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JP2006332031A - Light emitting device and its formation method - Google Patents

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JP2006332031A JP2006111678A JP2006111678A JP2006332031A JP 2006332031 A JP2006332031 A JP 2006332031A JP 2006111678 A JP2006111678 A JP 2006111678A JP 2006111678 A JP2006111678 A JP 2006111678A JP 2006332031 A JP2006332031 A JP 2006332031A
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亮二 野村
Kaoru Kato
薫 加藤
Tomohito Yoshimoto
智史 吉本
Shunpei Yamazaki
舜平 山崎
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Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting device using an organic luminous layer and a carrier transporting layer made of an organic compound which has a high efficiency and small deterioration of property. <P>SOLUTION: The light emitting device comprises a positive electrode, a negative electrode opposed to the positive electrode, a luminous layer which is installed between the positive electrode and the negative electrode and is made of an organic compound, and a carrier transporting layer made of an organic compound all on a substrate. The luminous layer and the carrier transporting layer are laminated alternately, and the film thickness of the carrier transporting layer is thinner than that of the luminous layer. When the carrier transporting layer is a hole transporting layer, the luminous layer is an electron transporting luminous layer, and when the carrier transporting layer is the electron transporting layer, the luminous layer is the hole transporting luminous layer. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、ディスプレイ等に用いられる発光装置及びその作製方法に関するものである。   The present invention relates to a light emitting device used for a display or the like and a manufacturing method thereof.

近年、情報化社会の進歩に伴い、従来のCRTよりも低消費電力でかつ薄型のディスプレイへのニーズが高まっている。このようなディスプレイとしては、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイがあり、すでに実用化されている。   In recent years, with the advancement of the information society, there is an increasing need for thin displays that consume less power than conventional CRTs. As such a display, there are a liquid crystal display and a plasma display, which have already been put into practical use.

最近これらのディスプレイよりもさらに低消費電力化、鮮明なフルカラー化を目指して、有機化合物を利用した発光装置の開発が進んでいる。これは固体状態で強い蛍光や燐光を発する有機化合物の固体薄膜の両面に電極(陽極、陰極)を取り付けたものである。そして陽極からは正孔を注入し、陰極からは電子を注入して有機化合物中でその正孔と電子とを再結合させることにより有機化合物の励起状態を作り出し、その励起状態が基底状態に戻る時にその有機化合物の蛍光や燐光と同じ波長の光を放出する。   Recently, development of light-emitting devices using organic compounds has been progressing with the aim of lower power consumption and clearer full color than these displays. In this case, electrodes (anode and cathode) are attached to both surfaces of a solid thin film of an organic compound that emits strong fluorescence or phosphorescence in a solid state. Then, holes are injected from the anode, electrons are injected from the cathode, and the holes and electrons are recombined in the organic compound to create an excited state of the organic compound, and the excited state returns to the ground state. Sometimes it emits light of the same wavelength as the fluorescence or phosphorescence of the organic compound.

発光装置の構造は、正孔の移動、電子の移動、正孔と電子の再結合という3つの役割を単一の有機化合物層に担当させる単層構造のものや、3つの役割を分散させて2層構造あるいは3層構造としたもの等が報告されている。例えば正孔輸送層、発光層、電子輸送層を形成したものが挙げられる。   The structure of the light-emitting device can be a single-layer structure in which three roles of hole movement, electron movement, and hole-electron recombination are assigned to a single organic compound layer, or three roles are dispersed. A two-layer structure or a three-layer structure has been reported. Examples thereof include those in which a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer are formed.

しかしながら報告されている発光装置は発光効率が低く実用化に耐えられないという問題がある。この問題を解決するために特許文献1では、有機発光層と無機化合物とを交互に積層した超格子構造の発光装置を提供している。
特開平8−102360号公報
However, the reported light-emitting device has a problem that its luminous efficiency is low and it cannot be put into practical use. In order to solve this problem, Patent Document 1 provides a light emitting device having a superlattice structure in which organic light emitting layers and inorganic compounds are alternately stacked.
JP-A-8-102360

特許文献1に記載のものは有機発光層と無機化合物とを交互に積層したものであるため、応力のために特性が劣化するおそれがある。   Since the thing of patent document 1 is what laminated | stacked the organic light emitting layer and the inorganic compound alternately, there exists a possibility that a characteristic may deteriorate by stress.

そこで本発明は有機発光層と有機化合物からなるキャリア輸送層を用いた多重積層構造により高効率で、特性劣化の少ない発光装置を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a light-emitting device with high efficiency and less characteristic deterioration by a multi-layered structure using an organic light-emitting layer and a carrier transport layer made of an organic compound.

本発明は有機化合物からなる発光層と有機化合物からなるキャリア輸送層を交互に多重積層した構造を有する発光装置である。電極、・・・、発光層、キャリア輸送層、発光層、キャリア輸送層、発光層、キャリア輸送層、・・・、電極という構成を有する。またキャリア輸送層と発光層とは交互に2〜n(nは正の整数)層積層することができる。例えば以下のものを挙げることができる。
(1)陽極、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、発光層、正孔輸送層、・・・、発光層、電子輸送層、陰極
(2)陽極、第1の正孔輸送層、発光層、第2の正孔輸送層、発光層、第2の正孔輸送層、発光層、第2の正孔輸送層、・・・、発光層、電子輸送層、陰極
(3)陽極、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、発光層、電子輸送層、発光層、電子輸送層、・・・、発光層、電子輸送層、陰極
(4)陽極、正孔輸送層、発光層、第2の電子輸送層、発光層、第2の電子輸送層、発光層、第2の電子輸送層、・・・、発光層、第1の電子輸送層、陰極
ここで陽極近傍の構成としては、(ア)陽極、正孔注入層、正孔輸送層、(イ)陽極、正孔注入層、第1の正孔輸送層を用いることができる。また陰極近傍は、(ウ)電子輸送層、電子注入層、陰極、(エ)第1の電子輸送層、電子注入層、陰極、という構成にしてもよい。上記(2)において、第1の正孔輸送層と第2の正孔輸送層とが同じ材料である場合には、(1)の構成となる。また(4)において、第1の電子輸送層と第2の電子輸送層とが同じ材料である場合には、(3)の構成になる。
The present invention is a light emitting device having a structure in which a light emitting layer made of an organic compound and a carrier transport layer made of an organic compound are alternately stacked. An electrode,..., A light emitting layer, a carrier transport layer, a light emitting layer, a carrier transport layer, a light emitting layer, a carrier transport layer,. In addition, the carrier transport layer and the light emitting layer can be alternately laminated in 2 to n (n is a positive integer) layer. For example, the following can be mentioned.
(1) Anode, hole transport layer, light emitting layer, hole transport layer, light emitting layer, hole transport layer, light emitting layer, hole transport layer, ..., light emitting layer, electron transport layer, cathode (2) anode , First hole transport layer, light emitting layer, second hole transport layer, light emitting layer, second hole transport layer, light emitting layer, second hole transport layer,..., Light emitting layer, electron Transport layer, cathode (3) anode, hole transport layer, light emitting layer, electron transport layer, light emitting layer, electron transport layer, light emitting layer, electron transport layer, ..., light emitting layer, electron transport layer, cathode (4) Anode, hole transport layer, light emitting layer, second electron transport layer, light emitting layer, second electron transport layer, light emitting layer, second electron transport layer,..., Light emitting layer, first electron transport layer As the configuration in the vicinity of the anode, (a) an anode, a hole injection layer, a hole transport layer, (a) an anode, a hole injection layer, and a first hole transport layer can be used. The vicinity of the cathode may be configured as (c) an electron transport layer, an electron injection layer, a cathode, and (d) a first electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode. In the above (2), when the first hole transport layer and the second hole transport layer are the same material, the structure of (1) is obtained. In (4), when the first electron transport layer and the second electron transport layer are made of the same material, the configuration (3) is obtained.

また本発明では、キャリア輸送層は正孔輸送層、電子輸送層のいずれでもよい。しかし発光層が電子輸送性の場合にはキャリア輸送層は正孔輸送層となる。逆に発光層が正孔輸送性の場合にはキャリア輸送層は電子輸送層となる。   In the present invention, the carrier transport layer may be either a hole transport layer or an electron transport layer. However, when the light emitting layer has an electron transport property, the carrier transport layer becomes a hole transport layer. On the contrary, when the light emitting layer has a hole transporting property, the carrier transporting layer becomes an electron transporting layer.

また本発明はキャリア輸送層の膜厚が発光層の膜厚よりも薄い発光装置である。キャリア輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下、発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下が好ましい。これによりトンネル効果に基づくキャリア移動が可能となる。   In addition, the present invention is a light emitting device in which the thickness of the carrier transport layer is thinner than that of the light emitting layer. The thickness of the carrier transport layer is preferably 1 nm to 5 nm, and the thickness of the light emitting layer is preferably 5 nm to 20 nm. This enables carrier movement based on the tunnel effect.

また本発明はキャリア輸送層が正孔輸送層の場合(すなわち上記(1)の構成)、発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく(発光層のLUMO準位は正孔輸送層のLUMO準位よりも低く)、発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きい(発光層のHOMO準位は正孔輸送層のHOMO準位よりも低い)ことが好ましい。なおLUMOとは、Lowest Unoccupied Molecular Orbiatal、最低非占有分子軌道のことであり、HOMOとは、Highest Occupied Molecular Orbiatal、最高占有分子軌道のことである。   In the present invention, when the carrier transport layer is a hole transport layer (that is, the configuration of (1) above), the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is the LUMO level of the hole transport layer. Is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level (the LUMO level of the light emitting layer is lower than the LUMO level of the hole transport layer), and the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer The absolute value of is preferably larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the hole transport layer (the HOMO level of the light-emitting layer is lower than the HOMO level of the hole transport layer). Note that LUMO is Lowest Unoccupied Molecular Orbital, the lowest unoccupied molecular orbital, and HOMO is Highest Occupied Molecular Orbital, the highest occupied molecular orbital.

一方、キャリア輸送層が電子輸送層の場合(すなわち上記(3)の構成)、発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく(発光層のLUMO準位は電子輸送層のLUMO準位よりも高く)、発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は電子輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さい(発光層のHOMO準位は電子輸送層のHOMO準位よりも高い)ことが好ましい。   On the other hand, when the carrier transport layer is an electron transport layer (that is, the configuration of (3) above), the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is the vacuum level of the LUMO level of the electron transport layer. The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is smaller than the absolute value of the energy difference from the level (the LUMO level of the light emitting layer is higher than the LUMO level of the electron transport layer). The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the transport layer is preferably smaller (the HOMO level of the light-emitting layer is higher than the HOMO level of the electron transport layer).

上記(2)の構成の場合、発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく(発光層のLUMO準位は第2の正孔輸送層のLUMO準位よりも低く)、発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きい(発光層のHOMO準位は第2の正孔輸送層のHOMO準位よりも低い)ことが好ましい。   In the case of the above configuration (2), the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second hole transport layer. (The LUMO level of the light emitting layer is lower than the LUMO level of the second hole transport layer), and the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is the second positive value. It is preferable that the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the hole transport layer is larger (the HOMO level of the light-emitting layer is lower than the HOMO level of the second hole transport layer).

また第1の正孔輸送層のHOMO準位と発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層のHOMO準位と発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことが好ましい。   The absolute value of the energy difference between the HOMO level of the first hole transporting layer and the HOMO level of the light emitting layer is the energy difference between the HOMO level of the second hole transporting layer and the HOMO level of the light emitting layer. Is preferably smaller than the absolute value of.

また陽極の仕事関数と第1の正孔輸送層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層のHOMO準位と発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことが好ましい。   The absolute value of the energy difference between the work function of the anode and the HOMO level of the first hole transport layer is the absolute value of the energy difference between the HOMO level of the second hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer. Preferably it is smaller than the value.

上記(4)の構成の場合、発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく(発光層のLUMO準位は第2の電子輸送層のLUMO準位よりも高く)、発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さい(発光層のHOMO準位は第2の電子輸送層のHOMO準位よりも高い)ことが好ましい。   In the case of the configuration (4), the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is greater than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second electron transport layer. (The LUMO level of the light emitting layer is higher than the LUMO level of the second electron transport layer), and the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is the second electron transport layer. It is preferable that the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level is smaller (the HOMO level of the light emitting layer is higher than the HOMO level of the second electron transport layer).

また第1の電子輸送層のLUMO準位と発光層のLUMO準位とのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層のLUMO準位と発光層のLUMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことが好ましい。   The absolute value of the energy difference between the LUMO level of the first electron transporting layer and the LUMO level of the light emitting layer is the absolute value of the energy difference between the LUMO level of the second electron transporting layer and the LUMO level of the light emitting layer. Preferably it is smaller than the value.

また陰極の仕事関数と前記第1の電子輸送層のLUMO準位とのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層のLUMO準位と発光層のLUMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことが好ましい。   The absolute value of the energy difference between the work function of the cathode and the LUMO level of the first electron transport layer is the absolute value of the energy difference between the LUMO level of the second electron transport layer and the LUMO level of the light emitting layer. Is preferably smaller.

本発明では有機化合物からなる発光材料と、有機化合物からなるキャリア輸送材料とを共蒸着して作製することができる。そして上記の多重積層構造を作製するに際し、シャッターやマスクを設け、シャッターやマスクの開閉によって発光層とキャリア輸送層の膜厚を制御することができる。   In the present invention, a light-emitting material made of an organic compound and a carrier transport material made of an organic compound can be co-evaporated to produce the material. In manufacturing the above multi-layered structure, a shutter and a mask are provided, and the film thickness of the light emitting layer and the carrier transport layer can be controlled by opening and closing the shutter and the mask.

例えば発光材料の蒸発源と被蒸着物である基板との間、キャリア輸送材料の蒸発源と被蒸着物である基板との間にシャッターやマスクを設け、シャッターやマスクの開閉によって膜厚を制御する。シャッターが開いているときやマスクがされていないときには基板に蒸着され、シャッターが閉じているときやマスクされているときは基板に蒸着されない。   For example, a shutter or mask is provided between the evaporation source of the light emitting material and the substrate that is the deposition target, and between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate that is the deposition target, and the film thickness is controlled by opening and closing the shutter and mask. To do. It is deposited on the substrate when the shutter is open or not masked, and is not deposited on the substrate when the shutter is closed or masked.

発光材料の蒸発源の方のシャッターやマスクが開いて基板に発光材料を蒸着しているときには、キャリア輸送材料の蒸発源の方のシャッターやマスクを閉じて基板に蒸着されないようにする。次に発光材料の蒸発源の方のシャッターやマスクを閉じて基板に蒸着されないようにし、キャリア輸送材料の蒸発源の方のシャッターやマスクを開いて基板にキャリア輸送材料を蒸着する。これにより発光層とキャリア輸送層を交互に積層することができる。
ただし本発明ではキャリア輸送層の膜厚は発光層の膜厚よりも薄くする必要があるのでシャッターやマスクの開閉時間を制御する必要がある。
When the light-emitting material evaporation source shutter or mask is open and the light-emitting material is deposited on the substrate, the carrier transport material evaporation source shutter or mask is closed so that it is not deposited on the substrate. Next, the shutter or mask on the evaporation source of the luminescent material is closed so that it is not deposited on the substrate, and the shutter or mask on the evaporation source of the carrier transport material is opened to deposit the carrier transport material on the substrate. Thereby, a light emitting layer and a carrier transport layer can be laminated | stacked alternately.
However, in the present invention, since the thickness of the carrier transport layer needs to be smaller than the thickness of the light emitting layer, it is necessary to control the opening and closing time of the shutter and mask.

マスクは回転によって開閉するものであってもよい。またマスクの一部に孔やスリットが設けられていてもよい。   The mask may be opened and closed by rotation. Further, a hole or a slit may be provided in a part of the mask.

またシャッターやマスクの開閉とともに蒸発源からの蒸着速度を変化させることにより、膜厚を変化させることができる。蒸着速度が低いときに、シャッターやマスクが開状態の時間が短ければ膜厚は薄くなる。逆に蒸着速度を高くして、シャッターやマスクが開状態になる時間が長ければ膜厚は厚くなる。   The film thickness can be changed by changing the deposition rate from the evaporation source as the shutter and mask are opened and closed. When the deposition rate is low, the film thickness becomes thin if the time during which the shutter and the mask are open is short. Conversely, if the deposition rate is increased and the time during which the shutter and the mask are opened is long, the film thickness increases.

被蒸着物である基板は回転(いわゆる自転)していてもよい。基板を回転させることにより膜厚の面内分布の均一性を向上できる。   The substrate which is the deposition object may be rotated (so-called rotation). By rotating the substrate, the uniformity of the in-plane distribution of film thickness can be improved.

また発光材料が入った蒸発源とキャリア輸送材料が入った蒸発源とを距離を離して固定し、基板を移動させながら回転(いわゆる公転)させることにより、蒸着量を変化させることが可能である。また自転と公転とを組み合わせて基板を回転させてもよい。   In addition, it is possible to change the deposition amount by fixing the evaporation source containing the light emitting material and the evaporation source containing the carrier transporting material apart from each other and rotating (so-called revolution) while moving the substrate. . Further, the substrate may be rotated by combining rotation and revolution.

例えば第1の回転板に基板を設け、発光材料の蒸発源及びキャリア輸送材料の蒸発源の上に第1の回転板を設け、第1の回転板が回転して、発光材料の蒸発源と基板との距離と、キャリア輸送材料の蒸発源と基板との距離が変化することによって、発光層とキャリア輸送層を交互に積層する。   For example, the substrate is provided on the first rotating plate, the first rotating plate is provided on the evaporation source of the light emitting material and the evaporation source of the carrier transporting material, and the first rotating plate rotates to By changing the distance between the substrate and the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate, the light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked.

第1の回転板が回転すると、発光材料の蒸発源と基板との距離と、キャリア輸送材料の蒸発源と基板との距離が変化する。発光材料の蒸発源と基板の距離が短い場合には、より多くの発光材料が基板に蒸着されて発光層が形成される。一方、キャリア輸送材料の蒸発源と基板の距離が短い場合には、より多くのキャリア輸送材料が基板に蒸着されてキャリア輸送層が形成される。このように第1の回転板を回転させて蒸発源に対する基板の位置を変えることによっても発光層とキャリア輸送層を交互に積層でき、多重積層構造を実現できる。
またここでは基板を移動させているが、基板を固定して発光材料の蒸発源、キャリア輸送材料の蒸発源の方を移動させてもよい。
When the first rotating plate rotates, the distance between the evaporation source of the light emitting material and the substrate and the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate change. When the distance between the evaporation source of the light emitting material and the substrate is short, more light emitting material is deposited on the substrate to form a light emitting layer. On the other hand, when the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate is short, more carrier transport material is deposited on the substrate to form a carrier transport layer. Thus, by rotating the first rotating plate and changing the position of the substrate with respect to the evaporation source, the light emitting layer and the carrier transport layer can be alternately stacked, and a multi-layered structure can be realized.
Although the substrate is moved here, the substrate may be fixed and the evaporation source of the light emitting material and the evaporation source of the carrier transport material may be moved.

ただし本発明ではキャリア輸送層の膜厚は発光層の膜厚よりも薄くする必要がある。そこで蒸発源からの蒸着速度を制御したり、キャリア輸送材料と基板との間にシャッターやマスクを設けて開閉時間を制御してもよい。   However, in the present invention, the thickness of the carrier transport layer needs to be smaller than the thickness of the light emitting layer. Therefore, the opening / closing time may be controlled by controlling the deposition rate from the evaporation source, or providing a shutter or mask between the carrier transport material and the substrate.

第1の回転板とは異なる中心軸を有し、独立に回転する第2の回転板を第1の回転板上に設け、第2の回転板に基板を設けてもよい。第2の回転板を回転(いわゆる基板の自転)させて基板面内における膜厚の均一性を向上させてもよい。   A second rotating plate having a central axis different from that of the first rotating plate and rotating independently may be provided on the first rotating plate, and the substrate may be provided on the second rotating plate. The film thickness uniformity in the substrate surface may be improved by rotating the second rotating plate (so-called substrate rotation).

また本発明は電極とキャリア輸送層との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層を設けてもよい。これにより平坦性を向上させることができる。すなわち(オ)陽極、バッファ層、正孔輸送層、(カ)陽極、バッファ層、第1の正孔輸送層、(キ)電子輸送層、バッファ層、陰極、(ク)第1の電子輸送層、バッファ層、陰極、という構成にしてもよい。この場合にも上述のように正孔注入層、電子注入層を設けてもよい。   In the present invention, a buffer layer made of an organic compound and a metal compound may be provided between the electrode and the carrier transport layer. Thereby, flatness can be improved. (E) anode, buffer layer, hole transport layer, (f) anode, buffer layer, first hole transport layer, (g) electron transport layer, buffer layer, cathode, (g) first electron transport A layer, a buffer layer, and a cathode may be used. In this case, a hole injection layer and an electron injection layer may be provided as described above.

本発明は基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる正孔輸送層を有し、前記発光層と前記正孔輸送層とが交互に積層されており、前記正孔輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄く、前記発光層は電子輸送性発光層である。   The present invention comprises, on a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a hole transport layer made of an organic compound, and the light emission The layer and the hole transport layer are alternately laminated, the film thickness of the hole transport layer is smaller than the film thickness of the light emitting layer, and the light emitting layer is an electron transporting light emitting layer.

前記発光層と前記正孔輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されている。   The light emitting layer and the hole transport layer are alternately laminated in a range of 2 to n (n is a positive integer).

前記正孔輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下である。   The hole transport layer has a thickness of 1 nm to 5 nm, and the light emitting layer has a thickness of 5 nm to 20 nm.

前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく、前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きい。   The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the hole transport layer, and the HOMO level of the light emitting layer. The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the position is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the hole transport layer.

