (112, 112a, 112b) is a layer containing a hole transport material. Therefore, for the hole transport layer (112, 112a, 112b), a hole transport material that can be used for the hole injection layer (111, 111a, 111b) can be used.
  • the same organic compound as the hole transport layer (112, 112a, 112b) can be used for the light emitting layer (113, 113a, 113b, 113c).
  • the same organic compound is used for the hole transport layer (112, 112a, 112b) and the light emitting layer (113, 113a, 113b, 113c)
  • the hole transport layer (112, 112a, 112b) to the light emitting layer (113, 113a It is more preferable because the holes can be efficiently transported to 113b, 113c).
  • the light emitting layer (113, 113a, 113b) is a layer containing a light emitting substance.
  • a substance exhibiting a light emitting color such as blue, purple, bluish purple, green, yellowish green, yellow, orange, and red is appropriately used. be able to.
  • a configuration that exhibits different light emitting colors by using different light emitting substances for each light emitting layer for example, white light emission obtained by combining light emitting colors having a complementary color relationship
  • a laminated structure in which one light emitting layer has different light emitting substances may be used.
  • the light emitting layer may have one or more kinds of organic compounds (host material, etc.) in addition to the light emitting substance (guest material).
  • the energy gap larger than the energy gap of the existing guest material and the first host material is created as the second host material to be newly added. It is preferable to use a substance having. Further, the lowest singlet excitation energy level (S1 level) of the second host material is higher than the S1 level of the first host material, and the lowest triplet excitation energy level (T1) of the second host material. The level) is preferably higher than the T1 level of the guest material. Further, the minimum triplet excitation energy level (T1 level) of the second host material is preferably higher than the T1 level of the first host material.
  • an excited complex made of two types of host materials can be formed.
  • the organic compound used as the above-mentioned host material is the hole transport layer (112,) as long as the conditions as the host material used for the light emitting layer are satisfied.
  • Examples thereof include organic compounds such as a hole transporting material that can be used for 112a, 112b) or an electron transporting material that can be used for the electron transporting layer (114, 114a, 114b) described later, and a plurality of kinds of organic substances can be mentioned. It may be an excitation complex composed of a compound (the above-mentioned first host material and second host material).
  • An excited complex (also referred to as an exciplex, an exciplex, or an Exciplex) that forms an excited state with a plurality of types of organic compounds has an extremely small difference between the S1 level and the T1 level, and the triplet excitation energy is singlet-excited. It has a function as a TADF material that can be converted into energy.
  • a combination of a plurality of kinds of organic compounds forming an excited complex for example, it is preferable that one has a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring and the other has a ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring.
  • a phosphorescent substance such as iridium, rhodium, a platinum-based organic metal complex, or a metal complex may be used on one side.
  • the luminescent material that can be used for the light emitting layer (113, 113a, 113b, 113c) is not particularly limited, and a luminescent material that converts the singlet excitation energy into light emission in the visible light region or a triplet excitation energy in the visible light region.
  • a luminescent substance that converts light into luminescence can be used.
  • luminescent substance that converts singlet excitation energy into luminescence examples include the following fluorescing substances (fluorescent luminescent substances).
  • fluorescing substances fluorescent luminescent substances
  • pyrene derivative, anthracene derivative, triphenylene derivative, fluorene derivative, carbazole derivative, dibenzothiophene derivative, dibenzofuran derivative, dibenzoquinoxalin derivative, quinoxalin derivative, pyridine derivative, pyrimidine derivative, phenanthrene derivative, naphthalene derivative and the like can be mentioned.
  • the pyrene derivative is preferable because it has a high emission quantum yield.
  • pyrene derivative examples include N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis [3- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6. -Diamine (abbreviation: 1,6 mMFLPAPrun), (N, N'-diphenyl-N, N'-bis [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] pyrene-1,6-diamine) (Abbreviation: 1,6FLPAPrn), N, N'-bis (dibenzofuran-2-yl) -N, N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (abbreviation: 1,6FrAPrn), N, N'-bis (abbreviation: 1,6FLPARn) Dibenzothiophen-2-yl) -N, N'-diphenylpyrene-1,6-diamine (abbrevi
  • N- [9,10-bis (1,1'-biphenyl-2-yl) -2-anthryl] -N, 9-diphenyl-9H-carbazole-3-amine abbreviation: 2PCABPhA
  • N- ( 9,10-Diphenyl-2-anthryl) -N, N', N'-triphenyl-1,4-phenylenediamine abbreviation: 2DPAPA
  • N- [9,10-bis (1,1'-biphenyl-) 2-yl) -2-anthryl] -N, N', N'-triphenyl-1,4-phenylenediamine abbreviation: 2DPABPhA
  • 9,10-bis (1,1'-biphenyl-2-yl) -N- [4- (9H-carbazole-9-yl) phenyl] -N-phenylanthracen-2-amine abbreviation: 2YGABPhA
  • the light emitting substance that can be used for the light emitting layer 113 and converts the triplet excitation energy into light emission for example, a substance that emits phosphorescence (phosphorescent light emitting substance) or a thermal activated delayed fluorescence that exhibits thermal activation delayed fluorescence. (Thermally activated extended fluorescent (TADF) material) may be mentioned.
  • the phosphorescent substance refers to a compound that exhibits phosphorescence and does not exhibit fluorescence in any of the temperature ranges of low temperature (for example, 77K) or higher and room temperature or lower (that is, 77K or higher and 313K or lower).
  • the phosphorescent substance preferably has a metal element having a large spin-orbit interaction, and examples thereof include an organic metal complex, a metal complex (platinum complex), and a rare earth metal complex.
  • a transition metal element is preferable, and in particular, it may have a platinum group element (ruthenium (Ru), rhodium (Rh), palladium (Pd), osmium (Os), iridium (Ir), or platinum (Pt)). It is preferable to have iridium in particular, because it is possible to increase the transition probability related to the direct transition between the single-term base state and the triple-term excited state.
  • phosphorescent substance (450 nm or more and 570 nm or less: blue or green)
  • examples of the phosphorescent substance having a blue or green color and a peak wavelength of the emission spectrum of 450 nm or more and 570 nm or less include the following substances.
  • Tris [3-methyl-1- (2-methylphenyl) -5-phenyl-1H-1,2,4-triazolat] iridium (III) (abbreviation: [Ir (Mptz1-mp)), an organic metal complex having a skeleton. 3 ]
  • 1H- such as Tris (1-methyl-5-phenyl-3-propyl-1H-1,2,4-triazolat) iridium (III) (abbreviation: [Ir (Prptz1-Me) 3 ]).
  • phosphorescent substance (495nm or more and 590nm or less: green or yellow)
  • examples of the phosphorescent substance having a green or yellow color and a peak wavelength of 495 nm or more and 590 nm or less in the emission spectrum include the following substances.
  • Tris (4-methyl-6-phenylpyrimidinat) iridium (III) (abbreviation: [Ir (mppm) 3 ]), Tris (4-t-butyl-6-phenylpyrimidinat) iridium (III).
  • phosphorescent substance (570 nm or more and 750 nm or less: yellow or red)
  • Examples of the phosphorescent substance having a yellow or red color and a peak wavelength of 570 nm or more and 750 nm or less in the emission spectrum include the following substances.
  • Platinum complexes such as Tris (1,3-diphenyl-1,3-propanedionat) (monophenanthroline) Europium (III) (abbreviation: [Eu (DBM) 3 (Phen)]), Tris [1- ( Examples include rare earth metal complexes such as 2-tenoyl) -3,3,3-trifluoroacetonato] (monophenanthroline) europium (III) (abbreviation: [Eu (TTA) 3 (Phen)]).
  • the TADF material has a small difference between the S1 level and the T1 level (preferably 0.2 eV or less), and up-converts the triplet excited state to the singlet excited state with a small amount of thermal energy (intersystem crossing). It is a material that can efficiently exhibit light emission (fluorescence) from a singlet excited state.
  • the conditions under which thermal activated delayed fluorescence can be efficiently obtained are that the energy difference between the triplet excited energy level and the singlet excited energy level is 0 eV or more and 0.2 eV or less, preferably 0 eV or more and 0.1 eV or less. That can be mentioned.
  • the delayed fluorescence in the TADF material means light emission having a spectrum similar to that of normal fluorescence but having a significantly long lifetime. Its life is 1 ⁇ 10-6 seconds or longer, preferably 1 ⁇ 10 -3 seconds or longer.
  • the TADF material examples include fullerene or a derivative thereof, an acridine derivative such as proflavine, eosin and the like.
  • metal-containing porphyrin containing magnesium (Mg), zinc (Zn), cadmium (Cd), tin (Sn), platinum (Pt), indium (In), palladium (Pd) and the like can be mentioned.
  • the metal-containing porphyrin include protoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Proto IX)), mesoporphyrin-tin fluoride complex (abbreviation: SnF 2 (Meso IX)), and hematoporphyrin-tin fluoride.
  • a substance in which a ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring and a ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring are directly bonded has a stronger donor property of the ⁇ -electron-rich heteroaromatic ring and a stronger acceptor property of the ⁇ -electron-deficient heteroaromatic ring. , It is particularly preferable because the energy difference between the single-term excited state and the triple-term excited state becomes small.
  • examples of the material having a function of converting triplet excitation energy into light emission include nanostructures of transition metal compounds having a perovskite structure.
  • nanostructures of metal halogen perovskites are preferable.
  • nanoparticles and nanorods are preferable.
  • the organic compound (host material or the like) used in combination with the above-mentioned light emitting substance (guest material) has an energy gap larger than the energy gap of the light emitting substance (guest material).
  • One or more kinds of substances may be selected and used.
  • the luminescent material used for the light emitting layer is a fluorescent luminescent material
  • the energy level of the singlet excited state is large and the energy level of the triplet excited state is large as the organic compound (host material) to be combined.
  • the organic compound (host material) includes anthracene derivative, tetracene derivative, phenanthrene derivative, pyrene derivative, chrysene derivative, and the like. Examples thereof include condensed polycyclic aromatic compounds such as dibenzo [g, p] chrysene derivatives.
  • organic compound (host material) preferably used in combination with a fluorescent luminescent substance examples include 9-phenyl-3- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole (abbreviated as abbreviated).
  • PCzPA 3,6-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole
  • DPCzPA 3,6-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthryl) phenyl] -9H-carbazole
  • PCPN 9,10-diphenylanthracene
  • DPAnth N, N-diphenyl-9- [4- (10-phenyl-9-anthril) phenyl] -9H- Carbazole-3-amine
  • CzA1PA 4- (10-phenyl-9-anthril) triphenylamine
  • DPhPA YGAPA, PCAPA, N, 9-diphenyl-N- ⁇ 4- [4- (4) 10-Phenyl-9-anthryl) phenyl] phenyl ⁇ -9H-carbazole
  • the luminescent substance used for the light emitting layer is a phosphorescent luminescent substance
  • the tripled excitation energy (basic state and tripled excited state) of the luminescent substance is used as the organic compound (host material) to be combined.
  • An organic compound having a larger triplet excitation energy than the energy difference) may be selected.
  • a plurality of organic compounds for example, a first host material and a second host material (or an assist material)
  • these plurality of organic compounds are used in combination with a light emitting substance in order to form an excited complex. Is preferably used in combination with a phosphorescent substance.
  • ExTET Extra-Triplet Energy Transfer
  • a compound that easily forms an excitation complex is preferable, and a compound that easily receives holes (hole transporting material) and a compound that easily receives electrons (electron transporting material) are combined. Is particularly preferred.
  • the organic compounds include aromatic amines, carbazole derivatives, dibenzothiophene derivatives, and dibenzofurans. Examples thereof include derivatives, zinc and aluminum-based metal complexes, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, benzoimidazole derivatives, quinoxalin derivatives, dibenzoquinoxalin derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, phenanthroline derivatives and the like.
  • specific examples of aromatic amines and carbazole derivatives which are organic compounds having high hole-transporting properties, include the same examples as those of the above-mentioned specific examples of hole-transporting materials. Are preferable as host materials.
  • dibenzothiophene derivative and the dibenzofuran derivative which are organic compounds having high hole transport properties
  • dibenzothiophene derivative and the dibenzofuran derivative which are organic compounds having high hole transport properties
  • -Il) phenyl] phenyl ⁇ dibenzofuran abbreviation: mmDBFFLBi-II
  • 4,4', 4''-(benzene-1,3,5-triyl) tri (dibenzofuran) abbreviation: DBF3P-II
  • DBT3P- II 2,8-diphenyl-4- [4- (9-phenyl-9H-fluoren-9-yl) phenyl] dibenzothiophene
  • DBTFLP-III 4- [4- (9-phenyl-9H-) Fluolene-9-yl) phenyl] -6-phenyldibenzothiophene
  • the metal complex which is an organic compound (electron transporting material) having high electron transport property tris (8-quinolinolat) aluminum (8-quinolinolat) aluminum which is a zinc or aluminum-based metal complex (8-quinolinolato) III) (abbreviation: Alq), tris (4-methyl-8-quinolinolat) aluminum (III) (abbreviation: Almq 3 ), bis (10-hydroxybenzo [h] quinolinato) berylium (II) (abbreviation: BeBq 2 ) , Bis (2-methyl-8-quinolinolat) (4-phenylphenorato) aluminum (III) (abbreviation: BAlq), bis (8-quinolinolato) zinc (II) (abbreviation: Znq), quinoline skeleton or benzo Examples thereof include metal complexes having a quinoline skeleton, all of which are preferable as host materials.
  • oxazole-based substances such as bis [2- (2-benzothazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnPBO) and bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc (II) (abbreviation: ZnBTZ).
  • ZnPBO bis [2- (2-benzothazolyl) phenolato] zinc
  • ZnBTZ bis [2- (2-benzothiazolyl) phenolato] zinc
  • a metal complex having a thiazole-based ligand and the like are also mentioned as preferable host materials.
  • organic compounds having high electron-transporting properties, such as oxadiazole derivative, triazole derivative, benzoimidazole derivative, quinoxalin derivative, dibenzoquinoxalin derivative, phenylanthroline derivative and the like, include.
  • heterocyclic compound having a diazine skeleton the heterocyclic compound having a triazine skeleton, and the heterocyclic compound having a pyridine skeleton, which are organic compounds (electron transporting materials) having high electron transport properties, are shown as specific examples.
  • poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy)
  • poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF) -Py)
  • poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2'-bipyridine-6,6'-diyl)] (abbreviation: PF-BPy)
  • PF-BPy poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2'-bipyridine-6,6'-diyl)]
  • bipolar 9-phenyl-9'-(4-phenyl-2-quinazolinyl) -3,3'-bi which is an organic compound having a high hole transport property and also having a high electron transport property.
  • -9H-carbazol (abbreviation: PCCzQz) or the like can also be used as a host material.
  • the electron transport layer (114, 114a, 114b) emits electrons injected from the second electrode 102 or the charge generation layer (106, 106a, 106b) by the electron injection layer (115, 115a, 115b) described later. It is a layer to be transported to (113, 113a, 113b, 113c).
  • the electron transport layer (114, 114a, 114b) is a layer containing an electron transport material.
  • the electron-transporting material used for the electron-transporting layer (114, 114a, 114b) has an electron mobility of 1 ⁇ 10-6 cm 2 / Vs or more when the square root of the electric field strength [V / cm] is 600. The substance to have is preferable.
  • any substance other than these can be used as long as it is a substance having a higher electron transport property than holes.
  • the electron transport layer (114, 114a, 114b) can function as a single layer, the device characteristics can be improved by forming a laminated structure of two or more layers as needed.
  • Examples of the electron-transporting material that can be used for the electron-transporting layer (114, 114a, 114b) include an organic compound having a structure in which an aromatic ring is condensed with a furan ring of a frodiazine skeleton, a metal complex having a quinoline skeleton, and a benzoquinoline skeleton.
  • an organic compound having a structure in which an aromatic ring is condensed with a furan ring of a frodiazine skeleton a metal complex having a quinoline skeleton, and a benzoquinoline skeleton.
  • a metal complex having an oxazole skeleton a metal complex having an oxazole skeleton, a metal complex having a thiazole skeleton, etc.
  • Examples thereof include benzoquinoline derivatives, quinoxalin derivatives, dibenzoquinoxaline derivatives, pyridine derivatives, bipyridine derivatives, pyrimidine derivatives, and heterocyclic compounds such as ⁇ -electron-deficient heteroaromatic compounds containing nitrogen-containing heteroaromatic compounds.
  • the electron-transporting material examples include 2- [3'-(dibenzothiophen-4-yl) biphenyl-3-yl] dibenzo [f, h] quinoxalin (abbreviation: 2mDBTBPDBq-II), 5- [.
  • oxadiazole derivatives such as PBD, OXD-7 and CO11
  • triazole derivatives such as TAZ and p-EtTAZ
  • imidazole derivatives such as TPBI and mDBTBIm-II (including benzoimidazole derivatives)
  • BzOs oxadiazole derivatives such as PBD, OXD-7 and CO11
  • triazole derivatives such as TAZ and p-EtTAZ
  • imidazole derivatives such as TPBI and mDBTBIm-II (including benzoimidazole derivatives)
  • BzOs such as Bphen, BCP, NBphen and the like, 2mDBTPDBq-II, 2mDBTBPDBq-II, 2mCzBPDBq, 2CzPDBq-III, 7mDBTPDBq-II, and 6mDBTPDBq-II and the like quinoxalin derivatives, or dibenzoquinoxalin derivatives, 35DC
  • a pyridine derivative such as TmPyPB, a pyrimidine derivative such as 4,6 mPnP2Pm, 4,6 mDBTP2Pm-II, and 4,6 mCzP2Pm, and a triazine derivative such as PCCzPTzhn and mPCCzPTzn-02 can be used as the electron transporting material.
  • poly (2,5-pyridinediyl) (abbreviation: PPy)
  • poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)] (abbreviation: PF).
  • PPy poly [(9,9-dihexylfluorene-2,7-diyl) -co- (pyridine-3,5-diyl)]
  • PF-Py poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (2,2'-bipyridine-6,6'-diyl)]
  • PF-BPy A molecular compound can also be used as an electron transporting material.
  • the electron transport layer (114, 114a, 114b) is not limited to a single layer, but may have a structure in which two or more layers made of the above substances are laminated.
  • the electron injection layer (115, 115a, 115b) is a layer containing a substance having a high electron injection property. Further, the electron injection layer (115, 115a, 115b) is a layer for increasing the electron injection efficiency from the second electrode 102, and the value of the work function of the material used for the second electrode 102 and the electron injection. When compared with the LUMO level value of the material used for the layer (115, 115a, 115b), it is preferable to use a material having a small difference (0.5 eV or less).
  • Liq 2- (2-pyridyl) phenolatrithium
  • LiPPy 2- (2-pyridyl) -3-pyridinolatrithium
  • LiPPy 4-phenyl-2- (2-pyridyl) pheno Alkaline metals
  • LiPPP lithium oxide
  • rare earth metal compounds such as erbium fluoride (ErF 3 ) can be used.
  • electride may be used for the electron injection layer (115, 115a, 115b). Examples of the electride include a substance in which a high concentration of electrons is added to a mixed oxide of calcium and aluminum. In addition, the substance constituting the above-mentioned electron transport layer (114, 114a, 114b) can also be used.
  • a composite material obtained by mixing an organic compound and an electron donor (donor) may be used for the electron injection layer (115, 115a, 115b).
  • a composite material is excellent in electron injecting property and electron transporting property because electrons are generated in an organic compound by an electron donor.
  • the organic compound is preferably a material excellent in transporting generated electrons, and specifically, for example, an electron transporting material (metal complex) used for the above-mentioned electron transport layer (114, 114a, 114b). , Or a heteroaromatic compound, etc.) can be used.
  • the electron donor may be any substance that exhibits electron donating property to the organic compound.
  • an alkali metal, an alkaline earth metal, or a rare earth metal is preferable, and examples thereof include lithium, cesium, magnesium, calcium, erbium, and ytterbium.
  • alkali metal oxides or alkaline earth metal oxides are preferable, and lithium oxides, calcium oxides, barium oxides and the like can be mentioned.
  • a Lewis base such as magnesium oxide.
  • an organic compound such as tetrathiafulvalene (abbreviation: TTF) can also be used.
  • a composite material obtained by mixing an organic compound and a metal may be used for the electron injection layer (115, 115a, 115b).
  • the organic compound used here it is preferable that the LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) level is -3.6 eV or more and -2.3 eV or less. Further, a material having an unshared electron pair is preferable.
  • a material having an unshared electron pair such as a pyridine skeleton, a diazine skeleton (pyrimidine or pyrazine), or a heterocyclic compound having a triazine skeleton is preferable.
  • heterocyclic compound having a pyridine skeleton examples include 3,5-bis [3- (9H-carbazole-9-yl) phenyl] pyridine (abbreviation: 35DCzPPy) and 1,3,5-tri [3- (3). -Pyridine) Phenyl] Benzene (abbreviation: TmPyPB), vasocuproin (abbreviation: BCP), 2,9-bis (naphthalen-2-yl) -4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (abbreviation: NBPhen), baso Examples thereof include phenanthroline (abbreviation: benzene).
  • heterocyclic compound having a diazine skeleton examples include 2- [3- (dibenzothiophen-4-yl) phenyl] dibenzo [f, h] quinoxalin (abbreviation: 2mDBTPDBq-II) and 2- [3'-(dibenzo).
  • heterocyclic compound having a triazine skeleton examples include 2- ⁇ 4- [3- (N-phenyl-9H-carbazole-3-yl) -9H-carbazole-9-yl] phenyl ⁇ -4,6-diphenyl. -1,3,5-triazine (abbreviation: PCCzPTzhn), 2,4,6-tris [3'-(pyridin-3-yl) biphenyl-3-yl] -1,3,5-triazine (abbreviation: TmPPPyTz) ), 2,4,6-tris (2-pyridyl) -1,3,5-triazine (abbreviation: 2Py3Tz) and the like.
  • PCCzPTzhn 2,4,6-tris [3'-(pyridin-3-yl) biphenyl-3-yl] -1,3,5-triazine
  • TmPPPyTz 2,4,6-tris (2-pyri
  • the metal it is preferable to use a material belonging to Group 5, Group 7, Group 9, Group 11 or Group 13 in the periodic table, and examples thereof include Ag, Cu, Al, and In. Be done.
  • the organic compound forms a semi-occupied orbital (SOMO: Single Occupied Molecular Orbital) with the metal.
  • SOMO Single Occupied Molecular Orbital
  • the optical distance between the second electrode 102 and the light emitting layer 113b is less than 1/4 of the wavelength ⁇ of the light exhibited by the light emitting layer 113b. It is preferable to form the above. In this case, it can be adjusted by changing the film thickness of the electron transport layer 114b or the electron injection layer 115b.
  • a plurality of EL layers are laminated between the pair of electrodes (tandem structure). Also called).
  • the charge generation layer 106 injects electrons into the EL layer 103a and causes holes in the EL layer 103b. Has the function of injecting. Even if the charge generation layer 106 has a structure in which an electron acceptor (acceptor) is added to the hole transporting material (also referred to as a P-type layer), an electron donor is added to the electron transporting material. It may have a configured structure (also referred to as an electron injection buffer layer). Further, both of these configurations may be laminated. Further, an electron relay layer may be provided between the P-type layer and the electron injection buffer layer.
  • the hole transporting material is the material shown in the present embodiment.
  • the electron acceptor include 7,7,8,8-tetracyano-2,3,5,6-tetrafluoroquinodimethane (abbreviation: F4 - TCNQ), chloranil and the like.
  • the oxides of metals belonging to Group 4 to Group 8 in the Periodic Table of the Elements can be mentioned. Specific examples thereof include vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and renium oxide.
  • the acceptor material described above may be used. Further, in the P-type layer, even if a mixed membrane made by mixing a hole transporting material and an electron acceptor is used, a single membrane containing a hole transporting material and a single membrane containing an electron acceptor are laminated. You may use it.
  • the material shown in the present embodiment may be used as the electron transporting material.
  • the electron donor an alkali metal, an alkaline earth metal, a rare earth metal, a metal belonging to Group 2 or Group 13 in the Periodic Table of the Elements, an oxide thereof, or a carbonate can be used.
  • lithium (Li), cesium (Cs), magnesium (Mg), calcium (Ca), itterbium (Yb), indium (In), lithium oxide (Li 2 O), cesium carbonate and the like can be used.
  • an organic compound such as tetrathianaphthalene may be used as an electron donor.
  • the electron relay layer When the electron relay layer is provided between the P-type layer and the electron injection buffer layer in the charge generation layer 106, the electron relay layer contains at least a substance having electron transportability, and the electron injection buffer layer and the P-type layer interact with each other. It has the function of preventing the action and smoothly transferring electrons.
  • the LUMO level of the electron-transporting substance contained in the electron relay layer is the LUMO level of the acceptor substance in the P-type layer and the electron-transporting substance contained in the electron-transporting layer in contact with the charge generation layer 106. It is preferably between the LUMO level.
  • the specific energy level of the LUMO level in the electron-transporting substance used for the electron relay layer is preferably ⁇ 5.0 eV or higher, preferably ⁇ 5.0 eV or higher and ⁇ 3.0 eV or lower.
  • the substance having electron transporting property used for the electron relay layer it is preferable to use a phthalocyanine-based material or a metal complex having a metal-oxygen bond and an aromatic ligand.
  • FIG. 2D shows a configuration in which two EL layers 103 are laminated
  • a stacked structure of three or more EL layers may be formed by providing a charge generation layer between different EL layers.
  • the light emitting device shown in this embodiment can be formed on various substrates.
  • the type of substrate is not limited to a specific one.
  • substrates include semiconductor substrates (eg single crystal substrates or silicon substrates), SOI substrates, glass substrates, quartz substrates, plastic substrates, metal substrates, stainless steel substrates, substrates with stainless still foils, tungsten substrates, etc.
  • substrates include a substrate having a tungsten foil, a flexible substrate, a laminated film, paper containing a fibrous material, or a substrate film.
  • the glass substrate examples include barium borosilicate glass, aluminoborosilicate glass, and soda lime glass.
  • a flexible substrate a laminated film, a base film, etc., synthesis of plastics, acrylics and the like represented by polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), and polyether sulfone (PES).
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • PES polyether sulfone
  • resins polypropylene, polyesters, polyvinyl chlorides, or polyvinyl chlorides, polyamides, polyimides, aramids, epoxys, inorganic vapor-deposited films, and papers.
  • a vacuum process such as a vapor deposition method or a solution process such as a spin coating method and an inkjet method can be used to fabricate the light emitting device shown in the present embodiment.
  • a physical vapor deposition method such as a sputtering method, an ion plating method, an ion beam vapor deposition method, a molecular beam vapor deposition method, or a vacuum vapor deposition method, or a chemical vapor deposition method (CVD method) is used.
  • PVD method physical vapor deposition method
  • CVD method chemical vapor deposition method
  • the functional layer (hole injection layer (111, 111a, 111b), hole transport layer (112, 112a, 112b), light emitting layer (113, 113a, 113b, 113c), electron transport included in the EL layer of the light emitting device).
  • a high molecular weight compound oligomer, dendrimer, polymer, etc.
  • a medium molecular weight compound compound in the intermediate region between low molecular weight and high molecular weight: molecular weight 400 to 4000
  • Inorganic compounds quantum dot materials, etc.
  • the quantum dot material a colloidal quantum dot material, an alloy type quantum dot material, a core / shell type quantum dot material, a core type quantum dot material, or the like can be used.
  • Each functional layer (hole injection layer (111, 111a, 111b), hole transport layer (112, 112a, 112b) constituting the EL layer (103, 103a, 103b, 103c) of the light emitting device shown in the present embodiment).
  • Light emitting layers (113, 113a, 113b, 113c), electron transport layers (114, 114a, 114b), electron injection layers (115, 115a, 115b)), or charge generation layers (106, 106a, 106b).
  • the material is not limited to the materials shown in the embodiments, and other materials can be used in combination as long as they can satisfy the functions of each layer.
  • the light emitting device 700 shown in FIG. 3A has a light emitting device 550B, a light emitting device 550G, a light emitting device 550R, and a partition wall 528. Further, the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, the light emitting device 550R, and the partition wall 528 are formed on the functional layer 520 provided on the first substrate 510.
  • the functional layer 520 includes a drive circuit GD composed of a plurality of transistors, a drive circuit SD, a pixel circuit, and the like, as well as wiring for electrically connecting these.
  • these drive circuits are electrically connected to the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R, respectively, and can drive them.
  • the light emitting device 700 includes an insulating layer 705 on the functional layer 520 and each light emitting device, and the insulating layer 705 has a function of bonding the second substrate 770 and the functional layer 520.
  • the configuration in which the partition wall 528 is provided is illustrated, but the present invention is not limited to this.
  • the partition wall 528 may not be provided.
  • the drive circuit GD and the drive circuit SD will be described later in the third embodiment.
  • the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R have the device structure shown in the first embodiment. In particular, the case where the EL layer 103 in the structure shown in FIG. 2A is different for each light emitting device is shown.
  • the light emitting device 550B has an electrode 551B, an electrode 552, an EL layer 103B, an oxidation resistant layer 105B, and a block layer 107.
  • the specific configuration of each layer is as shown in the first embodiment.
