JP2016111134A - 有機ｅｌ素子および表示装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】電流効率を向上させることが可能な有機ＥＬ素子およびこれを用いた表示装置を提供する。【解決手段】本開示の有機ＥＬ素子は、第１電極および第２電極と、第１電極および第２電極の間に発光層を含む有機層とを備え、有機層は、第１電極と発光層との間に、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、第１層よりも窒素元素を多く含む第２層とを備える。【選択図】図１

Description

本開示は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ；Electro Luminescence）現象を利用して発光する有機ＥＬ素子および表示装置に関する。
近年、画像表示を行う表示装置の分野では、発光素子として、流れる電流値に応じて発光輝度が変化する電流駆動型の光学素子、例えば有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた表示装置（有機ＥＬ表示装置）が開発され、商品化が進められている。有機ＥＬ素子は、液晶素子等と異なり自発光素子であり、別に光源（バックライト）を設ける必要がない。このため、有機ＥＬ表示装置は光源を必要とする液晶表示装置と比べて画像の視認性が高く、消費電力が低く、且つ、素子の応答速度が速い等の特徴を有する。
表示装置では、一般に高画質が望まれており、画質を改善する様々な技術が開発されている。例えば、特許文献１には、発光素子からの光を伝播して外部に出射する第１部材および各サブ画素を区画する第２部材をそれぞれ異なる屈折率を持つ材料で構成された表示装置が開示されている。この表示装置は、第１部材と対向する第２部材の表面で第１部材を伝播した光が反射され、光の取り出し効率が向上する。
特開２０１３−１９１５３３号公報
ところで、発光層を含む有機層を蒸着によって形成する場合、隔壁の側面等のテーパ面に成膜される有機層の膜厚（厚み）は、底面に成膜される有機層の厚みと比較して１／３〜１／５程度薄くなる。上記特許文献１に開示された表示装置の有機層を蒸着で成膜すると、第２部材の側面およびこの側面と隔壁によって区画された発光領域の底面との境界近傍における有機層の厚みは薄くなり、この有機層の薄膜領域、特に、第２部材の側面と発光領域の底面との境界近傍でリーク電流が生じやすく、電流効率の低下する虞があった。
本技術はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、電流効率を向上させることが可能な有機ＥＬ素子およびこれを用いた表示装置を提供することにある。
本技術による有機ＥＬ素子は、第１電極および第２電極と、第１電極および第２電極の間に発光層を含む有機層とを備え、有機層は、第１電極と発光層との間に、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、第１層よりも窒素元素を多く含む第２層とを備えたものである。
本技術の表示装置は、上記有機ＥＬ素子を複数備えたものである。
本技術の有機ＥＬ素子およびこれを備えた表示装置では、第１電極と発光層との間に、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、第１層よりも窒素元素を多く含む第２層とを設けるようにした。これにより、第１電極と発光層との間の電荷の流れが改善される。
本技術の有機ＥＬ素子およびこれを備えた表示装置では、第１電極と発光層との間に、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、第１層よりも窒素元素を多く含む第２層とを設けるようにしたので、第１電極と発光層との間の電荷の流れが改善される。これにより、リーク電流の発生が低減され、電流効率を向上させることが可能となる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
本開示の一実施の形態に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 図１に示した有機ＥＬ素子を備えた表示装置の断面図である。 図２に示した表示装置の構成を表す平面図である。 図３に示した画素駆動回路の一例を表す図である。 図２に示した表示装置のサブ画素の構成の一例を表す平面図である。 図２に示した表示装置のサブ画素の構成の他の例を表す平面図である。 図２に示した表示装置のサブ画素の構成の他の例を表す平面図である。 図２に示した表示装置のサブ画素の構成の他の例を表す平面図である。 図２に示した表示装置のサブ画素の構成の他の例を表す平面図である。 本開示の比較例としての有機ＥＬ素子の断面図である。 本開示の変形例１に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 本開示の変形例２に係る有機ＥＬ素子の断面図である。 本開示の有機ＥＬ素子の発光強度の改善を表す特性図である。 上記表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。 本開示の適用例１のスマートフォンを表側から見た外観を表す斜視図である。 図１１Ａに示したスマートフォンを裏側から見た外観を表す斜視図である。 本開示の適用例２のタブレットの外観の一例を表す斜視図である。 本開示の適用例２のタブレットの外観の他の例を表す斜視図である。 本開示の適用例３の外観を表す斜視図である。
本開示の実施の形態について図面を参照して以下の順に詳細に説明する。
１．実施の形態
（発光層とカソードとの間の２層からなる電子供給層を有する例）
１−１．基本構成
１−２．表示装置
２．変形例
２−１．変形例１（電子供給層とカソードとの間に金属ドープ層を設けた例）
２−２．変形例２（発光層が２層積層されたタンデム構造を有する例）
３．実施例
４．適用例
＜１．実施の形態＞
（１−１．基本構成）
図１は、本開示の一実施の形態に係る有機ＥＬ素子１０の断面構成を表したものであり、図２は、本開示の表示装置１の断面構成を表したものである。この表示装置１は、有機ＥＬテレビジョン装置等として用いられるものであり、アノードから注入された正孔と、カソード２０から注入された電子とが発光層（青色発光層１４および黄色発光層１８）内で再結合する際に生じた発光光を駆動基板１１とは反対側（対向基板３１側）から取り出す上面発光方式（トップエミッション方式）の表示装置である。また、表示装置１は、例えば白色光を発する有機ＥＬ素子１０と、カラーフィルタ３３とを用いることによって、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）のいずれかの色光を取り出すものであり、有機ＥＬ素子１０は、駆動基板１１上に、例えば、アノード１２，有機層Ｘおよびカソード２０がこの順に積層された構成を有する。このうち有機層Ｘは、アノード１２側から順に、例えば、正孔供給層１３、発光層１４、電子供給層１５がそれぞれこの順に積層されている。
本実施の形態では、電子供給層１５が、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層１５Ａと、第１層１５Ａよりも窒素元素を多く含む第２層１５Ｂとが積層された構成を有する。
更に、本実施の形態では、画素を構成するサブ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂ毎に独立して形成されたアノード１２上に、隔壁２７を構成する絶縁膜によって形成された複数の開口部２７Ａが設けられている。
駆動基板１１は、その一主面側に有機ＥＬ素子１０が配列形成される支持体である。駆動基板１１を構成する材料は公知のものでよく、例えば、石英，ガラス，金属箔，または樹脂製のフィルムやシートなどが用いられる。この中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類，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），ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ)などのポリエステル類，またはポリカーボネート樹脂等が挙げられる。但し、透水性や透ガス性を抑えるため積層構造とするか、あるいは表面処理を行うことが必要となる。
駆動基板１１上には、ゲート電極２１が形成されている。このゲート電極２１は、例えば、モリブデン（Ｍｏ）等によって構成されている。駆動基板１１およびゲート電極２１上には、絶縁層２２が形成されている。この絶縁層２２は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）や窒化シリコン（ＳｉＮｘ）等により構成されている。この絶縁層２２上には、ゲート電極２１に対応する領域にチャネル層２３が形成されている。ゲート電極２１およびチャネル層２３は、駆動トランジスタＤＲＴｒ（例えば、図４，Ｔｒ１）等を構成するものである。なお、ここでは、ゲート電極２１の上部にチャネル層２３を形成する、いわゆる、ボトムゲート構造によりトランジスタを構成したが、これに限定されるものではなく、ゲート電極の下部にチャネル層を形成する、いわゆる、トップゲート構造によりトランジスタを構成してもよい。チャネル層２３および絶縁層２２上には、絶縁層２４が形成されている。この絶縁層２４は、例えば、絶縁層２２と同様の材料により構成されている。また、チャネル層２３が形成された領域の一部には、絶縁層２４を貫通するようにソース・ドレイン電極２５が形成されている。ソース・ドレイン電極２５は、例えば、チタン（Ｔｉ）／アルミニウム（Ａｌ）／チタン（Ｔｉ）の３層により構成することができる。絶縁層２４およびソース・ドレイン電極２５上には絶縁層２６が形成されている。絶縁層２６は、例えば、ポリイミドやアクリル樹脂等によって構成されている。この絶縁層２６には開口２６Ａが形成されており、後述するアノード１２と、駆動トランジスタＤＴｒのソース電極にかかわるソース・ドレイン電極２５とが電気的に接続されている。
