KR20090072989A - 발광소자 - Google Patents

발광소자 Download PDF

Info

Publication number
KR20090072989A
KR20090072989A KR1020080132063A KR20080132063A KR20090072989A KR 20090072989 A KR20090072989 A KR 20090072989A KR 1020080132063 A KR1020080132063 A KR 1020080132063A KR 20080132063 A KR20080132063 A KR 20080132063A KR 20090072989 A KR20090072989 A KR 20090072989A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light emitting
organic compound
layer
electrode
abbreviated
Prior art date
Application number
KR1020080132063A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101608676B1 (ko
Inventor
사토시 세오
츠네노리 스즈키
Original Assignee
가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 filed Critical 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼
Publication of KR20090072989A publication Critical patent/KR20090072989A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101608676B1 publication Critical patent/KR101608676B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/16—Electron transporting layers
    • H10K50/165—Electron transporting layers comprising dopants
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/633—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising polycyclic condensed aromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/40—Interrelation of parameters between multiple constituent active layers or sublayers, e.g. HOMO values in adjacent layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301—Details of OLEDs
    • H10K2102/351—Thickness
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S428/00—Stock material or miscellaneous articles
    • Y10S428/917—Electroluminescent

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

수명이 긴 발광소자를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한 수명이 긴 발광장치 및 전자기기를 제공하는 것을 과제로 한다. 제1 전극과 제2 전극의 사이에, 발광층과 제어층을 갖고, 제어층은, 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물을 포함하고, 제1 유기 화합물은 제2 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고, 제2 유기 화합물은, 제1 유기 화합물의 캐리어 수송성과 동극성의 캐리어를 트랩 하는 캐리어 트랩성을 갖고, 제어층에 있어서의 제2 유기 화합물의 농도 및 캐리어 트랩성이 일정한 조건을 만족시키도록 한 발광소자를 제공한다.
발광소자, 유기 화합물, 캐리어, 트랩

