JP2011108531A - Display device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
【課題】表示装置の製造の歩留まりを良好なものとしつつ、高発光効率化および長寿命化を図ることができる表示装置、および、この表示装置を備え、信頼性に優れる電子機器を提供すること。
【解決手段】表示装置100は、発光素子1R、1G、1Bと、フィルタ部19R、19G、19Bとを備えるカラーフィルタ102とを有し、発光素子1R、1G、1Bは、それぞれ、陰極12と、陽極3と、陰極12と陽極3との間に設けられた複数の発光層を備える発光部と、陽極3と発光部との間に陽極3に接するように設けられ、正孔注入性を有する正孔注入層4R、4G、4Bとを有し、発光素子1Rの正孔注入層4Rと発光素子1G、1Bの正孔注入層4G、4Bとの正孔注入性の程度を互いに異ならせ、それによって、発光素子1Rの発光部と発光素子1G、1Bの発光部との発光特性を互いに異ならせる。
【選択図】図1The present invention provides a display device capable of improving the light emission efficiency and extending the life while improving the manufacturing yield of the display device, and an electronic device including the display device and having excellent reliability. .
A display device 100 includes light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B and a color filter 102 including filter portions 19 R , 19 G , 19 B, and the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B is in contact with the anode 3 between the anode 12 and the light emitting portion, and the light emitting portion including a plurality of light emitting layers provided between the cathode 12, the anode 3, and the cathode 12 and the anode 3, respectively. provided, and a hole injection layer 4 R, 4 G, 4 B having a hole injecting property, hole injection and hole injection layer 4 R of the light-emitting element 1 R light emitting element 1 G, 1 B in The degree of hole injecting property between the layers 4 G and 4 B is made different from each other, and thereby the light emitting characteristics of the light emitting element 1 R and the light emitting elements 1 G and 1 B are made different from each other.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、表示装置および電子機器に関するものである。 The present invention relates to a display device and an electronic apparatus.
有機エレクトロルミネッセンス素子(いわゆる有機EL素子)は、陽極と陰極との間に少なくとも1層の発光性有機層(発光層)を介挿した構造を有する発光素子である。このような発光素子では、陰極と陽極との間に電界を印加することにより、発光層に陰極側から電子が注入されるとともに陽極側から正孔が注入され、発光層中で電子と正孔が再結合することにより励起子が生成し、この励起子が基底状態に戻る際に、そのエネルギー分が光として放出される。 An organic electroluminescence element (so-called organic EL element) is a light emitting element having a structure in which at least one light emitting organic layer (light emitting layer) is interposed between an anode and a cathode. In such a light emitting device, by applying an electric field between the cathode and the anode, electrons are injected into the light emitting layer from the cathode side and holes are injected from the anode side, and electrons and holes are injected into the light emitting layer. Recombination generates excitons, and when the excitons return to the ground state, the energy is emitted as light.
このような発光素子としては、例えば、陰極と陽極との間に、R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色に対応する3層の発光層を積層した構造を有し、この3層の発光層全体で白色発光させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このような白色発光する発光素子は、R(赤色)画素、G(緑色)画素、B(青色)画素の3色のフィルタ部を有するカラーフィルタと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
このような白色発光の発光素子とカラーフィルタとを組み合わせた表示装置では、各発光素子が複数の発光層を有するので、発光素子の長寿命化、ひいては、表示装置の長寿命化を図ることができる。
Such a light emitting element has, for example, a structure in which three light emitting layers corresponding to three colors of R (red), G (green), and B (blue) are laminated between a cathode and an anode. In addition, it is known that the three light emitting layers as a whole emit white light (see, for example, Patent Document 1). Such a light-emitting element that emits white light displays a full-color image by being used in combination with a color filter having three color filter portions of R (red) pixels, G (green) pixels, and B (blue) pixels. Can do.
In such a display device in which a white light emitting element and a color filter are combined, each light emitting element has a plurality of light emitting layers. Therefore, the life of the light emitting element can be extended, and the life of the display apparatus can be extended. it can.
また、このような表示装置では、R画素、G画素、B画素にそれぞれ対応して発光素子が設けられているが、複数の発光素子を互いに同じ構成とすることができるので、画素毎に成膜材料を塗り分ける必要がなく、製造が容易となる。その結果、表示装置の製造の歩留まりを良好なものとすることができる。
しかし、従来の表示装置では、複数の発光素子の陽極と陰極との間の層構成が互いに全く同じであるため、各画素において、発光素子からの光のうちフィルタ部で遮断される光の量が多くなっていた。そのため、表示装置の発光効率が低くなり、その結果、表示装置の消費電力が大きくなると言う問題があった。
In such a display device, a light emitting element is provided corresponding to each of the R pixel, the G pixel, and the B pixel. However, since a plurality of light emitting elements can have the same configuration, the light emitting element is formed for each pixel. There is no need to coat the film material separately, which facilitates production. As a result, the manufacturing yield of the display device can be improved.
However, in the conventional display device, since the layer configuration between the anode and the cathode of the plurality of light emitting elements is exactly the same, the amount of light blocked by the filter unit among the light from the light emitting elements in each pixel There were many. Therefore, there is a problem that the light emission efficiency of the display device is lowered, and as a result, the power consumption of the display device is increased.
本発明の目的は、表示装置の製造の歩留まりを良好なものとしつつ、高発光効率化および長寿命化を図ることができる表示装置、および、この表示装置を備え、信頼性に優れる電子機器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a display device capable of achieving high luminous efficiency and long life while improving the manufacturing yield of the display device, and an electronic device having the display device and excellent in reliability. It is to provide.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の表示装置は、基板の一方の面側に設けられた第1の発光素子および第2の発光素子と、
前記第1の発光素子からの光のうち第1の色の光を透過させる第1のフィルタ部と、前記第2の発光素子からの光のうち前記第1の色とは異なる第2の色の光を透過させる第2のフィルタ部とを備えるカラーフィルタとを有する表示装置であって、
前記第1の発光素子および前記第2の発光素子は、それぞれ、
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、これらの両極間の通電により互いに異なる色に発光する複数の発光層を備える発光部と、
前記陽極と前記発光部との間に前記陽極に接するように設けられ、正孔注入性を有する正孔注入層とを有し、
前記第1の発光素子の正孔注入層と前記第2の発光素子の正孔注入層との正孔注入性の程度を互いに異ならせ、それによって、前記第1の発光素子の発光部と前記第2の発光素子の発光部との発光特性を互いに異ならせることを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The display device of the present invention includes a first light emitting element and a second light emitting element provided on one surface side of the substrate,
A first filter portion that transmits light of a first color out of light from the first light emitting element, and a second color different from the first color among light from the second light emitting element. A color filter including a second filter unit that transmits the light of
The first light emitting element and the second light emitting element are respectively
A cathode,
The anode,
A light emitting section provided between the cathode and the anode, and comprising a plurality of light emitting layers that emit light in different colors by energization between the two electrodes;
A hole injection layer provided between the anode and the light emitting portion so as to be in contact with the anode and having a hole injection property;
The hole injecting layers of the first light emitting element and the hole injecting layer of the second light emitting element have different degrees of hole injecting property, whereby the light emitting portion of the first light emitting element and the The light emitting characteristics of the second light emitting element are different from each other.
これにより、正孔注入層以外の層において第1の発光素子および第2の発光素子の層構成を互いに同じ構成としても、第1の発光素子の発光部の発光スペクトルと第2の発光素子の発光部の発光スペクトルとを異ならせることができる。そのため、第1の発光素子および第2の発光素子の製造をそれぞれ容易なものとしつつ、第1の発光素子の発光部の発光スペクトルを第1のフィルタ部の透過に適したものとするとともに、第2の発光素子の発光部の発光スペクトルを第2のフィルタ部の透過に適したものとすることができる。 Thereby, even if the layer configurations of the first light-emitting element and the second light-emitting element are the same as each other in the layers other than the hole injection layer, the emission spectrum of the light-emitting portion of the first light-emitting element and the second light-emitting element The emission spectrum of the light emitting part can be made different. Therefore, while making the first light emitting element and the second light emitting element easy to manufacture, the emission spectrum of the light emitting part of the first light emitting element is suitable for transmission through the first filter part, The emission spectrum of the light emitting part of the second light emitting element can be made suitable for transmission through the second filter part.
また、第1の発光素子および第2の発光素子は、それぞれ、発光部が複数の発光層を備えるので、発光部の発光に寄与する部位(具体的には発光層間および発光層とその隣接する層との間の界面付近)の数を正孔注入材の種類により調節することができる。そのため、発光効率が向上し、必要電流を抑えることができ、第1の発光素子および第2の発光素子の発光部の負荷をそれぞれ抑えることができる。その結果、第1の発光素子および第2の発光素子の劣化を防止または抑制して、第1の発光素子および第2の発光素子の長寿命化を図ることができる。
これらのようなことから、表示装置の製造の歩留まりを良好なものとしつつ、表示装置の高発光効率化および長寿命化を図ることができる。
Further, in each of the first light-emitting element and the second light-emitting element, the light-emitting portion includes a plurality of light-emitting layers, and therefore, the portions that contribute to the light emission of the light-emitting portion (specifically, the light-emitting layer and the light-emitting layer are adjacent to each other) The number of the vicinity of the interface between the layers can be adjusted by the kind of the hole injection material. Therefore, the light emission efficiency is improved, the required current can be suppressed, and the load on the light emitting portions of the first light emitting element and the second light emitting element can be suppressed. As a result, deterioration of the first light-emitting element and the second light-emitting element can be prevented or suppressed, and the lifetime of the first light-emitting element and the second light-emitting element can be extended.
For these reasons, it is possible to improve the light emission efficiency and extend the life of the display device while improving the manufacturing yield of the display device.
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子の正孔注入層は、前記第2の発光素子の正孔注入層と異なる材料で構成されていることが好ましい。
これにより、第1の発光素子の正孔注入層と第2の発光素子の正孔注入層との正孔注入性の程度を互いに異ならせることができる。
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子の正孔注入層を構成する材料の正孔移動度は、前記第2の発光素子の正孔注入層を構成する材料の正孔移動度よりも小さいことが好ましい。
これにより、第1の発光素子の発光部における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を、第2の発光素子の発光部における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布よりも陽極側にシフトさせることができる。その結果、第1の発光素子の発光部と第2の発光素子の発光部との発光特性(発光スペクトル)を互いに異ならせることができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the hole injection layer of the first light emitting element is made of a material different from that of the hole injection layer of the second light emitting element.
Thereby, the degree of the hole injection property of the hole injection layer of the first light emitting element and the hole injection layer of the second light emitting element can be made different from each other.
In the display device of the present invention, the hole mobility of the material constituting the hole injection layer of the first light emitting element is higher than the hole mobility of the material constituting the hole injection layer of the second light emitting element. Is preferably small.
Accordingly, the distribution of the light emitting region (region where holes and electrons recombine) in the light emitting portion of the first light emitting element is changed to the light emitting region (region where holes and electrons recombine in the second light emitting device). ) Distribution to the anode side. As a result, the light emission characteristics (light emission spectra) of the light emitting part of the first light emitting element and the light emitting part of the second light emitting element can be made different from each other.
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子の正孔注入層を構成する材料の正孔移動度と、前記第2の発光素子の正孔注入層を構成する材料の正孔移動度との差が、102cm2/Vs以上であることが好ましい。
これにより、第1の発光素子の発光部における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を、第2の発光素子の発光部における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布よりも陽極側に適度にシフトさせることができる。その結果、第1の発光素子の発光部と第2の発光素子の発光部との発光特性(発光スペクトル)を互いに明確に異ならせることができる。
In the display device of the present invention, the hole mobility of the material constituting the hole injection layer of the first light emitting element, and the hole mobility of the material constituting the hole injection layer of the second light emitting element, The difference is preferably 10 2 cm 2 / Vs or more.