アノード１２は、効率よく発光層１４に正孔を注入するために電極材料の真空準位からの仕事関数が大きいものを用いることが好ましい。具体的には、例えばクロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），酸化スズ（ＳｎＯ2）とアンチモン（Ｓｂ）との合金，酸化亜鉛（ＺｎＯ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金，銀（Ａｇ）合金、あるいはこれらの金属や合金の酸化物等を、単独または混在させた状態で用いることができる。
また、アノード１２は光反射性に優れた層（下層）と、この上部に設けられた光透過性を有すると共に仕事関数の大きな層（上層）との積層構造としてもよい。ここで下層は、主にＡｌを主成分とする合金を用いることが好ましい。副成分としては、主成分であるＡｌよりも相対的に仕事関数が小さい元素を用いる。このような副成分としては、ランタノイド系列の元素を用いることが好ましい。ランタノイド系列元素の仕事関数は大きくないが、これらの元素を含むことで陽極の安定性が向上し、且つ、陽極の正孔注入性も向上する。また、副成分としてはランタノイド系列の元素の他に、シリコン（Ｓｉ），銅（Ｃｕ）等の元素を用いてもよい。
下層を構成するＡｌ合金層における副成分の含有量は、例えば、Ａｌを安定化させるネオジム（Ｎｄ）やニッケル（Ｎｉ），チタン（Ｔｉ）等であれば合計で約１０ｗｔ％以下であることが好ましい。これにより、Ａｌ合金層における反射率を維持しつつ、有機ＥＬ素子の製造プロセスにおいてＡｌ合金層を安定的に保つことができる。また、加工精度および化学的安定性が得られる。更に、アノード１２の導電性および駆動基板１１との密着性も改善される。なお、上記Ｎｄ等の金属は仕事関数が小さいため、後述する正孔供給層１３に一般的に用いられるアミン系の材料では正孔注入障壁が大きくなってしまう。その際には、アミン形の材料に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（Ｆ４−ＴＣＮＱ）等のアクセプタ材料を混合した層や、ポリエチレンジオキシチオフェンーポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）等のｐドープ層をアノード１２の界面に形成することで正孔注入障壁が低減され、駆動電圧の上昇を抑えることができる。この他、後述するアザトリフェニレン誘導体を用いることで、駆動電圧の上昇を抑えつつ素子を安定化することが可能となる。
上層は、Ａｌ合金の酸化物，モリブデン（Ｍｏ）の酸化物，ジルコニウム（Ｚｒ）の酸化物，Ｃｒの酸化物，およびタンタル（Ｔａ）の酸化物を用いることができる。例えば、上層が副成分としてランタノイド系列の元素を含むＡｌ合金の酸化物層（自然酸化膜を含む）である場合、ランタノイド系列元素の酸化物は光の透過率が高いため、これを含む上層の光の透過率が良好となる。これにより、下層の表面における反射率が高く維持される。また、上層にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）やＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）等の透明導電層を用いることによりアノード１２の電子注入特性が改善される。なお、ＩＴＯおよびＩＺＯは仕事関数が大きいため駆動基板１１と接する側、即ち、下層に用いることによりキャリアの注入効率を高めると共に、アノード１２と駆動基板１１との間の密着性を向上することができる。
なお、この有機ＥＬ素子１０を用いて構成される表示装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合には、アノード１２は画素毎にパターニングされ、駆動基板１１に設けられた駆動トランジスタＤＲＴｒに接続された状態で設けられている。この場合には、アノード１２の上には隔壁２７が設けられ、隔壁２７の開口部２７Ａから各画素のアノード１２の表面が露出されるように構成される。
隔壁２７は、アノード１２とカソード２０との絶縁性を確保すると共に、発光領域を所望の形状にするためのものである。更に、製造工程においてインクジェット方式またはノズルコート方式等による塗布を行う際の隔壁としての機能も有している。隔壁２７は、例えば、ＳｉＯ2等の無機絶縁材料、あるいは、ポジ型感光性ポリベンゾオキサゾール，ポジ型感光性ポリイミド等の感光性樹脂等により構成されている。隔壁２７には、発光領域に対応して開口部２７Ａ（例えば、図５Ａ）が設けられている。本実施の形態では、１つのアノード１２上に、例えば図５Ｂや図５Ｃに示したように、複数の開口部２７Ａが設けられている。なお、ここでは開口部２７Ａを円形状で示したが、これに限らず、例えば図６Ａに示したように、開口部２７Ａは矩形状でもかまわない。また、開口部２７Ａの配置位置も特に限定されるものではなく、例えば図６Ｂに示したように、いわゆる、最密充填配置にしてもよい。なお、開口部２７Ａの側面（傾斜面）のアノード１２の電極面に対する傾斜角は、例えば、４５°以上であることが好ましい。
正孔供給層１３は、それぞれ、発光層１４への正孔注入効率を高めると共に、リークを防止するためのバッファ層である。正孔供給層１３の厚みは、有機ＥＬ素子１０の全体構成、特に、後述する電子供給層１５との関係によるが、例えば、５ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。
正孔供給層１３の構成材料は、電極（アノード１２およびカソード２０）や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、それぞれ以下に挙げる材料を用いることができる。例えば、ベンジン，スチリルアミン，トリフェニルアミン，ポルフィリン，トリフェニレン，アザトリフェニレン，テトラシアノキノジメタン，トリアゾール，イミダゾール，オキサジアゾール，ポリアリールアルカン，フェニレンジアミン，アリールアミン，オキザゾール，アントラセン，フルオレノン，ヒドラゾン，スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物，ビニルカルバゾール系化合物，チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー，オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。
更に、具体的な材料としては、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン，ポルフィリン，金属テトラフェニルポルフィリン，金属ナフタロシアニン，ヘキサシアノアザトリフェニレン，７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ），Ｆ４−ＴＣＮＱ，テトラシアノ４，４，４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン，Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン，Ｎ，Ｎ，Ｎ'，Ｎ'−テトラフェニル−４，４'−ジアミノビフェニル，Ｎ−フェニルカルバゾール，４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン，ポリ（パラフェニレンビニレン），ポリ（チオフェンビニレン），ポリ（２、２'−チエニルピロール）等が挙げられる。
発光層１４は、アノード１２とカソード２０とに対する電界印加時にアノード１２側から注入された正孔と、カソード２０側から注入された電子とが再結合する領域である。発光層１４を構成する材料としては、電荷の注入機能（電界印加時にアノード１２あるいは正孔供給層１３から正孔を注入することができる一方、カソード２０あるいは電子供給層１５から電子を注入することができる機能）、輸送機能（注入された正孔および電子を電界の力で移動させる機能）、発光機能（電子と正孔の再結合の場を提供し、これらを発光につなげる機能）を有することが好ましい。
発光層１４は、例えば、赤色光や緑色光を発する、いわゆる赤色発光層および緑色発光層の場合には、例えば、高分子発光材料に低分子材料が添加された混合材料により構成されている。ここで、低分子材料とは、モノマーまたはこのモノマーを２〜１０個結合したオリゴマーとし、５万以下の重量平均分子量を有するものが好ましい。なお、重量平均分子量が上記範囲を超えた低分子材料を必ずしも除外するものではない。具体的には、例えばポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリチオフェン誘導体、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、あるいは上記高分子材料に有機ＥＬ材料をドープしたものが挙げられる。ドープ材料としては、例えばルブレン、ペリレン、９，１０ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６等を用いることができる。
また、赤色発光層および緑色発光層に添加する低分子材料は、低分子化合物が同じ反応または類似の反応を連鎖的に繰り返すことにより生じた高分子量の重合体または縮合体の分子からなる化合物以外のものであって、分子量が実質的に単一であるものを指す。また加熱による分子間の新たな化学結合は生じず、単分子で存在する。このような低分子材料の重量平均分子量（Ｍｗ）は５万以下であることが好ましい。これは分子量の大きい、例えば５万以上の材料に比べてある程度小さい分子量の材料のほうが多様な特性を有し、正孔または電子の移動度やバンドギャップあるいは溶媒への溶解度等を調整しやすいためである。