  • the EL layer 103B has a laminated structure including a plurality of layers having different functions including the light emitting layer 113B.
  • the oxidation resistant layer 105B is included in the EL layer 103B.
  • FIG. 3A among the layers included in the EL layer 103B including the light emitting layer 113B, only the electron injection / transport layer 104B and the oxidation resistant layer 105B are shown, but the present invention is not limited to this.
  • the electron injection / transport layer 104B indicates a layer having the functions of the electron injection layer and the electron transport layer shown in the first embodiment, and may have a laminated structure. In the present specification, it is assumed that the electron injection / transport layer can be read as described above in any light emitting device. Further, the hole injection / transport layer is also a layer having the functions of the hole injection layer and the hole transport layer, and may have a laminated structure.
  • the block layer 107 is formed so as to cover the EL layer 103B formed on the electrode 551B.
  • the EL layer 103B has a side surface (or an end portion). Therefore, the block layer 107 is formed in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103B. As a result, it is possible to suppress the invasion of oxygen and water or their constituent elements from the side surface of the EL layer 103B to the inside.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103B and is formed by using an electron transporting material, it can be regarded as a part of the EL layer 103B.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 551B and the electrode 552 have a region overlapping with each other.
  • the EL layer 103B is provided between the electrode 551B and the electrode 552. Therefore, the electrode 552 has a structure in which the electrode 552 is in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103B via the block layer 107. This makes it possible to prevent the EL layer 103B and the electrode 552, more specifically, the electron injection / transport layer 104B and the electrode 552 of the EL layer 103B from being electrically short-circuited. Therefore, it is preferable that the block layer 107 has at least a layer having a high electric resistance.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103B, it is more preferable to have at least a layer having a low electrical resistance. Therefore, the first block layer 107-1 in contact with the EL layer 103B is a layer having high electrical resistance made of only an electron transporting material, and the second block layer 107-2 in contact with the electrode 552 is a metal ion in the electron transporting material. It is preferable to form a layer having a low electrical resistance, which is doped with the above, and to have a laminated structure having at least the first block layer 107-1 and the second block layer 107-2.
  • a metal ion or the like is placed in an electron transporting material in a film. It is more preferable to provide a layer having a low electrical resistance, which is doped with.
  • the EL layer 103B shown in FIG. 3A has the same configuration as the EL layers 103, 103a, 103b, 103c described in the first embodiment. Further, the EL layer 103B can emit blue light, for example.
  • the light emitting device 550G has an electrode 551G, an electrode 552, an EL layer 103G, an oxidation resistant layer 105G, and a block layer 107.
  • the specific configuration of each layer is as shown in the first embodiment.
  • the EL layer 103G has a laminated structure including a plurality of layers having different functions including the light emitting layer 113G.
  • the oxidation resistant layer 105G is included in the EL layer 103G.
  • FIG. 3A among the layers included in the EL layer 103G including the light emitting layer 113G, only the electron injection / transport layer 104G and the oxidation resistant layer 105G are shown, but the present invention is not limited to this.
  • the electron injection / transport layer 104G indicates a layer having the functions of the electron injection layer and the electron transport layer shown in the first embodiment, and may have a laminated structure.
  • the block layer 107 is formed so as to cover the EL layer 103G formed on the electrode 551G.
  • the EL layer 103G has a side surface (or an end portion). Therefore, the block layer 107 is also formed in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103G. This makes it possible to suppress the invasion of oxygen and water or their constituent elements from the side surface of the EL layer 103G into the inside.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 551G and the electrode 552 have a region overlapping with each other.
  • the EL layer 103G is provided between the electrode 551G and the electrode 552. Therefore, the electrode 552 has a structure in contact with the side surface of the EL layer 103G via the block layer 107. This makes it possible to prevent the EL layer 103G and the electrode 552, more specifically, the electron injection / transport layer 104G and the electrode 552 of the EL layer 103G from being electrically short-circuited.
  • the EL layer 103G shown in FIG. 3A has the same configuration as the EL layers 103, 103a, 103b, 103c described in the first embodiment. Further, the EL layer 103G can emit green light, for example.
  • the light emitting device 550R has an electrode 551R, an electrode 552, an EL layer 103R, an oxidation resistant layer 105R, and a block layer 107.
  • the specific configuration of each layer is as shown in the first embodiment.
  • the EL layer 103R has a laminated structure including a plurality of layers having different functions including the light emitting layer 113R.
  • the oxidation resistant layer 105R is included in the EL layer 103R.
  • FIG. 3A among the layers included in the EL layer 103R including the light emitting layer 113R, only the electron injection / transport layer 104R and the oxidation resistant layer 105R are shown, but the present invention is not limited to this.
  • the electron injection / transport layer 104R indicates a layer having the functions of the electron injection layer and the electron transport layer shown in the first embodiment, and may have a laminated structure.
  • the block layer 107 is formed so as to cover the EL layer 103R formed on the electrode 551R.
  • the EL layer 103R has a side surface (or an end portion). Therefore, the block layer 107 is also formed in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103R. As a result, it is possible to suppress the invasion of oxygen and water or their constituent elements from the side surface of the EL layer 103R into the inside.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 551R and the electrode 552 have a region overlapping with each other.
  • the EL layer 103R is provided between the electrode 551R and the electrode 552. Therefore, the electrode 552 has a structure in contact with the side surface of the EL layer 103R via the block layer 107. This makes it possible to prevent the EL layer 103R and the electrode 552, more specifically, the electron injection / transport layer 104R and the electrode 552 of the EL layer 103R from being electrically short-circuited.
  • the EL layer 103R shown in FIG. 3A has the same configuration as the EL layers 103, 103a, 103b, 103c described in the first embodiment. Further, the EL layer 103R can emit red light, for example.
  • the electron injection layer included in the electron transport region located between the cathode and the light emitting layer 113 often has high conductivity, so that it is formed as a layer common to adjacent light emitting devices. , May cause crosstalk. Therefore, by providing a gap 580 between each EL layer as shown in this configuration example, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk that occurs between adjacent light emitting devices.
  • the partition wall 528 includes an opening 528B, an opening 528G, and an opening 528R.
  • the opening 528B overlaps with the electrode 551B
  • the opening 528G overlaps with the electrode 551G
  • the opening 528R overlaps with the electrode 551R.
  • the pattern is formed by the photolithography method in the separation processing of these EL layers (EL layer 103B, EL layer 103G, and EL layer 103R), a high-definition light emitting device (display panel) should be manufactured. Can be done. Further, the end portion (side surface of the laminated structure constituting the EL layer) processed by pattern formation by the photolithography method has a shape having substantially the same surface (or being located on substantially the same plane). At this time, the width of the gap 580 provided between the EL layers is preferably 5 ⁇ m or less, more preferably 1 ⁇ m or less.
  • the electron injection layer included in the electron transport region located between the cathode and the light emitting layer often has high conductivity, and therefore, when formed as a layer common to adjacent light emitting devices, a cross is used. May cause talk. Therefore, by separating and processing the EL layer by pattern formation by the photolithography method as shown in this configuration example, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk generated between adjacent light emitting devices.
  • Example 1 of manufacturing method of light emitting device As shown in FIG. 4A, the electrode 551B, the electrode 551G, and the electrode 551R are formed.
  • a conductive film is formed on the functional layer 520 formed on the first substrate 510, and processed into a predetermined shape by using a photolithography method.
  • a sputtering method for the formation of the conductive film, a sputtering method, a chemical vapor deposition (CVD) method, a vacuum vapor deposition method, a pulsed laser deposition (PLD) method, and an atomic layer deposition (ALD) method are used.
  • CVD method include a plasma chemical vapor deposition (PECVD: Plasma Enhanced CVD) method and a thermal CVD method.
  • PECVD Plasma vapor deposition
  • thermal CVD there is an organometallic chemical vapor deposition (MOCVD: Metalorganic CVD) method.
  • MOCVD Metalorganic CVD
  • an island-shaped thin film may be directly formed by a film forming method using a shielding mask such as a metal mask.
  • the island shape refers to a state in which the layers formed in the same process and using the same material are separated from each other in a plan view.
  • a photolithography method there are typically the following two methods.
  • One is a method of forming a resist mask on a thin film to be processed, processing the thin film by etching or the like, and removing the resist mask.
  • the other is a method in which a photosensitive thin film is formed, and then exposed and developed to process the thin film into a desired shape.
  • the light used for exposure for example, i-line (wavelength 365 nm), g-line (wavelength 436 nm), h-line (wavelength 405 nm), or a mixture thereof can be used.
  • ultraviolet rays, KrF laser light, ArF laser light, or the like can also be used.
  • the exposure may be performed by the immersion exposure technique.
  • extreme ultraviolet (EUV: Extreme Ultra-violet) light or X-rays may be used.
  • an electron beam can be used instead of the light used for exposure. It is preferable to use extreme ultraviolet light, X-rays or an electron beam because extremely fine processing is possible.
  • extreme ultraviolet light, X-rays or an electron beam because extremely fine processing is possible.
  • a dry etching method, a wet etching method, a sandblasting method, or the like can be used for etching the thin film using the resist mask.
  • a partition wall 528 is formed between the electrode 551B and the electrode 551G.
  • the partition 528 is formed by forming an insulating film covering the electrode 551B, the electrode 551G, and the electrode 551R, forming an opening by using a photolithography method, and exposing a part of the electrode 551B, the electrode 551G, and the electrode 551R.
  • the material that can be used for the partition wall 528 include an inorganic material, an organic material, or a composite material of an inorganic material and an organic material.
  • it includes an inorganic oxide film, an inorganic nitride film, an inorganic nitride film, or the like, or a laminated material obtained by laminating a plurality of films selected from these, more specifically, a silicon oxide film, acrylic, and the like.
  • a film or a film containing a polyimide, or a laminated material obtained by laminating a plurality of films selected from these can be used.
  • the EL layer 103B is formed on the electrode 551B, the electrode 551G, the electrode 551R, and the partition wall 528.
  • the EL layer 103B includes a light emitting layer 113B, an electron injection / transport layer 104B, and an oxidation resistant layer 105B.
  • a vacuum vapor deposition method is used to form the EL layer 103B so as to cover the electrode 551B, the electrode 551G, the electrode 551R, and the partition wall 528.
  • the oxidation-resistant layer 105B is formed by using an oxidation-resistant material.
  • an oxidation-resistant material Specifically, in the first embodiment, a composite in which an electron acceptor material is added to a hole transporting material which is an organic compound, which is mentioned as a material that can be used for the charge generation layer of the EL layer. A material or a laminated structure of a hole transporting material and an electron acceptor material can be used. Further, as the electron acceptor material, the material mentioned as the organic acceptor material used for the hole injection layer in the first embodiment can be used. Oxidation resistance can be improved by using a metal oxide as an electron acceptor material.
  • the metal oxide examples include oxides of metals belonging to Group 4 to Group 8 in the Periodic Table of the Elements. Specific examples thereof include vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and renium oxide. Further, as the organic compound, a material listed as a hole transporting material can be used.
  • the oxidation-resistant layer 105B becomes formed when a resist is formed on the oxidation-resistant layer 105B in the subsequent steps. Elution can be suppressed.
  • the composition of the metal oxide and the organic compound used in the oxidation-resistant layer 105B is the weight of the organic compound with respect to the weight of the metal oxide in consideration of the film thickness and the transmittance of the oxidation-resistant layer 105B. Is preferably 1/100 to 100 times, more preferably 1/20 to 20 times.
  • the EL layer 103B on the electrode 551B is processed into a predetermined shape.
  • a resist is formed using a photolithography method, and the EL layer 103G on the electrode 551G and the EL layer 103R on the electrode 551R are removed by etching to have a shape having a side surface (or the side surface is exposed) or intersecting with a paper surface. It is processed into a strip-shaped shape that extends in the direction of etching. Specifically, dry etching is performed using the resist REG formed on the EL layer 103B overlapping the electrode 551B (see FIG. 5B).
  • the partition wall 528 can be used as an etching stopper.
  • each EL layer is patterned by a photolithography method
  • a known method may be applied. That is, a known resist material suitable for an organic material may be used, and specific examples thereof include a resist material that dissolves in an aqueous solvent.
  • the EL layer 103G (light emitting layer 113G, electron injection / transport layer 104G, and oxidation resistance) are placed on the resist REG, the electrode 551G, the electrode 551R, and the partition wall 528.
  • Layer 105G is included.).
  • a vacuum vapor deposition method is used to form the EL layer 103G so as to cover the electrode 551G, the electrode 551R, and the partition wall 528.
  • the oxidation-resistant layer 105G is formed by using a composite material containing a metal oxide and an organic compound (hole transporting material), similarly to the oxidation-resistant layer 105B.
  • the EL layer 103G on the electrode 551G is processed into a predetermined shape.
  • a resist is formed on the EL layer 103G by a photolithography method, and the EL layer 103G on the electrode 551B and the EL layer 103G on the electrode 551R are removed by etching to have a side surface (or the side surface is exposed).
  • the partition wall 528 can be used as an etching stopper.
  • the EL layer 103R (light emitting layer 113R, electron injection / transport layer 104R) is placed on the resist REG, the electrode 551R, and the partition wall 528.
  • an oxidation resistant layer 105R For example, a vacuum vapor deposition method is used to form the EL layer 103R so as to cover the electrode 551R, the resist REG, and the partition wall 528.
  • the oxidation-resistant layer 105R is formed by using a composite material containing a metal oxide and an organic compound (hole transporting material), similarly to the oxidation-resistant layer 105B.
  • the EL layer 103R on the electrode 551R is processed into a predetermined shape.
  • a shape having a side surface (or the side surface is exposed) by forming a resist on the EL layer 103R using a photolithography method and removing the EL layer 103R on the electrode 551B and the EL layer 103R on the electrode 551G.
  • it is processed into a strip shape extending in the direction intersecting the paper surface. Specifically, dry etching is performed using the resist REG formed on the EL layer 103R that overlaps with the electrode 551R.
  • the partition wall 528 can be used as an etching stopper.
  • the hole injection / transport layer 104B, the light emitting layer 113B, and the electron transport layer 108B are first formed on the electrode 551B.
  • the hole injection / transport layer 104G, the light emitting layer 113G, and the electron transport layer 108G are formed on the electrode 551G
  • the hole injection / transport layer 104R, the light emitting layer 113R, and the electron transport are formed on the electrode 551R. It is preferable to form the layer 108R.
  • the hole injection / transport layer 104B, the light emitting layer 113B, and the electron transport layer 108B on the electrode 551G and the hole injection / transport layer 104B, the light emitting layer 113B, and the electron transport layer 108B on the electrode 551R are removed by etching.
  • the surfaces of the electrode 551G and the electrode 551R are exposed to the etching gas.
  • the hole injection / transport layer 104G, the light emitting layer 113G, and the electron transport layer 108G on the electrode 551R are removed by etching, the surface of the electrode 551 is exposed to the etching gas. Therefore, the surface of the electrode 551B is not exposed to the etching gas, but the surface of the electrode 551G is exposed to the etching gas once, and the surface of the electrode 551R is exposed to the etching gas twice.
  • Exposure of the surface of the electrode to the etching gas may cause damage to the surface of the electrode. Further, by forming a light emitting device using an electrode having a damaged surface, the characteristics of the light emitting device may be deteriorated. The degree to which the surface condition of the electrode affects the characteristics of the light emitting device depends on the structure of the light emitting device, the material used, and the like. Comparing the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R, the light emitting device 550B may be most affected by the surface state of the electrode.
  • the surface of the electrode 551B can be prevented from being exposed to the etching gas, and the surface state of the electrode can be prevented. Can prevent deterioration of the characteristics of the light emitting device 550B, which is most susceptible to the above.
  • the block layer 107 is formed on the oxidation-resistant layer 105B, the oxidation-resistant layer 105G, the oxidation-resistant layer 105R, and the partition wall 528.
  • a vacuum vapor deposition method is used to form the block layer 107 so as to cover the oxidation resistant layer 105B, the oxidation resistant layer 105G, the oxidation resistant layer 105R, and the partition wall 528.
  • the block layer 107 is formed in contact with the side surface of each EL layer (103B, 103G, 103R) as shown in FIG. 7A.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103B and is formed by using an electron transporting material, it can be regarded as a part of the EL layer 103B.
  • an electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 552 is formed, for example, by using a vacuum vapor deposition method.
  • the electrode 552 has a structure in which the electrode 552 is in contact with the side surface of each EL layer (103B, 103G, 103R) via the block layer 107.
  • the first block layer 107-1 in contact with the EL layer is a layer made of only an electron transporting material and having a high electric resistance, and is an electrode.
  • the second block layer 107-2 in contact with the electron-transporting material is a layer having a low electrical resistance, which is formed by doping an electron-transporting material with metal ions or the like, and these first block layer 107-1 and second block layer. It is preferable to have a laminated structure having at least 107-2.
  • the EL layer 103B, the EL layer 103G, and the EL layer 103R in the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R can be separated and processed, respectively.
  • the pattern is formed by the photolithography method in the separation processing of these EL layers (EL layer 103B, EL layer 103G, and EL layer 103R), a high-definition light emitting device (display panel) should be manufactured. Can be done. Further, the end portion (side surface of the laminated structure constituting the EL layer) processed by pattern formation by the photolithography method has a shape having substantially the same surface (or being located on substantially the same plane).
  • the electron injection layer included in the electron transport region located between the cathode and the light emitting layer often has high conductivity, and therefore, when formed as a layer common to adjacent light emitting devices, a cross is used. May cause talk. Therefore, by separating and processing the EL layer by pattern formation by the photolithography method as shown in this configuration example, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk generated between adjacent light emitting devices.
  • a device manufactured by using a metal mask or an FMM may be referred to as a device having an MM (metal mask) structure.
  • a device that does not use a metal mask or FMM may be referred to as a device having an MML (metal maskless) structure.
  • SBS Side
  • a light emitting device capable of emitting white light may be referred to as a white light emitting device.
  • the white light emitting device can be combined with a colored layer (for example, a color filter) to realize a light emitting device having a full color display.
  • the light emitting device can be roughly classified into a single structure and a tandem structure.
  • a device having a single structure preferably has one EL layer between a pair of electrodes, and the EL layer preferably includes one or more light emitting layers.
  • a light emitting layer may be selected so that the light emission of each of the two or more light emitting layers has a complementary color relationship. For example, by making the emission color of the first light emitting layer and the emission color of the second light emitting layer have a complementary color relationship, it is possible to obtain a configuration in which the entire light emitting device emits white light. The same applies to a light emitting device having three or more light emitting layers.
  • the device having a tandem structure preferably has two or more EL layers between a pair of electrodes, and each EL layer preferably includes one or more light emitting layers.
  • each EL layer preferably includes one or more light emitting layers.
  • the light emitted from the light emitting layers of the plurality of EL layers may be combined to obtain white light emission.
  • the configuration for obtaining white light emission is the same as the configuration for a single structure.
  • the SBS structure light emitting device can have lower power consumption than the white light emitting device.
  • the white light emitting device is suitable because the manufacturing process is simpler than that of the light emitting device having an SBS structure, so that the manufacturing cost can be lowered or the manufacturing yield can be increased.
  • the light emitting device 700 shown in FIG. 8 has a light emitting device 550B, a light emitting device 550G, a light emitting device 550R, and a partition wall 528. Further, the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, the light emitting device 550R, and the partition wall 528 are formed on the functional layer 520 provided on the first substrate 510.
  • the functional layer 520 includes a drive circuit GD composed of a plurality of transistors, a drive circuit SD, and the like, as well as wiring for electrically connecting these. It should be noted that these drive circuits are electrically connected to the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R, respectively, and can drive them.
  • the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R have the device structure shown in the first embodiment. In particular, the case where the EL layer 103 in the structure shown in FIG. 2A is different for each light emitting device is shown.
  • each light emitting device shown in FIG. 8 is the same as that of the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R described with reference to FIG.
  • each light emitting device for example, between the light emitting device 550B and the light emitting device 550G. Therefore, it has a structure that forms an insulating layer 540 in this gap 580.
  • the EL layer 103B (including the hole injection / transport layer 104B and the oxidation resistant layer 105B) and the EL layer 103G (hole injection / transport layer 104G, and the oxidation resistant layer 105G) are formed by pattern formation by a photolithography method. Included) and EL layer 103R (including hole injection / transport layer 104R and oxidation resistant layer 105R) are separated and formed, and then an insulating layer is formed in the gap 580 on the partition wall 528 by pattern formation by a photolithography method. 540 can be formed. Further, the electrode 552 can be formed on the EL layer (103B, 103G, 103R) and the insulating layer 540.
  • each EL layer (EL layer 103B, EL layer 103G, and EL layer 103R) having this configuration is patterned by a photolithography method in the separation processing, the end portion (EL) of the processed EL layer is formed.
  • the side surfaces of the laminated structure constituting the layer have substantially the same surface (or are located on substantially the same plane).
  • the hole injection layer contained in the hole transport region located between the anode and the light emitting layer often has high conductivity, so that it is formed as a layer common to adjacent light emitting devices. , May cause crosstalk. Therefore, by separating and processing the EL layer by pattern formation by the photolithography method as shown in this configuration example, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk generated between adjacent light emitting devices.
  • the light emitting device 700 shown in FIG. 9A has a light emitting device 550B, a light emitting device 550G, a light emitting device 550R, and a partition wall 528. Further, the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, the light emitting device 550R, and the partition wall 528 are formed on the functional layer 520 provided on the first substrate 510.
  • the functional layer 520 includes a drive circuit GD composed of a plurality of transistors, a drive circuit SD, and the like, as well as wiring for electrically connecting these. These drive circuits are electrically connected to the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R, and can drive them.
  • the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R have the device structure shown in the first embodiment.
  • the light emitting device 550B has an electrode 551B, an electrode 552, an EL layer (103P, 103Q), a charge generation layer 106B, an oxidation resistant layer 105B, and a block layer 107, and has a laminated structure shown in FIG. 9A.
  • the specific configuration of each layer is as shown in the first embodiment. Further, the electrode 551B and the electrode 552 overlap each other. Further, the EL layer 103P and the EL layer 103Q are laminated with the charge generation layer 106B interposed therebetween, and have the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106B between the electrodes 551B and the electrodes 552.
  • the EL layers 103P and 103Q have a laminated structure composed of a plurality of layers having different functions including a light emitting layer (113P, 113Q), similarly to the EL layers 103, 103a, 103b and 103c described in the first embodiment. .. Further, the EL layer 103P can emit blue light, for example, and the EL layer 103Q can emit yellow light, for example.
  • a light emitting layer 113P, 113Q
  • FIG. 9A only the light emitting layer 113P and the electron injection / transport layer 104P are shown among the layers included in the EL layer 103P, and among the layers included in the EL layer 103Q, the light emitting layer 113Q and the electron injection / transport layer 104Q are shown. And only the oxidation resistant layer 105Q is shown. Therefore, in the following, when the layer included in each EL layer can be described, the EL layer (EL layer 103P, EL layer 103Q) will be used for convenience.
  • the block layer 107 is formed so as to cover the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106B formed on the electrode 551B.
  • the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106B have side surfaces (or ends). Therefore, the block layer 107 is formed in contact with the side surfaces (or ends) of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106B. Thereby, it is possible to suppress the invasion of oxygen and moisture or their constituent elements from the side surfaces of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106B, respectively.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103B and is formed by using an electron transporting material, it can be regarded as a part of the EL layer 103B.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 551B and the electrode 552 overlap each other.
  • an EL layer 103P, an EL layer 103Q, and a charge generation layer 106B are provided between the electrode 551B and the electrode 552. Therefore, the electrode 552 has a structure in which the electrode 552 is in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106B via the block layer 107.
  • the EL layer 103P and the electrode 552 more specifically, the electron injection / transport layer 104P and the electrode 552, the EL layer 103Q and the electrode 552, and more specifically, the EL layer 103Q have.
  • the electron injection / transport layer 104Q and the electrode 552, or the charge generation layer 106B and the electrode 552 can be prevented from being electrically short-circuited.
  • the first block layer 107-1 in contact with the EL layer is a layer made of only an electron transporting material and having a high electric resistance, and is an electrode.
  • the second block layer 107-2 in contact with the electron-transporting material is a layer having a low electrical resistance, which is formed by doping an electron-transporting material with metal ions or the like, and these first block layer 107-1 and second block layer. It is preferable to have a laminated structure having at least 107-2.
  • the light emitting device 550G has an electrode 551G, an electrode 552, an EL layer (103P, 103Q (including an oxidation resistant layer 105Q)), a charge generation layer 106G, an oxidation resistant layer 105G, and a block layer 107, and is laminated as shown in FIG. 9A.
  • the electrode 551G and the electrode 552 overlap each other.
  • the EL layer 103P and the EL layer 103Q are laminated with the charge generation layer 106G interposed therebetween, and have the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106G between the electrode 551G and the electrode 552.
  • the block layer 107 is formed so as to cover the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106G formed on the electrode 551G.
  • the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106G have side surfaces (or ends). Therefore, the block layer 107 is formed in contact with the side surfaces (or ends) of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106G. Thereby, it is possible to suppress the invasion of oxygen and moisture or their constituent elements from the side surfaces of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106G, respectively.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103B and is formed by using an electron transporting material, it can be regarded as a part of the EL layer 103B.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 551G and the electrode 552 overlap each other.
  • an EL layer 103P, an EL layer 103Q, and a charge generation layer 106G are provided between the electrode 551G and the electrode 552. Therefore, the electrode 552 has a structure in which the electrode 552 is in contact with the side surface (or end portion) of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106G via the block layer 107.
  • the EL layer 103P and the electrode 552 more specifically, the electron injection / transport layer 104P and the electrode 552, the EL layer 103Q and the electrode 552, and more specifically, the EL layer 103Q have.
  • the electron injection / transport layer 104Q and the electrode 552, or the charge generation layer 106G and the electrode 552 can be prevented from being electrically short-circuited.
  • the first block layer 107-1 in contact with the EL layer is a layer made of only an electron transporting material and having a high electric resistance, and is an electrode.
  • the second block layer 107-2 in contact with the electron-transporting material is a layer having a low electrical resistance, which is formed by doping an electron-transporting material with metal ions or the like, and these first block layer 107-1 and second block layer. It is preferable to have a laminated structure having at least 107-2.
  • the light emitting device 550R has an electrode 551R, an electrode 552, an EL layer (103P, 103Q), a charge generation layer 106R, an oxidation resistant layer 105R, and a block layer 107, and has a laminated structure shown in FIG. 9A.
  • the specific configuration of each layer is as shown in the first embodiment. Further, the electrode 551R and the electrode 552 overlap each other. Further, the EL layer 103P and the EL layer 103Q are laminated with the charge generation layer 106R interposed therebetween, and have the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106R between the electrode 551R and the electrode 552.
  • the block layer 107 is formed so as to cover the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106R, which are formed on the electrode 551R.
  • the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106R have side surfaces (or ends). Therefore, the block layer 107 is formed in contact with the side surfaces (or ends) of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106R. Thereby, it is possible to suppress the invasion of oxygen and water or their constituent elements from the side surfaces of the EL layer 103P, the EL layer 103Q, and the charge generation layer 106R, respectively.
  • the electron transporting material shown in the first embodiment can be used for the block layer 107.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103B and is formed by using an electron transporting material, it can be regarded as a part of the EL layer 103B.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrode 551R and the electrode 552 overlap each other.
  • an EL layer (103P, 103Q) and a charge generation layer 106R are provided between the electrode 551R and the electrode 552.
  • the electrode 552 has a structure in which the electrode 552 is in contact with the EL layer (103P, 103Q) and the side surface (or end portion) of the charge generation layer 106R via the block layer 107.
  • the EL layer 103P and the electrode 552 more specifically, the electron injection / transport layer 104P and the electrode 552, the EL layer 103Q and the electrode 552, and more specifically, the EL layer 103Q have.
  • the electron injection / transport layer 104Q and the electrode 552, or the charge generation layer 106R and the electrode 552 can be prevented from being electrically short-circuited.
  • the first block layer 107-1 in contact with the EL layer is a layer made of only an electron transporting material and having a high electric resistance, and is an electrode.
  • the second block layer 107-2 in contact with the electron-transporting material is a layer having a low electrical resistance, which is formed by doping an electron-transporting material with metal ions or the like, and these first block layer 107-1 and the second block layer. It is preferable to have a laminated structure having at least 107-2.
  • the side surface of the laminated structure constituting the EL layer has a shape having substantially the same surface (or being located on substantially the same plane).
  • the second substrate 770 has a colored layer CFB, a colored layer CFG, and a colored layer CFR. As shown in FIG. 9A, these colored layers may be partially overlapped with each other. By providing a part in layers, the overlapped part can function as a light-shielding film.
  • a material that preferentially transmits blue light (B) is used for the colored layer CFB, and a material that preferentially transmits green light (G) is used for the colored layer CFG.
  • a material that preferentially transmits red light (R) is used for the colored layer CFR.
  • FIG. 9B shows the configuration of the light emitting device 550B when the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R are light emitting devices that emit white light.