Accordingly, the distribution of the light emitting region (region where holes and electrons recombine) in the light emitting portion of the first light emitting element is changed to the light emitting region (region where holes and electrons recombine in the second light emitting device). ) Distribution to the anode side relative to the distribution. As a result, the light emission characteristics (light emission spectra) of the light emitting part of the first light emitting element and the light emitting part of the second light emitting element can be clearly made different from each other.
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子うちの少なくとも一方の発光素子の正孔注入層は、ベンジジン誘導体を含んで構成されていることが好ましい。
ベンジジン誘導体は、優れた正孔注入性を有する。また、ベンジジン誘導体は、正孔注入性を良好なものとすることができる範囲内において、様々な正孔移動度のものが存在する。そのため、第1の発光素子および第2の発光素子のうちの少なくとも一方の発光素子の正孔注入層は、ベンジジン誘導体を含んで構成されることにより、比較的簡単に、所望の正孔移動度を有するものとすることができる。
本発明の表示装置では、前記ベンジジン誘導体は、N,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン骨格を有する材料であることが好ましい。
このようなベンジジン誘導体は、極めて優れた正孔注入性を有する。
In the display device of the present invention, it is preferable that a hole injection layer of at least one of the first light emitting element and the second light emitting element includes a benzidine derivative.
Benzidine derivatives have excellent hole injection properties. In addition, benzidine derivatives have various hole mobility within a range where the hole injection property can be improved. Therefore, the hole injection layer of at least one of the first light-emitting element and the second light-emitting element includes a benzidine derivative, so that a desired hole mobility can be relatively easily obtained. It can have.
In the display device of the present invention, the benzidine derivative is preferably a material having an N, N, N ′, N′-tetraarylbenzidine skeleton.
Such a benzidine derivative has an extremely excellent hole injection property.
本発明の表示装置では、前記第2の発光素子の正孔注入層は、イオン性材料を含んで構成されていることが好ましい。
イオン性材料は、優れた正孔注入性を有するとともに、導電性に優れ、極めて正孔移動度の高い材料である。そのため、第2の発光素子において、イオン性材料を含んで構成された正孔注入層は、陰極側に正孔を良好に注入しつつ、発光部における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を陰極側にシフトさせることができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the hole injection layer of the second light emitting element includes an ionic material.
The ionic material is a material having excellent hole injectability, excellent conductivity, and extremely high hole mobility. Therefore, in the second light-emitting element, the hole injection layer configured to contain an ionic material injects holes to the cathode side well, while the light-emitting region in the light-emitting portion (holes and electrons recombine). The distribution of the region) can be shifted to the cathode side.
本発明の表示装置では、前記イオン性材料は、PEDOT/PSSであることが好ましい。
これにより、第2の発光素子において、正孔注入層は、陰極側に正孔を良好に注入しつつ、発光部における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を陰極側により確実にシフトさせることができる。
In the display device of the present invention, the ionic material is preferably PEDOT / PSS.
As a result, in the second light emitting device, the hole injection layer injects positive holes to the cathode side, and the distribution of the light emitting regions (regions in which holes and electrons recombine) in the light emitting portion is made closer to the cathode side. It can be shifted reliably.
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子の正孔注入層の平均厚さは、前記第2の発光素子の正孔注入層の平均厚さと等しいことが好ましい。
これにより、第1の発光素子の正孔注入層と第2の発光素子の正孔注入層とを互いに同一成膜条件またはそれに近い条件で形成することができる。その結果、表示装置の製造を簡単化することができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the average thickness of the hole injection layer of the first light emitting element is equal to the average thickness of the hole injection layer of the second light emitting element.
Accordingly, the hole injection layer of the first light emitting element and the hole injection layer of the second light emitting element can be formed under the same film forming conditions or conditions close thereto. As a result, the manufacturing of the display device can be simplified.
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子の正孔注入層の平均厚さは、前記第2の発光素子の正孔注入層の平均厚さと異なることが好ましい。
これにより、前記第1の発光素子の正孔注入層と前記第2の発光素子の正孔注入層との正孔注入性の程度を互いに異ならせることができる。
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子は、それぞれ、トップエミッション構造をなしていることが好ましい。
これにより、第1の発光素子および第2の発光素子では、それぞれ、発光部で生じた光が共振により増幅される。そのため、表示装置の輝度を高めることができる。また、トップエミッション構造の発光素子では、陰極側(基板と反対側)から光を取り出すので、正孔注入層の材料の違いによって光学的な不具合等が生じるのを防止することができる。
本発明の表示装置では、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子は、正孔注入層以外の各層を構成する材料が互いに同じであることが好ましい。
これにより、表示装置の製造の簡単化を図ることができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the average thickness of the hole injection layer of the first light emitting element is different from the average thickness of the hole injection layer of the second light emitting element.
Accordingly, the hole injection properties of the hole injection layer of the first light emitting element and the hole injection layer of the second light emitting element can be made different from each other.
In the display device of the present invention, it is preferable that each of the first light emitting element and the second light emitting element has a top emission structure.
Thereby, in the first light emitting element and the second light emitting element, the light generated in the light emitting part is amplified by resonance. Therefore, the luminance of the display device can be increased. Further, in the light emitting element having the top emission structure, light is extracted from the cathode side (the side opposite to the substrate), so that it is possible to prevent an optical defect or the like from occurring due to a difference in the material of the hole injection layer.
In the display device according to the aspect of the invention, it is preferable that the first light-emitting element and the second light-emitting element have the same material constituting each layer other than the hole injection layer.
Thereby, the manufacture of the display device can be simplified.
本発明の表示装置では、前記基板の一方の面側に配置された第3の発光素子を有し、
前記カラーフィルタは、前記第3の発光素子からの光を前記第1の色および前記第2の色とは異なる第3の色に変換する第3のフィルタ部を備え、
前記第3の発光素子は、
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、これらの間に通電することにより発光する複数の発光層を備える発光部と、
前記陽極と前記発光部との間に前記陽極に接するように設けられ、正孔注入性材料を含んで構成された正孔注入層とを有し、
前記第3の発光素子の正孔注入層に含まれる正孔注入性材料は、前記第1の発光素子の正孔注入層に含まれる正孔注入性材料と異なることが好ましい。
これにより、例えば、R画素、G画素およびB画素を有しフルカラー表示可能な表示装置において、表示装置の製造の歩留まりを良好なものとしつつ、表示装置の高発光効率化および長寿命化を図ることができる。
In the display device of the present invention, the display device includes a third light emitting element disposed on one surface side of the substrate,
The color filter includes a third filter unit that converts light from the third light emitting element into a third color different from the first color and the second color,
The third light emitting element is:
A cathode,
The anode,
A light-emitting unit that is provided between the cathode and the anode and includes a plurality of light-emitting layers that emit light when energized therebetween;
A hole injection layer provided between the anode and the light-emitting portion so as to be in contact with the anode and configured to include a hole injection material;
The hole injecting material contained in the hole injecting layer of the third light emitting element is preferably different from the hole injecting material contained in the hole injecting layer of the first light emitting element.
As a result, for example, in a display device having R pixels, G pixels, and B pixels and capable of full color display, the display device can be manufactured at a high yield and the lifetime can be increased while improving the manufacturing yield. be able to.
本発明の表示装置では、前記第3の発光素子の正孔注入層を構成する材料は、前記第2の発光素子の正孔注入層を構成する材料と同じであることが好ましい。
これにより、表示装置の製造の簡単化を図ることができる。
本発明の表示装置では、前記第3の発光素子の正孔注入層を構成する材料は、前記第2の発光素子の正孔注入層を構成する材料と異なることが好ましい。
これにより、第3の発光素子の発光部の発光スペクトルを第3のフィルタ部の透過に適したものとし、表示装置の発光効率を高めることができる。
In the display device of the present invention, it is preferable that the material constituting the hole injection layer of the third light emitting element is the same as the material constituting the hole injection layer of the second light emitting element.
Thereby, the manufacture of the display device can be simplified.
In the display device of the present invention, it is preferable that the material constituting the hole injection layer of the third light emitting element is different from the material constituting the hole injection layer of the second light emitting element.
Thereby, the emission spectrum of the light emitting part of the third light emitting element is made suitable for transmission through the third filter part, and the light emission efficiency of the display device can be increased.
本発明の表示装置では、前記第1の色は、赤色であり、前記第2の色は、青色であり、前記第3の色は、緑色であり、
前記第1の発光素子、前記第2の発光素子および前記第3の発光素子の発光部は、それぞれ、陽極側から陰極側に、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層がこの順で積層されていることが好ましい。
これにより、フルカラー表示可能な表示装置を提供することができる。
本発明の電子機器は、本発明の表示装置を備えることを特徴とする。
このような電子機器は、優れた信頼性を有する。
In the display device of the present invention, the first color is red, the second color is blue, and the third color is green.
Each of the light emitting portions of the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element has a red light emitting layer, a blue light emitting layer, and a green light emitting layer stacked in this order from the anode side to the cathode side. It is preferable that
Thereby, a display device capable of full color display can be provided.
An electronic apparatus according to the present invention includes the display device according to the present invention.
Such an electronic device has excellent reliability.
以下、本発明の表示装置および電子機器を添付図面に示す好適な実施形態について説明する。
図1は、本発明の実施形態にかかる表示装置(ディスプレイ装置)を示す模式的断面図、図2は、図1に示す表示装置に備えられた発光素子の縦断面を模式的に示す図である。なお、以下では、説明の便宜上、図1中および図2中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a display device and an electronic apparatus of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic sectional view showing a display device (display device) according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram schematically showing a longitudinal section of a light emitting element provided in the display device shown in FIG. is there. In the following description, for convenience of explanation, the upper side in FIG. 1 and FIG. 2 will be described as “upper” and the lower side as “lower”.
(表示装置)
図1に示すディスプレイ装置100は、複数の発光素子1R、1G、1B(第1の発光素子1R、第2の発光素子1Gおよび第3の発光素子1B)を備える発光装置101と、各発光素子1R、1G、1Bに対応して設けられたフィルタ部19R、19G、19Bを備えるカラーフィルタ102とを有している。
そして、発光装置101とカラーフィルタ102とは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された樹脂層45を介して接合されている。
(Display device)
A
The
このような表示装置100は、複数の発光素子1R、1G、1Bおよび複数のフィルタ部19R、19G、19Bがサブ画素100R、100G、100Bに対応して設けられ、トップエミッション構造のディスプレイパネルを構成している。
なお、本実施形態ではディスプレイ装置の駆動方式としてアクティブマトリックス方式を採用した例に説明するが、パッシブマトリックス方式を採用したものであってもよい。
In such a
In the present embodiment, an example in which an active matrix method is employed as a display device driving method will be described. However, a passive matrix method may be employed.