このような低分子材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、テトラシアノキノジメタン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキサゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマーあるいはオリゴマーを用いることができる。
さらに具体的な材料としては、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、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（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、テトラシアノ４、４、４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラフェニル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリ（２、２’−チエニルピロール）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
なお、赤色発光層および緑色発光層に添加する低分子材料は１種類だけでなく、複数種類を混合して用いてもよい。また、赤色発光層および緑色発光層の厚みは、有機ＥＬ素子１０の構成にもよるが、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましい。
発光層１４が、いわゆる青色発光層である場合には、例えば、低分子材料から形成され、少なくともホスト材料およびゲスト材料の２種類の材料から構成されている。青色発光層を構成するホスト材料としては、下記式（１）に示した化合物を用いることが好ましい。
（Ｒ１〜Ｒ６水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数５０以下のカルボニル基を有する基、カルボニルエステル基を有する基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基あるいはそれらの誘導体、炭素数３０以下のシリル基を有する基、アリール基を有する基、複素環基を有する基、アミノ基を有する基あるいはそれらの誘導体である。なお、上記置換基を用いる場合には、置換基の炭素数を含めた炭素数であることとする。）
式（１）におけるＲ１〜Ｒ６が示すアリール基としては、例えば、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、フルオレニル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、１−クリセニル基、６−クリセニル基、２−フルオランテニル基、３−フルオランテニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基等が挙げられる。
また、Ｒ１〜Ｒ６が示す複素環基を有する基としては、ヘテロ原子として酸素原子（Ｏ）、窒素原子（Ｎ）、硫黄原子（Ｓ）を含有する５員環または６員環の芳香環基であり、炭素数２〜２０の縮合多環芳香環基が挙げられる。このような複素環基としては、例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基、キノリル基、キノキサリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾチアゾール基が挙げられる。代表的なものとしては，１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、等が挙げられる。
Ｒ１〜Ｒ６が示すアミノ基を有する基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アラルキルアミノ基等のいずれでもよい。これらは、炭素数１〜６個の脂肪族炭化水素基および／または１〜４個の芳香環基を有することが好ましい。このような基としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、ビスビフェニリルアミノ基、ジナフチルアミノ基が挙げられる。なお、上記置換基は２以上の置換基からなる縮合環を形成していてもよく、さらにその誘導体でもよい。
ゲスト材料としては、発光効率が高い材料、例えば低分子蛍光材料またはりん光色素あるいは金属錯体等の有機発光材料が挙げられる。より具体的には、ピーク波長が約４００ｎｍ以上４９０ｎｍ以下の範囲内に有する化合物である。このような化合物としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ナフタセン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビス（アジニル）メテンホウ素錯体等の有機物質が用いられる。なかでも、アミノナフタレン誘導体、アミノアントラセン誘導体、アミノクリセン誘導体、アミノピレン誘導体、スチリルアミン誘導体、ビス（アジニル）メテンホウ素錯体から選択されることが好ましい。
青色発光層１４の厚みは、有機ＥＬ素子１０の全体構成にもよるが、例えば２ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは５ｎｍ以上３０ｎｍ以下である。
電子供給層１５は、カソード２０から注入される電子を、それぞれ発光層１４に輸送するためのものである。電子供給層１５は、積層構造を有し、例えば、第１層１５Ａと第２層１５Ｂとが積層された２層構造を有すると共に、電子供給層１５の厚みは、正孔供給層１３よりも厚いことが好ましい。第１層１５Ａを構成する材料としては、配向性を有し、例えば、母骨格が環員数３〜７の多環式芳香族炭化水素化合物が挙げられる。具体的な多環式芳香族炭化水素化合物の母骨格としては、例えば、アントラセン、ピレン、ベンゾピレン、クリセン、ナフタセン、ベンゾナフタセン、ジベンゾナフタセン、ペリレンおよびコロネン等が挙げられる。特に、上記式（１）で示したアントラセンを母骨格として有する化合物（アントラセン誘導体）を用いることが好ましい。これにより、青発光層１４への電子の輸送効率を高めることができる。
上記式（１）で表わされる具体的な化合物としては、以下の式（１−１〜１−１０９）が挙げられる。


第２層１５Ｂは、優れた電子輸送能およびカソード２０との高いコンタクト特性を有する材料を用いることが好ましく、例えば、第１層１５Ａよりも配向性が低いことが好ましい。また、窒素元素を多く含む材料であることが好ましく、例えば、含窒素複素環式化合物を用いることが好ましい。これにより、カソード２０からの電子の注入効率が向上する。第２層１５Ｂの具体的な材料としては、下記式（２）に示したイミダゾール誘導体および下記式（３）に示したフェナントロリン環を少なくとも１つ有するフェナントロリン誘導体を用いることが好ましい。
（Ａ１，Ａ２は各々独立して水素原子あるいはハロゲン原子、炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数６〜６０個の芳香族炭化水素基、含窒素複素環基または炭素数１〜２０個のアルコキシ基あるいはそれらの誘導体である。ｎは０〜４の整数であり、ｍは０〜２の整数である。Ｂは炭素数６０以下のアリーレン基、ピリジニレン基、キノリニレン基、フルオレニレン基あるいはこれらの誘導体である。Ａｒは炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、６〜６０個の芳香族炭化水素基、炭素数３〜６０の複素環基あるいはこれらの誘導体である。）
式（２）で示したイミダゾール誘導体の具体例としては、下記の式（２−１〜２−４８）等の化合物が挙げられる。
この他、下記の式（２−４９〜２−６０）に示した化合物を用いてもかまわない。
式（３）に示したフェナントロリン環を少なくとも１つ有するフェナントロリン誘導体の具体例としては下記の式（３−１〜３−１４）が挙げられる。
第１層１５Ａおよび第２層１５Ｂの厚みは、有機ＥＬ素子１０の全体構成にもよるが、第２層１５Ｂよりも第１層１５Ａの方が厚いことが好ましい。例えば、第１層１５Ａの厚みは、１０ｎｍ以上２８０ｎｍ以下であることが好ましく、第２層１５Ｂの厚みは、５ｎｍ以上であることが好ましく、より好ましくは、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下である。
カソード２０は、仕事関数が小さく、且つ、光透過性を有する材料であればよい。具体的には、ＬｉＯ2，Ｃｓ2Ｏ3，Ｃｓ2ＳＯ4，ＭｇＦ，ＬｉＦあるいはＣａＦ2等のアルカリ金属酸化物、アルカリ金属フッ化物、アルイカリ土類金属酸化物、アルカリ土類フッ化物が挙げられる。この他、アルミニウム（Ａｌ）またはカルシウム（Ｃａ）またはマグネシウム（Ｍｇ）を含む合金（例えばＭｇＡｇ）のような光透過性反射材料を用いてもよい。カソード２０は、上記材料を含む単層でもよいし、上記材料をからなる層を複数積層した構成としてもよい。積層構造とする場合には、上層に、例えば、ＩＺＯや透明なＳｉＮｘ膜を形成することで、導電性を向上することや電極の劣化を抑制することができる。