  • the EL layer 103P and the EL layer 103Q are laminated on the electrode 551B with the charge generation layer 106B interposed therebetween. Further, the EL layer 103P has a light emitting layer 113B that emits, for example, a blue light EL (1) as a light emitting layer 113P, and the EL layer 103Q has, for example, a green light EL (2) as a light emitting layer 113Q. It has a light emitting layer 113G for emitting light and a light emitting layer 113R for emitting red light EL (3).
  • a color conversion layer can be used instead of the above-mentioned colored layer.
  • nanoparticles, quantum dots, and the like can be used for the color conversion layer.
  • a color conversion layer that converts blue light into green light can be used instead of the colored layer CFG. As a result, the blue light emitted by the light emitting device 550G can be converted into green light.
  • a color conversion layer that converts blue light into red light can be used instead of the colored layer CFR. As a result, the blue light emitted by the light emitting device 550R can be converted into red light.
  • the light emitting device (display panel) 700 shown in FIG. 10 has a light emitting device 550B, a light emitting device 550G, a light emitting device 550R, and a partition wall 528. Further, the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, the light emitting device 550R, and the partition wall 528 are formed on the functional layer 520 provided on the first substrate 510.
  • the functional layer 520 includes a drive circuit GD composed of a plurality of transistors, a drive circuit SD, and the like, as well as wiring for electrically connecting these. These drive circuits are electrically connected to the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R, and can drive them.
  • the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R have the device structure shown in the first embodiment.
  • each light emitting device has an EL layer (103P, 103Q) having a structure shown in FIG. 2B, that is, a so-called tandem structure in common.
  • each light emitting device shown in FIG. 10 is the same as that of the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R described with reference to FIG. 9, and all of them emit white light.
  • the light emitting device shown in this configuration example is shown in FIG. 9 in that it has a colored layer CFB, a colored layer CFG, and a colored layer CFR formed on each light emitting device formed on the first substrate 510. It is different from the configuration of the light emitting device.
  • the first insulating layer 573 is provided on the electrode 552 of each light emitting device formed on the first substrate 510, and the colored layer CFB, the colored layer CFG, and the colored layer CFR are on the first insulating layer 573. Has.
  • the second insulating layer 705 has a functional layer 520, each light emitting device (550B, 550G, 550R), and a colored layer CFB, a colored layer CFG, and a colored layer CFR, and a colored layer (CFB,) of the first substrate 510.
  • a region sandwiched with the second substrate 770 is provided, and a function of bonding the first substrate 510 and the second substrate 770 is provided.
  • an inorganic material, an organic material, or a composite material of an inorganic material and an organic material can be used as the first insulating layer 573 and the second insulating layer 705.
  • an inorganic oxide film, an inorganic nitride film, an inorganic nitride film, or the like, or a laminated structure in which a plurality of layers selected from these are laminated can be used.
  • a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon nitride film, an aluminum oxide film, or the like, or a film including a laminated structure in which a plurality of layers selected from these are laminated can be used.
  • the silicon nitride film is a dense film and has an excellent function of suppressing the diffusion of impurities.
  • the oxide semiconductor for example, IGZO film or the like
  • a laminated structure of an aluminum oxide film and an IGZO film on the aluminum oxide film can be used.
  • organic material polyester, polyolefin, polyamide, polyimide, polycarbonate, polysiloxane, acrylic or the like, or a laminated material or a composite material of a plurality of resins selected from these can be used.
  • organic materials such as reaction curable adhesives, photocurable adhesives, thermosetting adhesives and / and anaerobic adhesives can be used.
  • the EL layer 103P (light emitting layer 113P, electron injection / transport) so as to cover the electrodes (551B, 551G, 551R) and the partition wall 528 (see FIG. 4) formed on the first substrate 510.
  • a layer 104P is included), a charge generation layer (106B, 106G, 106R), and an EL layer 103Q (including a light emitting layer 113Q, an electron injection / transport layer 104Q, and an oxidation resistant layer 105Q).
  • the oxidation-resistant layer 105Q contained in the EL layer 103Q is formed by using an oxidation-resistant material.
  • an oxidation-resistant material Specifically, in the first embodiment, a composite in which an electron acceptor material is added to a hole transporting material which is an organic compound, which is mentioned as a material that can be used for the charge generation layer of the EL layer. A material or a laminate of a hole transporting material and an electron acceptor material can be used. Further, as the electron acceptor material, the material mentioned as the organic acceptor material used for the hole injection layer in the first embodiment can be used. Oxidation resistance can be improved by using a metal oxide as an electron acceptor material.
  • the metal oxide examples include oxides of metals belonging to Group 4 to Group 8 in the Periodic Table of the Elements. Specific examples thereof include vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, and renium oxide. Further, as the organic compound, a material listed as a hole transporting material can be used.
  • the oxidation-resistant layer 105 is formed when a resist is formed on the oxidation-resistant layer 105 in the subsequent steps. Elution can be suppressed.
  • the composition of the metal oxide and the organic compound used in the oxidation-resistant layer 105 is the weight of the organic compound with respect to the weight of the metal oxide in consideration of the film thickness and the transmittance of the oxidation-resistant layer 105. Is preferably 1/100 to 100 times, more preferably 1/20 to 20 times.
  • the EL layer 103P (including the light emitting layer 113P, the electron injection / transport layer 104P), the charge generation layer 106, and the EL layer 103Q (light emitting layer) on the electrodes (551B, 551G, 551R).
  • 113Q, electron injection / transport layer 104Q, and oxidation resistant layer 105Q are processed into a predetermined shape.
  • a resist REG is formed on an EL layer 103Q (including a light emitting layer 113Q, an electron injection / transport layer 104Q, and an oxidation resistant layer 105Q) on an electrode (551B, 551G, 551R) using a photolithography method, and is etched.
  • EL layer 103P (including light emitting layer 113P, electron injection / transport layer 104P), charge generation layer 106, and EL layer 103Q (light emitting layer 113Q, electron injection / transport layer 104Q,) on which a resist REG is not formed.
  • the oxidation-resistant layer 105Q is removed) and processed into a shape having side surfaces (or having side surfaces exposed) or a strip shape extending in a direction intersecting the paper surface. Specifically, dry etching is performed using a resist REG formed on the EL layer 103Q (including the light emitting layer 113Q, the electron injection / transport layer 104Q, and the oxidation resistant layer 105Q) (see FIG. 11C).
  • the partition wall 528 can be used as an etching stopper.
  • the EL layer 103P (including the light emitting layer 113P and the electron injection / transport layer 104P), the charge generation layer (106B, 106G, 106R), and the EL layer 103Q (including the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R).
  • the light emitting layer 113Q, the electron injection / transport layer 104Q, and the oxidation resistant layer 105Q) can be formed separately by pattern formation by a single photolithography method.
  • the EL layer 103P (including the light emitting layer 113P and the electron injection / transport layer 104P), the charge generation layer (106B, 106G, 106R), and the EL layer 103Q (light emitting layer 113Q, electron injection).
  • the block layer 107 and the electrode 552 are formed on the transport layer 104Q, the oxidation resistant layer 105Q), and the partition wall 528.
  • the block layer 107 and the electrode 552 are formed by using a vacuum vapor deposition method.
  • the electron transporting material described in the first embodiment can be used.
  • the block layer 107 is provided between the electrode 551B and the EL layer 103P and is formed by using an electron transporting material, it can be regarded as a part of the EL layer 103P.
  • the block layer 107 includes an EL layer 103P (including a light emitting layer 113P and an electron injection / transport layer 104P), a charge generation layer (106B, 106G, 106R), and an EL layer 103P (light emitting layer 113Q, an electron injection / transport layer). It is also formed on the side surface exposed when the (104P, including the oxidation resistant layer 105) is etched.
  • the electrode 552 is formed on the block layer 107.
  • the electrodes 552 include an EL layer 103P (including a light emitting layer 113P and an electron injection / transport layer 104P), a charge generation layer (106B, 106G, 106R), and an EL layer 103Q (light emitting layer 113Q,) via the block layer 107. It has a structure in contact with the side surface of the electron injection / transport layer 104Q and the oxidation resistant layer 105Q, respectively.
  • the EL layer 103P and the electrode 552 more specifically, the electron injection / transport layer 104P and the electrode 552, the EL layer 103Q and the electrode 552, and more specifically, the EL layer 103Q have.
  • the electron injection / transport layer 104Q and the electrode 552, or the charge generation layer 106R and the electrode 552 can be prevented from being electrically short-circuited.
  • the first block layer 107-1 in contact with the EL layer is a layer made of only an electron transporting material and having a high electric resistance, and is an electrode.
  • the second block layer 107-2 in contact with the electron-transporting material is a layer having a low electrical resistance, which is formed by doping an electron-transporting material with metal ions or the like, and these first block layer 107-1 and the second block layer. It is preferable to have a laminated structure having at least 107-2.
  • the insulating film 573, the colored layer CFB, the colored layer CFG, the colored layer CFR, and the insulating film 705 are formed (see FIG. 12B).
  • a flat film and a dense film are laminated to form an insulating film 573.
  • a flat film is formed by using a coating method, and a dense film is laminated on the flat film by using a chemical vapor deposition method (ALD: Atomic Layer Deposition) or the like. ..
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • a color resist is used to form the colored layer CFB, the colored layer CFG, and the colored layer CFR into predetermined shapes.
  • the colored layer CFR and the colored layer CFB are processed so as to overlap each other on the partition wall 528. As a result, it is possible to suppress the phenomenon that the light emitted by the adjacent light emitting device wraps around.
  • an inorganic material, an organic material, or a composite material of an inorganic material and an organic material can be used as the insulating layer 705.
  • a high-definition light emitting device (display panel) is used to form a pattern by a photolithography method. Can be produced. Further, the end portion (side surface of the laminated structure constituting the EL layer) processed by pattern formation by the photolithography method has a shape having substantially the same surface (or being located on substantially the same plane).
  • the electron injection layer and the charge generation layer (106B, 106G, 106R) included in the electron transport region in the EL layer (103P, 103Q) often have high conductivity, they can be used as layers common to adjacent light emitting devices. Once formed, it may cause crosstalk. Therefore, by separating and processing the EL layer by pattern formation by the photolithography method as shown in this configuration example, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk generated between adjacent light emitting devices.
  • the light emitting device (display panel) 700 shown in FIG. 13 has a light emitting device 550B, a light emitting device 550G, a light emitting device 550R, and a partition wall 528. Further, the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, the light emitting device 550R, and the partition wall 528 are formed on the functional layer 520 provided on the first substrate 510.
  • the functional layer 520 includes a drive circuit GD composed of a plurality of transistors, a drive circuit SD, and the like, as well as wiring for electrically connecting these. These drive circuits are electrically connected to the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R, and can drive them.
  • the light emitting device 550B, the light emitting device 550G, and the light emitting device 550R have the device structure shown in the first embodiment.
  • each light emitting device has the EL layer 103 having the structure shown in FIG. 2B, that is, the so-called tandem structure in common.
  • each light emitting device for example, between the light emitting device 550B and the light emitting device 550G. Therefore, it has a structure that forms an insulating layer 540 in this gap 580.
  • an EL layer 103P (including a light emitting layer 113P and an electron injection / transport layer 104P), a charge generation layer (106B, 106G, 106R), and an EL layer 103Q (light emitting layer 113Q, electron injection).
  • a photolithography method an EL layer 103P (including a light emitting layer 113P and an electron injection / transport layer 104P), a charge generation layer (106B, 106G, 106R), and an EL layer 103Q (light emitting layer 113Q, electron injection).
  • the insulating layer 540 can be formed in the gap 580 on the partition wall 528 by using a photolithography method.
  • the electrode 552 can be formed on the EL layer 103Q (including the light emitting layer 113Q, the electron injection / transport layer 104Q, and the oxidation resistant layer 105Q) and the insulating layer 540.
  • a high-definition light emitting device (display panel) is used to form a pattern by a photolithography method. Can be produced. Further, the end portion (side surface of the laminated structure constituting the EL layer) processed by pattern formation by the photolithography method has a shape having substantially the same surface (or being located on substantially the same plane).
  • the electron injection layer and the charge generation layer (106B, 106G, 106R) included in the electron transport region in the EL layer (103P, 103Q) often have high conductivity, they can be used as layers common to adjacent light emitting devices. Once formed, it may cause crosstalk. Therefore, by separating and processing the EL layer by pattern formation by the photolithography method as shown in this configuration example, it is possible to suppress the occurrence of crosstalk generated between adjacent light emitting devices.
  • the light emitting device 700 shown in FIGS. 14A to 16B has the light emitting device shown in the first embodiment. Further, the light emitting device 700 described in this embodiment can also be called a display panel because it can be applied to a display unit of an electronic device or the like.
  • the light emitting device 700 described in this embodiment includes a display area 231, and the display area 231 has a set of pixels 703 (i, j). Further, as shown in FIG. 14B, it has a set of pixels 703 (i + 1, j) adjacent to a set of pixels 703 (i, j).
  • a plurality of pixels can be used for the pixel 703 (i, j). For example, it is possible to use a plurality of pixels that display colors having different hues from each other. It should be noted that each of the plurality of pixels can be paraphrased as a sub-pixel. Alternatively, a plurality of sub-pixels can be combined into a set and paraphrased as a pixel.
  • the colors displayed by the plurality of pixels can be additively mixed or subtractively mixed.
  • the pixel 702B (i, j) displaying blue, the pixel 702G (i, j) displaying green, and the pixel 702R (i, j) displaying red are used for the pixel 703 (i, j). be able to. Further, each of the pixels 702B (i, j), the pixels 702G (i, j) and the pixels 702R (i, j) can be paraphrased as sub-pixels.
  • a pixel displaying white or the like may be used for the pixel 703 (i, j) in addition to the above set. Further, each of the pixel displaying cyan, the pixel displaying magenta, and the pixel displaying yellow may be used as sub-pixels in the pixel 703 (i, j).
  • a pixel that emits infrared rays may be used for the pixel 703 (i, j).
  • a pixel that emits light including light having a wavelength of 650 nm or more and 1000 nm or less can be used for the pixel 703 (i, j).
  • a drive circuit GD and a drive circuit SD are provided around the display area 231 shown in FIG. 14A. Further, it has a terminal 519 electrically connected to the drive circuit GD, the drive circuit SD, and the like.
  • the terminal 519 can be electrically connected to, for example, the flexible printed circuit FPC1 (see FIG. 16).
  • the drive circuit GD has a function of supplying a first selection signal and a second selection signal.
  • the drive circuit GD is electrically connected to the conductive film G1 (i) described later to supply a first selection signal, and is electrically connected to the conductive film G2 (i) described later to be a second selection signal.
  • Supply Further, the drive circuit SD has a function of supplying an image signal and a control signal, and the control signal includes a first level and a second level.
  • the drive circuit SD is electrically connected to the conductive film S1g (j) described later to supply an image signal, and is electrically connected to the conductive film S2g (j) described later to supply a control signal.
  • the light emitting device 700 has a functional layer 520 between the first substrate 510 and the second substrate 770.
  • the functional layer 520 includes wiring and the like for electrically connecting these.
  • the functional layer 520 shows a configuration including, but is not limited to, the pixel circuit 530B (i, j), the pixel circuit 530G (i, j), and the drive circuit GD.
  • each pixel circuit included in the functional layer 520 is each light emitting device (for example) formed on the functional layer 520.
  • the light emitting device 550B (i, j) shown in FIG. 16A, and the light emitting device 550G (i, j)) are electrically connected.
  • an insulating layer 705 is provided on the functional layer 520 and each light emitting device, and the insulating layer 705 has a function of bonding the second substrate 770 and the functional layer 520.
  • a substrate having a touch sensor in a matrix can be used as the second substrate 770.
  • a substrate provided with a capacitive touch sensor or an optical touch sensor can be used for the second substrate 770.
  • the light emitting device of one aspect of the present invention can be used as a touch panel.
  • FIG. 15A a specific configuration of the pixel circuit 530G (i, j) is shown in FIG. 15A.
  • the pixel circuit 530G (i, j) has a switch SW21, a switch SW22, a transistor M21, a capacitance C21 and a node N21. Further, the pixel circuit 530G (i, j) has a node N22, a capacitance C22, and a switch SW23.
  • the transistor M21 has a gate electrode electrically connected to the node N21, a first electrode electrically connected to the light emitting device 550G (i, j), and a second electrode electrically connected to the conductive film ANO. With electrodes.
  • the switch SW21 has a first terminal electrically connected to the node N21 and a second terminal electrically connected to the conductive film S1g (j), and has a potential of the conductive film G1 (i). It has a function of controlling a conductive state or a non-conducting state based on.
  • the switch SW22 has a first terminal electrically connected to the conductive film S2g (j), and has a function of controlling a conductive state or a non-conducting state based on the potential of the conductive film G2 (i). Have.
  • the capacitance C21 has a conductive film electrically connected to the node N21 and a conductive film electrically connected to the second electrode of the switch SW22.
  • the image signal can be stored in the node N21.
  • the potential of the node N21 can be changed by using the switch SW22.
  • the intensity of the light emitted by the light emitting device 550G (i, j) can be controlled by using the potential of the node N21.
  • FIG. 15B an example of the specific structure of the transistor M21 described with reference to FIG. 15A is shown in FIG. 15B.
  • the transistor M21 a bottom gate type transistor, a top gate type transistor, or the like can be appropriately used.
  • the transistor shown in FIG. 15B has a semiconductor film 508, a conductive film 504, an insulating film 506, a conductive film 512A, and a conductive film 512B.
  • the transistor is formed, for example, on the insulating film 501C.
  • the semiconductor film 508 has a region 508A electrically connected to the conductive film 512A and a region 508B electrically connected to the conductive film 512B.
  • the semiconductor film 508 has a region 508C between the regions 508A and 508B.
  • the conductive film 504 includes a region overlapping the region 508C, and the conductive film 504 has a function of a gate electrode.
  • the insulating film 506 has a region sandwiched between the semiconductor film 508 and the conductive film 504.
  • the insulating film 506 has the function of a gate insulating film.
  • the conductive film 512A has either the function of the source electrode or the function of the drain electrode, and the conductive film 512B has the function of the source electrode or the function of the drain electrode.
  • the conductive film 524 can be used for the transistor.
  • the conductive film 524 has a region sandwiching the semiconductor film 508 with the conductive film 504.
  • the conductive film 524 has the function of a second gate electrode.
  • the insulating film 501D is sandwiched between the semiconductor film 508 and the conductive film 524, and has the function of a second gate insulating film.
  • the semiconductor film used for the transistor of the pixel circuit can be formed.
  • a semiconductor film having the same composition as the semiconductor film used for the transistor of the pixel circuit can be used for the drive circuit.
  • a semiconductor containing a Group 14 element can be used as the semiconductor film 508, a semiconductor containing a Group 14 element can be used. Specifically, a semiconductor containing silicon can be used for the semiconductor film 508.
  • hydrided amorphous silicon can be used for the semiconductor film 508.
  • microcrystalline silicon or the like can be used for the semiconductor film 508. Thereby, for example, it is possible to provide a light emitting device having less display unevenness than a light emitting device (or a display panel) using polysilicon for the semiconductor film 508. Alternatively, it is easy to increase the size of the light emitting device.
  • polysilicon can be used for the semiconductor film 508.
  • the electric field effect mobility of the transistor can be made higher than that of the transistor using hydride amorphous silicon for the semiconductor film 508.
  • the driving ability can be enhanced as compared with a transistor using hydride amorphous silicon for the semiconductor film 508.
  • the aperture ratio of the pixel can be improved as compared with a transistor using hydride amorphous silicon for the semiconductor film 508.
  • the reliability of the transistor can be improved as compared with a transistor using hydride amorphous silicon for the semiconductor film 508.
  • the temperature required for manufacturing the transistor can be made lower than that of a transistor using, for example, single crystal silicon.
  • the semiconductor film used for the transistor of the drive circuit can be formed by the same process as the semiconductor film used for the transistor of the pixel circuit.
  • the drive circuit can be formed on the same substrate as the substrate on which the pixel circuit is formed. Alternatively, the number of parts constituting the electronic device can be reduced.
  • single crystal silicon can be used for the semiconductor film 508.
  • the definition can be improved as compared with the light emitting device (or the display panel) in which hydrogenated amorphous silicon is used for the semiconductor film 508.
  • smart glasses or head-mounted displays can be provided.
  • a metal oxide can be used for the semiconductor film 508.
  • the selection signal can be supplied at a frequency of less than 30 Hz, preferably less than 1 Hz, more preferably less than once a minute, while suppressing the occurrence of flicker.
  • the fatigue accumulated in the user of the electronic device can be reduced.
  • the power consumption associated with driving can be reduced.
  • an oxide semiconductor can be used for the semiconductor film 508.
  • an oxide semiconductor containing indium, an oxide semiconductor containing indium, gallium and zinc, or an oxide semiconductor containing indium, gallium, zinc and tin can be used for the semiconductor film 508.
  • a circuit that uses a transistor that uses an oxide semiconductor as a semiconductor film for a switch holds the potential of a floating node for a longer time than a circuit that uses a transistor that uses hydride amorphous silicon as a semiconductor film for a switch. be able to.
  • a light emitting device having a structure that extracts light emission to the second substrate 770 side (top emission type) is shown, but as shown in FIG. 16B, a structure that extracts light to the first substrate 510 side (bottom emission type) is shown. It may be used as a light emitting device.
  • the first electrode is formed so as to function as a semi-transmissive / semi-reflective electrode
  • the second electrode is formed so as to function as a reflective electrode.
  • FIGS. 16A and 16B have described the active matrix type light emitting device
  • the configuration of the light emitting device shown in the first embodiment can be applied to the passive matrix type light emitting device shown in FIGS. 17A and 17B. good.
  • FIG. 17A is a perspective view showing a passive matrix type light emitting device
  • FIG. 17B is a cross-sectional view of FIG. 17A cut by XY.
  • an EL layer 955 is provided between the electrodes 952 and the electrodes 956 on the substrate 951.
  • the end of the electrode 952 is covered with an insulating layer 953.
  • a partition wall layer 954 is provided on the insulating layer 953.
  • the side wall of the partition wall layer 954 has an inclination such that the distance between one side wall and the other side wall becomes narrower as it gets closer to the substrate surface.
  • the cross section of the partition wall layer 954 in the minor axis direction is trapezoidal, and the lower base (the side in contact with the insulating layer 953) is shorter than the upper base.
  • 18A to 20B are views illustrating the configuration of an electronic device according to an aspect of the present invention.
  • 18A is a block diagram of an electronic device
  • FIGS. 18B to 18E are perspective views illustrating the configuration of the electronic device.
  • 19A to 19E are perspective views illustrating the configuration of the electronic device.
  • 20A and 20B are perspective views illustrating the configuration of the electronic device.
  • the electronic device 5200B described in this embodiment includes an arithmetic unit 5210 and an input / output device 5220 (see FIG. 18A).
  • the arithmetic unit 5210 has a function of supplying operation information, and has a function of supplying image information based on the operation information.
  • the input / output device 5220 has a display unit 5230, an input unit 5240, a detection unit 5250, a communication unit 5290, a function of supplying operation information, and a function of supplying image information. Further, the input / output device 5220 has a function of supplying detection information, a function of supplying communication information, and a function of supplying communication information.
  • the input unit 5240 has a function of supplying operation information.
  • the input unit 5240 supplies operation information based on the operation of the user of the electronic device 5200B.
  • a keyboard a hardware button, a pointing device, a touch sensor, an illuminance sensor, an image pickup device, a voice input device, a line-of-sight input device, an attitude detection device, and the like can be used for the input unit 5240.
  • the display unit 5230 has a display panel and a function of displaying image information.
  • the display panel described in the second embodiment can be used for the display unit 5230.
  • the detection unit 5250 has a function of supplying detection information. For example, it has a function of detecting the surrounding environment in which an electronic device is used and supplying it as detection information.
  • an illuminance sensor an image pickup device, a posture detection device, a pressure sensor, a motion sensor, and the like can be used for the detection unit 5250.
  • the communication unit 5290 has a function of supplying communication information and a function of supplying communication information. For example, it has a function of connecting to other electronic devices or communication networks by wireless communication or wired communication. Specifically, it has functions such as wireless premises communication, telephone communication, and short-range wireless communication.
  • FIG. 18B shows an electronic device having an outer shape along a cylindrical pillar or the like.
  • One example is digital signage and the like.
  • the display panel according to one aspect of the present invention can be applied to the display unit 5230. It may be provided with a function of changing the display method according to the illuminance of the usage environment. It also has a function to detect the presence of a person and change the displayed contents. Thereby, for example, it can be installed on a pillar of a building. Alternatively, advertisements, information, etc. can be displayed.
  • FIG. 18C shows an electronic device having a function of generating image information based on the locus of a pointer used by a user.
  • Examples include electronic blackboards, electronic bulletin boards, and electronic signboards.
  • a display panel having a diagonal length of 20 inches or more, preferably 40 inches or more, and more preferably 55 inches or more can be used.
  • a plurality of display panels can be arranged side by side and used for one display area.
  • a plurality of display panels can be arranged side by side and used for a multi-screen.
  • FIG. 18D shows an electronic device as a wristwatch-type portable information terminal that can receive information from another device and display it on the display unit 5230.
  • An example is a smart watch (registered trademark).
  • some options can be displayed, or the user can select some from the options and reply to the sender of the information.
  • it has a function of changing the display method according to the illuminance of the usage environment. Thereby, for example, the power consumption of the smart watch can be reduced.
  • the image can be displayed on the smart watch so that it can be suitably used even in an environment with strong outside light such as outdoors in fine weather.
  • FIG. 18E shows an electronic device having a display unit 5230 having a curved surface that gently bends along the side surface of the housing.
  • An example is a mobile phone.
  • the display unit 5230 includes a display panel, and the display panel has, for example, a function of displaying on the front surface, the side surface, the top surface, and the back surface. Thereby, for example, information can be displayed not only on the front surface of the mobile phone but also on the side surface, the top surface and the back surface.
  • FIG. 19A shows an electronic device capable of receiving information from the Internet and displaying it on the display unit 5230.
  • An example is a smartphone.
  • the created message can be confirmed on the display unit 5230.
  • the created message can be sent to another device.
  • it has a function of changing the display method according to the illuminance of the usage environment. As a result, the power consumption of the smartphone can be reduced.
  • the image can be displayed on the display unit 5230 so that it can be suitably used even in an environment with strong outside light such as outdoors in fine weather.
  • FIG. 19B shows an electronic device in which the remote controller can be the input unit 5240.
  • An example is a television system.
  • information can be received from a broadcasting station or the Internet and displayed on the display unit 5230.
  • the user can be photographed using the detection unit 5250.
  • the user's video can be transmitted.
  • the viewing history of the user can be acquired and provided to the cloud service.
  • the recommendation information can be acquired from the cloud service and displayed on the display unit 5230.
  • the program or video can be displayed based on the recommendation information.
  • it has a function of changing the display method according to the illuminance of the usage environment. As a result, the image can be displayed on the display unit 5230 so that it can be suitably used even when it is exposed to strong external light that is inserted indoors on a sunny day.
  • FIG. 19C shows an electronic device capable of receiving teaching materials from the Internet and displaying them on the display unit 5230.
  • An example is a tablet computer.
  • the input unit 5240 can be used to input a report and send it to the Internet.
  • the correction result or evaluation of the report can be acquired from the cloud service and displayed on the display unit 5230.
  • suitable teaching materials can be selected and displayed based on the evaluation.
  • an image signal can be received from another electronic device and displayed on the display unit 5230.
  • the display unit 5230 can be used as a sub-display by leaning against a stand or the like. This makes it possible to display an image on a tablet computer so that it can be suitably used even in an environment with strong external light such as outdoors in fine weather.
  • FIG. 19D shows an electronic device having a plurality of display units 5230.
  • An example is a digital camera.
  • it can be displayed on the display unit 5230 while being photographed by the detection unit 5250.
  • the captured image can be displayed on the display unit 5230.
  • the input unit 5240 can be used to decorate the captured image.
  • it has a function of changing the shooting conditions according to the illuminance of the usage environment.
  • the subject can be displayed on the display unit 5230 so that the subject can be suitably viewed even in an environment with strong outside light such as outdoors in fine weather.
  • FIG. 19E shows an electronic device capable of controlling another electronic device by using another electronic device as a slave and using the electronic device of the present embodiment as a master.
  • An example is a portable personal computer.
  • a part of the image information can be displayed on the display unit 5230, and another part of the image information can be displayed on the display unit of another electronic device.
  • an image signal can be supplied.
  • the communication unit 5290 can be used to acquire information to be written from an input unit of another electronic device. This makes it possible to utilize a wide display area, for example, by using a portable personal computer.
  • FIG. 20A shows an electronic device having a detection unit 5250 that detects acceleration or direction.
  • An example is a goggle-type electronic device.
  • the detection unit 5250 can supply information regarding the position of the user or the direction in which the user is facing.
  • the electronic device can generate image information for the right eye and image information for the left eye based on the position of the user or the direction in which the user is facing.
  • the display unit 5230 has a display area for the right eye and a display area for the left eye. Thereby, for example, an image of a virtual reality space that gives an immersive feeling can be displayed on the display unit 5230.
  • FIG. 20B shows an image pickup device, an electronic device having a detection unit 5250 for detecting acceleration or direction.
  • An example is a glasses-type electronic device.
  • the detection unit 5250 can supply information regarding the position of the user or the direction in which the user is facing.