前記発光層のLUMO準位は前記正孔輸送層のLUMO準位よりも低く、前記発光層のHOMO準位は前記正孔輸送層のHOMO準位よりも低い。   The LUMO level of the light emitting layer is lower than the LUMO level of the hole transport layer, and the HOMO level of the light emitting layer is lower than the HOMO level of the hole transport layer.

本発明は、基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる電子輸送層を有し、前記発光層と前記電子輸送層とが交互に積層されており、前記電子輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄く、前記発光層は正孔輸送性発光層である。   The present invention comprises, on a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and an electron transport layer made of an organic compound, The layer and the electron transport layer are alternately laminated, the film thickness of the electron transport layer is thinner than the film thickness of the light emitting layer, and the light emitting layer is a hole transporting light emitting layer.

前記発光層と前記電子輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されている。   The light emitting layer and the electron transport layer are alternately laminated in a range of 2 to n (n is a positive integer).

前記電子輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下である。   The electron transport layer has a thickness of 1 nm to 5 nm, and the light emitting layer has a thickness of 5 nm to 20 nm.

前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく、前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記電子輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さい。   The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the electron transport layer, and the HOMO level of the light emitting layer. The absolute value of the energy difference from the vacuum level is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the electron transport layer.

前記発光層のLUMO準位は前記電子輸送層のLUMO準位よりも高く、前記発光層のHOMO準位は前記電子輸送層のHOMO準位よりも高い。   The LUMO level of the light emitting layer is higher than the LUMO level of the electron transport layer, and the HOMO level of the light emitting layer is higher than the HOMO level of the electron transport layer.

陽極に接して有機化合物と金属化合物からなるバッファ層が設けられていてもよい。   A buffer layer made of an organic compound and a metal compound may be provided in contact with the anode.

本発明は、基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる第1の正孔輸送層、有機化合物からなる第2の正孔輸送層を有し、前記発光層は電子輸送性発光層であり、前記陽極上に有機化合物からなる第1の正孔輸送層を有し、前記第1の正孔輸送層上に、有機化合物からなる発光層及び有機化合物からなる第2の正孔輸送層とが交互に積層され、前記第2の正孔輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い。   The present invention provides a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, a first hole transport layer made of an organic compound, an organic A second hole transport layer made of a compound, the light emitting layer is an electron transporting light emitting layer, and a first hole transport layer made of an organic compound is formed on the anode, and the first positive transport layer is made of A light emitting layer made of an organic compound and a second hole transport layer made of an organic compound are alternately stacked on the hole transport layer, and the film thickness of the second hole transport layer is larger than the film thickness of the light emitting layer. Is also thin.

前記発光層と前記第2の正孔輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されている。   The light emitting layer and the second hole transport layer are alternately laminated in a range of 2 to n (n is a positive integer).

前記第2の正孔輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下である。   The film thickness of the second hole transport layer is 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness of the light emitting layer is 5 nm or more and 20 nm or less.

前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく、前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きい。   The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second hole transport layer, The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level is greater than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second hole transport layer.

前記発光層のLUMO準位は前記第2の正孔輸送層のLUMO準位よりも低く、前記発光層のHOMO準位は前記第2の正孔輸送層のHOMO準位よりも低い。   The LUMO level of the light emitting layer is lower than the LUMO level of the second hole transport layer, and the HOMO level of the light emitting layer is lower than the HOMO level of the second hole transport layer.

前記第1の正孔輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さくてもよい。   The absolute value of the energy difference between the HOMO level of the first hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer is determined by calculating the HOMO level of the second hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer. It may be smaller than the absolute value of the energy difference from the position.

前記陽極の仕事関数と、前記第1の正孔輸送層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位と前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さくてもよい。   The absolute value of the energy difference between the work function of the anode and the HOMO level of the first hole transport layer is the HOMO level of the second hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer. It may be smaller than the absolute value of the energy difference.

前記第1の正孔輸送層と前記陽極との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層が設けられていてもよい。   A buffer layer made of an organic compound and a metal compound may be provided between the first hole transport layer and the anode.

本発明は、基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる第1の電子輸送層、有機化合物からなる第2の電子輸送層を有し、有機化合物からなる発光層及び有機化合物からなる第2の電子輸送層とが交互に積層された層を有し、前記積層された層上に有機化合物からなる第1の電子輸送層を有し、前記第1の電子輸送層上に陰極を有し、前記第2の電子輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い。   The present invention provides a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, a first electron transport layer made of an organic compound, an organic compound A light-emitting layer made of an organic compound and a second electron-transport layer made of an organic compound are alternately stacked, and the organic compound is formed on the stacked layer. The first electron transport layer is formed, the cathode is formed on the first electron transport layer, and the film thickness of the second electron transport layer is smaller than the film thickness of the light emitting layer.

前記発光層と前記第2の電子輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されている。   The light emitting layer and the second electron transporting layer are alternately laminated in an amount of 2 to n (n is a positive integer).

前記第2の電子輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下である。   The film thickness of the second electron transport layer is 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness of the light emitting layer is 5 nm or more and 20 nm or less.

前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく、前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さい。   The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second electron transport layer. The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second hole transport layer.

前記発光層のLUMO準位は前記第2の電子輸送層のLUMO準位よりも高く、前記発光層のHOMO準位は前記第2の正孔輸送層のHOMO準位よりも高い。   The LUMO level of the light emitting layer is higher than the LUMO level of the second electron transport layer, and the HOMO level of the light emitting layer is higher than the HOMO level of the second hole transport layer.

前記第1の電子輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の電子輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さくてもよい。   The absolute value of the energy difference between the HOMO level of the first electron transporting layer and the HOMO level of the light emitting layer is expressed by the HOMO level of the second electron transporting layer and the HOMO level of the light emitting layer. It may be smaller than the absolute value of the energy difference.

前記陰極の仕事関数と、前記第1の電子輸送層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の電子輸送層のHOMO準位と前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さくてもよい。   The absolute value of the energy difference between the work function of the cathode and the HOMO level of the first electron transport layer is the energy difference between the HOMO level of the second electron transport layer and the HOMO level of the light emitting layer. It may be smaller than the absolute value of.

前記第1の電子輸送層と前記陰極との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層が設けられていてもよい。   A buffer layer made of an organic compound and a metal compound may be provided between the first electron transport layer and the cathode.

本発明は、基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなるキャリア輸送層を有し、前記発光層と前記キャリア輸送層とが交互に積層されており、前記キャリア輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い発光装置の作製方法であって、キャリア輸送材料の蒸発源及び発光材料の蒸発源の上には前記基板が設けられ、前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との間に開閉可能な第1のシャッターが設けられ、前記発光材料の蒸発源と前記基板との間に開閉可能な第2のシャッターが設けられ、前記第1及び第2のシャッターの開閉によって前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。   The present invention comprises, on a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a carrier transport layer made of an organic compound, Layer and the carrier transport layer are alternately laminated, and the thickness of the carrier transport layer is a manufacturing method of a light emitting device thinner than the thickness of the light emitting layer, and the evaporation source of the carrier transport material and the light emitting material The substrate is provided on the evaporation source, and a first shutter that can be opened and closed is provided between the evaporation source of the carrier transporting material and the substrate, and is provided between the evaporation source of the light emitting material and the substrate. And a second shutter that can be opened and closed, and the light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked by opening and closing the first and second shutters.

前記第1のシャッターが開いているときに前記第2のシャッターを閉じて前記キャリア輸送材料を前記基板に蒸着し、前記第2のシャッターが開いているときに前記第1のシャッターを閉じて前記発光材料を前記基板に蒸着して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層する。   When the first shutter is open, the second shutter is closed to deposit the carrier transport material on the substrate, and when the second shutter is open, the first shutter is closed to A light emitting material is deposited on the substrate, and the light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked.

前記第1及び第2のシャッターの開閉、前記発光材料の蒸着速度及び前記キャリア輸送材料の蒸着速度を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層してもよい。   The light emitting layer and the carrier transport layer may be alternately stacked by controlling the opening and closing of the first and second shutters, the deposition speed of the light emitting material, and the deposition speed of the carrier transport material.

本発明は、基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなるキャリア輸送層を有し、前記発光層と前記キャリア輸送層とが交互に積層されており、前記キャリア輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い発光装置の作製方法であって、第1の回転板上に前記基板が設けられ、発光材料の蒸発源及びキャリア輸送材料の蒸発源の上には前記第1の回転板が設けられ、前記第1の回転板が回転して、前記発光材料の蒸発源と前記基板との距離と、前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との距離が変化することによって、前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層する。   The present invention comprises, on a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a carrier transport layer made of an organic compound, Layers and the carrier transport layer are alternately laminated, and the thickness of the carrier transport layer is a manufacturing method of a light emitting device thinner than the thickness of the light emitting layer, and the substrate is formed on a first rotating plate. The first rotating plate is provided on the evaporation source of the light emitting material and the evaporation source of the carrier transport material, and the first rotating plate rotates to rotate the evaporation source of the light emitting material and the substrate. , And the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate, the light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked.

前記第1の回転板が回転して、前記発光材料の蒸発源と前記基板との距離が、前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との距離よりも短いときは前記発光材料が前記キャリア輸送材料よりも多く蒸着されて前記発光層が形成され、前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との距離が、前記発光材料の蒸発源と前記基板との距離よりも短いときは前記キャリア輸送材料が前記発光材料よりも多く蒸着されて前記キャリア輸送層が形成される。   When the first rotating plate rotates and the distance between the evaporation source of the light emitting material and the substrate is shorter than the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate, the light emitting material is transported by the carrier. When the light emitting layer is formed by vapor deposition more than the material, and the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate is shorter than the distance between the evaporation source of the light emission material and the substrate, the carrier transport material Is deposited more than the light emitting material to form the carrier transport layer.

前記発光材料の蒸着速度及び前記キャリア輸送材料の蒸着速度を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層してもよい。   The light emitting layer and the carrier transport layer may be alternately stacked by controlling the deposition rate of the light emitting material and the deposition rate of the carrier transport material.

前記キャリア輸送層と前記基板との間には開閉可能なシャッターが設けられ、前記第1の回転板の回転を制御するとともに前記シャッターの開閉を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層してもよい。   A shutter that can be opened and closed is provided between the carrier transport layer and the substrate, and controls the rotation of the first rotating plate and controls the opening and closing of the shutter to alternately switch the light emitting layer and the carrier transport layer. May be laminated.

前記第1の回転板上には第2の回転板が設けられ、前記第2の回転板上に前記基板が設けられ、前記第1の回転板と前記第2の回転板とは異なる中心軸を有し、それぞれ独立に回転させてもよい。   A second rotating plate is provided on the first rotating plate, the substrate is provided on the second rotating plate, and a central axis different from the first rotating plate and the second rotating plate. And may be rotated independently of each other.

本発明は、基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなるキャリア輸送層を有し、前記発光層と前記キャリア輸送層とが交互に積層されており、前記キャリア輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い発光装置の作製方法であって、キャリア輸送材料の蒸発源及び発光材料の蒸発源の上には前記基板が設けられ、前記発光材料の蒸発源と前記基板との間に回転可能な第1のマスクが設けられ、前記キャリア輸送材料の蒸発源と基板との間に回転可能な第2のマスクが設けられ、前記第1及び第2のマスクの回転を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層する。   The present invention comprises, on a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a carrier transport layer made of an organic compound, Layer and the carrier transport layer are alternately laminated, and the thickness of the carrier transport layer is a manufacturing method of a light emitting device thinner than the thickness of the light emitting layer, and the evaporation source of the carrier transport material and the light emitting material The substrate is provided on the evaporation source, and a rotatable first mask is provided between the evaporation source of the light emitting material and the substrate, and between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate. A rotatable second mask is provided, and the light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked by controlling rotation of the first and second masks.

前記第1及び第2のマスクにはスリット又は孔が設けられていてもよい。   The first and second masks may be provided with slits or holes.

前記第1のマスクの前記孔又はスリットが前記発光材料の蒸発源と前記基板との間にあるときに、前記第2のマスクの前記孔又はスリットを前記キャリア輸送材料と前記基板の間に存在させないで前記発光材料を前記基板に蒸着し、前記第2のマスクの前記孔又はスリットが前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との間にあるときに、前記第1のマスクの前記孔又はスリットを前記発光材料と前記基板の間に存在させないで前記キャリア輸送材料を前記基板に蒸着して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層してもよい。   When the hole or slit of the first mask is between the evaporation source of the luminescent material and the substrate, the hole or slit of the second mask exists between the carrier transport material and the substrate. Without depositing the luminescent material on the substrate, and when the hole or slit of the second mask is between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate, the hole or The carrier transport material may be deposited on the substrate without causing a slit to exist between the light emitting material and the substrate, and the light emitting layer and the carrier transport layer may be alternately stacked.

前記発光材料の蒸着速度及び前記キャリア輸送材料の蒸着速度を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層してもよい。   The light emitting layer and the carrier transport layer may be alternately stacked by controlling the deposition rate of the light emitting material and the deposition rate of the carrier transport material.

本発明は有機化合物からなる発光層と有機化合物からなるキャリア輸送層を交互に多重積層した構造であり、無機化合物からなる層との多重積層構造ではないから応力が生じることはなく特性劣化の少ない、発光効率の高い発光装置を得ることができる。   The present invention has a structure in which a light emitting layer made of an organic compound and a carrier transport layer made of an organic compound are alternately laminated, and is not a multilayer laminated structure of an inorganic compound. A light emitting device with high luminous efficiency can be obtained.

本発明は発光層とキャリア輸送層との極性が異なり、キャリア輸送層の膜厚が発光層の膜厚よりも薄く、上記したようなLUMO準位、HOMO準位を有する発光層、キャリア輸送層を有する。これによりキャリア輸送層と同じ極性のキャリアは閉じこめられ易くなり、異なる極性のキャリアはトンネル効果によって移動する。すなわち一方のキャリアを閉じこめることができ、発光効率を高めることができる。   In the present invention, the light emitting layer and the carrier transporting layer have different polarities, and the thickness of the carrier transporting layer is smaller than that of the light emitting layer, and the light emitting layer having the LUMO level and the HOMO level as described above, the carrier transporting layer. Have As a result, carriers having the same polarity as the carrier transport layer are easily confined, and carriers having different polarities move by the tunnel effect. That is, one carrier can be confined, and the luminous efficiency can be increased.

また電極とキャリア輸送層との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層を設けることにより基板に凹凸があっても平坦性を向上させることができる。バッファ層の厚さとしては60nm以上でよい。本発明の場合にはバッファ層の厚さを厚くしても駆動電圧の上昇を招くことはない。   Further, by providing a buffer layer made of an organic compound and a metal compound between the electrode and the carrier transport layer, the flatness can be improved even if the substrate has irregularities. The thickness of the buffer layer may be 60 nm or more. In the case of the present invention, even if the thickness of the buffer layer is increased, the drive voltage is not increased.

上記の作製方法を実施することで多重積層構造を作製できる。また膜厚制御が容易であり、特性劣化が少なく、発光効率の高い発光装置を得ることができる。   By implementing the above manufacturing method, a multi-layer structure can be manufactured. Further, a light-emitting device that can easily control the film thickness, has little characteristic deterioration, and has high emission efficiency can be obtained.

(実施の形態1)
本発明の一態様について図1〜図4を用いて説明する。ここではキャリア輸送層が正孔輸送層の場合について説明する。
(Embodiment 1)
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the case where the carrier transport layer is a hole transport layer will be described.

図1の発光装置は基板1の上に陽極2、第1の正孔輸送層3、発光層4、第2の正孔輸送層5、発光層4、第2の正孔輸送層5、・・・、第2の正孔輸送層5、発光層4、電子輸送層6、陰極7が形成されている。陽極2と第1の正孔輸送層3の間に正孔注入層を設けてもよい。また陰極7と電子輸送層6の間に電子注入層を設けてもよい。第1の正孔輸送層と第2の正孔輸送層とは同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
第2の正孔輸送層5、発光層4は多重に積層されている。第2の正孔輸送層5の膜厚は発光層4よりも薄く、第2の正孔輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下、発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下が好ましい。また発光層4は電子輸送性である。
また第2の正孔輸送層5、発光層4は交互に2〜n(nは正の整数)層積層することができる。
1 includes an anode 2, a first hole transport layer 3, a light emitting layer 4, a second hole transport layer 5, a light emitting layer 4, a second hole transport layer 5, on a substrate 1. The second hole transport layer 5, the light emitting layer 4, the electron transport layer 6, and the cathode 7 are formed. A hole injection layer may be provided between the anode 2 and the first hole transport layer 3. An electron injection layer may be provided between the cathode 7 and the electron transport layer 6. The same material may be used for the first hole transport layer and the second hole transport layer, or different materials may be used.
The second hole transport layer 5 and the light emitting layer 4 are laminated in multiple layers. The film thickness of the second hole transport layer 5 is thinner than that of the light emitting layer 4, the film thickness of the second hole transport layer is preferably 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness of the light emitting layer is preferably 5 nm or more and 20 nm or less. The light emitting layer 4 is electron transporting.
In addition, the second hole transport layer 5 and the light emitting layer 4 can be alternately laminated by 2 to n (n is a positive integer) layer.

ここで本発明のエネルギー準位、キャリア移動等について図3、4を用いて説明する。図3、4は図1の構成のバンド図を示している。図4は多重に積層された部分、発光層4と正孔輸送層5のバンド図を示している。
符号は図1と同じである。50は真空準位、51は第1の正孔輸送層3のLUMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示す。52は第1の正孔輸送層3のHOMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示す。
53は第2の正孔輸送層5のLUMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示し、54は第2の正孔輸送層5のHOMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示す。55は発光層4のLUMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示し、56は発光層4のHOMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示す。
Here, the energy level, carrier movement, etc. of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 and 4 show band diagrams of the configuration of FIG. FIG. 4 shows a band diagram of the light emitting layer 4 and the hole transport layer 5 that are stacked in multiple layers.
The reference numerals are the same as those in FIG. Reference numeral 50 denotes a vacuum level, and 51 denotes an absolute value of an energy difference from the vacuum level 50 of the LUMO level of the first hole transport layer 3. 52 indicates the absolute value of the energy difference from the vacuum level 50 of the HOMO level of the first hole transport layer 3.
53 represents the absolute value of the energy difference from the vacuum level 50 of the LUMO level of the second hole transport layer 5, and 54 represents the vacuum level 50 of the HOMO level of the second hole transport layer 5 from the vacuum level 50. Indicates the absolute value of the energy difference. 55 represents the absolute value of the energy difference from the vacuum level 50 of the LUMO level of the light emitting layer 4, and 56 represents the absolute value of the energy difference from the vacuum level 50 of the HOMO level of the light emitting layer 4.

本発明では発光層4のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値55は、第2の正孔輸送層5のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値53よりも大きい(発光層4のLUMO準位は第2の正孔輸送層5のLUMO準位よりも低い)。また発光層4のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値56は、第2の正孔輸送層5のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値54よりも大きい(発光層4のHOMO準位は、第2の正孔輸送層5のHOMO準位よりも低い)。   In the present invention, the absolute value 55 of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer 4 is larger than the absolute value 53 of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second hole transport layer 5. Large (the LUMO level of the light emitting layer 4 is lower than the LUMO level of the second hole transport layer 5). The absolute value 56 of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer 4 is larger than the absolute value 54 of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second hole transport layer 5 ( The HOMO level of the light emitting layer 4 is lower than the HOMO level of the second hole transport layer 5).

陽極2に正電位、陰極7に負電位が印加されると、陽極2からは正孔(h)が正孔輸送層3に注入され、一方陰極7からは電子(e)が電子輸送層6に注入される。
正孔は第1の正孔輸送層から発光層4に輸送され、陰極から輸送された電子と発光層4において再結合し、発光する。発光層4は電子輸送性を有しているから、正孔が電子と再結合する確率は高い。なお図面では発光する場合にはhνと記載してある。
When a positive potential is applied to the anode 2 and a negative potential is applied to the cathode 7, holes (h + ) are injected from the anode 2 into the hole transport layer 3, while electrons (e ) are transported from the cathode 7. Implanted into layer 6.
The holes are transported from the first hole transport layer to the light emitting layer 4 and recombined with the electrons transported from the cathode in the light emitting layer 4 to emit light. Since the light emitting layer 4 has an electron transport property, the probability that holes recombine with electrons is high. In the drawing, hν is indicated when light is emitted.

発光層4にて電子と再結合しなかった正孔は電位差によって陰極方向へと移動する。次に第2の正孔輸送層5へ注入され、第2の正孔輸送層5内を移動する。しかし第2の正孔輸送層から発光層4への障壁(エネルギー差58:発光層4のHOMO準位と、第2の正孔輸送層5のHOMO準位とのエネルギー差)のため、正孔が発光層4に注入される確率は少なくなり、閉じ込められてしまう。仮に正孔の蓄積等により障壁を越えて発光層4へ注入されたとしても発光層4内にて電子と再結合して発光する。また当該発光層4内にて再結合されずに第2の正孔輸送層5へ注入されても、上述のように発光層4への障壁のために閉じこめられる確率が高い。したがって電子輸送層6への突き抜けを少なくして発光効率を高くすることができる。電子輸送層6が発光性であった場合、電子輸送層6に正孔が注入されると、電子と再結合し発光してしまう。電子輸送層6と発光層4との発光波長が異なっていると、色ずれを起こしてしまう。   Holes that have not recombined with electrons in the light emitting layer 4 move toward the cathode due to the potential difference. Next, it is injected into the second hole transport layer 5 and moves in the second hole transport layer 5. However, because of the barrier from the second hole transport layer to the light-emitting layer 4 (energy difference 58: energy difference between the HOMO level of the light-emitting layer 4 and the HOMO level of the second hole-transport layer 5), it is positive. The probability that the holes are injected into the light emitting layer 4 is reduced and confined. Even if holes are injected into the light emitting layer 4 through the accumulation of holes or the like, they recombine with electrons in the light emitting layer 4 to emit light. Moreover, even if it is injected into the second hole transport layer 5 without being recombined in the light emitting layer 4, there is a high probability that it is confined due to the barrier to the light emitting layer 4 as described above. Therefore, the penetration into the electron transport layer 6 can be reduced and the luminous efficiency can be increased. In the case where the electron transport layer 6 is luminescent, when holes are injected into the electron transport layer 6, they recombine with electrons and emit light. If the emission wavelengths of the electron transport layer 6 and the light emitting layer 4 are different, a color shift occurs.