Description

발광소자{LIGHT-EMITTING ELEMENT}
본 발명은, 일렉트로루미네선스를 이용한 발광소자에 관한 것이다. 또한 발광소자를 가지는 발광장치, 전자기기에 관한 것이다.
최근, 일렉트로루미네선스(electroluminescence)를 이용한 발광소자의 연구 개발이 활발히 이루어지고 있다. 이들 발광소자의 기본적인 구성은, 한 쌍의 전극간에 발광성 물질을 끼운 것이다. 이 소자에 전압을 인가함으로써, 발광성 물질로부터의 발광을 얻을 수 있다.
이러한 발광소자는 자발광형이기 때문에, 액정 모니터에 비해 화소의 시인성이 높고, 백라이트를 필요로 하지 않는 이점이 있어, 플랫 패널 디스플레이 소자로서 적합하다고 여겨지고 있다. 또한 이러한 발광소자는, 초경량으로 제조할 수 있는 것도 큰 이점이다. 또한 상당히 응답 속도가 빠른 것도 특징의 하나다.
또한 이들 발광소자는 막모양으로 형성하는 것이 가능하기 때문에, 대면적의 소자를 형성함으로써, 면형의 발광을 용이하게 얻을 수 있다. 이것은, 백열전구나 ＬＥＤ로 대표되는 점광원, 혹은 형광등으로 대표되는 선광원으로는 얻기 어려운 특색이기 때문에, 조명 등에 응용할 수 있는 면광원으로서의 이용 가치도 높다.
일렉트로루미네선스를 이용한 발광소자는, 발광성 물질이 유기 화합물인지, 무기화합물인지에 따라 크게 나누어진다.
발광성 물질이 유기 화합물일 경우, 발광소자에 전압을 인가함으로써, 한 쌍의 전극으로부터 전자 및 정공이 각각 발광성 유기 화합물을 포함한 층에 주입되어, 전류가 흐른다. 그리고 그들 캐리어(전자 및 정공)가 재결합함으로써, 발광성 유기 화합물이 여기상태를 형성하고, 그 여기상태가 기저상태로 되돌아올 때에 발광한다. 이러한 메커니즘으로부터, 이러한 발광소자는 전류여기형 발광소자라고 불린다.
이 때, 유기 화합물이 형성하는 여기상태의 종류로서는, 단일항 여기상태와 삼중항 여기상태가 가능해고, 단일항 여기상태로부터의 발광이 형광, 삼중항 여기상태로부터의 발광이 인광이라고 불리고 있다.
이러한 발광소자에 관해서는, 그 소자특성을 향상시키는 데 있어, 재료에 의존한 문제가 많고, 이것들을 극복하기 위해서 소자구조의 개량이나 재료 개발 등이 이루어지고 있다.
예를 들면 비특허문헌 1에서는, 정공 블록층을 설치함으로써, 인광재료를 사용한 발광소자를 효율적으로 발광시키고 있다.
[비특허문헌 1] 테츠오 츠츠이 외 8명, 저패니즈 저널 오브 어플라이드 피직스, vol. 38, L1502-L1504(1999)
그러나, 비특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같이 정공 블록층은 내구성이 없고, 발광소자의 수명은 극히 짧다. 따라서, 수명이 긴 발광소자의 개발이 기대되고 있다. 특히, 상품화를 근거로 했을 경우, 장수명화는 중요한 과제이며, 보다 긴 수명을 가지는 발광소자의 개발이 기대되고 있다.
상기 문제를 감안하여, 본 발명은 수명이 긴 발광소자를 제공하는 것을 과제로 한다. 또한 수명이 긴 발광장치 및 전자기기를 제공하는 것을 과제로 한다.
본 발명자들은, 예의 검토를 거듭한 결과, 캐리어의 이동을 제어하는 제어층을 설치함으로써, 수명이 긴 발광소자를 얻을 수 있다는 것을 알아냈다. 또한 제어층에 있어서의 유기 화합물의 농도 및 캐리어 트랩성이 일정한 조건을 만족시킬 경우, 특히, 수명이 긴 발광소자를 얻을 수 있다는 것을 알아냈다.
따라서, 본 발명의 1은, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에, 발광층과 제어층을 갖고, 제어층은, 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물을 포함하고, 제1 유기 화합물은 제2 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고, 제1 유기 화합물은 전자수송성의 유기 화합물이며, 제2 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)는, 제1 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)보다 낮고, 식 (1)로 나타내는 Ｘ의 값이 5×10-4 이상 2×10-2 이하의 범위인 것을 특징으로 하는 발광소자다.
Figure 112008088272515-PAT00001
(ΔE는 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], C는 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], L은 제어층의 막 두께[nm], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도(=300[K])를 나타낸다.)
또한, 상기 구성에 있어서, 식 (1)로 나타내는 Ｘ의 값이 1×10-3 이상 1×10-2 이하의 범위인 것이 보다 바람직하다.
또한 상기 구성에 있어서, 제어층의 막 두께 L은, 5nm 이상 20nm 이하인 것이 바람직하다.
또 상기 구성에 있어서, 제1 유기 화합물의 이동도는 10-7[cm2/Vs] 이상 10-3[cm2/Vs] 이하의 범위가 바람직하고, 10-6[cm2/Vs] 이상 10-4[cm2/Vs] 이하인 것이 더 바람직하다.
또한 상기 구성에 있어서, 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차 ΔE는, 0.2[eV] 이상 0.6[eV] 이하인 것이 바람직하다.
상기 구성에 있어서, 발광층은 전자수송성인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 발광층에 포함되는 유기 화합물 중, 가장 많이 포함되어 있는 유기 화합물이 전자수송성을 갖는 것이 바람직하다. 예를 들면 발광층이 제3 유기 화합물과 제4 유기 화합물을 포함하고, 제3 유기 화합물은, 제4 유기 화합물보다 많이 포함되어 있을 경우, 제3 유기 화합물은 전자수송성인 것이 바람직하다.
상기 구성에 있어서, 제1 유기 화합물과 제3 유기 화합물은 다른 유기 화합물인 것이 바람직하다.
또한 상기 구성에 있어서, 제어층과 발광층은 접하도록 설치되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명은, 전술한 발광소자를 갖는 발광장치도 범주에 포함하는 것이다. 따라서, 본 발명의 1은, 전술한 발광소자와, 발광소자의 발광을 제어하는 제어회로를 갖는 발광장치다.
본 명세서 중에 있어서의 발광장치란, 화상표시 디바이스, 발광 디바이스, 혹은 광원(조명장치를 포함한다)을 포함한다. 또한 발광소자가 형성된 패널에 코넥터, 예를 들면 ＦＰＣ(Flexible printed circuit) 혹은 ＴＡＢ(Tape Automated Bonding) 테이프 혹은 ＴＣＰ(Tape Carrier Package)가 부착된 모듈, ＴＡＢ테이프나 ＴＣＰ의 끝에 프린트배선판이 설치된 모듈, 또는 발광소자에 ＣＯＧ(Chip On Glass) 방식에 의해 ＩＣ(집적회로)가 직접 설치된 모듈도 모두 발광장치에 포함하는 것으로 한다.
또한 본 발명의 발광소자를 표시부에 사용한 전자기기도 본 발명의 범주에 포함하는 것으로 한다. 따라서 본 발명의 전자기기는 표시부를 갖고, 표시부는 전술한 발광소자와 발광소자의 발광을 제어하는 제어회로를 구비한 것을 특징으로 한다.
본 발명의 발광소자는, 캐리어의 이동을 제어하는 제어층을 설치하고 있어, 수명이 긴 발광소자를 얻을 수 있다.
또한 본 발명의 발광소자를, 발광장치 및 전자기기에 적용함으로써, 수명이 긴 발광장치 및 전자기기를 얻을 수 있다.
본 발명의 실시예에 대해서, 도면을 사용해서 이하에 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 설명에 한정되지 않고, 본 발명의 주지 및 그 범위에서 일탈하지 않고, 그 형태 및 상세한 내용을 다양하게 변경할 수 있는 것은, 당업자라면 용이하게 가능하다. 따라서, 본 발명은 이하에 나타내는 실시예의 기재 내용에 한정해서 해석되는 것은 아니다. 이 때, 이하에 설명하는 본 발명의 구성에 있어서, 같은 것을 가리키는 부호는 다른 도면간에서 공통되어서 사용하는 경우가 있다.
(실시예 1)
본 발명의 발광소자는, 한 쌍의 전극간에, 발광층과 캐리어의 이동을 제어하는 제어층을 갖는다. 제어층은, 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물을 포함하고, 제1 유기 화합물은 제2 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고, 제2 유기 화합물은, 제1 유기 화합물의 캐리어 수송성과 동극성의 캐리어를 트랩 하는 캐리어 트랩성을 갖는다.
본 실시예에서는, 제1 유기 화합물이 전자수송성을 갖고, 제2 유기 화합물이 전자 트랩성을 가질 경우에 대해서, 상세하게 설명한다. 즉, 제1 전극과 제2 전극과의 사이에, 발광층과 제어층을 갖고, 제어층은 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합 물을 포함하고, 제1 유기 화합물은 제2 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고, 제1 유기 화합물은 전자수송성의 유기 화합물이며, 제2 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)는, 제1 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)보다 낮은 발광소자에 관하여 설명한다.
이 때, 본 명세서중에 있어서 HOMO 준위 또는 LUMO 준위가 낮다는 것은, 그 에너지 레벨이 낮은 것을 의미하고, HOMO 준위 또는 LUMO 준위가 높다는 것은, 그 에너지 레벨이 높은 것을 의미한다. 예를 들면 -2.5eV의 LUMO 준위를 갖는 물질 A는, -2.2eV의 LUMO 준위를 갖는 물질 B보다 LUMO 준위가 0.3eV 낮고, -2.7eV의 LUMO 준위를 갖는 물질 C보다 LUMO 준위가 0.2eV 높다고 할 수 있다.
도 1에, 본 발명에 따른 발광소자의 밴드 도의 일례를 게시한다. 본 발명에 따른 발광소자는, 제1 전극(102)과 제2 전극(104)과의 사이에, 발광층(111)과 제어층(121)을 갖는다. 도 1에 있어서는, 제1 전극(102)과 발광층(111)과의 사이에 정공수송층(112)을, 제2 전극(104)과 제어층(121)과의 사이에 전자수송층(113)을 설치한 경우에 대해서 나타내고 있다.
도 1과 같은 발광소자에 전압을 인가하면, 제1 전극으로부터 주입된 정공은, 정공수송층을 통과하여, 발광층에 주입된다. 한편, 제2 전극으로부터 주입된 전자는, 전자수송층을 통과하여, 제어층에 주입된다. 제어층에 주입된 전자는, 전자 트랩성을 갖는 제2 유기 화합물에 의해 그 이동 속도가 느려지지만, 최종적으로는 발광층에 주입되어, 정공과 재결합해서 발광한다.
만약 제어층을 설치하지 않는 종래의 발광소자이면, 트랩에 의한 이동 속도 의 감소는 생기지 않고 전자는 발광층에 주입된다. 따라서, 발광층이 전자수송성을 가질 경우, 전자는 정공수송층과 발광층의 계면 부근까지 용이하게 도달할 수 있다. 그 때문에 캐리어의 재결합 영역(발광 영역)은 정공수송층과 발광층과의 계면 근방에 형성된다. 그 경우, 전자가 정공수송층에까지 도달해버려, 정공수송층을 열화시킬 우려가 있다. 그리고 정공수송층이 열화하고, 경시적으로 정공수송층에까지 도달해버리는 전자의 양이 늘어나면, 경시적으로 발광층 내에서의 재결합 확률이 저하되어 가게 된다. 이것은 소자수명의 저하(휘도의 경시 열화)를 의미한다.
한편, 본 발명의 발광소자에 있어서는, 먼저 서술한 대로, 제어층에 주입된 전자는 그 이동 속도가 느려지기 때문에, 발광층에의 전자주입이 제어된다. 그 결과, 종래의 발광소자에서는 정공수송층과 발광층과의 계면 근방에서 형성되어야 했을 재결합 영역(발광 영역)이, 본 발명의 발광소자에 있어서는, 발광층의 내부 전체로 넓어지게 된다. 더 구체적으로는, 발광층 내부로부터, 발광층과 제어층과의 계면 부근에 걸쳐서 형성되게 된다. 따라서, 전자가 정공수송층에까지 도달해버려, 정공수송층을 열화시킬 가능성이 작아진다.
또, 본 발명에 있어서는, 제어층에 있어서, 단순히 전자이동도가 느린 물질을 적용하는 것이 아니고, 전자수송성을 갖는 제1 유기 화합물에 전자를 트랩하는 기능을 갖는 제2 유기 화합물을 첨가하고 있는 점이 중요하다. 이러한 구성으로 함으로써, 간단히 발광층에의 전자주입을 제어할 뿐만 아니라, 그 제어된 전자주입량이 경시적으로 변화되는 것을 억제할 수 있다. 이상의 것으로부터 본 발명의 발광소자는, 발광소자에 있어서 경시적으로 캐리어 밸런스가 악화해서 재결합 확률이 저하되어 가는 현상을 막을 수 있기 때문에, 소자수명의 향상(휘도의 경시 열화의 억제)으로 이어진다.
여기에서 중요한 것은, 제어층에 있어서의 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물과의 조합과, 제2 유기 화합물의 농도다. 이것은 아래와 같이 설명할 수 있다.
예를 들면 제어층에 있어서, 전자 트랩성이 낮은(즉, 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 비교하여, 제2 유기 화합물의 LUMO 준위가 약간 낮은 정도의) 조합의 경우, 어느 정도 제2 유기 화합물의 농도를 높게 하지 않으면, 제어층에 있어서의 전자의 이동 속도가 느려지지 않고, 종래의 발광소자와 같은 상태가 되어버린다. 따라서, 장수명화의 효과는 얻을 수 없다. 반대로, 전자 트랩성이 높은(즉, 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 제2 유기 화합물의 LUMO 준위가 상당히 낮은) 조합의 경우, 제2 유기 화합물의 농도를 지나치게 높게 하면, 제어층에 있어서의 전자의 이동 속도가 지나치게 느려져, 제어층의 내부에까지 재결합 영역이 미쳐버린다. 그 경우, 이번에는 제어층에서의 재결합이 수명에 악영향을 미친다.
즉, 직감적인 해석으로서는, 전자 트랩성이 낮은 조합인 경우, 제2 유기 화합물의 농도는 높게, 전자 트랩성이 높은 조합의 경우, 제2 유기 화합물의 농도는 낮게 설정함으로써 가장 장수명의 효과를 얻을 수 있는 상태를 얻을 수 있는 셈이다. 그러나, 이것은 어디까지나 직감적인 해석이며, 재료의 조합(바꿔 말하면 전자 트랩의 깊이)에 따라 농도의 최적값은 다양하게 변화되고, 그리고 그 최적값을 예측하는 것도 곤란했다.
여기에서 본 발명자들은, 제어층의 최적의 구성에, 어떤 일정한 법칙이 존재 한다는 것을 알아냈다. 즉, 전자 트랩의 깊이 ΔE(제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차), 제2 유기 화합물의 농도 C, 및 막 두께 L로 결정되는 하기 식 (1)로 나타내는 파라미터 X가, 어떤 일정한 범위일 때, 소자의 장수명화의 효과를 얻을 수 있다는 것을 알아낸 것이다.
Figure 112008088272515-PAT00002
(ΔE는 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], C는 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], L은 제어층의 두께[nm], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도(=300[K])를 나타낸다.)
이 식은, 이하와 같은 이론으로 도출된다.
우선, 본 발명의 발광소자 중에 있어서, 전자는 n회 호핑함으로써, 제어층 내를 통과하는 것으로 한다. 바꾸어 말하면, n개의 분자간을 호핑함으로써, 제어층을 통과하는 것으로 한다. 이 때, 제어층 중에 있어서의 전자 트랩의 존재 확률(즉 제2 유기 화합물의 존재 확률)을 p라고 하면, n회의 호핑 중에 전자가 트랩될 기대값 Ｅｎ은, Ｅｎ=ｎｐ로 나타낸다. 예를 들면 존재 확률 p이 0.1(10%)로 n=10회의 호핑을 행하는 경우에는, ｎｐ=10×0.1=1이 되고, 통계적으로는, 제어층을 통과할 때에 1회 정도 트랩된다는 뜻이 된다. 즉, 기대값 Ｅｎ=ｎｐ은, n회 호핑하는 중에 트랩되는 횟수의, 통계적인 평균값이라고 할 수 있다.
다음에 전자가 트랩되어 포획된 후에, 그 트랩으로부터 이탈할 수 있는 확률 을 K라고 한다. 여기에서, 상기의 기대값 Ｅｎ=ｎｐ은 트랩되는 횟수(의 평균값)이기 때문에, 최종적으로 전자가 n회 호핑 해서 제어층을 통과할 수 있는 확률 Kall은, K의 Ｅｎ승이다. 즉, 하기 식 (2)가 도출된다. 이 식의 의미는, 예를 들면 Ｅｎ=ｎｐ=2이면, 제어층 중에서 평균하여 2회 트랩 되는 것이기 때문에, Kall=K2이 되는 것을 나타내고 있다. 이 때, 트랩이 없을 경우(p=0인 경우)의 Kall은 1이 되고, 규격화하고 있다.
Figure 112008088272515-PAT00003
그리고, Kall은 전자가 n회 호핑 해서 제어층을 통과할 확률이기 때문에, 1회의 호핑당, 전자가 통과할 수 있는 평균확률 Kave는, Kall의 ｎ제곱근으로 나타낸다. 따라서 식 (2)로부터, 하기 식 (3)이 얻어진다.
Figure 112008088272515-PAT00004
여기에서, 평균확률 Kave가 어떤 물리량에 영향을 줄지를 생각해 본다. 양자적으로는, Kave가 0.5이면, 주입된 2개의 전자 중 1개는 앞으로 진행할 수 없게 된다(전자가 이동하는가 하지 않는가의 논의가 된다). 그러나 식 (2)로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기의 논의는 기대값을 베이스로 하고 있기 때문에, 평균적인 거동을 생각하지 않으면 안 된다. 예를 들면 분자간의 거리를 L0로 하고, Kave를 0.5로 하면, 주입된 2개의 전자 중 1개의 이동 거리는 L0이며, 다른 1개의 이동 거리는 0 이기 때문에, 이동 거리의 평균값은 (L0+0)/2=0.5L0이다. 즉, Kave는 전자의 이동 거리, 바꾸어 말하면 전자의 드리프트속도에 정비례한다고 생각된다. 따라서 제어층 중의 전자의 드리프트속도를 v, 제1 유기 화합물의 전자의 드리프트속도를 v0이라고 하면, 하기 식 (4)를 가정할 수 있다.
Figure 112008088272515-PAT00005
다음에 식 [4]에 있어서의 K와 p가, 어떤 물리량으로 나타낼지를 생각한다. 우선 p는, 전자 트랩의 존재 확률(즉 제2 유기 화합물의 존재 확률)이기 때문에, 단순하게 제2 유기 화합물의 농도다. 다만, 본 발명에서 개시하고 있는 바와 같은 발광소자의 경우, 전자의 이동은 확산보다 전계방향의 드리프트가 지배적으로 되기 때문에, 소자의 막 두께방향만의 모델, 즉 일차원 모델로 전자의 이동을 생각할 필요가 있다. 따라서, 제2 유기 화합물의 농도(몰분율)를 C라고 하면, C는 단위체적당 몰분율(즉 3차원)이기 때문에, 하기 식 (5)를 얻을 수 있다.
Figure 112008088272515-PAT00006
한편, K는 전자가 트랩으로부터 이탈할 수 있는 확률이기 때문에, 속도론적으로는 하기의 볼트먼 분포 자체다. 따라서, 하기 식 (6)으로 나타낼 수 있다.
Figure 112008088272515-PAT00007
(ΔE는 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도[K]를 나타낸다.)
식 (5)과 식 (6)을 식 (4)에 대입함으로써, 본 발명에 있어서 상당히 중요한 하기 식 (7)을 이끌어낼 수 있다.
Figure 112008088272515-PAT00008
(ΔE는 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], C는 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도를 나타낸다.)
여기에서, 제어층의 막 두께를 L[nm](본 발명의 발광소자의 막 두께의 스케일을 고려하면 nm이 취급하기 쉬우므로, 단위를 nm로 했다), 제어층을 통과하는 시간을 t[s]라고 하면, t[s]=L[nm]/v[nm/s]이다. 또한 t[s]의 역수를 x[s-1]=1/t[s]라고 하면, x는 제어층을 통과하는 전자의 속도상수(제어층을 통과하는 전자의 개수의 비례상수가 x가 된다)라고 볼 수 있다. 이 속도상수 x는, 식 (7)을 사용하여, 하기 식 (8)로 나타낸다.
Figure 112008088272515-PAT00009
(ΔE는 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에 너지차[eV], C는 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], L은 제어층의 두께[nm], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도를 나타낸다.)
상기한 바와 같이, 제어층에 의한 장수명화의 효과는, 제어층에서 전자를 과도하게 통과시켜도, 전자를 과도하게 트랩해도 얻을 수 없다. 즉, 이 속도상수 x를 적정한 범위로 유지하지 않으면, 장수명화의 효과를 얻을 수 없게 된다.
그리고 본 발명자들은, 실제로 속도상수 x가 어느 일정한 범위 내일 경우에, 장수명화의 효과를 얻을 수 있는 것을 실험적으로 알아낸 것이다.
이 때, v0은 제1 유기 화합물의 종류에 따라 변화될 수 있는 수치이며, 다시 말하면 이동도와 전기장강도에 영향을 받는 수치다(드리프트속도=이동도×전기장강도). 그러나 식 (8)에 있어서는 지수함수의 항이 지배적이라고 생각되기 때문에, 실험적으로는 규격화(v0=1) 해서 생각했다. 또한 실험은 실온에서 행했기 때문에, T=300[K]이다.
즉, v0=1, T=300[K]이라고 했을 때의 속도상수 x를 파라미터 X(하기 식 (1))로 하고, 이 파라미터 X와 소자수명의 관계를 실험적으로 대조했다. 그 결과, 실제로 파라미터 X=5×10-4∼2×10-2의 범위에 있을 경우, 더 바람직하게는, 1×10-3∼1×10-2의 범위에 있을 경우에, 장수명화의 효과를 얻을 수 있다는 것이 밝혀진 것이다.
Figure 112008088272515-PAT00010
(ΔE는 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], C는 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], L은 제어층의 두께[nm], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도(=300[K])를 나타낸다.)
이 때, 상기의 식 (1)에서는, 제1 유기 화합물의 드리프트속도 v0을 규격화하고 있지만, 실제로는 이 드리프트속도가 몇 자리라도 변화되면, 파라미터 X에 오차가 생길 수 있다. 드리프트속도는 이동도와 전기장강도의 곱이며, 전기장강도는 실용 휘도영역에서 자리수가 다르지 않다. 그러나, 이동도가 몇 자리라도 변화되어버리면, 드리프트속도도 몇 자리도 변화되기 때문에, 파라미터 X에 오차가 생길 수 있는 가능성도 생각해볼 수 있다.
따라서, 실험으로 제1 유기 화합물로 사용한 Ａｌｑ의 이동도는 10-5[cm2/Vs] 정도라고 보고되고 있고, 파라미터 X의 범위가 2자리 정도의 범위에 걸친다는 것을 고려하면, 제1 유기 화합물의 이동도는 Ａｌｑ의 이동도 10-5[cm2/Vs]을 중심으로 해서 ±2자리 정도의 범위에 들어가는 것이 바람직하다. 따라서 제1 유기 화합물의 이동도는 10-7∼10-3[cm2/Vs]의 범위가 바람직하고, 더 바람직하게는 10-6∼10-4[cm2/Vs]이다.
또한 제어층의 막 두께 L도 파라미터 X에 영향을 준다. 제어층의 막 두께 L 은, 1∼100[nm]인 것이 바람직하고, 특히, 5∼20[nm]인 것이 바람직하다.
또한 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차 ΔE가 크면, 제2 유기 화합물의 농도가 낮아도 트랩의 효과가 커지기 때문에, 제어층에 있어서의 제2 유기 화합물의 농도의 정밀한 제어가 필요해진다. 한편, 에너지차 ΔE가 작으면, 제2 유기 화합물의 트랩의 효과가 작아지기 때문에, 제2 유기 화합물의 농도의 제어가 용이해진다. 따라서, 발광소자를 제조하는 데 있어서는, 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차 ΔE는, 0.2∼0.6[eV]의 범위인 것이 바람직하다.
상기의 제어층에 사용할 수 있는 물질로서는 여러 가지 유기 화합물을 사용할 수 있다. 이 때, 식 (1)로 나타내는 파라미터 X가 5×10-4∼2×10-2의 범위가 되도록, 적절히 재료를 선택하여, 농도를 조정하는 것이 중요하다.
예를 들면 제1 유기 화합물로서는, 전자수송성을 갖는 유기 화합물을 사용할 수 있다. 즉, 정공수송성보다 전자수송성 쪽이 높은 물질이다. 구체적으로는, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｍｑ3), 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭:ＢｅＢｑ2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭:ＢＡｌｑ), 비스(8-퀴놀리노라토)아연(II)(약칭:Ｚｎｑ), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭:ＺｎＰＢＯ), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭:ＺｎＢＴＺ) 등의 금속착체, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)- 1,3,4-옥사디아졸(약칭:ＰＢＤ), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭:ＯＸＤ-7), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭:ＴＡＺ01), 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸)(약칭:ＴＰＢＩ), 바소페난트롤린(약칭:ＢＰｈｅｎ), 바소큐프로인(약칭:ＢＣＰ), 바소페난트롤린(약칭:ＢＰｈｅｎ), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣＯ11) 등의 복소환 화합물, 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ), 3,6-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＤＰＣｚＰａ), 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭:ＤＰＰａ), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:ＤＮＡ), 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:t-ＢｕＤＮＡ), 9,9'-비안트릴(약칭:ＢＡＮＴ), 9,9'-(스틸벤-3,3'-디일)디페난트렌(약칭:ＤＰＮＳ), 9,9'-(스틸벤-4,4'-디일)디페난트렌(약칭:ＤＰＮＳ2), 3,3',3"-(벤젠-1,3,5-트리일)트리피렌(약칭:ＴＰＢ3)과 같은 축합 방향족 화합물을 사용할 수 있다. 또한 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-co-(피리딘-3,5-디일)](약칭:ＰＦ-Ｐｙ), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,2'-비피리딘-6,6'-디일)](약칭:ＰＦ-ＢＰｙ) 등의 고분자화합물을 사용할 수 있다. 그 중에서도 전자에 대하여 안정한 금속착체인 것이 바람직하다. 또한 먼저 말한 것처럼, 제2 유기 화합물의 LUMO 준위는, 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 낮은 것이 바람직하다. 따라서, 사용하는 제2 유기 화합물의 종류에 따라, 그러한 조건을 만족시키도록 적절히 제1 유기 화합물을 선택하면 된다. 예를 들면 실시예에서 후술하는 바와 같이, 제2 유기 화합물로서 2,3,5,8-테트라페닐퀴녹살린(약칭:ＴＰＱ)이나 N,N'-디 페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)이나 쿠마린 545T를 사용할 경우, 제1 유기 화합물로서 Ａｌｑ를 사용함으로써 상기의 조건을 만족시키게 된다.
또한 제2 유기 화합물은, 제1 유기 화합물의 LUMO 준위보다 낮은 LUMO 준위를 갖는 유기 화합물이다. 따라서, 사용하는 제1 유기 화합물의 종류에 따라, 그러한 조건을 만족시키도록 적절히 제2 유기 화합물을 선택하면 된다.
따라서 제2 유기 화합물로서는, LUMO 준위가 낮은 물질이 바람직하고, 예를 들면 아크리돈, 쿠마린 102, 쿠마린 6H, 쿠마린 480D, 쿠마린 30, N,N'-디메틸 퀴나크리돈(약칭:ＤＭＱｄ), N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ), 9,18-디히드로 벤조[h]벤조[7,8]퀴노[2,3-b]아크리딘-7,16-디온(약칭:ＤＭＮＱｄ-1), 9,18-디메틸-9,18-디히드로벤조[h]벤조[7,8]퀴노[2,3-b]아크리딘-7,16-디온(약칭:ＤＭＮＱd-2), 쿠마린 30, 쿠마린 6, 쿠마린 545T, 쿠마린 153, (2-{2-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-이리덴)프로판디니트릴(약칭:ＤＣＭＣｚ), (2-{2-[4-(디메틸아미노)페닐]에테닐}-6-메틸-4H-피란-4-이리덴)프로판디니트릴(약칭:ＤＣＭ1), {2-메틸-6-[2-(2,3,6,7-테트라히드로-1H,5H-벤조[ｉｊ]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭:ＤＣＭ2), {2-(1,1-디메틸에틸)-6-[2-(2,3,6,7-테트라히드로-1,1,7,7-테트라메틸-1H,5H-벤조[ｉｊ]퀴놀리진-9-일)에테닐]-4H-피란-4-이리덴}프로판디니트릴(약칭:ＤＣＪＴＢ), 나일레드, 2,3-디페닐퀴녹살린(약칭:ＤＰＱ), 2,3-비스(4-플루오르 페닐)퀴녹살린(약칭:ＦＤＰＱ), 2,3-비스(4-트리풀로오로메틸페닐)퀴녹살린(약칭:ＣＦ3-ＤＰＱ), 2,3,5,8-테트라페닐퀴녹살린(약칭:ＴＰＱ), 2,3,2'3'-테트라페닐-6,6'-비퀴녹살린(약칭:ＤＰＱ2), 2,3,2',3'-테트라키스(4-플루오르페닐)-6,6'-비퀴녹살린(약칭:ＦＤＰＱ2) 등을 들 수 있다. 또한(아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오르페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭:Ｉｒ(Ｆｄｐｑ)2(ａｃａｃ)) 등의 인광재료를 사용할 수도 있다. 이 때, 전술한 화합물은, 발광소자에 사용할 수 있는 화합물 중에서도 LUMO 준위가 낮은 화합물이며, 전술한 제1 유기 화합물에 첨가함으로써 양호한 전자 트랩성을 나타낸다.
이상에서 서술한 바와 같이, 본 실시예에서 나타내는 발광소자는, 캐리어의 이동을 제어하는 층을 갖고 있다. 캐리어의 이동을 제어하는 층은, 2종류 이상의 물질을 포함하기 때문에, 물질의 조합이나 혼합비, 막 두께 등을 제어함으로써, 캐리어 밸런스를 정밀하게 제어하는 것이 가능하다.