なお、カソード２０は、各画素５を構成するサブ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂごとに独立して形成してもよいが、表示領域１１０内にベタ膜状に形成され、複数の画素５に対する共通電極として用いてもよい。また、この有機ＥＬ素子１０が、キャビティ構造となっている場合には、カソード２０には半透過半反射材料を用いることが好ましい。これにより、アノード１２側の光反射面と、カソード２０側の光反射面との間で多重干渉させた発光光がカソード２０側から取り出される。この場合、アノード１２側の光反射面とカソード２０側の光反射面との間の光学的距離は、取り出したい光の波長によって規定され、この光学的距離を満たすように各層の厚みが設定されていることとする。このような上面発光型の有機ＥＬ素子においては、このキャビティ構造を積極的に用いることにより、外部への光取り出し効率の改善や発光スペクトルの制御を行うことが可能となる。
保護層２８は、例えば厚みが１μｍ以上３μｍ以下であり、絶縁性材料または導電性材料のいずれにより構成されていてもよい。絶縁性材料としては、無機アモルファス性の絶縁性材料、例えばアモルファスシリコン（α−Ｓｉ）,アモルファス炭化シリコン（α−ＳｉＣ）,アモルファス窒化シリコン（α−Ｓｉ1-xＮx）、アモルファスカーボン（α−Ｃ）等が好ましい。このような無機アモルファス性の絶縁性材料は、グレインを構成しないため透水性が低く、良好な保護膜となる。この他、窒化ケイ素（代表的には、Ｓｉ3Ｎ4）膜，酸化ケイ素（代表的には、ＳｉＯ2）膜、窒化酸化ケイ素（ＳｉＮｘＯｙ：組成比Ｘ＞Ｙ）膜、酸化窒化ケイ素（ＳｉＯｘＮｙ：組成比Ｘ＞Ｙ）膜、またはＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）のような炭素を主成分とする薄膜、ＣＮ（Ｃａｒｂｏｎ Ｎａｎｏｔｕｂｅ）膜等が用いられる。
封止層２９は、保護層２８の上にほぼ一様に形成されており、接着層として機能するものである。この封止層２９は、例えばエポキシ樹脂またはアクリル樹脂等によって構成されている。
対向基板３１は、有機ＥＬ素子１０のカソード２０の側に位置しており、封止層２９と共に有機ＥＬ素子１０を封止するものである。対向基板３１は、有機ＥＬ素子１０で発生した光に対して透明なガラス等の材料により構成されている。対向基板３１には、例えば、ブラックマトリクス３２としての遮光膜およびカラーフィルタ３３が設けられており、有機ＥＬ素子１０で発生した光を取り出すと共に、各有機ＥＬ素子１０間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するようになっている。
遮光膜３２は、例えば黒色の着色剤を混入した光学濃度が１以上の黒色の樹脂膜、または薄膜の干渉を利用した薄膜フィルタにより構成されている。このうち黒色の樹脂膜により構成するようにすれば、安価で容易に形成することができるので好ましい。薄膜フィルタは、例えば、金属，金属窒化物あるいは金属酸化物よりなる薄膜を１層以上積層し、薄膜の干渉を利用して光を減衰させるものである。薄膜フィルタとしては、具体的には、Ｃｒと酸化クロム（ＩＩＩ）（Ｃｒ2Ｏ3）とを交互に積層したものが挙げられる。
カラーフィルタ３３は、赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタを有しており、順に配置されている。赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、それぞれ例えば矩形形状で隙間なく形成されている。これら赤色フィルタ，緑色フィルタおよび青色フィルタは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。なお、サブ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに設けられた各有機ＥＬ素子１０上には、対応する色のカラーフィルタが配設されている。
ここで、有機ＥＬ素子１０を構成するアノード１２とカソード２０との間に設けられた有機層Ｘは、真空蒸着法、イオンビーム法（ＥＢ法）、分子線エピタキシー法（ＭＢＥ法）、スパッタ法、ＯＶＰＤ（Ｏrganic Ｖapor Ｐhase Ｄeposition）法等のドライプロセスによって形成できる。
また、有機層Ｘは、上記の方法に加えてレーザー転写法，スピンコート法，ディッピング法，ドクターブレード法，吐出コート法，スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法，オフセット印刷法，凸版印刷法，凹版印刷法，スクリーン印刷法，マイクログラビアコート法等の印刷法等のウエットプロセスによる形成も可能であり、各有機層や各部材の性質に応じて、ドライプロセスとウエットプロセスを併用しても構わない。
（１−２．全体構成）
図３は、本実施の形態の有機ＥＬ素子１０を備えた表示装置１０の平面構成を表すものである。この表示装置１０は、有機ＥＬテレビジョン装置等として用いられるものであり、例えば、駆動基板１１の上に、表示領域１１０として、複数の有機ＥＬ素子１０がマトリクス状に配置されたものである。表示領域１１０の周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。
表示領域１１０内には画素駆動回路１４０が設けられている。図４は、画素駆動回路１４０の一例を表したものである。画素駆動回路１４０は、アノード１２の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。即ち、この画素駆動回路１４０は、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、これらトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機ＥＬ素子１０とを有する。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガ構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガ構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。
画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、各有機ＥＬ素子１０のいずれか１つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
この表示装置１０では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。即ち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、有機ＥＬ素子１０に駆動電流Ｉｄが注入され、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、下面発光（ボトムエミッション）の場合にはアノード１２および駆動基板１１を透過して、上面発光（トップエミッション）の場合にはカソード２０，カラーフィルタ３３および対向基板３１を透過して取り出される。
表示装置では、前述したように一般に高画質が望まれており、例えば、光取り出し効率を向上させるために、発光領域を規定する、いわゆる隔壁の傾斜する側面（テーパ面）において、発光素子から射出された表示面の正面方向に対して角度の大きな光を、テーパ面と、発光素子上に形成された充填層と屈折率の違いにより界面で表示面方向に反射し、これによって、光の取り出し効率の向上が図られている。
しかしながら、発光層等の有機層を蒸着によって形成する場合、テーパ面に成膜される有機層の厚みは、隔壁によって区画される発光領域の底面に成膜される有機層の厚みよりも１／３〜１／５程度薄くなる。図７は、アノード１１２とカソード１２０との間に発光層を含む有機層１００Ｘが設けられた一般的な有機ＥＬ素子１００の断面構成を表したものである。この図に示したように、有機層１００Ｘは、隔壁１２７のテーパ面と隔壁１２７によって区画される発光領域の隔壁１２７との境界近傍の厚みが薄くなる。これにより、アノード１１２と電荷発生層１１６との間、特に、隔壁１２７のテーパ面と隔壁１２７によって区画される発光領域の隔壁１２７との境界近傍（境界部Ｐ）で短絡が生じ、有機層１００Ｘ側に形成された発光層の電流効率が低下し、発光効率が低下する。
この境界部Ｐの短絡は、特に、本実施の形態に示したように、アノード１２上にリフレクタ構造を形成した有機ＥＬ素子１０において生じやすい。リフレクタ構造は、図２に示したように、アノード１２上の開口部２７Ａを複数設けることで消費電力を低減することができる。即ち、開口部２７Ａを複数設けることにより、大きな開口部２７Ａを１つ形成した場合と比較して開口率が低下する虞があるが、上記のように光取り出し効率を高めることにより、サブ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの輝度を同等にすることができる。具体的には、例えば、開口部２７Ａを複数設けることにより、開口率が半分になった場合でも、光取り出し効率を２倍にすることにより、発光層１４における電流密度を変えずに、サブ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの輝度を同等にすることができる。このように、発光層１４における電流密度を維持したまま開口率を下げることにより、消費電力を低減することができる。また、例えば、開口率が半分になった場合でも、光の取り出し効率を２倍より大きくした場合には、発光層１４における電流密度を下げても、サブ画素５Ｒ，５Ｇ，５Ｂの輝度を同等にすることができる。この場合には、消費電力のさらなる低減が可能になる。更に、発光特性の経時劣化（いわゆる焼きつき）を抑えることができる。即ち、発光層１４を構成する有機ＥＬ層は、一般に、電流密度が高いほど経時劣化が生じやすいため、このように電流密度を下げることにより、経時劣化が生じにくくなり、画質を高めることができる。