  • the electronic device can generate image information based on the position of the user or the direction in which the user is facing. Thereby, for example, information can be attached and displayed on a real landscape.
  • the image of the augmented reality space can be displayed on a glasses-type electronic device.
  • FIG. 21A is a cross-sectional view taken along the line ef in the top view of the lighting device shown in FIG. 21B.
  • the first electrode 401 is formed on the translucent substrate 400 which is a support.
  • the first electrode 401 corresponds to the first electrode 101 in the first embodiment.
  • the first electrode 401 is formed of a translucent material.
  • a pad 412 for supplying a voltage to the second electrode 404 is formed on the substrate 400.
  • the EL layer 403 is formed on the first electrode 401.
  • the EL layer 403 corresponds to the configuration of the EL layer 103 in the first embodiment, or the configuration in which the EL layers 103a, 103b, 103c and the charge generation layer 106 (106a, 106b) are combined. Please refer to the description for these configurations.
  • a second electrode 404 is formed by covering the EL layer 403.
  • the second electrode 404 corresponds to the second electrode 102 in the first embodiment.
  • the second electrode 404 is formed of a material having a high reflectance.
  • the second electrode 404 is connected to the pad 412 to supply a voltage.
  • the lighting device showing the light emitting device having the first electrode 401, the EL layer 403, and the second electrode 404 in the present embodiment has. Since the light emitting device is a light emitting device having high luminous efficiency, the lighting device in the present embodiment can be a lighting device having low power consumption.
  • the lighting device is completed by fixing the substrate 400 on which the light emitting device having the above configuration is formed and the sealing substrate 407 using the sealing materials 405 and 406 and sealing them. Either one of the sealing materials 405 and 406 may be used. Further, a desiccant can be mixed with the inner sealing material 406 (not shown in FIG. 21B), whereby moisture can be adsorbed, which leads to improvement in reliability.
  • the pad 412 and a part of the first electrode 401 can be used as an external input terminal.
  • an IC chip 420 or the like on which a converter or the like is mounted may be provided on the IC chip 420.
  • the ceiling light 8001 has a ceiling-mounted type and a ceiling-embedded type. It should be noted that such a lighting device is configured by combining a light emitting device with a housing or a cover. In addition, it can be applied to the cord pendant type (cord hanging type from the ceiling).
  • the foot light 8002 can irradiate the floor surface with a light to enhance the safety of the foot. For example, it is effective to use it for bedrooms, stairs, and passageways. In that case, the size and shape can be appropriately changed according to the size and structure of the room. It is also possible to make a stationary lighting device configured by combining a light emitting device and a support base.
  • the sheet-shaped lighting 8003 is a thin sheet-shaped lighting device. Since it is attached to the wall surface, it can be used for a wide range of purposes without taking up space. It is also easy to increase the area. It can also be used for a wall surface having a curved surface and a housing.
  • the lighting device 8004 in which the light from the light source is controlled only in a desired direction.
  • the desk lamp 8005 has a light source 8006, and as the light source 8006, a light emitting device according to an aspect of the present invention or a light emitting device which is a part thereof can be applied.
  • a lighting device having a function as furniture can be obtained. can do.
  • 100 Light emitting device, 101: First electrode, 102: Second electrode, 103, 103a, 103b, 103c: EL layer, 103B, 103G, 103R: EL layer, 103P, 103Q: EL layer, 104, 104a, 104b: Electron injection / transport layer, 104B, 104G, 104R: Electron injection / transport layer, 104P, 104Q: Hole injection / transport layer, 105, 105B, 105G, 105R: Oxidation resistant layer, 106, 106B, 106G, 106R: Charge generation layer, 107: block layer, 107-1: first block layer, 107-2: second block layer, 107-3: second block layer, 111, 111a, 111b: hole injection layer, 112, 112a, 112b: hole transport layer, 113, 113a, 113b, 113c: light emitting layer, 114, 114b: electron transport layer, 115,

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Abstract

利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供する。 陰極上にEL層を挟んで陽極を有し、EL層は、発光層と、発光層上の耐酸化層と、を少なくとも有し、EL層は、側面を有し、EL層の上面および側面と接してブロック層を有し、陰極は、ブロック層を介してEL層の側面と接し、ブロック層は、複素環化合物を含む発光デバイスを提供する。上記構成の発光デバイスにおいて、耐酸化層は、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物および電子吸引基を有する有機化合物から選ばれるいずれか一又は複数を含んでもよい。

Description

発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置
本発明の一態様は、発光デバイス、発光装置、電子機器、および照明装置に関する。
なお、本発明の一態様は、上記の技術分野に限定されない。本明細書等で開示する発明の一態様の技術分野は、物、方法、または、製造方法に関するものである。または、本発明の一態様は、プロセス、マシン、マニュファクチャ、または、組成物(コンポジション・オブ・マター)に関するものである。そのため、より具体的に本明細書で開示する本発明の一態様の技術分野としては、半導体装置、表示装置、発光装置、蓄電装置、記憶装置、それらの駆動方法、または、それらの製造方法、を一例として挙げることができる。
ファインメタルマスクを使用することなく、発光層を形成可能とする有機ELディスプレイの製造方法が知られている。その一例としては、絶縁基板の上方に形成された第1及び第2画素電極を含んだ電極アレイの上方にホスト材料とドーパント材料との混合物を含んだ第1ルミネッセンス性有機材料を堆積させて、電極アレイを含む表示領域に亘って広がった連続膜として第1の発光層を形成する工程と、第1の発光層のうち第1画素電極の上方に位置した部分に紫外光を照射することなしに、第1の発光層のうち第2画素電極の上方に位置した部分に紫外光を照射する工程と、第1の発光層上にホスト材料とドーパント材料との混合物を含み且つ第1ルミネッセンス性有機材料とは異なる第2ルミネッセンス性有機材料を堆積させて、第2の発光層を表示領域に亘って広がった連続膜として形成する工程と、第2の発光層の上方に対向電極を形成する工程とを含む、有機ELディスプレイの製造方法がある(特許文献1)。
特開2012−160473号公報
本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光装置を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することを課題の一とする。また、本発明の一態様は、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な照明装置を提供することを課題の一とする。
なお、これらの課題の記載は、他の課題の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、これらの課題の全てを解決する必要はないものとする。なお、これら以外の課題は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の課題を抽出することが可能である。
本発明の一態様は、陰極上にEL層を挟んで陽極を有し、EL層は、発光層と、発光層上の耐酸化層と、を少なくとも有し、EL層は、側面を有し、EL層の上面および側面と接してブロック層を有し、陰極は、ブロック層を介してEL層の側面と接し、ブロック層は、複素環化合物を含む発光デバイスである。
これにより、EL層を保護することができる。例えば、発光デバイスの製造工程において、EL層が大気暴露される場合であっても、耐酸化層によって、EL層の酸化を抑制することができる。また、ブロック層によりEL層の側面(または端部)を保護することができる。また、第2の電極がEL層の側面(または端部)に接する構成であっても、ブロック層を有することで、第1の電極と第2の電極の導通を妨げることができるため、発光デバイスには、様々な構造を適用することができる。
上記構成の発光デバイスにおいて、耐酸化層は、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物および電子吸引基を有する有機化合物から選ばれるいずれか一又は複数を含んでもよい。
また、上記各構成の発光デバイスにおいて、耐酸化層は、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン、および2−(7−ジシアノメチレン−1,3,4,5,6,8,9,10−オクタフルオロ−7H−ピレン−2−イリデン)マロノニトリルから選ばれるいずれか一又は複数を含んでもよい。
また、上記各構成の発光デバイスにおいて、ブロック層は、第1のブロック層と、第1のブロック層上の第2のブロック層と、を有し、第2のブロック層は、金属を含んでもよい。
また、上記各構成の発光デバイスにおいて、第1のブロック層は、EL層に接する第3のブロック層を有し、第3のブロック層は、金属を含んでもよい。
上記各構成の発光デバイスにブロック層を形成することにより、各EL層の側面(または端部)を保護することができると共に、各EL層上に形成される電極と、各EL層の一部がショートするのを防ぐことができる。また第2のブロック層により、陽極からEL層への電子の注入性を向上させる一方、第1のブロック層により、EL層の側面(端部ともいう)において、陽極とEL層との導通を妨げることもできる層とすることができる。
また、本発明の一態様は、上記各構成の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置である。
また、本発明の一態様は、隣接する第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、を有し、第1の発光デバイスは、第1の陰極上に第1のEL層を挟んで陽極を有し、第1のEL層は、第1の発光層と、第1の発光層上の第1の耐酸化層と、を少なくとも有し、第2の発光デバイスは、第2の陰極上に第2のEL層を挟んで陽極を有し、第2のEL層は、第2の発光層と、第2の発光層上の第2の耐酸化層と、を少なくとも有し、第1のEL層の上面および側面、並びに第2のEL層の上面および側面、と接してブロック層を有し、第2のEL層は、第1のEL層との間に間隙を有し、間隙において、第1のEL層の側面および第2のEL層の側面と接するブロック層を介して陽極を有する、発光装置である。
1000ppiを超える高精細な発光装置(表示パネル)において、複数のEL層間に電気的な導通が認められると、クロストークが発生し、発光装置の表示可能な色域が狭くなってしまう。高精細な発光装置に間隙を設けることで、鮮やかな色彩を表示可能な発光装置を提供できる。
上記構成の発光装置において、第1の耐酸化層は、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物および電子吸引基を有する有機化合物から選ばれるいずれか一又は複数を含んでもよい。
また、上記各構成の発光装置において、第1の耐酸化層は、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、および酸化レニウム、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン、および2−(7−ジシアノメチレン−1,3,4,5,6,8,9,10−オクタフルオロ−7H−ピレン−2−イリデン)マロノニトリルから選ばれるいずれか一又は複数を含んでもよい。
上記各構成の発光装置において、ブロック層は、第1のブロック層と、第1のブロック層上の第2のブロック層と、を有し、第1のブロック層は、電子輸送性材料を含み、第2のブロック層は、電子輸送性材料および金属を含んでもよい。
上記各構成の発光装置において、第1のブロック層は、EL層に接する第3のブロック層を有し、第3のブロック層は、金属を含んでもよい。
上記各構成の発光装置にブロック層を形成することにより、各EL層の側面(または端部)を保護することができると共に、各EL層上に形成される電極と、各EL層の一部がショートするのを防ぐことができる。また第2のブロック層により、陽極からEL層への電子の注入性を向上させる一方、第1のブロック層により、EL層の側面(端部ともいう)において、陽極とEL層との導通を妨げることもできる層とすることができる。
また、本発明の一態様は、上記各構成の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、またはマイクと、を有する電子機器である。
また、本発明の一態様は、上記各構成の発光装置と、筐体と、を有する照明装置である。
本明細書に添付した図面では、構成要素を機能ごとに分類し、互いに独立したブロックとしてブロック図を示しているが、実際の構成要素は機能ごとに完全に切り分けることが難しく、一つの構成要素が複数の機能に係わることもあり得る。
本明細書においてトランジスタが有するソースとドレインは、トランジスタの極性及び各端子に与えられる電位の高低によって、その呼び方が入れ替わる。一般的に、nチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がソースと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれる。また、pチャネル型トランジスタでは、低い電位が与えられる端子がドレインと呼ばれ、高い電位が与えられる端子がソースと呼ばれる。本明細書では、便宜上、ソースとドレインとが固定されているものと仮定して、トランジスタの接続関係を説明する場合があるが、実際には上記電位の関係に従ってソースとドレインの呼び方が入れ替わる。
本明細書においてトランジスタのソースとは、活性層として機能する半導体膜の一部であるソース領域、或いは上記半導体膜に接続されたソース電極を意味する。同様に、トランジスタのドレインとは、上記半導体膜の一部であるドレイン領域、或いは上記半導体膜に接続されたドレイン電極を意味する。また、ゲートはゲート電極を意味する。
本明細書においてトランジスタが直列に接続されている状態とは、例えば、第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみが、第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方のみに接続されている状態を意味する。また、トランジスタが並列に接続されている状態とは、第1のトランジスタのソースまたはドレインの一方が第2のトランジスタのソースまたはドレインの一方に接続され、第1のトランジスタのソースまたはドレインの他方が第2のトランジスタのソースまたはドレインの他方に接続されている状態を意味する。
本明細書において接続とは、電気的な接続を意味しており、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能な状態に相当する。従って、接続している状態とは、直接接続している状態を必ずしも指すわけではなく、電流、電圧または電位が、供給可能、或いは伝送可能であるように、配線、抵抗、ダイオード、トランジスタなどの回路素子を介して間接的に接続している状態も、その範疇に含む。
本明細書において回路図上は独立している構成要素どうしが接続されている場合であっても、実際には、例えば配線の一部が電極として機能する場合など、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合もある。本明細書において接続とは、このような、一の導電膜が、複数の構成要素の機能を併せ持っている場合も、その範疇に含める。
また、本明細書中において、トランジスタの第1の電極または第2の電極の一方がソース電極を、他方がドレイン電極を指す。
本発明の一態様により、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光デバイスを提供することができる。また、本発明の一態様により、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な発光装置を提供することができる。また、本発明の一態様により、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な電子機器を提供することができる。また、本発明の一態様により、利便性、有用性または信頼性に優れた新規な照明装置を提供することができる。
なお、これらの効果の記載は、他の効果の存在を妨げるものではない。なお、本発明の一態様は、必ずしも、これらの効果の全てを有する必要はない。なお、これら以外の効果は、明細書、図面、請求項などの記載から、自ずと明らかとなるものであり、明細書、図面、請求項などの記載から、これら以外の効果を抽出することが可能である。
図1A乃至図1Cは、実施の形態に係る発光デバイスの構成を説明する図である。
図2A乃至図2Eは、実施の形態に係る発光デバイスの構成を説明する図である。
図3Aおよび図3Bは、実施の形態に係る発光装置の構成を説明する図である。
図4Aおよび図4Bは、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。
図5A乃至図5Cは、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。
図6A乃至図6Cは、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。
図7Aおよび図7Bは、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。
図8は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。
図9Aおよび図9Bは、実施の形態に係る発光装置および発光デバイスを説明する図である。
図10は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。
図11A乃至図11Cは、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。
図12Aおよび図12Bは、実施の形態に係る発光装置の製造方法を説明する図である。
図13は、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。
図14Aおよび図14Bは、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。
図15Aおよび図15Bは、実施の形態に係る回路図及び発光装置の構造の一部を説明する図である。
図16Aおよび図16Bは、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。
図17Aおよび図17Bは、実施の形態に係る発光装置を説明する図である。
図18A乃至図18Eは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図19A乃至図19Eは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図20Aおよび図20Bは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図21Aおよび図21Bは、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
図22は、実施の形態に係る電子機器を説明する図である。
実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
(実施の形態1)
本実施の形態では、本発明の一態様の発光デバイスおよび表示パネルの構成について、図1および図2を参照しながら説明する。
図1Aおよび図1Bは、本発明の一態様の発光デバイス100を説明する断面図である。
図1Aおよび図1Bに示すように、発光デバイス100は、第1の電極101と、第2の電極102と、EL層103と、を有する。EL層103は、耐酸化層105と、電子注入・輸送層104と、発光層113と、を有する。第1の電極101は、第2の電極102と重なる領域を有し、EL層103は、第1の電極101と、第2の電極102の間に挟まれる領域を有する。
耐酸化層105は、EL層103の最上層に位置する。これにより、EL層103を保護することができる。例えば、発光デバイス100の製造工程において、EL層103が大気暴露される場合であっても、耐酸化層105によって、EL層103の酸化を抑制することができる。また、電子注入・輸送層104がEL層103において第1の電極101と発光層113との間に位置することにより、例えばEL層103が大気暴露される場合であっても、EL層103の酸化を抑制することができる。
なお、耐酸化層105は、耐酸化性の材料を用いて形成される。具体的には、本実施の形態において、EL層の電荷発生層に用いることができる材料として後述する、有機化合物である正孔(ホール)輸送性材料に、電子受容体(アクセプター)材料が添加された複合材料、または正孔輸送性材料と電子受容体材料の積層構造を用いることができる。また、電子受容体材料として、本実施の形態において、正孔注入層に用いる有機アクセプター材料として後述する材料を用いることができる。
電子受容体材料として、具体的には、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物またはキノジメタン誘導体、またはクロラニル誘導体、またはヘキサアザトリフェニレン誘導体などの電子吸引基(ハロゲン基またはシアノ基)を有する有機化合物を用いると好ましい。
元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物としては、より具体的には、例えば酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、および酸化レニウムが挙げられる。電子受容体材料として、金属酸化物を用いることで耐酸化層105の耐酸化性を向上させることができる。上記の中でも、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため耐酸化層105を形成する材料としてより好ましい。
キノジメタン誘導体、クロラニル誘導体、またはヘキサアザトリフェニレン誘導体などの電子吸引基を有する有機化合物として、より具体的には、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN)、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン(略称:F6−TCNNQ)、2−(7−ジシアノメチレン−1,3,4,5,6,8,9,10−オクタフルオロ−7H−ピレン−2−イリデン)マロノニトリル等を用いることができる。特に、HAT−CNのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物は、熱に対して膜質が安定であるため耐酸化層105を形成する材料としてより好ましい。
耐酸化層105を上記の構成とすることにより、発光デバイス100に電圧をかける際、耐酸化層105から発光層113に正孔が注入され、第2の電極102に電子が注入される。
なお、図1Aに示すように、発光デバイス100に電圧をかける際、第1の電極101は陰極として、第2の電極102は陽極として機能する。
また、図1Bに示すように、発光デバイス100は、ブロック層107を有していてもよい。ブロック層107は、第2の電極102および耐酸化層105の間に挟まれる領域を有する。
また、ブロック層107は、積層構造を有するのが好ましく、例えば、第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2の積層構造を有する。第1のブロック層107−1は、EL層103の上面(または上部)および側面(または端部)に接する領域を有する。第2のブロック層107−2は、第2の電極102に接する。また、第2の電極102は、ブロック層107(第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2)を介してEL層103の側面(または端部)と接する領域を有する。
ブロック層107により、EL層103の側面(または端部)を保護することができる。また、図1Bに示すように第2の電極102がEL層103の側面(または端部)と接する構成であっても、ブロック層107を有することで、第2の電極102と、電子注入・輸送層104との間の導通を妨げることができる。従って、発光デバイス100には、様々な構造を適用することができる。例えば、発光デバイス100を複数並べる際、隣り合う発光デバイス100それぞれが有する第2の電極102を連結させた構造とすることができる。
ブロック層107を形成する材料としては、電子輸送性材料を用いることが好ましい。ブロック層107のうち、特にEL層103と接する第1のブロック層107−1として、電子輸送性材料を用いて、第2のブロック層107−2よりも電気抵抗の高い層とすることにより、第2の電極102と、電子注入・輸送層104との導通を妨げることができる。
ブロック層107を形成する電子輸送性材料として、例えば、複素環化合物を用いると好ましい。電子輸送性材料の具体例は本実施の形態にて説明する。
なお、ブロック層107は、EL層としての機能を有することができる。但し、発光デバイスの駆動電圧等を考慮すると、第1のブロック層107−1のうち、EL層103との界面には、電子供与体(ドナー)が添加された層を一層設ける(たとえば、第3のブロック層107−3)ことがより好ましい(図1C参照)。
また、ブロック層107のうち、第2の電極102と接する第2のブロック層107−2として、電子輸送性材料に電子供与体が添加された材料を用いて、第1のブロック層107−1よりも電気抵抗の低い層とすることにより、EL層103から第2の電極102への電子の注入性を向上させることができる。これによって、発光デバイス100の駆動電圧の上昇を抑制することができる。なお、電子供与体としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属または元素周期表における第2族、第13族に属する金属およびその酸化物または炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
ブロック層107において、第2のブロック層107−2を、第1のブロック層107−1より電気抵抗の低い層とすることで、EL層103から第2の電極102への電子の注入性を向上させる一方、第1のブロック層107−1により、EL層103の側面(端部ともいう)において、第2の電極102と電子注入・輸送層104との間の導通を妨げることもできる層とすることができる。
電子注入・輸送層104を形成する材料としては、電子注入層および電子輸送層の材料として本実施の形態で説明する材料を用いることができる。なお、電子注入・輸送層104は単層で形成しても複数層で形成しても構わない。また、電子注入層および電子輸送層を別に形成してもよい。また、電子注入・輸送層104は、電子注入層および電子輸送層のいずれか一方のみであってもよい。
なお、本発明の一態様の発光デバイスの構成は、図1に示した構成に限られない。発光デバイスの基本的な構造について、図2A乃至図2Eを用いて説明する。
≪発光デバイスの基本的な構造≫
発光デバイスの基本的な構造について説明する。図2Aには、一対の電極間に発光層を含むEL層を有する発光デバイスを示す。具体的には、第1の電極101と第2の電極102との間にEL層103が挟まれた構造を有する。なお、EL層103は、耐酸化層105を有する。
また、図2Bには、一対の電極間に複数(図2Bでは、2層)のEL層(103a、103b)を有し、EL層の間に電荷発生層106を有する積層構造(タンデム構造)の発光デバイスを示す。タンデム構造の発光デバイスは、低電圧駆動が可能で消費電力が低い発光装置を実現することができる。なお、EL層103bは、耐酸化層105を有する。
電荷発生層106は、第1の電極101と第2の電極102の間に電位差を生じさせたときに、一方のEL層(103aまたは103b)に電子を注入し、他方のEL層(103bまたは103a)に正孔を注入する機能を有する。従って、図2Bにおいて、第1の電極101に、第2の電極102よりも電位が高くなるように電圧を印加すると、電荷発生層106からEL層103aに電子が注入され、EL層103bに正孔が注入されることとなる。
なお、電荷発生層106は、光の取り出し効率の点から、可視光に対して透光性を有する(具体的には、電荷発生層106に対する可視光の透過率が、40%以上)ことが好ましい。また、電荷発生層106は、第1の電極101、または第2の電極102よりも低い導電率であっても機能する。
また、図2Cには、本発明の一態様である発光デバイスのEL層103の積層構造を示す。但し、この場合、第1の電極101は陰極として、第2の電極102は陽極として機能するものとする。EL層103は、第1の電極101上に、電子注入層115、電子輸送層114、発光層113、正孔(ホール)輸送層112、正孔(ホール)注入層111、耐酸化層105が順次積層された構造を有する。なお、発光層113は、発光色の異なる発光層を複数積層した構成であっても良い。例えば、赤色を発光する発光物質を含む発光層と、緑色を発光する発光物質を含む発光層と、青色を発光する発光物質を含む発光層とが積層、またはキャリア輸送性材料を有する層を介して積層された構造であっても良い。または、黄色を発光する発光物質を含む発光層と、青色を発光する発光物質を含む発光層との組み合わせであっても良い。ただし、発光層113の積層構造は上記に限定されない。例えば、発光層113は、発光色の同じ発光層を複数積層した構成であっても良い。例えば、青色を発光する発光物質を含む第1の発光層と、青色を発光する発光物質を含む第2の発光層とが積層、またはキャリア輸送性材料を有する層を介して積層された構造であっても良い。発光色の同じ発光層を複数積層した構成の場合、単層の構成よりも信頼性を高めることができる場合がある。また、図2Bに示すタンデム構造のように複数のEL層を有する場合であっても、各EL層が、陰極側から上記のように順次積層される構造とする。また、第1の電極101が陽極で、第2の電極102が陰極の場合は、EL層103の積層順は逆になる。具体的には、陽極である第1の電極101上の115が、正孔(ホール)注入層となり、114が正孔(ホール)輸送層となり、113が発光層となり、112が電子輸送層となり、111が電子注入層となる構成を有する。
EL層(103、103a、103b)に含まれる発光層113は、それぞれ発光物質、または複数の物質を適宜組み合わせて有しており、所望の発光色を呈する蛍光発光、または燐光発光が得られる構成とすることができる。また、発光層113を発光色の異なる積層構造としてもよい。なお、この場合、積層された各発光層に用いる発光物質、またはその他の物質は、それぞれ異なる材料を用いればよい。また、図2Bに示す複数のEL層(103a、103b)から、それぞれ異なる発光色が得られる構成としても良い。この場合も各発光層に用いる発光物質、またはその他の物質を異なる材料とすればよい。
また、本発明の一態様である発光デバイスにおいて、例えば、図2Cに示す第1の電極101を反射電極とし、第2の電極102を半透過・半反射電極とし、微小光共振器(マイクロキャビティ)構造とすることにより、EL層103に含まれる発光層113から得られる発光を両電極間で共振させ、第2の電極102から得られる発光を強めることができる。
なお、発光デバイスの第1の電極101が、反射性を有する導電性材料と透光性を有する導電性材料(透明導電膜)との積層構造からなる反射電極である場合、透明導電膜の膜厚を制御することにより光学調整を行うことができる。具体的には、発光層113から得られる光の波長λに対して、第1の電極101と、第2の電極102との電極間の光学距離(膜厚と屈折率の積)がmλ/2(ただし、mは1以上の自然数)またはその近傍となるように調整するのが好ましい。
また、発光層113から得られる所望の光(波長:λ)を増幅させるために、第1の電極101から発光層113の所望の光が得られる領域(発光領域)までの光学距離と、第2の電極102から発光層113の所望の光が得られる領域(発光領域)までの光学距離と、をそれぞれ(2m’+1)λ/4(ただし、m’は1以上の自然数)またはその近傍となるように調節するのが好ましい。なお、ここでいう発光領域とは、発光層113における正孔(ホール)と電子との再結合領域を示す。
このような光学調整を行うことにより、発光層113から得られる特定の単色光のスペクトルを狭線化させ、色純度の良い発光を得ることができる。
但し、上記の場合、第1の電極101と第2の電極102との光学距離は、厳密には第1の電極101における反射領域から第2の電極102における反射領域までの総厚ということができる。しかし、第1の電極101、または第2の電極102における反射領域を厳密に決定することは困難であるため、第1の電極101と第2の電極102の任意の位置を反射領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。また、第1の電極101と、所望の光が得られる発光層との光学距離は、厳密には第1の電極101における反射領域と、所望の光が得られる発光層における発光領域との光学距離であるということができる。しかし、第1の電極101における反射領域、または所望の光が得られる発光層における発光領域を厳密に決定することは困難であるため、第1の電極101の任意の位置を反射領域、所望の光が得られる発光層の任意の位置を発光領域と仮定することで充分に上述の効果を得ることができるものとする。
図2Dに示す発光デバイスは、タンデム構造を有する発光デバイスであり、マイクロキャビティ構造を有するため、各EL層(103a、103b)からの異なる波長の光(単色光)を取り出すことができる。従って、異なる発光色を得るための塗り分け(例えば、RGBを塗り分けたSide By Side(SBS)構造)が不要となる。従って、高精細化を実現することが容易である。また、着色層(カラーフィルタ)との組み合わせも可能である。さらに、特定波長の正面方向の発光強度を強めることが可能となるため、低消費電力化を図ることができる。なお、EL層103bは、耐酸化層105を有する。
図2Eに示す発光デバイスは、図2Bに示したタンデム構造の発光デバイスの一例であり、図に示すように、3つのEL層(103a、103b、103c)が電荷発生層(106a、106b)を挟んで積層される構造を有する。なお、3つのEL層(103a、103b、103c)は、それぞれに発光層(113a、113b、113c)を有しており、各発光層の発光色は、自由に組み合わせることができる。例えば、発光層113aを青色、発光層113bを赤色、緑色、または黄色のいずれか、発光層113cを青色とすることができるが、発光層113aを赤色、発光層113bを青色、緑色、または黄色のいずれか、発光層113cを赤色とすることもできる。なお、EL層103cは、耐酸化層105を有する。
なお、上述した本発明の一態様である発光デバイスにおいて、第1の電極101と第2の電極102の少なくとも一方は、透光性を有する電極(透明電極、半透過・半反射電極など)とする。透光性を有する電極が透明電極の場合、透明電極の可視光の透過率は、40%以上とする。また、半透過・半反射電極の場合、半透過・半反射電極の可視光の反射率は、20%以上80%以下、好ましくは40%以上70%以下とする。また、これらの電極は、抵抗率が1×10−2Ωcm以下とするのが好ましい。
また、上述した本発明の一態様である発光デバイスにおいて、第1の電極101と第2の電極102の一方が、反射性を有する電極(反射電極)である場合、反射性を有する電極の可視光の反射率は、40%以上100%以下、好ましくは70%以上100%以下とする。また、この電極は、抵抗率が1×10−2Ωcm以下とするのが好ましい。
≪発光デバイスの具体的な構造≫
次に、本発明の一態様である発光デバイスの具体的な構造について説明する。また、ここでは、タンデム構造を有する図2Dを用いて説明する。なお、タンデム構造でない図2Aおよび図2Cの発光デバイスについてもEL層の構成については同様とする。また、図2Dに示す発光デバイスがマイクロキャビティ構造を有する場合は、第1の電極101を反射電極として形成し、第2の電極102を半透過・半反射電極として形成する。従って、所望の電極材料を単数または複数用い、単層または積層して形成することができる。なお、第2の電極102は、EL層103bを形成した後、上記と同様に材料を選択して形成する。
<第1の電極および第2の電極>