또한 물질의 조합이나 혼합비, 막 두께 등의 제어로 캐리어 밸런스를 제어하는 것이 가능하므로, 종래보다 용이하게 캐리어 밸런스의 제어가 가능해 진다. 즉, 사용하는 물질 자체의 물성을 변화시키지 않아도, 혼합비나 막 두께 등에 의해, 캐리어의 이동을 제어할 수 있다. 따라서, 사용하는 재료의 선택 사항이나 설계의 자유도가 넓어진다.
또한 캐리어의 이동을 제어하는 층에 포함되는 2종류 이상의 물질 중, 적게 포함되어 있는 유기 화합물을 사용해서 캐리어의 이동을 제어하고 있다. 즉, 캐리어의 이동을 제어하는 층에 포함되어 있는 성분 중 적은 성분으로 캐리어의 이동을 제어하는 것이 가능하므로, 시간에 따른 변화에 강하고, 발광소자의 장수명화를 실 현할 수 있다. 즉, 단일물질에 의해 캐리어 밸런스를 제어할 경우와 비교하여, 캐리어 밸런스의 변화가 일어나기 어렵다. 예를 들면 단일물질에 의해 형성된 층으로 캐리어의 이동을 제어할 경우에는, 부분적으로 몰폴로지가 변화되는 것이나, 부분적으로 결정화가 발생하는 것 등이 생기면, 층전체의 밸런스가 변화되어버린다. 그 때문에 시간에 따른 변화에 약하다. 그러나, 본 실시예에서 나타나 있는 바와 같이 캐리어의 이동을 제어하는 제어층에 포함되어 있는 성분 중 적은 성분으로 캐리어의 이동을 제어함으로써, 몰폴로지의 변화나 결정화, 응집 등의 영향이 작아지고, 시간에 따른 변화가 일어나기 어렵다. 따라서, 경시적인 캐리어 밸런스의 저하, 나아가서는 경시적인 발광 효율의 저하가 발생하기 어려운 장수명의 발광소자를 얻을 수 있다.
(실시예 2)
본 발명에 따른 발광소자의 일 형태에 대해서 도 2∼도 4를 사용해서 이하에 설명한다. 본 발명에 따른 발광소자는, 실시예 1에 나타낸 캐리어의 이동을 제어하는 제어층을 갖는다.
본 발명에 따른 발광소자는, 한 쌍의 전극간에 복수의 층을 갖는다. 해당 복수의 층은, 전극으로부터 떨어진 곳에 발광 영역이 형성되도록, 즉 전극으로부터 떨어진 부위에서 캐리어의 재결합이 이루어지도록, 캐리어주입성이 높은 물질이나 캐리어 수송성이 높은 물질로 이루어지는 층을 조합해서 적층 된 것이다.
본 실시예에 있어서, 발광소자는, 제1 전극(102)과, 제2 전극(104)과, 제1 전극(102)과 제2 전극(104)과의 사이에 설치된 ＥＬ층(103)으로 구성되어 있다. 또 한, 본 형태에서는 제1 전극(102)은 양극으로서 기능하고, 제2 전극(104)은 음극으로서 기능하는 것으로 해서, 이하 설명을 한다. 즉, 제1 전극(102) 쪽이 제2 전극(104)보다 전위가 높아지도록, 제1 전극(102)과 제2 전극(104)에 전압을 인가했을 때에, 발광을 얻을 수 있는 것으로서, 이하 설명한다.
기판(101)은 발광소자의 지지체로 사용할 수 있다. 기판(101)으로서는, 예를 들면 유리, 또는 플라스틱 등을 사용할 수 있다. 이 때, 발광소자의 제조 공정에 있어서 지지체로서 기능하는 것이면, 이것들 이외의 것이라도 좋다.
제1 전극(102)으로서는, 일함수가 큰(구체적으로는 4.0eV 이상인 것이 바람직하다) 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 산화인듐-산화주석(ＩＴＯ:Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ), 규소 혹은 산화규소를 함유한 산화인듐-산화주석, 산화인듐-산화아연(ＩＺＯ:Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ), 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(ＩＷＺＯ) 등을 들 수 있다. 이들 전기전도성 금속산화물막은, 보통 스퍼터에 의해 성막되지만, 졸-겔법 등을 응용하여, 잉크젯법, 스핀 코트법등에 의해 제조해도 상관없다. 예를 들면 산화인듐-산화아연(ＩＺＯ)은, 산화인듐에 대하여 1∼20ｗｔ％의 산화아연을 더한 타겟을 사용해서 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 또한 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(ＩＷＺＯ)은, 산화인듐에 대하여 산화텅스텐을 0.5∼5ｗｔ％, 산화아연을 0.1∼1ｗｔ％ 함유한 타겟을 사용해서 스퍼터링법에 의해 형성할 수 있다. 이밖에, 금(Ａｕ), 백금(Ｐｔ), 니켈(Ｎｉ), 텅스텐(W), 크롬(Ｃｒ), 몰리브덴(Ｍｏ), 철(Ｆｅ), 코발트(Ｃｏ), 구리(Ｃｕ), 팔라 듐(Ｐｄ), 티타늄(Ｔｉ), 또는 금속재료의 질화물(예를 들면 질화 티타늄 등) 등을 들 수 있다.
또한 제1 전극에 접하는 층으로서, 후술하는 복합재료를 포함한 층을 사용했을 경우에는, 제1 전극으로서, 일함수의 대소에 상관없이, 여러 가지 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 예를 들면 알루미늄(Ａｌ), 은(Ａｇ), 알루미늄을 포함한 합금(ＡｌＳｉ) 등을 사용할 수 있다. 또한 일함수가 작은 재료인, 원소주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Ｌｉ)이나 세슘(Ｃｓ) 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘(Ｍｇ), 칼슘(Ｃａ), 스트론튬(Ｓｒ) 등의 알칼리 토금속, 및 이것들을 포함한 합금(ＭｇＡｇ, ＡｌＬｉ), 유로퓸(Ｅｕ), 이테르븀(Ｙｂ) 등의 희토류 금속 및 이것들을 포함한 합금 등을 사용할 수도 있다. 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 이것들을 포함한 합금의 막은, 진공증착법을 사용해서 형성할 수 있다. 또한 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함한 합금은 스퍼터링법에 의해 형성하는 것도 가능하다. 또한 은 페이스트 등을 잉크젯법 등에 의해 성막하는 것도 가능하다.
제2 전극(104)을 형성하는 물질로서는, 일함수가 작은(구체적으로는 3.8eV 이하인 것이 바람직하다) 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용할 수 있다. 이러한 음극재료의 구체적인 예로서는, 원소주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Ｌｉ)이나 세슘(Ｃｓ) 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘(Ｍｇ), 칼슘(Ｃａ), 스트론튬(Ｓｒ) 등의 알칼리 토금속, 및 이것들을 포함한 합금(ＭｇＡｇ, ＡｌＬｉ), 유로퓸(Ｅｕ), 이테르븀(Ｙｂ) 등의 희토류 금속 및 이 것들을 포함한 합금 등을 들 수 있다. 알칼리 금속, 알칼리 토금속, 이것들을 포함한 합금의 막은, 진공증착법을 사용해서 형성할 수 있다. 또한 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 포함한 합금은 스퍼터링법에 의해 형성하는 것도 가능하다. 또한 은 페이스트 등을 잉크젯법 등에 의해 성막하는 것도 가능하다.
또한 제2 전극(104)에 접하는 층으로서, 후술하는 전자주입층(115)을 설치함으로써, 일함수의 대소에 상관없이, Ａｌ, Ａｇ, ＩＴＯ, 규소 혹은 산화규소를 함유한 산화인듐-산화 주석 등 여러 가지 도전성 재료를 제2 전극(104)으로서 사용할 수 있다. 이들 도전성 재료는, 스퍼터링법이나 잉크젯법, 스핀 코트법 등을 사용해서 성막하는 것이 가능하다.
제1 전극(102)과 제2 전극(104)과의 사이에는 ＥＬ층(103)이 설치된다. ＥＬ층은, 발광층과, 캐리어의 이동을 제어하는 층을 갖는다. 본 실시예에서는, 캐리어의 이동을 제어하는 층으로서, 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)을 가질 경우에 관하여 설명한다.
전자의 이동을 제어하는 제어층(121)은, 발광층(111)과 음극으로서 기능하는 제2 전극(104)과의 사이에 설치된다. 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)의 구성으로서는, 실시예 1에 나타낸 구성을 적용할 수 있다.
발광층(111)은, 발광성이 높은 물질을 포함한 층이며, 여러 가지 재료를 사용할 수 있다. 예를 들면 발광성이 높은 물질로서는, 형광을 발광하는 형광성 화합물이나 인광을 발광하는 인광성 화합물을 사용할 수 있다.
발광층에 사용할 수 있는 인광성 화합물로서는, 예를 들면 청색계의 발광 재 료로서, 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)테트라키스(1-피라졸릴)보레이트(약칭:ＦＩｒ6), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리나토(약칭:ＦＩｒｐｉｃ), 비스[2-(3',5'비스트리플루오로메틸페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)피콜리나토(약칭:Ｉｒ(ＣＦ3ｐｐｙ)2(ｐｉｃ)), 비스[2-(4',6'-디플루오로페닐)피리디나토-N,C2']이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:ＦＩｒａｃａｃ) 등을 들 수 있다. 또한 녹색계의 발광 재료로서, 트리스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)(약칭:Ｉｒ(ｐｐｙ)3), 비스(2-페닐피리디나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｐｐｙ)2(ａｃａｃ)), 비스(1,2-디페닐-1H-벤조이미다졸라토)이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｐｂｉ)2(ａｃａｃ)), 비스(벤조[h]퀴놀리나토)이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｂｚｑ)2(ａｃａｃ)) 등을 들 수 있다. 또한 황색계의 발광 재료로서, 비스(2,4-디페닐-1,3-옥사졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｄｐｏ)2(ａｃａｃ)), 비스[2-(4'-퍼플루오로페닐페닐)피리디나토]이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(p-ＰＦ-ｐｈ)2(ａｃａｃ)), 비스(2-페닐벤조티아졸라토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｂｔ)2(ａｃａｃ)) 등을 들 수 있다. 또한 귤색계의 발광 재료로서, 트리스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)(약칭:Ｉｒ(ｐｑ)3), 비스(2-페닐퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｐｑ)2(ａｃａｃ)) 등을 들 수 있다. 또한 적색계의 발광 재료로서, 비스[2-(2'-벤조[4,5-α]티에닐)피리디나토-N,C3']이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｂｔｐ)2(ａｃａｃ)), 비스(1-페닐이소퀴놀리나토-N,C2')이리듐(III)아세틸아세토나토(약칭:Ｉｒ(ｐｉｑ)2(ａｃａｃ)), (아세틸아세토나토)비스[2,3-비스(4-플루오르페닐)퀴녹살리나토]이리듐(III)(약칭:Ｉｒ(Ｆｄｐｑ)2(ａｃａｃ)), 2,3,7,8,12,13,17,18-옥타에틸-21H,23H-포르피린 백금(II)(약칭:ＰｔＯＥＰ) 등의 유기금속착체를 들 수 있다. 또한 트리스(아세틸아세토나토)(모노페난트롤린)테르븀(III)(약칭:Ｔｂ(ａｃａｃ)3(Ｐｈｅｎ)), 트리스(1,3-디페닐-1,3-프로판디오나토)(모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭:Ｅｕ(ＤＢＭ)3(Ｐｈｅｎ)), 트리스[1-(2-테노일)-3,3,3-트리플루오로아세토나토](모노페난트롤린)유로퓸(III)(약칭:Ｅｕ(ＴＴＡ)3(Ｐｈｅｎ)) 등의 희토류 금속착물은, 희토류 금속 이온으로부터의 발광(다른 다중도 간의 전자 전이)이기 때문에, 인광성 화합물로서 사용할 수 있다.
발광층에 사용할 수 있는 형광성 화합물로서는, 예를 들면 청색계의 발광 재료로서, N,N'-비스[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N,N'-디페닐스틸벤-4,4'-디아민(약 칭:ＹＧＡ2S), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭:ＹＧＡＰａ) 등을 들 수 있다. 또한 녹색계의 발광 재료로서, N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＢＰｈＡ), N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭:2ＤＰａＰａ), N-[9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-2-안트릴]-N,N',N'-트리페닐-1,4-페닐렌디아민(약칭:2ＤＰａＢＰｈＡ), 9,10-비스(1,1'-비페닐-2-일)-N-[4-(9H-카르바졸-9-일)페닐]-N-페닐안트라센-2-아민(약칭:2ＹＧＡＢＰｈＡ), N,N,9-트리페닐 안트라센-9-아민(약칭:ＤＰｈＡＰｈＡ) 등을 들 수 있다. 또한 황색계의 발광 재료로서, 루브렌, 5,12-비스(1,1'-비페닐-4-일)-6,11-디페닐테트라센(약칭:ＢＰＴ) 등을 들 수 있다. 또한 적색계의 발광 재료로서, N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸 페닐)테트라센-5,11-디아민(약칭:p-ｍＰｈＴＤ), 7,13-디페닐-N,N,N',N'-테트라키스(4-메틸페닐)아세나프토[1,2-a]플루오란텐-3,10-디아민(약칭:p-ｍＰｈＡＦＤ) 등을 들 수 있다.
이 때, 발광층으로서는, 전술한 발광성이 높은 물질(게스트 재료)을 다른 물질(호스트 재료)에 분산시킨 구성으로 해도 된다. 발광성 물질을 분산시키기 위한 물질로서는, 여러 가지 물질을 사용할 수 있고, 발광성 물질보다 최저공궤도준위(LUMO 준위)가 높고, 최고피점유궤도준위(HOMO 준위)가 낮은 물질을 사용하는 것이 바람직하다.
예를 들면 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ 또는 α-ＮＰＤ), 4,4'-비스[N-(9,9-디메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:Ｄ ＦＬＤＰＢｉ), N,N'-비스(4-메틸페닐)-N,N'-디페닐-p-페닐렌디아민(약칭:ＤＴＤＰＰａ), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＤＰａＢ), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)비페닐(약칭:ＤＮＴＰＤ), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭:ＤＰａ3Ｂ), N,N'-비스(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N,N'-디페닐벤지딘(약칭:ＢＳＰＢ), 4,4'-비스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＴＰＤ), 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭:ＴＤＡＴＡ), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭:ＭＴＤＡＴＡ), 1,3,5-트리스[N,N-디(m-트릴)아미노]벤젠(약칭:m-ＭＴＤＡＢ), 4,4',4"-트리스(N-카르바졸일)트리페닐아민(약칭:ＴＣＴＡ), 9,10-디페닐안트라센(약칭:ＤＰａｎｔｈ), N, N-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭:ＣｚＡ1Ｐａ), 9-페닐-9'-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-3,3'-비(9H-카르바졸)(약칭:ＰＣＣＰａ), 4-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭:ＤＰｈＰａ), 4-(9H-카르바졸-9-일)-4'-(10-페닐-9-안트릴)트리페닐아민(약칭:ＹＧＡＰａ), N,9-디페닐-N-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸-3-아민(약칭:ＰＣＡＰＡ), N,9-디페닐-N-{4-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]페닐}-9H-카르바졸-3-아민(약칭:ＰＣＡＰＢＡ), N,9-디페닐-N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ), 6,12-디메톡시-5,11-디페닐크리센, N,N,N',N',N",N",N"',N"'-옥타페닐디벤조[g,p]크리센-2,7,10,15-테트라아민(약칭:ＤＢＣ1)과 같은 정공수송성의 화합물을 사용할 수 있다.
또한 예를 들면 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ), 트리 스(4-메틸-8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｍｑ3), 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭:ＢｅＢｑ2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭:ＢＡｌｑ), 비스(8-퀴놀리노라토)아연(II)(약칭:Ｚｎｑ), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭:ＺｎＰＢＯ), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭:ＺｎＢＴＺ), 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭:ＰＢＤ), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭:ＯＸＤ-7), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭:ＴＡＺ01), 2,2',2"-(1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸)(약칭:ＴＰＢＩ), 바소페난트롤린(약칭:ＢＰｈｅｎ), 바소큐프로인(약칭:ＢＣＰ), 9-[4-(5-페닐-1,3,4-옥사디아졸-2-일)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣＯ11), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ), 3,6-디페닐-9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＤＰＣｚＰａ), 9,10-비스(3,5-디페닐페닐)안트라센(약칭:ＤＰＰａ), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:ＤＮＡ), 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:t-ＢｕＤＮＡ), 9,9'-비안트릴(약칭:ＢＡＮＴ), 9,9'-(스틸벤-3,3'-디일)디페난트렌(약칭:ＤＰＮＳ), 9,9'-(스틸 벤-4,4'-디일)디페난트렌(약칭:ＤＰＮＳ2), 3,3',3"-(벤젠-1,3,5-트리일)트리피렌(약칭:ＴＰＢ3)과 같은 전자수송성의 화합물을 사용할 수 있다.
특히, 실시예 1에 나타나 있는 바와 같이, 발광층과 제2 전극과의 사이에 제어층을 설치할 경우에는, 발광층은 전자수송성인 것이 바람직하다. 따라서, 호스트 재료는 전자수송성인 것이 바람직하고, 전술한 호스트 재료 중에서도, Ａｌｑ, Ａｌｍｑ3, ＢｅＢｑ2, ＢＡｌｑ, Ｚｎｑ, ＺｎＰＢＯ, ＺｎＢＴＺ, ＰＢＤ, ＯＸＤ-7, ＴＡＺ01, ＴＰＢＩ, ＢＰｈｅｎ, ＢＣＰ, ＣＯ11, ＣｚＰａ, ＤＰＣｚＰａ, ＤＰＰａ, t-ＢｕＤＮＡ, ＢＡＮＴ, ＤＰＮＳ, ＤＰＮＳ2, ＴＰＢ3과 같은 전자수송성의 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 발광층은 정공과 전자의 양쪽의 밀도가 높은 영역이기 때문에, 호스트 재료는, 산화, 환원의 양쪽에 대하여 안정인 것이 바람직하다. 따라서 호스트 재료로서 보다 바람직한 것은, ＣｚＰａ, ＤＰＣｚＰａ, ＤＰＰａ, ＤＮＡ, t-ＢｕＤＮＡ, ＢＡＮＴ, ＤＰＮＳ, ＤＰＮＳ2, ＴＰＢ3으로 대표되는 3환 이상 6환 이하의 축합 다환 방향족 화합물이다. 그 중에서도 특히, ＣｚＰａ, ＤＰＣｚＰａ, ＤＰＰａ, ＤＮＡ, t-ＢｕＤＮＡ, ＢＡＮＴ와 같은 안트라센 유도체는 안정이며, 또 에너지갭도 크기 때문에, 호스트 재료로서 적합하다.
또한 발광성 물질을 분산시키기 위한 물질은 복수 종 사용할 수 있다. 예를 들면 결정화를 억제하기 위해서 루브렌 등의 결정화를 억제하는 물질을 더 첨가해도 좋다. 또한 발광성 물질에의 에너지이동을 보다 효율적으로 행하기 위해 ＮＰＢ, 혹은 Ａｌｑ 등을 더 첨가해도 좋다.
발광성이 높은 물질을 다른 물질에 분산시킨 구성으로 함으로써, 발광층(111)의 결정화를 억제할 수 있다. 또한 발광성이 높은 물질의 농도가 높은 것에 의한 농도소광을 억제할 수 있다.
또한 발광층(111)으로서 고분자화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 청색계의 발광 재료로서, 폴리(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)(약칭:ＰＦＯ), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,5-디메톡시벤젠-1,4-디일)](약칭:ＰＦ-ＤＭＯＰ), 폴리{(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-[N,N'-디-(p-부틸페닐)-1,4-디아미노벤젠]}(약칭:ＴＡＢ-ＰＦＨ) 등을 들 수 있다. 또한 녹색계의 발광 재료로서, 폴리(p-페닐렌비닐렌)(약칭:ＰＰＶ), 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-alt-co-(벤조[2,1,3]티아디아졸-4,7-디일)](약칭:ＰＦＢＴ), 폴리[(9,9-디옥틸-2,7-디비닐렌플루오레닐렌)-alt-co-(2-메톡시-5-(2-에틸 헥시록시)-1,4-페닐렌)] 등을 들 수 있다. 또한 귤색∼적색계의 발광 재료로서, 폴리[2-메톡시-5-(2'-에틸헥소시)-1,4-페닐렌비닐렌](약칭:ＭＥＨ-ＰＰＶ), 폴리(3-부틸티오펜-2,5-디일)(약칭:R4-ＰａＴ), 폴리{[9,9-디헥실-2,7-비스(1-시아노비닐렌)플루오레닐렌]-alt-co-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}, 폴리{[2-메톡시-5-(2-에틸헥실옥시)-1,4-비스(1-시아노비닐렌페닐렌)]-alt-co-[2,5-비스(N,N'-디페닐아미노)-1,4-페닐렌]}(약칭:ＣＮ-ＰＰＶ-ＤＰＤ) 등을 들 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시예에서 나타내는 ＥＬ층(103)은, 발광층(111)과 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)을 갖는다. 그 밖의 층의 적층구조에 관해서는 특별하게 한정되지 않고, 전자수송성이 높은 물질 또는 정공수송성이 높은 물질, 전자주입성이 높은 물질, 정공주입성이 높은 물질, 바이폴라성(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)의 물질 등을 포함한 층과, 캐리어의 이동을 제어하는 제어층 및 발광층을 적절히 조합하여 구성하면 된다. 예를 들면 정공주입층, 정공수송층, 전 자수송층, 전자주입층 등을 적절히 조합하여 구성할 수 있다. 각 층을 구성하는 재료에 대해서 이하에 구체적으로 나타낸다.
정공주입층(114)은, 정공주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 정공주입성이 높은 물질로서는, 몰리브덴산화물이나 바나듐산화물, 루테늄산화물, 텅스텐산화물, 망간산화물 등을 사용할 수 있다. 이밖에, 저분자의 유기 화합물로서는, 프탈로시아닌(약칭:H2Ｐｃ), 구리(II) 프탈로시아닌(약칭:ＣｕＰｃ), 바나딜 프탈로시아닌(약칭:ＶＯＰｃ) 등의 프탈로시아닌계의 화합물, 4,4',4"-트리스(N,N-디페닐아미노)트리페닐아민(약칭:ＴＤＡＴＡ), 4,4',4"-트리스[N-(3-메틸페닐)-N-페닐아미노]트리페닐아민(약칭:ＭＴＤＡＴＡ), 4,4'-비스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＤＰａＢ), 4,4'-비스(N-{4-[N'-(3-메틸 페닐)-N'-페닐아미노]페닐}-N-페닐아미노)비페닐(약칭:ＤＮＴＰＤ), 1,3,5-트리스[N-(4-디페닐아미노페닐)-N-페닐아미노]벤젠(약칭:ＤＰａ3Ｂ), 3-[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭:ＰＣｚＰＣＡ1), 3,6-비스[N-(9-페닐카르바졸-3-일)-N-페닐아미노]-9-페닐카르바졸(약칭:ＰＣｚＰＣＡ2), 3-[N-(1-나프틸)-N-(9-페닐카르바졸-3-일)아미노]-9-페닐카르바졸(약칭:ＰＣｚＰＣＮ1) 등의 방향족 아민 화합물 등을 들 수 있다.
또한 정공주입층(114)으로서, 정공수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 복합재료를 사용할 수 있다. 이 때, 정공수송성이 높은 물질에 억셉터성 물질을 함유시킨 것을 사용함으로써, 전극의 일함수에 상관없이 전극을 형성하는 재료를 선택할 수 있다. 즉, 제1 전극(102)으로서 일함수가 큰 재료뿐만 아니라, 일 함수가 작은 재료를 사용할 수 있다. 이들 복합재료는, 정공수송성이 높은 물질과 억셉터 물질을 공증착함으로써 형성할 수 있다.
이 때, 본 명세서 중에 있어서, 복합이란, 단순히 2개의 재료가 혼합되어 있는 상태뿐만 아니라, 복수의 재료를 혼합함으로써, 재료 간에서의 전하의 교환이 이루어질 수 있는 상태가 되는 것을 말한다.
복합재료에 사용하는 유기 화합물로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸유도체, 방향족 탄화수소, 고분자화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등) 등, 여러 가지 화합물을 사용할 수 있다. 이 때, 복합재료에 사용하는 유기 화합물로서는, 정공수송성이 높은 유기 화합물인 것이 바람직하다. 구체적으로는, 10-6cm2/Vs 이상의 정공이동도를 갖는 물질인 것이 바람직하다. 단, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 사용해도 된다. 이하에서는, 복합재료에 사용할 수 있는 유기 화합물을 구체적으로 열거한다.
복합재료에 사용할 수 있는 유기 화합물로서는, 예를 들면 ＭＴＤＡＴＡ, ＴＤＡＴＡ, ＤＰａＢ, ＤＮＴＰＤ, ＤＰａ3Ｂ, ＰＣｚＰＣＡ1, ＰＣｚＰＣＡ2, ＰＣｚＰＣＮ1, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ 또는 α-ＮＰＤ), N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-디페닐-[1,1'-비페닐]-4,4'-디아민(약칭:ＴＰＤ) 등의 방향족 아민 화합물이나, 4,4'-디(N-카르바졸일)비페닐(약칭:ＣＢＰ), 1,3,5-트리스[4-(N-카르바졸일)페닐]벤젠(약칭:ＴＣＰＢ), 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ), 1,4-비스[4-(N-카르바졸일)페닐]-2,3,5,6- 테트라페닐벤젠 등의 카르바졸유도체나, 2-tert-부틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:t-ＢｕＤＮＡ), 2-tert-부틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 9,10-비스(3,5-디페닐 페닐)안트라센(약칭:ＤＰＰａ), 2-tert-부틸-9,10-비스(4-페닐페닐)안트라센(약칭:t-ＢｕＤＢＡ), 9,10-디(2-나프틸)안트라센(약칭:ＤＮＡ), 9,10-디페닐안트라센(약칭:ＤＰａｎｔｈ), 2-tert-부틸안트라센(약칭:t-ＢｕＡｎｔｈ), 9,10-비스(4-메틸-1-나프틸)안트라센(약칭:ＤＭＮＡ), 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]-2-tert-부틸-안트라센, 9,10-비스[2-(1-나프틸)페닐]안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(1-나프틸)안트라센, 2,3,6,7-테트라메틸-9,10-디(2-나프틸)안트라센, 9,9'-비안트릴, 10,10'-디페닐-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스(2-페닐페닐)-9,9'-비안트릴, 10,10'-비스[(2,3,4,5,6-펜타 페닐)페닐]-9,9'-비안트릴, 안트라센, 테트라센, 루브렌, 페릴렌, 2,5,8,11-테트라(tert-부틸)페릴렌, 펜타센, 코로넨, 4,4'-비스(2,2-디페닐비닐)비페닐(약칭:ＤＰＶＢｉ), 9,10-비스[4-(2,2-디페닐비닐)페닐]안트라센(약칭:ＤＰＶＰａ) 등의 방향족 탄화수소 화합물을 들 수 있다.
또한 억셉터성 물질로서는, 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약칭:F4-ＴＣＮＱ), 클로라닐 등의 유기 화합물이나, 전이금속산화물을 들 수 있다. 또한 원소주기율표에 있어서의 4족 내지 8족에 속하는 금속의 산화물을 들 수 있다. 구체적으로는, 산화바나듐, 산화니오브, 산화탄탈, 산화크롬, 산화몰리브덴, 산화텅스텐, 산화망간, 산화레늄은 전자수용성이 높기 때문에 바람직하다. 그 중에서도 특히, 산화몰리브덴은 대기중에서도 안정이며, 흡습성이 낮고, 취급하기 쉽기 때문에 바람직하다.
또한 정공주입층(114)으로서는, 고분자화합물(올리고머, 덴드리머, 폴리머 등)을 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리(N-비닐카르바졸)(약칭:ＰＶＫ), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭:ＰＶＴＰａ), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭:ＰＴＰＤＭＡ)폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭:Ｐｏｌｙ-ＴＰＤ) 등의 고분자화합물을 들 수 있다. 또한 폴리(3,4-에틸렌디옥시티오펜)/폴리(스티렌 술폰산)(ＰＥＤＯＴ/ＰＳＳ), 폴리아닐린/폴리(스티렌 술폰산)(ＰＡｎｉ/ＰＳＳ) 등의 산을 첨가한 고분자화합물을 사용할 수 있다.
또한 전술한 ＰＶＫ, ＰＶＴＰａ, ＰＴＰＤＭＡ, Ｐｏｌｙ-ＴＰＤ 등의 고분자화합물과, 전술한 억셉터성 물질을 사용해서 복합재료를 형성하고, 정공주입층(114)으로 사용해도 된다.