発光装置101は、基板21と、複数の発光素子1R、1G、1Bと、複数のスイッチング素子24とを有している。
基板21は、複数の発光素子1R、1G、1Bおよび複数のスイッチング素子24を支持するものである。本実施形態の各発光素子1R、1G、1Bは、基板21とは反対側から光を取り出す構成(トップエミッション型)である。したがって、基板21には、透明基板および不透明基板のいずれも用いることができる。なお、各発光素子1R、1G、1Bが基板21側から光を取り出す構成(ボトムエミッション型)である場合には、基板21は、実質的に透明(無色透明、着色透明または半透明)とされる。なお、発光素子1R、1G、1Bについては、後に詳述する。
The
The
このように発光素子1R、1G、1Bがそれぞれトップエミッション構造をなしていることにより、発光素子1R、1G、1Bでは、それぞれ、後述する発光部16で生じた光が共振により増幅される。そのため、表示装置100の輝度を高めることができる。また、トップエミッション構造の発光素子1R、1G、1Bでは、基板21と反対側(後述する陰極12側)から光を取り出すので、後述するような正孔注入層4の材料等の違いによって光学的な不具合(発光スペクトルの変化以外の不本意な現象)等が生じるのを防止することができる。
Since the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B each have a top emission structure as described above, the light emitted from the
基板21が透明基板である場合、基板21の構成材料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような樹脂材料や、石英ガラス、ソーダガラスのようなガラス材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
When the
不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料で構成された基板、ステンレス鋼のような金属基板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成したもの、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
このような基板21の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜30mm程度であるのが好ましく、0.1〜10mm程度であるのがより好ましい。
Examples of the opaque substrate include a substrate made of a ceramic material such as alumina, an oxide film (insulating film) formed on the surface of a metal substrate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material. It is done.
Although the average thickness of such a board |
このような基板21上には、複数のスイッチング素子24がマトリクス状に配列されている。
各スイッチング素子24は、各発光素子1R、1G、1Bに対応して設けられ、各発光素子1R、1G、1Bを駆動するための駆動用トランジスタである。
このような各スイッチング素子24は、シリコンからなる半導体層241と、半導体層241上に形成されたゲート絶縁層242と、ゲート絶縁層242上に形成されたゲート電極243と、ソース電極244と、ドレイン電極245とを有している。
On such a
Each switching
Each switching
このような複数のスイッチング素子24を覆うように、絶縁材料で構成された平坦化層22が形成されている。
平坦化層22上には、各スイッチング素子24に対応して発光素子1R、1G、1Bが設けられている。
発光素子1Rは、平坦化層22上に、反射膜42、腐食防止膜43、陽極3、積層体(有機EL発光部)15、陰極12、陰極カバー44がこの順に積層されて構成されている。本実施形態では、各発光素子1R、1G、1Bの陽極3は、画素電極を構成し、各スイッチング素子24のドレイン電極245に導電部(配線)27により電気的に接続されている。また、各発光素子1R、1G、1Bの陰極12は、共通電極とされている。
隣接する発光素子1R、1G、1B同士の間には、隔壁41が設けられている。
このように構成された発光装置101には、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で構成された樹脂層45を介して、カラーフィルタ102が接合されている。
A
On the
The light emitting element 1 R is configured by laminating a
A
The
カラーフィルタ102は、基板20と、複数のフィルタ部19R、19G、19Bと、遮光層36とを有している。
基板(封止基板)20は、各フィルタ部19R、19G、19Bおよび遮光層36を支持機能を有する。
フィルタ部19R、19G、19Bは、発光素子1R、1G、1Bに対応して設けられている。
The
The substrate (sealing substrate) 20 has a function of supporting each filter portion 19 R , 19 G , 19 B and the
The filter units 19 R , 19 G , and 19 B are provided corresponding to the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B.
フィルタ部19Rは、発光素子1Rからの光WRを赤色(第1の色)に変換する(光WRのうち赤色の光を透過する)ものである。また、フィルタ部19Gは、発光素子1GからのWGを緑色(第2の色)に変換する(光WGのうち緑色の光を透過する)ものである。また、フィルタ部19Bは、発光素子1Bからの光WBを青色(第3の色)に変換する(光WBのうち青色の光を透過する)ものである。このようなフィルタ部19R、19G、19Bを発光素子1R、1G、1Bと組み合わせて用いることで、フルカラー画像を表示することができる。
隣接するフィルタ部19R、19G、19B同士の間には、遮光層36が形成されている。
この遮光層36は、意図しないサブ画素100R、100G、100Bが発光するのを防止する機能を有する。
Filter unit 19 R is for converting light W R from the light emitting element 1 R red (first color) (transmits red light out of the light W R). The filter unit 19 G is used to convert the W G from the light-emitting element 1 G to green (second color) (transmits green light of light W G). The filter unit 19 B is for converting light W B from the light-emitting element 1 B to blue (third color) (transmits blue light among the light W B). By using such filter units 19 R , 19 G , and 19 B in combination with the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B , a full color image can be displayed.
A
The
基板(封止基板)20および樹脂層45は、それぞれ、前述した各発光素子1R、1G、1Bを封止する機能を有する。
基板20には、透明基板が用いられ、このような基板20の構成材料としては、基板20が光透過性を有するものであれば、特に限定されず、前述した基板21の構成材料と同様のものを用いることができる。
The substrate (sealing substrate) 20 and the
A transparent substrate is used as the
(発光素子)
ここで、発光素子1R、1G、1Bを詳細に説明する。
図1に示すように、発光素子(エレクトロルミネッセンス素子)1R、1G、1Bは、それぞれ、2つの電極間(陽極3と陰極12との間)に、互いに発光スペクトル(発光色)の異なるR(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3層の発光層を含む積層体15が介挿されている。この積層体15(15R、15G、15B)は、図2に示すように、陽極3側から陰極12側へ、正孔注入層4(4R、4G、4B)と正孔輸送層5と発光部16と電子輸送層10と電子注入層11とがこの順に積層されている。また、発光部16は、陽極3側から陰極12側へ、第1の発光層(赤色発光層)6と中間層7と第2の発光層(青色発光層)8と第3の発光層(緑色発光層)9とがこの順に積層されている。
(Light emitting element)
Here, the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B will be described in detail.
As shown in FIG. 1, each of the light emitting elements (electroluminescent elements) 1 R , 1 G , and 1 B has an emission spectrum (light emitting color) between two electrodes (between the
言い換えすれば、各発光素子1R、1G、1Bは、それぞれ、陽極3と正孔注入層4(4R、4G、4B)と正孔輸送層5と第1の発光層6と中間層7と第2の発光層8と第3の発光層9と電子輸送層10と電子注入層11と陰極12とがこの順に積層されてなるものである。
また、本実施形態では、陽極3と平坦化層22との間に、反射膜42および腐食防止膜43が設けられ、また、陰極12の積層体15と反対側には、陰極カバー(封止層)44が設けられている。
In other words, each light emitting element 1 R , 1 G , 1 B includes the
In this embodiment, a
このような各発光素子1R、1G、1Bにあっては、第1の発光層6、第2の発光層8、および第3の発光層9の各発光層に対し、陰極12側から電子が供給(注入)されるとともに、陽極3側から正孔が供給(注入)される。そして、各発光層では、正孔と電子とが再結合し、この再結合に際して放出されたエネルギーによりエキシトン(励起子)が生成し、エキシトンが基底状態に戻る際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。
In each of the light emitting elements 1 R , 1 G , and 1 B , the
特に、表示装置100では、発光素子1Rの正孔注入層4(4R)と発光素子1G、1Bの正孔注入層4(4G、4B)との正孔注入性の程度を互いに異ならせ、それによって、発光素子1Rの発光部16と発光素子1G、1Bの発光部16との発光特性を互いに異ならせている。
これにより、正孔注入層4以外の層において発光素子1R、1G、1Bの層構成を互いに同じ構成としても、発光素子1Rの発光部16の発光スペクトルと発光素子1G、1Bの発光部16の発光スペクトルとを異ならせることができる。そのため、発光素子1R、1G、1Bの製造をそれぞれ容易なものとしつつ、発光素子1R、1G、1Bの発光部16の発光スペクトルをフィルタ部19R、19G、19Bの透過に適したものとすることができる。
発光素子1R、1G、1Bの正孔注入層4以外の各層を構成する材料が互いに同じであるのが好ましい。これにより、表示装置100の製造の簡単化を図ることができる。
In particular, in the
Thereby, even if the layer configurations of the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B are the same as each other in the layers other than the
It is preferable that the materials constituting each layer other than the
以下、発光素子1Rを構成する各部を順次説明する。なお、以下では、発光素子1Rについて代表的に説明する。発光素子1G、1Bについては、発光素子1Rと相違する事項を中心に説明し、同様の事項についてはその説明を省略する。また、以下の説明では、発光素子1R、1G、1Bは、正孔注入層4(4R、4G、4B)の構成以外、互いに同じ構成を有するものとして説明する。 Hereinafter, it will be described in order components constituting the light-emitting element 1 R. Hereinafter, the light emitting element 1 R will be described as a representative. The light-emitting elements 1 G and 1 B will be described with a focus on matters different from the light-emitting element 1 R, and the description of the same matters will be omitted. Further, in the following description, the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B will be described as having the same configuration except for the configuration of the hole injection layer 4 (4 R , 4 G , 4 B ).
(陽極)
陽極3は、後述する正孔注入層4を介して正孔輸送層5に正孔を注入する電極(第1の電極)である。
また、陽極3の構成材料としては、仕事関数が大きく、導電性に優れる材料を用いるのが好ましい。
(anode)
The
Moreover, as a constituent material of the
陽極3の構成材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、IZO(Indium Zinc Oxide)、In3O3、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、本実施形態では、陽極3は、光透過性を有する。これにより、各発光層からの光を反射膜42が反射することができる。
Examples of the constituent material of the
Moreover, in this embodiment, the
このような陽極3の厚さは、発光素子1R、1G、1Bの各出射光の波長に応じて互いに異なるものであるのが好ましい。
より具体的に説明すると、発光素子1Rの陽極3については、後述する陰極12と反射膜42との間の距離Lが発光素子1Rから出射する光の波長(赤色の波長)に応じたものとなるように厚さが調整されているのが好ましい。また、発光素子1Gの陽極3ついては、陰極12と反射膜42との間の距離Lが発光素子1Gから出射する光の波長(緑色の波長)に応じたものとなるように厚さが調整されているのが好ましく、また、発光素子1Bの陽極3ついては、陰極12と反射膜42との間の距離Lが発光素子1Bから出射する光の波長(青色の波長)に応じたものとなるように厚さが調整されているのが好ましい。
The thickness of the
More specifically, for the
これにより、発光素子1R、1G、1Bの各出射光の所望の色度の輝度を高めることができる。
特に、陽極3の厚さは、陰極12と反射膜42との間で光反射を繰り返し、干渉を生じさせて(共振させて)、陰極12と反射膜42との間の距離Lに応じた波長の光を外部に出射し得るように設定されているのが好ましい。これにより、発光素子1Rから出射される光の強度および色純度を高めることができる。この場合、陰極12と反射膜42との間の距離Lを所望値(赤色の波長に応じた値)に設定することにより、陰極12と反射膜42との間で所望の波長の光を共振させることができる。より具体的には、輝度を高めたい色度の波長をλとしたとき、nλ/2に、陰極12や反射膜42での光反射時の位相のシフト量等を考慮した値を加算または減算した値を距離Lとする(ここで、nは自然数である)。
このような陽極3の平均厚さは、特に限定されないが、10〜200nm程度であるのが好ましく、20〜150nm程度であるのがより好ましい。
This can increase the brightness of the desired chromaticity of the light emitting element 1 R, 1 G, 1 each emitted light B.