一方、発光層4にて正孔と再結合しなかった電子は電位差によって陽極方向へと移動する。ここで第2の正孔輸送層5の厚さは1nm以上、5nm以下と薄いため、障壁(エネルギー差60:発光層4のLUMO準位と、第2の正孔輸送層5のLUMO準位とのエネルギー差)が存在するにも関わらず突き抜けていき、次の発光層4へ注入される。そして当該発光層4において正孔と再結合して発光する。また当該発光層4内にて再結合されなくても第2の正孔輸送層5から次の発光層4へと注入される。   On the other hand, electrons that have not recombined with holes in the light emitting layer 4 move toward the anode due to a potential difference. Here, since the thickness of the second hole transport layer 5 is as thin as 1 nm or more and 5 nm or less, the barrier (energy difference 60: the LUMO level of the light emitting layer 4 and the LUMO level of the second hole transport layer 5). The energy penetrates the light emitting layer 4 and is injected into the next light emitting layer 4. The light emitting layer 4 recombines with holes to emit light. Further, even if it is not recombined in the light emitting layer 4, it is injected from the second hole transport layer 5 to the next light emitting layer 4.

第1の正孔輸送層3と第2の正孔輸送層5とが異なる材料である場合、正孔の閉じこめ効果を高めるために第1の正孔輸送層3のHOMO準位と発光層4のHOMO準位とのエネルギー差57の絶対値をエネルギー差58の絶対値よりも小さくするとよい。これにより陽極2から注入された正孔はエネルギー差58を超えることができない確率を高めることができる。   When the first hole transport layer 3 and the second hole transport layer 5 are different materials, the HOMO level of the first hole transport layer 3 and the light emitting layer 4 are increased in order to increase the hole confinement effect. The absolute value of the energy difference 57 with respect to the HOMO level is preferably smaller than the absolute value of the energy difference 58. Thereby, the probability that the holes injected from the anode 2 cannot exceed the energy difference 58 can be increased.

さらに陽極2の仕事関数と第1の正孔輸送層3のHOMO準位とのエネルギー差59や、陽極と陰極とに印加する電位を制御すると、正孔がエネルギー差58を超えることができない確率をより高めることができる。
エネルギー差59をエネルギー差58よりも小さくし、エネルギー差59を超えるだけの電圧を印加する。すると正孔はエネルギー差59を超えることはできるが、エネルギー差58を超える確率が低くなる。したがって上記の関係を有する陽極2、第1の正孔輸送層、発光層4、第2の正孔輸送層を用い、さらに陽極及び陰極に印加する電圧を制御することが好ましい。
Further, when the energy difference 59 between the work function of the anode 2 and the HOMO level of the first hole transport layer 3 or the potential applied to the anode and the cathode is controlled, the probability that the holes cannot exceed the energy difference 58. Can be further enhanced.
The energy difference 59 is made smaller than the energy difference 58, and a voltage that exceeds the energy difference 59 is applied. Then, holes can exceed the energy difference 59, but the probability of exceeding the energy difference 58 decreases. Therefore, it is preferable to use the anode 2, the first hole transport layer, the light emitting layer 4, and the second hole transport layer having the above relationship, and further control the voltage applied to the anode and the cathode.

以下、各層に用いることができる材料等について説明する。
基板1は発光素子の支持体として用いられる。基板1の材料としては、例えば石英、ガラス、またはプラスチックなどを用いることができる。なお、発光素子を作製工程において支持体として機能するものであれば、これら以外のものでもよい。
Hereinafter, materials and the like that can be used for each layer will be described.
The substrate 1 is used as a support for the light emitting element. As a material of the substrate 1, for example, quartz, glass, plastic, or the like can be used. Note that other materials may be used as long as the light-emitting element functions as a support in the manufacturing process.

陽極2としては、インジウム錫酸化物(ITO、Indium Tin Oxide)などを用いることができる。酸化インジウム酸化亜鉛(IZO、Indium Zinc Oxide)、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物(ITSO)なども用いることができる、その他、仕事関数の大きいもので形成されていることが好ましい。   As the anode 2, indium tin oxide (ITO, Indium Tin Oxide) or the like can be used. Indium zinc oxide (IZO), indium tin oxide containing silicon oxide (ITSO), or the like can also be used. In addition, it is preferably formed of a material having a high work function.

第1の正孔輸送層3には4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:NPBやαNPDともいう)、4,4’,4’’−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(略称:TCTA)などを使用できる。HOMO準位が−5.3eV〜−5.6eVのものが好ましい。   The first hole transport layer 3 includes 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: NPB or αNPD), 4,4 ′, 4 ′. '-Tris (N-carbazolyl) triphenylamine (abbreviation: TCTA) and the like can be used. The HOMO level is preferably -5.3 eV to -5.6 eV.

第1の正孔輸送層3と第2の正孔輸送層5とは同じ材料でもよい。しかし正孔の閉じこめ効果を高めるために、第1の正孔輸送層3のHOMO準位と発光層4のHOMO準位とのエネルギー差を、第2の正孔輸送層5のHOMO準位と発光層4のHOMO準位のエネルギー差とのエネルギー差よりも小さいものにしてもよい。HOMO準位が−4.9eV〜−5.3eVのものが好ましく、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス(N−(4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、4,4’,4’’−トリス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:1−TNATA)などを用いることができる。
例えば発光層4を後述するトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Alq)にし、第1の正孔輸送層3にαNPDを用いた場合には、第2の正孔輸送層は上記の関係を有するMTDATAを用いることができる。
The first hole transport layer 3 and the second hole transport layer 5 may be the same material. However, in order to increase the confinement effect of holes, the energy difference between the HOMO level of the first hole transport layer 3 and the HOMO level of the light emitting layer 4 is determined from the HOMO level of the second hole transport layer 5. You may make it smaller than the energy difference with the energy difference of the HOMO level of the light emitting layer 4. FIG. A HOMO level of −4.9 eV to −5.3 eV is preferable, and 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation) : MTDATA), 4,4′-bis (N- (4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl) -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD), 4,4 ′, 4 ″ -Tris [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: 1-TNATA) or the like can be used.
For example, when the light-emitting layer 4 is made of tris (8-quinolinolato) aluminum (abbreviation: Alq 3 ) described later and αNPD is used for the first hole transport layer 3, the second hole transport layer has the above relationship. MTDATA with can be used.

次に発光層4であるが、発光層4のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層5のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きくすることが必要である。また発光層4のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は第2の正孔輸送層5のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きいことが必要である。これにより上述したように正孔を閉じこめることができ、発光効率を高めることができる。また正孔の電子輸送層6への突きぬけを防止することができる。
一方、第2の正孔輸送層5の膜厚は発光層4よりも薄く、第2の正孔輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下、発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下であるから、上述のエネルギー関係を有していても電子は第2の正孔輸送層5を突き抜けて発光層4へ注入される。
発光層4は4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)等のカルバゾール誘導体の他、Alqなどの電子輸送性のものを用いることができる。HOMO準位が−5.5eV〜−5.9eVのものが好ましい。
Next, regarding the light emitting layer 4, the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer 4 is the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second hole transport layer 5. It is necessary to make it larger than the absolute value. The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer 4 needs to be larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second hole transport layer 5. is there. As a result, holes can be confined as described above, and luminous efficiency can be increased. Further, penetration of holes into the electron transport layer 6 can be prevented.
On the other hand, the film thickness of the second hole transport layer 5 is thinner than that of the light emitting layer 4, the film thickness of the second hole transport layer is 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness of the light emitting layer is 5 nm or more and 20 nm or less. Therefore, even if it has the above-mentioned energy relationship, electrons penetrate the second hole transport layer 5 and are injected into the light emitting layer 4.
The light-emitting layer 4 can be formed using an electron transporting material such as Alq 3 in addition to a carbazole derivative such as 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (abbreviation: CBP). The HOMO level is preferably -5.5 eV to -5.9 eV.

発光層4は発光中心となる発光物質(ドーパント材料)の有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する材料(ホスト材料)からなる層に発光材料を分散するホストーゲスト型の層としてもよい。これは濃度消光が起こりにくく、好ましい構成である。発光中心となる発光物質としては、4−ジシアノメチレン−2−メチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−エニル)−4H−ピラン(略称:DCJT)、4−ジシアノメチレン−2−t−ブチル−6−(1,1,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−エニル)−4H−ピラン、ペリフランテン、2,5−ジシアノ−1,4−ビス(10−メトキシ−1,1,7,7−テトラメチルジュロリジル−9−エニル)ベンゼン、N,N’−ジメチルキナクリドン(略称:DMQd)、クマリン6、クマリン545T、Alq、9,9’−ビアントリル、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPA)や9,10−ビス(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2,5,8,11−テトラ−t−ブチルペリレン(略称:TBP)等が挙げられる。以上のように、蛍光を発光する物質の他、ビス[2−(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)2(pic))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIr(acac))、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(FIr(pic))、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(略称:Ir(ppy))等の燐光を発光する物質もドーパント材料として用いることができる。 The light emitting layer 4 may be a host-guest type layer in which a light emitting material is dispersed in a layer made of a material (host material) having an energy gap larger than that of a light emitting substance (dopant material) serving as a light emission center. This is a preferable configuration because concentration quenching hardly occurs. As a light-emitting substance serving as a luminescent center, 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran (abbreviation: DCJT), 4 -Dicyanomethylene-2-t-butyl-6- (1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) -4H-pyran, perifrantene, 2,5-dicyano-1,4-bis ( 10-methoxy-1,1,7,7-tetramethyljulolidyl-9-enyl) benzene, N, N′-dimethylquinacridone (abbreviation: DMQd), coumarin 6, coumarin 545T, Alq 3 , 9, 9 ′ -Bianthryl, 9,10-diphenylanthracene (abbreviation: DPA), 9,10-bis (2-naphthyl) anthracene (abbreviation: DNA), 2,5,8,11-tetra-t-butylperylene (Abbreviation: TBP). As described above, in addition to a substance that emits fluorescence, bis [2- (3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate (abbreviation: Ir (CF 3 ppy) 2 (pic)), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-N, C2 ' ] iridium (III) acetylacetonate (abbreviation: FIr (acac)), bis [2- (4 , 6-difluorophenyl) pyridinato-N, C2 ] iridium (III) picolinate (FIr (pic)), tris (2-phenylpyridinato-N, C2 ) iridium (abbreviation: Ir (ppy) 3 A substance that emits phosphorescence such as) can also be used as a dopant material.

また、発光性の物質を分散状態にするために用いる物質について特に限定はなく、CBP等のカルバゾール誘導体の他、金属錯体、Alqなどの電子輸送性のものを用いることができる。 There is no particular limitation on a substance used for bringing the light-emitting substance into a dispersed state, and a substance having an electron transport property such as a metal complex or Alq 3 can be used in addition to a carbazole derivative such as CBP.

例えば上記のエネルギー差の関係を有するものとしては、陽極2にITO、第1の正孔輸送層3にαNPD、発光層4にAlq、第2の正孔輸送層5にMTDATAなどが挙げられる。もちろんこの組合せに限られるものではない。 For example, those having the above energy difference relationship include ITO for the anode 2, αNPD for the first hole transport layer 3, Alq 3 for the light emitting layer 4, and MTDATA for the second hole transport layer 5. . Of course, it is not limited to this combination.

電子輸送層6はAlq、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−アルミニウム(略称:BAlq)、バソキュプロイン(略称:BCP)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(略称:Almq)などを用いることができる。HOMO準位が−5.5eV〜−6.0eVのものが好ましい。 The electron transport layer 6 is composed of Alq 3 , bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-aluminum (abbreviation: BAlq 3 ), bathocuproine (abbreviation: BCP), tris (4-methyl-8-quinolinolato). Aluminum (abbreviation: Almq 3 ) or the like can be used. A HOMO level of −5.5 eV to −6.0 eV is preferable.

陰極7を形成する物質としては、仕事関数の小さい(仕事関数−3.8eV以下)金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物などを用いることができる。このような陰極材料の具体例としては、元素周期表の1族または2族に属する元素、すなわちリチウム(Li)やセシウム(Cs)等のアルカリ金属、およびマグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、ストロンチウム(Sr)等のアルカリ土類金属、およびこれらを含む合金(Mg:Ag、Al:Li)が挙げられる。しかしながら、陰極7と発光層との間に、電子を注入する機能に優れた層を、当該陰極と積層して設けることにより、仕事関数の大小に関わらず、Al、Ag、ITO、ケイ素を含むITO等、陽極2の材料として挙げた材料も含め、様々な導電性材料を陰極7として用いることができる。   As a material for forming the cathode 7, a metal, an alloy, an electrically conductive compound, a mixture thereof, or the like having a low work function (work function of −3.8 eV or less) can be used. Specific examples of such a cathode material include elements belonging to Group 1 or Group 2 of the periodic table of elements, that is, alkali metals such as lithium (Li) and cesium (Cs), and magnesium (Mg), calcium (Ca), Examples thereof include alkaline earth metals such as strontium (Sr) and alloys containing them (Mg: Ag, Al: Li). However, by providing a layer excellent in the function of injecting electrons between the cathode 7 and the light-emitting layer by stacking with the cathode, it includes Al, Ag, ITO, and silicon regardless of the work function. Various conductive materials can be used as the cathode 7 including the materials mentioned as the material of the anode 2 such as ITO.

なお、陰極7と電子輸送層6との間に電子注入層を設ける場合は、フッ化リチウム(LiF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化カルシウム(CaF)等のようなアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物を用いることができる。また、この他、電子輸送性を有する物質からなる層中にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を含有させたもの、例えばAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの等を用いることができる。 In the case where an electron injection layer is provided between the cathode 7 and the electron transport layer 6, an alkali metal such as lithium fluoride (LiF), cesium fluoride (CsF), calcium fluoride (CaF 2 ), or the like is used. Earth metal compounds can be used. In addition, a layer made of a substance having an electron transporting property containing an alkali metal or an alkaline earth metal, for example, a layer containing magnesium (Mg) in Alq 3 can be used.

また図2に示すように陽極2と第1の正孔輸送層との間にバッファ層8を設けてもよい。バッファ層8は有機化合物と金属化合物とを混合したものを用いることができる。   Further, as shown in FIG. 2, a buffer layer 8 may be provided between the anode 2 and the first hole transport layer. The buffer layer 8 may be a mixture of an organic compound and a metal compound.

有機化合物と金属化合物の組み合わせとしては、有機化合物として4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:NPBやαNPDともいう)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)や4,4’−ビス(N−(4−(N,N−ジ−m−トリルアミノ)フェニル)−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、N,N’−ビス(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(略称:BSPB)、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(略称:m−MTDATA)、1,3,5−トリス[N,N−ビス(3−メチルフェニル)−アミノ]−ベンゼン(略称:m−MTDAB)、N,N’−ジ(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物やフタロシアニン(略称:HPc)、銅フタロシアニン(略称:CuPc)、バナジルフタロシアニン(略称:VOPc)等のフタロシアニン化合物を用いることができる。 As a combination of an organic compound and a metal compound, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: NPB or αNPD) or 4,4 ′ is used as the organic compound. -Bis [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -biphenyl (abbreviation: TPD) or 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine ( Abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenyl-amino] -triphenylamine (abbreviation: MTDATA) and 4,4′-bis (N— (4- (N, N-di-m-tolylamino) phenyl) -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD), N, N′-bis (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl)- N, N'-diphenyl Ndidine (abbreviation: BSPB), 4,4 ′, 4 ″ -tris [3-methylphenyl (phenyl) amino] triphenylamine (abbreviation: m-MTDATA), 1,3,5-tris [N, N— Bis (3-methylphenyl) -amino] -benzene (abbreviation: m-MTDAB), N, N′-di (p-tolyl) -N, N′-diphenyl-p-phenylenediamine (abbreviation: DTDPPA), etc. An aromatic amine-based compound (that is, a benzene ring-nitrogen bond) or a phthalocyanine compound such as phthalocyanine (abbreviation: H 2 Pc), copper phthalocyanine (abbreviation: CuPc), or vanadyl phthalocyanine (abbreviation: VOPc) is used. Can do.

金属化合物としては、遷移金属酸化物が好ましく、具体的には、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ハフニウム、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムなどが挙げられる。特に、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化レニウムは電子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、扱いやすく好ましい。
なお、金属化合物は有機化合物に対して5wt%以上、80wt%以下、より好ましくは10wt%以上、50wt%以下の範囲で含まれていることが望ましい。バッファ層の厚さとしては60nm以上でよい。本発明の場合にはバッファ層の厚さを厚くしても駆動電圧の上昇を招くことはない。
As the metal compound, transition metal oxides are preferable. Specifically, titanium oxide, zirconium oxide, hafnium oxide, vanadium oxide, niobium oxide, tantalum oxide, chromium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, manganese oxide, rhenium oxide, and the like. Is mentioned. In particular, vanadium oxide, molybdenum oxide, tungsten oxide, and rhenium oxide are preferable because of their high electron-accepting properties. Among these, molybdenum oxide is particularly preferable because it is stable in the air and easy to handle.
The metal compound is desirably contained in the range of 5 wt% or more and 80 wt% or less, more preferably 10 wt% or more and 50 wt% or less with respect to the organic compound. The thickness of the buffer layer may be 60 nm or more. In the case of the present invention, even if the thickness of the buffer layer is increased, the drive voltage is not increased.

第1の正孔輸送層3、発光層4、第2の正孔輸送層5、電子輸送層6は蒸着法で形成することができる。バッファ層8は有機化合物と金属化合物とを共蒸着して形成することができる。陽極、陰極は、公知のスパッタ法や蒸着法により形成できる。正孔注入層や電子注入層を形成する場合も公知の蒸着法等により形成できる。また発光層4と第2の正孔輸送層5は後述する方法により作製することができる。   The first hole transport layer 3, the light emitting layer 4, the second hole transport layer 5, and the electron transport layer 6 can be formed by an evaporation method. The buffer layer 8 can be formed by co-evaporation of an organic compound and a metal compound. The anode and cathode can be formed by a known sputtering method or vapor deposition method. The hole injection layer and the electron injection layer can also be formed by a known vapor deposition method or the like. Moreover, the light emitting layer 4 and the 2nd hole transport layer 5 can be produced by the method mentioned later.

ここでHOMO準位、LUMO準位の測定方法について説明する。HOMO準位は、ガラス基板等の上に被測定物の薄膜を形成し、その後大気中の光電子分光法(理研計器社製、AC−2)で測定することによって求めることができる。   Here, a method for measuring the HOMO level and the LUMO level will be described. The HOMO level can be obtained by forming a thin film of the object to be measured on a glass substrate or the like and then measuring it by atmospheric photoelectron spectroscopy (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd., AC-2).

次にLUMO準位について説明する。被測定物の吸収スペクトルを測定し、そのデータを用い、Taucプロットから吸収端を求める。そしてその吸収端を光学的エネルギーギャップとして見積もって、HOMO準位とLUMO準位との間のエネルギーギャップを計算する。その後、大気中の光電子分光法によって求めたHOMO準位及びエネルギーギャップを用いてLUMO準位を計算する。   Next, the LUMO level will be described. The absorption spectrum of the object to be measured is measured, and the data is used to determine the absorption edge from the Tauc plot. Then, the absorption edge is estimated as an optical energy gap, and the energy gap between the HOMO level and the LUMO level is calculated. Thereafter, the LUMO level is calculated using the HOMO level and energy gap obtained by photoelectron spectroscopy in the atmosphere.

例えば、大気中の光電子分光法によって求めた薄膜状態におけるHOMO準位が−5.28eVであり、薄膜の吸収スペクトルから見積もったエネルギーギャップは2.98eVの場合にはLUMO準位は−2.30eVとなる。なおこの方法は本実施の形態だけでなく、他の実施の形態にも適用可能であることは言うまでもない。   For example, when the HOMO level in a thin film state obtained by photoelectron spectroscopy in the atmosphere is −5.28 eV and the energy gap estimated from the absorption spectrum of the thin film is 2.98 eV, the LUMO level is −2.30 eV. It becomes. Needless to say, this method is applicable not only to this embodiment but also to other embodiments.

(実施の形態2)
本発明の一態様について図1、2、5、6等を用いて説明する。ここではキャリア輸送層が電子輸送層の場合について説明する。
(Embodiment 2)
One embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the case where the carrier transport layer is an electron transport layer will be described.

図1の発光装置は基板1の上に陽極2、正孔輸送層3、発光層4、第2の電子輸送層5、発光層4、第2の電子輸送層5、・・・、第2の電子輸送層5、発光層4、第1の電子輸送層6、陰極7が形成されている。陽極2と正孔輸送層3の間に正孔注入層を設けてもよい。また陰極7と第1の電子輸送層6の間に電子注入層を設けてもよい。第1の電子輸送層と第2の電子輸送層とは同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよい。
第2の電子輸送層5、発光層4は多重に積層されている。第2の電子輸送層5の膜厚は発光層4よりも薄く、第2の電子輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下、発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下が好ましい。また発光層4は正孔輸送性である。
また第2の電子輸送層5、発光層4は交互に2〜n(nは正の整数)層積層することができる。
The light-emitting device of FIG. 1 has an anode 2, a hole transport layer 3, a light-emitting layer 4, a second electron transport layer 5, a light-emitting layer 4, a second electron transport layer 5,. The electron transport layer 5, the light emitting layer 4, the first electron transport layer 6, and the cathode 7 are formed. A hole injection layer may be provided between the anode 2 and the hole transport layer 3. An electron injection layer may be provided between the cathode 7 and the first electron transport layer 6. The first electron transport layer and the second electron transport layer may be made of the same material or different materials.
The second electron transport layer 5 and the light emitting layer 4 are laminated in multiple layers. The film thickness of the second electron transport layer 5 is thinner than the light emitting layer 4, the film thickness of the second electron transport layer is preferably 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness of the light emitting layer is preferably 5 nm or more and 20 nm or less. The light emitting layer 4 is hole transporting.
In addition, the second electron transport layer 5 and the light emitting layer 4 can be alternately laminated by 2 to n (n is a positive integer) layer.