정공수송층(112)은 정공수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 정공수송성이 높은 물질로서는, 저분자의 유기 화합물로서는, ＮＰＢ(또는 α-ＮＰＤ), ＴＰＤ, 4,4'-비스[N-(9,9-디메틸플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＤＦＬＤＰＢｉ), 4,4'-비스[N-(스피로-9,9'-비플루오렌-2-일)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＢＳＰＢ) 등의 방향족 아민 화합물을 사용할 수 있다. 여기에서 서술한 물질은 주로 10-6cm2/Vs 이상의 정공이동도를 갖는 물질이다. 단, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 사용해도 된다. 이 때, 정공수송성이 높은 물질을 포함한 층은, 단층의 것뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어지는 층이 2층 이상 적 층된 것으로 해도 된다.
또한 정공수송층(112)으로서, 폴리(N-비닐카르바졸)(약칭:ＰＶＫ), 폴리(4-비닐트리페닐아민)(약칭:ＰＶＴＰａ), 폴리[N-(4-{N'-[4-(4-디페닐아미노)페닐]페닐-N'-페닐아미노}페닐)메타크릴아미드](약칭:ＰＴＰＤＭＡ)폴리[N,N'-비스(4-부틸페닐)-N,N'-비스(페닐)벤지딘](약칭:Ｐｏｌｙ-ＴＰＤ) 등의 고분자화합물을 사용할 수도 있다.
전자수송층(113)은, 전자수송성이 높은 물질을 포함한 층이다. 예를 들면 저분자의 유기 화합물로서, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ), 트리스(4-메틸-8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｍｑ3), 비스(10-히드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨(II)(약칭:ＢｅＢｑ2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)(4-페닐페놀라토)알루미늄(III)(약칭:ＢＡｌｑ), 비스(8-퀴놀리노라토)아연(II)(약칭:Ｚｎｑ), 비스[2-(2-벤조옥사졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭:ＺｎＰＢＯ), 비스[2-(2-벤조티아졸릴)페놀라토]아연(II)(약칭:ＺｎＢＴＺ) 등의 금속착체를 사용할 수 있다. 또한, 금속착체 이외에도, 2-(4-비페닐일)-5-(4-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸(약칭:ＰＢＤ), 1,3-비스[5-(p-tert-부틸페닐)-1,3,4-옥사디아졸-2-일]벤젠(약칭:ＯＸＤ-7), 3-(4-비페닐일)-4-페닐-5-(4-tert-부틸페닐)-1,2,4-트리아졸(약칭:ＴＡＺ01), 2,2',2"-( 1,3,5-벤젠트리일)트리스(1-페닐-1H-벤조이미다졸)(약칭:ＴＰＢＩ), 바소페닌트롤린(약칭:ＢＰｈｅｎ), 바소큐프로인(약칭:ＢＣＰ) 등의 복소환 화합물도 사용할 수 있다. 여기에 서술한 물질은, 주로 10-6cm2/Vs 이상의 전자이동 도를 갖는 물질이다. 이 때, 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 상기 이외의 물질을 전자수송층으로 사용해도 상관없다. 또한 전자수송층은, 단층의 것뿐만 아니라, 상기 물질로 이루어지는 층이 2층 이상 적층된 것으로 해도 된다.
또한 전자수송층(113)으로서, 고분자화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면 폴리[(9,9-디헥실플루오렌-2,7-디일)-co-(피리딘-3,5-디일)](약칭:ＰＦ-Ｐｙ), 폴리[(9,9-디옥틸플루오렌-2,7-디일)-co-(2,2'-비피리딘-6,6'-디일)](약칭:ＰＦ-ＢＰｙ) 등을 사용할 수 있다.
또한 전자주입층(115)은, 전자주입성이 높은 물질을 포함한 층이다. 전자주입성이 높은 물질로서는, 불화리튬(ＬｉＦ), 불화세슘(ＣｓＦ), 불화칼슘(ＣａＦ2) 등과 같은 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 그러한 화합물을 사용할 수 있다. 예를 들면 전자수송성을 갖는 물질로 이루어지는 층 중에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 그러한 화합물을 함유시킨 것, 예를 들면 Ａｌｑ 중에 마그네슘(Ｍｇ)을 함유시킨 것 등을 사용할 수 있다. 또한, 전자주입층으로서, 전자수송성을 갖는 물질로 이루어지는 층 중에 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속을 함유한 것을 사용함으로써, 제2 전극(104)으로부터의 전자주입이 효율적으로 이루어지기 때문에 보다 바람직하다.
ＥＬ층(103)의 형성 방법으로서는, 건식법, 습식법을 막론하고, 여러 가지 방법을 사용할 수 있다. 예를 들면 진공증착법, 잉크젯법 또는 스핀 코트법 등을 사용해도 상관없다. 또 각 전극 또는 각 층마다 다른 성막 방법을 사용해서 형성해 도 상관없다.
예를 들면 전술한 재료 중, 고분자화합물을 사용해서 습식법으로 ＥＬ층을 형성해도 좋다. 또는, 저분자의 유기 화합물을 사용해서 습식법으로 형성할 수도 있다. 또한 저분자의 유기 화합물을 사용해서 진공증착법 등의 건식법을 사용해서 ＥＬ층을 형성해도 좋다.
또한 전극에 관해서도, 졸-겔법을 사용해서 습식법으로 형성해도 좋고, 금속재료의 페이스트를 사용해서 습식법으로 형성해도 좋다. 또한 스퍼터링법이나 진공증착법 등의 건식법을 사용해서 형성해도 좋다.
예를 들면 본 발명의 발광소자를 표시장치에 적용하고, 발광층을 따로따로 형성할 경우에는, 발광층은 습식법에 의해 형성하는 것이 바람직하다. 발광층을 잉크젯법을 사용해서 형성함으로써, 대형 기판을 사용했을 경우여도 발광층을 따로따로 형성하는 것이 용이해진다.
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 발광소자는, 제1 전극(102)과 제2 전극(104)의 사이에 전압을 인가함으로써, 전류가 흐르고, ＥＬ층(103)에서 정공과 전자가 재결합하여, 발광하는 것이다.
발광은 제1 전극(102) 또는 제2 전극(104)의 어느 한쪽 또는 양쪽을 통해서 외부로 추출된다. 따라서, 제1 전극(102) 또는 제2 전극(104)의 어느 한쪽 또는 양쪽은, 투광성을 갖는 전극이다. 제1 전극(102)만이 투광성을 갖는 전극일 경우, 도 4a에 나타나 있는 바와 같이 발광은 제1 전극(102)을 통과해서 기판측에서 추출된다. 또한 제2 전극(104)만이 투광성을 갖는 전극일 경우, 도 4b에 나타나 있는 바 와 같이 발광은 제2 전극(104)을 통과해서 기판과 반대측에서 추출된다. 제1 전극(102) 및 제2 전극(104)이 모두 투광성을 갖는 전극일 경우, 도 4c에 나타나 있는 바와 같이 발광은 제1 전극(102) 및 제2 전극(104)을 통해, 기판측 및 기판과 반대측의 양쪽으로부터 추출된다.
이 때 제1 전극(102)과 제2 전극(104)의 사이에 설치되는 층의 구성은, 상기의 것에는 한정되지 않는다. 발광 영역과 금속이 근접함으로써 생기는 소광을 막도록, 제1 전극(102) 및 제2 전극(104)으로부터 떨어진 부위에 정공과 전자가 재결합하는 발광 영역을 설치한 구성이며, 캐리어의 이동을 제어하는 층을 갖는 구성이면, 상기 이외의 것이라도 좋다.
요컨대, 층의 적층구조에 관해서는 특별히 한정되지 않고, 전자수송성이 높은 물질 또는 정공수송성이 높은 물질, 전자주입성이 높은 물질, 정공주입성이 높은 물질, 바이폴라성(전자 및 정공의 수송성이 높은 물질)의 물질 등으로 이루어지는 층과, 본 실시예에서 나타내는 캐리어의 이동을 제어하는 제어층 및 발광층을 적절히 조합하여 구성하면 된다.
또한 전자의 이동을 제어하는 제어층은, 전자의 이동을 제어하는 것이기 때문에, 발광층과 음극으로서 기능하는 전극의 사이에 설치하는 것이 바람직하다. 도 2a에 나타나 있는 바와 같이 전자의 이동을 제어하는 제어층은 발광층에 접하도록 설치하는 것이 보다 바람직하다. 전자의 이동을 제어하는 제어층을 발광층에 접하도록 설치함으로써, 발광층에의 전자주입을 직접 제어할 수 있기 때문에, 발광층 내에 있어서의 캐리어 밸런스의 시간에 따른 변화를 보다 억제할 수 있고, 소자수 명 향상에 있어서 보다 큰 효과를 얻을 수 있다. 또한, 프로세스적으로도 간편해진다.
또한 전자의 이동을 제어하는 제어층은 발광층에 접하도록 설치하는 것이 바람직하고, 그 경우에는, 전자의 이동을 제어하는 제어층에 포함되는 제1 유기 화합물과, 발광층에 많이 포함되어 있는 유기 화합물은, 다른 종류의 유기 화합물인 것이 바람직하다. 특히, 발광층의 구성이, 발광성이 높은 물질을 분산시키는 물질(제3 유기 화합물)과, 발광성이 높은 물질(제4 유기 화합물)을 포함한 경우, 제1 유기 화합물과, 제3 유기 화합물은, 다른 종류의 유기 화합물인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 전자의 이동을 제어하는 제어층으로부터 발광층에의 전자의 이동이, 제1 유기 화합물과 제3 유기 화합물의 사이에 있어서도 억제되어, 전자의 이동을 제어하는 제어층을 설치하는 효과가 보다 높아진다.
단, 도 2b에 나타나 있는 바와 같이 발광층(111)과 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)의 사이에 층이 형성되어 있어도 된다. 도 2b에서는 발광층(111)과 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)의 사이에 제1 전자수송층(113A)을 설치하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)과 전자주입층(115)의 사이에 제2 전자수송층(113B)을 설치한 구성을 나타냈다.
또한 도 3에 나타나 있는 바와 같이 기판(101) 위에, 음극으로서 기능하는 제2 전극(104), ＥＬ층(103), 양극으로서 기능하는 제1 전극(102)이 순차적으로 적층된 구성으로 해도 된다. 도 3a에서는 제2 전극(104) 위에, 전자주입층(115), 전자수송층(113), 전자의 이동을 제어하는 제어층(121), 발광층(111), 정공수송 층(112), 정공주입층(114)이 순차적으로 적층 된 구성을 나타내고 있다. 도 3b에서는 제2 전극(104) 위에, 전자주입층(115), 제2 전자수송층(113B), 전자의 이동을 제어하는 제어층(121), 제1 전자수송층(113A), 발광층(111), 정공수송층(112), 정공주입층(114)이 순차적으로 적층된 구성을 나타내고 있다.
이 때, 본 실시예에 있어서는, 유리, 플라스틱 등으로 이루어지는 기판 위에 발광소자를 제조하고 있다. 일 기판 위에 이러한 발광소자를 복수 제조함으로써 패시브 매트릭스형 발광장치를 제조할 수 있다. 또한 유리, 플라스틱 등으로 이루어지는 기판 위에, 예를 들면 박막 트랜지스터(ＴＦＴ)를 형성하고, ＴＦＴ와 전기적으로 접속된 전극 위에 발광소자를 제조해도 좋다. 이에 따라 ＴＦＴ에 의해 발광소자의 구동을 제어하는 액티브 매트릭스형 발광장치를 제조할 수 있다. 이 때, ＴＦＴ의 구조는, 특별히 한정되지 않는다. 스태거형 ＴＦＴ도 좋고, 역 스태거형 ＴＦＴ도 좋다. 이 때 ＴＦＴ기판에 형성되는 구동용 회로에 있어서도, Ｎ형 및 Ｐ형의 ＴＦＴ로 이루어진 것도 좋고, 혹은 Ｎ형 ＴＦＴ 또는 Ｐ형 ＴＦＴ 중 어느 한쪽으로만 이루어진 것도 좋다. 또한 ＴＦＴ에 사용할 수 있는 반도체막의 결정성에 관해서도 특별히 한정되지 않는다. 비정질반도체막을 사용해도 되고, 결정성 반도체막을 사용해도 된다. 또한 단결정 반도체막을 사용해도 된다. 단결정 반도체막은, 스마트 커트법 등을 사용해서 제조할 수 있다.
이상에서 서술한 것 같이, 본 실시예에서 나타내는 발광소자는, 전자의 이동을 제어하는 제어층(121)을 갖고 있는 점이 특징이다. 제어층에 있어서의 제2 유기 화합물의 농도 및 캐리어 트랩성이 일정한 조건을 만족하도록 함으로써, 열화가 적 고, 장수명의 발광소자를 얻을 수 있다.
이 때, 본 실시예는, 다른 실시예와 적절히 조합하는 것이 가능하다.
(실시예 3)
본 실시예는, 본 발명에 따른 복수의 발광 유닛을 적층한 구성의 발광소자(이하, 적층형 소자라고 한다)의 형태에 대해서, 도 5를 참조해서 설명한다. 이 발광소자는, 제1 전극과 제2 전극의 사이에, 복수의 발광 유닛을 갖는 적층형 발광소자다. 각 발광 유닛의 구성으로서는, 실시예 1∼실시예 2에 나타낸 구성과 같은 구성을 사용할 수 있다. 즉, 실시예 1∼실시예 2에 나타낸 발광소자는, 1개의 발광 유닛을 갖는 발광소자다. 본 실시예에서는, 복수의 발광 유닛을 갖는 발광소자에 관하여 설명한다.
도 5에 있어서, 제1 전극(501)과 제2 전극(502)의 사이에는, 제1 발광 유닛(511)과 제2 발광 유닛(512)이 적층 되어 있다. 제1 전극(501)과 제2 전극(502)은 실시예 2와 같은 것을 적용할 수 있다. 또한 제1 발광 유닛(511)과 제2 발광 유닛(512)은 같은 구성이어도 되고 다른 구성이어도 되며, 그 구성은 실시예 2와 같은 것을 적용할 수 있다.
전하발생층(513)은, 제1 전극(501)과 제2 전극(502)에 전압을 인가했을 때에, 한쪽의 발광 유닛에 전자를 주입하고, 다른 쪽의 발광 유닛에 정공을 주입하는 층이며, 단층이어도, 복수의 층을 적층한 구성이어도 된다. 복수의 층을 적층한 구성으로서는, 정공을 주입하는 층과 전자를 주입하는 층을 적층하는 구성인 것이 바람직하다.
정공을 주입하는 층으로서는, 산화몰리브덴, 산화바나듐, 산화레늄, 산화루테늄 등의 반도체나 절연체를 사용할 수 있다. 또는, 정공수송성이 높은 물질에, 억셉터 물질이 첨가된 구성이어도 된다. 정공수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 포함한 층은, 실시예 2에 나타낸 복합재료이며, 억셉터 물질로서, 7,7,8,8-테트라시아노-2,3,5,6-테트라플루오로퀴노디메탄(약칭:F4-ＴＣＮＱ)이나, 산화바나듐이나 산화몰리브덴이나 산화텅스텐 등의 금속산화물을 포함한다. 정공수송성이 높은 물질로서는, 방향족 아민 화합물, 카르바졸 유도체, 방향족 탄화수소, 고분자화합물, 올리고머, 덴드리머, 폴리머 등, 여러 가지 화합물을 사용할 수 있다. 이 때, 정공수송성이 높은 물질로서는, 정공이동도가 10-6cm2/Vs 이상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 단, 전자보다 정공의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 사용해도 된다. 정공수송성이 높은 물질과 억셉터성 물질을 포함한 복합재료는, 캐리어주입성, 캐리어 수송성이 뛰어나기 때문에, 저전압 구동, 저전류 구동을 실현할 수 있다.
전자를 주입하는 층으로서는, 산화리튬, 불화리튬, 탄산세슘 등의 절연체나 반도체를 사용할 수 있다. 또는, 전자수송성이 높은 물질에, 도너성 물질이 첨가된 구성이어도 된다. 도너성 물질로서는, 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 또는 희토류 금속 또는 원소주기율표에 있어서의 13족에 속하는 금속 및 그 산화물, 탄산염을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 리튬(Ｌｉ), 세슘(Ｃｓ), 마그네슘(Ｍｇ), 칼슘(Ｃａ), 이테르븀(Ｙｂ), 인듐(Ｉｎ), 산화리튬, 탄산세슘 등을 사용하는 것이 바람직하다. 또한 테트라티아나프타센과 같은 유기 화합물을 도너성 물질로서 사용해도 된다. 전자수송성이 높은 물질로서는, 실시예 2에 나타낸 재료를 사용할 수 있다. 이 때, 전자수송성이 높은 물질로서는, 전자이동도가 10-6cm2/Vs 이상인 것을 적용하는 것이 바람직하다. 단, 정공보다 전자의 수송성이 높은 물질이면, 이것들 이외의 것을 사용해도 된다. 전자수송성이 높은 물질과 도너성 물질을 갖는 복합재료는, 캐리어주입성, 캐리어 수송성이 뛰어나기 때문에, 저전압 구동, 저전류 구동을 실현할 수 있다.
또한 전하발생층(513)으로서, 실시예 2에 나타낸 전극재료를 사용할 수도 있다. 예를 들면 정공수송성이 높은 물질과 금속산화물을 포함한 층과 투명도전막을 조합해서 형성해도 좋다. 이 때, 빛 추출 효율의 관점에서, 전하발생층은 투광성이 높은 층으로 하는 것이 바람직하다.
어떻든 간에, 제1 발광 유닛(511)과 제2 발광 유닛(512)에 끼워지는 전하발생층(513)은, 제1 전극(501)과 제2 전극(502)에 전압을 인가했을 때에, 한쪽의 발광 유닛에 전자를 주입하고, 다른 쪽의 발광 유닛에 정공을 주입하는 것이면 된다. 예를 들면 제1 전극의 전위 쪽이 제2 전극의 전위보다 높아지도록 전압을 인가했을 경우, 전하발생층(513)은, 제1 발광 유닛(511)에 전자를 주입하고, 제2 발광 유닛(512)에 정공을 주입하는 것이면 어떠한 구성이어도 좋다.
본 실시예에서는, 2개의 발광 유닛을 갖는 발광소자에 관하여 설명했지만, 마찬가지로, 3개 이상의 발광 유닛을 적층한 발광소자에 대해서도, 마찬가지로 적 용하는 것이 가능하다. 본 실시예에 관련되는 발광소자와 같이, 한 쌍의 전극간에 복수의 발광 유닛을 전하발생층으로 구분해서 배치함으로써 전류밀도를 낮게 유지한 상태에서, 고휘도의 발광이 가능하며, 그 때문에 장수명소자를 실현할 수 있다. 또한 조명을 응용예로 한 경우에는, 전극재료의 저항에 의한 전압강하를 작게 할 수 있으므로, 대면적에서의 균일 발광이 가능해 진다. 또한 저전압구동이 가능해서 소비 전력이 낮은 발광장치를 실현할 수 있다.
또한 각각의 발광 유닛의 발광색을 다르게 함으로써, 발광소자 전체로서, 원하는 색의 발광을 얻을 수 있다. 예를 들면 2개의 발광 유닛을 갖는 발광소자에 있어서, 제1 발광 유닛의 발광색과 제2 발광 유닛의 발광색을 보색의 관계가 되도록 함으로써 발광소자 전체로서 백색 발광하는 발광소자를 얻는 것도 가능하다. 이 때, 보색이란, 혼합하면 무채색이 되는 색들을 이른다. 즉, 보색의 관계에 있는 색을 발광하는 물질로부터 얻어지는 빛을 혼합하면, 백색 발광을 얻을 수 있다. 또한 3개의 발광 유닛을 갖는 발광소자의 경우에도 마찬가지로, 예를 들면 제1 발광 유닛의 발광색이 적색이며, 제2 발광 유닛의 발광색이 녹색이며, 제3 발광 유닛의 발광색이 청색일 경우, 발광소자 전체로서는, 백색 발광을 얻을 수 있다.
이 때, 본 실시예는, 다른 실시예와 적절히 조합하는 것이 가능하다.
(실시예 4)
본 실시예에서는, 본 발명의 발광소자를 갖는 발광장치에 관하여 설명한다.
본 실시예에서는, 화소부에 본 발명의 발광소자를 갖는 발광장치에 대해서 도 6을 사용하여 설명한다. 이 때, 도 6a는, 발광장치를 나타내는 평면도, 도 6b는 도 6a를 A-A' 및 B-B'로 절단한 단면도다. 이 발광장치는, 발광소자의 발광을 제어하는 것으로서, 점선으로 표시된 구동회로부(소스측 구동회로)(601), 화소부(602), 구동회로부(게이트측 구동회로)(603)를 포함하고 있다. 또한 604는 밀봉기판, 605는 씰재이며, 씰재(605)로 둘러싸인 내측은, 공간(607)으로 되어 있다.
이 때, 인회 배선(608)은 소스측 구동회로(601) 및 게이트측 구동회로(603)에 입력되는 신호를 전송하기 위한 배선이며, 외부입력 단자가 되는 ＦＰＣ(플랙시블 프린트 서킷)(609)로부터 비디오신호, 클록 신호, 스타트 신호, 리셋 신호 등을 받는다. 또한, 여기에서는 ＦＰＣ밖에 도시하지 않았지만, 이 ＦＰＣ에는 프린트배선기판(ＰＷＢ)이 장착되어 있어도 된다. 본 명세서에 있어서의 발광장치에는, 발광장치 본체뿐만 아니라, 거기에 ＦＰＣ 혹은 ＰＷＢ가 부착된 상태도 포함하는 것으로 한다.
다음에 단면구조에 대해서 도 6b를 사용하여 설명한다. 소자기판(610) 위에는 구동회로부 및 화소부가 형성되어 있지만, 여기에서는, 구동회로부인 소스측 구동회로(601)와, 화소부(602) 중의 하나의 화소가 나타나 있다.
이 때, 소스측 구동회로(601)는 N채널형 ＴＦＴ(623)와 P채널형 ＴＦＴ(624)를 조합한 ＣＭＯＳ회로가 형성된다. 또한 구동회로는, 여러 가지 ＣＭＯＳ회로, ＰＭＯＳ회로 혹은 ＮＭＯＳ회로로 형성해도 좋다. 또한 본 실시예에서는, 화소부가 형성된 기판과 동일 기판 위에 구동회로를 형성한 드라이버 일체형을 나타내지만, 반드시 그럴 필요는 없고, 화소부가 형성된 기판 위가 아닌 구동회로를 외부에 형성할 수도 있다.
또한 화소부(602)는 스위칭용 ＴＦＴ(611)와, 전류제어용 ＴＦＴ(612)와 그 드레인에 전기적으로 접속된 제1 전극(613)을 포함한 복수의 화소에 의해 형성된다. 이 때, 제1 전극(613)의 단부를 덮어서 절연물(614)이 형성되어 있다. 여기에서는, 포지티브형 감광성 아크릴수지막을 사용함으로써 형성한다.
또한 피복성을 양호한 것으로 하기 위해서, 절연물(614)의 상단부 또는 하단부에 곡률을 갖는 곡면이 형성되도록 한다. 예를 들면 절연물(614)의 재료로서 포지티브형 감광성 아크릴을 사용했을 경우, 절연물(614)의 상단부에만 곡률반경(0.2μm∼3μm)을 갖는 곡면을 갖게 하는 것이 바람직하다. 또한 절연물(614)로서, 빛의 조사에 의해 에칭제에 불용해성이 되는 네거티브형, 또는 빛의 조사에 의해 에칭제에 용해성이 되는 포지티브형을 모두 사용할 수 있다.
제1 전극(613) 위에는, ＥＬ층(616), 및 제2 전극(617)이 각각 형성되어 있다. 여기에서, 제1 전극(613)에 사용하는 재료로서는, 여러 가지 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물을 사용할 수 있다. 제1 전극을 양극으로서 사용할 경우에는, 그 중에서도, 일함수가 큰(일함수 4.0eV 이상) 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 규소를 함유한 산화인듐-산화주석막, 산화인듐-산화아연막, 질화티타늄막, 크롬막, 텅스텐막, Ｚｎ막, Ｐｔ막 등의 단층 막 외에도, 질화 티타늄과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과의 적층, 질화 티타늄 막과 알루미늄을 주성분으로 하는 막과 질화 티타늄 막과의 3층 구조 등의 적층막을 사용할 수 있다. 이 때, 적층구조로 하면, 배선으로서의 저항도 낮고, 양호한 오믹 콘택이 얻어져, 한층 더 양극으로서 기능시 킬 수 있다.
또한 ＥＬ층(616)은, 증착 마스크를 사용한 증착법, 잉크젯법, 스핀 코트법 등의 여러 가지 방법에 의해 형성된다. ＥＬ층(616)은, 실시예 1∼실시예 2에 나타낸 캐리어의 이동을 제어하는 제어층을 갖고 있다. 또한 ＥＬ층(616)을 구성하는 재료로서는, 저분자화합물, 또는 고분자화합물(올리고머, 덴드리머를 포함한다)을 사용해도 된다. 또한 ＥＬ층에 사용하는 재료로서는, 유기 화합물뿐만 아니라, 무기 화합물을 사용해도 된다.
또한 제2 전극(617)에 사용하는 재료로서는, 여러 가지의 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물을 사용할 수 있다. 제2 전극을 음극으로서 사용할 경우에는, 그 중에서도, 일함수가 작은(일함수 3.8eV 이하) 금속, 합금, 전기전도성 화합물, 및 이것들의 혼합물 등을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들면 원소주기율표의 1족 또는 2족에 속하는 원소, 즉 리튬(Ｌｉ)이나 세슘(Ｃｓ) 등의 알칼리 금속, 및 마그네슘(Ｍｇ), 칼슘(Ｃａ), 스트론튬(Ｓｒ) 등의 알칼리 토금속, 및 이것들을 포함한 합금(ＭｇＡｇ, ＡｌＬｉ) 등을 들 수 있다. 이 때, ＥＬ층(616)에서 생긴 빛을 제2 전극(617)을 투과시킬 경우에는, 제2 전극(617)으로서, 막 두께를 얇게 한 금속박막과, 투명 도전막(산화인듐-산화주석(ＩＴＯ), 규소 혹은 산화규소를 함유한 산화인듐-산화주석, 산화인듐-산화아연(ＩＺＯ), 산화텅스텐 및 산화아연을 함유한 산화인듐(ＩＷＺＯ) 등)과의 적층막을 사용하는 것도 가능하다.
또 씰재(605)로 밀봉기판(604)를 소자기판(610)과 접착하는 것에 의해, 소자 기판(610), 밀봉기판(604), 및 씰재(605)로 둘러싸인 공간(607)에 발광소자(618)가 구비된 구조로 되어 있다. 이 때, 공간(607)에는, 충전재가 충전되어 있고, 불활성 기체(질소나 아르곤 등)가 충전되는 경우 외에도, 씰재(605)가 충전되는 경우도 있다.
이 때, 씰재(605)에는 에폭시계 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 이들 재료는 가능한 한 수분이나 산소를 투과하지 않는 재료인 것이 바람직하다. 또한 밀봉기판(604)에 사용하는 재료로서 유리 기판이나 석영기판 외에도, ＦＲＰ(Fiberglass-Reinforced Plastics), ＰＶＦ(폴리비닐 플로라이드), 폴리에스테르 또는 아크릴 등으로 이루어진 플라스틱 기판을 사용할 수 있다.
이상과 같이 해서, 본 발명의 발광소자를 갖는 발광장치를 얻을 수 있다.
본 발명의 발광장치는, 실시예 1∼실시예 2에 나타낸 발광소자를 갖는다. 그 때문에 열화가 적고, 수명이 긴 발광장치를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 실시예에서는, 트랜지스터에 의해 발광소자의 구동을 제어하는 액티브 매트릭스형 발광장치에 관하여 설명했지만, 그 밖에, 패시브 매트릭스형 발광장치에도 본 발명을 적용할 수 있다. 도 7에는 본 발명을 적용해서 제조한 패시브 매트릭스형 발광장치를 나타낸다. 이 때, 도 7a는, 발광장치를 나타내는 사시도, 도 7b는 도 7a를 X-Y로 절단한 단면도다. 도 7에 있어서, 기판(951) 위에는, 전극(952)과 전극(956)과의 사이에는 ＥＬ층(955)이 설치된다. 전극(952)의 단부는 절연층(953)으로 덮여 있다. 그리고, 절연층(953) 위에는 분리벽층(954)이 설치된다. 분리벽층(954)의 측벽은, 기판면에 가까워짐에 따라, 한쪽 벽과 다른 쪽 벽과 의 간격이 좁아져 가는 경사를 갖는다. 즉, 분리벽층(954)의 짧은 변 방향의 단면은, 사다리꼴 형상이며, 아랫변(절연층(953)의 면 방향과 같은 방향을 향하고, 절연층(953)과 접하는 변)이 윗변(절연층(953)의 면 방향과 같은 방향을 향하고, 절연층(953)과 접하지 않는 변)보다 짧다. 이렇게, 분리벽층(954)을 설치함으로써, 음극을 패터닝할 수 있다. 또한 패시브 매트릭스형 발광장치에 있어서도, 열화가 적고, 수명이 긴 본 발명의 발광소자를 포함함으로써, 수명이 긴 발광장치를 얻을 수 있다.
이 때, 본 실시예는, 다른 실시예와 적절히 조합하는 것이 가능하다.
(실시예 5)
본 실시예에서는, 실시예 3에 나타내는 발광장치를 그 일부에 포함한 본 발명의 전자기기에 관하여 설명한다. 본 발명의 전자기기는, 실시예 1∼실시예 2에 나타낸 발광소자를 갖고, 수명이 긴 표시부를 갖는다.
본 발명의 발광장치를 사용해서 제조된 전자기기로서, 비디오 카메라, 디지털 카메라, 고글형 디스플레이, 네비게이션 시스템, 음향재생장치(카 오디오, 오디오 컴포넌트 시스템 등), 컴퓨터, 게임 기기, 휴대 정보단말(모바일 컴퓨터, 휴대전화, 휴대형 게임기 또는 전자서적 등), 기록 매체를 구비한 화상재생장치(구체적으로는 ＤＶＤ(Digital Versatile Disc)) 등의 기록 매체를 재생하고, 그 화상을 표시할 수 있는 표시장치를 구비한 장치) 등을 들 수 있다. 이들 전자기기의 구체적인 예를 도 8에 나타낸다.
도 8a는 본 실시예에 관련되는 텔레비전 장치이며, 케이싱(9101), 지지 대(9102), 표시부(9103), 스피커부(9104), 비디오 입력 단자(9105) 등을 포함한다. 이 텔레비전 장치에 있어서, 표시부(9103)는, 실시예 1∼실시예 2에 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 열화가 적고, 장수명인 특징이 있다. 그 발광소자로 구성되는 표시부(9103)도 같은 특징이 있기 때문에, 이 텔레비전 장치는 화질의 열화가 적다. 이러한 특징에 의해, 텔레비전 장치에 있어서, 열화 보상 기능을 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있으므로, 케이싱(9101)이나 지지대(9102)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 실시예에 관련되는 텔레비전 장치는, 고화질 및 소형 경량화를 꾀하기 때문에, 그것에 의해 주환경에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 8b는 본 실시예에 관련되는 컴퓨터이며, 본체(9201), 케이싱(9202), 표시부(9203), 키보드(9204), 외부접속 포트(9205), 포인팅 디바이스(9206) 등을 포함한다. 이 컴퓨터에 있어서, 표시부(9203)는, 실시예 1∼실시예 2에 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 열화가 적고, 장수명인 특징이 있다. 그 발광소자로 구성되는 표시부(9203)도 같은 특징이 있기 때문에, 이 컴퓨터는 화질의 열화가 적다. 이러한 특징에 의해, 컴퓨터에 있어서, 열화 보상 기능을 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있으므로, 본체(9201)나 케이싱(9202)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 실시예에 관련되는 컴퓨터는, 고화질 및 소형 경량화를 꾀하기 때문에, 환경에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 8c는 카메라이며, 본체(9301), 표시부(9302), 케이싱(9303), 외부접속 포 트(9304), 리모트 컨트롤 수신부(9305), 수상부(9306), 배터리(9307), 음성입력부(9308), 조작 키(9309), 접안부(9310) 등을 포함한다. 이 카메라에 있어서, 표시부(9302)는, 실시예 1∼실시예 2에서 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 열화가 적고, 장수명인 특징이 있다. 그 발광소자로 구성되는 표시부(9302)도 같은 특징이 있기 때문에, 이 카메라는 화질의 열화가 적다. 이러한 특징에 의해, 카메라에 있어서, 열화 보상 기능을 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있으므로, 본체(9301)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 실시예에 관련되는 카메라는, 고화질 및 소형 경량화를 꾀하기 때문에, 휴대에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 8d는 본 실시예에 관련되는 휴대전화이며, 본체(9401), 케이싱(9402), 표시부(9403), 음성입력부(9404), 음성출력부(9405), 조작 키(9406), 외부접속 포트(9407), 안테나(9408) 등을 포함한다. 이 휴대전화에 있어서, 표시부(9403)는, 실시예 1∼실시예 2에서 설명한 것과 같은 발광소자를 매트릭스 모양으로 배열해서 구성되어 있다. 해당 발광소자는, 열화가 적고, 장수명인 특징이 있다. 그 발광소자로 구성되는 표시부(9403)도 같은 특징이 있기 때문에, 이 휴대전화는 화질의 열화가 적다. 이러한 특징에 의해, 휴대전화에 있어서, 열화 보상 기능을 대폭 삭감, 혹은 축소할 수 있으므로, 본체(9401)나 케이싱(9402)의 소형 경량화를 꾀하는 것이 가능하다. 본 실시예에 관련되는 휴대전화는, 고화질 및 소형 경량화를 꾀하기 때문에, 휴대에 적합한 제품을 제공할 수 있다.