In particular, the thickness of the
The average thickness of the
(正孔注入層)
正孔注入層4は、陽極3からの正孔注入効率を向上させる機能(すなわち正孔注入性)を有するものである。
この正孔注入層4の構成材料(正孔注入材料)としては、正孔注入層4が前述したような正孔注入性を発揮するものであれば、特に限定されず、中性材料であっても、イオン性材料であってもよい。
(Hole injection layer)
The
The constituent material of the hole injection layer 4 (hole injection material) is not particularly limited as long as the
中性材料としては、例えば、ジアミノベンゼン誘導体、MTDATA、ベンジジン誘導体、ヘキサアザトリフェニレン誘導体等が代表的に挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
具体的には、中性材料として、例えば、下記式(4−1)で表わされる化合物(MTDATA)、下記式(4−2)で表わされる化合物(m−TPD1)、下記式(4−3)で表わされる化合物(m−TPD2)、下記式(4−4)で表わされる化合物(HIM)、下記式(4−5)で表わされる化合物(TPAC)、下記式(4−6)で表わされる化合物(TPD−2)、下記式(4−7)で表わされる化合物(TPD−3)等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
As a neutral material, for example, a diaminobenzene derivative, MTDATA, a benzidine derivative, a hexaazatriphenylene derivative, or the like can be typically given, and one of these can be used alone or in combination of two or more.
Specifically, as a neutral material, for example, a compound (MTDATA) represented by the following formula (4-1), a compound (m-TPD1) represented by the following formula (4-2), and the following formula (4-3) ) (M-TPD2), a compound (HIM) represented by the following formula (4-4), a compound (TPAC) represented by the following formula (4-5), and a following formula (4-6). Compound (TPD-2), a compound (TPD-3) represented by the following formula (4-7), and the like. Among these, one can be used alone or two or more can be used in combination.
また、イオン性材料としては、例えば、下記式(4−8)で表わされるPEDOT/PSS(ポリエチレンジオキチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸)、ポリチオフェン/PSS等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。 Examples of the ionic material include PEDOT / PSS (polyethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid) represented by the following formula (4-8), polythiophene / PSS, and the like. Alternatively, two or more kinds can be used in combination.
前述したように、発光素子1Rの正孔注入層4(4R)は、発光素子1G、1Bの正孔注入層4(4G、4B)と正孔注入性の程度が互いに異なっている。これにより、発光素子1Rの発光部16と発光素子1G、1Bの発光部16との発光特性を互いに異ならせている。
発光素子1Rの正孔注入層4(4R)と発光素子1G、1Bの正孔注入層4(4G、4B)との正孔注入性の程度を互いに異ならせる方法としては、特に限定されないが、正孔注入層4の材料、膜質、濃度、厚さ、有無等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることができる。
As described above, the
As a method for the degree of hole injection property different from each other between the light emitting element 1 hole injection layer of R 4 (4 R) and the light emitting element 1 G, 1 hole injection layer of B 4 (4 G, 4 B ) is Although not particularly limited, the material, film quality, concentration, thickness, presence / absence, etc. of the
特に、発光素子1Rの正孔注入層4(すなわち正孔注入層4R)は、発光素子1Gの正孔注入層4(すなわち正孔注入層4G)と異なる材料で構成されているのが好ましい。これにより、発光素子1Rの正孔注入層4Rと発光素子1Gの正孔注入層4Gとの正孔注入性の程度を互いに異ならせることができる。
この場合、発光素子1Rの正孔注入層4Rを構成する材料の正孔移動度は、発光素子1Gの正孔注入層4Gを構成する材料の正孔移動度よりも小さいのが好ましい。
In particular, the light-emitting element 1 a hole injection layer R 4 (i.e. a
In this case, the hole mobility of the material constituting the
これにより、発光素子1Rの発光部16における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を、発光素子1Gの発光部16における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布よりも陽極3側にシフトさせることができる。その結果、発光素子1Rの発光部16と発光素子1Gの発光部16との発光特性(発光スペクトル)を互いに異ならせることができる。
Thereby, the distribution of the light emitting region (region where holes and electrons recombine) in the
具体的には、本実施形態のような積層順で赤、緑および青の発光層が積層されている場合、上述したように発光素子1Rの発光部16における発光領域をシフトさせることにより、発光素子1Rの発光部16では、赤色の光の発光を強めることができる。
また、正孔注入層4R、4Gの構成材料が前述したような正孔移動度の関係を有する場合、発光素子1Rの正孔注入層4Rを構成する材料の正孔移動度と、発光素子1Gの正孔注入層4Gを構成する材料の正孔移動度との差が、102cm2/Vs以上であるのが好ましい。
Specifically, red stacking order as in this embodiment, when the light-emitting layer of green and blue are laminated, by shifting the light-emitting region in the light-emitting element 1 R of the light-emitting
Further, when the constituent materials of the hole injection layers 4 R and 4 G have the relationship of hole mobility as described above, the hole mobility of the material constituting the
これにより、発光素子1Rの発光部16における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を、発光素子1Gの発光部16における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布よりも陽極3側に適度にシフトさせることができる。その結果、発光素子1Rの発光部16と発光素子1Gの発光部16との発光特性(発光スペクトル)を互いに明確に異ならせることができる。
Thereby, the distribution of the light emitting region (region where holes and electrons recombine) in the
具体的には、本実施形態のような積層順で赤、緑および青の発光層が積層されている場合、発光素子1Rの発光部16における発光領域を陽極3側にシフトさせたような状態とするとともに、発光素子1Gの発光部16における発光領域を陰極12側へシフトさせたような状態とすることができる。これにより、発光素子1Rの発光部16の赤色の光の発光を強めるとともに、発光素子1Gの発光部16の緑色の光の発光を強めることができる。
Specifically, as red stacking order as in this embodiment, when the light-emitting layer of green and blue are laminated, the light-emitting region in the light-emitting element 1 R of the light-emitting
ここで、上述した正孔注入材料のうちいくつかの材料について、正孔移動度を挙げると、例えば、上記式(4−5)で表わされる化合物の正孔移動度は、7×10−3[cm2/Vs]程度であり、上記式(4−4)で表わされる化合物の正孔移動度は、2.7×10−3[cm2/Vs]程度であり、上記式(4−1)で表わされる化合物の正孔移動度は、3×10−5[cm2/Vs]程度である。 Here, regarding the hole mobility of some of the above-described hole injection materials, for example, the hole mobility of the compound represented by the above formula (4-5) is 7 × 10 −3. a [cm 2 / Vs] C., the hole mobility of the compound represented by the above formula (4-4) is about 2.7 × 10 -3 [cm 2 / Vs], the equation (4 The hole mobility of the compound represented by 1) is about 3 × 10 −5 [cm 2 / Vs].
発光素子1Rおよび発光素子1Gのうちの少なくとも一方の発光素子の正孔注入層4は、前述したようなベンジジン誘導体を含んで構成されているのが好ましい。
ベンジジン誘導体は、優れた正孔注入性を有する。また、ベンジジン誘導体は、正孔注入性を良好なものとすることができる範囲内において、様々な正孔移動度のものが存在する。そのため、発光素子1Rおよび発光素子1Gのうちの少なくとも一方の発光素子の正孔注入層4は、ベンジジン誘導体を含んで構成されることにより、比較的簡単に、前述したような所望の正孔移動度を有するものとすることができる。
The
Benzidine derivatives have excellent hole injection properties. In addition, benzidine derivatives have various hole mobility within a range where the hole injection property can be improved. Therefore, the
また、前記ベンジジン誘導体は、前記式(4−2)〜(4−4)、(4−6)、(4−7)で表わされるようなN,N,N’,N’−テトラアリールベンジジン骨格を有する材料であるのが好ましい。このようなベンジジン誘導体は、極めて優れた正孔注入性を有する。
また、発光素子1Gの正孔注入層4Gは、前述したようなイオン性材料を含んで構成されているのが好ましい。
The benzidine derivative may be N, N, N ′, N′-tetraarylbenzidine represented by the above formulas (4-2) to (4-4), (4-6), (4-7). A material having a skeleton is preferable. Such a benzidine derivative has an extremely excellent hole injection property.
Further, the
イオン性材料は、優れた正孔注入性を有するとともに、導電性に優れ、極めて正孔移動度の高い材料である。そのため、発光素子1Gにおいて、イオン性材料を含んで構成された正孔注入層4Gは、陰極12側に正孔を良好に注入しつつ、発光部16における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を陰極12側にシフトさせることができる。
The ionic material is a material having excellent hole injectability, excellent conductivity, and extremely high hole mobility. Therefore, in the light emitting element 1 G , the
また、前記イオン性材料は、前記式(4−8)で表わされるようなPEDOT/PSSであるのが好ましい。
これにより、発光素子1Gにおいて、正孔注入層4Gは、陰極12側に正孔を良好に注入しつつ、発光部16における発光領域(正孔および電子が再結合する領域)の分布を陰極12側により確実にシフトさせることができる。
The ionic material is preferably PEDOT / PSS as represented by the formula (4-8).
Thereby, in the light emitting element 1 G , the
また、発光素子1Rの正孔注入層4Rの平均厚さは、発光素子1Gの正孔注入層4Gの平均厚さと等しくても異なっていてもよい。
発光素子1Rの正孔注入層4Rの平均厚さが発光素子1Gの正孔注入層4Gの平均厚さと等しい場合、発光素子1Rの正孔注入層4Rと発光素子1Gの正孔注入層4Gとを互いに同一成膜条件またはそれに近い条件で形成することができる。その結果、表示装置100の製造を簡単化することができる。
Further, the
When the
一方、発光素子1Rの正孔注入層4Rの平均厚さが発光素子1Gの正孔注入層4Gの平均厚さと異なる場合、発光素子1Rの正孔注入層4Rと発光素子1Gの正孔注入層4Gとの正孔注入性の程度を互いに異ならせることができる。
また、発光素子1Bの正孔注入層4Bに含まれる正孔注入性材料は、発光素子1Rの正孔注入層4Rに含まれる正孔注入性材料と異なる。
On the other hand, if the
Further, the hole injecting material contained in the
これにより、前述したようなR画素とG画素との間の発光スペクトルの最適化と同様に、R画素とB画素との間の発光スペクトルを最適化することができる。そのため、R画素、G画素およびB画素を有しフルカラー表示可能な表示装置100において、表示装置100の製造の歩留まりを良好なものとしつつ、表示装置100の高発光効率化および長寿命化を図ることができる。
Thereby, the emission spectrum between the R pixel and the B pixel can be optimized similarly to the optimization of the emission spectrum between the R pixel and the G pixel as described above. Therefore, in the
また、発光素子1Bの正孔注入層4Bを構成する材料は、発光素子1Gの正孔注入層4Gを構成する材料と同じであっても異なっていてもよい。
発光素子1Bの正孔注入層4Bを構成する材料が発光素子1Gの正孔注入層4Gを構成する材料と同じである場合、後述するように表示装置100の製造の簡単化を図ることができる。
The material constituting the
When the material constituting the
一方、発光素子1Bの正孔注入層4Bを構成する材料が発光素子1Gの正孔注入層4Gを構成する材料と異なる場合、発光素子1Bの発光部16の発光スペクトルをフィルタ部19Bの透過に適したものとし、表示装置100の発光効率を高めることができる。
このような正孔注入層4(4R、4G、4B)の平均厚さは、特に限定されないが、5〜150nm程度であるのが好ましく、10〜100nm程度であるのがより好ましい。
On the other hand, if the material constituting the
The average thickness of the hole injection layer 4 (4 R , 4 G , 4 B ) is not particularly limited, but is preferably about 5 to 150 nm, and more preferably about 10 to 100 nm.