このように、アノード１２上にリフレクタ構造を形成することで低消費電力および画質の向上は実現できるものの、上記のように、開口部２７Ａの底部の周縁部近傍で短絡が生じやすくなり、電流効率が低下する虞がある。これは、１つの大きな開口部を形成した場合と比較して、複数の開口部２７Ａを形成したことによってアノード１２と隔壁２７との境界線の長さが増加したことによる。具体的には、例えば、２ｍｍ四方のアノード１２上に、矩形状の開口部２７Ａを形成した場合には、アノード１２と開口部２７Ａとの境界線の長さは８ｍｍ程度となる。これに対して、例えば、直径１ｍｍの開口部２７Ａを、例えば、図５Ｂに示したように４個形成した場合には、その長さは１２．６ｍｍとなり、約１．５倍に、例えば、直径０．６６ｍｍの開口部２７Ａを、例えば、図５Ｃに示したように９個形成した場合には、その長さは１８．６ｍｍとなり、約２．３倍となる。
隔壁２７のテーパ面における反射によって効率的に光を取り出すには、開口部２７Ａは上面から見て曲面形状、例えば図５Ａ〜図５Ｃに示したように円形とすることが好ましく、さらに、各開口部２７Ａの径は、テーパ面を形成する隔壁２７の厚みと同程度とすることでより効率的に光を取り出すことが可能となる。このため、開口部２７Ａの径は、数μｍ〜数十μｍとなり、例えば、２ｍｍ四方のアノード１２上に開口部２７Ａを敷き詰めると、数万個〜数十万個形成されるようになるため、開口部２７Ａの底部の周縁部近傍、具体的には、アノード１２と開口部２７Ａとの境界付近で短絡の発生を抑えることが求められている。
これに対して本実施の形態では、アノード１０とは反対側の発光層１４上に、発光層１４側から配向性を有する層、窒素含有率が高く配向性が低い層および金属元素を含む層の順に積層された構造を設けるようにした。具体的には、発光層１４と、金属元素を含む層であるカソード２０との間の電子供給層１５として、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層１５Ａおよび第１層よりも窒素元素を多く含む第２層１５Ｂを設けるようにした。特に、カソード２０側の第２層１５Ｂを窒素元素を多く含む材料で構成することにより、カソード２０から電子供給層１５への電子の注入効率が改善される。また、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物で構成された第１層１５Ａを発光層１４側に設けることによって、カソード２０から発光層１４へ、より詳細には、カソード２０から第２層１５Ｂに注入された電子の、第２層１５Ｂから発光層１４への移動が容易となる。これは、第１層１５Ａを構成する多環式芳香族炭化水素化合物の立体障害の小ささによるものである。多環式芳香族炭化水素化合物は、立体障害が小さいため分子の回転が制限されにくい。このため、π共役電子同士が近づきやすくなり、配向性が向上し、一方向（アノード１０から青色発光層１４へ）の電界に対して電子が流れやすくなり、横方向への電子の流れ、即ち、カソード２０と開口部２７Ａとの境界付近での短絡の発生を抑制することができる。
以上のように、本実施の形態の有機ＥＬ素子１０および表示装置１では、電子供給層１５を、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層１５Ａと第１層よりも窒素元素を多く含む第２層１５Ｂとの積層構造とした。これにより、電極と発光層との間、本実施の形態では、カソード２０と発光層１４との間の電荷（電子）の流れが改善され、これにより、有機層Ａの平面方向への電子の移動が抑制され、有機層Ａの薄膜領域、具体的には、アノード１２と開口部２７Ａとの境界付近における短絡の発生が抑制される。よって、表示装置１の電流効率を向上させることが可能となる。
なお、本発明は、上記実施の形態で示した有機ＥＬ素子１０の構造に限定されるものではなく、発光層が２層積層された、いわゆるタンデム構造の有機ＥＬ素子にも適用できる。
以下に、本開示の変形例１，２について説明する。上記実施の形態と同一の構成要素については同一符号を付してその説明は省略する。
＜２．変形例＞
（２−１．変形例１）
図８は、本開示の変形例１に係る有機ＥＬ素子１０Ａの断面構成を表したものである。有機ＥＬ素子１０Ａは上記実施の形態と同様に、駆動基板１１上にアノード１２、有機層Ｘおよびカソード２０がこの順に積層された構成を有しているが、本変形例では、有機層Ｘとカソード２０との間、具体的には、第２層１５Ｂとカソード２０との間に金属ドープ層１９を設けた点が、上記実施の形態とは異なる。
金属ドープ層１９は、カソード２０と第２層１５Ｂとの間に界面準位や電機二重層を形成、あるいは、トンネル効果によって第２層１５Ｂへの電子の注入効率を高めると共に、カソード２０から注入された電子に対する金属ドープ層１９の移動度を向上させるものである。また、金属ドープ層１９は、電荷発生層のn層としての機能を有する。金属ドープ層１９の材料としては、例えばリチウム（Ｌｉ）の酸化物である酸化リチウム（ＬｉＯ2）や、セシウム（Ｃｓ）の複合酸化物である炭酸セシウム（Ｃｓ2ＣＯ3）、さらにはこれらの酸化物および複合酸化物の混合物が挙げられる。また、金属ドープ層１９は、このような材料に限定されることがなく、例えば、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属、リチウム、セシウム等のアルカリ金属、さらにはインジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）等の仕事関数の小さい金属、またはこれら金属の酸化物および複合酸化物、フッ化物等を単体でまたはこれらの金属および酸化物、複合酸化物およびフッ化物の混合物や合金として安定性を高めて用いてもよい。更に、例えばフェナントロリン誘導体（例えば、式３−３）にＬｉ，ＡｌあるいはＭｇがドープされた材料を用いてもよい。金属ドープ層１９の厚みは、有機ＥＬ素子１０Ａの全体構成にもよるが、例えば、５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。
以上のように本変形例では、第２層１５Ｂとカソード２０との間に金属ドープ層１９を設けるようにした。これにより、本変形例の有機ＥＬ素子１０Ａは、上記実施の形態の効果に加えて、駆動電圧を低減することが可能となると共に、これによって寿命を向上させることができる。また、金属ドープ層１９は、構成する材料の特性上、化学的相互作用を増すことで表面に凹凸構造を有するカソード２０との界面における密着性を向上させるという効果を奏する。
（２−２．変形例２）
図９は、本開示の変形例２に係る有機ＥＬ素子１０Ｂの断面構成を表したものである。有機ＥＬ素子１０Ｂは上記実施の形態と同様に、駆動基板１１上にアノード１２、有機層Ｘおよびカソード２０がこの順に積層された構成を有しているが、本変形例では、有機層Ｘが、電荷発生層１６（接続層）を間に有機層Ａおよび有機層Ｂが積層された、いわゆるタンデム構造である点が、上記実施の形態および変形例１とは異なる。
一般に、タンデム構造を有する有機ＥＬ素子１０Ｂは、上記のように発光層が１層（発光層１４）ずつ設けられた有機ＥＬ素子１０と比較して、有機層Ｘ（有機層Ａおよび有機層Ｂ）の厚みは厚くなる。このため、隔壁２７によって区画される発光領域の底部の周縁付近におけるアノード１２とカソード２０との間の短絡の発生は起こりにくい
有機ＥＬ素子１０Ｂは、上記のように、有機層Ａおよび有機層Ｂが電荷発生層１６を挟んで積層されており、駆動基板１１上に、アノード１２，有機層Ａ，電荷発生層１６，有機層Ｂおよびカソード２０がこの順に積層された構成を有し、このうち有機層Ａおよび有機層Ｂは、アノード１２側から順に、例えば、正孔供給層１３，１７、発光層（青色発光層１４Ｂ，黄色発光層１４Ｙ）、電子供給層１５，１８がそれぞれこの順に積層されている。ここでは、有機層Ａおよび有機層Ｂに含まれる発光層は、それぞれ青色発光層１４Ｂおよび黄色発光層１４Ｙとして、以下に各層の説明を記す。
有機層Ａを構成する正孔供給層１３および電子供給層１５は、上記実施の形態と同様の構成を有し、青色発光層１４Ｂは、上記発光層１４で説明した青色発光層に用いられる材料を適用できる。また、有機層Ｂを構成する正孔供給層１７も、正孔供給層１３と同様の構成および材料を用いることができる。
電荷発生層１６は、有機層Ａおよび有機層Ｂを接続するためのものである。電荷発生層１６は、隣接する有機層Ａ（特に、電子供給層１５）および有機層Ｂ（特に、正孔供給層１７）の特性によって構成する材料が適宜選択され、例えば、電子ドナー性を有する材料を用いた層と、電子アクセプタ性を有する材料を用いた層との積層構造として形成される。電子ドナー性を有する材料としては、例えば、Ｎ型ドーパントをドープした電子輸送性材料、具体的には、例えば上記電子輸送層１４ｄ１，１４ｄ２に挙げた材料を用いることができる。Ｎ型ドープ材料としては、例えばアルカリ金属，アルカリ土類金属，またはこれらの酸化物，複合酸化物，フッ化物および有機錯体等が挙げられる。電子アクセプタ性を有する材料としては、例えば、Ｐ型ドーパントをドープした正孔輸送性材料が用いられる。正孔輸送性材料は、例えば、正孔供給層１３，１７で挙げた材料を用いることができる。Ｐ型ドープ材料としては、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（Ｆ４−ＴＣＮＱ）およびヘキサアザシアノトリフェニレン（ＨＡＴ−６ＣＮ）等が挙げられる。電荷発生層１６の厚みは、有機ＥＬ素子１０Ｂの全体構成にもよるが、例えば１ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下である。
黄色発光層１８は、例えば５００ｎｍ以上７５０ｎｍ以下のいずれかの領域に少なくとも１つのピーク波長を有する、少なくとも１種類の発光材料により構成されている。黄色発光層１８の厚みは、有機ＥＬ素子１０の全体構成にもよるが、例えば１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、さらに好ましくは、１５ｎｍ以上１００ｎｍ以下である。