ここで本発明のキャリア移動等について図5、6を用いて説明する。図5、6は図1のバンド図を示している。図6は多重に積層された部分の発光層4と第2の電子輸送層5のバンド図を示している。符号は図1と同じである。50は真空準位、77は第1の電子輸送層6のLUMO準位の真空準位50からエネルギー差の絶対値を示す。78は第1の電子輸送層6のHOMO準位の真空準位50からエネルギー差の絶対値を示す。
また70は第2の電子輸送層5のLUMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示し、71は第2の電子輸送層5のHOMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示す。72は発光層4のLUMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示し、73は発光層4のHOMO準位の真空準位50からのエネルギー差の絶対値を示す。
Here, carrier movement and the like of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 and 6 show band diagrams of FIG. FIG. 6 shows a band diagram of the light emitting layer 4 and the second electron transporting layer 5 in a portion laminated in multiple layers. The reference numerals are the same as those in FIG. Reference numeral 50 denotes a vacuum level, and 77 denotes an absolute value of an energy difference from the vacuum level 50 of the LUMO level of the first electron transport layer 6. Reference numeral 78 denotes an absolute value of an energy difference from the vacuum level 50 of the HOMO level of the first electron transport layer 6.
Reference numeral 70 denotes an absolute value of an energy difference from the vacuum level 50 of the LUMO level of the second electron transport layer 5, and reference numeral 71 denotes energy from the vacuum level 50 of the HOMO level of the second electron transport layer 5. Indicates the absolute value of the difference. 72 represents the absolute value of the energy difference from the vacuum level 50 of the LUMO level of the light emitting layer 4, and 73 represents the absolute value of the energy difference from the vacuum level 50 of the HOMO level of the light emitting layer 4.

本発明では上述のとおり発光層4のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差72の絶対値は、第2の電子輸送層5のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差70の絶対値よりも小さく(発光層のLUMO準位は第2の電子輸送層のLUMO準位よりも高く)、発光層4のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差73の絶対値は第2の電子輸送層5のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差71の絶対値よりも小さい(発光層のHOMO準位は第2の電子輸送層のHOMO準位よりも高い)。   In the present invention, as described above, the absolute value of the energy difference 72 from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer 4 is the absolute value of the energy difference 70 from the vacuum level of the LUMO level of the second electron transport layer 5. (The LUMO level of the light emitting layer is higher than the LUMO level of the second electron transport layer), and the absolute value of the energy difference 73 from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer 4 is the second electron. The absolute value of the energy difference 71 from the vacuum level of the HOMO level of the transport layer 5 is smaller (the HOMO level of the light emitting layer is higher than the HOMO level of the second electron transport layer).

陽極2に正電位、陰極7に負電位が印加されると、陽極2からは正孔(h)が正孔輸送層3に注入され、一方陰極7からは電子(e)が電子輸送層6に注入される。
電子は第1の電子輸送層6から発光層4に輸送され、陽極から輸送された正孔と発光層4において再結合し、発光する。発光層4は正孔輸送性を有しているから、電子が正孔と再結合する確率は高い。なお図面では発光する場合にはhνと記載してある。
When a positive potential is applied to the anode 2 and a negative potential is applied to the cathode 7, holes (h + ) are injected from the anode 2 into the hole transport layer 3, while electrons (e ) are transported from the cathode 7. Implanted into layer 6.
The electrons are transported from the first electron transport layer 6 to the light emitting layer 4 and recombined with the holes transported from the anode in the light emitting layer 4 to emit light. Since the light emitting layer 4 has a hole transport property, the probability that electrons recombine with holes is high. In the drawing, hν is indicated when light is emitted.

発光層4にて正孔と再結合しなかった電子は電位差によって陽極方向へと移動する。次に第2の電子輸送層5へ注入され、第2の電子輸送層5内を移動する。しかし第2の電子輸送層から発光層4への障壁(エネルギー差75:発光層4のLUMO準位と、第2の電子輸送層5のLUMO準位とのエネルギー差)のため、電子は発光層4に注入される確率は少なくなり、閉じ込められてしまう。仮に電子の蓄積等により障壁を越えて発光層4へ注入されたとしても発光層4内にて正孔と再結合して発光する。また当該発光層4内にて再結合されずに第2の電子輸送層5へ注入されても、上述のように発光層4への障壁が高く、閉じこめられる確率が高い。したがって正孔輸送層3への突き抜けを少なくして発光効率を高くすることができる。正孔輸送層3が発光性であった場合、正孔輸送層3に電子が注入されると、正孔と再結合し発光してしまう。正孔輸送層3と発光層4との発光波長が異なっていると、色ずれを起こしてしまう。   Electrons that have not recombined with holes in the light-emitting layer 4 move toward the anode due to a potential difference. Next, it is injected into the second electron transport layer 5 and moves in the second electron transport layer 5. However, because of the barrier from the second electron transport layer to the light emitting layer 4 (energy difference 75: energy difference between the LUMO level of the light emitting layer 4 and the LUMO level of the second electron transport layer 5), the electrons emit light. The probability of being injected into layer 4 is reduced and trapped. Even if it is injected into the light emitting layer 4 over the barrier due to accumulation of electrons or the like, it recombines with holes in the light emitting layer 4 to emit light. Moreover, even if it is injected into the second electron transport layer 5 without being recombined in the light emitting layer 4, the barrier to the light emitting layer 4 is high as described above, and the probability of being confined is high. Therefore, the penetration into the hole transport layer 3 can be reduced and the luminous efficiency can be increased. In the case where the hole transport layer 3 is luminescent, when electrons are injected into the hole transport layer 3, they recombine with holes and emit light. When the emission wavelengths of the hole transport layer 3 and the light emitting layer 4 are different, color shift occurs.

一方、発光層4にて電子と再結合しなかった正孔は電位差によって陰極方向へと移動する。ここで第2の電子輸送層5は1nm以上、5nm以下と薄いため、障壁(エネルギー差79:発光層4のHOMO準位と、第2の電子輸送層5のHOMO準位とのエネルギー差)が存在するにも関わらず突き抜けていき、次の発光層4へ注入される。そして当該発光層4において電子と再結合して発光する。また当該発光層4内にて再結合されなくても第2の電子輸送層5から次の発光層4へと注入される。   On the other hand, holes that have not recombined with electrons in the light emitting layer 4 move toward the cathode due to a potential difference. Here, since the second electron transport layer 5 is as thin as 1 nm or more and 5 nm or less, a barrier (energy difference 79: energy difference between the HOMO level of the light emitting layer 4 and the HOMO level of the second electron transport layer 5). Despite being present, it penetrates and is injected into the next light emitting layer 4. The light emitting layer 4 recombines with electrons to emit light. Further, even if it is not recombined in the light emitting layer 4, it is injected from the second electron transport layer 5 to the next light emitting layer 4.

第1の電子輸送層6と第2の電子輸送層5とが異なる材料である場合、電子の閉じこめ効果を高めるために第1の電子輸送層6のLUMO準位と発光層4のLUMO準位とのエネルギー差74の絶対値をエネルギー差75の絶対値よりも小さくしてもよい。これにより陰極7から注入された電子がエネルギー差75を超えることができない確率を高めることができる。   When the first electron transport layer 6 and the second electron transport layer 5 are different materials, the LUMO level of the first electron transport layer 6 and the LUMO level of the light emitting layer 4 are used in order to enhance the electron confinement effect. The absolute value of the energy difference 74 may be smaller than the absolute value of the energy difference 75. Thereby, the probability that the electrons injected from the cathode 7 cannot exceed the energy difference 75 can be increased.

さらに陰極7の仕事関数と第1の電子輸送層6のLUMO準位とのエネルギー差76や、陽極と陰極とに印加する電位を制御すると、電子がエネルギー差75を超えることができない確率をより高めることができる。
エネルギー差76をエネルギー差75よりも小さくし、エネルギー差76を超えるだけの電圧を印加すると、電子はエネルギー差76を超えることはできるが、エネルギー差75を超える確率が低くなる。したがって上記の関係を有する陽極2、第1の電子輸送層、発光層4、第2の電子輸送層を用い、さらに陽極及び陰極に印加する電圧を制御することが好ましい。
Furthermore, if the energy difference 76 between the work function of the cathode 7 and the LUMO level of the first electron transport layer 6 and the potential applied to the anode and the cathode are controlled, the probability that electrons cannot exceed the energy difference 75 is further increased. Can be increased.
If the energy difference 76 is made smaller than the energy difference 75 and a voltage sufficient to exceed the energy difference 76 is applied, the electrons can exceed the energy difference 76, but the probability of exceeding the energy difference 75 decreases. Therefore, it is preferable to use the anode 2, the first electron transport layer, the light emitting layer 4, and the second electron transport layer having the above relationship, and further control the voltage applied to the anode and the cathode.

以下、各層に用いることができる材料等について説明する。
基板1、陽極2は実施形態1に記載したものを用いることができる。
Hereinafter, materials and the like that can be used for each layer will be described.
As the substrate 1 and the anode 2, those described in Embodiment 1 can be used.

陰極7を形成する物質としてはCa、MgAg、Al、Mgなど、仕事関数が2.8〜3.0eVのものを用いることができる。
第1の電子輸送層6はAlq、BAlq、BCP、CBPなどを用いることができる。第2の電子輸送層とのエネルギー差を考慮するとLUMO準位が−2.7eV〜−2.4eVのものが好ましい。
第2の電子輸送層5は第1の電子輸送層6と同じ材料でもよい。しかし電子の閉じこめ効果を高めるために第1の電子輸送層6のLUMO準位と発光層4のLUMO準位とのエネルギー差を、第2の電子輸送層5のLUMO準位と発光層4のLUMO準位とのエネルギー差よりも小さくものにしてもよい。LUMO準位が−2.7eVよりも低いものが好ましく、Alq、BAlq、ジフェニルキノキサリンなどを用いることができる。
As a material for forming the cathode 7, a material having a work function of 2.8 to 3.0 eV, such as Ca, MgAg, Al, or Mg can be used.
For the first electron transport layer 6, Alq 3 , BAlq 3 , BCP, CBP, or the like can be used. Considering the energy difference from the second electron transport layer, the LUMO level is preferably -2.7 eV to -2.4 eV.
The second electron transport layer 5 may be made of the same material as the first electron transport layer 6. However, in order to enhance the electron confinement effect, the energy difference between the LUMO level of the first electron transport layer 6 and the LUMO level of the light emitting layer 4 is determined by the difference between the LUMO level of the second electron transport layer 5 and the light emitting layer 4. The energy difference from the LUMO level may be smaller. A LUMO level lower than −2.7 eV is preferable, and Alq 3 , BAlq 3 , diphenylquinoxaline, and the like can be used.

次に発光層4であるが、発光層4のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層5のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さくすることが必要である。また発光層4のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層5のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さいことが必要である。これにより上述したように電子を閉じこめることができ、発光効率を高めることができる。また電子の正孔輸送層3への突きぬけを防止することができる。   Next, regarding the light emitting layer 4, the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer 4 is the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second electron transport layer 5. It is necessary to make it smaller than the value. Further, the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer 4 needs to be smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second electron transport layer 5. is there. As a result, electrons can be confined as described above, and luminous efficiency can be increased. Further, penetration of electrons into the hole transport layer 3 can be prevented.

一方、第2の電子輸送層5の膜厚は発光層4よりも薄く、第2の電子輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下、発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下であるから、上述のエネルギー関係を有していても正孔は第2の電子輸送層5を突き抜けて発光層4へ注入される。   On the other hand, the film thickness of the second electron transport layer 5 is thinner than that of the light emitting layer 4, the film thickness of the second electron transport layer is 1 nm or more and 5 nm or less, and the film thickness of the light emitting layer is 5 nm or more and 20 nm or less. Even if it has the above-mentioned energy relationship, holes penetrate the second electron transport layer 5 and are injected into the light emitting layer 4.

発光層4はNPB、TCTA、TPDなどを用いることができる。LUMO準位が−2.5eVより高いものが好ましい。   For the light emitting layer 4, NPB, TCTA, TPD, or the like can be used. A LUMO level higher than −2.5 eV is preferable.

実施の形態1に示したように発光層4は発光中心となる発光物質(ドーパント材料)の有するエネルギーギャップよりも大きいエネルギーギャップを有する材料(ホスト材料)からなる層に発光材料を分散するホストーゲスト型の層としてもよい。   As shown in Embodiment Mode 1, the light-emitting layer 4 is a host-guest type in which a light-emitting material is dispersed in a layer made of a material (host material) having an energy gap larger than that of a light-emitting substance (dopant material) serving as a light emission center. It is good also as a layer of.

正孔輸送層3は例えばTDATA、MTDATA、DNTPD、αNPDなどの芳香族アミン(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物などを用いることができる。   For the hole transport layer 3, for example, a compound of an aromatic amine (ie, having a benzene ring-nitrogen bond) such as TDATA, MTDATA, DNTPD, and αNPD can be used.

例えば上記のエネルギー差の関係を有するものとしては、陰極7にMg、第1の電子輸送層6にCBP、発光層4にTPD、第2の電子輸送層5にAlqなどが挙げられる。もちろんこの組合せに限られるものではない。さらに正孔輸送層3としてαNPD、陽極にITOを用いた場合のバンド図を図22に示す。 For example, those having the above energy difference relationship include Mg for the cathode 7, CBP for the first electron transport layer 6, TPD for the light emitting layer 4, and Alq 3 for the second electron transport layer 5. Of course, it is not limited to this combination. Further, FIG. 22 shows a band diagram when αNPD is used as the hole transport layer 3 and ITO is used as the anode.

図22では、発光層4のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく、発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の電子輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さい。   In FIG. 22, the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer 4 is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second electron transporting layer. The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the layer is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second electron transport layer.

また第1の電子輸送層のLUMO準位と発光層のLUMO準位とのエネルギー差74は、第2の電子輸送層のLUMO準位と発光層のLUMO準位とのエネルギー差75よりも小さい。   The energy difference 74 between the LUMO level of the first electron transporting layer and the LUMO level of the light emitting layer is smaller than the energy difference 75 between the LUMO level of the second electron transporting layer and the LUMO level of the light emitting layer. .

また陰極の仕事関数と第1の電子輸送層のLUMO準位とのエネルギー差76は、第2の電子輸送層のLUMO準位と発光層のLUMO準位とのエネルギー差よりも小さい。したがって電子を閉じこめることができ、発光効率を高めることができる。   The energy difference 76 between the work function of the cathode and the LUMO level of the first electron transport layer is smaller than the energy difference between the LUMO level of the second electron transport layer and the LUMO level of the light emitting layer. Therefore, electrons can be confined and luminous efficiency can be increased.

また図2に示すように陽極2と第1の正孔輸送層との間にバッファ層8を設けてもよい。バッファ層8は有機化合物と金属化合物とを混合したものを用いることができる。バッファ層の厚さとしては60nm以上でよい。本発明の場合にはバッファ層の厚さを厚くしても駆動電圧の上昇を招くことはない。   Further, as shown in FIG. 2, a buffer layer 8 may be provided between the anode 2 and the first hole transport layer. The buffer layer 8 may be a mixture of an organic compound and a metal compound. The thickness of the buffer layer may be 60 nm or more. In the case of the present invention, even if the thickness of the buffer layer is increased, the drive voltage is not increased.

第1の電子輸送層6、発光層4、第2の電子輸送層5、正孔輸送層6は蒸着法で形成することができる。バッファ層8は有機化合物と金属化合物とを共蒸着して形成することができる。陽極、陰極は、公知のスパッタ法や蒸着法により形成できる。正孔注入層や電子注入層を形成する場合も公知の蒸着法等により形成できる。また発光層4と第2の電子輸送層5は後述する方法により作製することができる。   The first electron transport layer 6, the light emitting layer 4, the second electron transport layer 5, and the hole transport layer 6 can be formed by an evaporation method. The buffer layer 8 can be formed by co-evaporation of an organic compound and a metal compound. The anode and cathode can be formed by a known sputtering method or vapor deposition method. The hole injection layer and the electron injection layer can also be formed by a known vapor deposition method or the like. Moreover, the light emitting layer 4 and the 2nd electron carrying layer 5 are producible by the method mentioned later.

HOMO準位、LUMO準位の測定方法については実施の形態1において説明したとおりである。   The method for measuring the HOMO level and the LUMO level is as described in the first embodiment.

(実施の形態3)
本発明の実施に用いる蒸着装置及び、その蒸着装置を用いて実施の形態1、2に記載した多重積層構造部分を作製する方法について図7〜図13を用いて説明する。
(Embodiment 3)
A vapor deposition apparatus used in the practice of the present invention and a method for manufacturing the multi-layered structure portion described in the first and second embodiments using the vapor deposition apparatus will be described with reference to FIGS.

本発明の実施に用いる蒸着装置には、被処理物に対し蒸着する処理を行う処理室1001の他、搬送室1002が設けられている。被処理物は搬送室1002を経て処理室1001へ搬送される。搬送室1002には、被処理物を移載する為のアーム1003が備え付けられている(図7)。   In the vapor deposition apparatus used for carrying out the present invention, a transfer chamber 1002 is provided in addition to a treatment chamber 1001 for performing a vapor deposition process on a workpiece. The object to be processed is transferred to the processing chamber 1001 through the transfer chamber 1002. The transfer chamber 1002 is provided with an arm 1003 for transferring an object to be processed (FIG. 7).

処理室1001内には、図8に示すように、被蒸着物である基板101を保持するための保持部100と、発光材料が保持された蒸発源102と、キャリア輸送材料が保持された蒸発源103とが設けられている。蒸発源102と103とは仕切104によって仕切られている。また発光材料が保持された蒸発源102の上にはシャッター105bが設けられ、キャリア輸送材料が保持された蒸発源103の上にはシャッター105aが設けられている。   In the processing chamber 1001, as shown in FIG. 8, a holding unit 100 for holding a substrate 101 which is a deposition target, an evaporation source 102 holding a light emitting material, and an evaporation holding a carrier transport material. A source 103 is provided. The evaporation sources 102 and 103 are partitioned by a partition 104. A shutter 105b is provided on the evaporation source 102 holding the light emitting material, and a shutter 105a is provided on the evaporation source 103 holding the carrier transport material.

発光材料にドーパント材料を添加する場合には、ホスト材料の蒸発源102とともにドーパント材料の蒸発源を設けてホスト材料とともにドーパント材料を共蒸着する。   When a dopant material is added to the light emitting material, an evaporation source of the dopant material is provided together with the evaporation source 102 of the host material, and the dopant material is co-deposited together with the host material.

図8(A)のようにシャッター105bが開き、シャッター105aが閉じている状態では、発光材料は基板101に蒸着されるが、キャリア輸送材料は蒸着されない。次に図8(B)のようにシャッター105bが閉じてシャッター105aが開くと、キャリア輸送材料は基板に101に蒸着されるが、発光材料は蒸着されない。この方法によりキャリア輸送材料と発光材料とを交互に蒸着することができ、多重積層構造を作製できる。   In the state where the shutter 105b is opened and the shutter 105a is closed as shown in FIG. 8A, the light emitting material is deposited on the substrate 101, but the carrier transporting material is not deposited. Next, when the shutter 105b is closed and the shutter 105a is opened as shown in FIG. 8B, the carrier transport material is deposited on the substrate 101, but the light emitting material is not deposited. By this method, the carrier transport material and the light emitting material can be alternately deposited, and a multi-layered structure can be manufactured.

本発明は第2のキャリア輸送層5の厚さが発光層4の厚さよりも薄いから、シャッター105bが開状態になる時間を長くし、シャッター105aが開状態になる時間を短くすればよい。これによりキャリア輸送材料の蒸着量が減り、膜厚を薄くすることができる。このようにシャッター105a、105bの開状態の時間を制御して上記実施の形態の構成を作製することができる。   In the present invention, since the thickness of the second carrier transport layer 5 is thinner than the thickness of the light emitting layer 4, the time for the shutter 105b to be opened may be lengthened and the time for the shutter 105a to be opened may be shortened. Thereby, the deposition amount of the carrier transport material is reduced, and the film thickness can be reduced. In this manner, the configuration of the above embodiment can be manufactured by controlling the time during which the shutters 105a and 105b are opened.

このとき蒸着速度を変化させることによっても膜厚を制御することができる。蒸着速度を低くすると単位時間当たりの蒸着量が減り、膜厚を薄くすることができ、逆に蒸着速度を高くすると蒸着量が増えて膜厚を厚くすることができる。シャッター105aが開状態におけるキャリア輸送材料の蒸着速度を低くし、シャッター105bが開状態における発光材料の蒸着速度を高くすると、キャリア輸送層の厚さを発光層の厚さよりも薄くすることができる。   At this time, the film thickness can also be controlled by changing the deposition rate. When the deposition rate is lowered, the deposition amount per unit time can be reduced and the film thickness can be reduced. Conversely, when the deposition rate is increased, the deposition amount can be increased and the film thickness can be increased. When the deposition rate of the carrier transport material is lowered when the shutter 105a is open and the deposition rate of the light emitting material is increased when the shutter 105b is open, the thickness of the carrier transport layer can be made thinner than the thickness of the light emitting layer.

また、基板の温度を変化させることにより、吸着速度を変化させてもよい。   Further, the adsorption speed may be changed by changing the temperature of the substrate.