(正孔輸送層)
正孔輸送層5は、陽極3から正孔注入層4(4R、4G、4B)を介して注入された正孔を第1の発光層6まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層5の構成材料には、各種p型の高分子材料や、各種p型の低分子材料を単独または組み合わせて用いることができ、例えば、下記式(5−1)で表わされるN,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(NPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)等のテトラアリールベンジジン誘導体、テトラアリールジアミノフルオレン化合物またはその誘導体(アミン系化合物)などが挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Hole transport layer)
The
As the constituent material of the
このような正孔輸送層5の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nm程度であるのが好ましく、10〜100nm程度であるのがより好ましい。
なお、この正孔輸送層5は、正孔注入層4の構成によっては、省略することができる。正孔輸送層5を省略することにより、表示装置100の正孔工程を簡略化することができる。この場合、正孔注入層4が陽極3および第1の発光層6の両層に接することとなる。
The average thickness of the
The
(第1の発光層)
この第1の発光層6は、第1の色に発光する第1の発光材料と、この第1の発光材料をゲスト材料とする第1のホスト材料とを含んで構成されている。このような第1の発光層6は、例えば、ゲスト材料である第1の発光材料をドーパントとして第1のホスト材料にドープすることにより形成することができる。なお、第1のホスト材料は省略することができる。
(First light emitting layer)
The first light-emitting
第1の発光材料は、赤色に発光する赤色発光材料である。
このような赤色発光材料としては、特に限定されず、各種赤色蛍光材料、赤色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることが、赤色蛍光材料を好適に用いることができる。
赤色蛍光材料としては、赤色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、ペリレン誘導体、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、2−(1,1−ジメチルエチル)−6−(2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1,1,7,7−テトラメチル−1H,5H−ベンゾ(ij)キノリジン−9−イル)エテニル)−4H−ピラン−4H−イリデン)プロパンジニトリル(DCJTB)、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)等を挙げられる。
The first light emitting material is a red light emitting material that emits red light.
Such a red light emitting material is not particularly limited, and a red fluorescent material can be suitably used by using various red fluorescent materials and red phosphorescent materials in combination of one or more kinds.
The red fluorescent material is not particularly limited as long as it emits red fluorescence. For example, perylene derivatives, europium complexes, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, benzothioxanthene derivatives, porphyrin derivatives, Nile red, 2- (1, 1-dimethylethyl) -6- (2- (2,3,6,7-tetrahydro-1,1,7,7-tetramethyl-1H, 5H-benzo (ij) quinolidin-9-yl) ethenyl)- 4H-pyran-4H-ylidene) propanedinitrile (DCJTB), 4- (dicyanomethylene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) and the like.
赤色燐光材料としては、赤色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられ、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つがフェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものも挙げられる。より具体的には、トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジネート−N,C3’]イリジウム(アセチルアセトネート)(btp2Ir(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−12H,23H−ポルフィリン−白金(II)、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジネート−N,C3’]イリジウム、ビス(2−フェニルピリジン)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。 The red phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits red phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. Among the ligands of these metal complexes, And those having at least one of phenylpyridine skeleton, bipyridyl skeleton, porphyrin skeleton and the like. More specifically, tris (1-phenylisoquinoline) iridium, bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinate-N, C 3 ′] iridium (acetylacetonate) (btp2Ir ( acac)), 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-12H, 23H-porphyrin-platinum (II), bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl ) Pyridinate-N, C 3 '] iridium, bis (2-phenylpyridine) iridium (acetylacetonate).
上述した中でも、赤色発光材料は、ペリレン誘導体を含むことが好ましい。ペリレン誘導体は、特に発光効率の高い発光材料である。また、ペリレン誘導体は、電子を捕獲する機能が特に優れたものである。このため、陰極12側から注入された電子を第1の発光層6で確実に捕獲し、正孔輸送層5に電子が注入されるのを防止することができる。その結果、正孔注入層4や正孔輸送層5の構成材料が電子により還元されて劣化するのを防止することができる。
特に、赤色発光材料に用いるペリレン誘導体としては、例えば下記式(6−1)で表わされる化合物等のテトラフェニルジインデノペリレン誘導体を用いるのが好ましい。
Among the above-mentioned, the red light emitting material preferably contains a perylene derivative. A perylene derivative is a light-emitting material with particularly high luminous efficiency. The perylene derivative has a particularly excellent function of capturing electrons. For this reason, the electrons injected from the
In particular, as the perylene derivative used for the red light emitting material, for example, a tetraphenyldiindenoperylene derivative such as a compound represented by the following formula (6-1) is preferably used.
このような赤色発光材料をゲスト材料とする第1のホスト材料は、正孔と電子とを再結合して励起子を生成するとともに、その励起子のエネルギーを赤色発光材料に移動(フェルスター移動またはデクスター移動)させて、赤色発光材料を励起する機能を有する。
このような第1のホスト材料としては、用いる赤色発光材料に対して前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、赤色発光材料が赤色蛍光材料を含む場合、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、下記式(6a−1)で表わされる化合物等のテトラセン誘導体(ナフタセン誘導体)、下記式(6a−2)で表わされる化合物等のアントラセン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq3)等のキノリノラト系金属錯体、トリフェニルアミンの4量体等のトリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、キノリン誘導体、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The first host material having such a red light emitting material as a guest material recombines holes and electrons to generate excitons, and transfers the exciton energy to the red light emitting material (Förster transfer). Or a Dexter movement) to excite the red light emitting material.
Such a first host material is not particularly limited as long as it exhibits the above-described function with respect to the red light emitting material to be used. When the red light emitting material includes a red fluorescent material, for example, A styrylarylene derivative, a tetracene derivative (naphthacene derivative) such as a compound represented by the following formula (6a-1), an anthracene derivative such as a compound represented by the following formula (6a-2), a distyrylbenzene derivative, a distyrylamine derivative, Quinolinolato metal complexes such as tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq 3 ), triarylamine derivatives such as tetramers of triphenylamine, oxadiazole derivatives, silole derivatives, dicarbazole derivatives, oligothiophene derivatives, benzopyrans Derivatives, triazole derivatives, benzoxazo Derivatives, benzothiazole derivatives, quinoline derivatives, 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) biphenyl (DPVBi), etc., one of which is used alone or in combination of two or more. You can also.
また、赤色発光材料が赤色燐光材料を含む場合、第1のホスト材料としては、例えば、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニルカルバゾール、4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニル(CBP)等のカルバゾール誘導体等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
前述したような赤色発光材料(ゲスト材料)および第1のホスト材料を用いる場合、第1の発光層6中における赤色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.1〜10wt%であるのが好ましく、1〜5wt%であるのがより好ましい。赤色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、後述する第2の発光層8や第3の発光層9の発光量とのバランスをとりつつ第1の発光層6を発光させることができる。
Further, when the red light emitting material includes a red phosphorescent material, examples of the first host material include 3-phenyl-4- (1′-naphthyl) -5-phenylcarbazole, 4,4′-N, N ′. -Carbazole derivatives, such as dicarbazole biphenyl (CBP), etc. are mentioned, Among these, it can also be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.
When the red light emitting material (guest material) and the first host material as described above are used, the content (dope amount) of the red light emitting material in the first
また、前述したような赤色の発光材料はバンドギャップが比較的小さいため、発光しやすい。したがって、最も陽極3側に赤色発光層を設けることで、バンドギャップが比較的大きく発光し難い青色発光層や緑色発光層を陰極12側とし、各発光層をバランスよく発光させることができる。
また、第1の発光層6の平均厚さは、特に限定されないが、1〜100nmであるのが好ましく、3〜50nmであるのがより好ましく、5〜30nmであるのがさらに好ましい。
Further, since the red light emitting material as described above has a relatively small band gap, it easily emits light. Therefore, by providing the red light emitting layer closest to the
Moreover, the average thickness of the 1st
(中間層)
この中間層7は、前述した第1の発光層6と後述する第2の発光層8との層間にこれらに接するように設けられている。そして、中間層7は、第1の発光層6と第2の発光層8との間で励起子のエネルギーが移動するのを阻止する機能を有する。この機能により、第1の発光層6および第2の発光層8をそれぞれ効率よく発光させることができる。
(Middle layer)
The intermediate layer 7 is provided between and in contact with the first light-emitting
このような中間層7の構成材料としては、中間層7が前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されないが、アミン系材料等を用いることができ、特に、アミン系材料とアセン系材料との混合材料を好適に用いることができる。
このような中間層7に用いられるアミン系材料としては、アミン骨格を有し、かつ、中間層7が前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、前述した正孔輸送材料のうちのアミン骨格を有する材料を用いることができるが、ベンジジン系アミン誘導体を用いるのが好ましい。
The constituent material of the intermediate layer 7 is not particularly limited as long as the intermediate layer 7 can exhibit the function as described above, but an amine material or the like can be used. A mixed material of the system material and the acene material can be preferably used.
The amine-based material used for the intermediate layer 7 is not particularly limited as long as it has an amine skeleton and the intermediate layer 7 exhibits the function described above. Among the hole transport materials, materials having an amine skeleton can be used, but benzidine-based amine derivatives are preferably used.
特に、ベンジジン系アミン誘導体のなかでも、中間層7に用いられるアミン系材料としては、2つ以上のナフチル基を導入したものが好ましい。このようなベンジジン系アミン誘導体としては、例えば、N,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル〔1,1’−ビフェニル〕−4,4’−ジアミン(α−NPD)や、N,N,N’,N’−テトラナフチル−ベンジジン(TNB)などが挙げられる。 In particular, among the benzidine-based amine derivatives, the amine-based material used for the intermediate layer 7 is preferably one in which two or more naphthyl groups are introduced. Examples of such benzidine-based amine derivatives include N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (α-NPD). And N, N, N ′, N′-tetranaphthyl-benzidine (TNB) and the like.
このようなアミン系材料は、一般に、正孔輸送性に優れており、アミン系材料の正孔移動度は、後述するアセン系材料の正孔移動度よりも高い。したがって、第1の発光層6から中間層7を介して第2の発光層8へ正孔を円滑に受け渡すことができる。
このような中間層7中におけるアミン系材料の含有量は、特に限定されないが、10〜90wt%であるのが好ましく、30〜70wt%であるのがより好ましく、40〜60wt%であるのがさらに好ましい。
Such amine-based materials are generally excellent in hole transport properties, and the hole mobility of amine-based materials is higher than the hole mobility of acene-based materials described later. Therefore, holes can be smoothly transferred from the first
The content of the amine-based material in the intermediate layer 7 is not particularly limited, but is preferably 10 to 90 wt%, more preferably 30 to 70 wt%, and 40 to 60 wt%. Further preferred.
一方、中間層7に用いられるアセン系材料としては、アセン骨格を有し、かつ、中間層7が前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されず、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、ペンタセン誘導体、ヘキサセン誘導体、ヘプタセン誘導体等が挙げられ、これらのうち1種または2種以上を組み合わせて用いることができるが、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体を用いるのが好ましい。 On the other hand, the acene-based material used for the intermediate layer 7 is not particularly limited as long as it has an acene skeleton and the intermediate layer 7 exhibits the functions described above. For example, a naphthalene derivative, anthracene Derivatives, tetracene derivatives, pentacene derivatives, hexacene derivatives, heptacene derivatives and the like can be mentioned, and one or more of these can be used in combination, but naphthalene derivatives and anthracene derivatives are preferably used.