도 9에는, 도 8d와는 다른 구성의 휴대전화의 일례를 게시한다. 도 9a가 정 면도, 도 9b가 배면도, 도 9c가 전개도다. 도 9에 나타내는 휴대전화는, 전화와 휴대 정보단말의 쌍방의 기능을 갖추고 있어, 컴퓨터를 내장하여, 음성통화 이외에도 여러 가지 데이터 처리가 가능한 소위 스마트폰이다.
도 9에 나타내는 휴대전화는, 2개의 케이싱(1001 및 1002)으로 구성되어 있다. 케이싱(1001)에는, 표시부(1101), 스피커(1102), 마이크로폰(1103), 조작 키(1104), 포인팅 디바이스(1105), 카메라용 렌즈(1106), 외부접속 단자(1107), 이어폰 단자(1108) 등을 구비하고, 케이싱(1002)에는, 키보드(1201), 외부 메모리 슬롯(1202), 카메라용 렌즈(1203), 라이트(1204) 등을 구비하고 있다. 또한 안테나는 케이싱(1001) 내부에 내장되어 있다.
또한 상기 구성에 더해서, 비접촉 ＩＣ칩, 소형 기록 장치 등을 내장해도 된다.
표시부(1101)에는, 실시예 3에 나타낸 발광장치를 내장할 수 있고, 사용 형태에 따라 표시의 방향이 적절히 변화된다. 표시부(1101)와 동일 면 위에 카메라용 렌즈(1106)를 구비하고 있기 때문에, 영상 전화가 가능하다. 또한 표시부(1101)를 파인더로 하고 카메라용 렌즈(1203) 및 라이트(1204)로 정지화상 및 동영상의 촬영이 가능하다. 스피커(1102) 및 마이크로폰(1103)은 음성통화에 한정되지 않고, 영상 전화, 녹음, 재생 등이 가능하다. 조작 키(1104)에서는, 전화의 발착신, 전자우편 등의 간단한 정보입력, 화면의 스크롤, 커서 이동 등이 가능하다. 또한 중합된 케이싱(1001)과 케이싱(1002)(도 9a)은, 슬라이드 하여, 도 9c와 같이 전개하고, 휴대 정보단말로 사용할 수 있다. 이 경우, 키보드(1201), 포인팅 디바이스(1105) 를 사용해 원활한 조작이 가능하다. 외부접속 단자(1107)는 ＡＣ어댑터 및 ＵＳＢ케이블 등의 각종 케이블과 접속 가능하고, 충전 및 컴퓨터 등과의 데이터통신이 가능하다. 또한 외부 메모리 슬롯(1202)에 기록 매체를 삽입함으로써 대량의 데이터 보존 및 이동에 대응할 수 있다.
또한 상기 기능에 더해서, 적외선 통신 기능, 텔레비전 수신 기능 등을 구비한 것도 좋다.
도 10은 음향재생장치, 구체적인 예로서 카 오디오이며, 본체(701), 표시부(702), 조작 스위치(703, 704)를 포함한다. 표시부(702)는 실시예 3의 발광장치(패시브 매트릭스형 또는 액티브 매트릭스형)로 실현할 수 있다. 또한 이 표시부(702)는 세그먼트 방식의 발광장치로 형성해도 좋다. 어떻든 간에, 본 발명에 따른 발광소자를 사용함으로써, 차량용 전원(12∼42V)을 사용하여, 수명이 긴 표시부를 구성할 수 있다. 또한 본 실시예에서는 차량용 오디오를 나타내지만, 휴대형이나 가정용의 오디오 장치에 사용해도 된다.
도 11은, 그 일례로서 디지털 플레이어를 나타내고 있다. 도 11에 나타내는 디지털 플레이어는, 본체(710), 표시부(711), 메모리부(712), 조작부(713), 이어폰(714) 등을 포함하고 있다. 또한, 이어폰(714) 대신에 헤드폰이나 무선식 이어폰을 사용할 수 있다. 표시부(711)로서, 실시예 3의 발광장치(패시브 매트릭스형 또는 액티브 매트릭스형)로 실현할 수 있다. 또한 이 표시부(711)는 세그먼트 방식의 발광장치로 형성해도 좋다. 어떻든 간에, 본 발명에 따른 발광소자를 사용함으로써, 이차전지(니켈-수소전지 등)를 사용해도 표시가 가능하고, 수명이 긴 표시부를 구성할 수 있다. 메모리부(712)는, 하드 디스크나 불휘발성 메모리를 사용하고 있다. 예를 들면 기록 용량이 20∼200기가바이트(ＧＢ)인 ＮＡＮＤ형 불휘발성 메모리를 사용하고, 조작부(713)를 조작함으로써, 영상이나 음성(음악)을 기록, 재생할 수 있다. 이 때, 표시부(702) 및 표시부(711)는 흑색의 배경으로 백색의 문자를 표시함으로써 소비 전력을 억제할 수 있다. 이것은 휴대형 오디오 장치에 있어서 특히 효과적이다.
이상과 같이, 본 발명을 적용해서 제조한 발광장치의 적용 범위는 극히 넓고, 이 발광장치를 모든 분야의 전자기기에 적용하는 것이 가능하다. 본 발명을 적용함으로써, 열화가 적고, 장수명의 표시부를 갖는 전자기기를 제조하는 것이 가능해진다.
또한 본 발명을 적용한 발광장치는, 조명장치로 사용할 수도 있다. 본 발명을 적용한 발광소자를 조명장치로 사용하는 일 형태를, 도 12를 사용하여 설명한다.
도 12에는, 본 발명이 관련되는 발광장치를 사용한 조명장치로서 사용한 전자기기의 일례로서, 본 발명을 적용한 발광장치를 백라이트로서 사용한 액정표시장치를 나타낸다. 도 12에 나타낸 액정표시장치는, 케이싱(901), 액정층(902), 백라이트(903), 케이싱(904)을 갖고, 액정층(902)은, 드라이버ＩＣ(905)와 접속되어 있다. 또한 백라이트(903)에는, 본 발명을 적용한 발광장치가 사용되고, 단자(906)에 의해, 전류가 공급된다.
본 발명에 따른 발광장치는 초박형이고 장수명이기 때문에, 본 발명에 따른 발광장치를 액정표시장치의 백라이트로 사용함으로써, 표시장치의 초박형화, 장수명화도 가능해 진다. 또한 본 발명에 따른 발광장치는, 면발광의 조명장치이며 대면적화도 가능하기 때문에, 백라이트의 대면적화가 가능해서, 액정표시장치의 대면적화도 가능해진다.
도 13은, 본 발명을 적용한 발광장치를, 조명장치인 전기 스탠드로서 사용한 예다. 도 13에 나타내는 전기 스탠드는, 케이싱(2001)과, 광원(2002)을 갖고, 광원(2002)으로서, 본 발명의 발광장치가 이용되고 있다. 본 발명의 발광장치는 장수명이기 때문에, 전기 스탠드도 장수명이다.
도 14는, 본 발명을 적용한 발광장치를, 실내의 조명장치(3001)로서 사용한 예다. 본 발명의 발광장치는 대면적화도 가능하기 때문에, 대면적의 조명장치로서 사용할 수 있다. 또한 본 발명의 발광장치는, 장수명이기 때문에, 장수명의 조명장치로서 사용하는 것이 가능해 진다. 이렇게, 본 발명을 적용한 발광장치를, 실내의 조명장치(3001)로서 사용한 방에, 도 8a에 설명한 바와 같은, 본 발명에 따른 텔레비전 장치(3002)를 설치해서 공영방송이나 영화를 감상할 수 있다. 이러한 경우, 두 장치는 장수명이므로, 조명장치나 텔레비전 장치의 교체 횟수를 줄일 수 있어, 환경에 대한 부하를 저감할 수 있다.
이 때, 본 실시예는, 다른 실시예와 적절히 조합하는 것이 가능하다.
[실시예 1]
본 실시예에서는, 후술하는 실시예에서 제조한 발광소자의 전자의 이동을 제어하는 제어층에 사용한, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ), 2,3,5,8-테트라페닐퀴녹살린(약칭:ＴＰＱ), 쿠마린 545T(약칭:C545T), N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)의 환원 반응 특성에 대해서, 사이클릭 볼타메트리(ＣＶ) 측정에 의해 조사했다. 또한 그 측정으로부터, Ａｌｑ, ＴＰＱ, C545T, ＤＰＱｄ의 LUMO 준위를 구했다. 측정에는, 전기화학 애널라이저(B·A·S(주) 제품, 형식번호:ＡＬＳ모델 600A 또는 600C)를 사용했다.
ＣＶ측정에 있어서의 용액은, 용매로서 탈수 디메틸포름아미드(ＤＭＦ)((주)알드리치제, 99.8%, 카탈로그 번호:22705-6)를 사용하고, 지지전해질인 과염소산 테트라-n-부틸암모늄(n-Ｂｕ4ＮＣｌＯ4)((주) 토쿄 화성제, 카탈로그 번호:T0836)을 100mmol/L의 농도가 되도록 용해시키고, 측정 대상을 2mmol/L의 농도가 되도록 용해시켜서 조제했다. 다만, 용해성이 낮아, 2mmol/L의 농도로 용해할 수 없는 것에 대해서는, 잔류물을 여별한 후, 여과액을 사용해서 측정을 행했다. 또한 작용전극으로서는 백금전극(B·A·S(주) 제품, ＰＴＥ백금전극)을, 보조전극으로서는 백금전극(B·A·S(주) 제품, ＶＣ-3용 Ｐｔ카운터 전극(5cm))을, 참조전극으로서는 Ａｇ/Ａｇ+전극(B·A·S(주) 제품, ＲＥ7 비수 용매계 참조전극)을 각각 사용했다. 이 때, 측정은 실온(20∼25도)에서 행했다. 또한 ＣＶ측정시의 스캔 속도는, 0.1V/sec로 통일했다.
(참조전극의 진공준위에 대한 포텐셜에너지의 산출)
우선, 본 실시예에서 사용하는 참조전극(Ａｇ/Ａｇ+전극)의 진공준위에 대한 포텐셜에너지(eV)를 산출했다. 즉, Ａｇ/Ａｇ+전극의 페르미 준위를 산출했다. 메탄올 중에 있어서의 페로센의 산화환원전위는, 표준 수소전극에 대하여 +0.610[V vs. SHE]인 것이 알려져 있다(참고 문헌:Christian R. Goldsmith et al., J. Am. Chem. Soc., Vol. 124, No. 1, 83-96, 2002). 한편, 본 실시예에서 사용하는 참조전극을 사용하여, 메탄올 중에 있어서의 페로센의 산화환원전위를 구한 결과, +0.11V[vs. Ag/Ag+]이었다. 따라서, 본 실시예에서 사용하는 참조전극의 포텐셜에너지는, 표준 수소전극에 대하여 0.50[eV] 낮게 되어 있다는 것을 알았다.
여기에서, 표준 수소전극의 진공준위로부터의 포텐셜에너지는 -4.44eV인 것이 알려져 있다(참고 문헌:오니시 토시히로·코야마 타마미 저, 고분자ＥＬ재료(공립 출판), p.64-67). 이상으로부터, 본 실시예에서 사용하는 참조전극의 진공준위에 대한 포텐셜에너지는, -4.44-0.50=-4.94[eV]라고 산출할 수 있었다.
(측정예 1:Ａｌｑ)
우선, 본 측정예에서, ＣＶ측정으로부터의 LUMO 준위의 산출에 대해서 상세히 설명한다. Ａｌｑ의 환원 반응 특성의 ＣＶ측정 결과를 도 16에 나타낸다. 이 때, 환원 반응 특성의 측정은, 참조전극에 대한 작용전극의 전위를 -0.98V로부터 -2.50V까지 주사한 후, -2.50V로부터 -0.98V까지 주사했다.
도 16에 나타나 있는 바와 같이 환원 피크 전위 Ｅｐｃ는, -2.21V이었다. 또한 산화 피크 전위 ＥＰａ는 -2.07V이었다. 따라서, 반파전위(Ｅｐｃ과 ＥＰａ의 중간의 전위)는 -2.14V라고 산출할 수 있다. 이것은, Ａｌｑ는 -2.14[V vs. Ag/Ag+] 의 전기 에너지에 의해 환원되는 것을 나타내고 있고, 이 에너지는 LUMO 준위에 해당한다. 여기에서, 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 사용하는 참조전극의 진공준위에 대한 포텐셜에너지는, -4.94[eV]이기 때문에, Ａｌｑ의 LUMO 준위는, -4.94-(-2.14)=-2.80[eV]인 것을 알았다.
(측정예 2:ＴＰＱ)
ＴＰＱ의 환원 반응 특성의 ＣＶ측정 결과를 도 17에 나타낸다. 이 때, 환원 반응 특성의 측정은, 참조전극에 대한 작용전극의 전위를 -1.48V로부터 -2.65V까지 주사한 후, -2.65V로부터 -1.48V까지 주사했다.
도 17에 나타나 있는 바와 같이 환원 피크 전위 Ｅｐｃ는, -1.94V이었다. 또한 산화 피크 전위 ＥＰａ는 -1.85V이었다. 따라서, 반파전위(Ｅｐｃ과 ＥＰａ의 중간의 전위)는 -1.90V라고 산출할 수 있다. 이것은, ＴＰＱ는 -1.90[V vs. Ag/Ag+]의 전기 에너지에 의해 환원되는 것을 나타내고 있고, 이 에너지는 LUMO 준위에 해당한다. 여기에서, 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 사용하는 참조전극의 진공준위에 대한 포텐셜에너지는, -4.94[eV]이기 때문에, ＴＰＱ의 LUMO 준위는, -4.94-(-1.90)=-3.05[eV]인 것을 알았다.
(측정예 3:C545T)
C545T의 환원 반응 특성의 ＣＶ측정 결과를 도 18에 나타낸다. 이 때, 환원 반응 특성의 측정은, 참조전극에 대한 작용전극의 전위를 -1.14V로부터 -2.50V까지 주사한 후, -2.50V로부터 -1.14V까지 주사했다.
도 18에 나타나 있는 바와 같이 환원 피크 전위 Ｅｐｃ는, -1.89V이었다. 또한 산화 피크 전위 ＥＰａ는 -1.79V이었다. 따라서, 반파전위(Ｅｐｃ과 ＥＰａ의 중간의 전위)는 -1.84V라고 산출할 수 있다. 이것은, C545T는 -1.84[V vs. Ag/Ag+]의 전기 에너지에 의해 환원되는 것을 나타내고 있고, 이 에너지는 LUMO 준위에 해당한다. 여기에서, 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 사용하는 참조전극의 진공준위에 대한 포텐셜에너지는, -4.94[eV]이기 때문에, C545T의 LUMO 준위는, -4.94-(-1.84)=-3.10[eV]인 것을 알았다.
(측정예 4:ＤＰＱｄ)
ＤＰＱｄ의 환원 반응 특성의 ＣＶ측정 결과를 도 19에 나타낸다. 이 때, 환원 반응 특성의 측정은, 참조전극에 대한 작용전극의 전위를 -0.95V로부터 -2.40V까지 주사한 후, -2.40V로부터 -0.95V까지 주사했다.
도 19에 나타나 있는 바와 같이 환원 피크 전위 Ｅｐｃ는, -1.70V이었다. 또한 산화 피크 전위 ＥＰａ는 -1.62V이었다. 따라서, 반파전위(Ｅｐｃ과 ＥＰａ의 중간의 전위)는 -1.66V라고 산출할 수 있다. 이것은, ＤＰＱｄ는 -1.66[V vs. Ag/Ag+]의 전기 에너지에 의해 환원되는 것을 나타내고 있고, 이 에너지는 LUMO 준위에 해당한다. 여기에서, 전술한 바와 같이, 본 실시예에서 사용하는 참조전극의 진공준위에 대한 포텐셜에너지는, -4.94[eV]이기 때문에, ＤＰＱｄ의 LUMO 준위는, -4.94-(-1.66)=-3.28[eV]인 것을 알았다.
이상의 측정 결과로부터, ＴＰＱ의 LUMO 준위는 Ａｌｑ에 비해 0.25[eV] 낮 고, C545T의 LUMO 준위는 Ａｌｑ에 비해 0.30[eV] 낮고, ＤＰＱｄ의 LUMO 준위는 Ａｌｑ에 비해 0.48[eV] 낮은 것을 알았다.
[실시예 2]
본 실시예에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 15를 사용하여 설명한다. 본 실시예에서 사용한 재료의 구조식을 이하에 나타낸다. 본 실시예에서는, 제어층(2114)에 있어서의 제1 유기 화합물로서 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을, 제2 유기 화합물로서 2,3,5,8-테트라페닐퀴녹살린(약칭:ＴＰＱ)을 사용한 발광소자에 관한 것으로서, ＴＰＱ의 농도를 변화시켰을 경우의 소자의 수명에 대해서 검증했다.
우선 이하에, 본 실시예의 발광소자의 제조 방법을 나타낸다.
(발광소자 1)
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화규소를 포함한 인듐 주석산화물(약칭:ＩＴＳＯ)을 스퍼터링법으로 성막하여, 제1 전극(2102)을 형성했다. 이 때, 그 막 두께는 110nm로 하고 전극면적은 2mm×2mm로 했다.
다음에 제1 전극(2102)이 형성된 면이 아래쪽이 되도록, 제1 전극(2102)이 형성된 기판을 진공증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정했다. 성막실을 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제1 전극(2102) 위에, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)과 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물이 복합되어서 이루어진 복합재료를 포함한 층(2111)을 형성했다. 그 막 두께는 50nm로 하고, ＮＰＢ과 산화몰리브덴(VI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=ＮＰＢ:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이 때, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2111) 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)을 10nm의 막 두께가 되도록 성막하고, 정공수송층(2112)를 형성했다.
다음에 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ)과 N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ)을 공증착함으로써, 정공수송층(2112) 위에 30nm의 막 두께의 발광층(2113)을 형성했다. 여기에서, ＣｚＰａ와 2ＰＣＡＰＡ와의 중량비는, 1:0.05(=ＣｚＰａ:2ＰＣＡＰＡ)가 되도록 조절했다.
다음에 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)과 2,3,5,8-테트라페닐퀴녹살린(약칭:ＴＰＱ)을 공증착함으로써, 발광층(2113) 위에 10nm의 막 두께의 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)을 형성했다. 여기에서, Ａｌｑ와 ＴＰＱ와의 중량비는, 1:0.005(=Ａｌｑ:ＴＰＱ)가 되도록 조절했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 제어층(2114) 위에, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을 30nm의 막 두께가 되도록 성막하고, 전자수송층(2115)을 형성했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 전자수송층(2115) 위에, 불화리튬을 1nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자주입층(2116)을 형성했다.
마지막으로, 저항가열에 의한 증착법을 사용하고, 전자주입층(2116) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 제2 전극(2104)을 형성함으로써 발광소자 1을 제조했다.
(발광소자 2)
발광소자 1과 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＴＰＱ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＴＰＱ와의 중량비가, 1:0.01(=Ａｌｑ:ＴＰＱ)이 되도록 조절하여, 발광소자 2를 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 1과 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 3)
발광소자 1과 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＴＰＱ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＴＰＱ와의 중량비가, 1:0.05(=Ａｌｑ:ＴＰＱ)가 되도록 조절하여, 발광소자 2를 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 1과 마찬가지로 제조했다.
(비교 발광소자 4)
발광소자 1과 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)을 설치하지 않는 구성으로 했다. 즉, 발광층 위에, Ａｌｑ를 40nm의 막 두께가 되도록 성막하고, 전자수송층을 형성했다. 그 외에는 발광소자 1과 마찬가지로 제조했다.
이상에 의해 얻어진 발광소자 1∼발광소자 3 및 비교 발광소자 4를, 질소분위기의 글로브박스 내에서, 발광소자가 대기에 노출하지 않도록 밀봉하는 작업을 행한 후, 이들 발광소자의 동작 특성에 대해서 측정을 행했다. 이 때, 측정은 실온(25도로 유지된 분위기)에서 행했다.
발광소자 1∼발광소자 3 및 비교 발광소자 4를 5000[cd/m2]의 휘도로 발광시켰을 때의 전압[V], 전류효율[cd/A] 및 파워 효율[lm/W]의 수치를 하기 표 1에 나타낸다. 또한 각 소자에 있어서의 제어층의 ＴＰＱ의 농도(몰분율)도 함께 실었다. 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어층에 있어서의 전자 트랩성의 불순물 ＴＰＱ의 농도를 상승시킴에 따라서, 약간 구동전압이 상승하고, 트랩으로서 기능하고 있다는 것을 알 수 있다. 이 때, 각 발광소자로부터, 2ＰＣＡＰＡ에 유래하는 녹색 의 발광이 얻어졌다.
[표 1]
Figure 112008088272515-PAT00012
다음에 이들 발광소자를 초기 휘도 5000[cd/m2]의 조건으로 정전류구동하고, 연속 점등 시험을 행했다. 결과를 도 20에 나타낸다. 이 시험 결과를 기초로, 소자의 수명의 지표로서, 초기 휘도의 90%까지 휘도가 쇠퇴할 때까지의 감쇠시간 τ0.9, 및 300시간 후의 휘도열화율 D300hr[%]을 구하고, 하기 표 2에 정리했다. 표 2에는, 몰분율 C, 실시예 1로부터 산출되는 ΔE(= 0.25[eV]), 및 제어층의 막 두께 L(= 10[nm])을 식 (1)에 대입해서 얻어지는 파라미터 X의 값도 동시에 기재했다. 이 때, 휘도열화율 D300hr[％]이란, 300시간 후에 휘도가 10% 쇠퇴하고 있으면(즉 초기 휘도의 90%로 되어 있으면) D=10이 되는 양이다.
[표 2]
Figure 112008088272515-PAT00013
표 2를 사용하여, 가로축에 파라미터 X, 세로축에 τ0.9를 취한 그래프를 도 25에 나타낸다. ＴＰＱ를 첨가하지 않는 비교 발광소자 4(파라미터 X=0.1)와 비교하여, ＴＰＱ를 첨가한 발광소자 1∼3의 수명은 개선되어 있다는 것을 알 수 있다. 또한 ＴＰＱ의 농도를 높게 함에 따라서 X의 수치는 감소해 가지만, X의 수치가 감소해도 X=3×10-3 정도까지는 수명 향상 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 가로축에 파라미터 X, 세로축에 D300hr를 취한 그래프를 도 26에 나타낸다. 휘도열화율에 있어서도, X=3×10-3 정도까지는 휘도열화 억제 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 수명의 지표를 감쇠시간이 아닌 휘도열화율로 평가해도, 파라미터 X의 거동은 같다고 할 수 있다.
[실시예 3]
본 실시예에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 15를 사용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 제어층(2114)에 있어서의 제1 유기 화합물로서 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을, 제2 유기 화합물로서 쿠마린 545T(약칭:C545T)를 사용한 발광소자에 관한 것으로서, C545T의 농도를 변화시켰을 경우의 소자의 수명에 대해서 검증했다.
본 실시예에서 사용한 재료의 구조식을 이하에 나타낸다. 이 때, 이미 구조식을 나타낸 재료에 관해서는 생략한다.
Figure 112008088272515-PAT00014
이하에, 본 실시예의 발광소자의 제조 방법을 나타낸다.
(발광소자 5)
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화규소를 포함한 인듐 주석산화물(약칭:ＩＴＳＯ)을 스퍼터링법으로 성막하고, 제1 전극(2102)을 형성했다. 이 때, 그 막 두께는 110nm로 하고, 전극면적은 2mm×2mm로 했다.
다음에 제1 전극(2102)이 형성된 면이 아래쪽이 되도록, 제1 전극(2102)이 형성된 기판을 진공증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정했다. 성막실을 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제1 전극(2102) 위에, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)과 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물이 복합되어서 이루어진 복합재료를 포함한 층(2111)을 형성했다. 그 막 두께는 50nm로 하고, ＮＰＢ과 산화몰리브덴(VI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=ＮＰＢ:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이 때, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2111) 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)을 10nm의 막 두께가 되 도록 성막하고, 정공수송층(2112)을 형성했다.
다음에 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ)과 N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ)을 공증착함으로써, 정공수송층(2112) 위에 30nm의 막 두께의 발광층(2113)을 형성했다. 여기에서, ＣｚＰａ와 2ＰＣＡＰＡ와의 중량비는, 1:0.05(=ＣｚＰａ:2ＰＣＡＰＡ)가 되도록 조절했다.
다음에, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)과 쿠마린 545T(약칭:C545T)을 공증착함으로써, 발광층(2113) 위에 10nm의 막 두께의 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)을 형성했다. 여기에서, Ａｌｑ와 C545T와의 중량비는, 1:0.01(=Ａｌｑ:C545T)이 되도록 조절했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 제어층(2114) 위에, 바소페난트롤린(약칭:ＢＰｈｅｎ)을 30nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자수송층(2115)을 형성했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 전자수송층(2115) 위에, 불화리튬을 1nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자주입층(2116)을 형성했다.
마지막으로, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 전자주입층(2116) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 제2 전극(2104)을 형성함으로써 발광소자 5를 제조했다.
(발광소자 6)
발광소자 5와 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114) 에 있어서의 C545T의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 C545T와의 중량비가, 1:0.05(=Ａｌｑ:C545T)가 되도록 조절하여, 발광소자 6을 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 5와 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 7)
발광소자 5와 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 C545T의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 C545T와의 중량비가, 1:0.1(=Ａｌｑ:C545T)이 되도록 조절하여, 발광소자 7을 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 5와 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 8)
발광소자 5와 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 C545T의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 C545T와의 중량비가, 1:0.5(=Ａｌｑ:C545T)가 되도록 조절하여, 발광소자 8을 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 5와 마찬가지로 제조했다.
이상에 의해 얻어진 발광소자 5∼발광소자 8을, 질소분위기의 글로브박스 내에서, 발광소자가 대기에 노출하지 않도록 밀봉하는 작업을 행한 후, 이들 발광소자의 동작 특성에 대해서 측정을 행했다. 이 때, 측정은 실온(25도로 유지된 분위기)에서 행했다.
발광소자 5∼발광소자 8을 5000[cd/m2]의 휘도로 발광시켰을 때의 전압[V], 전류효율[cd/A] 및 파워 효율[lm/W]의 수치를 하기 표 3에 나타낸다. 또한 각 소자 에 있어서의 제어층의 C545T의 농도(몰분율)도 함께 실었다. 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어층에 있어서의 전자 트랩성의 불순물 C545T의 농도를 상승시킴에 따라서, 다소 구동전압이 상승하고, 트랩으로서 기능하고 있다는 것을 알 수 있다. 이 때, 각 발광소자로부터, 2ＰＣＡＰＡ에 유래하는 녹색의 발광이 얻어졌다.
[표 3]
Figure 112008088272515-PAT00015
다음에 이들 발광소자를 초기 휘도 5000[cd/m2]의 조건으로 정전류구동하고, 연속 점등 시험을 행했다. 결과를 도 21에 나타낸다. 이 시험 결과를 기초로, 소자의 수명의 지표로서, 실시예 2와 마찬가지로 감쇠시간 τ0.9, 및 휘도열화율 D300hr[%]을 구하고, 하기 표 4에 정리했다. 표 4에는, 몰분율 C, 실시예 1로부터 산출되는 ΔE(= 0.30[eV]), 및 제어층의 막 두께 L(= 10[nm])을 식 (1)에 대입해서 얻어지는 파라미터 X의 값도 동시에 기재하고 있다.
[표 4]
Figure 112008088272515-PAT00016
표 4를 사용하여, 가로축에 파라미터 X, 세로축에 τ0.9를 취한 그래프를 도 27에 나타낸다. 도 27로부터, X=2×10-3 부근을 피크로, 수명 향상 효과를 얻기 위한 농도의 최적값이 존재한다는 것을 알 수 있다.
또한 가로축에 파라미터 X, 세로축에 D300hr를 취한 그래프를 도 28에 나타낸다. 휘도열화 억제 효과에 관해서도, 파라미터 X의 최적값은 같다. 즉, 수명의 지표를 감쇠시간이 아닌 휘도열화율로 평가해도, 파라미터 X의 거동은 같다고 할 수 있다.
[실시예 4]
본 실시예에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 15를 사용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 제어층(2114)에 있어서의 제1 유기 화합물로서 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을, 제2 유기 화합물로서 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)을 사용한 발광소자에 관한 것으로서, ＤＰＱｄ의 농도를 변화시켰을 경우의 소자의 수명에 대해서 검증했다.