基板101は矢印のように回転させてもよい。回転させることにより基板面内におけるキャリア輸送層及び発光層の膜厚を均一化することができる。   The substrate 101 may be rotated as shown by an arrow. By rotating, the film thicknesses of the carrier transport layer and the light emitting layer in the substrate plane can be made uniform.

処理室1001内の構成は図8に表されるものには限定されず、例えば図9〜図13に表されるような構成であってもよい。   The configuration in the processing chamber 1001 is not limited to that shown in FIG. 8, and for example, the configuration shown in FIGS. 9 to 13 may be used.

図9、10では、被蒸着物である基板を保持する為の保持部と、発光材料が保持された蒸発源102と、キャリア輸送材料が保持された蒸発源103が設けられている。また蒸発源102と103とは仕切104によって仕切られている。またキャリア輸送材料が保持された蒸発源103の上にはシャッター105aが設けられている。   9 and 10, a holding unit for holding a substrate that is an evaporation target, an evaporation source 102 that holds a light emitting material, and an evaporation source 103 that holds a carrier transport material are provided. The evaporation sources 102 and 103 are partitioned by a partition 104. A shutter 105a is provided on the evaporation source 103 on which the carrier transport material is held.

図9のようにシャッター105aが閉じている状態では、発光材料は基板1015a〜dに蒸着されるが、キャリア輸送材料は蒸着されない。逆に図10のようにシャッター105aが開くと、キャリア輸送材料が基板1015a〜dに蒸着される。   In the state where the shutter 105a is closed as shown in FIG. 9, the light emitting material is deposited on the substrates 1015a to 1015d, but the carrier transporting material is not deposited. Conversely, when the shutter 105a is opened as shown in FIG. 10, a carrier transport material is deposited on the substrates 1015a to 1015d.

シャッター105aが開状態になる時間を短くするとキャリア輸送材料の蒸着量が減り、逆に開状態になる時間を長くするとキャリア輸送材料の蒸着量を増やすことができる。このようにシャッター105aの開閉によってキャリア輸送材料の蒸着量を制御してキャリア輸送層、発光層の膜厚を制御することができる。ここまでは図8と同じである。   If the time during which the shutter 105a is opened is shortened, the deposition amount of the carrier transport material is decreased. Conversely, if the time during which the shutter 105a is opened is lengthened, the deposition amount of the carrier transport material can be increased. In this manner, the film thickness of the carrier transport layer and the light emitting layer can be controlled by controlling the deposition amount of the carrier transport material by opening and closing the shutter 105a. The steps so far are the same as in FIG.

ここでは基板を保持する為の保持部は、軸1013を中心として回転する第1の回転板1012と、第1の回転板1012上に設けられた複数の第2の回転板1014a〜1014dとで構成されている。第2の回転板1014a〜1014dは、軸1013とは別に、第2の回転板1014a〜1014dのそれぞれに対して設けられた軸を中心として、それぞれ独立に回転する。基板1015a〜1015dは、第2の回転板1014a〜1014dのそれぞれの上に保持される。   Here, the holding unit for holding the substrate includes a first rotating plate 1012 that rotates about a shaft 1013 and a plurality of second rotating plates 1014 a to 1014 d provided on the first rotating plate 1012. It is configured. The second rotating plates 1014a to 1014d rotate independently of each other around the shafts provided for the second rotating plates 1014a to 1014d, separately from the shaft 1013. The substrates 1015a to 1015d are held on the second rotating plates 1014a to 1014d, respectively.

第2の回転板1014aには基板1015aが保持され、第2の回転板1014bには基板1015bが保持され、第2の回転板1014cには基板1015cが保持され、第2の回転板1014dには基板1015dが保持されている。   The second rotating plate 1014a holds the substrate 1015a, the second rotating plate 1014b holds the substrate 1015b, the second rotating plate 1014c holds the substrate 1015c, and the second rotating plate 1014d holds the substrate 1015b. A substrate 1015d is held.

また第1の回転板1012、及び基板が保持された第2の回転板1014a〜1014dは回転している。第2の回転体の回転により基板はいわゆる自転をすることになる。これは図8における基板の回転と同じであり、回転させることにより基板面内における発光層、キャリア輸送層の膜厚を均一化することができる。   The first rotating plate 1012 and the second rotating plates 1014a to 1014d holding the substrate are rotating. The substrate rotates by the rotation of the second rotating body. This is the same as the rotation of the substrate in FIG. 8. By rotating, the film thickness of the light emitting layer and the carrier transport layer in the substrate surface can be made uniform.

一方、第1の回転板1012の回転により基板はいわゆる公転をすることになる。シャッター105aが開状態になっている図10に表されているように、基板1015aと発光材料蒸発源102との距離が、基板1015aとキャリア輸送材料蒸発源103との距離よりも近いとき、基板1015a上には、キャリア輸送材料よりも発光材料の方が多く蒸着され発光層が形成される。これに対し、基板1015cのように、基板1015cとキャリア輸送材料蒸発源103との距離が、基板1015cと発光材料蒸発源102との距離よりも近いとき、基板1015c上には、発光材料よりもキャリア輸送材料の方が多く蒸着されキャリア輸送層が形成される。   On the other hand, the substrate is revolved by the rotation of the first rotating plate 1012. As shown in FIG. 10 where the shutter 105a is in the open state, when the distance between the substrate 1015a and the light emitting material evaporation source 102 is shorter than the distance between the substrate 1015a and the carrier transport material evaporation source 103, the substrate A light emitting layer is formed on 1015a by depositing more light emitting material than carrier transporting material. On the other hand, when the distance between the substrate 1015c and the carrier transport material evaporation source 103 is shorter than the distance between the substrate 1015c and the light emitting material evaporation source 102 as in the substrate 1015c, the substrate 1015c has a larger distance than the light emitting material. More carrier transport material is deposited to form a carrier transport layer.

次に、第1の回転板1012の回転により処理室1001内における第2の回転板1014aの位置が変わって、図9における第2の回転板1014cの位置において基板1015aが保持され、基板1015aとキャリア輸送材料蒸発源103との距離が、基板1015aと発光材料蒸発源102との距離よりも近くなると、基板1015a上には、発光材料よりもキャリア輸送層材料が多く蒸着されキャリア輸送層が形成される。これにより発光層とキャリア輸送層を交互に積層でき、多重積層構造を作製できる。   Next, the rotation of the first rotating plate 1012 changes the position of the second rotating plate 1014a in the processing chamber 1001, and the substrate 1015a is held at the position of the second rotating plate 1014c in FIG. When the distance from the carrier transport material evaporation source 103 is shorter than the distance from the substrate 1015a to the light emitting material evaporation source 102, more carrier transport layer material is deposited on the substrate 1015a than the light emitting material to form a carrier transport layer. Is done. Thereby, a light emitting layer and a carrier transport layer can be laminated | stacked alternately, and a multiple laminated structure can be produced.

本発明ではキャリア輸送層の膜厚は発光材料の膜厚よりも薄いからシャッター105aを用い、キャリア輸送層の膜厚を制御したり、発光材料とキャリア輸送材料の蒸着速度を変化させて蒸着量を制御して膜厚を制御してもよい。また基板の温度を変化させることにより、吸着速度を変化させて膜厚を変化させてもよい。   In the present invention, since the thickness of the carrier transport layer is smaller than the thickness of the light emitting material, the shutter 105a is used to control the thickness of the carrier transport layer or to change the deposition rate of the light emitting material and the carrier transport material. May be used to control the film thickness. Further, the film thickness may be changed by changing the adsorption speed by changing the temperature of the substrate.

このように、蒸発源102、103に対する基板1015a〜1015dの位置を変えることによっても発光層とキャリア輸送層を交互に積層でき、多重積層構造を実現できる。   As described above, the light emitting layers and the carrier transport layers can be alternately stacked by changing the positions of the substrates 1015a to 1015d with respect to the evaporation sources 102 and 103, thereby realizing a multi-layered structure.

なお、第1の回転板1012及び第2の回転板1014a〜1014dの形状について特に限定はなく、図9〜11に表されるような円形の他、四角形等の多角形であってもよい。また、第2の回転板1014a〜1014dは、必ずしも設けなくてもよいが、第2の回転板1014a〜1014dを設けることによって、被処理物に形成される層の厚さ等の面内バラツキを低減することができる。   In addition, there is no limitation in particular about the shape of the 1st rotary plate 1012 and the 2nd rotary plate 1014a-1014d, Polygons, such as a quadrangle | tetragon other than the circle | round | yen represented to FIGS. In addition, the second rotating plates 1014a to 1014d are not necessarily provided, but by providing the second rotating plates 1014a to 1014d, in-plane variations such as the thickness of a layer formed on the object to be processed are provided. Can be reduced.

また図9、10のような構成の場合、バッチ式となり複数の基板を一度に処理することができるという利点もある。   9 and 10 has an advantage that it becomes a batch type and a plurality of substrates can be processed at a time.

図11では軸109a、109bを中心に回転するマスク108a、108bがキャリア輸送材料、発光材料の蒸発源の上に設けられ、そのマスク108a、bには孔106、110が設けられている。   In FIG. 11, masks 108a and 108b that rotate about axes 109a and 109b are provided on the evaporation source of the carrier transport material and the light emitting material, and holes 106 and 110 are provided in the masks 108a and 108b.

マスク108bに設けられた孔106が蒸発源102の上にある場合には発光材料が蒸着される。このときマスク108aに設けられた孔110が蒸発源103の上にない場合にはキャリア輸送材料は蒸着されない(図11(A))。   When the hole 106 provided in the mask 108b is above the evaporation source 102, a luminescent material is deposited. At this time, when the hole 110 provided in the mask 108a is not on the evaporation source 103, the carrier transporting material is not deposited (FIG. 11A).

次にマスク108が回転し、マスク108bに設けられた孔106が蒸発源102の上にない場合には発光材料が蒸着されない。このときマスク108aに設けられた孔110が蒸発源103の上にある場合にはキャリア輸送材料が蒸着される(図11(B))。したがってこのようなマスクを用い、その回転速度を制御することによって発光層とキャリア輸送層を交互に積層して多重積層構造を作製することができる。   Next, when the mask 108 is rotated and the hole 106 provided in the mask 108b is not on the evaporation source 102, the light emitting material is not deposited. At this time, when the hole 110 provided in the mask 108a is above the evaporation source 103, a carrier transport material is deposited (FIG. 11B). Therefore, by using such a mask and controlling the rotation speed, a light-emitting layer and a carrier transport layer can be alternately stacked to produce a multi-layered structure.

また発光材料、キャリア輸送材料の蒸着速度を変化させて蒸着量を制御してもよい。   Further, the deposition amount may be controlled by changing the deposition rate of the light emitting material and the carrier transporting material.

また、基板の温度を変化させることにより、吸着速度を変化させてもよい。   Further, the adsorption speed may be changed by changing the temperature of the substrate.

マスクの孔の形状は必要に応じて種々の形に変えることができる。スリット111を設けてもよい(図12)。マスク108aの孔を112のような形状にしてもよい(図13)。またマスク108bの孔を110のように円形にしたり、111のようにスリットにしてもよい。   The shape of the hole in the mask can be changed to various shapes as required. A slit 111 may be provided (FIG. 12). The hole of the mask 108a may be shaped like 112 (FIG. 13). Further, the hole of the mask 108b may be made circular like 110, or may be made slit like 111.

また図11〜図13の構成において、図9、10のように、軸1013を中心として回転する第1の回転板1012と、第1の回転板1012上に設けられた複数の第2の回転板1014a〜1014dとを有し、基板を第2の回転板1014a〜dに保持させて、第1の回転板、第2の回転板を回転させて発光層とキャリア輸送層を交互に積層して多重積層構造を形成してもよい。なお本実施の形態は上記のいずれの構成とも組合せ可能である。   In addition, in the configuration of FIGS. 11 to 13, as shown in FIGS. 9 and 10, a first rotating plate 1012 that rotates about a shaft 1013 and a plurality of second rotations provided on the first rotating plate 1012. Plates 1014a to 1014d, the substrates are held on the second rotating plates 1014a to 1014d, and the first rotating plate and the second rotating plate are rotated to alternately stack the light emitting layers and the carrier transport layers. Thus, a multi-layered structure may be formed. Note that this embodiment can be combined with any of the above structures.

(実施の形態4)
本発明の発光装置の構成例、作製方法について図1等を用いて説明する。ここではキャリア輸送層が正孔輸送層の場合について説明する。図中、1が基板、2が陽極、3が第1の正孔輸送層、4が発光層、5が第2の正孔輸送層、6が電子輸送層、7が陰極を示している。
(Embodiment 4)
A structural example and a manufacturing method of the light-emitting device of the present invention will be described with reference to FIGS. Here, the case where the carrier transport layer is a hole transport layer will be described. In the figure, 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is a first hole transport layer, 4 is a light emitting layer, 5 is a second hole transport layer, 6 is an electron transport layer, and 7 is a cathode.

ガラス基板1上にITOからなる陽極2をスパッタ法により成膜する。   An anode 2 made of ITO is formed on the glass substrate 1 by sputtering.

陽極2の上に第1の正孔輸送層3としてαNPDを蒸着法により成膜する。   ΑNPD is deposited on the anode 2 as a first hole transport layer 3 by vapor deposition.

第1の正孔輸送層3上に、発光層4と第2の正孔輸送層5とを多重積層構造にして形成する。発光層4にはAlqを用い、第2の正孔輸送層5にはMTDATAを用いる。 On the first hole transport layer 3, the light emitting layer 4 and the second hole transport layer 5 are formed in a multi-layer structure. Alq 3 is used for the light emitting layer 4 and MTDATA is used for the second hole transport layer 5.

発光層4と第2の正孔輸送層5の形成には図8に示した装置を用いる。発光材料を蒸発源102に、第2の正孔輸送材料を蒸発源103に入れ、真空中にて加熱して蒸発させる。発光材料、第2の正孔輸送材料の蒸着レートは0.01〜0.4nm/sとする。   The apparatus shown in FIG. 8 is used for forming the light emitting layer 4 and the second hole transport layer 5. The light emitting material is put into the evaporation source 102 and the second hole transport material is put into the evaporation source 103, and heated in a vacuum to be evaporated. The vapor deposition rate of the light emitting material and the second hole transport material is 0.01 to 0.4 nm / s.

シャッター105aが開状態になる時間とシャッター105bが開状態になる時間の割合は10:1〜4:1とする。シャッター105bが開状態のときは、シャッター105aは閉状態になるようにする。逆にシャッター105aが開状態のときは、シャッター105bは閉状態になるようにする。   The ratio of the time when the shutter 105a is opened to the time when the shutter 105b is opened is 10: 1 to 4: 1. When the shutter 105b is open, the shutter 105a is closed. Conversely, when the shutter 105a is open, the shutter 105b is closed.

これにより発光層4が5nm以上、20nm以下、第2の正孔輸送層5が1nm以上、5nm以下で、発光層4と第2の正孔輸送層5が2〜10層にわたって形成された構造を得る(例えば2層の場合、基板1、陽極2、第1の正孔輸送層3、発光層4、第2の正孔輸送層5、発光層4、第2の正孔輸送層5、発光層4、電子輸送層6、陰極7となる。発光層4、第2の正孔輸送層5が2回積層されることになる)。なお多重積層構造における最後の層は発光層4とする。   Thereby, the light emitting layer 4 is 5 nm or more and 20 nm or less, the second hole transport layer 5 is 1 nm or more and 5 nm or less, and the light emitting layer 4 and the second hole transport layer 5 are formed over 2 to 10 layers. (For example, in the case of two layers, the substrate 1, the anode 2, the first hole transport layer 3, the light emitting layer 4, the second hole transport layer 5, the light emitting layer 4, the second hole transport layer 5, The light emitting layer 4, the electron transport layer 6, and the cathode 7. The light emitting layer 4 and the second hole transport layer 5 are laminated twice). The last layer in the multi-layered structure is the light emitting layer 4.

次に発光層4の上に電子輸送層6としてAlmqを蒸着法により成膜する。その後MgAg陰極7を蒸着法により成膜する。 Next, Almq 3 is deposited on the light emitting layer 4 as an electron transport layer 6 by vapor deposition. Thereafter, the MgAg cathode 7 is formed by vapor deposition.

この実施形態のエネルギーバンド図を図21に示す。図21では発光層4のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく(発光層のLUMO準位は正孔輸送層のLUMO準位よりも低く)、発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、第2の正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きい(発光層のHOMO準位は正孔輸送層のHOMO準位よりも低い)。   An energy band diagram of this embodiment is shown in FIG. In FIG. 21, the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer 4 is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second hole transport layer (light emission). The LUMO level of the layer is lower than the LUMO level of the hole transport layer), and the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is the HOMO level of the second hole transport layer. It is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level (the HOMO level of the light emitting layer is lower than the HOMO level of the hole transport layer).

また第1の正孔輸送層のHOMO準位と発光層のHOMO準位とのエネルギー差59は、第2の正孔輸送層のHOMO準位と発光層のHOMO準位とのエネルギー差58よりも小さい。   The energy difference 59 between the HOMO level of the first hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer is based on the energy difference 58 between the HOMO level of the second hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer. Is also small.

また陽極の仕事関数と第1の正孔輸送層のHOMO準位とのエネルギー差57は、第2の正孔輸送層のHOMO準位と発光層のHOMO準位とのエネルギー差58よりも小さい。したがって正孔を閉じこめることができ、発光効率を高めることができる。   The energy difference 57 between the work function of the anode and the HOMO level of the first hole transport layer is smaller than the energy difference 58 between the HOMO level of the second hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer. . Accordingly, holes can be confined and luminous efficiency can be increased.

なお陽極2と第1の正孔輸送層3の間にバッファ層を設けてもよい。また正孔注入層や電子注入層を設けてもよい。またホスト材料にドーパント材料を添加したものを発光層4としてもよい。例えばホスト材料Alqに上記実施の形態にて示したものやルブレンなどのドーパント材料を添加することができる。 A buffer layer may be provided between the anode 2 and the first hole transport layer 3. A hole injection layer or an electron injection layer may be provided. Alternatively, a light emitting layer 4 may be formed by adding a dopant material to a host material. For example it is possible to add a dopant material, such as and rubrene shown in the host material Alq 3 in the above embodiment.

ここでは図8に示した方法を説明したがこれに限られることはない。もちろん図9〜13に示した方法により作製することができる。それぞれの場合について作製方法は上記実施の形態に示したとおりである。   Although the method shown in FIG. 8 has been described here, the present invention is not limited to this. Of course, it can be produced by the method shown in FIGS. The manufacturing method in each case is as described in the above embodiment.

以上のことから、本構成を適用することで、有機化合物からなる発光層と有機化合物からなるキャリア輸送層を交互に積層した多重積層構造を形成できる。無機化合物からなる層との積層構造ではないから応力が生じることはなく特性劣化の少ない発光装置を得ることができ、発光効率の高い発光装置を得ることができる。   From the above, by applying this configuration, it is possible to form a multi-layered structure in which light emitting layers made of organic compounds and carrier transport layers made of organic compounds are alternately stacked. Since it is not a laminated structure with a layer made of an inorganic compound, no stress is generated and a light emitting device with little characteristic deterioration can be obtained, and a light emitting device with high luminous efficiency can be obtained.

また本発光装置は発光層とキャリア輸送層との極性が異なり、キャリア輸送層の膜厚が発光層の膜厚よりも薄く、上記LUMO準位、HOMO準位である発光層、キャリア輸送層を有する。これによりキャリア輸送層と同じ極性のキャリアは閉じこめられ易くなり、異なる極性のキャリアはトンネル効果によって移動する。すなわち一方のキャリアを閉じこめることができ、発光効率を高めることができる。   Further, in this light emitting device, the light emitting layer and the carrier transport layer have different polarities, the thickness of the carrier transport layer is smaller than that of the light emitting layer, and the light emitting layer and the carrier transport layer having the LUMO level and the HOMO level are provided. Have. As a result, carriers having the same polarity as the carrier transport layer are easily confined, and carriers having different polarities move by the tunnel effect. That is, one carrier can be confined, and the luminous efficiency can be increased.

また電極とキャリア輸送層との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層を設けることにより平坦性を向上させることができる。さらに本実施形態の作製方法を実施することで多重積層構造を容易に作製できる。   Further, the flatness can be improved by providing a buffer layer made of an organic compound and a metal compound between the electrode and the carrier transport layer. Furthermore, a multilayer structure can be easily manufactured by carrying out the manufacturing method of this embodiment.

(実施の形態5)
本実施の形態では、本発明の発光装置について図14、図15を参照し、作製方法を示しながら説明する。この本実施の形態ではアクティブマトリクス型の発光装置を作成する例を示す。ただし本発明はアクティブマトリクス型に限られず、パッシブマトリクス型の発光装置にも用いることができることはいうまでもない。
(Embodiment 5)
In this embodiment mode, a light-emitting device of the present invention will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an example in which an active matrix light-emitting device is formed is shown. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the active matrix type and can be used for a passive matrix type light emitting device.

まず、基板250上に第1の下地絶縁層251a、第2の下地絶縁層251bを形成した後、さらに半導体層を第2の下地絶縁層251b上に形成する。(図14(A))   First, after the first base insulating layer 251a and the second base insulating layer 251b are formed over the substrate 250, a semiconductor layer is further formed over the second base insulating layer 251b. (Fig. 14 (A))

基板250の材料としてはガラス、石英やプラスチック(ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタラート、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリエーテルスルホンなど)等を用いることができる。これら基板は必要に応じてCMP等により研磨してから使用しても良い。本実施の形態においてはガラス基板を用いる。   As a material of the substrate 250, glass, quartz, plastic (polyimide, acrylic, polyethylene terephthalate, polycarbonate, polyacrylate, polyethersulfone, or the like) can be used. These substrates may be used after being polished by CMP or the like, if necessary. In this embodiment, a glass substrate is used.