このような中間層7中におけるアセン系材料の含有量は、特に限定されないが、10〜90wt%であるのが好ましく、30〜70wt%であるのがより好ましく、40〜60wt%であるのがさらに好ましい。
また、中間層7中におけるアセン系材料の含有量をA[wt%]とし、中間層7中におけるアミン系材料の含有量をB[wt%]としたときに、B/(A+B)は、0.1〜0.9であるのが好ましく、0.3〜0.7であるのがより好ましく、0.4〜0.6であるのがさらに好ましい。これにより、より確実に、キャリアや励起子に対する中間層7の耐性を優れたものとしつつ、第1の発光層6および第2の発光層8にそれぞれ電子および正孔を注入して発光させることができる。
The content of the acene-based material in the intermediate layer 7 is not particularly limited, but is preferably 10 to 90 wt%, more preferably 30 to 70 wt%, and 40 to 60 wt%. Further preferred.
Further, when the content of the acene-based material in the intermediate layer 7 is A [wt%] and the content of the amine-based material in the intermediate layer 7 is B [wt%], B / (A + B) is It is preferably 0.1 to 0.9, more preferably 0.3 to 0.7, and still more preferably 0.4 to 0.6. Accordingly, the
また、中間層7の平均厚さは、特に限定されないが、1〜100nmであるのが好ましく、3〜50nmであるのがより好ましく、5〜30nmであるのがさらに好ましい。これにより、駆動電圧を抑えつつ、中間層7が第1の発光層6と第2の発光層8との間での励起子のエネルギー移動をより確実に阻止することができる。
これに対し、中間層7の平均厚さが前記上限値を超えると、中間層7の構成材料等によっては、駆動電圧が著しく高くなったり、発光素子1Rの発光(特に白色発光)が難しくなったりする場合がある。一方、中間層7の平均厚さが前記下限値未満であると、中間層7の構成材料や駆動電圧等によっては、中間層7が第1の発光層6と第2の発光層8との間での励起子によるエネルギー移動を防止または抑制するのが難しく、また、キャリアや励起子に対する中間層7の耐性が低下する傾向を示す。
なお、この中間層7は、省略することができる。
Moreover, although the average thickness of the intermediate | middle layer 7 is not specifically limited, It is preferable that it is 1-100 nm, It is more preferable that it is 3-50 nm, It is further more preferable that it is 5-30 nm. Accordingly, the intermediate layer 7 can more reliably prevent exciton energy transfer between the first
On the other hand, when the average thickness of the intermediate layer 7 exceeds the upper limit value, depending on the constituent material of the intermediate layer 7, the driving voltage becomes remarkably high, or the light emission of the light emitting element 1 R (particularly white light emission) is difficult. It may become. On the other hand, if the average thickness of the intermediate layer 7 is less than the lower limit value, the intermediate layer 7 may be formed between the first
The intermediate layer 7 can be omitted.
(第2の発光層)
この第2の発光層8は、第2の色に発光する第2の発光材料と、この第2の発光材料をゲスト材料とする第2のホスト材料とを含んで構成されている。このような第2の発光層8は、前述した第1の発光層6と同様、例えば、ゲスト材料である第2の発光材料をドーパントとして第2のホスト材料にドープすることにより形成することができる。なお、第2のホスト材料は省略することができる。
(Second light emitting layer)
The second light-emitting
第2の発光材料は、青色に発光する青色発光材料である。
このような青色発光材料としては、特に限定されず、各種青色蛍光材料、青色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることが、青色蛍光材料を好適に用いることができる。
青色蛍光材料としては、青色の蛍光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、下記式(8−1)で表わされる化合物、ジスチリルジアミン誘導体、ジスチリル誘導体、フルオランテン誘導体、ピレン誘導体、ペリレンおよびペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン、4,4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル(BCzVBi)等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The second light emitting material is a blue light emitting material that emits blue light.
Such a blue light-emitting material is not particularly limited, and a blue fluorescent material can be suitably used by using various blue fluorescent materials and blue phosphorescent materials in combination of one or more.
The blue fluorescent material is not particularly limited as long as it emits blue fluorescence. For example, a compound represented by the following formula (8-1), a distyryldiamine derivative, a distyryl derivative, a fluoranthene derivative, a pyrene derivative, perylene And perylene derivatives, anthracene derivatives, benzoxazole derivatives, benzothiazole derivatives, benzimidazole derivatives, chrysene derivatives, phenanthrene derivatives, distyrylbenzene derivatives, tetraphenylbutadiene, 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene)- 1,1′-biphenyl (BCzVBi) and the like can be mentioned, and one of these can be used alone or in combination of two or more.
青色燐光材料としては、青色の燐光を発するものであれば、特に限定されず、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。より具体的には、ビス[4,6−ジフルオロフェニルピリジネート−N,C2’]−ピコリネート−イリジウム、トリス[2−(2,4−ジフルオロフェニル)ピリジネート−N,C2’]イリジウム、ビス[2−(3,5−トリフルオロメチル)ピリジネート−N,C2’]−ピコリネート−イリジウム、ビス(4,6−ジフルオロフェニルピリジネート−N,C2’)イリジウム(アセチルアセトネート)が挙げられる。 The blue phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits blue phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. More specifically, bis [4,6-difluorophenyl pyridinium sulfonate -N, C 2 '] - picolinate - iridium, tris [2- (2,4-difluorophenyl) pyridinate -N, C 2'] iridium , bis [2- (3,5-trifluoromethyl) pyridinate -N, C 2 '] - picolinate - iridium, bis (4,6-difluorophenyl pyridinium sulfonate -N, C 2') iridium (acetylacetonate ).
第2のホスト材料としては、前述した第1の発光層6の第1のホスト材料と同様のものを用いることができる。
前述したような青色発光材料(ゲスト材料)および第2のホスト材料を用いる場合、第2の発光層8中における青色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.1〜20wt%であるのが好ましく、5〜20wt%であるのがより好ましい。青色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、前述した第1の発光層6や後述する第3の発光層9の発光量とのバランスをとりつつ第2の発光層8を発光させることができる。
また、第2の発光層8の平均厚さは、特に限定されないが、1〜100nmであるのが好ましく、5〜60nmであるのがより好ましく、10〜40nmであるのがさらに好ましい。
As the second host material, the same material as the first host material of the first
When the blue light emitting material (guest material) and the second host material as described above are used, the content (dope amount) of the blue light emitting material in the second
The average thickness of the second
(第3の発光層)
この第3の発光層9は、第3の色に発光する第3の発光材料と、この第3の発光材料をゲスト材料とする第3のホスト材料とを含んで構成されている。このような第3の発光層9は、前述した第1の発光層6と同様、例えば、ゲスト材料である第3の発光材料をドーパントとして第3のホスト材料にドープすることにより形成することができる。なお、第3のホスト材料は省略することができる。
(Third light emitting layer)
The third light-emitting
第3の発光材料は、緑色に発光する緑色発光材料である。
このような緑色発光材料としては、特に限定されず、各種緑色蛍光材料、緑色燐光材料を1種または2種以上組み合わせて用いることが、緑色蛍光材料を好適に用いることができる。
緑色蛍光材料としては、緑色の蛍光を発するものであれば特に限定されず、例えば、クマリン誘導体、下記式(9−1)で表わされる化合物等のキナクリドン誘導体、9,10−ビス[(9−エチル−3−カルバゾール)−ビニレニル]−アントラセン等が挙げられ、これらのうち1種を単独でまたは2種以上を組み合わせて用いることもできる。
The third light emitting material is a green light emitting material that emits green light.
Such a green light emitting material is not particularly limited, and a green fluorescent material can be suitably used by using various green fluorescent materials and green phosphorescent materials in combination of one or more kinds.
The green fluorescent material is not particularly limited as long as it emits green fluorescence. For example, a coumarin derivative, a quinacridone derivative such as a compound represented by the following formula (9-1), 9,10-bis [(9- Ethyl-3-carbazole) -vinylenyl] -anthracene and the like, and one of them may be used alone or two or more of them may be used in combination.
緑色燐光材料としては、緑色の燐光を発するものであれば特に限定されず、例えば、例えば、イリジウム、ルテニウム、白金、オスミウム、レニウム、パラジウム等の金属錯体が挙げられる。中でも、これら金属錯体の配位子の内の少なくとも1つが、フェニルピリジン骨格、ビピリジル骨格、ポルフィリン骨格等を持つものが好ましい。より具体的には、ファク−トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy)3)、ビス(2−フェニルピリジネート−N,C2’)イリジウム(アセチルアセトネート)、ファク−トリス[5−フルオロ−2−(5−トリフルオロメチル−2−ピリジン)フェニル−C,N]イリジウムが挙げられる。 The green phosphorescent material is not particularly limited as long as it emits green phosphorescence, and examples thereof include metal complexes such as iridium, ruthenium, platinum, osmium, rhenium, and palladium. Among these, at least one of the ligands of these metal complexes preferably has a phenylpyridine skeleton, a bipyridyl skeleton, a porphyrin skeleton, or the like. More specifically, fac-tris (2-phenylpyridine) iridium (Ir (ppy) 3), bis (2-phenylpyridinate-N, C2 ′) iridium (acetylacetonate), fac-tris [5 -Fluoro-2- (5-trifluoromethyl-2-pyridine) phenyl-C, N] iridium.
第3のホスト材料としては、前述した第1の発光層6の第1のホスト材料と同様のものを用いることができる。
前述したような緑色発光材料(ゲスト材料)および第3のホスト材料を用いる場合、第3の発光層9中における緑色発光材料の含有量(ドープ量)は、0.1〜20wt%であるのが好ましく、1〜20wt%であるのがより好ましい。緑色発光材料の含有量をこのような範囲内とすることで、発光効率を最適化することができ、前述した第1の発光層6や第2の発光層8の発光量とのバランスをとりつつ第3の発光層9を発光させることができる。
また、第3の発光層9の平均厚さは、特に限定されないが、1〜100nmであるのが好ましく、5〜60nmであるのがより好ましく、10〜40nmであるのがさらに好ましい。
As the third host material, the same material as the first host material of the first
When the green light emitting material (guest material) and the third host material as described above are used, the content (dope amount) of the green light emitting material in the third
Moreover, the average thickness of the 3rd
(電子輸送層)
電子輸送層10は、陰極12から電子注入層11を介して注入された電子を第3の発光層9に輸送する機能を有するものである。
電子輸送層10の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、下記式(10−1)で表わされる化合物(BPhen)等のアミン系材料(フェナントロリン誘導体)、下記式(10−2)で表わされる化合物(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3))等の8−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
(Electron transport layer)
The
As a constituent material (electron transport material) of the
電子輸送層10の平均厚さは、特に限定されないが、0.5〜100nm程度であるのが好ましく、1〜50nm程度であるのがより好ましい。
また、電子輸送層10は、2種以上の材料を用いて形成する場合、これらの材料を混合した材料で構成された1つの層として形成してもよいし、各材料で構成された複数の層を積層して形成してもよい。
なお、電子輸送層10は、省略することができる。
Although the average thickness of the
In addition, when the
The
(電子注入層)
電子注入層11は、陰極12からの電子注入効率を向上させる機能を有するものである。
この電子注入層11の構成材料(電子注入材料)としては、例えば、各種の無機絶縁材料、各種の無機半導体材料が挙げられる。
(Electron injection layer)
The
Examples of the constituent material (electron injection material) of the
このような無機絶縁材料としては、例えば、アルカリ金属カルコゲナイド(酸化物、硫化物、セレン化物、テルル化物)、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物およびアルカリ土類金属のハロゲン化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。これらを主材料として電子注入層を構成することにより、電子注入性をより向上させることができる。特にアルカリ金属化合物(アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物等)は仕事関数が非常に小さく、これを用いて電子注入層11を構成することにより、発光素子1Rは、高い輝度が得られるものとなる。
Examples of such inorganic insulating materials include alkali metal chalcogenides (oxides, sulfides, selenides, tellurides), alkaline earth metal chalcogenides, alkali metal halides, and alkaline earth metal halides. Of these, one or two or more of these can be used in combination. By forming the electron injection layer using these as main materials, the electron injection property can be further improved. In particular, an alkali metal compound (alkali metal chalcogenide, alkali metal halide, etc.) has a very small work function, and the light-emitting element 1 R can obtain high luminance by forming the
アルカリ金属カルコゲナイドとしては、例えば、Li2O、LiO、Na2S、Na2Se、NaO等が挙げられる。
アルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、例えば、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等が挙げられる。
アルカリ金属のハロゲン化物としては、例えば、CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等が挙げられる。
アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、例えば、CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等が挙げられる。
Examples of the alkali metal chalcogenide include Li 2 O, LiO, Na 2 S, Na 2 Se, and NaO.