電子供給層１８は、有機層Ａを構成する電子供給層１５と同様の構成を用いてもよいが、例えば、電子輸送性を有する材料からなる層（電子輸送層、図示せず）と、電子注入性を有する材料からなる層（電子注入層、図示せず）とが積層された構成を有する。電子供給層１９の厚みは、有機ＥＬ素子１０Ｂの全体構成にもよるが、例えば、１０ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることが好ましい。電子輸送層および電子注入層の積層構造とする場合には、電子輸送層の厚みは、例えば、１０ｎｍ以上２００ｎｍ以下であることが好ましく、より好ましくは、２０ｎｍ以上１８０ｎｍ以下である。また、電子注入層の厚みは、例えば、５ｎｍ以上とすることが好ましい。これにより、凹凸の著しい画素においても十分な電子注入を行うことができる。
電子輸送層を構成する材料としては、優れた電子輸送能およびカソード２０との高いコンタクト特性を有する有機材料を用いることが好ましく、例えば、上記式（２），（３）に示したイミダゾール誘導体およびフェナントロリン環を少なくとも１つ有するフェナントロリン誘導体を用いることが好ましい。これにより、発光層１８への電子の供給が安定する。
電子注入層を構成する材料としては、例えば、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）等のアルカリ土類金属、リチウム、ナトリウム、セシウム等のアルカリ金属を用いることができる。また、これらの金属の酸化物及び複合酸化物、フッ化物等を、単体でまたはこれらの金属および酸化物及び複合酸化物、フッ化の混合物や合金として安定性を高めて使用してもよい。
上記のように、タンデム構造を有する有機ＥＬ素子では、アノード１２とカソード２０との間の有機層が厚くなるためアノード１２とカソード２０との間の短絡の発生は起こりにくい。しかしながら、有機層Ａと有機層Ｂとの間に設けられた電荷発生層１６は、上記のように導電性の高い材料によって構成されているため、特に、アノード１２と電荷発生層１６との間で短絡が生じる虞がある。
このため、電荷発生層１６と青色発光層１４Ｂとの間の厚みは、黄色発光層１４Ｙと電荷発生層１６との間の厚みよりも厚くなるように形成することが好ましい。また、正孔供給層１３にはアミン系材料を用いることが多く、ランダム配向になりやすい。このため、電子供給層１５を厚くすることが望ましい。即ち、電荷発生層１６と青色発光層１４Ｂとの間の厚みは、アノード１２と青色発光層１４との間の厚みよりも厚くなるように形成することが好ましい。これにより、アノード１２と電荷発生層１６との間の短絡の発生が低減される。
本変形例の有機ＥＬ素子１０Ｂでは、有機層Ａおよび有機層Ｂを、電荷発生層１６を介して積層したタンデム構造とし、下層側（アノード１２側）の有機層Ａを構成する電子供給層１５を上記実施の形態の電子供給層１５と同様の構成とすることにより、アノード１２と電荷発生層１６との間の、アノード１２と開口部２７Ａとの境界付近における短絡の発生が抑制される。よって、有機ＥＬ素子１０Ｂを備えた表示装置の電流効率を向上させることができる。
また、有機層Ａに設けられる発光層が青色発光層１４Ｂの場合には、カソード２０と青色発光層１４Ｂとの間の電子の流れが改善されるため、青色発光層の発光効率が向上する。更に、本変形例では、有機層Ｘを２層（有機層Ａおよび有機層Ｂ）積層したタンデム構造とするようにしたので、発光効率が向上する。
なお、ここでは有機層Ｘを２層積層した場合を示したがこれに限らず、３層またはそれ以上積層しても構わない。積層数を多くすることによって発光効率を更に向上することが可能となる。本変形例のように有機層Ｘを２層積層した場合の理論上の発光効率はｌｍ／Ｗは変ることなく、電流効率ｃｄ／Ａは２倍に、また３層積層した場合には、３倍となる。
＜３．実施例＞
（実施例１）
次に、本開示の実施例について説明する。実施例は、変形例において説明したタンデム構造を有する有機ＥＬ素子１０Ｂ（サンプル１，３〜８）および比較例として、一般の構成を有する有機ＥＬ素子（サンプル２）を作製し、各素子の、１０ｍＡｃｍ-2の電流密度における電圧および０．１ｍＡｃｍ-2の電流密度における発光効率（ｃｄ／Ａ、表１）、青色発光層１４Ｂの０．１ｍＡｃｍ-2の電流密度における発光効率（ｃｄ／Ａ、表２）、ならびに各波長と発光強度との関係（図９）を測定した。
複数の開口部２７Ａが形成されたアノード１２上に、有機層Ａとして、正孔供給層１３および青色発光層１４Ｂを成膜したのち、例えば、アミン系材料によって構成されたホールブロック層を成膜した。この後、アントラセン誘導体（例えば、式１−８５）を真空蒸着法により蒸着速度０．１〜３０ｎｍ／ｓｅｃ，１００ｎｍの厚みで形成したのち、フェナントロリン誘導体（例えば、式３−３）を真空蒸着法により蒸着速度０．１〜１ｎｍ／ｓｅｃ，１０ｎｍの厚みで形成した。次いで、電荷発生層１６として、フェナントロリン誘導体とリチウム（Ｌｉ）とを９６：４で共蒸着により１０ｎｍの厚みで成膜し、さらにアザトリフェニレン誘導体（例えば、式４）を真空蒸着法により蒸着速度０．０１〜１ｎｍ／ｓｅｃ，５ｎｍの厚みで成膜した。この後、有機層Ｂとして、正孔供給層１７、黄色発光層１４Ｙおよびフェナントロリン誘導体（例えば、式３−３）とリチウム（Ｌｉ）とを９６：４で共蒸着により２０ｎｍの厚みで成膜したのち、Ｃａを２．５ｎｍの厚みで製膜し、さらにカソード２０としてＩＺＯをスパッタによって成膜した。この後、絶縁層２８として、ＳｉＮｘ膜をＣＶＤ法によって成膜したのち、高屈折率材料で封止層２９を形成し、有機ＥＬ素子１０Ｂ（サンプル１）とした。サンプル３〜８も上記と同様の方法を用いて作製した。
比較例（サンプル２）として、まず、複数の開口部２７Ａが形成されたアノード１２上に、有機層Ａとして、正孔供給層１３および青色発光層１４Ｂを成膜したのち、例えば、アミン系材料によって構成されたホールブロック層を成膜した。次いで、電荷発生層１６として、フェナントロリン誘導体（例えば、式３−３）を真空蒸着法により蒸着速度０．１〜１ｎｍ／ｓｅｃ，１０ｎｍの厚みで成膜したのち、フェナントロリン誘導体とリチウム（Ｌｉ）とを９６：４で共蒸着により１０ｎｍの厚みで成膜し、さらにアザトリフェニレン誘導体（例えば、式４）を真空蒸着法により蒸着速度０．０１〜１ｎｍ／ｓｅｃ，５ｎｍの厚みで成膜した。この後、有機層Ｂとして、正孔供給層１７、黄色発光層１４Ｙおよびフェナントロリン誘導体（例えば、式３−３）とリチウム（Ｌｉ）とを９６：４で共蒸着により２０ｎｍの厚みで成膜したのち、カソード２０としてＣａを２．５ｎｍの厚みで製膜したのちＩＺＯをスパッタによって成膜した。この後、絶縁層２８として、ＳｉＮｘ膜をＣＶＤ法によって成膜したのち、高屈折率材料で封止層２９を形成し、有機ＥＬ素子１０Ｂ（サンプル２）とした。
表１から、サンプル１の電子供給層１５を、多環式芳香族炭化水素化合物として、例えばアントラセン誘導体を含む第１層１５Ａと、第１層１５Ａよりも窒素元素を多く含む、例えば、フェナントロリン誘導体を含む第２層１５Ｂとの積層構造とすることにより、フェナントロリン誘導体からなる単層を電供給層として構成したサンプル２よりも駆動電圧が低減すると共に、発光効率が著しく改善されることがわかった。
また、表２から、第２層１５Ｂの厚みは、５ｎｍ以上とすることで、青色発光層１４Ｂの発光効率が向上することがわかった。特に、５ｎｍ以上１０ｎｍ以下とすることで、駆動電圧を抑えつつ、青色発光層１４Ｂの発光効率をより高めることができた。なお、ここでいう厚みとは、開口部２７Ａの底部に形成される層の厚みである。例えば、第２層１５Ｂの厚みを５ｎｍとすることにより、隔壁２７の傾斜面に形成される第２層１５Ｂの厚みは５ｎｍ未満となり、これにより、電荷発生層１６から注入される電荷（電子）の厚み方向の移動よりも横方向への移動をより抑制することが可能となる。
図１０は、例えば、サンプル５のように電子供給層１５を第１層１５Ａおよび第２層１５Ｂの積層構造且つ、各層の厚みを上記好ましい値とした場合のサンプルＡおよびサンプル２のように電子供給層を単層として構成した場合のサンプルＢの各波長における発光強度を表したものである。図１０からわかるように、電子供給層１５を２層とすることによって、青色光（４５０ｎｍ〜４９５ｎｍ付近）の発光強度が高くなっていることがわかる。
また、第１層１５Ａの厚みは、５０ｎｍ以上とすることが好ましい。第１層１５Ａを構成する多環式芳香族炭化水素は配向しているため、一方向への電子伝達性に優れる。このため厚くしても高電圧化しにくい。このため、５０ｎｍ以上の厚みとすることで、アノード１２と電荷発生層１６との間の短絡の発生をより低減することができる。
＜４．適用例＞
（モジュールおよび適用例）
以下、実施の形態および変形例で説明した有機ＥＬ素子１０，１０Ａ，１０Ｂを備えた表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラ等、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
（モジュール）
上記実施の形態の表示装置は、例えば、図１１に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜３等の種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板１１の一辺に、保護層３０および封止用基板４０から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。
（適用例１）
図１２Ａおよび図１２Ｂは、適用例１に係るスマートフォン２２０の外観を表したものである。このスマートフォン２２０は、例えば、表側に表示部２２１および操作部２２２を有し、裏側にカメラ２２３を有しており、表示部２２１に上記実施の形態等の表示装置１０，１０Ａ，１０Ｂが搭載されている。