第1の下地絶縁層251a、第2の下地絶縁層251bは基板250中のアルカリ金属やアルカリ土類金属など、半導体膜の特性に悪影響を及ぼすような元素が半導体層中に拡散するのを防ぐ為に設ける。材料としては酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素、酸素を含む窒化ケイ素などを用いることができる。本実施の形態では第1の下地絶縁層251aを窒化ケイ素で、第2の下地絶縁層251bを酸化ケイ素で形成する。本実施の形態では、下地絶縁層を第1の下地絶縁層251a、第2の下地絶縁層251bの2層で形成したが、単層で形成してもかまわないし、2層以上の多層であってもかまわない。また、基板からの不純物の拡散が気にならないようであれば下地絶縁層は設ける必要がない。   The first base insulating layer 251a and the second base insulating layer 251b prevent an element such as an alkali metal or an alkaline earth metal in the substrate 250 that adversely affects the characteristics of the semiconductor film from diffusing into the semiconductor layer. Provided for this purpose. As a material, silicon oxide, silicon nitride, silicon oxide containing nitrogen, silicon nitride containing oxygen, or the like can be used. In this embodiment, the first base insulating layer 251a is formed using silicon nitride, and the second base insulating layer 251b is formed using silicon oxide. In this embodiment mode, the base insulating layer is formed using two layers of the first base insulating layer 251a and the second base insulating layer 251b. It doesn't matter. In addition, it is not necessary to provide a base insulating layer as long as the diffusion of impurities from the substrate does not matter.

続いて形成される半導体層は本実施の形態では非晶質ケイ素膜をレーザー結晶化して得る。第2の下地絶縁層251b上に非晶質ケイ素膜を25〜100nm(好ましくは30〜60nm)の膜厚で形成する。作製方法としては公知の方法、例えばスパッタ法、減圧CVD法またはプラズマCVD法などが使用できる。その後、400〜500℃で熱処理(例えば500℃、1時間)を行い、水素出しをする。   In this embodiment mode, a semiconductor layer formed subsequently is obtained by laser crystallization of an amorphous silicon film. An amorphous silicon film is formed to a thickness of 25 to 100 nm (preferably 30 to 60 nm) over the second base insulating layer 251b. As a manufacturing method, a known method such as a sputtering method, a low pressure CVD method or a plasma CVD method can be used. Thereafter, heat treatment is performed at 400 to 500 ° C. (for example, 500 ° C. for 1 hour), and hydrogen is extracted.

続いてレーザー照射装置を用いて非晶質ケイ素膜を結晶化して結晶質ケイ素膜を形成する。本実施の形態のレーザー結晶化ではエキシマレーザを使用し、発振されたレーザビームを、光学系を用いて線状のビームスポットに加工し非晶質ケイ素膜に照射することで結晶質ケイ素膜とし、半導体層として用いる。   Subsequently, the amorphous silicon film is crystallized using a laser irradiation apparatus to form a crystalline silicon film. In the laser crystallization of this embodiment, an excimer laser is used, and a laser beam oscillated is processed into a linear beam spot using an optical system and irradiated to an amorphous silicon film to form a crystalline silicon film. Used as a semiconductor layer.

非晶質ケイ素膜の他の結晶化の方法としては、他に、熱処理のみにより結晶化を行う方法や結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理を行う事によって行う方法もある。結晶化を促進する元素としてはニッケル、鉄、パラジウム、スズ、鉛、コバルト、白金、銅、金などが挙げられ、このような元素を用いることによって熱処理のみで結晶化を行った場合に比べ、低温、短時間で結晶化が行われるため、ガラス基板などへのダメージが少ない。熱処理のみにより結晶化をする場合は、基板250を熱に強い石英基板などにすればよい。
また加熱処理により結晶化とレーザー光を照射して結晶化することを組み合わせてもよい。すなわち結晶化を促進する触媒元素を用い加熱処理して結晶化した後にレーザー光を照射して結晶化してもよい。
Other crystallization methods for the amorphous silicon film include a method for crystallization only by heat treatment and a method for heat treatment using a catalyst element that promotes crystallization. Examples of elements that promote crystallization include nickel, iron, palladium, tin, lead, cobalt, platinum, copper, and gold. Compared to the case where crystallization is performed only by heat treatment by using such an element, Since crystallization is performed at a low temperature for a short time, there is little damage to the glass substrate. When crystallization is performed only by heat treatment, the substrate 250 may be a quartz substrate that is resistant to heat.
Moreover, you may combine crystallizing by laser processing and crystallizing by irradiating a laser beam. That is, crystallization may be performed by irradiating a laser beam after crystallization by heat treatment using a catalytic element that promotes crystallization.

続いて、必要に応じて半導体層にしきい値をコントロールする為に微量の不純物添加、いわゆるチャネルドーピングを行う。要求されるしきい値を得る為にN型もしくはP型を呈する不純物(リン、ボロンなど)をイオンドーピング法などにより添加する。   Subsequently, in order to control the threshold value in the semiconductor layer as required, a small amount of impurity addition, so-called channel doping is performed. In order to obtain a required threshold value, N-type or P-type impurities (phosphorus, boron, etc.) are added by an ion doping method or the like.

その後、図14(A)に示すように半導体層を所定の形状にパターニングし、島状の半導体層252を得る。パターニングは半導体層にフォトレジストを形成し、所定のマスク形状を露光し、焼成して、半導体層上にレジストマスクを形成し、このマスクを用いてエッチングをすることにより行われる。   After that, as illustrated in FIG. 14A, the semiconductor layer is patterned into a predetermined shape, so that an island-shaped semiconductor layer 252 is obtained. Patterning is performed by forming a photoresist on the semiconductor layer, exposing a predetermined mask shape, baking, forming a resist mask on the semiconductor layer, and etching using the mask.

続いて半導体層252を覆うようにゲート絶縁層253を形成する。ゲート絶縁層253はプラズマCVD法またはスパッタ法を用いて膜厚を40〜150nmとしてケイ素を含む絶縁層で形成する。本実施の形態では酸化ケイ素を用いて形成する。   Subsequently, a gate insulating layer 253 is formed so as to cover the semiconductor layer 252. The gate insulating layer 253 is formed of an insulating layer containing silicon with a thickness of 40 to 150 nm by a plasma CVD method or a sputtering method. In this embodiment mode, silicon oxide is used.

次いで、ゲート絶縁層253上にゲート電極254を形成する。ゲート電極254はタンタル、タングステン、チタン、モリブデン、アルミニウム、銅、クロム、ニオブから選ばれた元素、またはこれらの元素を主成分とする合金材料若しくは化合物材料で形成してもよい。また、リン等の不純物元素をドーピングした多結晶ケイ素膜に代表される半導体膜を用いてもよい。また、AgPdCu合金を用いてもよい。   Next, the gate electrode 254 is formed over the gate insulating layer 253. The gate electrode 254 may be formed using an element selected from tantalum, tungsten, titanium, molybdenum, aluminum, copper, chromium, and niobium, or an alloy material or a compound material containing these elements as a main component. Alternatively, a semiconductor film typified by a polycrystalline silicon film doped with an impurity element such as phosphorus may be used. Further, an AgPdCu alloy may be used.

また、本実施の形態ではゲート電極254は単層で形成されているが、下層にタングステン、上層にモリブデンなどの2層以上の積層構造でもかまわない。積層構造としてゲート電極を形成する場合であっても前段で述べた材料を使用するとよい。また、その組み合わせも適宜選択すればよい。ゲート電極254の加工はフォトレジストを用いたマスクを利用し、エッチングをして行う。   In this embodiment mode, the gate electrode 254 is formed as a single layer; however, it may have a stacked structure of two or more layers such as tungsten in the lower layer and molybdenum in the upper layer. Even in the case where the gate electrode is formed as a stacked structure, the materials described in the preceding stage may be used. Moreover, the combination may be selected as appropriate. The gate electrode 254 is processed by etching using a mask using a photoresist.

続いて、ゲート電極254をマスクとして半導体層252に高濃度の不純物を添加する。これによって半導体層252、ゲート絶縁層253、及びゲート電極254を含む薄膜トランジスタ270が形成される。ここで低速イオンドープ、高速イオンドープを用いてソース領域255、ドレイン領域256の他にLDD領域257を設けてもよい。   Subsequently, a high concentration impurity is added to the semiconductor layer 252 using the gate electrode 254 as a mask. Thus, the thin film transistor 270 including the semiconductor layer 252, the gate insulating layer 253, and the gate electrode 254 is formed. Here, the LDD region 257 may be provided in addition to the source region 255 and the drain region 256 by using low-speed ion doping or high-speed ion doping.

なお、薄膜トランジスタの作製工程については特に限定されず、所望の構造のトランジスタを作製できるように適宜変更すればよい。   Note that there is no particular limitation on the manufacturing process of the thin film transistor, and it may be changed as appropriate so that a transistor with a desired structure can be manufactured.

本実施の形態では、レーザー結晶化を使用して結晶化した結晶性シリコン膜を用いたトップゲートの薄膜トランジスタを用いたが、非晶質半導体膜を用いたボトムゲート型の薄膜トランジスタを画素部に用いることも可能である。非晶質半導体はケイ素だけではなくシリコンゲルマニウムも用いることができ、シリコンゲルマニウムを用いる場合、ゲルマニウムの濃度は0.01〜4.5atomic%程度であることが好ましい。   In this embodiment mode, a top-gate thin film transistor using a crystalline silicon film crystallized by laser crystallization is used; however, a bottom-gate thin film transistor using an amorphous semiconductor film is used for a pixel portion. It is also possible. As the amorphous semiconductor, not only silicon but also silicon germanium can be used. When silicon germanium is used, the concentration of germanium is preferably about 0.01 to 4.5 atomic%.

また非晶質半導体中に0.5nm〜20nmの結晶粒を観察することができる微結晶半導体膜(セミアモルファス半導体)を用いてもよい。また0.5nm〜20nmの結晶粒を観察することができる微結晶はいわゆるマイクロクリスタル(μc)とも呼ばれている。   Alternatively, a microcrystalline semiconductor film (semi-amorphous semiconductor) in which a crystal grain of 0.5 nm to 20 nm can be observed in an amorphous semiconductor may be used. Microcrystals capable of observing crystal grains of 0.5 nm to 20 nm are also called so-called microcrystals (μc).

セミアモルファス半導体であるセミアモルファスシリコン(SASとも表記する)は、シラン系気体をグロー放電分解することにより得ることができる。代表的なシラン系気体としては、SiHであり、その他にもSi、SiHCl、SiHCl、SiCl、SiFなどを用いることができる。このシラン系気体を水素、水素とヘリウム、アルゴン、クリプトン、ネオンから選ばれた一種または複数種の希ガス元素で希釈して用いることでSASの形成を容易なものとすることができる。希釈率は10倍〜1000倍の範囲でシラン系気体を希釈することが好ましい。グロー放電分解による被膜の反応生成は0.1Pa〜133Paの範囲の圧力で行えば良い。グロー放電を形成するための電力は1MHz〜120MHz、好ましくは13MHz〜60MHzの高周波電力を供給すれば良い。基板加熱温度は300℃以下が好ましく、100〜250℃の基板加熱温度が好適である。 Semi-amorphous silicon (also referred to as SAS) that is a semi-amorphous semiconductor can be obtained by glow discharge decomposition of a silane-based gas. A typical silane-based gas is SiH 4 , and Si 2 H 6 , SiH 2 Cl 2 , SiHCl 3 , SiCl 4 , SiF 4, and the like can be used. The formation of the SAS can be facilitated by diluting the silane-based gas with one or plural kinds of rare gas elements selected from hydrogen, hydrogen and helium, argon, krypton, and neon. It is preferable to dilute the silane-based gas in the range of 10 to 1000 times the dilution rate. The reaction generation of the film by glow discharge decomposition may be performed at a pressure in the range of 0.1 Pa to 133 Pa. The power for forming the glow discharge may be high frequency power of 1 MHz to 120 MHz, preferably 13 MHz to 60 MHz. The substrate heating temperature is preferably 300 ° C. or less, and a substrate heating temperature of 100 to 250 ° C. is suitable.

このようにして形成されたSASはラマンスペクトルが520cm−1よりも低波数側にシフトしており、X線回折ではSi結晶格子に由来するとされる(111)、(220)の回折ピークが観測される。未結合手(ダングリングボンド)終端のため水素またはハロゲンを少なくとも1原子%またはそれ以上含ませている。膜中の不純物元素として、酸素、窒素、炭素などの大気成分の不純物は1×1020cm−3以下とすることが望ましく、特に、酸素濃度は5×1019cm−3以下、好ましくは1×1019cm−3以下とする。なおSASを用いるとTFTにしたときの移動度はμ=1〜10cm/Vsecとなる。 The SAS thus formed has a Raman spectrum shifted to a lower wavenumber than 520 cm −1 , and diffraction peaks of (111) and (220), which are considered to be derived from the Si crystal lattice in X-ray diffraction, are observed. Is done. At least 1 atom% or more of hydrogen or halogen is contained for termination of dangling bonds. As an impurity element in the film, an impurity of atmospheric components such as oxygen, nitrogen, and carbon is desirably 1 × 10 20 cm −3 or less, and in particular, the oxygen concentration is 5 × 10 19 cm −3 or less, preferably 1 × 10 19 cm -3 or less. When SAS is used, the mobility when TFT is used is μ = 1 to 10 cm 2 / Vsec.

また、このSASにレーザー光を照射してさらに結晶化して用いても良い。   Further, the SAS may be further crystallized by irradiating with laser light.

続いて、ゲート電極254、ゲート絶縁層253を覆って絶縁膜(水素化膜)259を窒化ケイ素により形成する。絶縁膜(水素化膜)259を形成したら400〜500℃(例えば480℃で1時間程度)加熱を行って、不純物元素の活性化及び半導体層252の水素化を行う。   Subsequently, an insulating film (hydrogenated film) 259 is formed of silicon nitride so as to cover the gate electrode 254 and the gate insulating layer 253. When the insulating film (hydrogenated film) 259 is formed, heating is performed at 400 to 500 ° C. (for example, at 480 ° C. for about 1 hour) to activate the impurity element and hydrogenate the semiconductor layer 252.

続いて、絶縁膜(水素化膜)259を覆う第1の層間絶縁層260を形成する。第1の層間絶縁層260を形成する材料としては酸化ケイ素、アクリル、ポリイミドやシロキサン、低誘電率材料等をもちいるとよい。本実施の形態では酸化ケイ素膜を第1の層間絶縁層として形成した。(図14(B))   Subsequently, a first interlayer insulating layer 260 covering the insulating film (hydrogenated film) 259 is formed. As a material for forming the first interlayer insulating layer 260, silicon oxide, acrylic, polyimide, siloxane, a low dielectric constant material, or the like is preferably used. In this embodiment mode, the silicon oxide film is formed as the first interlayer insulating layer. (Fig. 14B)

次に、半導体層252に至るコンタクトホールを開口する。コンタクトホールはレジストマスクを用いて、半導体層252が露出するまでエッチングを行うことで形成することができ、ウエットエッチング、ドライエッチングどちらでも形成することができる。なお、条件によって一回でエッチングを行ってしまっても良いし、複数回に分けてエッチングを行っても良い。また、複数回でエッチングする際は、ウエットエッチングとドライエッチングの両方を用いても良い。(図14(C))   Next, a contact hole reaching the semiconductor layer 252 is opened. The contact hole can be formed by etching using a resist mask until the semiconductor layer 252 is exposed, and can be formed by either wet etching or dry etching. Note that etching may be performed once depending on conditions, or etching may be performed in a plurality of times. In addition, when etching is performed a plurality of times, both wet etching and dry etching may be used. (Figure 14 (C))

そして、当該コンタクトホールや第1の層間絶縁層260を覆う導電層を形成する。当該導電層を所望の形状に加工し、接続部261a、配線261bなどが形成される。この配線はアルミニウム、銅、アルミニウムと炭素とニッケルの合金、アルミニウムと炭素とモリブデンの合金等の単層でも良いが、基板側からモリブデン、アルミニウム、モリブデンの積層構造やチタン、アルミニウム。チタンやチタン、窒化チタン、アルミニウム、チタンといった構造でも良い。(図14(D))   Then, a conductive layer covering the contact hole and the first interlayer insulating layer 260 is formed. The conductive layer is processed into a desired shape, so that a connection portion 261a, a wiring 261b, and the like are formed. This wiring may be a single layer of aluminum, copper, an alloy of aluminum, carbon, and nickel, an alloy of aluminum, carbon, and molybdenum, or a laminated structure of molybdenum, aluminum, molybdenum, titanium, and aluminum from the substrate side. A structure such as titanium, titanium, titanium nitride, aluminum, or titanium may be used. (Fig. 14D)

その後、接続部261a、配線261b、第1の層間絶縁層260を覆って第2の層間絶縁層263を形成する。第2の層間絶縁層263の材料としては自己平坦性を有するアクリル、ポリイミド、シロキサンなどの膜が好適に利用できる。本実施の形態ではシロキサンを第2の層間絶縁層263として用いる。(図14(E))   After that, a second interlayer insulating layer 263 is formed so as to cover the connection portion 261a, the wiring 261b, and the first interlayer insulating layer 260. As a material for the second interlayer insulating layer 263, a film of acrylic, polyimide, siloxane, or the like having self-flatness can be preferably used. In this embodiment mode, siloxane is used as the second interlayer insulating layer 263. (Fig. 14 (E))

続いて第2の層間絶縁層263上に窒化ケイ素などで絶縁層を形成してもよい(図示しない)。これは後の画素電極のエッチングにおいて、第2の層間絶縁層263が必要以上にエッチングされてしまうのを防ぐ為に形成する。そのため、画素電極と第2の層間絶縁層のエッチングレートの比が大きい場合には特に設けなくとも良い。続いて、第2の層間絶縁層263を貫通して接続部261aに至るコンタクトホールを形成する。   Subsequently, an insulating layer may be formed using silicon nitride or the like over the second interlayer insulating layer 263 (not shown). This is formed to prevent the second interlayer insulating layer 263 from being etched more than necessary in the subsequent etching of the pixel electrode. Therefore, when the ratio of the etching rate between the pixel electrode and the second interlayer insulating layer is large, it may not be provided. Subsequently, a contact hole that penetrates the second interlayer insulating layer 263 and reaches the connection portion 261a is formed.

そして当該コンタクトホールと第2の層間絶縁層263(もしくは絶縁層)を覆って、透光性を有する導電層を形成したのち、当該透光性を有する導電層を加工して発光素子の第1の電極264を形成する。ここで第1の電極264は接続部261aと電気的に接触している(図15(A))。   A light-transmitting conductive layer is formed so as to cover the contact hole and the second interlayer insulating layer 263 (or the insulating layer), and then the light-transmitting conductive layer is processed to form the first light-emitting element. The electrode 264 is formed. Here, the first electrode 264 is in electrical contact with the connection portion 261a (FIG. 15A).

第1の電極264は陽極として機能する。ここでは上記実施の形態に示したものを用いることができる。   The first electrode 264 functions as an anode. Here, those described in the above embodiment can be used.

次に第2の層間絶縁層263(もしくは絶縁層)及び第1の電極264を覆って有機材料もしくは無機材料からなる絶縁層を形成する。続いて当該絶縁層を第1の電極264の一部が露出するように加工し、隔壁265を形成する。隔壁265の材料としては、感光性を有する有機材料(アクリル、ポリイミドなど)が好適に用いられるが、感光性を有さない有機材料や無機材料で形成してもかまわない。また隔壁265の材料にチタンブラックやカーボンナイトライドなどの黒色顔料や染料を、分散材などを用いて分散し、隔壁265を黒くすることでブラックマトリクス様に用いても良い。隔壁265の第1の電極に向かう端面は曲率を有し、当該曲率が連続的に変化するテーパー形状をしていることが望ましい(図15(B))。   Next, an insulating layer made of an organic material or an inorganic material is formed so as to cover the second interlayer insulating layer 263 (or the insulating layer) and the first electrode 264. Subsequently, the insulating layer is processed so that part of the first electrode 264 is exposed, so that a partition wall 265 is formed. As a material for the partition wall 265, an organic material having photosensitivity (acrylic, polyimide, or the like) is preferably used, but an organic material or an inorganic material having no photosensitivity may be used. In addition, a black pigment or dye such as titanium black or carbon nitride may be dispersed in the material of the partition wall 265 using a dispersing material or the like, and the partition wall 265 may be blackened to be used like a black matrix. It is desirable that the end surface of the partition wall 265 facing the first electrode has a curvature, and has a tapered shape in which the curvature continuously changes (FIG. 15B).

次に、隔壁265から露出した第1の電極264を覆って、有機化合物と金属化合物との混合層からなるバッファ層を形成する。上記実施形態に示したものを用いることができる。続いて第1の正孔輸送層を形成する。その後発光層、第2の正孔輸送層を交互にn回積層し、最後に発光層を形成する。そして発光層上に電子輸送層を積層する。   Next, a buffer layer including a mixed layer of an organic compound and a metal compound is formed so as to cover the first electrode 264 exposed from the partition wall 265. What was shown to the said embodiment can be used. Subsequently, a first hole transport layer is formed. Thereafter, the light emitting layer and the second hole transport layer are alternately laminated n times, and finally the light emitting layer is formed. Then, an electron transport layer is laminated on the light emitting layer.

続いて陰極として機能する第2の電極267を形成する。これによって第1の電極264と第2の電極267との間に有機発光層と有機化合物からなるキャリア輸送層を用いた多重積層構造を有する発光装置293を作製することができ、第1の電極に第2の電極より高い電圧をかけることによって発光を得ることができる。   Subsequently, a second electrode 267 functioning as a cathode is formed. Thus, a light-emitting device 293 having a multi-layer structure using an organic light-emitting layer and a carrier transport layer made of an organic compound between the first electrode 264 and the second electrode 267 can be manufactured. Light can be obtained by applying a higher voltage to the second electrode than the second electrode.