第1の電極101および第2の電極102を形成する材料としては、上述した両電極の機能が満たせるのであれば、以下に示す材料を適宜組み合わせて用いることができる。例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを適宜用いることができる。具体的には、In−Sn酸化物(ITOともいう)、In−Si−Sn酸化物(ITSOともいう)、In−Zn酸化物、In−W−Zn酸化物が挙げられる。その他、アルミニウム(Al)、チタン(Ti)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、ガリウム(Ga)、亜鉛(Zn)、インジウム(In)、スズ(Sn)、モリブデン(Mo)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、パラジウム(Pd)、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、イットリウム(Y)、ネオジム(Nd)などの金属、およびこれらを適宜組み合わせて含む合金を用いることもできる。その他、上記例示のない元素周期表の第1族または第2族に属する元素(例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr))、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)などの希土類金属およびこれらを適宜組み合わせて含む合金、その他グラフェン等を用いることができる。
図2Dに示す発光デバイスにおいて、第1の電極101が陰極である場合、第1の電極101上にEL層103aの電子注入層115aおよび電子輸送層114aが真空蒸着法により順次積層形成される。EL層103aおよび電荷発生層106が形成された後、電荷発生層106上にEL層103bの電子注入層115bおよび電子輸送層114bが同様に順次積層形成される。
<正孔注入層>
正孔注入層(111、111a、111b)は、陽極である第2の電極102、または電荷発生層(106、106a、106b)からEL層(103、103a、103b)に正孔(ホール)を注入する層であり、有機アクセプター材料、または正孔注入性の高い材料のいずれか一方または両方を含む層である。
有機アクセプター材料は、そのLUMO準位の値とHOMO準位の値が近い他の有機化合物との間で電荷分離させることにより、当該有機化合物に正孔(ホール)を発生させることができる材料である。従って、有機アクセプター材料としては、キノジメタン誘導体、またはクロラニル誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体などの電子吸引基(例えばハロゲン基、またはシアノ基)を有する化合物を用いることができる。例えば、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称:HAT−CN)、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン(略称:F6−TCNNQ)、2−(7−ジシアノメチレン−1,3,4,5,6,8,9,10−オクタフルオロ−7H−ピレン−2−イリデン)マロノニトリル等を用いることができる。なお、有機アクセプター材料の中でも特にHAT−CNのように複素原子を複数有する縮合芳香環に電子吸引基が結合している化合物は、アクセプター性が高く、熱に対して膜質が安定であるため好適である。その他にも、電子吸引基(特にフルオロ基のようなハロゲン基、またはシアノ基)を有する[3]ラジアレン誘導体は、電子受容性が非常に高いため好ましく、具体的にはα,α’,α’’−1,2,3−シクロプロパントリイリデントリス[4−シアノ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼンアセトニトリル]、α,α’,α’’−1,2,3−シクロプロパントリイリデントリス[2,6−ジクロロ−3,5−ジフルオロ−4−(トリフルオロメチル)ベンゼンアセトニトリル]、α,α’,α’’−1,2,3−シクロプロパントリイリデントリス[2,3,4,5,6−ペンタフルオロベンゼンアセトニトリル]などを用いることができる。
また、正孔注入性の高い材料としては、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物(モリブデン酸化物、バナジウム酸化物、ルテニウム酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸化物等の遷移金属酸化物等)を用いることができる。具体的には、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムが挙げられる。上記の中でも、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため好ましい。この他、フタロシアニン(略称:HPc)、または銅フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物、等を用いることができる。
また、上記材料に加えて低分子化合物である、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N,N’−ビス{4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−N,N’−ジフェニル−(1,1’−ビフェニル)−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)等の芳香族アミン化合物、等を用いることができる。
また、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)である、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)等を用いることができる。または、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(略称:PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(略称:PAni/PSS)等の酸を添加した高分子系化合物、等を用いることもできる。
また、正孔注入性の高い材料としては、正孔輸送性材料と、上述した有機アクセプター材料(電子受容性材料)を含む複合材料を用いることもできる。この場合、有機アクセプター材料により正孔輸送性材料から電子が引き抜かれて正孔注入層111で正孔が発生し、正孔輸送層112を介して発光層113に正孔が注入される。なお、正孔注入層111は、正孔輸送性材料と有機アクセプター材料(電子受容性材料)を含む複合材料からなる単層で形成しても良いが、正孔輸送性材料と有機アクセプター材料(電子受容性材料)とをそれぞれ別の層で積層して形成しても良い。
なお、正孔輸送性材料としては、電界強度[V/cm]の平方根が600における正孔移動度が、1×10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質が好ましい。なお、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。
正孔輸送性材料としては、π電子過剰型複素芳香族化合物(例えばカルバゾール誘導体、フラン誘導体、またはチオフェン誘導体)、および芳香族アミン(芳香族アミン骨格を有する化合物)等の正孔輸送性の高い材料が好ましい。
なお、上記カルバゾール誘導体(カルバゾール骨格を有する化合物)としては、ビカルバゾール誘導体(例えば、3,3’−ビカルバゾール誘導体)、カルバゾリル基を有する芳香族アミン等が挙げられる。
また、上記ビカルバゾール誘導体(例えば、3,3’−ビカルバゾール誘導体)としては、具体的には、3,3’−ビス(9−フェニル−9H−カルバゾール)(略称:PCCP)、9,9’−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:BisBPCz)、9,9’−ビス(1,1’−ビフェニル−3−イル)−3,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:BismBPCz)、9−(1,1’−ビフェニル−3−イル)−9’−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール(略称:mBPCCBP)、9−(2−ナフチル)−9’−フェニル−9H,9’H−3,3’−ビカルバゾール(略称:βNCCP)などが挙げられる。
また、上記カルバゾリル基を有する芳香族アミンとしては、具体的には、4−フェニル−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBA1BP)、N−(4−ビフェニル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9−フェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCBiF)、N−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−アミン(略称:PCBBiF)、4,4’−ジフェニル−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBBi1BP)、4−(1−ナフチル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBANB)、4,4’−ジ(1−ナフチル)−4’’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBNBB)、4−フェニルジフェニル−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)アミン(略称:PCA1BP)、N,N’−ビス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N,N’−ジフェニルベンゼン−1,3−ジアミン(略称:PCA2B)、N,N’,N’’−トリフェニル−N,N’,N’’−トリス(9−フェニルカルバゾール−3−イル)ベンゼン−1,3,5−トリアミン(略称:PCA3B)、9,9−ジメチル−N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]フルオレン−2−アミン(略称:PCBAF)、N−フェニル−N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−アミン(略称:PCBASF)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)、3−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA1)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzDPA2)、3,6−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−(1−ナフチル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzTPN2)、2−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:PCASF)、N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−(4−フェニル)フェニルアニリン(略称:YGA1BP)、N,N’−ビス[4−(カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニル−9,9−ジメチルフルオレン−2,7−ジアミン(略称:YGA2F)、4,4’,4’’−トリス(カルバゾール−9−イル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)などが挙げられる。
なお、カルバゾール誘導体としては、上記に加えて、3−[4−(9−フェナントリル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPPn)、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、1,3−ビス(N−カルバゾリル)ベンゼン(略称:mCP)、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、3,6−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)−9−フェニルカルバゾール(略称:CzTP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)等が挙げられる。
また、上記フラン誘導体(フラン骨格を有する化合物)としては、具体的には、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)等が挙げられる。
また、上記チオフェン誘導体(チオフェン骨格を有する化合物)としては、具体的には、1,3,5−トリ(ジベンゾチオフェン−4−イル)−ベンゼン(略称:DBT3P−II)、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)などが挙げられる。
また、上記芳香族アミンとしては、具体的には、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:NPBまたはα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)、4−フェニル−4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP)、4−フェニル−3’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:mBPAFLP)、N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−N−{9,9−ジメチル−2−[N’−フェニル−N’−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)アミノ]−9H−フルオレン−7−イル}フェニルアミン(略称:DFLADFL)、N−(9,9−ジメチル−2−ジフェニルアミノ−9H−フルオレン−7−イル)ジフェニルアミン(略称:DPNF)、2−[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPASF)、2,7−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]−スピロ−9,9’−ビフルオレン(略称:DPA2SF)、4,4’,4’’−トリス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:1’−TNATA)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:m−MTDATA)、N,N’−ジ(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、DNTPD、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、N−(4−ビフェニル)−6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン−8−アミン(略称:BnfABP)、N,N−ビス(4−ビフェニル)−6−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン−8−アミン(略称:BBABnf)、4,4’−ビス(6−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン−8−イル)−4’’−フェニルトリフェニルアミン(略称:BnfBB1BP)、N,N−ビス(4−ビフェニル)ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン−6−アミン(略称:BBABnf(6))、N,N−ビス(4−ビフェニル)ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン−8−アミン(略称:BBABnf(8))、N,N−ビス(4−ビフェニル)ベンゾ[b]ナフト[2,3−d]フラン−4−アミン(略称:BBABnf(II)(4))、N,N−ビス[4−(ジベンゾフラン−4−イル)フェニル]−4−アミノ−p−ターフェニル(略称:DBfBB1TP)、N−[4−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−N−フェニル−4−ビフェニルアミン(略称:ThBA1BP)、4−(2−ナフチル)−4’,4’’−ジフェニルトリフェニルアミン(略称:BBAβNB)、4−[4−(2−ナフチル)フェニル]−4’,4’’−ジフェニルトリフェニルアミン(略称:BBAβNBi)、4,4’−ジフェニル−4’’−(6;1’−ビナフチル−2−イル)トリフェニルアミン(略称:BBAαNβNB)、4,4’−ジフェニル−4’’−(7;1’−ビナフチル−2−イル)トリフェニルアミン(略称:BBAαNβNB−03)、4,4’−ジフェニル−4’’−(7−フェニル)ナフチル−2−イルトリフェニルアミン(略称:BBAPβNB−03)、4,4’−ジフェニル−4’’−(6;2’−ビナフチル−2−イル)トリフェニルアミン(略称:BBA(βN2)B)、4,4’−ジフェニル−4’’−(7;2’−ビナフチル−2−イル)トリフェニルアミン(略称:BBA(βN2)B−03)、4,4’−ジフェニル−4’’−(4;2’−ビナフチル−1−イル)トリフェニルアミン(略称:BBAβNαNB)、4,4’−ジフェニル−4’’−(5;2’−ビナフチル−1−イル)トリフェニルアミン(略称:BBAβNαNB−02)、4−(4−ビフェニリル)−4’−(2−ナフチル)−4’’−フェニルトリフェニルアミン(略称:TPBiAβNB)、4−(3−ビフェニリル)−4’−[4−(2−ナフチル)フェニル]−4’’−フェニルトリフェニルアミン(略称:mTPBiAβNBi)、4−(4−ビフェニリル)−4’−[4−(2−ナフチル)フェニル]−4’’−フェニルトリフェニルアミン(略称:TPBiAβNBi)、4−フェニル−4’−(1−ナフチル)トリフェニルアミン(略称:αNBA1BP)、4,4’−ビス(1−ナフチル)トリフェニルアミン(略称:αNBB1BP)、4,4’−ジフェニル−4’’−[4’−(カルバゾール−9−イル)ビフェニル−4−イル]トリフェニルアミン(略称:YGTBi1BP)、4’−[4−(3−フェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]トリス(1,1’−ビフェニル−4−イル)アミン(略称:YGTBi1BP−02)、4−[4’−(カルバゾール−9−イル)ビフェニル−4−イル]−4’−(2−ナフチル)−4’’−フェニルトリフェニルアミン(略称:YGTBiβNB)、N−[4−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)フェニル]−N−[4−(1−ナフチル)フェニル]−9,9’−スピロビ(9H−フルオレン)−2−アミン(略称:PCBNBSF)、N,N−ビス([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−9,9’−スピロビ[9H−フルオレン]−2−アミン(略称:BBASF)、N,N−ビス([1,1’−ビフェニル]−4−イル)−9,9’−スピロビ[9H−フルオレン]−4−アミン(略称:BBASF(4))、N−(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9,9’−スピロビ(9H−フルオレン)−4−アミン(略称:oFBiSF)、N−(4−ビフェニル)−N−(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)ジベンゾフラン−4−アミン(略称:FrBiF)、N−[4−(1−ナフチル)フェニル]−N−[3−(6−フェニルジベンゾフラン−4−イル)フェニル]−1−ナフチルアミン(略称:mPDBfBNBN)、4−フェニル−4’−[4−(9−フェニルフルオレン−9−イル)フェニル]トリフェニルアミン(略称:BPAFLBi)、N,N−ビス(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9,9’−スピロビ−9H−フルオレン−4−アミン、N,N−ビス(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9,9’−スピロビ−9H−フルオレン−3−アミン、N,N−ビス(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9,9’−スピロビ−9H−フルオレン−2−アミン、N,N−ビス(9,9−ジメチル−9H−フルオレン−2−イル)−9,9’−スピロビ−9H−フルオレン−1−アミン、等が挙げられる。
その他にも、正孔輸送性材料として、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)である、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)等を用いることができる。または、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)(略称:PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(略称:PAni/PSS)等の酸を添加した高分子系化合物、等を用いることもできる。
但し、正孔輸送性材料は、上記に限られることなく公知の様々な材料を1種または複数種組み合わせて正孔輸送性材料として用いてもよい。
なお、正孔注入層(111、111a、111b)は、公知の様々な成膜方法を用いて形成することができるが、例えば、真空蒸着法を用いて形成することができる。
<正孔輸送層>
正孔輸送層(112、112a、112b)は、正孔注入層(111、111a、111b)によって、第1の電極101から注入された正孔を発光層(113、113a、113b、113c)に輸送する層である。なお、正孔輸送層(112、112a、112b)は、正孔輸送性材料を含む層である。従って、正孔輸送層(112、112a、112b)には、正孔注入層(111、111a、111b)に用いることができる正孔輸送性材料を用いることができる。
なお、本発明の一態様である発光デバイスにおいて、正孔輸送層(112、112a、112b)と同じ有機化合物を発光層(113、113a、113b、113c)に用いることができる。正孔輸送層(112、112a、112b)と発光層(113、113a、113b、113c)に同じ有機化合物を用いると、正孔輸送層(112、112a、112b)から発光層(113、113a、113b、113c)へのホールの輸送が効率よく行えるため、より好ましい。
<発光層>
発光層(113、113a、113b)は、発光物質を含む層である。なお、発光層(113、113a、113b、113c)に用いることができる発光物質としては、青色、紫色、青紫色、緑色、黄緑色、黄色、橙色、赤色などの発光色を呈する物質を適宜用いることができる。また、発光層を複数有する場合には、各発光層に異なる発光物質を用いることにより異なる発光色を呈する構成(例えば、補色の関係にある発光色を組み合わせて得られる白色発光)とすることができる。さらに、一つの発光層が異なる発光物質を有する積層構造としてもよい。
また、発光層(113、113a、113b、113c)は、発光物質(ゲスト材料)に加えて、1種または複数種の有機化合物(ホスト材料等)を有していても良い。
なお、発光層(113、113a、113b、113c)にホスト材料を複数用いる場合、新たに加える第2のホスト材料として、既存のゲスト材料および第1のホスト材料のエネルギーギャップよりも大きなエネルギーギャップを有する物質を用いるのが好ましい。また、第2のホスト材料の最低一重項励起エネルギー準位(S1準位)は、第1のホスト材料のS1準位よりも高く、第2のホスト材料の最低三重項励起エネルギー準位(T1準位)は、ゲスト材料のT1準位よりも高いことが好ましい。また、第2のホスト材料の最低三重項励起エネルギー準位(T1準位)は、第1のホスト材料のT1準位よりも高いことが好ましい。このような構成とすることにより、2種類のホスト材料による励起錯体を形成することができる。なお、効率よく励起錯体を形成するためには、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることが特に好ましい。また、この構成により、高効率、低電圧、長寿命を同時に実現することができる。
なお、上記のホスト材料(第1のホスト材料および第2のホスト材料を含む)として用いる有機化合物としては、発光層に用いるホスト材料としての条件を満たせば、前述の正孔輸送層(112、112a、112b)に用いることができる正孔輸送性材料、または後述の電子輸送層(114、114a、114b)に用いることができる電子輸送性材料、等の有機化合物が挙げられ、複数種の有機化合物(上記、第1のホスト材料および第2のホスト材料)からなる励起錯体であっても良い。なお、複数種の有機化合物で励起状態を形成する励起錯体(エキサイプレックス、エキシプレックスまたはExciplexともいう)は、S1準位とT1準位との差が極めて小さく、三重項励起エネルギーを一重項励起エネルギーに変換することが可能なTADF材料としての機能を有する。また、励起錯体を形成する複数種の有機化合物の組み合わせとしては、例えば一方がπ電子不足型複素芳香環を有し、他方がπ電子過剰型複素芳香環を有すると好ましい。なお、励起錯体を形成する組み合わせとして、一方にイリジウム、ロジウム、または白金系の有機金属錯体、あるいは金属錯体等の燐光発光物質を用いても良い。
発光層(113、113a、113b、113c)に用いることができる発光物質として、特に限定は無く、一重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質、または三重項励起エネルギーを可視光領域の発光に変える発光物質を用いることができる。
≪一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質≫
発光層113に用いることのできる、一重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、以下に示す蛍光を発する物質(蛍光発光物質)が挙げられる。例えば、ピレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン誘導体、フルオレン誘導体、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、キノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、フェナントレン誘導体、ナフタレン誘導体などが挙げられる。特にピレン誘導体は発光量子収率が高いので好ましい。ピレン誘導体の具体例としては、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ビス〔3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル〕ピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6mMemFLPAPrn)、(N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ピレン−1,6−ジアミン)(略称:1,6FLPAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾフラン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6FrAPrn)、N,N’−ビス(ジベンゾチオフェン−2−イル)−N,N’−ジフェニルピレン−1,6−ジアミン(略称:1,6ThAPrn)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(N−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−6−アミン](略称:1,6BnfAPrn)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(N−フェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−02)、N,N’−(ピレン−1,6−ジイル)ビス[(6,N−ジフェニルベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン)−8−アミン](略称:1,6BnfAPrn−03)などが挙げられる。
また、5,6−ビス[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAP2BPy)、5,6−ビス[4’−(10−フェニル−9−アントリル)ビフェニル−4−イル]−2,2’−ビピリジン(略称:PAPP2BPy)、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)トリフェニルアミン(略称:2YGAPPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPBA)、ペリレン、2,5,8,11−テトラ−tert−ブチルペリレン(略称:TBP)、N,N’’−(2−tert−ブチルアントラセン−9,10−ジイルジ−4,1−フェニレン)ビス[N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン](略称:DPABPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPPA)、N−[4−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPPA)等を用いることができる。
また、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)、クマリン545T、N,N’−ジフェニルキナクリドン、(略称:DPQd)、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCM2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−{2−イソプロピル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTI)、2−{2−tert−ブチル−6−[2−(1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCJTB)、2−(2,6−ビス{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:BisDCM)、2−{2,6−ビス[2−(8−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチル−2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:BisDCJTM)、1,6BnfAPrn−03、3,10−ビス[N−(9−フェニル−9H−カルバゾール−2−イル)−N−フェニルアミノ]ナフト[2,3−b;6,7−b’]ビスベンゾフラン(略称:3,10PCA2Nbf(IV)−02)、3,10−ビス[N−(ジベンゾフラン−3−イル)−N−フェニルアミノ]ナフト[2,3−b;6,7−b’]ビスベンゾフラン(略称:3,10FrA2Nbf(IV)−02)などが挙げられる。特に、1,6FLPAPrn、1,6mMemFLPAPrn、1,6BnfAPrn−03のようなピレンジアミン化合物、等を用いることができる。
≪三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質≫
次に、発光層113に用いることのできる、三重項励起エネルギーを発光に変える発光物質としては、例えば、燐光を発する物質(燐光発光物質)、または熱活性化遅延蛍光を示す熱活性化遅延蛍光(Thermally activated delayed fluorescence:TADF)材料が挙げられる。
燐光発光物質とは、低温(例えば77K)以上室温以下の温度範囲(すなわち、77K以上313K以下)のいずれかにおいて、燐光を呈し、且つ蛍光を呈さない化合物のことをいう。該燐光発光物質としては、スピン軌道相互作用の大きい金属元素を有すると好ましく、有機金属錯体、金属錯体(白金錯体)、希土類金属錯体等が挙げられる。具体的には遷移金属元素が好ましく、特に白金族元素(ルテニウム(Ru)、ロジウム(Rh)、パラジウム(Pd)、オスミウム(Os)、イリジウム(Ir)、または白金(Pt))を有することが好ましく、中でもイリジウムを有することで、一重項基底状態と三重項励起状態との間の直接遷移に係わる遷移確率を高めることができ好ましい。
≪燐光発光物質(450nm以上570nm以下:青色または緑色)≫
青色または緑色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が450nm以上570nm以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス{2−[5−(2−メチルフェニル)−4−(2,6−ジメチルフェニル)−4H−1,2,4−トリアゾール−3−イル−κN]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(mpptz−dmp)])、トリス(5−メチル−3,4−ジフェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz)])、トリス[4−(3−ビフェニル)−5−イソプロピル−3−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPrptz−3b)])、トリス[3−(5−ビフェニル)−5−イソプロピル−4−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPr5btz)])、のような4H−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、トリス[3−メチル−1−(2−メチルフェニル)−5−フェニル−1H−1,2,4−トリアゾラト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Mptz1−mp)])、トリス(1−メチル−5−フェニル−3−プロピル−1H−1,2,4−トリアゾラト)イリジウム(III)(略称:[Ir(Prptz1−Me)])のような1H−トリアゾール骨格を有する有機金属錯体、fac−トリス[1−(2,6−ジイソプロピルフェニル)−2−フェニル−1H−イミダゾール]イリジウム(III)(略称:[Ir(iPrpmi)])、トリス[3−(2,6−ジメチルフェニル)−7−メチルイミダゾ[1,2−f]フェナントリジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(dmpimpt−Me)])のようなイミダゾール骨格を有する有機金属錯体、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート(略称:[Ir(CFppy)(pic)])、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))のように電子吸引基を有するフェニルピリジン誘導体を配位子とする有機金属錯体等が挙げられる。
≪燐光発光物質(495nm以上590nm以下:緑色または黄色)≫
緑色または黄色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が495nm以上590nm以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、トリス(4−メチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppm)])、トリス(4−t−ブチル−6−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)])、(アセチルアセトナト)ビス(6−メチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(6−tert−ブチル−4−フェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tBuppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[6−(2−ノルボルニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(nbppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[5−メチル−6−(2−メチルフェニル)−4−フェニルピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpmppm)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス{4,6−ジメチル−2−[6−(2,6−ジメチルフェニル)−4−ピリミジニル−κN3]フェニル−κC}イリジウム(III)(略称:[Ir(dmppm−dmp)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(4,6−ジフェニルピリミジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(dppm)(acac)])のようなピリミジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、(アセチルアセトナト)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−Me)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(mppr−iPr)(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(ppy)])、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(ppy)(acac)])、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(bzq)(acac)])、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(bzq)])、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(pq)])、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(pq)(acac)])、ビス[2−(2−ピリジニル−κN)フェニル−κC][2−(4−フェニル−2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]イリジウム(III)(略称:[Ir(ppy)(4dppy)])、ビス[2−(2−ピリジニル−κN)フェニル−κC][2−(4−メチル−5−フェニル−2−ピリジニル−κN)フェニル−κC]のようなピリジン骨格を有する有機金属イリジウム錯体、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(dpo)(acac)])、ビス{2−[4’−(パーフルオロフェニル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(p−PF−ph)(acac)])、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(bt)(acac)])などの有機金属錯体の他、トリス(アセチルアセトナト)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:[Tb(acac)(Phen)])のような希土類金属錯体が挙げられる。
≪燐光発光物質(570nm以上750nm以下:黄色または赤色)≫
黄色または赤色を呈し、発光スペクトルのピーク波長が570nm以上750nm以下である燐光発光物質としては、以下のような物質が挙げられる。
例えば、(ジイソブチリルメタナト)ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)(dibm)])、ビス[4,6−ビス(3−メチルフェニル)ピリミジナト](ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(5mdppm)(dpm)])、(ジピバロイルメタナト)ビス[4,6−ジ(ナフタレン−1−イル)ピリミジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(d1npm)(dpm)])のようなピリミジン骨格を有する有機金属錯体、(アセチルアセトナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)(acac)])、ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)(ジピバロイルメタナト)イリジウム(III)(略称:[Ir(tppr)(dpm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[3−(3,5−ジメチルフェニル)−5−フェニル−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,6−ジメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−P)(dibm)])、ビス{4,6−ジメチル−2−[5−(4−シアノ−2,6−ジメチルフェニル)−3−(3,5−ジメチルフェニル)−2−ピラジニル−κN]フェニル−κC}(2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−dmCP)(dpm)])、ビス[2−(5−(2,6−ジメチルフェニル)−3−(3,5−ジメチルフェニル)−2−ピラジニル−κN)−4,6−ジメチルフェニル−κC](2,2’,6,6’−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオナト−κ2O,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmdppr−dmp)(dpm)])、(アセチルアセトナト)ビス[2−メチル−3−フェニルキノキサリナト−N,C2’]イリジウム(III)(略称:[Ir(mpq)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス(2,3−ジフェニルキノキサリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dpq)(acac)])、(アセチルアセトナト)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(Fdpq)(acac)])のようなピラジン骨格を有する有機金属錯体、またはトリス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:[Ir(piq)])、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:[Ir(piq)(acac)])、ビス[4,6−ジメチル−2−(2−キノリニル−κN)フェニル−κC](2,4−ペンタンジオナト−κO,O’)イリジウム(III)(略称:[Ir(dmpqn)(acac)])のようなピリジン骨格を有する有機金属錯体、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:[PtOEP])のような白金錯体、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(DBM)(Phen)])、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:[Eu(TTA)(Phen)])のような希土類金属錯体が挙げられる。