본 실시예에서 사용한 재료의 구조식을 이하에 나타낸다. 이 때, 이미 구조 식을 나타낸 재료에 관해서는 생략한다.
Figure 112008088272515-PAT00017
이하에, 본 실시예의 발광소자의 제조 방법을 나타낸다.
(발광소자 9)
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화규소를 포함한 인듐 주석산화물(약칭:ＩＴＳＯ)을 스퍼터링법으로 성막하고, 제1 전극(2102)을 형성했다. 이 때, 그 막 두께는 110nm로 하고, 전극면적은 2mm×2mm로 했다.
다음에 제1 전극(2102)이 형성된 면이 아래쪽이 되도록, 제1 전극(2102)이 형성된 기판을 진공증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정했다. 성막실을 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제1 전극(2102) 위에, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)과 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물이 복합되어서 이루어진 복합재료를 포함한 층(2111)을 형성했다. 그 막 두께는 50nm로 하고, ＮＰＢ과 산화몰리브덴(VI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=ＮＰＢ:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이 때, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서 복 수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2111) 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)을 10nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 정공수송층(2112)을 형성했다.
다음에 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ)과 N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ)을 공증착함으로써, 정공수송층(2112) 위에 30nm의 막 두께의 발광층(2113)을 형성했다. 여기에서, ＣｚＰａ와 2ＰＣＡＰＡ와의 중량비는, 1:0.05(=ＣｚＰａ:2ＰＣＡＰＡ)가 되도록 조절했다.
다음에 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)과 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)을 공증착함으로써, 발광층(2113) 위에 10nm의 막 두께의 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)를 형성했다. 여기에서, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비는, 1:0.002(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)가 되도록 조절했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 제어층(2114) 위에, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을 30nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자수송층(2115)을 형성했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 전자수송층(2115) 위에, 불화리튬을 1nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자주입층(2116)을 형성했다.
마지막으로, 저항가열에 의한 증착법을 사용하고, 전자주입층(2116) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 성막함으로써, 제2 전극(2104)을 형성함으로써 발광소자 9를 제조했다.
(발광소자 10)
발광소자 9와 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＤＰＱｄ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비가, 1:0.003(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)이 되도록 조절하여, 발광소자 10을 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 9와 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 11)
발광소자 9와 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＤＰＱｄ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비가, 1:0.005(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)가 되도록 조절하고, 발광소자 11을 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 9와 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 12)
발광소자 9와 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＤＰＱｄ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비가, 1:0.007(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)이 되도록 조절하여, 발광소자 12를 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 9와 마찬가지로 제조했다.
이상에 의해 얻어진 발광소자 9∼발광소자 12를, 질소분위기의 글로브박스 내에 있어서, 발광소자가 대기에 노출하지 않도록 밀봉하는 작업을 행한 후, 이들 발광소자의 동작 특성에 대해서 측정을 행했다. 이 때, 측정은 실온(25도로 유지된 분위기)에서 행했다.
발광소자 9∼발광소자 12를 5000[cd/m2]의 휘도에서 발광시켰을 때의 전압[V], 전류효율[cd/A] 및 파워 효율[lm/W]의 수치를 하기 표 5에 나타낸다. 또한 각 소자에 있어서의 제어층의 ＤＰＱｄ의 농도(몰분율)도 함께 실었다. 표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어층에 있어서의 전자 트랩성의 불순물 ＤＰＱｄ의 농도를 상승시킴에 따라서, 다소 구동전압이 상승하고, 트랩으로서 기능하고 있다는 것을 알 수 있다. 이 때, 각 발광소자로부터, 2ＰＣＡＰＡ에 유래하는 녹색의 발광이 얻어졌다.
[표 5]
Figure 112008088272515-PAT00018
다음에 이들 발광소자를 초기 휘도 5000[cd/m2]의 조건으로 정전류구동하고, 연속 점등 시험을 행했다. 결과를 도 22에 나타낸다. 이 시험 결과를 기초로, 소자의 수명의 지표로서, 실시예 2와 마찬가지로 감쇠시간 τ0.9, 및 휘도열화율 D300hr[%]을 구하고, 하기 표 6에 정리했다. 표 6에는, 몰분율 C, 실시예 1로부터 산출되는 ΔE(= 0.48[eV]), 및 제어층의 막 두께 L(= 10[nm])을 식 (1)에 대입해서 얻어덩지는 파라미터 X의 값도 동시에 기재했다.
[표 6]
Figure 112008088272515-PAT00019
표 6을 사용하여, 가로축에 파라미터 X, 세로축에 τ0.9를 취한 그래프를 도 29에 나타낸다. 도 29로부터, ＤＰＱｄ의 농도를 높게 함에 따라서 X의 수치는 감소해 가지만, X의 수치가 감소해도 X=3×10-3 정도까지는 수명 향상 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 가로축에 파라미터 X, 세로축에 D300hr를 취한 그래프를 도 30에 나타낸다. 휘도열화율에 관해서도, X=3×10-3 정도까지는 휘도열화 억제 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 수명의 지표를 감쇠시간이 아닌 휘도열화율로 평가해도, 파라미터 X의 거동은 같다고 할 수 있다.
[실시예 5]
본 실시예에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 15를 사용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 4와 같이 제어층(2114)에 있어서의 제1 유기 화합물로서 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을, 제2 유기 화합물로서 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)을 사용한 발광소자에 관한 것으로서, 실시예 4와는 다른 농도영역에서도 ＤＰＱｄ의 농도를 변화시키고, 소자의 수명에 대해 서 검증했다.
이하에, 본 실시예의 발광소자의 제조 방법을 나타낸다.
(발광소자 13)
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화규소를 포함한 인듐 주석산화물(약칭:ＩＴＳＯ)을 스퍼터링법으로 성막하여, 제1 전극(2102)을 형성했다. 이 때, 그 막 두께는 110nm로 하고, 전극면적은 2mm×2mm로 했다.
다음에 제1 전극(2102)이 형성된 면이 아래쪽이 되도록, 제1 전극(2102)이 형성된 기판을 진공증착 장치 내에 설정된 기판 홀더에 고정했다. 성막실을 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제1 전극(2102) 위에, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)과 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물이 복합되어서 이루어진 복합재료를 포함한 층(2111)을 형성했다. 그 막 두께는 140nm로 하고, ＮＰＢ과 산화몰리브덴(VI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=ＮＰＢ:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이 때, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2111) 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)을 10nm의 막 두께가 되도록 성막하고, 정공수송층(2112)을 형성했다.
다음에 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ)과 N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ)을 공증 착함으로써, 정공수송층(2112) 위에 30nm의 막 두께의 발광층(2113)을 형성했다. 여기에서, ＣｚＰａ와 2ＰＣＡＰＡ와의 중량비는, 1:0.05(=ＣｚＰａ:2ＰＣＡＰＡ)가 되도록 조절했다.
다음에 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)과 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)을 공증착함으로써, 발광층(2113) 위에 10nm의 막 두께의 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)을 형성했다. 여기에서, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비는, 1:0.005(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)가 되도록 조절했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 제어층(2114) 위에, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을 30nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자수송층(2115)을 형성했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 전자수송층(2115) 위에, 불화리튬을 1nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자주입층(2116)을 형성했다.
마지막으로, 저항가열에 의한 증착법을 사용하고, 전자주입층(2116) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 제2 전극(2104)을 형성함으로써 발광소자 13을 제조했다.
(발광소자 14)
발광소자 13과 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＤＰＱｄ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비가, 1:0.01(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)이 되도록 조절하여, 발광소자 14를 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 13과 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 15)
발광소자 13과 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)에 있어서의 ＤＰＱｄ의 농도를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비가, 1:0.02(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)가 되도록 조절하고, 발광소자 15를 제조했다. 제어층(2114) 이외에는 발광소자 13과 마찬가지로 제조했다.
이상에 의해 얻어진 발광소자 13∼발광소자 15를, 질소분위기의 글로브박스 내에 있어서, 발광소자가 대기에 노출하지 않도록 밀봉하는 작업을 행한 후, 이들 발광소자의 동작 특성에 대해서 측정을 행했다. 이 때, 측정은 실온(25도로 유지된 분위기)에서 행했다.
발광소자 13∼발광소자 15를 5000[cd/m2]의 휘도에서 발광시켰을 때의 전압[V], 전류효율[cd/A] 및 파워 효율[lm/W]의 수치를 하기 표 7에 나타낸다. 또한 각 소자에 있어서의 제어층의 ＤＰＱｄ의 농도(몰분율)도 함께 실었다. 표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어층에 있어서의 전자 트랩성의 불순물 ＤＰＱｄ의 농도를 상승시킴에 따라서, 다소 구동전압이 상승하고, 트랩으로서 기능하고 있다는 것을 알 수 있다. 이 때, 각 발광소자로부터, 2ＰＣＡＰＡ에 유래하는 녹색의 발광이 얻어졌다.
[표 7]
Figure 112008088272515-PAT00020
다음에 이들 발광소자를 초기 휘도 5000[cd/m2]의 조건으로 정전류구동하고, 연속 점등 시험을 행했다. 결과를 도 23에 나타낸다. 이 시험 결과를 기초로, 소자의 수명의 지표로서, 실시예 2와 마찬가지로 감쇠시간 τ0.9, 및 휘도열화율 D300hr[%]을 구하고, 하기 표 8에 정리했다. 표 8에는, 몰분율 C, 실시예 1로부터 산출되는 ΔE(= 0.48[eV]), 및 제어층의 막 두께 L(= 10[nm])을 식 (1)에 대입해서 얻어지는 파라미터 X의 값도 동시에 기재했다.
[표 8]
Figure 112008088272515-PAT00021
표 8을 사용하여, 가로축에 파라미터 X, 세로축에 τ0.9를 취한 그래프를 도 31에 나타낸다. 도 31에는, 실시예 4의 결과도 함께 실었다(본 실시예 5도 실시예 4와 같이 ＤＰＱｄ를 전자 트랩성의 불순물로서 사용하고 있기 때문에). 실시예 4 및 본 실시예 5의 결과를 함께 생각해보면, 실시예 3의 C545T의 경우와 같이 ＤＰ Ｑｄ에 관해서도, X=3×10-3 부근을 피크로, 수명 향상 효과를 얻기 위한 농도의 최적값이 존재한다는 것을 알 수 있다.
또한 가로축에 파라미터 X, 세로축에 D300hr를 취한 그래프를 도 32에 나타낸다. 휘도열화 억제 효과에 관해서도, 파라미터 X의 최적값은 같다. 즉, 수명의 지표를 감쇠시간이 아닌 휘도열화율로 평가해도, 파라미터 X의 거동은 같다고 할 수 있다.
[실시예 6]
본 실시예에서는, 본 발명의 발광소자에 대해서, 도 15를 사용하여 설명한다. 본 실시예에서는, 실시예 4나 실시예 5와 같이 제어층(2114)에 있어서의 제1 유기 화합물로서 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을, 제2 유기 화합물로서 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)을 사용한 발광소자에 관한 것으로서, 이번에는 제어층의 막 두께를 변화시켰을 경우의 소자의 수명에 대해서 검증했다.
이하에, 본 실시예의 발광소자의 제조 방법을 나타낸다.
(발광소자 16)
우선, 유리 기판(2101) 위에, 산화규소를 포함한 인듐 주석산화물(약칭:ＩＴＳＯ)을 스퍼터링법으로 성막하여, 제1 전극(2102)을 형성했다. 이 때, 그 막 두께는 110nm로 하고, 전극면적은 2mm×2mm로 했다.
다음에 제1 전극(2102)이 형성된 면이 아래쪽이 되도록, 제1 전극(2102)이 형성된 기판을 진공증착 장치 내에 설치된 기판 홀더에 고정했다. 성막실을 10-4Pa 정도까지 감압한 후, 제1 전극(2102) 위에, 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)과 산화몰리브덴(VI)을 공증착함으로써, 유기 화합물과 무기 화합물이 복합되어서 이루어진 복합재료를 포함한 층(2111)을 형성했다. 그 막 두께는 50nm로 하고, ＮＰＢ과 산화몰리브덴(VI)과의 비율은, 중량비로 4:1(=ＮＰＢ:산화몰리브덴)이 되도록 조절했다. 이 때, 공증착법이란, 하나의 처리실 내에서 복수의 증발원으로부터 동시에 증착을 행하는 증착법이다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 복합재료를 포함한 층(2111) 위에 4,4'-비스[N-(1-나프틸)-N-페닐아미노]비페닐(약칭:ＮＰＢ)을 10nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 정공수송층(2112)을 형성했다.
다음에 9-[4-(10-페닐-9-안트릴)페닐]-9H-카르바졸(약칭:ＣｚＰａ)과 N-(9,10-디페닐-2-안트릴)-N,9-디페닐-9H-카르바졸-3-아민(약칭:2ＰＣＡＰＡ)을 공증착함으로써, 정공수송층(2112) 위에 30nm의 막 두께의 발광층(2113)을 형성했다. 여기에서, ＣｚＰａ와 2ＰＣＡＰＡ와의 중량비는, 1:0.05(=ＣｚＰａ:2ＰＣＡＰＡ)가 되도록 조절했다.
다음에 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)과 N,N'-디페닐퀴나크리돈(약칭:ＤＰＱｄ)을 공증착함으로써, 발광층(2113) 위에 5nm의 막 두께의 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)을 형성했다. 여기에서, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비는, 1:0.005(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)가 되도록 조절했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 제어층(2114) 위에, 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(약칭:Ａｌｑ)을 35nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자수송층(2115)을 형성했다.
다음에 저항가열을 사용한 증착법에 의해, 전자수송층(2115) 위에, 불화리튬을 1nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 전자주입층(2116)을 형성했다.
마지막으로, 저항가열에 의한 증착법을 사용하여, 전자주입층(2116) 위에 알루미늄을 200nm의 막 두께가 되도록 성막하여, 제2 전극(2104)을 형성함으로써 발광소자 9를 제조했다.
(발광소자 17)
발광소자 16과 동일 기판을 사용하여, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)의 막 두께를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비는 1:0.005(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)로 고정한 상태에서, 제어층(2114)의 막 두께는 10nm로 했다. 이 때, 본 발광소자 17에 있어서는, 전자수송층(2115)의 Ａｌｑ의 막 두께를 30nm로 하고, 제어층(2114)과 전자수송층(2115)의 토털 막 두께가 발광소자 16과 같이 40nm가 되도록 조절했다. 제어층(2114) 및 전자수송층(2115)의 막 두께 이외에는 발광소자 16과 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 18)
발광소자 16과 동일 기판을 사용하고, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)의 막 두께를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비는 1:0.005(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)로 고정한 상태에서, 제어층(2114)의 막 두께는 15nm로 했다. 이 때, 본 발광소자 18에 있어서는, 전자수송층(2115)의 Ａｌｑ의 막 두께를 25nm로 하고, 제어층(2114)과 전자수송층(2115)의 토털 막 두께가 발광소자 16과 같이 40nm가 되도록 조절했다. 제어층(2114) 및 전자수송층(2115)의 막 두께 이외에는 발광소자 16과 마찬가지로 제조했다.
(발광소자 19)
발광소자 16과 동일 기판을 사용하여, 전자의 이동을 제어하는 제어층(2114)의 막 두께를 변화시켰다. 즉, Ａｌｑ와 ＤＰＱｄ와의 중량비는 1:0.005(=Ａｌｑ:ＤＰＱｄ)로 고정한 상태에서, 제어층(2114)의 막 두께는 20nm로 했다. 이 때, 본 발광소자 19에 있어서는, 전자수송층(2115)의 Ａｌｑ의 막 두께를 20nm로 하고, 제어층(2114)과 전자수송층(2115)의 토털 막 두께가 발광소자 16과 같이 40nm가 되도록 조절했다. 제어층(2114) 및 전자수송층(2115)의 막 두께 이외에는 발광소자 16과 마찬가지로 제조했다.
이상에 의해 얻어진 발광소자 9∼발광소자 12를, 질소분위기의 글로브박스 내에 있어서, 발광소자가 대기에 노출하지 않도록 밀봉하는 작업을 행한 후, 이들 발광소자의 동작 특성에 대해서 측정을 행했다. 이 때, 측정은 실온(25도로 유지된 분위기)에서 행했다.
발광소자 16∼발광소자 19를 5000[cd/m2]의 휘도로 발광시켰을 때의 전압[V], 전류효율[cd/A] 및 파워 효율[lm/W]의 수치를 하기 표 7에 나타낸다. 또한 각 소자에 있어서의 제어층의 막 두께[nm]도 함께 실었다. 표 9로부터 알 수 있는 바와 같이, 제어층의 막 두께를 두껍게 함에 따라서, 다소 구동전압이 상승하고, 제어층의 트랩 기능이 상승한다는 것을 알 수 있다. 이 때, 각 발광소자로부터, 2ＰＣＡＰＡ에 유래하는 녹색의 발광이 얻어졌다.
[표 9]
Figure 112008088272515-PAT00022
다음에 이들 발광소자를 초기 휘도 5000[cd/m2]의 조건으로 정전류구동하고, 연속 점등 시험을 행했다. 결과를 도 24에 나타낸다. 이 시험 결과를 기초로, 소자의 수명의 지표로서, 실시예 2와 마찬가지로 감쇠시간 τ0.9, 및 휘도열화율 D300hr[%]을 구하고, 하기 표 10에 정리했다. 표 10에는, 몰분율 C(= 0.005), 실시예 1로부터 산출되는 ΔE(= 0.48[eV]), 및 제어층의 막 두께 L[nm]을 식 (1)에 대입해서 얻어지는 파라미터 X의 값도 동시에 기재했다.
[표 10]
Figure 112008088272515-PAT00023
표 10을 사용하여, 가로축에 파라미터 X, 세로축에 τ0.9를 취한 그래프를 도 33에 나타낸다. 도 33으로부터, 제어층의 막 두께를 두껍게 함에 따라서 X의 수치는 감소해 가지만, X의 수치가 감소해도 X=2×10-3 정도까지는 수명 향상 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다.
또한 가로축에 파라미터 X, 세로축에 D300hr를 취한 그래프를 도 34에 나타낸다. 휘도열화율에 관해서도, X=2×10-3 정도까지는 휘도열화 억제 효과를 얻을 수 있다는 것을 알 수 있다. 즉, 신뢰성의 지표를 감쇠시간이 아닌 휘도열화율로 평가해도, 파라미터 X의 거동은 같다고 할 수 있다.
[실시예 7]
본 실시예에서는, 상기의 실시예 2∼실시예 6에서 얻어진 데이터를 바탕으로, 파라미터 X의 타당성과 유효 범위를 검증했다.
실시예 2∼실시예 6에서는, 파라미터 X와 감쇠시간 τ0.9와의 관계를 플롯 해서 논의했지만, 그 모든 데이터를 같은 그래프 위에 실은 것이 도 35이다. 도 35로부터, 모든 플롯을 모으면, τ0.9의 값을 높게 하기 위한 파라미터 X의 최적값이, 어느 소자에 있어서도 공통되어서 존재하는 것은 명확하다. 실시예 2∼실시예 6은, 물질의 종류, 농도, 막 두께를 다양하게 변화시킨 데이터인 것임에도 불구하고, 이러한 법칙성을 알아낸 것은 본 발명자로서도 놀라운 것이다.
또 특히, τ0.9가 100[hr]을 초과하는 파라미터 X의 범위는, 도면 중의 점선으로 둘러싼 범위이며, 5×10-4∼2×10-2인 것을 알 수 있다. τ0.9가 100[hr]을 초과하면, 휘도열화 곡선의 형상에도 의존하지만, 대략 1만 시간 내지 그 이상의 휘 도반감기를 얻을 수 있어, 실용적이다. 따라서, 파라미터 X의 바람직한 범위는 5×10-4∼2×10-2이다.
다음에 이번에는 파라미터 X와 휘도열화율 D300hr와의 관계에 관해서도 마찬가지로, 실시예 2∼실시예 6의 모든 데이터를 같은 그래프 위에 실은 것이 도 36a이다. 도 36b는 도 36a의 일부를 확대한 것이다. 역시, 감쇠시간이 아닌 휘도열화율로 평가해도, 파라미터 X의 최적범위는 같다고 할 수 있다(도 36b 중의 점선 참조). 이상으로부터, 파라미터 X는 상당히 타당한 파라미터이며, 또한, 그 유효한 범위도 실험적으로 나타낼 수 있었다.
도 1은 본 발명의 발광소자를 설명하는 도.
도 2는 본 발명의 발광소자를 설명하는 도.
도 3은 본 발명의 발광소자를 설명하는 도.
도 4는 본 발명의 발광소자를 설명하는 도.
도 5는 본 발명의 발광소자를 설명하는 도.
도 6은 본 발명의 발광장치를 설명하는 도.
도 7은 본 발명의 발광장치를 설명하는 도.
도 8은 본 발명의 전자기기를 설명하는 도.
도 9는 본 발명의 전자기기를 설명하는 도.
도 10은 본 발명의 전자기기를 설명하는 도.
도 11은 본 발명의 전자기기를 설명하는 도.
도 12는 본 발명의 조명장치를 설명하는 도.
도 13은 본 발명의 조명장치를 설명하는 도.
도 14는 본 발명의 조명장치를 설명하는 도.
도 15는 실시예에서 제조한 발광소자를 설명하는 도.
도 16은 Ａｌｑ의 환원 반응 특성을 도시한 도.
도 17은 ＴＰＱ의 환원 반응 특성을 도시한 도.
도 18은 C545T의 환원 반응 특성을 도시한 도.
도 19는 ＤＰＱｄ의 환원 반응 특성을 도시한 도.
도 20은 실시예 2에서 제조한 발광소자의 연속 점등 시험 결과를 도시한 도.
도 21은 실시예 3에서 제조한 발광소자의 연속 점등 시험 결과를 도시한 도.
도 22는 실시예 4에서 제조한 발광소자의 연속 점등 시험 결과를 도시한 도.
도 23은 실시예 5에서 제조한 발광소자의 연속 점등 시험 결과를 도시한 도.
도 24는 실시예 6에서 제조한 발광소자의 연속 점등 시험 결과를 도시한 도.
도 25는 파라미터 X를 설명하는 도.
도 26은 파라미터 X를 설명하는 도.
도 27은 파라미터 X를 설명하는 도.
도 28은 파라미터 X를 설명하는 도.
도 29는 파라미터 X를 설명하는 도.
도 30은 파라미터 X를 설명하는 도.
도 31은 파라미터 X를 설명하는 도.
도 32는 파라미터 X를 설명하는 도.
도 33은 파라미터 X를 설명하는 도.
도 34는 파라미터 X를 설명하는 도.
도 35는 파라미터 X를 설명하는 도.
도 36은 파라미터 X를 설명하는 도.
[부호의 설명]
101 기판 102 제1 전극
103 ＥＬ층 104 제2 전극
111 발광층 112 정공수송층
113 전자수송층 113A 제1 전자수송층
113B 제2 전자수송층 114 정공주입층
115 전자주입층 121 제어층
122 제어층 501 제1 전극
502 제2 전극 511 제1 발광 유닛
512 제2 발광 유닛 513 전하발생층
601 소스측 구동회로 602 화소부
603 게이트측 구동회로 604 밀봉기판
605 씰재 607 공간
608 배선 609 ＦＰＣ(플랙시블 프린트 서킷)
610 소자기판 611 스위칭용 ＴＦＴ
612 전류제어용 ＴＦＴ 613 제1 전극
614 절연물 616 ＥＬ층
617 제2 전극 618 발광소자
623 N채널형 ＴＦＴ 624 P채널형 ＴＦＴ
701 본체 702 표시부
703 조작 스위치 704 표시부
710 본체 711 표시부
712 메모리부 713 조작부
714 이어폰 901 케이싱
902 액정층 903 백라이트
904 케이싱 905 드라이버ＩＣ
906 단자 951 기판
952 전극 953 절연층
954 분리벽층 955 ＥＬ층
956 전극 1001 케이싱
1002 케이싱 1101 표시부
1102 스피커 1103 마이크로폰
1104 조작 키 1105 포인팅 디바이스
1106 카메라용 렌즈 1107 외부접속 단자
1108 이어폰 단자 1201 키보드
1202 외부 메모리 슬롯 1203 카메라용 렌즈
1204 라이트 2001 케이싱
2002 광원 2101 유리 기판
2102 제1 전극 2104 제2 전극
2111 복합재료를 포함한 층 2112 정공수송층
2113 발광층 2114 제어층
2115 전자수송층 2116 전자주입층
3001 조명장치 3002 텔레비전 장치
9101 케이싱 9102 지지대
9103 표시부 9104 스피커부
9105 비디오 입력 단자 9201 본체
9202 케이싱 9203 표시부
9204 키보드 9205 외부접속 포트
9206 포인팅 디바이스 9301 본체
9302 표시부 9303 케이싱
9304 외부접속 포트 9305 리모트 컨트롤 수신부
9306 수상부 9307 배터리
9308 음성입력부 9309 조작 키
9310 접안부 9401 본체
9402 케이싱 9403 표시부
9404 음성입력부 9405 음성출력부
9406 조작 키 9407 외부접속 포트
9408 안테나