Examples of the alkaline earth metal chalcogenide include CaO, BaO, SrO, BeO, BaS, MgO, and CaSe.
Examples of the alkali metal halide include CsF, LiF, NaF, KF, LiCl, KCl, and NaCl.
Examples of the alkaline earth metal halide include CaF 2 , BaF 2 , SrF 2 , MgF 2 , and BeF 2 .
また、無機半導体材料としては、例えば、Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Cd、Mg、Si、Ta、SbおよびZnのうちの少なくとも1つの元素を含む酸化物、窒化物または酸化窒化物等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
電子注入層11の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜1000nm程度であるのが好ましく、0.2〜100nm程度であるのがより好ましく、0.2〜50nm程度であるのがさらに好ましい。
なお、電子注入層11は、省略することができる。
In addition, as the inorganic semiconductor material, for example, an oxide including at least one element of Li, Na, Ba, Ca, Sr, Yb, Al, Ga, In, Cd, Mg, Si, Ta, Sb, and Zn , Nitrides, oxynitrides, and the like, and one or more of these can be used in combination.
The average thickness of the
The
(陰極)
陰極12は、前述した電子注入層11を介して電子輸送層10に電子を注入する電極(第2の電極)である。
また、陰極12は、前述した第1の発光層6、第2の発光層8および第3の発光層9のうちの少なくとも1つの発光層からの光の一部を透過し残部を反射する機能をも有する。これにより、発光素子1Rが陰極12側から光を出射させることができる。また、陰極12で反射した光を有効利用して発光素子1Rの発光効率を向上させることができる。
(cathode)
The
The
このような陰極12の構成材料としては、仕事関数の小さい材料が用いられ、例えば、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて(例えば、複数層の積層体等)用いることができる。
特に、陰極12の構成材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極12の構成材料として用いることにより、陰極の電子注入効率および安定性を優れたものとすることができる。
As a constituent material of the
In particular, when an alloy is used as the constituent material of the
また、陰極12の平均厚さは、特に限定されないが、100〜10000nm程度であるのが好ましく、200〜500nm程度であるのがより好ましい。
また、発光層からの光(発光素子1Rから出射する目的とする波長)に対する陰極12の反射率は、20〜80%であるのが好ましく、30〜70%であるのがより好ましい。これにより、発光素子1Rから出射する光の輝度(電流効率)を効果的に高めることができる。
Moreover, although the average thickness of the
The reflectance of the
(反射膜)
反射膜(反射層)42は、前述した第1の発光層6、第2の発光層8および第3の発光層9に対して陰極12と反対側に設けられている。すなわち、反射膜42と陰極12との間に、第1の発光層6、第2の発光層8および第3の発光層9が設けられている。
このような反射膜42は、第1の発光層6、第2の発光層8および第3の発光層9のうちの少なくとも1つの発光層からの光を反射する機能を有する。これにより、少なくとも1層の発光層からの光および陰極12からの反射光を反射膜42で反射して、発光素子1Rから出射する光の輝度を高めることができる。その結果、発光素子1Rの発光効率を向上させることができる。
(Reflective film)
The reflective film (reflective layer) 42 is provided on the side opposite to the
Such a
このような反射膜42の構成材料としては、反射膜42が前述したような機能を発揮することができるものであれば、特に限定されず、Al、Ni、Co、Agまたはこれらを含む合金等を用いることができる。
また、反射膜42は、高屈折率層と低屈折率層とを交互に積層してなる誘電体多層膜(光学多層薄膜)で構成することもできる。
The constituent material of the
The
高屈折率層を構成する材料としては、例えば、Ti2O、Ta2O5、酸化ニオブ、Al2O3、HfO2、ZrO2、ThO2などが挙げられるが、特に、Ti2O、Ta2O5、酸化ニオブなどが好適に用いられる。
低屈折率層を構成する材料としては、例えば、MgF2、SiO2などが挙げられるが、特に、SiO2が好適に用いられる。
The material constituting the high refractive index layer, for example, Ti 2 O, Ta 2 O 5, niobium oxide, Al 2 O 3, HfO 2 ,
Examples of the material constituting the low refractive index layer include MgF 2 and SiO 2 , and SiO 2 is particularly preferably used.
反射膜42を構成する高屈折率層および低屈折率層の層数、厚さは、必要とする光学特性に応じて設定される。一般に、誘電体多層膜により反射膜を構成する場合、その光学特性を得るために必要な層数は12層以上である。
なお、本実施形態では、発光素子1Rがトップエミッション型であるため、反射膜42に光透過性は要求されない。
また、反射膜42の厚さは、前述したような機能を発揮するものであれば、特に限定されないが、1〜100nm程度であるのが好ましい。
The number and thickness of the high refractive index layer and the low refractive index layer constituting the
In the present embodiment, since the light-emitting element 1 R is a top emission type, light transmitting the
The thickness of the
(腐食防止膜)
腐食防止膜43は、反射膜42の腐食を防止する機能(反射膜42を保護する保護層としての機能)を有するものである。
このような腐食防止膜43の構成材料としては、腐食防止膜43が前述した機能を発揮するとともに前述した反射膜42の機能を阻害しないものであれば、特に限定されず、各種有機材料、各種無機材料を用いることができる。
なお、この腐食防止膜43は、省略してもよい。
(Corrosion prevention film)
The
The constituent material of the
The
(陰極カバー)
陰極カバー44は、陽極3、積層体15、および陰極12を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。陰極カバー44を設けることにより、発光素子1Rの信頼性の向上や、変質・劣化の防止(耐久性向上)等の効果が得られる。
(Cathode cover)
The
陰極カバー44の構成材料としては、例えば、Al、Au、Cr、Nb、Ta、Tiまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、陰極カバー44の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、陰極カバー44と陽極3、積層体15、および陰極12との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
なお、本実施形態では、図1に示す樹脂層45(封止層)およびカラーフィルタ102(封止部材)も、陽極3、積層体15、および陰極12を覆うように設けられ、これらを気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。
Examples of the constituent material of the
In this embodiment, the resin layer 45 (sealing layer) and the color filter 102 (sealing member) shown in FIG. 1 are also provided so as to cover the
(表示装置(発光素子)の製造方法)
以上のように構成された表示装置100(発光素子1R、1G、1B)は、例えば、次のようにして製造することができる。なお、以下の説明では、表示装置100を製造する場合を例に説明する。なお、以下では、発光素子1Gの正孔注入層4Gの構成材料および厚さと発光素子1Bの正孔注入層4Bの構成材料および厚さとが互いに等しい場合を例に説明する。
(Manufacturing method of display device (light emitting element))
The display device 100 (light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B ) configured as described above can be manufactured, for example, as follows. In the following description, a case where the
図3および図4は、それぞれ、図1に示す表示装置(発光素子)の製造方法の一例を説明するための模式的断面図である。なお、以下では、説明の便宜上、図3、図4中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
表示装置100の製造方法は、<A>基材を形成する工程と、<B>基材上に発光素子1R、1G、1Bを形成して発光装置101を形成する工程と、<C>発光装置101と基板20とを樹脂層45を介して接合する工程とを有する。
ここで、工程<B>は、発光素子1R、1G、1Bを形成するに際し、<B1>陽極3を形成する工程と、<B2>各発光層6、8、9を形成する工程と、<B3>陰極12を形成する工程とを含んでいる。
3 and 4 are schematic cross-sectional views for explaining an example of a method for manufacturing the display device (light emitting element) shown in FIG. In the following description, for convenience of explanation, the upper side in FIGS. 3 and 4 is described as “upper” and the lower side is described as “lower”.
The manufacturing method of the
Here, in the step <B>, in forming the light emitting elements 1 R , 1 G , 1 B , a step of forming the <B1>
以下、表示装置100の製造方法における各工程を順次説明する。
<A>基材を形成する工程
[1] まず、基板21を用意し、この基板21上に、図3(a)に示すように、複数のスイッチング素子24および平坦化層22を形成する。
このスイッチング素子24および平坦化層22は、それぞれ、プラズマCVD、熱CVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、薄膜の接合等を用いて形成することができる。
Hereinafter, each process in the manufacturing method of the
<A> Step of Forming Base Material [1] First, a
The switching
[2] 次に、図3(b)に示すように、平坦化層22上に、各スイッチング素子24に対応して、反射膜42と腐食防止膜43とをこの順で積層して形成する。
反射膜42および腐食防止膜43は、それぞれ、プラズマCVD、熱CVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、薄膜の接合等を用いて形成することができる。
以上のようにして基材を形成することができる。
[2] Next, as shown in FIG. 3B, the
The
The base material can be formed as described above.
<B>発光装置を形成する工程
<B1>陽極を形成する工程
[3] 次に、図3(c)に示すように、各画素の腐食防止膜43上に、陽極3を形成する。
陽極3は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相成膜法(気相プロセス)により形成することができる。
<B> Step of Forming Light-Emitting Device <B1> Step of Forming Anode [3] Next, as shown in FIG. 3C, the
The
<B2>各発光層を形成する工程
[4] 次に、図3(d)に示すように、B、G画素に対応する陽極3上に、正孔注入層4(4B、4G)を形成する。
正孔注入層4G、4Bは、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相成膜法(気相プロセス)により形成することができる。
<B2> Step of Forming Each Light-Emitting Layer [4] Next, as shown in FIG. 3D, the hole injection layer 4 (4 B , 4 G ) is formed on the
The hole injection layers 4 G and 4 B can be formed by, for example, a vapor deposition method (vapor phase process) using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition or sputtering, or the like.
例えば、図3(d)に示すように、B、G画素に対応する領域に開口MB、MGを有するマスクM1を介して気相成膜法により、正孔注入層4G、4Bを形成する。
また、正孔注入層4G、4Bは、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極3上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
For example, as shown in FIG. 3 (d), B, opening in a region corresponding to the G pixel M B, the membrane process-phase gas through a mask M1 having a M G, the hole injection layer 4 G, 4 B Form.
In addition, the hole injection layers 4 G and 4 B are dried (for example, after a hole injection layer forming material obtained by dissolving a hole injection material in a solvent or dispersing in a dispersion medium is supplied onto the anode 3). It can also be formed by removing a solvent or a dispersion medium.
正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層4G、4Bを比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
As a method for supplying the hole injection layer forming material, for example, various coating methods such as a spin coating method, a roll coating method, and an ink jet printing method can be used. By using such a coating method, the hole injection layers 4 G and 4 B can be formed relatively easily.
Examples of the solvent or dispersion medium used for the preparation of the hole injection layer forming material include various inorganic solvents, various organic solvents, or mixed solvents containing these.