≪TADF材料≫
また、TADF材料としては、以下に示す材料を用いることができる。TADF材料とは、S1準位とT1準位との差が小さく(好ましくは、0.2eV以下)、三重項励起状態をわずかな熱エネルギーによって一重項励起状態にアップコンバート(逆項間交差)が可能で、一重項励起状態からの発光(蛍光)を効率よく呈する材料のことである。また、熱活性化遅延蛍光が効率良く得られる条件としては、三重項励起エネルギー準位と一重項励起エネルギー準位のエネルギー差が0eV以上0.2eV以下、好ましくは0eV以上0.1eV以下であることが挙げられる。また、TADF材料における遅延蛍光とは、通常の蛍光と同様のスペクトルを持ちながら、寿命が著しく長い発光をいう。その寿命は、1×10−6秒以上、好ましくは1×10−3秒以上である。
TADF材料としては、例えば、フラーレン、またはその誘導体、プロフラビン等のアクリジン誘導体、エオシン等が挙げられる。また、マグネシウム(Mg)、亜鉛(Zn)、カドミウム(Cd)、スズ(Sn)、白金(Pt)、インジウム(In)、もしくはパラジウム(Pd)等を含む金属含有ポルフィリンが挙げられる。金属含有ポルフィリンとしては、例えば、プロトポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Proto IX))、メソポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Meso IX))、ヘマトポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Hemato IX))、コプロポルフィリンテトラメチルエステル−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Copro III−4Me))、オクタエチルポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(OEP))、エチオポルフィリン−フッ化スズ錯体(略称:SnF(Etio I))、オクタエチルポルフィリン−塩化白金錯体(略称:PtClOEP)等が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
その他にも、2−(ビフェニル−4−イル)−4,6−ビス(12−フェニルインドロ[2,3−a]カルバゾール−11−イル)−1,3,5−トリアジン(略称:PIC−TRZ)、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、2−[4−(10H−フェノキサジン−10−イル)フェニル]−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PXZ−TRZ)、3−[4−(5−フェニル−5,10−ジヒドロフェナジン−10−イル)フェニル]−4,5−ジフェニル−1,2,4−トリアゾール(略称:PPZ−3TPT)、3−(9,9−ジメチル−9H−アクリジン−10−イル)−9H−キサンテン−9−オン(略称:ACRXTN)、ビス[4−(9,9−ジメチル−9,10−ジヒドロアクリジン)フェニル]スルホン(略称:DMAC−DPS)、10−フェニル−10H,10’H−スピロ[アクリジン−9,9’−アントラセン]−10’−オン(略称:ACRSA)、4−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:4PCCzBfpm)、4−[4−(9’−フェニル−3,3’−ビ−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:4PCCzPBfpm)、9−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:mPCCzPTzn−02)等のπ電子過剰型複素芳香環及びπ電子不足型複素芳香環を有する複素環化合物を用いてもよい。
なお、π電子過剰型複素芳香環とπ電子不足型複素芳香環とが直接結合した物質は、π電子過剰型複素芳香環のドナー性とπ電子不足型複素芳香環のアクセプター性が共に強くなり、一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差が小さくなるため、特に好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
また、上記有機化合物の他に、三重項励起エネルギーを発光に変換する機能を有する材料としては、ペロブスカイト構造を有する遷移金属化合物のナノ構造体が挙げられる。特に金属ハロゲンペロブスカイト類のナノ構造体が好ましい。該ナノ構造体としては、ナノ粒子、ナノロッドが好ましい。
発光層(113、113a、113b、113c)において、上述した発光物質(ゲスト材料)と組み合わせて用いる有機化合物(ホスト材料等)としては、発光物質(ゲスト材料)のエネルギーギャップより大きなエネルギーギャップを有する物質を、一種もしくは複数種選択して用いればよい。
≪蛍光発光用ホスト材料≫
発光層(113、113a、113b、113c)に用いる発光物質が蛍光発光物質である場合、組み合わせる有機化合物(ホスト材料)として、一重項励起状態のエネルギー準位が大きく、三重項励起状態のエネルギー準位が小さい有機化合物、または蛍光量子収率が高い有機化合物を用いるのが好ましい。したがって、このような条件を満たす有機化合物であれば、本実施の形態で示す、正孔輸送性材料(前述)、または電子輸送性材料(後述)等を用いることができる。
一部上述した具体例と重複するが、発光物質(蛍光発光物質)との好ましい組み合わせという観点から、有機化合物(ホスト材料)としては、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、フェナントレン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、ジベンゾ[g,p]クリセン誘導体等の縮合多環芳香族化合物が挙げられる。
なお、蛍光発光物質と組み合わせて用いることが好ましい有機化合物(ホスト材料)の具体例としては、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、3,6−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA)、3−[4−(1−ナフチル)−フェニル]−9−フェニル−9H−カルバゾール(略称:PCPN)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、YGAPA、PCAPA、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセン、N,N,N’,N’,N’’,N’’,N’’’,N’’’−オクタフェニルジベンゾ[g,p]クリセン−2,7,10,15−テトラアミン(略称:DBC1)、9−[4−(10−フェニル−9−アントラセニル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、7−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−7H−ジベンゾ[c,g]カルバゾール(略称:cgDBCzPA)、6−[3−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)フェニル]−ベンゾ[b]ナフト[1,2−d]フラン(略称:2mBnfPPA)、9−フェニル−10−{4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)−ビフェニル−4’−イル}−アントラセン(略称:FLPPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、1,3,5−トリ(1−ピレニル)ベンゼン(略称:TPB3)、5,12−ジフェニルテトラセン、5,12−ビス(ビフェニル−2−イル)テトラセンなどが挙げられる。
≪燐光発光用ホスト材料≫
また、発光層(113、113a、113b、113c)に用いる発光物質が燐光発光物質である場合、組み合わせる有機化合物(ホスト材料)として、発光物質の三重項励起エネルギー(基底状態と三重項励起状態とのエネルギー差)よりも三重項励起エネルギーの大きい有機化合物を選択すれば良い。なお、励起錯体を形成させるべく複数の有機化合物(例えば、第1のホスト材料、および第2のホスト材料(またはアシスト材料)等)を発光物質と組み合わせて用いる場合は、これらの複数の有機化合物を燐光発光物質と混合して用いることが好ましい。
このような構成とすることにより、励起錯体から発光物質へのエネルギー移動であるExTET(Exciplex−Triplet Energy Transfer)を用いた発光を効率よく得ることができる。なお、複数の有機化合物の組み合わせとしては、励起錯体が形成しやすいものが良く、正孔を受け取りやすい化合物(正孔輸送性材料)と、電子を受け取りやすい化合物(電子輸送性材料)とを組み合わせることが特に好ましい。
一部上述した具体例と重複するが、発光物質(燐光発光物質)との好ましい組み合わせという観点から、有機化合物(ホスト材料、アシスト材料)としては、芳香族アミン、カルバゾール誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、亜鉛およびアルミニウム系の金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、フェナントロリン誘導体等が挙げられる。
なお、上記有機化合物のうち、正孔輸送性の高い有機化合物である、芳香族アミン、およびカルバゾール誘導体の具体例としては、上述した正孔輸送性材料の具体例と同じものが挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
また、上記有機化合物のうち、正孔輸送性の高い有機化合物である、ジベンゾチオフェン誘導体、およびジベンゾフラン誘導体の具体例としては、4−{3−[3−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]フェニル}ジベンゾフラン(略称:mmDBFFLBi−II)、4,4’,4’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリ(ジベンゾフラン)(略称:DBF3P−II)、DBT3P−II、2,8−ジフェニル−4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−III)、4−[4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル]−6−フェニルジベンゾチオフェン(略称:DBTFLP−IV)、4−[3−(トリフェニレン−2−イル)フェニル]ジベンゾチオフェン(略称:mDBTPTp−II)等が挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
また、上記有機化合物のうち、電子輸送性の高い有機化合物(電子輸送性材料)である、金属錯体の具体例としては、亜鉛またはアルミニウム系の金属錯体である、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)の他、キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等が、挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
その他、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体なども好ましいホスト材料として挙げられる。
また、上記のうち、電子輸送性の高い有機化合物(電子輸送性材料)である、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体等の具体例としては、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、9−[4−(5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CO11)、3−(ビフェニリル−4−イル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−4−フェニル−4H−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール(略称:mDBTBIm−II)、4,4’−ビス(5−メチルベンゾオキサゾール−2−イル)スチルベン(略称:BzOS)、バソフェナントロリン(略称:Bphen)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBphen)、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:7mDBTPDBq−II)、及び6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)等が挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
また、上記のうち、電子輸送性の高い有機化合物(電子輸送性材料)である、ジアジン骨格を有する複素環化合物、トリアジン骨格を有する複素環化合物、ピリジン骨格を有する複素環化合物の具体例として、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス[3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、9−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−9’−フェニル−2,3’−ビ−9H−カルバゾール(略称:mPCCzPTzn−02)、3,5−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)などが挙げられ、これらはいずれもホスト材料として好ましい。
その他、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物などもホスト材料として好ましい。
さらに、正孔輸送性の高い有機化合物であり、かつ電子輸送性の高い有機化合物である、バイポーラ性の9−フェニル−9’−(4−フェニル−2−キナゾリニル)−3,3’−ビ−9H−カルバゾ−ル(略称:PCCzQz)等をホスト材料として用いることもできる。
<電子輸送層>
電子輸送層(114、114a、114b)は、後述する電子注入層(115、115a、115b)によって第2の電極102、または電荷発生層(106、106a、106b)から注入された電子を発光層(113、113a、113b、113c)に輸送する層である。なお、電子輸送層(114、114a、114b)は、電子輸送性材料を含む層である。電子輸送層(114、114a、114b)に用いる電子輸送性材料は、電界強度[V/cm]の平方根が600における電子移動度が、1×10−6cm/Vs以上の電子移動度を有する物質が好ましい。なお、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、これら以外のものを用いることができる。また、電子輸送層(114、114a、114b)は、単層でも機能するが、必要に応じて2層以上の積層構造とすることにより、デバイス特性を向上させることもできる。
≪電子輸送性材料≫
電子輸送層(114、114a、114b)に用いることができる電子輸送性材料としては、フロジアジン骨格のフラン環に芳香環が縮合した構造を有する有機化合物、キノリン骨格を有する金属錯体、ベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、オキサゾール骨格を有する金属錯体、チアゾール骨格を有する金属錯体等の他、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、キノリン配位子を有するキノリン誘導体、ベンゾキノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジベンゾキノキサリン誘導体、ピリジン誘導体、ビピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、または、その他含窒素複素芳香族化合物を含むπ電子不足型複素芳香族化合物等の複素環化合物が挙げられる。
なお、電子輸送性材料の具体例としては、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、5−[3−(4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン−2−イル)フェニル]−7,7−ジメチル−5H,7H−インデノ[2,1−b]カルバゾール(略称:mINc(II)PTzn)、2−{3−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:mDBtBPTzn)、4−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−8−(ナフタレン−2−イル)−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8βN−4mDBtPBfpm)、3,8−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ベンゾフロ[2,3−b]ピラジン(略称:3,8mDBtP2Bfpr)、4,8−ビス[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:4,8mDBtP2Bfpm)、9−[(3’−ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[2,3−b]ピラジン(略称:9mDBtBPNfpr)、8−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)(1,1’−ビフェニル−3−イル)]ナフト[1’,2’:4,5]フロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8mDBtBPNfpm)、8−[(2,2’−ビナフタレン)−6−イル]−4−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8(βN2)−4mDBtPBfpm)、8−(1,1’−ビフェニル−4−イル)−4−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]−[1]ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:8BP−4mDBtPBfpm)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、Almq、BeBq、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)等のキノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)等のオキサゾール骨格またはチアゾール骨格を有する金属錯体等が挙げられる。
また、金属錯体以外にもPBD、OXD−7、CO11等のオキサジアゾール誘導体、TAZ、p−EtTAZ等のトリアゾール誘導体、TPBI、mDBTBIm−II等のイミダゾール誘導体(ベンゾイミダゾール誘導体を含む)、またはBzOsなどのオキサゾール誘導体、Bphen、BCP、NBphenなどのフェナントロリン誘導体、2mDBTPDBq−II、2mDBTBPDBq−II、2mCzBPDBq、2CzPDBq−III、7mDBTPDBq−II、及び、6mDBTPDBq−II等のキノキサリン誘導体、またはジベンゾキノキサリン誘導体、35DCzPPy、TmPyPB等のピリジン誘導体、4,6mPnP2Pm、4,6mDBTP2Pm−II、4,6mCzP2Pm等のピリミジン誘導体、PCCzPTzn、mPCCzPTzn−02等のトリアジン誘導体を電子輸送性材料として用いることができる。
また、ポリ(2,5−ピリジンジイル)(略称:PPy)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)のような高分子化合物を電子輸送性材料として用いることもできる。
また、電子輸送層(114、114a、114b)は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が2層以上積層した構造であってもよい。
<電子注入層>
電子注入層(115、115a、115b)は、電子注入性の高い物質を含む層である。また、電子注入層(115、115a、115b)は、第2の電極102からの電子の注入効率を高めるための層であり、第2の電極102に用いる材料の仕事関数の値と、電子注入層(115、115a、115b)に用いる材料のLUMO準位の値とを比較した際、その差が小さい(0.5eV以下)材料を用いることが好ましい。従って、電子注入層(115、115a、115b)には、リチウム、セシウム、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)、8−(キノリノラト)リチウム(略称:Liq)、2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPP)、2−(2−ピリジル)−3−ピリジノラトリチウム(略称:LiPPy)、4−フェニル−2−(2−ピリジル)フェノラトリチウム(略称:LiPPP)、リチウム酸化物(LiO)、炭酸セシウム等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。また、フッ化エルビウム(ErF)のような希土類金属化合物を用いることができる。また、電子注入層(115、115a、115b)にエレクトライドを用いてもよい。エレクトライドとしては、例えば、カルシウムとアルミニウムの混合酸化物に電子を高濃度添加した物質等が挙げられる。なお、上述した電子輸送層(114、114a、114b)を構成する物質を用いることもできる。
また、電子注入層(115、115a、115b)に、有機化合物と電子供与体(ドナー)とを混合してなる複合材料を用いてもよい。このような複合材料は、電子供与体によって有機化合物に電子が発生するため、電子注入性および電子輸送性に優れている。この場合、有機化合物としては、発生した電子の輸送に優れた材料であることが好ましく、具体的には、例えば上述した電子輸送層(114、114a、114b)に用いる電子輸送性材料(金属錯体、または複素芳香族化合物等)を用いることができる。電子供与体としては、有機化合物に対し電子供与性を示す物質であればよい。具体的には、アルカリ金属、アルカリ土類金属、または希土類金属が好ましく、リチウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、エルビウム、イッテルビウム等が挙げられる。また、アルカリ金属酸化物、またはアルカリ土類金属酸化物が好ましく、リチウム酸化物、カルシウム酸化物、バリウム酸化物等が挙げられる。また、酸化マグネシウムのようなルイス塩基を用いることもできる。また、テトラチアフルバレン(略称:TTF)等の有機化合物を用いることもできる。
その他にも、電子注入層(115、115a、115b)に、有機化合物と金属とを混合してなる複合材料を用いても良い。なお、ここで用いる有機化合物としては、LUMO(最低空軌道:Lowest Unoccupied Molecular Orbital)準位が−3.6eV以上−2.3eV以下であると好ましい。また、非共有電子対を有する材料が好ましい。
したがって、上記の有機化合物としては、ピリジン骨格、ジアジン骨格(ピリミジン、またはピラジン)、またはトリアジン骨格を有する複素環化合物などの非共有電子対を有する材料が好ましい。
なお、ピリジン骨格を有する複素環化合物としては、3,5−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリジン(略称:35DCzPPy)、1,3,5−トリ[3−(3−ピリジル)フェニル]ベンゼン(略称:TmPyPB)、バソキュプロイン(略称:BCP)、2,9−ビス(ナフタレン−2−イル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(略称:NBPhen)、バソフェナントロリン(略称:Bphen)などが挙げられる。
また、ジアジン骨格を有する複素環化合物としては、2−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTPDBq−II)、2−[3’−(ジベンゾチオフェン−4−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mDBTBPDBq−II)、2−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル−3−イル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2mCzBPDBq)、2−[4−(3,6−ジフェニル−9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:2CzPDBq−III)、7−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:7mDBTPDBq−II)、及び、6−[3−(ジベンゾチオフェン−4−イル)フェニル]ジベンゾ[f,h]キノキサリン(略称:6mDBTPDBq−II)、4,6−ビス[3−(フェナントレン−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mPnP2Pm)、4,6−ビス[3−(4−ジベンゾチエニル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mDBTP2Pm−II)、4,6−ビス[3−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]ピリミジン(略称:4,6mCzP2Pm)、4−{3−[3’−(9H−カルバゾール−9−イル)]ビフェニル−3−イル}ベンゾフロ[3,2−d]ピリミジン(略称:4mCzBPBfpm)などが挙げられる。
また、トリアジン骨格を有する複素環化合物としては、2−{4−[3−(N−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)−9H−カルバゾール−9−イル]フェニル}−4,6−ジフェニル−1,3,5−トリアジン(略称:PCCzPTzn)、2,4,6−トリス[3’−(ピリジン−3−イル)ビフェニル−3−イル]−1,3,5−トリアジン(略称:TmPPPyTz)、2,4,6−トリス(2−ピリジル)−1,3,5−トリアジン(略称:2Py3Tz)などが挙げられる。
また、金属としては、周期表における第5族、第7族、第9族、第11族または第13族に属する材料を用いることが好ましく、例えば、Ag、Cu、Al、またはIn等が挙げられる。また、この時、有機化合物は、金属との間で半占有軌道(SOMO:Singly Occupied Molecular Orbital)を形成する。
なお、例えば、発光層113bから得られる光を増幅させる場合には、第2の電極102と、発光層113bとの光学距離が、発光層113bが呈する光の波長λの1/4未満となるように形成するのが好ましい。この場合、電子輸送層114bまたは電子注入層115bの膜厚を変えることにより、調整することができる。
また、図2Dに示す発光デバイスのように、2つのEL層(103a、103b)の間に電荷発生層106を設けることにより、複数のEL層が一対の電極間に積層された構造(タンデム構造ともいう)とすることもできる。
<電荷発生層>
電荷発生層106は、第1の電極(陰極)101と第2の電極(陽極)102との間に電圧を印加したときに、EL層103aに電子を注入し、EL層103bに正孔を注入する機能を有する。なお、電荷発生層106は、正孔輸送性材料に電子受容体(アクセプター)が添加された構成(P型層ともいう)であっても、電子輸送性材料に電子供与体(ドナー)が添加された構成(電子注入バッファ層ともいう)であってもよい。また、これらの両方の構成が積層されていても良い。さらに、P型層と電子注入バッファ層との間に電子リレー層が設けられていても良い。なお、上述した材料を用いて電荷発生層106を形成することにより、EL層が積層された場合における駆動電圧の上昇を抑制することができる。
電荷発生層106において、有機化合物である正孔輸送性材料に、電子受容体が添加された構成(P型層)とする場合、正孔輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子受容体としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等を挙げることができる。また元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。なお、上述したアクセプター材料を用いても良い。また、P型層は、正孔輸送性材料と、電子受容体を混合してなる混合膜を用いても、正孔輸送性材料を含む単膜および電子受容体を含む単膜を積層して用いても良い。
また、電荷発生層106において、電子輸送性材料に電子供与体が添加された構成(電子注入バッファ層)とする場合、電子輸送性材料としては、本実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子供与体としては、アルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類金属または元素周期表における第2族、第13族に属する金属およびその酸化物、炭酸塩を用いることができる。具体的には、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム(LiO)、炭酸セシウムなどを用いることが好ましい。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物を電子供与体として用いてもよい。
電荷発生層106において、P型層と電子注入バッファ層との間に電子リレー層を設ける場合、電子リレー層は少なくとも電子輸送性を有する物質を含み、電子注入バッファ層とP型層との相互作用を防いで電子をスムーズに受け渡す機能を有する。電子リレー層に含まれる電子輸送性を有する物質のLUMO準位は、P型層におけるアクセプター性物質のLUMO準位と、電荷発生層106に接する電子輸送層に含まれる電子輸送性を有する物質のLUMO準位との間であることが好ましい。電子リレー層に用いられる電子輸送性を有する物質におけるLUMO準位の具体的なエネルギー準位は−5.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下とするとよい。なお、電子リレー層に用いられる電子輸送性を有する物質としてはフタロシアニン系の材料又は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
なお、図2Dでは、EL層103が2層積層された構成を示したが、異なるEL層の間に電荷発生層を設けることにより3層以上のEL層の積層構造としてもよい。
<基板>
本実施の形態で示した発光デバイスは、様々な基板上に形成することができる。なお、基板の種類は、特定のものに限定されることはない。基板の一例としては、半導体基板(例えば単結晶基板又はシリコン基板)、SOI基板、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板、金属基板、ステンレス・スチル基板、ステンレス・スチル・ホイルを有する基板、タングステン基板、タングステン・ホイルを有する基板、可撓性基板、貼り合わせフィルム、繊維状の材料を含む紙、又は基材フィルムなどが挙げられる。
なお、ガラス基板の一例としては、バリウムホウケイ酸ガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、又はソーダライムガラスなどが挙げられる。また、可撓性基板、貼り合わせフィルム、基材フィルムなどの一例としては、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルサルフォン(PES)に代表されるプラスチック、アクリル等の合成樹脂、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリフッ化ビニル、又はポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、アラミド、エポキシ、無機蒸着フィルム、又は紙類などが挙げられる。
なお、本実施の形態で示す発光デバイスの作製には、蒸着法などの真空プロセス、またはスピンコート法およびインクジェット法などの溶液プロセスを用いることができる。蒸着法を用いる場合には、スパッタ法、イオンプレーティング法、イオンビーム蒸着法、分子線蒸着法、真空蒸着法などの物理蒸着法(PVD法)、または化学蒸着法(CVD法)等を用いることができる。特に発光デバイスのEL層に含まれる機能層(正孔注入層(111、111a、111b)、正孔輸送層(112、112a、112b)、発光層(113、113a、113b、113c)、電子輸送層(114、114a、114b)、電子注入層(115、115a、115b))、および電荷発生層(106、106a、106b)については、蒸着法(真空蒸着法等)、塗布法(ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、スピンコート法、スプレーコート法等)、印刷法(インクジェット法、スクリーン(孔版印刷)法、オフセット(平版印刷)法、フレキソ(凸版印刷)法、グラビア法、マイクロコンタクト法等)などの方法により形成することができる。
なお、上記塗布法、印刷法などの成膜方法を適用する場合において、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)、中分子化合物(低分子と高分子の中間領域の化合物:分子量400~4000)、無機化合物(量子ドット材料等)等を用いることができる。なお、量子ドット材料としては、コロイド状量子ドット材料、合金型量子ドット材料、コア・シェル型量子ドット材料、コア型量子ドット材料などを用いることができる。
本実施の形態で示す発光デバイスのEL層(103、103a、103b、103c)を構成する各機能層(正孔注入層(111、111a、111b)、正孔輸送層(112、112a、112b)、発光層(113、113a、113b、113c)、電子輸送層(114、114a、114b)、電子注入層(115、115a、115b))、または電荷発生層(106、106a、106b)は、本実施の形態において示した材料に限られることはなく、それ以外の材料であっても各層の機能を満たせるものであれば組み合わせて用いることができる。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
(実施の形態2)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置(表示パネルともいう)の具体的な構成例、および製造方法について説明する。
<発光装置700の構成例1>
図3Aに示す発光装置700は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528を有する。また、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528は、第1の基板510上に設けられた機能層520上に形成される。機能層520には、複数のトランジスタで構成された駆動回路GD、駆動回路SD、画素回路などの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rと、それぞれ電気的に接続され、これらを駆動することができる。また、発光装置700は、機能層520および各発光デバイス上に絶縁層705を備え、絶縁層705は、第2の基板770と機能層520とを貼り合わせる機能を有する。なお、図面においては、隔壁528を設ける構成を例示したが、これに限定されない。例えば、隔壁528を設けない構成としてもよい。また、駆動回路GD、駆動回路SDについては、実施の形態3で後述する。
なお、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rは、実施の形態1で示したデバイス構造を有する。特に、図2Aに示す構造におけるEL層103が各発光デバイスで異なる場合を示す。
発光デバイス550Bは、電極551B、電極552、EL層103B、耐酸化層105B、およびブロック層107を有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態1に示す通りである。また、EL層103Bは、発光層113Bを含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。また、耐酸化層105BはEL層103Bに含まれる。図3Aでは、発光層113Bを含むEL層103Bに含まれる層のうち、電子注入・輸送層104Bおよび耐酸化層105Bのみを図示するが、本発明はこれに限らない。なお、電子注入・輸送層104Bは、実施の形態1で示した電子注入層および電子輸送層の機能を有する層を示し、積層構造を有していても良い。なお、本明細書中では、いずれの発光デバイスにおいても電子注入・輸送層をこのように読み替えることができるとする。また、ホール注入・輸送層についても同様にホール注入層およびホール輸送層の機能を有する層であり、積層構造を有していても良いこととする。
また、ブロック層107は、電極551B上に形成されたEL層103Bを覆って形成される。なお、図3Aに示すようにEL層103Bは、側面(または端部)を有する。したがって、ブロック層107は、EL層103Bの側面(または端部)に接して形成される。これにより、EL層103Bの側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。ここで、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられており、電子輸送性材料を用いて形成されることから、EL層103Bの一部と見ることもできる。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極551Bと電極552とは、互いに重なる領域を有する。また、電極551Bと電極552との間にEL層103Bを有する。したがって、電極552が、ブロック層107を介してEL層103Bの側面(または端部)と接する構造を有する。これにより、EL層103Bと電極552、より具体的には、EL層103Bが有する、電子注入・輸送層104Bと電極552とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。したがって、ブロック層107は、電気抵抗の高い層を少なくとも有するのが好ましい。但し、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられることから、電気抵抗の低い層を少なくとも有するのが、より好ましい。したがって、EL層103Bと接する第1のブロック層107−1は電子輸送性材料のみからなる電気抵抗の高い層とし、電極552と接する第2のブロック層107−2は電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層とし、これら第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2を少なくとも有する積層構造とすることが好ましい。但し、発光デバイスの特性を考慮すると、EL層103Bと第1のブロック層107−1との間に、第3のブロック層(図示せず)として、電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層を設けることがより好ましい。
図3Aに示すEL層103Bは、実施の形態1で説明したEL層103、103a、103b、103cと同様の構成を有する。また、EL層103Bは、例えば、青色の光を射出することができる。
発光デバイス550Gは、電極551G、電極552、EL層103G、耐酸化層105G、およびブロック層107を有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態1に示す通りである。また、EL層103Gは、発光層113Gを含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。また、耐酸化層105GはEL層103Gに含まれる。図3Aでは、発光層113Gを含むEL層103Gに含まれる層のうち、電子注入・輸送層104Gおよび耐酸化層105Gのみを図示するが、本発明はこれに限らない。なお、電子注入・輸送層104Gは、実施の形態1で示した電子注入層および電子輸送層の機能を有する層を示し、積層構造を有していても良い。