その後、プラズマCVD法により窒素を含む酸化ケイ素膜をパッシベーション膜として形成する。窒素を含む酸化ケイ素膜を用いる場合には、プラズマCVD法でSiH、NO、NHから作製される酸化窒化ケイ素膜、またはSiH、NOから作製される酸化窒化ケイ素膜、あるいはSiH、NOをArで希釈したガスから形成される酸化窒化ケイ素膜を形成すれば良い。 Thereafter, a silicon oxide film containing nitrogen is formed as a passivation film by a plasma CVD method. In the case of using a silicon oxide film containing nitrogen, a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, NH 3 by a plasma CVD method, or a silicon oxynitride film manufactured from SiH 4 , N 2 O, Alternatively, a silicon oxynitride film formed from a gas obtained by diluting SiH 4 and N 2 O with Ar may be formed.

また、パッシベーション膜としてSiH、NO、Hから作製される酸化窒化水素化ケイ素膜を適用しても良い。もちろん、パッシベーション膜は単層構造に限定されるものではなく、他のケイ素を含む絶縁層を単層構造、もしくは積層構造として用いても良い。また、窒化炭素膜と窒化ケイ素膜の多層膜やスチレンポリマーの多層膜、窒化ケイ素膜やダイヤモンドライクカーボン膜を窒素を含む酸化ケイ素膜の代わりに形成してもよい。 Further, a silicon oxynitride silicon film formed from SiH 4 , N 2 O, and H 2 may be applied as the passivation film. Of course, the passivation film is not limited to a single layer structure, and another insulating layer containing silicon may be used as a single layer structure or a laminated structure. Further, a multilayer film of carbon nitride film and silicon nitride film, a multilayer film of styrene polymer, a silicon nitride film, or a diamond-like carbon film may be formed instead of the silicon oxide film containing nitrogen.

続いて発光素子を水などの劣化を促進する物質から保護するために、表示部の封止を行う。対向基板を封止に用いる場合は、絶縁性のシール材により、外部接続部が露出するように貼り合わせる。対向基板と素子基板との間の空間には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材を画素部全面に形成し、それにより対向基板を貼り合わせても良い。シール材には紫外線硬化樹脂などを用いると好適である。シール材には乾燥剤や基板間のギャップを一定に保つための粒子を混入しておいても良い。続いて外部接続部にフレキシブル配線基板を貼り付ける。   Subsequently, the display portion is sealed in order to protect the light emitting element from a substance that promotes deterioration such as water. In the case where the counter substrate is used for sealing, bonding is performed with an insulating sealing material so that the external connection portion is exposed. A space between the counter substrate and the element substrate may be filled with an inert gas such as dry nitrogen, or a sealant may be formed on the entire surface of the pixel portion so that the counter substrate is bonded. It is preferable to use an ultraviolet curable resin or the like for the sealing material. The sealing material may contain a desiccant or particles for keeping the gap between the substrates constant. Then, a flexible wiring board is affixed on an external connection part.

以上のように作製した発光装置の構成の1例について図16を参照しながら説明する。なお、形が異なっていても同様の機能を示す部分には同じ符号を付し、その説明を省略する部分もある。本実施の形態では、LDD構造を有する薄膜トランジスタ270が接続部261aを介して発光装置293に接続している。   An example of the structure of the light-emitting device manufactured as described above will be described with reference to FIGS. In addition, even if the shapes are different, parts showing similar functions are denoted by the same reference numerals, and explanations thereof are omitted. In this embodiment mode, the thin film transistor 270 having an LDD structure is connected to the light-emitting device 293 through the connection portion 261a.

図16(A)は第1の電極264が透光性を有する導電膜により形成されており、基板250側に発光積層体266より発せられた光が取り出される構造である。なお294は対向基板であり、発光装置293が形成された後、シール材などを用い、基板250に固着される。対向基板294と素子との間に透光性を有する樹脂288等を充填し、封止することによって発光装置293が水分により劣化することを防ぐ事ができる。また、樹脂288が吸湿性を有していることが望ましい。さらに樹脂288中に透光性の高い乾燥剤289を分散させるとさらに水分の影響を抑えることが可能になるためさらに望ましい形態である。   FIG. 16A illustrates a structure in which the first electrode 264 is formed using a light-transmitting conductive film and light emitted from the light-emitting stack 266 is extracted to the substrate 250 side. Note that reference numeral 294 denotes a counter substrate, which is fixed to the substrate 250 using a sealant or the like after the light emitting device 293 is formed. By filling and sealing a light-transmitting resin 288 or the like between the counter substrate 294 and the element, the light-emitting device 293 can be prevented from being deteriorated by moisture. It is desirable that the resin 288 has a hygroscopic property. Further, when a highly light-transmitting desiccant 289 is dispersed in the resin 288, the influence of moisture can be further suppressed, which is a more desirable form.

図16(B)は第1の電極264と第2の電極267両方が透光性を有する導電膜により形成されており、基板250及び対向基板294の両方に光を取り出すことが可能な構成となっている。また、この構成では基板250と対向基板294の外側に偏光板290を設けることによって画面が透けてしまうことを防ぐことができ、視認性が向上する。偏光板290の外側には保護フィルム291を設けると良い。   FIG. 16B illustrates a structure in which both the first electrode 264 and the second electrode 267 are formed using a light-transmitting conductive film, and light can be extracted to both the substrate 250 and the counter substrate 294. It has become. Further, in this structure, by providing the polarizing plate 290 outside the substrate 250 and the counter substrate 294, it is possible to prevent the screen from being seen through, and visibility is improved. A protective film 291 may be provided outside the polarizing plate 290.

また画素部におけるトランジスタや発光装置等の配置について特に限定はないが、例えば図17の上面図に表すように配置することができる。図17において、第1のトランジスタ2001の第1電極はソース信号線2004に接続し、第2の電極は第2のトランジスタ2002のゲート電極に接続している。また第2トランジスタの第1電極は電流供給線2005に接続し、第2電極は発光素子の電極2006に接続している。ゲート信号線2003の一部は第1のトランジスタ2001のゲート電極として機能する。   There is no particular limitation on the arrangement of the transistor, the light-emitting device, and the like in the pixel portion. In FIG. 17, the first electrode of the first transistor 2001 is connected to the source signal line 2004, and the second electrode is connected to the gate electrode of the second transistor 2002. The first electrode of the second transistor is connected to the current supply line 2005, and the second electrode is connected to the electrode 2006 of the light emitting element. Part of the gate signal line 2003 functions as a gate electrode of the first transistor 2001.

なお、表示機能を有する本発明の発光装置には、アナログのビデオ信号、デジタルのビデオ信号のどちらを用いてもよい。デジタルのビデオ信号を用いる場合はそのビデオ信号が電圧を用いているものと、電流を用いているものとに分けられる。発光装置の発光時において、画素に入力されるビデオ信号は、定電圧のものと、定電流のものがあり、ビデオ信号が定電圧のものには、発光装置に印加される電圧が一定のものと、発光装置に流れる電流が一定のものとがある。またビデオ信号が定電流のものには、発光装置に印加される電圧が一定のものと、発光装置に流れる電流が一定のものとがある。この発光装置に印加される電圧が一定のものは定電圧駆動であり、発光装置に流れる電流が一定のものは定電流駆動である。定電流駆動は、発光装置の抵抗変化によらず、一定の電流が流れる。本発明の発光装置及びその駆動方法には、電圧で駆動する方法、電流で駆動する方法のどちらを用いてもよく、また定電圧駆動、定電流駆動のどちらを用いてもよい。   Note that either an analog video signal or a digital video signal may be used for the light-emitting device of the present invention having a display function. When a digital video signal is used, the video signal is classified into one using a voltage and one using a current. When the light emitting device emits light, the video signal input to the pixel is either constant voltage or constant current, and the video signal is constant voltage, the voltage applied to the light emitting device is constant. And the current flowing through the light emitting device is constant. In addition, the video signal having a constant current includes a constant voltage applied to the light emitting device and a constant current flowing in the light emitting device. A constant voltage applied to the light emitting device is constant voltage driving, and a constant current applied to the light emitting device is constant current driving. In constant current driving, a constant current flows regardless of the resistance change of the light emitting device. In the light emitting device and the driving method thereof according to the present invention, either a voltage driving method or a current driving method may be used, and either constant voltage driving or constant current driving may be used.

本実施の形態は上記の実施の形態の適当な構成と組み合わせて用いることが可能である。   This embodiment mode can be used in combination with an appropriate structure of the above embodiment mode.

(実施の形態6)
本実施の形態では、本発明の発光装置であるパネルの外観について図18を用いて説明する。図18は基板上に形成されたトランジスタおよび発光装置を対向基板4006との間に形成したシール材によって封止したパネルの上面図であり、図18(B)は図18(A)の断面図に相応する。また、このパネルに搭載されている発光装置構造は、実施の形態5に示したような構成である。
(Embodiment 6)
In this embodiment mode, the appearance of a panel which is a light-emitting device of the present invention will be described with reference to FIGS. 18 is a top view of a panel in which a transistor and a light-emitting device formed over a substrate are sealed with a sealant formed between a counter substrate 4006 and FIG. 18B is a cross-sectional view of FIG. It corresponds to. Further, the structure of the light emitting device mounted on this panel has a structure as shown in the fifth embodiment.

基板4001上に設けられた画素部4002と信号線駆動回路4003と走査線駆動回路4004とを囲むようにして、シール材4005が設けられている。また、画素部4002と信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004の上に対向基板4006が設けられている。よって画素部4002と信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004とは基板4001とシール材4005と対向基板4006とによって充填材4007と共に密封されている。   A sealant 4005 is provided so as to surround the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 which are provided over the substrate 4001. A counter substrate 4006 is provided over the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004. Therefore, the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 are sealed together with the filler 4007 by the substrate 4001, the sealant 4005, and the counter substrate 4006.

また、基板4001上に設けられた画素部4002と信号線駆動回路4003と走査線駆動回路4004とは薄膜トランジスタを複数有しており、図18(B)では信号線駆動回路4003に含まれる薄膜トランジスタ4008と、画素部4002に含まれる薄膜トランジスタ4010とを示す。   Further, the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004 provided over the substrate 4001 include a plurality of thin film transistors. In FIG. 18B, the thin film transistor 4008 included in the signal line driver circuit 4003 is provided. And a thin film transistor 4010 included in the pixel portion 4002.

また、発光装置4011は、薄膜トランジスタ4010と電気的に接続されている。
発光装置4011は陽極、正孔輸送層、発光層、第2の電子輸送層、発光層、第2の電子輸送層、発光層、第2の電子輸送層、・・・、発光層、第1の電子輸送層、陰極の構成になっている。
In addition, the light-emitting device 4011 is electrically connected to the thin film transistor 4010.
The light-emitting device 4011 includes an anode, a hole transport layer, a light-emitting layer, a second electron transport layer, a light-emitting layer, a second electron transport layer, a light-emitting layer, a second electron transport layer,. The electron transport layer is composed of a cathode.

また、引き回し配線4014は画素部4002と信号線駆動回路4003と、走査線駆動回路4004とに、信号、または電源電圧を層供給する為の配線に相当する。引き回し配線4014は、引き回し配線4015を介して接続端子4016と接続されている。接続端子4016はフレキシブルプリントサーキット(FPC)4018が有する端子と異方性導電膜4019を介して電気的に接続されている。   The lead wiring 4014 corresponds to a wiring for supplying a signal or a power supply voltage to the pixel portion 4002, the signal line driver circuit 4003, and the scan line driver circuit 4004. The lead wiring 4014 is connected to the connection terminal 4016 through the lead wiring 4015. The connection terminal 4016 is electrically connected to a terminal included in a flexible printed circuit (FPC) 4018 through an anisotropic conductive film 4019.

なお、充填材4007としては窒素やアルゴンなどの不活性な気体の他に、紫外線硬化樹脂または熱硬化樹脂を用いることができ、ポリビニルクロライド、アクリル、ポリイミド、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラル、またはエチレンビニレンアセテートを用いる事ができる。   Note that as the filler 4007, in addition to an inert gas such as nitrogen or argon, an ultraviolet curable resin or a thermosetting resin can be used, and polyvinyl chloride, acrylic, polyimide, epoxy resin, silicon resin, polyvinyl butyral, Alternatively, ethylene vinylene acetate can be used.

なお、本発明は発光装置を有する画素部が形成されたパネルと、該パネルにICが実装されたモジュールとをその範疇に含む。   Note that the present invention includes in its category a panel in which a pixel portion having a light-emitting device is formed and a module in which an IC is mounted on the panel.

本実施の形態は上記実施の形態の適当な構成と組み合わせて用いることが可能である。   This embodiment can be used in combination with an appropriate structure of the above embodiment.

(実施の形態7)
上記実施の形態にその一例を示したようなモジュールを搭載した本発明の発光装置を有する電子機器として、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラ、ゴーグル型ディスプレイ(ヘッドマウントディスプレイ)、ナビゲーションシステム、音響再生装置(カーオーディオコンポ等)、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末(モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等)、記録媒体を備えた画像再生装置(具体的にはDigitAl Versatile Disc(DVD)等の記録媒体を再生し、その画像を表示しうるディスプレイを備えた装置)などが挙げられる。それらの電子機器の具体例を図19、図20に示す。
(Embodiment 7)
As an electronic apparatus having a light emitting device of the present invention in which a module as shown in the above embodiment is mounted, a video camera, a camera such as a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, and sound reproduction Device (car audio component etc.), computer, game machine, portable information terminal (mobile computer, mobile phone, portable game machine or electronic book etc.), image playback device (specifically DigiAl Versatile Disc (equipment) with recording medium) DVD) and the like, and a device provided with a display capable of displaying the image. Specific examples of these electronic devices are shown in FIGS.

図19(A)はテレビ受像器やパーソナルコンピュータのモニターなどである。筐体3001、表示部3003、スピーカー部3004等を含む。表示部3003にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3003は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高いテレビを得ることができる。   FIG. 19A illustrates a television receiver, a personal computer monitor, and the like. A housing 3001, a display portion 3003, a speaker portion 3004, and the like are included. The display portion 3003 is provided with an active matrix display device. The display portion 3003 includes the light-emitting device and the TFT having the multilayer structure of the present invention for each pixel. By having the light-emitting device of the present invention, a television with less characteristic deterioration and high light emission efficiency can be obtained.

図19(B)は携帯電話であり、本体3101、筐体3102、表示部3103、音声入力部3104、音声出力部3105、操作キー3106、アンテナ3108等を含む。表示部3103にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3103は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高い携帯電話を得ることができる。   FIG. 19B illustrates a cellular phone, which includes a main body 3101, a housing 3102, a display portion 3103, a voice input portion 3104, a voice output portion 3105, operation keys 3106, an antenna 3108, and the like. The display portion 3103 is provided with an active matrix display device. The display portion 3103 includes the light-emitting device and the TFT having the multilayer structure of the present invention for each pixel. By having the light-emitting device of the present invention, a cellular phone with little emission degradation and high luminous efficiency can be obtained.

図19(C)はコンピュータであり、本体3201、筐体3202、表示部3203、キーボード3204、外部接続ポート3205、ポインティングマウス3206等を含む。表示部3203にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3203は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高いコンピュータを得ることができる。   FIG. 19C illustrates a computer, which includes a main body 3201, a housing 3202, a display portion 3203, a keyboard 3204, an external connection port 3205, a pointing mouse 3206, and the like. The display portion 3203 is provided with an active matrix display device. The display portion 3203 includes the light-emitting device and the TFT having the multilayer structure of the present invention for each pixel. By having the light emitting device of the present invention, a computer with little characteristic deterioration and high light emission efficiency can be obtained.

図19(D)はモバイルコンピュータであり、本体3301、表示部3302、スイッチ3303、操作キー3304、赤外線ポート3305等を含む。表示部3302にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3302は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高いモバイルコンピュータを得ることができる。   FIG. 19D illustrates a mobile computer, which includes a main body 3301, a display portion 3302, a switch 3303, operation keys 3304, an infrared port 3305, and the like. The display portion 3302 is provided with an active matrix display device. The display portion 3302 includes the light-emitting device and the TFT having a multilayer structure of the present invention for each pixel. By having the light-emitting device of the present invention, a mobile computer with little characteristic deterioration and high luminous efficiency can be obtained.

図19(E)は携帯型のゲーム機であり、筐体3401、表示部3402、スピーカー部3403、操作キー3404、記録媒体挿入部3405等を含む。表示部3402にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部3402は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高い携帯型ゲーム機を得ることができる。   FIG. 19E illustrates a portable game machine including a housing 3401, a display portion 3402, speaker portions 3403, operation keys 3404, a recording medium insertion portion 3405, and the like. The display portion 3402 is provided with an active matrix display device. The display portion 3402 includes the light-emitting device and the TFT having the multilayer structure of the present invention for each pixel. By having the light emitting device of the present invention, a portable game machine with little characteristic deterioration and high light emission efficiency can be obtained.

図20(A)はフレキシブルディスプレイであり、本体3110、画素部3111、ドライバIC3112、受信装置3113、フィルムバッテリー3114等を含む。受信装置では上記携帯電話の赤外線通信ポート3107からの信号を受信することができる。画素部3111にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。画素部3111は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高いフレキシブルディスプレイを得ることができる。   FIG. 20A illustrates a flexible display, which includes a main body 3110, a pixel portion 3111, a driver IC 3112, a receiving device 3113, a film battery 3114, and the like. The receiving device can receive a signal from the infrared communication port 3107 of the mobile phone. The pixel portion 3111 is provided with an active matrix display device. The pixel portion 3111 includes the light emitting device and the TFT having a multi-layer structure of the present invention for each pixel. By having the light emitting device of the present invention, a flexible display with little deterioration in characteristics and high light emission efficiency can be obtained.

図20(B)は、本発明を適用して作製したIDカードであり、支持体5541、表示部5542、支持体5541内に組み込まれた集積回路チップ5543等によって構成されている。   FIG. 20B illustrates an ID card manufactured by applying the present invention, which includes a support body 5541, a display portion 5542, an integrated circuit chip 5543 incorporated in the support body 5541, and the like.

表示部5542にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部5542にはアクティブマトリクス表示装置が設けられている。表示部5542は画素ごとに本発明の多重積層構造の発光装置及びTFTを有している。本発明の発光装置を有していることにより特性劣化が少なく、発光効率の高いIDカードを得ることができる。   The display portion 5542 is provided with an active matrix display device. The display portion 5542 is provided with an active matrix display device. The display portion 5542 includes the light-emitting device and the TFT having the multilayer structure of the present invention for each pixel. By having the light emitting device of the present invention, it is possible to obtain an ID card with little characteristic deterioration and high luminous efficiency.

以上の様に、本発明の適用範囲は極めて広く、あらゆる分野の電子機器に用いることが可能である。   As described above, the applicable range of the present invention is so wide that it can be used for electronic devices in various fields.