（適用例２）
図１３Ａおよび図１３Ｂは、タブレットの外観構成を表している。このタブレットは、例えば、表示部３１０（表示装置１）および非表示部（筐体）３２０と、操作部１３０とを備えている。操作部３３０は、図１３Ａに示したように非表示部３２０の前面に設けられていてもよいし、図１３Ｂに示したように上面に設けられていてもよい。表示装置１０，１０Ａ，１０Ｂは、図１３Ａおよび図１３Ｂに示したタブレットと同様の構成を有するＰＤＡ等に搭載されてもよい。
（適用例３）
図１４は、ノート型のパーソナルコンピュータの外観構成を表している。このパーソナルコンピュータは、例えば、本体４１０と、文字等の入力操作用のキーボード４２０と、画像を表示する表示部４３０（表示装置１）とを備えている。
以上、実施の形態、変形例および実施例を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々変形が可能である。
例えば、上記実施の形態等において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件等は限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
また、上記実施の形態等では、有機ＥＬ素子１０の構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
更に、上記実施の形態等では、アクティブマトリックス型の表示装置の場合について説明したが、本開示はパッシブマトリックス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリックス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路１２０や走査線駆動回路１３０のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であって限定されるものではなく、また、他の効果があってもよい。
また、本技術は以下のような構成をとることも可能である。
（１）第１電極および第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に発光層を含む有機層とを備え、前記有機層は、前記第１電極と前記発光層との間に、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、前記第１層よりも窒素元素を多く含む第２層と、を備えた有機ＥＬ発光素子。
（２）前記第１層および前記第２層は、前記発光層側からこの順に積層されている、前記（１）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（３）前記第１層の厚みは前記第２層よりも厚い、前記（１）または（２）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（４）前記第１電極と前記第２層との間に金属ドープ層を有する、前記（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（５）前記第１層は、式（１）で表わされるアントラセン誘導体を少なくとも１種含む、前記（１）乃至（４）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（Ｒ１〜Ｒ６水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数５０以下のカルボニル基を有する基、カルボニルエステル基を有する基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基あるいはそれらの誘導体、炭素数３０以下のシリル基を有する基、アリール基を有する基、複素環基を有する基、アミノ基を有する基あるいはそれらの誘導体である。なお、上記置換基を用いる場合には、置換基の炭素数を含めた炭素数であることとする。）
（６）前記第２層は、式（２）で表わされるイミダゾール誘導体および式（３）で表わされるフェナントロリン環を少なくとも１つ有するフェナントロリン誘導体の少なくとも一方を、少なくとも１種含む、前記（１）乃至（５）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（Ａ１，Ａ２は各々独立して水素原子あるいはハロゲン原子、炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数６〜６０個の芳香族炭化水素基、含窒素複素環基または炭素数１〜２０個のアルコキシ基あるいはそれらの誘導体である。ｎは０〜４の整数であり、ｍは０〜２の整数である。Ｂは炭素数６０以下のアリーレン基、ピリジニレン基、キノリニレン基、フルオレニレン基あるいはこれらの誘導体である。Ａｒは炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、６〜６０個の芳香族炭化水素基、炭素数３〜６０の複素環基あるいはこれらの誘導体である。）
（７）前記第２層を構成する化合物の配向性は、前記第１層を構成する化合物よりも低い、前記（１）乃至（６）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（８）前記有機層は、前記第１電極と前記発光層との間の厚みの方が、前記第２電極と前記発光層との間の厚みより厚い、前記（１）乃至（７）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（９）前記第２電極上に複数の発光領域を有する、前記（１）乃至（８）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（１０）前記発光領域は、前記第２電極上に設けられた絶縁層の開口によって形成されている、前記（９）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（１１）前記絶縁層は、前記開口を形成する傾斜面を有し、前記第２電極の電極面に対する前記傾斜面は４５°以上の角度を有する、前記（１０）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（１２）前記開口は、円形形状である、前記（１０）または（１１）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（１３）前記有機層は複数の発光層を有し、前記複数の発光層の間には接続層が挿設されている、前記（１）乃至（１２）のいずれか１つに記載の有機ＥＬ発光素子。
（１４）前記有機層は、前記第１電極側から、前記接続層を間に第１発光層および第２発光層を有し、前記第１電極と前記第１発光層との間の厚みの方が、前記接続層と前記第１発光層との間の厚みより厚い、前記（１３）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（１５）前記第２発光層と前記接続層との間の厚みの方が、前記第１発光層と前記接続層との間の厚みより厚い、前記（１４）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（１６）前記第１発光層は黄色発光層であり、前記第２発光層は青色発光層である、前記（１４）または（１５）に記載の有機ＥＬ発光素子。
（１７）有機ＥＬ発光素子を複数備え、前記有機ＥＬ発光素子は、第１電極および第２電極と、前記第１電極および前記第２電極の間に発光層を含む有機層とを有し、前記有機層は、前記第１電極と前記発光層との間に、配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、前記第１層よりも窒素元素を多く含む第２層と、を備えた有機ＥＬ表示装置。
１０，１０Ａ…有機ＥＬ素子、１１…駆動基板、１２…アノード、１３，１７…正孔供給層、１４…発光層、１４Ｂ…青色発光層、１４Ｙ…黄色発光層、１５，１８…電子供給層、１５Ａ…第１層、１５Ｂ…第２層、１６…電荷発生層、２０…カソード、３１…対向基板、Ａ、Ｂ，Ｘ…有機層。

Claims (17)

  1. 第１電極および第２電極と、
    前記第１電極および前記第２電極の間に発光層を含む有機層とを備え、
    前記有機層は、前記第１電極と前記発光層との間に、
    配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、
    前記第１層よりも窒素元素を多く含む第２層と、
    を備えた有機ＥＬ発光素子。
  2. 前記第１層および前記第２層は、前記発光層側からこの順に積層されている、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  3. 前記第１層の厚みは前記第２層よりも厚い、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  4. 前記第１電極と前記第２層との間に金属ドープ層を有する、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  5. 前記第１層は、式（１）で表わされるアントラセン誘導体を少なくとも１種含む、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
    （Ｒ１〜Ｒ６水素原子、ハロゲン原子、水酸基、シアノ基、ニトロ基、または炭素数５０以下のカルボニル基を有する基、カルボニルエステル基を有する基、アルキル基、アルケニル基、アルコキシル基あるいはそれらの誘導体、炭素数３０以下のシリル基を有する基、アリール基を有する基、複素環基を有する基、アミノ基を有する基あるいはそれらの誘導体である。なお、上記置換基を用いる場合には、置換基の炭素数を含めた炭素数であることとする。）