また、ブロック層107は、電極551G上に形成されたEL層103Gを覆って形成される。なお、図3Aに示すようにEL層103Gは、側面(または端部)を有する。したがって、ブロック層107は、EL層103Gの側面(または端部)にも接して形成される。これにより、EL層103Gの側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極551Gと電極552とは、互いに重なる領域を有する。また、電極551Gと電極552との間にEL層103Gを有する。したがって、電極552が、ブロック層107を介してEL層103Gの側面と接する構造を有する。これにより、EL層103Gと電極552、より具体的には、EL層103Gが有する、電子注入・輸送層104Gと電極552とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。
図3Aに示すEL層103Gは、実施の形態1で説明したEL層103、103a、103b、103cと同様の構成を有する。また、EL層103Gは、例えば、緑色の光を射出することができる。
発光デバイス550Rは、電極551R、電極552、EL層103R、耐酸化層105R、およびブロック層107を有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態1に示す通りである。また、EL層103Rは、発光層113Rを含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。また、耐酸化層105RはEL層103Rに含まれる。図3Aでは、発光層113Rを含むEL層103Rに含まれる層のうち、電子注入・輸送層104Rおよび耐酸化層105Rのみを図示するが、本発明はこれに限らない。なお、電子注入・輸送層104Rは、実施の形態1で示した電子注入層および電子輸送層の機能を有する層を示し、積層構造を有していても良い。
また、ブロック層107は、電極551R上に形成されたEL層103Rを覆って形成される。なお、図3Aに示すようにEL層103Rは、側面(または端部)を有する。したがって、ブロック層107は、EL層103Rの側面(または端部)にも接して形成される。これにより、EL層103Rの側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極551Rと電極552とは、互いに重なる領域を有する。また、電極551Rと電極552との間にEL層103Rを有する。したがって、電極552が、ブロック層107を介してEL層103Rの側面と接する構造を有する。これにより、EL層103Rと電極552、より具体的には、EL層103Rが有する、電子注入・輸送層104Rと電極552とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。
図3Aに示すEL層103Rは、実施の形態1で説明したEL層103、103a、103b、103cと同様の構成を有する。また、EL層103Rは、例えば、赤色の光を射出することができる。
EL層103B、EL層103G、およびEL層103Rの間には、それぞれ間隙580を有する。各EL層において、特に陰極と発光層113との間に位置する電子輸送領域に含まれる電子注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すように各EL層の間に、間隙580を設けることにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
1000ppiを超える高精細な発光装置(表示パネル)において、EL層103B、EL層103G、およびEL層103Rとの間に電気的な導通が認められると、クロストーク現象が発生し、発光装置の表示可能な色域が狭くなってしまう。1000ppiを超える高精細な表示パネル、好ましくは2000ppiを超える高精細な表示パネル、より好ましくは5000ppiを超える超高精細な表示パネルに間隙580を設けることで、鮮やかな色彩を表示可能な表示パネルを提供できる。
図3Bに示すように、隔壁528は、開口部528B、開口部528G、開口部528Rを備える。なお、図3Aに示すように、開口部528Bは、電極551Bと重なり、開口部528Gは電極551Gと重なり、開口部528Rは、電極551Rと重なる。
なお、これらのEL層(EL層103B、EL層103G、およびEL層103R)の分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、高精細な発光装置(表示パネル)を作製することができる。また、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工されたEL層の端部(EL層を構成する積層構造の側面)は、概略同一表面を有する(または、概略同一平面上に位置する)形状となる。また、この時、各EL層の間に設けられる間隙580の幅は、5μm以下が好ましく、1μm以下がより好ましい。
EL層において、特に陰極と発光層との間に位置する電子輸送領域に含まれる電子注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法によるパターン形成によりEL層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
<発光装置の製造方法の例1>
図4Aに示すように、電極551B、電極551G、および電極551Rを形成する。例えば、第1の基板510上に形成された機能層520上に導電膜を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて、所定の形状に加工する。
なお、導電膜の形成には、スパッタリング法、化学気相堆積(CVD:Chemical Vapor Deposition)法、真空蒸着法、パルスレーザー堆積(PLD:Pulsed Laser Deposition)法、原子層堆積(ALD:Atomic Layer Deposition)法等を用いることができる。CVD法としては、プラズマ化学気相堆積(PECVD:Plasma Enhanced CVD)法、または熱CVD法などがある。また、熱CVD法のひとつに、有機金属化学気相堆積(MOCVD:Metal Organic CVD)法がある。
また、導電膜の加工には、上述したフォトリソグラフィ法以外に、ナノインプリント法、サンドブラスト法、リフトオフ法などを用いてもよい。また、メタルマスクなどの遮蔽マスクを用いた成膜方法により、島状の薄膜を直接形成してもよい。なお、ここで島状とは、同一工程で形成された同一材料を用いた層と平面的に見て分離されている状態を指す。
フォトリソグラフィ法としては、代表的には以下の2つの方法がある。一つは、加工したい薄膜上にレジストマスクを形成して、エッチング等により当該薄膜を加工し、レジストマスクを除去する方法である。もう一つは、感光性を有する薄膜を成膜した後に、露光、現像を行って、当該薄膜を所望の形状に加工する方法である。
フォトリソグラフィ法において、露光に用いる光は、例えばi線(波長365nm)、g線(波長436nm)、h線(波長405nm)、またはこれらを混合させた光を用いることができる。そのほか、紫外線、KrFレーザ光、またはArFレーザ光等を用いることもできる。また、液浸露光技術により露光を行ってもよい。また、露光に用いる光として、極端紫外(EUV:Extreme Ultra−violet)光またはX線を用いてもよい。また、露光に用いる光に代えて、電子ビームを用いることもできる。極端紫外光、X線または電子ビームを用いると、極めて微細な加工が可能となるため好ましい。なお、電子ビームなどのビームを走査することにより露光を行う場合には、フォトマスクは不要である。
レジストマスクを用いた薄膜のエッチングには、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、サンドブラスト法などを用いることができる。
次に、図4Bに示すように、電極551Bおよび電極551Gの間に隔壁528を形成する。例えば、電極551B、電極551G、および電極551Rを覆う絶縁膜を形成し、フォトリソグラフィ法を用いて開口部を形成し、電極551B、電極551G、および電極551Rの一部を露出させることにより隔壁528を形成することができる。なお、隔壁528に用いることができる材料としては、無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等が挙げられる。具体的には、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸化窒化物膜等、またはこれらから選ばれた複数の膜を積層した積層材料、より具体的には、酸化珪素膜、アクリルを含む膜またはポリイミドを含む膜等、またはこれらから選ばれた複数の膜を積層した積層材料を用いることができる。
次に、図5Aに示すように、電極551B、電極551G、電極551R、および隔壁528上にEL層103Bを形成する。なお、本構成例において、EL層103Bは、発光層113B、電子注入・輸送層104B、および耐酸化層105Bを含む。例えば、真空蒸着法を用いて、電極551B、電極551G、電極551R、および隔壁528を覆うようにEL層103Bを形成する。
なお、耐酸化層105Bは、耐酸化性の材料を用いて形成される。具体的には、実施の形態1において、EL層の電荷発生層に用いることができる材料として挙げた、有機化合物である正孔輸送性材料に、電子受容体(アクセプター)材料が添加された複合材料、または正孔輸送性材料と電子受容体材料の積層構造を用いることができる。また、電子受容体材料として、実施の形態1において、正孔注入層に用いる有機アクセプター材料として挙げた材料を用いることができる。電子受容体材料として金属酸化物を用いることで耐酸化性を向上させることができる。
金属酸化物として、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。また、有機化合物としては、正孔輸送性材料として挙げられている材料を用いることができる。
なお、耐酸化層105Bに含まれる金属酸化物と有機化合物との組成を所定の値にすることで、この後の工程で耐酸化層105B上にレジストが形成された際に耐酸化層105Bが溶出するのを抑制することができる。なお、耐酸化層105Bに用いる、金属酸化物と有機化合物との組成としては、耐酸化層105Bの膜厚と透過率を考慮した上で、金属酸化物の重量に対して、有機化合物の重量を100分の1倍から100倍とすると好ましく、20分の1倍から20倍とするとより好ましい。
次に、図5Bに示すように、電極551B上のEL層103Bを所定の形状に加工する。例えば、フォトリソグラフィ法を用いてレジストを形成し、電極551G上のEL層103Gおよび電極551R上のEL層103Rをエッチングにより取り除いて、側面を有する(または側面が露出する)形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状、に加工する。具体的には、電極551Bと重なるEL層103B上に形成したレジストREGを用い、ドライエッチングを行う(図5B参照)。なお、隔壁528をエッチングストッパーに用いることができる。なお、本実施の形態において、各EL層をフォトリソグラフィ法によりパターン形成する場合には、公知の方法を適用すればよい。すなわち、有機材料に適した公知のレジスト材料を用いれば良く、具体的には水系の溶媒に溶解するレジスト材料が挙げられる。
次に、図5Cに示すように、レジストREGを形成した状態で、レジストREG、電極551G、電極551R、および隔壁528上にEL層103G(発光層113G、電子注入・輸送層104G、および耐酸化層105Gを含む。)を形成する。例えば、真空蒸着法を用いて、電極551G、電極551R、および隔壁528を覆うようにEL層103Gを形成する。なお、耐酸化層105Gは、耐酸化層105Bと同様に金属酸化物と有機化合物(正孔輸送性材料)を含む複合材料を用いて形成される。
次に、図6Aに示すように、電極551G上のEL層103Gを所定の形状に加工する。例えば、フォトリソグラフィ法を用いてEL層103G上にレジストを形成し、エッチングにより電極551B上のEL層103G、および電極551R上のEL層103Gを取り除いて、側面を有する(または側面が露出する)形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状に加工する。具体的には、電極551Gと重なるEL層103G上に形成したレジストREGを用い、ドライエッチングを行う。なお、隔壁528をエッチングストッパーに用いることができる。
次に、図6Bに示すように、電極551Bおよび電極551G上にレジストREGを形成した状態で、レジストREG、電極551R、および隔壁528上にEL層103R(発光層113R、電子注入・輸送層104R、および耐酸化層105Rを含む。)を形成する。例えば、真空蒸着法を用いて、電極551R、レジストREG、および隔壁528を覆うようにEL層103Rを形成する。なお、耐酸化層105Rは、耐酸化層105Bと同様に金属酸化物と有機化合物(正孔輸送性材料)を含む複合材料を用いて形成される。
次に、図6Cに示すように、電極551R上のEL層103Rを所定の形状に加工する。例えば、フォトリソグラフィ法を用いてEL層103R上にレジストを形成し、電極551B上のEL層103R、および電極551G上のEL層103Rを取り除いて、側面を有する(または側面が露出する)形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状に加工する。具体的には、電極551Rと重なるEL層103R上に形成したレジストREGを用い、ドライエッチングを行う。なお、隔壁528をエッチングストッパーに用いることができる。
なお、図5A、図5B、図5C、図6A、図6B、および図6Cに示す通り、最初に、電極551B上にホール注入・輸送層104B、発光層113B、および電子輸送層108Bを形成し、次に、電極551G上にホール注入・輸送層104G、発光層113G、および電子輸送層108Gを形成し、最後に、電極551R上に、ホール注入・輸送層104R、発光層113R、および電子輸送層108Rを形成するのが好ましい。
上述の工程において、電極551G上のホール注入・輸送層104B、発光層113B、および電子輸送層108Bおよび電極551R上のホール注入・輸送層104B、発光層113B、および電子輸送層108Bをエッチングにより取り除く際、電極551Gおよび電極551Rの表面がエッチングガスに曝される。また、電極551R上のホール注入・輸送層104G、発光層113G、および電子輸送層108Gをエッチングにより取り除く際、電極551の表面がエッチングガスに曝される。従って、電極551Bの表面はエッチングガスに曝されないが、電極551Gの表面は1度エッチングガスに曝され、電極551Rの表面は2度エッチングガスに曝されることとなる。
電極の表面がエッチングガスに曝されることにより、電極の表面に損傷が発生する場合がある。また、表面に損傷が発生した電極を用いて発光デバイスを形成することで、発光デバイスの特性が悪化する場合がある。なお、電極の表面状態が発光デバイスの特性に影響する度合いは、発光デバイスの構造、用いる材料などに左右される。発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rを比較すると、電極の表面状態が最も影響しやすいのが、発光デバイス550Bの場合がある。
この場合、最初に電極551B上にホール注入・輸送層104B、発光層113B、および電子輸送層108Bを形成することで、電極551Bの表面がエッチングガスに曝されるのを防ぎ、電極の表面状態が最も影響しやすい発光デバイス550Bの特性悪化を防ぐことができる。
次に、図7Aに示すように、耐酸化層105B、耐酸化層105G、耐酸化層105R、および隔壁528上にブロック層107を形成する。例えば、真空蒸着法を用いて、耐酸化層105B、耐酸化層105G、耐酸化層105R、および隔壁528を覆うようにブロック層107を形成する。この場合、ブロック層107は、図7Aに示すように各EL層(103B、103G、103R)の側面に接して形成される。これにより、各EL層(103B、103G、103R)の側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。ここで、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられており、電子輸送性材料を用いて形成されることから、EL層103Bの一部と見ることもできる。
次に、図7Bに示すように、ブロック層107上に電極552を形成する。電極552は、例えば、真空蒸着法を用いて形成する。なお、電極552が、ブロック層107を介して各EL層(103B、103G、103R)の側面と接する構造を有する。これにより、各EL層(103B、103G、103R)と電極552、より具体的には、各EL層(103B、103G、103R)がそれぞれ有する電子注入・輸送層(104B、104G、104R)と電極552とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。但し、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられることから、EL層と接する第1のブロック層107−1は電子輸送性材料のみからなる電気抵抗の高い層とし、電極と接する第2のブロック層107−2は電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層とし、これら第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2を少なくとも有する積層構造とすることが好ましい。
以上の工程により、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rにおける、EL層103B、EL層103G、およびEL層103Rをそれぞれ分離加工することができる。
なお、これらのEL層(EL層103B、EL層103G、およびEL層103R)の分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、高精細な発光装置(表示パネル)を作製することができる。また、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工されたEL層の端部(EL層を構成する積層構造の側面)は、概略同一表面を有する(または、概略同一平面上に位置する)形状となる。
EL層において、特に陰極と発光層との間に位置する電子輸送領域に含まれる電子注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法によるパターン形成によりEL層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
本明細書等において、メタルマスク、またはFMM(ファインメタルマスク、高精細なメタルマスク)を用いて作製されるデバイスをMM(メタルマスク)構造のデバイスと呼称する場合がある。また、本明細書等において、メタルマスク、またはFMMを用いないデバイスをMML(メタルマスクレス)構造のデバイスと呼称する場合がある。
なお、本明細書等において、各色の発光デバイス(ここでは青(B)、緑(G)、及び赤(R))で、発光層を作り分ける、または発光層を塗り分ける構造をSBS(Side By Side)構造と呼ぶ場合がある。また、本明細書等において、白色光を発することのできる発光デバイスを白色発光デバイスと呼ぶ場合がある。なお、白色発光デバイスは、着色層(たとえば、カラーフィルタ)と組み合わせることで、フルカラー表示の発光装置を実現することができる。
また、発光デバイスは、シングル構造と、タンデム構造とに大別することができる。シングル構造のデバイスは、一対の電極間に1つのEL層を有し、当該EL層は、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、2以上の発光層の各々の発光が補色の関係となるような発光層を選択すればよい。例えば、第1の発光層の発光色と第2の発光層の発光色を補色の関係になるようにすることで、発光デバイス全体として白色発光する構成を得ることができる。また、発光層を3つ以上有する発光デバイスの場合も同様である。
タンデム構造のデバイスは、一対の電極間に2以上のEL層を有し、各EL層は、1以上の発光層を含む構成とすることが好ましい。白色発光を得るには、複数のEL層の発光層からの光を合わせて白色発光が得られる構成とすればよい。なお、白色発光が得られる構成については、シングル構造の構成と同様である。なお、タンデム構造のデバイスにおいて、複数のEL層の間には、電荷発生層などの中間層を設けると好適である。
また、上述の白色発光デバイス(シングル構造またはタンデム構造)と、SBS構造の発光デバイスと、を比較した場合、SBS構造の発光デバイスは、白色発光デバイスよりも消費電力を低くすることができる。消費電力を低く抑えたい場合は、SBS構造の発光デバイスを用いると好適である。一方で、白色発光デバイスは、製造プロセスがSBS構造の発光デバイスよりも簡単であるため、製造コストを低くすることができる、又は製造歩留まりを高くすることができるため、好適である。
<発光装置700の構成例2>
図8に示す発光装置700は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528を有する。また、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528は、第1の基板510上に設けられた機能層520上に形成される。機能層520には、複数のトランジスタで構成された駆動回路GD、駆動回路SDなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rと、それぞれ電気的に接続され、これらを駆動することができる。
なお、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rは、実施の形態1で示したデバイス構造を有する。特に、図2Aに示す構造におけるEL層103が各発光デバイスで異なる場合を示す。
なお、図8に示す各発光デバイスの具体的な構成は、図3で説明した、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rと同じである。
図8に示すように、各発光デバイス間、例えば、発光デバイス550Bと、発光デバイス550Gとの間には、間隙580を有する。したがって、この間隙580に絶縁層540を形成する構成を有する。
例えば、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により、EL層103B(正孔注入・輸送層104B、および耐酸化層105Bを含む。)、EL層103G(正孔注入・輸送層104G、および耐酸化層105Gを含む。)、およびEL層103R(正孔注入・輸送層104R、および耐酸化層105Rを含む。)をそれぞれ分離形成した後、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により、隔壁528上の間隙580に絶縁層540を形成することができる。さらに、EL層(103B、103G、103R)および絶縁層540上に電極552を形成することができる。
なお、本構成の場合には、各EL層が絶縁層540で分離されるため、構成例1で示したブロック層(図3の107−1および107−2の積層構成)は不要となる。
また、本構成の各EL層(EL層103B、EL層103G、およびEL層103R)は、分離加工において、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行っているため、加工されたEL層の端部(EL層を構成する積層構造の側面)が概略同一表面を有する(または、概略同一平面上に位置する)形状となる。
EL層において、特に陽極と発光層との間に位置する正孔輸送領域に含まれる正孔注入層は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法によるパターン形成によりEL層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
<発光装置700の構成例3>
図9Aに示す発光装置700は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528を有する。また、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528は、第1の基板510上に設けられた機能層520上に形成される。機能層520には、複数のトランジスタで構成された駆動回路GD、駆動回路SDなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rと、それぞれ電気的に接続され、これらを駆動することができる。
なお、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rは、実施の形態1で示したデバイス構造を有する。特に、各発光デバイスが、図2Bに示す構造、いわゆるタンデム構造を有するEL層103を共通して有する場合を示す。
発光デバイス550Bは、電極551B、電極552、EL層(103P、103Q)、電荷発生層106B、耐酸化層105B、およびブロック層107を有し、図9Aに示す積層構造を有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態1に示す通りである。また、電極551Bと電極552とは、重なる。また、EL層103PとEL層103Qは、電荷発生層106Bを挟んで積層され、かつ電極551Bと電極552との間に、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Bを有する。なお、EL層103P、103Qは、実施の形態1で説明したEL層103、103a、103b、103cと同様に、発光層(113P、113Q)を含む複数の機能の異なる層からなる積層構造を有する。また、EL層103Pは、例えば、青色の光を射出することができ、EL層103Qは、例えば、黄色の光を射出することができる。
図9Aでは、EL層103Pに含まれる層のうち、発光層113P、および電子注入・輸送層104Pのみを図示し、EL層103Qに含まれる層のうち、発光層113Q、電子注入・輸送層104Qおよび耐酸化層105Qのみを図示する。したがって、以降では、各EL層に含まれる層も含めて説明できる場合は、便宜上、EL層(EL層103P、EL層103Q)を用いて説明する。
また、ブロック層107は、電極551B上に形成された、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106B、を覆って形成される。なお、図9Aに示すように、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Bは、側面(または端部)を有する。したがって、ブロック層107は、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106B、それぞれの側面(または端部)に接して形成される。これにより、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106B、それぞれの側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。ここで、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられており、電子輸送性材料を用いて形成されることから、EL層103Bの一部と見ることもできる。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極551Bと電極552とは、重なる。また、電極551Bと電極552との間に、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106B、を有する。したがって、電極552が、ブロック層107を介して、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Bの側面(または端部)と接する構造を有する。これにより、EL層103Pと電極552、より具体的には、EL層103Pが有する、電子注入・輸送層104Pと電極552、EL層103Qと電極552、より具体的には、EL層103Qが有する、電子注入・輸送層104Qと電極552、または電荷発生層106Bと電極552、とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。但し、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられることから、EL層と接する第1のブロック層107−1は電子輸送性材料のみからなる電気抵抗の高い層とし、電極と接する第2のブロック層107−2は電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層とし、これら第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2を少なくとも有する積層構造とすることが好ましい。
発光デバイス550Gは、電極551G、電極552、EL層(103P、103Q(耐酸化層105Qを含む))、電荷発生層106G、耐酸化層105G、およびブロック層107を有し、図9Aに示す積層構造を有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態1に示す通りである。また、電極551Gと電極552とは、重なる。また、EL層103PとEL層103Qは、電荷発生層106Gを挟んで積層され、かつ電極551Gと電極552との間に、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Gを有する。
また、ブロック層107は、電極551G上に形成されたEL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106G、を覆って形成される。なお、図9Aに示すように、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Gは、側面(または端部)を有する。したがって、ブロック層107は、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106G、それぞれの側面(または端部)に接して形成される。これにより、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106G、それぞれの側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。ここで、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられており、電子輸送性材料を用いて形成されることから、EL層103Bの一部と見ることもできる。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極551Gと電極552とは、重なる。また、電極551Gと電極552との間に、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106G、を有する。したがって、電極552が、ブロック層107を介して、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Gの側面(または端部)と接する構造を有する。これにより、EL層103Pと電極552、より具体的には、EL層103Pが有する、電子注入・輸送層104Pと電極552、EL層103Qと電極552、より具体的には、EL層103Qが有する、電子注入・輸送層104Qと電極552、または電荷発生層106Gと電極552、とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。但し、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられることから、EL層と接する第1のブロック層107−1は電子輸送性材料のみからなる電気抵抗の高い層とし、電極と接する第2のブロック層107−2は電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層とし、これら第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2を少なくとも有する積層構造とすることが好ましい。
発光デバイス550Rは、電極551R、電極552、EL層(103P、103Q)、電荷発生層106R、耐酸化層105R、およびブロック層107を有し、図9Aに示す積層構造を有する。なお、各層の具体的な構成は実施の形態1に示す通りである。また、電極551Rと電極552とは、重なる。また、EL層103PとEL層103Qは、電荷発生層106Rを挟んで積層され、かつ電極551Rと電極552との間に、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Rを有する。
また、ブロック層107は、電極551R上に形成された、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106R、を覆って形成される。なお、図9Aに示すように、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106Rは、側面(または端部)を有する。したがって、ブロック層107は、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106R、それぞれの側面(または端部)に接して形成される。これにより、EL層103P、EL層103Q、および電荷発生層106R、それぞれの側面から内部への酸素および水分、またはこれらの構成元素の侵入を抑制することができる。なお、ブロック層107には、実施の形態1で示した電子輸送性材料を用いることができる。ここで、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられており、電子輸送性材料を用いて形成されることから、EL層103Bの一部と見ることもできる。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極551Rと電極552とは、重なる。また、電極551Rと電極552との間に、EL層(103P、103Q)、および電荷発生層106Rを有する。なお、電極552が、ブロック層107を介して、EL層(103P、103Q)、および電荷発生層106Rの側面(または端部)と接する構造を有する。これにより、EL層103Pと電極552、より具体的には、EL層103Pが有する、電子注入・輸送層104Pと電極552、EL層103Qと電極552、より具体的には、EL層103Qが有する、電子注入・輸送層104Qと電極552、または電荷発生層106Rと電極552、とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。但し、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられることから、EL層と接する第1のブロック層107−1は電子輸送性材料のみからなる電気抵抗の高い層とし、電極と接する第2のブロック層107−2は電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層とし、これら第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2を少なくとも有する積層構造とすることが好ましい。
なお、各発光デバイスが有する、EL層(103P、103Q)、および電荷発生層106Rを発光デバイスごとに分離加工する際、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行うため、加工されたEL層の端部(EL層を構成する積層構造の側面)が概略同一表面を有する(または、概略同一平面上に位置する)形状となる。
各発光デバイスがそれぞれ有する、EL層(103P、103Q)、および電荷発生層106Rは、隣り合う発光デバイスとの間に、それぞれ間隙580を有する。EL層(103P、103Q)における電子輸送領域に含まれる電子注入層および電荷発生層106Rは、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すように間隙580を設けることにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
1000ppiを超える高精細な発光装置(表示パネル)において、EL層103B、EL層103G、およびEL層103Rとの間に電気的な導通が認められると、クロストーク現象が発生し、発光装置の表示可能な色域が狭くなってしまう。1000ppiを超える高精細な表示パネル、好ましくは2000ppiを超える高精細な表示パネル、より好ましくは5000ppiを超える超高精細な表示パネルに間隙580を設けることで、鮮やかな色彩を表示可能な表示パネルを提供できる。
本構成例において、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550Rは、いずれも白色の光を射出する。したがって、第2の基板770は、着色層CFB、着色層CFG、および着色層CFRを有する。なお、これらの着色層は、図9Aに示すように一部を重ねて設けても良い。一部を重ねて設けることで重ねた部分を遮光膜として機能させることもできる。本構成例では、例えば、着色層CFBには、青色の光(B)を優先的に透過する材料を用い、着色層CFGには、緑色の光(G)を優先的に透過する材料を用い、着色層CFRには、赤色の光(R)を優先的に透過する材料を用いる。
図9Bには、発光デバイス550B、発光デバイス550Gおよび発光デバイス550Rが、白色の光を射出する発光デバイスである場合における、発光デバイス550Bの構成を示す。電極551B上にEL層103PおよびEL層103Qが、電荷発生層106Bを挟んで積層される。また、EL層103Pは、発光層113Pとして、例えば、青色の光EL(1)を射出する発光層113Bを有し、EL層103Qは、発光層113Qとして、例えば、緑色の光EL(2)を射出する発光層113Gおよび赤色の光EL(3)を射出する発光層113Rを有する。
なお、上記の着色層に換えて色変換層を用いることができる。例えば、ナノ粒子、量子ドットなどを色変換層に用いることができる。
例えば、着色層CFGに換えて、青色の光を緑色の光に変換する色変換層を用いることができる。これにより、発光デバイス550Gが射出する青色の光を緑色の光に変換することができる。また、着色層CFRに換えて青色の光を赤色の光に変換する色変換層を用いることができる。これにより、発光デバイス550Rが射出する青色の光を赤色の光に変換することができる。
<発光装置700の構成例4>
図10に示す発光装置(表示パネル)700は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528を有する。また、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528は、第1の基板510上に設けられた機能層520上に形成される。機能層520には、複数のトランジスタで構成された駆動回路GD、駆動回路SDなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rと電気的に接続され、これらを駆動することができる。
なお、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rは、実施の形態1で示したデバイス構造を有する。特に、各発光デバイスが、図2Bに示す構造、いわゆるタンデム構造を有するEL層(103P、103Q)を共通して有する場合に適する。
なお、図10に示す各発光デバイスの具体的な構成は、図9で説明した、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rと同じであり、いずれも白色の光を射出する。
なお、本構成例で示す発光装置は、第1の基板510上に形成される各発光デバイス上に形成される着色層CFB、着色層CFG、および着色層CFRを有する点で、図9に示す発光装置の構成と異なる。
すなわち、第1の基板510上に形成される各発光デバイスの電極552上に第1の絶縁層573を有し、第1の絶縁層573上に着色層CFB、着色層CFG、および着色層CFRを有する。
さらに、着色層CFB、着色層CFG、および着色層CFR上に第2の絶縁層705を有する。第2の絶縁層705は、機能層520、各発光デバイス(550B、550G、550R)、および着色層CFB、着色層CFG、および着色層CFRを有する、第1の基板510の着色層(CFB、CFG、CFR)側で、第2の基板770と挟まれる領域を備え、第1の基板510および第2の基板770を貼り合わせる機能を備える。
なお、上記第1の絶縁層573および第2の絶縁層705は、無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を用いることができる。
なお、無機材料としては、無機酸化物膜、無機窒化物膜または無機酸化窒化物膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層構造を用いることができる。例えば、酸化シリコン膜、窒化シリコン膜、酸化窒化シリコン膜、酸化アルミニウム膜等またはこれらから選ばれた複数を積層した積層構造を含む膜を用いることができる。なお、窒化シリコン膜は緻密な膜であり、不純物の拡散を抑制する機能に優れる。または、酸化物半導体(例えば、IGZO膜など)として、酸化アルミニウム膜と、当該酸化アルミニウム膜上のIGZO膜との積層構造などを用いることができる。
また、有機材料としては、ポリエステル、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリシロキサン若しくはアクリル等またはこれらから選択された複数の樹脂の積層材料もしくは複合材料などを用いることができる。または、反応硬化型接着剤、光硬化型接着剤、熱硬化型接着剤または/および嫌気型接着剤等の有機材料を用いることができる。
<発光装置の製造方法の例2>
次に、図10に示した、発光装置の作製方法を図11および図12を用いて説明する。
図11Aに示すように、第1の基板510上に形成された、電極(551B、551G、551R)および隔壁528(図4参照)を覆うようにEL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層(106B、106G、106R)、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)を形成する。