本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. TFTを作製する方法を説明する図。10A and 10B illustrate a method for manufacturing a TFT. 本発明の発光装置を作製する方法を説明する図。4A and 4B illustrate a method for manufacturing a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置の断面を説明する図。FIG. 6 illustrates a cross section of a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置の外観を説明する図。FIG. 6 illustrates an appearance of a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置の画素部の上面を説明する図。4A and 4B each illustrate an upper surface of a pixel portion of a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を用いた電子機器を説明する図。4A and 4B each illustrate an electronic device using a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を用いた電子機器を説明する図。4A and 4B each illustrate an electronic device using a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention. 本発明の発光装置を説明する図。4A and 4B illustrate a light-emitting device of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 基板
2 陽極
3 キャリア輸送層
4 発光層
5 キャリア輸送層
6 キャリア輸送層
7 陰極
8 バッファ層
50 真空準位
51 エネルギー差
52 エネルギー差
53 エネルギー差
54 エネルギー差
55 エネルギー差
56 エネルギー差
57 エネルギー差
58 エネルギー差
59 エネルギー差
60 エネルギー差
70 エネルギー差
71 エネルギー差
72 エネルギー差
73 エネルギー差
74 エネルギー差
75 エネルギー差
76 エネルギー差
77 エネルギー差
78 エネルギー差
79 エネルギー差
100 保持部
101 基板
102 蒸発源
103 蒸発源
104 仕切
105a シャッター
105b シャッター
106 孔
108a マスク
108b マスク
109a 軸
109b 軸
110 孔
111 スリット
112 孔
250 基板
251a 絶縁層
251b 絶縁層
252 半導体層
253 ゲート絶縁層
254 ゲート電極
255 ソース領域
256 ドレイン領域
257 LDD領域
259 絶縁膜
260 絶縁層
261a 接続部
261b 配線
263 絶縁層
264 第1の電極
265 隔壁
266 発光積層体
267 第2の電極
270 薄膜トランジスタ
288 樹脂
289 乾燥剤
290 偏光板
293 発光素子
294 対向基板
1001 処理室
1002 搬送室
1003 アーム
1012 第1の回転板
1013 軸
1014a 第2の回転板
1014b 第2の回転板
1014c 第2の回転板
1014d 第2の回転板
1015a 基板
1015b 基板
1015c 基板
1015d 基板
2001 トランジスタ
2002 トランジスタ
2003 ゲート信号線
2004 ソース信号線
2005 電流供給線
2006 電極
3001 筐体
3003 表示部
3004 スピーカー部
3101 本体
3102 筐体
3103 表示部
3104 音声入力部
3105 音声出力部
3106 操作キー
3107 赤外線通信ポート
3108 アンテナ
3110 本体
3111 画素部
3112 ドライバIC
3113 受信装置
3114 フィルムバッテリー
3201 本体
3202 筐体
3203 表示部
3204 キーボード
3205 外部接続ポート
3206 ポインティングマウス
3301 本体
3302 表示部
3303 スイッチ
3304 操作キー
3305 赤外線ポート
3401 筐体
3402 表示部
3403 スピーカー部
3404 操作キー
3405 記録媒体挿入部
4001 基板
4002 画素部
4003 信号線駆動回路
4004 走査線駆動回路
4005 シール材
4006 対向基板
4007 充填材
4008 薄膜トランジスタ
4010 薄膜トランジスタ
4011 発光素子
4014 配線
4015 配線
4016 接続端子
4018 FPC
4019 異方性導電膜
5541 支持体
5542 表示部
5543 集積回路チップ
5544 集積回路
5545 集積回路
5551 表示部
5552 本体
5553 アンテナ
5554 音声出力部
5555 音声入力部
5556 操作スイッチ
5557 操作スイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Carrier transport layer 4 Light emitting layer 5 Carrier transport layer 6 Carrier transport layer 7 Cathode 8 Buffer layer 50 Vacuum level 51 Energy difference 52 Energy difference 53 Energy difference 54 Energy difference 55 Energy difference 56 Energy difference 57 Energy difference 58 Energy difference 59 energy difference 60 energy difference 70 energy difference 71 energy difference 72 energy difference 73 energy difference 74 energy difference 75 energy difference 76 energy difference 77 energy difference 78 energy difference 79 energy difference 100 holder 101 substrate 102 evaporation source 103 evaporation source 104 Partition 105a Shutter 105b Shutter 106 Hole 108a Mask 108b Mask 109a Shaft 109b Shaft 110 Hole 111 Slit 112 Hole 250 Substrate 251a Insulating layer 251b Insulating layer 52 Semiconductor layer 253 Gate insulating layer 254 Gate electrode 255 Source region 256 Drain region 257 LDD region 259 Insulating film 260 Insulating layer 261a Connection portion 261b Wiring 263 Insulating layer 264 First electrode 265 Partition 266 Light emitting stack 267 Second electrode 270 Thin film transistor 288 Resin 289 Desiccant 290 Polarizing plate 293 Light emitting element 294 Counter substrate 1001 Processing chamber 1002 Transfer chamber 1003 Arm 1012 First rotating plate 1013 Axis 1014a Second rotating plate 1014b Second rotating plate 1014c Second rotating plate 1014d Second rotating plate 1015a Substrate 1015b Substrate 1015c Substrate 1015d Substrate 2001 Transistor 2002 Transistor 2003 Gate signal line 2004 Source signal line 2005 Current supply line 2006 Electrode 3001 Housing 003 display unit 3004 a speaker portion 3101 body 3102 housing 3103 display unit 3104 audio input unit 3105 the audio output unit 3106 operation keys 3107 infrared port 3108 antenna 3110 body 3111 pixel portion 3112 driver IC
3113 Receiving device 3114 Film battery 3201 Main body 3202 Case 3203 Display unit 3204 Keyboard 3205 External connection port 3206 Pointing mouse 3301 Main unit 3302 Display unit 3303 Switch 3304 Operation key 3305 Infrared port 3401 Display unit 3403 Speaker unit 3404 Operation key 3405 Recording Medium insertion portion 4001 Substrate 4002 Pixel portion 4003 Signal line driver circuit 4004 Scan line driver circuit 4005 Sealing material 4006 Counter substrate 4007 Filler 4008 Thin film transistor 4010 Thin film transistor 4011 Light emitting element 4014 Wiring 4015 Wiring 4016 Connection terminal 4018 FPC
4019 Anisotropic conductive film 5541 Support body 5542 Display unit 5543 Integrated circuit chip 5544 Integrated circuit 5545 Integrated circuit 5551 Display unit 5552 Body 5553 Antenna 5554 Audio output unit 5555 Audio input unit 5556 Operation switch 5557 Operation switch 5557

Claims (39)

基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる正孔輸送層を有し、
前記発光層と前記正孔輸送層とが交互に積層されており、
前記正孔輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄く、
前記発光層は電子輸送性発光層であることを特徴とする発光装置。
On the substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a hole transport layer made of an organic compound,
The light emitting layer and the hole transport layer are alternately laminated,
The hole transport layer is thinner than the light emitting layer,
The light emitting device, wherein the light emitting layer is an electron transporting light emitting layer.
請求項1において、前記発光層と前記正孔輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されていることを特徴とする発光装置。   2. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting layer and the hole-transport layer are alternately stacked in an amount of 2 to n (n is a positive integer). 請求項1において、前記正孔輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下であることを特徴とする発光装置。   2. The light-emitting device according to claim 1, wherein the hole transport layer has a thickness of 1 nm to 5 nm, and the light-emitting layer has a thickness of 5 nm to 20 nm. 請求項1乃至3のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく、
前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きいことを特徴とする発光装置。
The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light-emitting layer according to any one of claims 1 to 3, wherein the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the hole transport layer is Greater than the value,
The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the hole transport layer. .
請求項1乃至3のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位は前記正孔輸送層のLUMO準位よりも低く、
前記発光層のHOMO準位は前記正孔輸送層のHOMO準位よりも低いことを特徴とする発光装置。
In any one of Claims 1 thru | or 3, the LUMO level of the said light emitting layer is lower than the LUMO level of the said positive hole transport layer,
The light emitting device according to claim 1, wherein a HOMO level of the light emitting layer is lower than a HOMO level of the hole transport layer.
基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる電子輸送層を有し、
前記発光層と前記電子輸送層とが交互に積層されており、
前記電子輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄く、
前記発光層は正孔輸送性発光層であることを特徴とする発光装置。
On the substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and an electron transport layer made of an organic compound,
The light emitting layer and the electron transport layer are alternately laminated,
The electron transport layer is thinner than the light emitting layer,
The light emitting device, wherein the light emitting layer is a hole transporting light emitting layer.
請求項6において、前記発光層と前記電子輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されていることを特徴とする発光装置。   7. The light-emitting device according to claim 6, wherein the light-emitting layer and the electron transport layer are alternately stacked in an amount of 2 to n (n is a positive integer). 請求項6において、前記電子輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下であることを特徴とする発光装置。   The light-emitting device according to claim 6, wherein the electron transport layer has a thickness of 1 nm to 5 nm, and the light-emitting layer has a thickness of 5 nm to 20 nm. 請求項6乃至8のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく、
前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記電子輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さいことを特徴とする発光装置。
The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer according to any one of claims 6 to 8, wherein the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the electron transport layer is Smaller than
An absolute value of an energy difference from a vacuum level of a HOMO level of the light emitting layer is smaller than an absolute value of an energy difference from a vacuum level of the HOMO level of the electron transport layer.
請求項6乃至8のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位は前記電子輸送層のLUMO準位よりも高く、
前記発光層のHOMO準位は前記電子輸送層のHOMO準位よりも高いことを特徴とする発光装置。
In any one of Claims 6 thru | or 8, the LUMO level of the said light emitting layer is higher than the LUMO level of the said electron carrying layer,
The light emitting device, wherein a HOMO level of the light emitting layer is higher than a HOMO level of the electron transport layer.
請求項1乃至10のいずれか一において、陽極に接して有機化合物と金属化合物からなるバッファ層が設けられていることを特徴とする発光装置。   11. The light-emitting device according to claim 1, wherein a buffer layer made of an organic compound and a metal compound is provided in contact with the anode. 基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる第1の正孔輸送層、有機化合物からなる第2の正孔輸送層を有し、
前記発光層は電子輸送性発光層であり、
前記陽極上に有機化合物からなる第1の正孔輸送層を有し、
前記第1の正孔輸送層上に、有機化合物からなる発光層及び有機化合物からなる第2の正孔輸送層とが交互に積層され、
前記第2の正孔輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄いことを特徴とする発光装置。
On a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, a first hole transport layer made of an organic compound, and a first hole made of an organic compound Two hole transport layers,
The light emitting layer is an electron transporting light emitting layer,
Having a first hole transport layer made of an organic compound on the anode;
On the first hole transport layer, a light emitting layer made of an organic compound and a second hole transport layer made of an organic compound are alternately laminated,
2. The light emitting device according to claim 1, wherein the second hole transport layer is thinner than the light emitting layer.
請求項12において、前記発光層と前記第2の正孔輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されていることを特徴とする発光装置。   The light-emitting device according to claim 12, wherein the light-emitting layer and the second hole transport layer are alternately stacked by 2 to n (n is a positive integer). 請求項12において、前記第2の正孔輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下であることを特徴とする発光装置。   13. The light-emitting device according to claim 12, wherein the second hole transport layer has a thickness of 1 nm to 5 nm, and the light-emitting layer has a thickness of 5 nm to 20 nm. 請求項12乃至14のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きく、
前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも大きいことを特徴とする発光装置。
The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer according to any one of claims 12 to 14 is the energy from the vacuum level of the LUMO level of the second hole transport layer. Greater than the absolute value of the difference,
The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is larger than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second hole transport layer, Light-emitting device
請求項12乃至14のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位は前記第2の正孔輸送層のLUMO準位よりも低く、
前記発光層のHOMO準位は前記第2の正孔輸送層のHOMO準位よりも低いことを特徴とする発光装置。
The LUMO level of the light emitting layer according to any one of claims 12 to 14 is lower than the LUMO level of the second hole transport layer,
The light emitting device according to claim 1, wherein a HOMO level of the light emitting layer is lower than a HOMO level of the second hole transport layer.
請求項12乃至14のいずれか一において、前記第1の正孔輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことを特徴とする発光装置。   15. The absolute value of the energy difference between the HOMO level of the first hole transport layer and the HOMO level of the light emitting layer according to any one of claims 12 to 14 is the second hole transport layer. A light emitting device characterized in that the absolute value of the energy difference between the HOMO level and the HOMO level of the light emitting layer is smaller. 請求項12乃至14のいずれか一において、前記陽極の仕事関数と、前記第1の正孔輸送層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位と前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことを特徴とする発光装置。   15. The absolute value of the energy difference between the work function of the anode and the HOMO level of the first hole transport layer according to claim 12, wherein the absolute value of the energy difference between the anode and the HOMO level of the first hole transport layer is the HOMO level of the second hole transport layer. A light emitting device characterized in that the absolute value of the energy difference between the level and the HOMO level of the light emitting layer is smaller. 請求項12乃至18のいずれか一において、前記第1の正孔輸送層と前記陽極との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層が設けられていることを特徴とする発光装置。   19. The light emitting device according to claim 12, wherein a buffer layer made of an organic compound and a metal compound is provided between the first hole transport layer and the anode. 基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなる第1の電子輸送層、有機化合物からなる第2の電子輸送層を有し、
有機化合物からなる発光層及び有機化合物からなる第2の電子輸送層とが交互に積層された層を有し、
前記積層された層上に有機化合物からなる第1の電子輸送層を有し、
前記第1の電子輸送層上に陰極を有し、
前記第2の電子輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄いことを特徴とする発光装置。
On a substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, a first electron transport layer made of an organic compound, and a second made of an organic compound Having an electron transport layer,
A layer in which a light emitting layer made of an organic compound and a second electron transport layer made of an organic compound are alternately stacked;
A first electron transport layer made of an organic compound on the laminated layer;
Having a cathode on the first electron transport layer;
The light emitting device according to claim 1, wherein the second electron transporting layer is thinner than the light emitting layer.
請求項20において、前記発光層と前記第2の電子輸送層とが交互に2〜n(nは正の整数)積層されていることを特徴とする発光装置。   21. The light-emitting device according to claim 20, wherein the light-emitting layer and the second electron-transport layer are alternately stacked with 2 to n (n is a positive integer). 請求項20において、前記第2の電子輸送層の膜厚は1nm以上、5nm以下であり、前記発光層の膜厚は5nm以上、20nm以下であることを特徴とする発光装置。   21. The light-emitting device according to claim 20, wherein the second electron transport layer has a thickness of 1 nm to 5 nm, and the light-emitting layer has a thickness of 5 nm to 20 nm. 請求項20乃至22のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の電子輸送層のLUMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さく、
前記発光層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値は、前記第2の正孔輸送層のHOMO準位の真空準位からのエネルギー差の絶対値よりも小さいことを特徴とする発光装置。
23. The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the light emitting layer according to any one of claims 20 to 22 is the energy difference from the vacuum level of the LUMO level of the second electron transport layer. Smaller than the absolute value of
The absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the light emitting layer is smaller than the absolute value of the energy difference from the vacuum level of the HOMO level of the second hole transport layer. Light-emitting device
請求項20乃至22のいずれか一において、前記発光層のLUMO準位は前記第2の電子輸送層のLUMO準位よりも高く、
前記発光層のHOMO準位は前記第2の正孔輸送層のHOMO準位よりも高いことを特徴とする発光装置。
23. The LUMO level of the light emitting layer according to claim 20, wherein the LUMO level of the light emitting layer is higher than the LUMO level of the second electron transport layer.
The light emitting device according to claim 1, wherein a HOMO level of the light emitting layer is higher than a HOMO level of the second hole transport layer.
請求項20乃至22のいずれか一において、前記第1の電子輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の電子輸送層のHOMO準位と、前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことを特徴とする発光装置。   23. The absolute value of the energy difference between the HOMO level of the first electron transporting layer and the HOMO level of the light emitting layer according to any one of claims 20 to 22, wherein the HOMO level of the second electron transporting layer is And a HOMO level of the light emitting layer is smaller than an absolute value of an energy difference. 請求項20乃至22のいずれか一において、前記陰極の仕事関数と、前記第1の電子輸送層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値は、前記第2の電子輸送層のHOMO準位と前記発光層のHOMO準位とのエネルギー差の絶対値よりも小さいことを特徴とする発光装置。   23. The absolute value of the energy difference between the work function of the cathode and the HOMO level of the first electron transport layer according to claim 20, wherein an absolute value of an energy difference between the work function of the cathode and the HOMO level of the second electron transport layer is A light emitting device characterized by being smaller than an absolute value of an energy difference from a HOMO level of the light emitting layer. 請求項20乃至26のいずれか一において、前記第1の電子輸送層と前記陰極との間に有機化合物と金属化合物からなるバッファ層が設けられていることを特徴とする発光装置。   27. The light-emitting device according to claim 20, wherein a buffer layer made of an organic compound and a metal compound is provided between the first electron transport layer and the cathode. 基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなるキャリア輸送層を有し、
前記発光層と前記キャリア輸送層とが交互に積層されており、
前記キャリア輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い発光装置の作製方法であって、
キャリア輸送材料の蒸発源及び発光材料の蒸発源の上には前記基板が設けられ、
前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との間に開閉可能な第1のシャッターが設けられ、
前記発光材料の蒸発源と前記基板との間に開閉可能な第2のシャッターが設けられ、
前記第1及び第2のシャッターの開閉によって前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。
On the substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a carrier transport layer made of an organic compound,
The light emitting layer and the carrier transport layer are alternately laminated,
The thickness of the carrier transport layer is a method for manufacturing a light emitting device thinner than the thickness of the light emitting layer,
The substrate is provided on the evaporation source of the carrier transport material and the evaporation source of the light emitting material,
A first shutter that can be opened and closed is provided between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate;
A second shutter capable of opening and closing is provided between the evaporation source of the luminescent material and the substrate;
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked by opening and closing the first and second shutters.
請求項28において、前記第1のシャッターが開いているときに前記第2のシャッターを閉じて前記キャリア輸送材料を前記基板に蒸着し、
前記第2のシャッターが開いているときに前記第1のシャッターを閉じて前記発光材料を前記基板に蒸着して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。
In Claim 28, when the first shutter is open, the second shutter is closed to deposit the carrier transport material on the substrate,
A light emitting device characterized in that when the second shutter is open, the first shutter is closed, the light emitting material is deposited on the substrate, and the light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked. Manufacturing method.
請求項28において、前記第1及び第2のシャッターの開閉、前記発光材料の蒸着速度及び前記キャリア輸送材料の蒸着速度を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。   29. The light emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked by controlling opening and closing of the first and second shutters, a deposition rate of the light emitting material, and a deposition rate of the carrier transport material. A method for manufacturing a light-emitting device. 基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなるキャリア輸送層を有し、
前記発光層と前記キャリア輸送層とが交互に積層されており、
前記キャリア輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い発光装置の作製方法であって、
第1の回転板上に前記基板が設けられ、
発光材料の蒸発源及びキャリア輸送材料の蒸発源の上には前記第1の回転板が設けられ、
前記第1の回転板が回転して、前記発光材料の蒸発源と前記基板との距離と、前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との距離が変化することによって、前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。
On the substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a carrier transport layer made of an organic compound,
The light emitting layer and the carrier transport layer are alternately laminated,
The thickness of the carrier transport layer is a method for manufacturing a light emitting device thinner than the thickness of the light emitting layer,
The substrate is provided on a first rotating plate;
The first rotating plate is provided on the evaporation source of the light emitting material and the evaporation source of the carrier transport material,
When the first rotating plate rotates and the distance between the evaporation source of the light emitting material and the substrate and the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate change, the light emitting layer and the carrier A method for manufacturing a light-emitting device, characterized in that transport layers are alternately stacked.
請求項31において、前記第1の回転板が回転して、前記発光材料の蒸発源と前記基板との距離が、前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との距離よりも短いときは前記発光材料が前記キャリア輸送材料よりも多く蒸着されて前記発光層が形成され、
前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との距離が、前記発光材料の蒸発源と前記基板との距離よりも短いときは前記キャリア輸送材料が前記発光材料よりも多く蒸着されて前記キャリア輸送層が形成されることを特徴とする発光装置の作製方法。
32. The light emission according to claim 31, wherein the first rotating plate rotates and the distance between the evaporation source of the light emitting material and the substrate is shorter than the distance between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate. More material is deposited than the carrier transport material to form the light emitting layer,
When the distance between the evaporation source of the carrier transporting material and the substrate is shorter than the distance between the evaporation source of the light emitting material and the substrate, the carrier transporting layer is deposited more than the light emitting material and the carrier transporting layer is deposited. A method for manufacturing a light-emitting device, wherein:
請求項31において、前記発光材料の蒸着速度及び前記キャリア輸送材料の蒸着速度を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。   32. The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 31, wherein the light-emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked while controlling a deposition rate of the light-emitting material and a deposition rate of the carrier transport material. 請求項31において、前記キャリア輸送層と前記基板との間には開閉可能なシャッターが設けられ、前記第1の回転板の回転を制御するとともに前記シャッターの開閉を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。   32. The shutter according to claim 31, wherein a shutter that can be opened and closed is provided between the carrier transport layer and the substrate, and the rotation of the first rotating plate is controlled and the opening and closing of the shutter is controlled. A method for manufacturing a light-emitting device, wherein carrier transport layers are alternately stacked. 請求項31において、前記第1の回転板上には第2の回転板が設けられ、前記第2の回転板上に前記基板が設けられ、
前記第1の回転板と前記第2の回転板とは異なる中心軸を有し、それぞれ独立に回転することを特徴とする発光装置の作製方法。
In Claim 31, the second rotating plate is provided on the first rotating plate, the substrate is provided on the second rotating plate,
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the first rotating plate and the second rotating plate have different central axes and rotate independently of each other.
基板上に、陽極と、前記陽極と対向する陰極と、前記陽極と陰極の間に設けられた有機化合物からなる発光層と、有機化合物からなるキャリア輸送層を有し、
前記発光層と前記キャリア輸送層とが交互に積層されており、
前記キャリア輸送層の膜厚は前記発光層の膜厚よりも薄い発光装置の作製方法であって、
キャリア輸送材料の蒸発源及び発光材料の蒸発源の上には前記基板が設けられ、
前記発光材料の蒸発源と前記基板との間に回転可能な第1のマスクが設けられ、
前記キャリア輸送材料の蒸発源と基板との間に回転可能な第2のマスクが設けられ、
前記第1及び第2のマスクの回転を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。
On the substrate, an anode, a cathode facing the anode, a light emitting layer made of an organic compound provided between the anode and the cathode, and a carrier transport layer made of an organic compound,
The light emitting layer and the carrier transport layer are alternately laminated,
The thickness of the carrier transport layer is a method for manufacturing a light emitting device thinner than the thickness of the light emitting layer,
The substrate is provided on the evaporation source of the carrier transport material and the evaporation source of the light emitting material,
A rotatable first mask is provided between the evaporation source of the luminescent material and the substrate;
A rotatable second mask is provided between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate;
A method for manufacturing a light-emitting device, wherein the light-emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked by controlling rotation of the first and second masks.
請求項36において、前記第1及び第2のマスクにはスリット又は孔が設けられていることを特徴とする発光装置の作製方法。   37. The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 36, wherein the first and second masks are provided with slits or holes. 請求項37において、前記第1のマスクの前記孔又はスリットが前記発光材料の蒸発源と前記基板との間にあるときに、前記第2のマスクの前記孔又はスリットを前記キャリア輸送材料と前記基板の間に存在させないで前記発光材料を前記基板に蒸着し、
前記第2のマスクの前記孔又はスリットが前記キャリア輸送材料の蒸発源と前記基板との間にあるときに、前記第1のマスクの前記孔又はスリットを前記発光材料と前記基板の間に存在させないで前記キャリア輸送材料を前記基板に蒸着して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。
38. The hole or slit of the second mask according to claim 37, wherein the hole or slit of the second mask is between the evaporation source of the light emitting material and the substrate. Depositing the luminescent material on the substrate without being present between the substrates;
When the hole or slit of the second mask is between the evaporation source of the carrier transport material and the substrate, the hole or slit of the first mask exists between the light emitting material and the substrate. The light-emitting device manufacturing method, wherein the light-emitting layer and the carrier-transporting layer are alternately stacked by vapor-depositing the carrier-transporting material on the substrate.
請求項36において、前記発光材料の蒸着速度及び前記キャリア輸送材料の蒸着速度を制御して前記発光層と前記キャリア輸送層を交互に積層することを特徴とする発光装置の作製方法。   37. The method for manufacturing a light-emitting device according to claim 36, wherein the light-emitting layer and the carrier transport layer are alternately stacked by controlling a deposition rate of the light-emitting material and a deposition rate of the carrier transport material.
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