Claims (14)

  1. 제1 전극과,
    제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에, 발광층 및 상기 발광층에 접하는 제어층을 갖고,
    상기 제어층은, 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물을 포함하고,
    상기 제1 유기 화합물은 상기 제2 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고,
    상기 제1 유기 화합물은 전자수송성의 유기화합물이고,
    상기 제2 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)는, 상기 제1 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)보다 낮고,
    식 (1)로 나타내는 파라미터 Ｘ의 값이 5×10-4 내지 2×10-2의 범위이고,
    Figure 112008088272515-PAT00024
    (ΔE는 상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 상기 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], C는 상기 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], L은 제어층의 두께[nm], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도(=300[K])를 나타낸다.)인 발광소자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어층의 막 두께 L은, 5nm 내지 20nm인, 발광소자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유기 화합물의 이동도는, 10-7[cm2/Vs] 내지 10-3[cm2/Vs]의 범위인, 발광소자.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 상기 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차 ΔE는, 0.2[eV] 내지 0.6[eV]의 범위인, 발광소자.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 발광층은, 전자수송성인, 발광소자.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 발광층은, 제3 유기 화합물과 제4 유기 화합물을 포함하고,
    상기 제3 유기 화합물은, 상기 제4 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고,
    상기 제3 유기 화합물은 전자수송성인, 발광소자.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발광층은, 제3 유기 화합물과 제4 유기 화합물을 포함하고,
    상기 제3 유기 화합물은, 상기 제4 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고,
    상기 제3 유기 화합물은 전자수송성이고,
    상기 제1 유기 화합물은 상기 제3 유기 화합물과 다른, 발광소자.
  8. 제1 전극과,
    제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에, 발광층 및 제어층을 갖고,
    상기 제어층은, 제1 유기 화합물과 제2 유기 화합물을 포함하고,
    상기 제1 유기 화합물은 상기 제2 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고,
    상기 제1 유기 화합물은 전자수송성의 유기화합물이고,
    상기 제2 유기 화합물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)는, 상기 제1 유기 화합 물의 최저공궤도준위(LUMO 준위)보다 낮고,
    식 (1)로 나타내는 파라미터 Ｘ의 값이 5×10-4 내지 2×10-2의 범위이고,
    Figure 112008088272515-PAT00025
    (ΔE는 상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 상기 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차[eV], C는 상기 제2 유기 화합물의 몰분율[무차원], L은 제어층의 두께[nm], k는 볼츠만 상수(=8.61×10-5[eV·K-1]), T는 온도(=300[K])를 나타낸다.)인 발광소자.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제어층의 막 두께 L은, 5nm 내지 20nm인, 발광소자.
  10. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 유기 화합물의 이동도는, 10-7[cm2/Vs] 내지 10-3[cm2/Vs]의 범위인, 발광소자.
  11. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 유기 화합물의 LUMO 준위와 상기 제2 유기 화합물의 LUMO 준위와의 에너지차 ΔE는, 0.2[eV] 내지 0.6[eV]의 범위인, 발광소자.
  12. 제 8항에 있어서,
    상기 발광층은, 전자수송성인, 발광소자.
  13. 제 8항에 있어서,
    상기 발광층은, 제3 유기 화합물과 제4 유기 화합물을 포함하고,
    상기 제3 유기 화합물은, 상기 제4 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고,
    상기 제3 유기 화합물은 전자수송성인, 발광소자.
  14. 제 8항에 있어서,
    상기 발광층은, 제3 유기 화합물과 제4 유기 화합물을 포함하고,
    상기 제3 유기 화합물은, 상기 제4 유기 화합물보다 많이 포함되어 있고,
    상기 제3 유기 화합물은 전자수송성이고,
    상기 제1 유기 화합물은 상기 제3 유기 화합물과 다른, 발광소자.
KR1020080132063A 2007-12-28 2008-12-23 발광소자 KR101608676B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007340190 2007-12-28
JPJP-P-2007-340190 2007-12-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090072989A true KR20090072989A (ko) 2009-07-02
KR101608676B1 KR101608676B1 (ko) 2016-04-04