なお、EL層103Qに含まれる耐酸化層105Qは、耐酸化性の材料を用いて形成される。具体的には、実施の形態1において、EL層の電荷発生層に用いることができる材料として挙げた、有機化合物である正孔輸送性材料に、電子受容体(アクセプター)材料が添加された複合材料、または正孔輸送性材料と電子受容体材料の積層を用いることができる。また、電子受容体材料として、実施の形態1において、正孔注入層に用いる有機アクセプター材料として挙げた材料を用いることができる。電子受容体材料として金属酸化物を用いることで耐酸化性を向上させることができる。
金属酸化物として、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。また、有機化合物としては、正孔輸送性材料として挙げられている材料を用いることができる。
なお、耐酸化層105に含まれる金属酸化物と有機化合物との組成を所定の値にすることで、この後の工程で耐酸化層105上にレジストが形成された際に耐酸化層105が溶出するのを抑制することができる。なお、耐酸化層105に用いる、金属酸化物と有機化合物との組成としては、耐酸化層105の膜厚と透過率を考慮した上で、金属酸化物の重量に対して、有機化合物の重量を100分の1倍から100倍とすると好ましく、20分の1倍から20倍とするとより好ましい。
次に、図11Bに示すように、電極(551B、551G、551R)上のEL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層106、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)を所定の形状に加工する。例えば、フォトリソグラフィ法を用いて電極(551B、551G、551R)上のEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)上にレジストREGを形成し、エッチングにより、上部にレジストREGが形成されていない、EL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層106、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)を取り除いて、側面を有する(または側面が露出する)形状、または紙面と交差する方向に延びる帯状の形状に加工する。具体的には、EL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)上に形成したレジストREGを用い、ドライエッチングを行う(図11C参照)。なお、隔壁528をエッチングストッパーに用いることができる。
以上により、発光デバイス550B、発光デバイス550G、および発光デバイス550RのEL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層(106B、106G、106R)、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)を一度のフォトリソグラフィ法によるパターン形成で、それぞれ分離して形成することができる。
次に、図12Aに示すように、EL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層(106B、106G、106R)、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)、および隔壁528上にブロック層107および電極552を形成する。例えば、真空蒸着法を用いてブロック層107および電極552を形成する。
ブロック層107に用いる材料としては、実施の形態1で説明した電子輸送性材料を用いることができる。ここで、ブロック層107は、電極551BとEL層103Pとの間に設けられており、電子輸送性材料を用いて形成されることから、EL層103Pの一部と見ることもできる。
なお、ブロック層107は、EL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層(106B、106G、106R)、およびEL層103P(発光層113Q、電子注入・輸送層104P、耐酸化層105を含む)をエッチング加工した際に露出した側面にも形成される。
また、電極552は、ブロック層107上に形成される。なお、電極552が、ブロック層107を介してEL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層(106B、106G、106R)、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)の側面とそれぞれ接する構造を有する。これにより、EL層103Pと電極552、より具体的には、EL層103Pが有する、電子注入・輸送層104Pと電極552、EL層103Qと電極552、より具体的には、EL層103Qが有する、電子注入・輸送層104Qと電極552、または電荷発生層106Rと電極552、とが、電気的に短絡するのを防ぐことができる。但し、ブロック層107は、電極551BとEL層103Bとの間に設けられることから、EL層と接する第1のブロック層107−1は電子輸送性材料のみからなる電気抵抗の高い層とし、電極と接する第2のブロック層107−2は電子輸送性材料に金属イオンなどを膜中にドープしてなる、電気抵抗の低い層とし、これら第1のブロック層107−1および第2のブロック層107−2を少なくとも有する積層構造とすることが好ましい。
次に、絶縁膜573、着色層CFB、着色層CFG並びに着色層CFR、絶縁膜705を形成する(図12B参照)。
例えば、平坦な膜と緻密な膜を積層して絶縁膜573を形成する。具体的には、塗布法を用いて平坦な膜を形成し、化学気相成長法または原子層堆積法(ALD:Atomic Layer Deposition)などを用いて緻密な膜を平坦な膜の上に積層する。これにより、欠陥の少ない良質な絶縁膜573を形成することができる。
例えば、カラーレジストを用いて、着色層CFB、着色層CFGおよび着色層CFRを所定の形状に形成する。なお、隔壁528上で、着色層CFRおよび着色層CFBが重なるように加工する。これにより、隣接する発光デバイスが射出する光が回り込んでしまう現象を抑制できる。
絶縁層705は、無機材料、有機材料または無機材料と有機材料の複合材料等を用いることができる。
なお、各発光デバイスが有する、EL層(103P、103Q)、および電荷発生層106Rを発光デバイスごとに分離加工する際、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行うため、高精細な発光装置(表示パネル)を作製することができる。また、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工されたEL層の端部(EL層を構成する積層構造の側面)は概略同一表面を有する(または、概略同一平面上に位置する)形状となる。
また、EL層(103P、103Q)における電子輸送領域に含まれる電子注入層および電荷発生層(106B、106G、106R)は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法によるパターン形成によりEL層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
<発光装置700の構成例5>
図13に示す発光装置(表示パネル)700は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528を有する。また、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550R、および隔壁528は、第1の基板510上に設けられた機能層520上に形成される。機能層520には、複数のトランジスタで構成された駆動回路GD、駆動回路SDなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。なお、これらの駆動回路は、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rと電気的に接続され、これらを駆動することができる。
なお、発光デバイス550B、発光デバイス550G、発光デバイス550Rは、実施の形態1で示したデバイス構造を有する。特に、各発光デバイスが、図2Bに示す構造、いわゆるタンデム構造を有するEL層103を共通して有する場合に適する。
図13に示すように、各発光デバイス間、例えば、発光デバイス550Bと、発光デバイス550Gとの間には、間隙580を有する。したがって、この間隙580に絶縁層540を形成する構成を有する。
例えば、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により、EL層103P(発光層113P、電子注入・輸送層104Pを含む)、電荷発生層(106B、106G、106R)、およびEL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)をそれぞれ分離形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて、隔壁528上の間隙580に絶縁層540を形成することができる。さらに、EL層103Q(発光層113Q、電子注入・輸送層104Q、耐酸化層105Qを含む)および絶縁層540上に電極552を形成することができる。
なお、本構成の場合には、各EL層が絶縁層540で分離されるため、構成例3で示したブロック層(図9の107)は不要となる。
なお、各発光デバイスが有する、EL層(103P、103Q)、および電荷発生層106Rを発光デバイスごとに分離加工する際、フォトリソグラフィ法によるパターン形成を行うため、高精細な発光装置(表示パネル)を作製することができる。また、フォトリソグラフィ法によるパターン形成により加工されたEL層の端部(EL層を構成する積層構造の側面)は概略同一表面を有する(または、概略同一平面上に位置する)形状となる。
また、EL層(103P、103Q)における電子輸送領域に含まれる電子注入層および電荷発生層(106B、106G、106R)は、導電率が高いことが多いため、隣り合う発光デバイスに共通する層として形成されると、クロストークの原因となる場合がある。したがって、本構成例で示すようにフォトリソグラフィ法によるパターン形成によりEL層を分離加工することにより、隣り合う発光デバイス間で生じるクロストークの発生を抑制することが可能となる。
本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
(実施の形態3)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置について図14A乃至図16Bを用いて説明する。なお、図14A乃至図16Bに示す発光装置700は、実施の形態1で示す発光デバイスを有する。また、本実施の形態で説明する発光装置700は、電子機器などの表示部に適用可能であることから表示パネルと呼ぶこともできる。
本実施の形態で説明する発光装置700は、図14Aに示す通り、表示領域231を備え、表示領域231は一組の画素703(i,j)を有する。また、図14Bに示す通り、一組の画素703(i,j)に隣接する一組の画素703(i+1,j)を有する。
なお、画素703(i,j)には、複数の画素を用いることができる。例えば、色相が互いに異なる色を表示する複数の画素を用いることができる。なお、複数の画素のそれぞれを副画素と言い換えることができる。または、複数の副画素を一組にして、画素と言い換えることができる。
これにより、当該複数の画素が表示する色を加法混色または減法混色することができる。または、個々の画素では表示することができない色相の色を、表示することができる。
具体的には、青色を表示する画素702B(i,j)、緑色を表示する画素702G(i,j)および赤色を表示する画素702R(i,j)を画素703(i,j)に用いることができる。また、画素702B(i,j)、画素702G(i,j)および画素702R(i,j)のそれぞれを副画素と言い換えることができる。
また、白色等を表示する画素を上記の一組に加えて、画素703(i,j)に用いてもよい。また、シアンを表示する画素、マゼンタを表示する画素およびイエローを表示する画素のそれぞれを副画素として、画素703(i,j)に用いてもよい。
また、上記の一組に加えて、赤外線を射出する画素を画素703(i,j)に用いてもよい。具体的には、650nm以上1000nm以下の波長を有する光を含む光を射出する画素を、画素703(i,j)に用いることができる。
図14Aに示す表示領域231の周辺には、駆動回路GDと、駆動回路SDと、を有する。また、駆動回路GD、駆動回路SD等と電気的に接続された端子519を有する。端子519は、例えば、フレキシブルプリント回路FPC1(図16参照)と電気的に接続することができる。
なお、駆動回路GDは、第1の選択信号および第2の選択信号を供給する機能を有する。例えば、駆動回路GDは後述する導電膜G1(i)と電気的に接続され、第1の選択信号を供給し、後述する導電膜G2(i)と電気的に接続され、第2の選択信号を供給する。また、駆動回路SDは、画像信号および制御信号を供給する機能を備え、制御信号は第1のレベルおよび第2のレベルを含む。例えば、駆動回路SDは後述する導電膜S1g(j)と電気的に接続され、画像信号を供給し、後述する導電膜S2g(j)と電気的に接続され、制御信号を供給する。
また、図16Aに示す通り、発光装置700は、第1の基板510と、第2の基板770と、の間に機能層520を有する。機能層520には、上述した駆動回路GD、駆動回路SDなどの他、これらを電気的に接続する配線等が含まれる。図16Aでは、機能層520は、画素回路530B(i,j)ならびに画素回路530G(i,j)および駆動回路GDを含む構成を示すが、これに限らない。
また、機能層520が有する各画素回路(例えば、図16Aに示す画素回路530B(i,j)、画素回路530G(i,j))は、機能層520上に形成される各発光デバイス(例えば、図16Aに示す発光デバイス550B(i,j)、発光デバイス550G(i,j))と電気的に接続される。また、機能層520および各発光デバイス上に絶縁層705が設けられており、絶縁層705は、第2の基板770と機能層520とを貼り合わせる機能を有する。
なお、第2の基板770には、マトリクス状にタッチセンサを備える基板を用いることができる。例えば、静電容量式のタッチセンサまたは光学式のタッチセンサを備えた基板を第2の基板770に用いることができる。これにより、本発明の一態様の発光装置をタッチパネルとして使用することができる。
また、画素回路530G(i,j)の具体的な構成を図15Aに示す。
図15Aに示すように、画素回路530G(i,j)は、スイッチSW21、スイッチSW22、トランジスタM21、容量C21およびノードN21を有する。また、画素回路530G(i,j)はノードN22、容量C22およびスイッチSW23を有する。
トランジスタM21は、ノードN21と電気的に接続されるゲート電極と、発光デバイス550G(i,j)と電気的に接続される第1の電極と、導電膜ANOと電気的に接続される第2の電極と、を有する。
スイッチSW21は、ノードN21と電気的に接続される第1の端子と、導電膜S1g(j)と電気的に接続される第2の端子と、を有し、導電膜G1(i)の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有する。
スイッチSW22は、導電膜S2g(j)と電気的に接続される第1の端子と、を有し、導電膜G2(i)の電位に基づいて、導通状態または非導通状態を制御する機能を有する。
容量C21は、ノードN21と電気的に接続される導電膜と、スイッチSW22の第2の電極と電気的に接続される導電膜を有する。
これにより、画像信号をノードN21に格納することができる。または、ノードN21の電位を、スイッチSW22を用いて、変更することができる。または、発光デバイス550G(i,j)が射出する光の強度を、ノードN21の電位を用いて、制御することができる。
次に、図15Aで説明した、トランジスタM21の具体的な構造の一例を図15Bに示す。なお、トランジスタM21としては、ボトムゲート型のトランジスタまたはトップゲート型のトランジスタなどを適宜用いることができる。
図15Bに示すトランジスタは、半導体膜508、導電膜504、絶縁膜506、導電膜512Aおよび導電膜512Bを有する。トランジスタは、例えば、絶縁膜501C上に形成される。
半導体膜508は、導電膜512Aと電気的に接続される領域508A、導電膜512Bと電気的に接続される領域508Bを有する。半導体膜508は、領域508Aおよび領域508Bの間に領域508Cを有する。
導電膜504は領域508Cと重なる領域を備え、導電膜504はゲート電極の機能を有する。
絶縁膜506は、半導体膜508および導電膜504の間に挟まれる領域を有する。絶縁膜506はゲート絶縁膜の機能を有する。
導電膜512Aはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の一方を備え、導電膜512Bはソース電極の機能またはドレイン電極の機能の他方を有する。
また、導電膜524をトランジスタに用いることができる。導電膜524は、導電膜504との間に半導体膜508を挟む領域を有する。導電膜524は、第2のゲート電極の機能を有する。絶縁膜501Dは半導体膜508および導電膜524の間に挟まれ、第2のゲート絶縁膜の機能を有する。
なお、画素回路のトランジスタに用いる半導体膜を形成する工程において、駆動回路のトランジスタに用いる半導体膜を形成することができる。例えば、画素回路のトランジスタに用いる半導体膜と同じ組成の半導体膜を、駆動回路に用いることができる。
また、半導体膜508には、第14族の元素を含む半導体を用いることができる。具体的には、シリコンを含む半導体を半導体膜508に用いることができる。
また、半導体膜508には、水素化アモルファスシリコンを用いることができる。または、微結晶シリコンなどを半導体膜508に用いることができる。これにより、例えば、ポリシリコンを半導体膜508に用いる発光装置(または表示パネル)より、表示ムラが少ない発光装置を提供することができる。または、発光装置の大型化が容易である。
また、半導体膜508には、ポリシリコンを用いることができる。これにより、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜508に用いるトランジスタより、トランジスタの電界効果移動度を高くすることができる。または、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜508に用いるトランジスタより、駆動能力を高めることができる。または、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜508に用いるトランジスタより、画素の開口率を向上することができる。
または、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜508に用いるトランジスタより、トランジスタの信頼性を高めることができる。
または、トランジスタの作製に要する温度を、例えば、単結晶シリコンを用いるトランジスタより、低くすることができる。
または、駆動回路のトランジスタに用いる半導体膜を、画素回路のトランジスタに用いる半導体膜と同一の工程で形成することができる。または、画素回路を形成する基板と同一の基板上に駆動回路を形成することができる。または、電子機器を構成する部品数を低減することができる。
また、半導体膜508には、単結晶シリコンを用いることができる。これにより、例えば、水素化アモルファスシリコンを半導体膜508に用いる発光装置(または表示パネル)より、精細度を高めることができる。または、例えば、ポリシリコンを半導体膜508に用いる発光装置より、表示ムラが少ない発光装置を提供することができる。または、例えば、スマートグラスまたはヘッドマウントディスプレイを提供することができる。
また、半導体膜508には、金属酸化物を用いることができる。これにより、水素化アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタを利用する画素回路と比較して、画素回路が画像信号を保持することができる時間を長くすることができる。具体的には、フリッカーの発生を抑制しながら、選択信号を30Hz未満、好ましくは1Hz未満、より好ましくは一分に一回未満の頻度で供給することができる。その結果、電子機器の使用者に蓄積する疲労を低減することができる。また、駆動に伴う消費電力を低減することができる。
また、半導体膜508には、酸化物半導体を用いることができる。具体的には、インジウムを含む酸化物半導体、インジウムとガリウムと亜鉛を含む酸化物半導体またはインジウムとガリウムと亜鉛と錫とを含む酸化物半導体を半導体膜508に用いることができる。
なお、酸化物半導体を半導体膜に用いることで、半導体膜に水素化アモルファスシリコンを用いたトランジスタよりもオフ状態におけるリーク電流が小さいトランジスタを得ることができる。したがって、酸化物半導体を半導体膜に用いたトランジスタをスイッチ等に利用することが好ましい。なお、酸化物半導体を半導体膜に用いたトランジスタをスイッチに利用する回路は、水素化アモルファスシリコンを半導体膜に用いたトランジスタをスイッチに利用する回路よりも、長い時間、フローティングノードの電位を保持することができる。
図16Aでは、第2の基板770側に発光を取り出す構造(トップエミッション型)の発光装置を示したが、図16Bに示すように第1の基板510側に光を取り出す構造(ボトムエミッション型)の発光装置としても良い。なお、ボトムエミッション型の発光装置の場合には、第1の電極を半透過・半反射電極として機能するように形成し、第2の電極を反射電極として機能するように形成する。
また、図16A及び図16Bでは、アクティブマトリクス型の発光装置について説明したが、実施の形態1に示す発光デバイスの構成は、図17A及び図17Bに示すパッシブマトリクス型の発光装置に適用しても良い。
なお、図17Aは、パッシブマトリクス型の発光装置を示す斜視図、図17Bは図17AをX−Yで切断した断面図である。図17において、基板951上には、電極952と電極956との間にはEL層955が設けられている。電極952の端部は絶縁層953で覆われている。そして、絶縁層953上には隔壁層954が設けられている。隔壁層954の側壁は、基板面に近くなるに伴って、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなっていくような傾斜を有する。つまり、隔壁層954の短軸方向の断面は、台形状であり、下底(絶縁層953と接する辺)の方が上底よりも短い。このように、隔壁層954を設けることで、静電気等に起因した発光デバイスの不良を防ぐことが出来る。
なお、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示す構成と適宜組み合わせて用いることができるものとする。
(実施の形態4)
本実施の形態では、本発明の一態様の電子機器の構成について、図18A乃至図20Bにより説明する。
図18A乃至図20Bは、本発明の一態様の電子機器の構成を説明する図である。図18Aは電子機器のブロック図であり、図18B乃至図18Eは電子機器の構成を説明する斜視図である。また、図19A乃至図19Eは電子機器の構成を説明する斜視図である。また、図20Aおよび図20Bは電子機器の構成を説明する斜視図である。
本実施の形態で説明する電子機器5200Bは、演算装置5210と、入出力装置5220と、を有する(図18A参照)。
演算装置5210は、操作情報を供給される機能を備え、操作情報に基づいて画像情報を供給する機能を有する。
入出力装置5220は、表示部5230、入力部5240、検知部5250、通信部5290、操作情報を供給する機能および画像情報を供給される機能を有する。また、入出力装置5220は、検知情報を供給する機能、通信情報を供給する機能および通信情報を供給される機能を有する。
入力部5240は操作情報を供給する機能を有する。例えば、入力部5240は、電子機器5200Bの使用者の操作に基づいて操作情報を供給する。
具体的には、キーボード、ハードウェアボタン、ポインティングデバイス、タッチセンサ、照度センサ、撮像装置、音声入力装置、視線入力装置、姿勢検出装置などを、入力部5240に用いることができる。
表示部5230は表示パネルおよび画像情報を表示する機能を有する。例えば、実施の形態2において説明する表示パネルを表示部5230に用いることができる。
検知部5250は検知情報を供給する機能を有する。例えば、電子機器が使用されている周辺の環境を検知して、検知情報として供給する機能を有する。
具体的には、照度センサ、撮像装置、姿勢検出装置、圧力センサ、人感センサなどを検知部5250に用いることができる。
通信部5290は通信情報を供給される機能および供給する機能を有する。例えば、無線通信または有線通信により、他の電子機器または通信網と接続する機能を有する。具体的には、無線構内通信、電話通信、近距離無線通信などの機能を有する。
図18Bは、円筒状の柱などに沿った外形を有する電子機器を示す。一例として、デジタル・サイネージ等が挙げられる。本発明の一態様である表示パネルは、表示部5230に適用することができる。なお、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を備えていても良い。また、人の存在を検知して、表示内容を変更する機能を有する。これにより、例えば、建物の柱に設置することができる。または、広告または案内等を表示することができる。
図18Cは、使用者が使用するポインタの軌跡に基づいて画像情報を生成する機能を有する電子機器を示す。一例として、電子黒板、電子掲示板、電子看板等が挙げられる。具体的には、対角線の長さが20インチ以上、好ましくは40インチ以上、より好ましくは55インチ以上の表示パネルを用いることができる。または、複数の表示パネルを並べて1つの表示領域に用いることができる。または、複数の表示パネルを並べてマルチスクリーンに用いることができる。
図18Dは、腕時計型の携帯情報端末として、他の装置から情報を受信して、表示部5230に表示することができる電子機器を示す。一例として、スマートウオッチ(登録商標)などが挙げられる。具体的には、いくつかの選択肢を表示できる、または、使用者が選択肢からいくつかを選択し、当該情報の送信元に返信することができる。または、例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を有する。これにより、例えば、スマートウオッチの消費電力を低減することができる。または、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をスマートウオッチに表示することができる。
図18Eは、筐体の側面に沿って緩やかに曲がる曲面を備える表示部5230を有する電子機器を示す。一例として、携帯電話などが挙げられる。なお、表示部5230は表示パネルを備え、表示パネルは、例えば、前面、側面、上面および背面に表示する機能を有する。これにより、例えば、携帯電話の前面だけでなく、側面、上面および背面に情報を表示することができる。
図19Aは、インターネットから情報を受信して、表示部5230に表示することができる電子機器を示す。一例として、スマートフォンなどが挙げられる。例えば、作成したメッセージを表示部5230で確認することができる。または、作成したメッセージを他の装置に送信できる。または、例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を有する。これにより、スマートフォンの消費電力を低減することができる。または、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像を表示部5230に表示することができる。
図19Bは、リモートコントローラーを入力部5240とすることができる電子機器を示す。一例として、テレビジョンシステムなどが挙げられる。例えば、放送局またはインターネットから情報を受信して、表示部5230に表示することができる。または、検知部5250を用いて使用者を撮影できる。または、使用者の映像を送信できる。または、使用者の視聴履歴を取得して、クラウド・サービスに提供できる。または、クラウド・サービスから、レコメンド情報を取得して、表示部5230に表示できる。または、レコメンド情報に基づいて、番組または動画を表示できる。または、例えば、使用環境の照度に応じて、表示方法を変更する機能を有する。これにより、晴天の日に屋内に差し込む強い外光が当たっても好適に使用できるように、映像を表示部5230に表示することができる。
図19Cは、インターネットから教材を受信して、表示部5230に表示することができる電子機器を示す。一例として、タブレットコンピュータなどが挙げられる。入力部5240を用いて、レポートを入力し、インターネットに送信することができる。または、クラウド・サービスから、レポートの添削結果または評価を取得して、表示部5230に表示することができる。または、評価に基づいて、好適な教材を選択し、表示することができる。
例えば、他の電子機器から画像信号を受信して、表示部5230に表示することができる。または、スタンドなどに立てかけて、表示部5230をサブディスプレイに用いることができる。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に使用できるように、画像をタブレットコンピュータに表示することができる。
図19Dは、複数の表示部5230を有する電子機器を示す。一例として、デジタルカメラなどが挙げられる。例えば、検知部5250で撮影しながら表示部5230に表示することができる。または、撮影した映像を表示部5230に表示することができる。または、入力部5240を用いて、撮影した映像に装飾を施せる。または、撮影した映像にメッセージを添付できる。または、インターネットに送信できる。または、使用環境の照度に応じて、撮影条件を変更する機能を有する。これにより、例えば、晴天の屋外等の外光の強い環境においても好適に閲覧できるように、被写体を表示部5230に表示することができる。
図19Eは、他の電子機器をスレイブに用い、本実施の形態の電子機器をマスターに用いて、他の電子機器を制御することができる電子機器を示す。一例として、携帯可能なパーソナルコンピュータなどが挙げられる。例えば、画像情報の一部を表示部5230に表示し、画像情報の他の一部を他の電子機器の表示部に表示することができる。または、画像信号を供給することができる。または、通信部5290を用いて、他の電子機器の入力部から書き込む情報を取得できる。これにより、例えば、携帯可能なパーソナルコンピュータを用いて、広い表示領域を利用することができる。
図20Aは、加速度または方位を検知する検知部5250を有する電子機器を示す。一例として、ゴーグル型の電子機器などが挙げられる。検知部5250は、使用者の位置または使用者が向いている方向に係る情報を供給することができる。または、電子機器は、使用者の位置または使用者が向いている方向に基づいて、右目用の画像情報および左目用の画像情報を生成することができる。または、表示部5230は、右目用の表示領域および左目用の表示領域を有する。これにより、例えば、没入感を得られる仮想現実空間の映像を、表示部5230に表示することができる。
図20Bは、撮像装置、加速度または方位を検知する検知部5250を有する電子機器を示す。一例として、めがね型の電子機器などが挙げられる。検知部5250は、使用者の位置または使用者が向いている方向に係る情報を供給することができる。または、電子機器は、使用者の位置または使用者が向いている方向に基づいて、画像情報を生成することができる。これにより、例えば、現実の風景に情報を添付して表示することができる。または、拡張現実空間の映像を、めがね型の電子機器に表示することができる。
なお、本実施の形態は、本明細書で示す他の実施の形態と適宜組み合わせることができる。
(実施の形態5)
本実施の形態では、実施の形態2に記載の発光デバイスを照明装置として用いる構成について、図21により説明する。なお、図21Aは、図21Bに示す照明装置の上面図におけるe−f断面図である。
本実施の形態における照明装置は、支持体である透光性を有する基板400上に、第1の電極401が形成されている。第1の電極401は実施の形態1における第1の電極101に相当する。第1の電極401側から発光を取り出す場合、第1の電極401は透光性を有する材料により形成する。
第2の電極404に電圧を供給するためのパッド412が基板400上に形成される。
第1の電極401上にはEL層403が形成されている。EL層403は実施の形態1におけるEL層103の構成、又はEL層103a、103b、103c及び電荷発生層106(106a、106b)を合わせた構成などに相当する。なお、これらの構成については当該記載を参照されたい。
EL層403を覆って第2の電極404を形成する。第2の電極404は実施の形態1における第2の電極102に相当する。発光を第1の電極401側から取り出す場合、第2の電極404は反射率の高い材料によって形成される。第2の電極404はパッド412と接続することによって、電圧が供給される。
以上、第1の電極401、EL層403、及び第2の電極404を有する発光デバイスを本実施の形態で示す照明装置は有している。当該発光デバイスは発光効率の高い発光デバイスであるため、本実施の形態における照明装置は消費電力の小さい照明装置とすることができる。
以上の構成を有する発光デバイスが形成された基板400と、封止基板407とをシール材405、406を用いて固着し、封止することによって照明装置が完成する。シール材405、406はどちらか一方でもかまわない。また、内側のシール材406(図21Bでは図示せず)には乾燥剤を混ぜることもでき、これにより、水分を吸着することができ、信頼性の向上につながる。
また、パッド412と第1の電極401の一部をシール材405、406の外に伸張して設けることによって、外部入力端子とすることができる。また、その上にコンバーターなどを搭載したICチップ420などを設けても良い。
(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用して作製される照明装置の応用例について、図22を用いて説明する。
室内の照明装置としては、シーリングライト8001として応用できる。シーリングライト8001には、天井直付型、または天井埋め込み型がある。なお、このような照明装置は、発光装置を筐体やカバーと組み合わせることにより構成される。その他にもコードペンダント型(天井からのコード吊り下げ式)への応用も可能である。
また、足元灯8002は、床面に灯りを照射し、足元の安全性を高めることができる。例えば、寝室、階段、および通路などに使用するのが有効である。その場合、部屋の広さや構造に応じて適宜サイズや形状を変えることができる。また、発光装置と支持台とを組み合わせて構成される据え置き型の照明装置とすることも可能である。
また、シート状照明8003は、薄型のシート状の照明装置である。壁面に張り付けて使用するため、場所を取らず幅広い用途に用いることができる。なお、大面積化も容易である。なお、曲面を有する壁面、および筐体に用いることもできる。
また、光源からの光が所望の方向のみに制御された照明装置8004を用いることもできる。
また、電気スタンド8005は、光源8006を有し、光源8006としては、本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用することができる。
なお、上記以外にも室内に備えられた家具の一部に本発明の一態様である発光装置、またはその一部である発光デバイスを適用することにより、家具としての機能を備えた照明装置とすることができる。
以上のように、発光装置を適用した様々な照明装置が得られる。なお、これらの照明装置は本発明の一態様に含まれるものとする。
また、本実施の形態に示す構成は、他の実施の形態に示した構成と適宜組み合わせて用いることができる。
100:発光デバイス、101:第1の電極、102:第2の電極、103、103a、103b、103c:EL層、103B、103G、103R:EL層、103P、103Q:EL層、104、104a、104b:電子注入・輸送層、104B、104G、104R:電子注入・輸送層、104P、104Q:ホール注入・輸送層、105、105B、105G、105R:耐酸化層、106、106B、106G、106R:電荷発生層、107:ブロック層、107−1:第1のブロック層、107−2:第2のブロック層、107−3:第2のブロック層、111、111a、111b:正孔注入層、112、112a、112b:正孔輸送層、113、113a、113b、113c:発光層、114、114b:電子輸送層、115、115b:電子注入層、231:表示領域、400:基板、401:第1の電極、403:EL層、404:第2の電極、405、406:シール材、407:封止基板、412:パッド、420:ICチップ、501C:絶縁膜、501D:絶縁膜、504:導電膜、506:絶縁膜、508:半導体膜、508A:領域、508B:領域、508C:領域、510:基板、512A:導電膜、512B:導電膜、519:端子、520:機能層、524:導電膜、528:隔壁、528B:開口部、528G:開口部、528R:開口部、530B:画素回路、530G:画素回路、540:絶縁層、550B:発光デバイス、550G:発光デバイス、550R:発光デバイス、551B:電極、551G:電極、551R:電極、552:電極、573:絶縁層、580:間隙、700:発光装置、702B:画素、702G:画素、702R:画素、703:画素、705:絶縁層、770:基板、951:基板、952:電極、953:絶縁層、954:隔壁層、955:EL層、956:電極、5200B:電子機器、5210:演算装置、5220:入出力装置、5230:表示部、5240:入力部、5250:検知部、5290:通信部、8001:シーリングライト、8002:足元灯、8003:シート状照明、8004:照明装置、8005:電気スタンド、8006:光源

Claims (13)

  1.  陰極上にEL層を挟んで陽極を有し、
     前記EL層は、発光層と、前記発光層上の耐酸化層と、を少なくとも有し、
     前記EL層は、側面を有し、
     前記EL層の上面および側面と接してブロック層を有し、
     前記陰極は、前記ブロック層を介して前記EL層の側面と接し、
     前記ブロック層は、複素環化合物を含む、発光デバイス。
  2.  請求項1において、
     前記耐酸化層は、少なくとも元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物および電子吸引基を有する有機化合物から選ばれるいずれか一又は複数を含む、発光デバイス。
  3.  請求項1または請求項2において、
     前記耐酸化層は、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン、および2−(7−ジシアノメチレン−1,3,4,5,6,8,9,10−オクタフルオロ−7H−ピレン−2−イリデン)マロノニトリルから選ばれるいずれか一又は複数を含む、発光デバイス。
  4.  請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
     前記ブロック層は、第1のブロック層と、前記第1のブロック層上の第2のブロック層と、を有し、
     前記第2のブロック層は、金属を含む、発光デバイス。
  5.  請求項4において、
     前記第1のブロック層は、前記EL層に接する第3のブロック層を有し、
     前記第3のブロック層は、金属を含む、発光デバイス。
  6.  請求項1乃至請求項5のいずれか一に記載の発光デバイスと、トランジスタ、または、基板と、を有する発光装置。
  7.  隣接する第1の発光デバイスと、第2の発光デバイスと、を有し、
     前記第1の発光デバイスは、第1の陰極上に第1のEL層を挟んで陽極を有し、
     前記第1のEL層は、第1の発光層と、前記第1の発光層上の第1の耐酸化層と、を少なくとも有し、
     第2の発光デバイスは、第2の陰極上に第2のEL層を挟んで前記陽極を有し、
     前記第2のEL層は、第2の発光層と、前記第2の発光層上の第2の耐酸化層と、を少なくとも有し、
     前記第1のEL層の上面および側面、並びに前記第2のEL層の上面および側面、と接してブロック層を有し、
     前記第2のEL層は、前記第1のEL層との間に間隙を有し、
     前記間隙において、前記第1のEL層の側面および前記第2のEL層の側面と接するブロック層を介して前記陽極を有する、発光装置。
  8.  請求項7において、
     前記第1の耐酸化層は、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物および電子吸引基を有する有機化合物から選ばれるいずれか一又は複数を含む、発光装置。
  9.  請求項7または請求項8において、
     前記第1の耐酸化層は、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウム、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン、3,6−ジフルオロ−2,5,7,7,8,8−ヘキサシアノキノジメタン、クロラニル、2,3,6,7,10,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン、1,3,4,5,7,8−ヘキサフルオロテトラシアノ−ナフトキノジメタン、および2−(7−ジシアノメチレン−1,3,4,5,6,8,9,10−オクタフルオロ−7H−ピレン−2−イリデン)マロノニトリルから選ばれるいずれか一又は複数を含む、発光装置。
  10.  請求項7乃至請求項9のいずれか一において、
     前記ブロック層は、第1のブロック層と、前記第1のブロック層上の第2のブロック層と、を有し、
     前記第1のブロック層は、電子輸送性材料を含み、
     前記第2のブロック層は、電子輸送性材料および金属を含む、発光装置。
  11.  請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
     前記第1のブロック層は、前記EL層に接する第3のブロック層を有し、
     前記第3のブロック層は、金属を含む、発光デバイス。
  12.  請求項7乃至請求項11のいずれか一に記載の発光装置と、センサ、操作ボタン、スピーカ、またはマイクと、を有する電子機器。
  13.  請求項7乃至請求項11のいずれか一に記載の発光装置と、筐体と、を有する照明装置。
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