  6. 前記第２層は、式（２）で表わされるイミダゾール誘導体および式（３）で表わされるフェナントロリン環を少なくとも１つ有するフェナントロリン誘導体の少なくとも一方を、少なくとも１種含む、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
    （Ａ１，Ａ２は各々独立して水素原子あるいはハロゲン原子、炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数６〜６０個の芳香族炭化水素基、含窒素複素環基または炭素数１〜２０個のアルコキシ基あるいはそれらの誘導体である。ｎは０〜４の整数であり、ｍは０〜２の整数である。Ｂは炭素数６０以下のアリーレン基、ピリジニレン基、キノリニレン基、フルオレニレン基あるいはこれらの誘導体である。Ａｒは炭素数１〜２０個のアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、６〜６０個の芳香族炭化水素基、炭素数３〜６０の複素環基あるいはこれらの誘導体である。）

  7. 前記第２層を構成する化合物の配向性は、前記第１層を構成する化合物よりも低い、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  8. 前記有機層は、前記第１電極と前記発光層との間の厚みの方が、前記第２電極と前記発光層との間の厚みより厚い、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  9. 前記第２電極上に複数の発光領域を有する、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  10. 前記発光領域は、前記第２電極上に設けられた絶縁層の開口によって形成されている、請求項９に記載の有機ＥＬ発光素子。
  11. 前記絶縁層は、前記開口を形成する傾斜面を有し、前記第２電極の電極面に対する前記傾斜面は４５°以上の角度を有する、請求項１０に記載の有機ＥＬ発光素子。
  12. 前記開口は、円形形状である、請求項１０に記載の有機ＥＬ発光素子。
  13. 前記有機層は複数の発光層を有し、前記複数の発光層の間には接続層が挿設されている、請求項１に記載の有機ＥＬ発光素子。
  14. 前記有機層は、前記第１電極側から、前記接続層を間に第１発光層および第２発光層を有し、前記第１電極と前記第１発光層との間の厚みの方が、前記接続層と前記第１発光層との間の厚みより厚い、請求項１３に記載の有機ＥＬ発光素子。
  15. 前記第２発光層と前記接続層との間の厚みの方が、前記第１発光層と前記接続層との間の厚みより厚い、請求項１４に記載の有機ＥＬ発光素子。
  16. 前記第１発光層は黄色発光層であり、前記第２発光層は青色発光層である、請求項１４に記載の有機ＥＬ発光素子。
  17. 有機ＥＬ発光素子を複数備え、
    前記有機ＥＬ発光素子は、
    第１電極および第２電極と、
    前記第１電極および前記第２電極の間に発光層を含む有機層とを有し、
    前記有機層は、前記第１電極と前記発光層との間に、
    配向性を有する多環式芳香族炭化水素化合物を含む第１層と、
    前記第１層よりも窒素元素を多く含む第２層と、
    を備えた有機ＥＬ表示装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020021862A (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 キヤノン株式会社 白色有機ｅｌ素子
WO2021162057A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102157756B1 (ko) * 2016-12-12 2020-09-18 엘지디스플레이 주식회사 유기 화합물과 이를 포함하는 유기발광다이오드 및 유기발광 표시장치
JP6901883B2 (ja) * 2017-03-22 2021-07-14 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置の製造方法
CN111357392A (zh) * 2017-11-28 2020-06-30 堺显示器制品株式会社 有机el发光元件及其制造方法
KR102476117B1 (ko) * 2017-12-22 2022-12-08 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
JP7263104B2 (ja) * 2019-05-07 2023-04-24 キヤノン株式会社 有機発光素子、それを有する表示装置、撮像装置、照明装置、移動体

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7042024B2 (en) * 2001-11-09 2006-05-09 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting apparatus and method for manufacturing the same
JP4299028B2 (ja) 2002-03-11 2009-07-22 Ｔｄｋ株式会社 有機ｅｌ素子
KR100489590B1 (ko) * 2002-09-19 2005-05-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 투과형 유기전계발광 소자 및 그의 제조방법
US7192659B2 (en) * 2004-04-14 2007-03-20 Eastman Kodak Company OLED device using reduced drive voltage
US20060105202A1 (en) * 2004-11-17 2006-05-18 Fuji Photo Film Co., Ltd. Organic electroluminescent device
TWI295900B (en) * 2005-06-16 2008-04-11 Au Optronics Corp Method for improving color-shift of serially connected organic electroluminescence device
US9666826B2 (en) * 2005-11-30 2017-05-30 Global Oled Technology Llc Electroluminescent device including an anthracene derivative
KR20090083382A (ko) * 2006-11-20 2009-08-03 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 유기 전계 발광 소자
TWI373987B (en) * 2007-03-07 2012-10-01 Sony Corp Organic electroluminescent device and display device
US8877350B2 (en) 2007-12-11 2014-11-04 Global Oled Technology Llc White OLED with two blue light-emitting layers
JP2010092960A (ja) 2008-10-06 2010-04-22 Sony Corp 有機電界発光素子および表示装置
JP5347662B2 (ja) * 2009-04-03 2013-11-20 ソニー株式会社 有機電界発光素子および表示装置
JP2012204793A (ja) * 2011-03-28 2012-10-22 Sony Corp 有機電界発光素子および表示装置
JP6082907B2 (ja) 2012-02-17 2017-02-22 株式会社Ｊｏｌｅｄ 表示装置及び表示装置の製造方法
CN103258838B (zh) * 2012-02-17 2017-04-12 株式会社日本有机雷特显示器 显示设备及用于制造显示设备的方法
TWI577238B (zh) * 2012-04-25 2017-04-01 群康科技(深圳)有限公司 有機發光二極體及包含其之顯示裝置
JP6115274B2 (ja) 2013-04-11 2017-04-19 ソニー株式会社 表示装置および電子機器

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020021862A (ja) * 2018-08-02 2020-02-06 キヤノン株式会社 白色有機ｅｌ素子
US10790465B2 (en) 2018-08-02 2020-09-29 Canon Kabushiki Kaisha White organic EL element
JP7158945B2 (ja) 2018-08-02 2022-10-24 キヤノン株式会社 白色有機ｅｌ素子
WO2021162057A1 (ja) * 2020-02-14 2021-08-19 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子及び電子機器
US11552259B1 (en) 2020-02-14 2023-01-10 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Organic electroluminescent element and electronic device

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