Family

ID=40386447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080132063A KR101608676B1 (ko) 2007-12-28 2008-12-23 발광소자

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8203262B2 (ko)
EP (1) EP2075860A3 (ko)
JP (1) JP5358174B2 (ko)
KR (1) KR101608676B1 (ko)
CN (1) CN101692482B (ko)
TW (1) TWI481090B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140089221A (ko) * 2013-01-04 2014-07-14 삼성디스플레이 주식회사 개선된 효율 특성을 갖는 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
KR20150102172A (ko) * 2014-02-27 2015-09-07 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
KR20200024200A (ko) * 2012-08-03 2020-03-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7902742B2 (en) 2006-07-04 2011-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
EP1876658A3 (en) * 2006-07-04 2014-06-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
EP2091097A3 (en) * 2008-02-13 2013-05-15 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
WO2009116547A1 (en) * 2008-03-18 2009-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device and electronic device
WO2009116605A1 (en) 2008-03-18 2009-09-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device and electronic device
WO2009145062A1 (en) * 2008-05-16 2009-12-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
KR101596226B1 (ko) * 2008-09-05 2016-02-22 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치 및 전자기기
GB0906554D0 (en) * 2009-04-16 2009-05-20 Cambridge Display Tech Ltd Organic electroluminescent device
TWI402259B (zh) * 2009-08-28 2013-07-21 Ind Tech Res Inst 喹啉衍生物及包含此喹啉衍生物之有機發光二極體
US8486544B2 (en) 2009-08-28 2013-07-16 Industrial Technology Research Institute Quinoxaline derivatives and organic light-emitting diodes comprising the same
KR101691395B1 (ko) * 2009-09-04 2017-01-02 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 및 이의 제조방법
SG10201405491VA (en) 2009-09-07 2014-10-30 Semiconductor Energy Lab Light-emitting element, light-emitting device, lighting device, and electronic device
JP2011139044A (ja) 2009-12-01 2011-07-14 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光素子、発光装置、電子機器、および照明装置
EP2365556B1 (en) 2010-03-08 2014-07-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
CN102201541B (zh) * 2010-03-23 2015-11-25 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备及照明装置
JP5801579B2 (ja) 2010-03-31 2015-10-28 株式会社半導体エネルギー研究所 発光素子、発光装置、電子機器、及び照明装置
TWI506121B (zh) 2010-03-31 2015-11-01 Semiconductor Energy Lab 發光元件，發光裝置，電子裝置以及照明裝置
JP2011249319A (ja) 2010-04-27 2011-12-08 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 発光装置
WO2011162105A1 (en) 2010-06-25 2011-12-29 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, display, and electronic device
KR102623039B1 (ko) 2015-05-15 2024-01-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기 및 조명 장치
TWI564294B (zh) 2015-08-24 2017-01-01 國立清華大學 載子產生材料與有機發光二極體
US10270041B2 (en) 2015-08-28 2019-04-23 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR102574052B1 (ko) * 2015-11-19 2023-09-04 엘지디스플레이 주식회사 유기발광 표시장치
US10374183B2 (en) * 2015-11-19 2019-08-06 Lg Display Co., Ltd. Organic light emitting display device having layer to control charge transfer
CN113773298A (zh) 2015-12-17 2021-12-10 株式会社半导体能源研究所 发光元件、发光装置、电子设备、照明装置、照明***及引导***
US10388900B2 (en) 2016-07-28 2019-08-20 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
US10748497B2 (en) * 2016-12-27 2020-08-18 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, electronic device, and lighting device
KR20180077029A (ko) 2016-12-28 2018-07-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 유기 화합물, 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 표시 장치, 및 조명 장치

Family Cites Families (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3420039A1 (de) * 1984-05-29 1985-12-12 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt 2,3-bis(dialkylaminophenyl)chinoxaline und ihre verwendung in elektrophotographischen aufzeichnungsmaterialien
JPH06207169A (ja) 1992-11-17 1994-07-26 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JPH0726255A (ja) 1993-07-13 1995-01-27 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機ｅｌ素子
JP2795194B2 (ja) * 1994-09-22 1998-09-10 株式会社デンソー エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法
DE19500912A1 (de) * 1995-01-13 1996-07-18 Basf Ag Elektrolumineszierende Anordnung
JP3949214B2 (ja) * 1997-03-18 2007-07-25 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3525034B2 (ja) * 1997-07-31 2004-05-10 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3266573B2 (ja) * 1998-04-08 2002-03-18 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3370011B2 (ja) * 1998-05-19 2003-01-27 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2000068057A (ja) 1998-06-12 2000-03-03 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3287344B2 (ja) * 1998-10-09 2002-06-04 株式会社デンソー 有機ｅｌ素子
JP4024009B2 (ja) * 2000-04-21 2007-12-19 Ｔｄｋ株式会社 有機ｅｌ素子
TWI225312B (en) * 2001-02-08 2004-12-11 Semiconductor Energy Lab Light emitting device
US6734457B2 (en) * 2001-11-27 2004-05-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device
SG176316A1 (en) * 2001-12-05 2011-12-29 Semiconductor Energy Lab Organic semiconductor element
EP1388903B1 (en) * 2002-08-09 2016-03-16 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic electroluminescent device
JP4287198B2 (ja) * 2002-11-18 2009-07-01 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
AU2003289392A1 (en) * 2002-12-26 2004-07-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Organic light emitting element
US6833201B2 (en) * 2003-01-31 2004-12-21 Clemson University Nanostructured-doped compound for use in an EL element
JP2004273163A (ja) 2003-03-05 2004-09-30 Sony Corp 有機ｅｌ素子とその製造方法および有機ｅｌパネル
WO2004094389A1 (ja) * 2003-04-18 2004-11-04 Semiconductor Energy Laboratory Co. Ltd. キノキサリン誘導体，及びそれを用いた有機半導体素子、電界発光素子及び電子機器
DE10333232A1 (de) * 2003-07-21 2007-10-11 Merck Patent Gmbh Organisches Elektrolumineszenzelement
WO2005009979A1 (ja) * 2003-07-28 2005-02-03 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. キノキサリン誘導体及びそれを用いた発光素子
TW200527956A (en) * 2003-10-24 2005-08-16 Pentax Corp White organic electroluminescent device
JP2005310742A (ja) * 2004-03-25 2005-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4947909B2 (ja) * 2004-03-25 2012-06-06 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
US7622200B2 (en) * 2004-05-21 2009-11-24 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element
JP4916137B2 (ja) * 2004-07-29 2012-04-11 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
KR100759548B1 (ko) * 2004-10-15 2007-09-18 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 소자
KR101210858B1 (ko) * 2004-11-05 2012-12-11 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자 및 이를 이용하는 발광 장치
WO2006059736A1 (en) * 2004-11-30 2006-06-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting element, light emitting device, and electronic device
JP4653469B2 (ja) * 2004-12-01 2011-03-16 出光興産株式会社 有機電界発光素子
EP1866983A4 (en) * 2005-02-28 2009-10-21 Semiconductor Energy Lab COMPOSITE MATERIAL AND ITS USE IN A LIGHT-EMITTING ELEMENT, A LIGHT-EMITTING DEVICE AND AN ELECTRONIC DEVICE
JP2006253444A (ja) 2005-03-11 2006-09-21 Seiko Epson Corp 発光装置、発光装置の製造方法、電子機器
TWI307250B (en) * 2005-03-23 2009-03-01 Au Optronics Corp Organic electroluminescent device
JP2006328223A (ja) * 2005-05-26 2006-12-07 Fuji Xerox Co Ltd 高分子有機電子材料の製造方法、高分子有機電子材料及び有機電界発光素子
JP4931827B2 (ja) 2005-12-16 2012-05-16 パイオニア株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP1863105B1 (en) * 2006-06-02 2020-02-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
US7579773B2 (en) * 2006-06-05 2009-08-25 The Trustees Of Princeton University Organic light-emitting device with a phosphor-sensitized fluorescent emission layer
EP1876658A3 (en) * 2006-07-04 2014-06-25 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
US7902742B2 (en) * 2006-07-04 2011-03-08 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
US7911135B2 (en) * 2006-11-29 2011-03-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting element, light emitting device, electronic appliance, and method of manufacturing the same
KR101435503B1 (ko) * 2006-11-30 2014-08-29 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 장치
KR101426717B1 (ko) * 2006-12-04 2014-08-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치 및 전자 기기
KR101596676B1 (ko) * 2007-02-21 2016-02-23 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기 및 퀴녹살린 유도체
EP1973386B8 (en) * 2007-03-23 2016-01-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and electronic device
EP2091097A3 (en) * 2008-02-13 2013-05-15 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20200024200A (ko) * 2012-08-03 2020-03-06 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20220165689A (ko) * 2012-08-03 2022-12-15 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20140089221A (ko) * 2013-01-04 2014-07-14 삼성디스플레이 주식회사 개선된 효율 특성을 갖는 유기 발광 소자 및 이를 포함하는 유기 발광 표시 장치
US10326081B2 (en) 2013-01-04 2019-06-18 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting device having improved efficiency characteristics and organic light-emitting display apparatus including the same
KR20150102172A (ko) * 2014-02-27 2015-09-07 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101608676B1 (ko) 2016-04-04
TW200945646A (en) 2009-11-01
CN101692482B (zh) 2012-06-27
JP5358174B2 (ja) 2013-12-04
EP2075860A3 (en) 2013-03-20
US8203262B2 (en) 2012-06-19
EP2075860A2 (en) 2009-07-01
CN101692482A (zh) 2010-04-07
US20090167168A1 (en) 2009-07-02
JP2009177157A (ja) 2009-08-06
TWI481090B (zh) 2015-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102625295B1 (ko) 발광소자, 발광장치, 및 전자기기
KR102392243B1 (ko) 발광 소자, 발광 장치, 전자 기기, 및 조명 장치
KR20090072989A (ko) 발광소자
TWI484862B (zh) 發光元件，發光裝置，和電子裝置
KR101488756B1 (ko) 발광 장치 및 전자기기
JP5571900B2 (ja) 発光素子
KR101663000B1 (ko) 발광소자 및 발광장치
WO2009145062A1 (en) Light-emitting element, light-emitting device, and electronic device
KR20090103739A (ko) 아세나프토퀴녹살린 유도체, 발광소자, 발광장치 및 전자기기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190227

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200227

Year of fee payment: 5