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
また、本工程に先立って、陽極3の上面には、酸素プラズマ処理を施すようにしてもよい。これにより、陽極3の上面を親液性を付与すること、陽極3の上面に付着する有機物を除去(洗浄)すること、陽極3の上面付近の仕事関数を調整すること等を行うことができる。
ここで、酸素プラズマ処理の条件としては、例えば、プラズマパワー100〜800W程度、酸素ガス流量50〜100mL/min程度、被処理部材(陽極3)の搬送速度0.5〜10mm/sec程度、基板2の温度70〜90℃程度とするのが好ましい。
The drying can be performed, for example, by standing in an atmospheric pressure or a reduced pressure atmosphere, heat treatment, or blowing an inert gas.
Prior to this step, the upper surface of the
Here, the oxygen plasma treatment conditions include, for example, a plasma power of about 100 to 800 W, an oxygen gas flow rate of about 50 to 100 mL / min, a conveyance speed of the member to be treated (anode 3) of about 0.5 to 10 mm / sec, and a substrate. The temperature of 2 is preferably about 70 to 90 ° C.
[5] 次に、図3(e)に示すように、R画素に対応する陽極3上に、正孔注入層4(4R)を形成する。このとき、前述した工程[4]で用いた材料とは異なる材料を用いて、正孔注入層4Rを形成する。
正孔注入層4Rは、前述した正孔注入層4G、4Bの形成方法と同様、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相成膜法(気相プロセス)により形成することができる。
[5] Next, as shown in FIG. 3E, the hole injection layer 4 (4 R ) is formed on the
The
例えば、図3(e)に示すように、R画素に対応する領域に開口MRを有するマスクM2を介して気相成膜法により、正孔注入層4G、4Bを形成する。
また、正孔注入層4Rは、例えば、正孔注入材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔注入層形成用材料を、陽極3上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
For example, as shown in FIG. 3 (e), the via mask M2 having an opening M R in a region corresponding to the R pixel vapor deposition to form the
In addition, the
正孔注入層形成用材料の供給方法としては、例えば、スピンコート法、ロールコート法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることもできる。かかる塗布法を用いることにより、正孔注入層4Rを比較的容易に形成することができる。
正孔注入層形成用材料の調製に用いる溶媒または分散媒としては、例えば、各種無機溶媒や、各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
なお、乾燥は、例えば、大気圧または減圧雰囲気中での放置、加熱処理、不活性ガスの吹付け等により行うことができる。
As a method for supplying the hole injection layer forming material, for example, various coating methods such as a spin coating method, a roll coating method, and an ink jet printing method can be used. By using such a coating method, it is possible to relatively easily form the
Examples of the solvent or dispersion medium used for the preparation of the hole injection layer forming material include various inorganic solvents, various organic solvents, or mixed solvents containing these.
The drying can be performed, for example, by standing in an atmospheric pressure or a reduced pressure atmosphere, heat treatment, or blowing an inert gas.
[6] 次に、図4(a)に示すように、陽極3同士の間に、隔壁41を形成する。
隔壁41は、プラズマCVD、熱CVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、薄膜の接合等を用いて形成することができる。
[6] Next, as shown in FIG. 4A, a
The
[7] 次に、図4(b)に示すように、正孔輸送層5と第1の発光層6と中間層7と第2の発光層8と第3の発光層9と電子輸送層10と電子注入層11と陰極12と陰極カバー44とをこの順で積層して形成する。すなわち、積層体15のうち正孔注入層4を除いた層と陰極12と陰極カバー44とを形成する。これにより、複数の発光素子1R、1G、1Bが得られる。このような複数の発光素子1R、1G、1Bは、層構成がほぼ互いに同じであるため、比較的少なくかつ簡単な製造工程で済む。
[7] Next, as shown in FIG. 4B, the
以下、本工程[7]をより具体的に説明する。
[7−1] まず、正孔注入層4(4R、4G、4B)上に正孔輸送層5を形成する。
正孔輸送層5は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、正孔輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる正孔輸送層形成用材料を、正孔注入層4上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
Hereinafter, this process [7] is demonstrated more concretely.
[7-1] First, a
The
Further, by supplying a hole transport layer forming material obtained by dissolving a hole transport material in a solvent or dispersing in a dispersion medium onto the
[7−2] 次に、正孔輸送層5上に、第1の発光層6を形成する。
第1の発光層6は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[7−3] 次に、第1の発光層6上に、中間層7を形成する。
中間層7は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[7-2] Next, the first
The first
[7-3] Next, the intermediate layer 7 is formed on the first
The intermediate layer 7 can be formed by, for example, a vapor phase process using a CVD method, a dry plating method such as vacuum deposition, sputtering, or the like.
[7−4] 次に、中間層7上に、第2の発光層8を形成する。
第2の発光層8は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[7−5] 次に、第2の発光層8上に、第3の発光層9を形成する。
第3の発光層9は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
[7-4] Next, the second
The second
[7-5] Next, the third
The third
[7−6] 次に、第3の発光層9上に電子輸送層10を形成する。
電子輸送層10は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセスにより形成することができる。
また、電子輸送層10は、例えば、電子輸送材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる電子輸送層形成用材料を、第3の発光層9上に供給した後、乾燥(脱溶媒または脱分散媒)することによっても形成することができる。
[7-6] Next, the
The
In addition, the
[7−7] 次に、電子輸送層10上に、電子注入層11を形成する。
電子注入層11の構成材料として無機材料を用いる場合、電子注入層11は、例えば、CVD法や、真空蒸着、スパッタリング等の乾式メッキ法等を用いた気相プロセス、無機微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
[7−8] 次に、電子注入層11上に、陰極12を形成する。
陰極12は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合、金属微粒子インクの塗布および焼成等を用いて形成することができる。
[7-7] Next, the
When an inorganic material is used as the constituent material of the
[7-8] Next, the
The
[7−9] 次に、陰極12上に、陰極カバー44を形成する。
陰極カバー44は、プラズマCVD、熱CVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着等の乾式メッキ法、電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、薄膜の接合等を用いて形成することができる。
以上のような工程を経て、発光装置101が得られる。
[7-9] Next, the
The
The
<C>発光装置と基板とを接合する工程
[8] その後、図4(c)に示すように、発光装置101とカラーフィルタ102とを樹脂層45を介して接合する。これにより、表示装置100が得られる。
以上のような工程を経て、表示装置100が得られる。
このような表示装置100によれば、発光素子1Rの正孔注入層4Rと発光素子1G、1Bの正孔注入層4G、4Bとの正孔注入性の程度を互いに異ならせ、それによって、発光素子1Rの発光部16と発光素子1G、1Bの発光部16との発光特性を互いに異ならせることにより、正孔注入層4以外の層において発光素子1Rおよび発光素子1G、1Bの層構成を互いに同じ構成としても、発光素子1Rの発光部16の発光スペクトルと発光素子1G、1Bの発光部16の発光スペクトルとを異ならせることができる。
<C> Step of Joining Light-Emitting Device and Substrate [8] Thereafter, as shown in FIG. 4C, the light-emitting
Through the steps as described above, the
According to such a
そのため、発光素子1R、1G、1Bの製造をそれぞれ容易なものとしつつ、発光素子1R、1G、1Bの発光部16の発光スペクトルを、対応するフィルタ部19R、19G、19Bの透過に適したものとすることができる。
また、発光素子1R、1G、1Bの発光部16がそれぞれ複数の発光層を備えるので、発光部16の発光に寄与する部位(具体的には発光層間および発光層とその隣接する層との間の界面付近)の数を多くすることができる。そのため、発光素子1R、1G、1Bの発光部16の負荷をそれぞれ抑えることができる。その結果、発光素子1R、1G、1Bの劣化を防止または抑制して、発光素子1R、1G、1Bの長寿命化を図ることができる。
これらのようなことから、表示装置100の製造の歩留まりを良好なものとしつつ、表示装置100の高発光効率化および長寿命化を図ることができる。
以上説明したような表示装置100(本発明の表示装置)は、各種の電子機器に組み込むことができる。このような電子機器は、優れた信頼性を有する。
Therefore, while the light emitting element 1 R, 1 G, 1 B of the production shall respectively easy, the emission spectrum of the light-emitting element 1 R, 1 G, 1 B of the
In addition, since each of the
For these reasons, it is possible to improve the light emission efficiency and the life of the
The display device 100 (the display device of the present invention) as described above can be incorporated into various electronic devices. Such an electronic device has excellent reliability.
図5は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100において、表示ユニット1106が備える表示部が前述のディスプレイ装置100で構成されている。
FIG. 5 is a perspective view showing a configuration of a mobile (or notebook) personal computer to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
In the
図6は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
携帯電話機1200において、この表示部が前述のディスプレイ装置100で構成されている。
FIG. 6 is a perspective view showing a configuration of a mobile phone (including PHS) to which the electronic apparatus of the present invention is applied.
In this figure, a
In the
図7は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
FIG. 7 is a perspective view showing the configuration of a digital still camera to which the electronic apparatus of the present invention is applied. In this figure, connection with an external device is also simply shown.
Here, an ordinary camera sensitizes a silver halide photographic film with a light image of a subject, whereas a
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ1300において、この表示部が前述のディスプレイ装置100で構成されている。
A display unit is provided on the back of a case (body) 1302 in the
In the
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
A
A
When the photographer confirms the subject image displayed on the display unit and presses the
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
In the
なお、本発明の電子機器は、図5のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図6の携帯電話機、図7のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。 In addition to the personal computer (mobile personal computer) of FIG. 5, the mobile phone of FIG. 6, and the digital still camera of FIG. 7, the electronic apparatus of the present invention includes, for example, a television, a video camera, a viewfinder type, Monitor direct-view video tape recorder, laptop personal computer, car navigation system, pager, electronic notebook (including communication function), electronic dictionary, calculator, electronic game device, word processor, workstation, video phone, security TV Monitors, electronic binoculars, POS terminals, devices equipped with touch panels (for example, cash dispensers and automatic ticket vending machines for financial institutions), medical devices (for example, electronic thermometers, blood pressure monitors, blood glucose meters, electrocardiographs, ultrasound diagnostic devices, internal Endoscope display device), fish finder, various measuring instruments, Vessels such (e.g., gages for vehicles, aircraft, and ships), a flight simulator, various monitors, and a projection display such as a projector.
以上、本発明の表示装置および電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、前述した実施形態では、各発光素子が3層の発光層を有するものについて説明したが、発光層が1層、2層または4層以上であってもよい。また、発光層の発光色としては、前述した実施形態のR、G、Bに限定されない。発光層が2層または4層以上である場合でも、各発光層の発光スペクトルを適宜設定することで、白色発光させることができる。例えば、発光層が2層である場合、青色の発光層と黄色の発光層とを組み合わせることで、白色発光させることができる。
Although the display device and the electronic apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, the present invention is not limited to these.
For example, in the above-described embodiment, each light emitting element has been described as having three light emitting layers. However, the light emitting layer may be one layer, two layers, or four layers or more. Further, the emission color of the light emitting layer is not limited to R, G, and B in the above-described embodiment. Even when there are two or more light emitting layers, white light can be emitted by appropriately setting the emission spectrum of each light emitting layer. For example, when there are two light emitting layers, white light can be emitted by combining a blue light emitting layer and a yellow light emitting layer.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.発光素子(発光装置)の製造
(実施例)
<1> まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板を用意した。次に、この基板上に、スパッタ法により、反射層および腐食防止層をこの順で形成した。
ここで、反射膜の構成材料としてAlNdを用い、腐食防止層(保護層)の構成材料としてSiNを用いた。また、反射層の平均厚さは70nm、腐食防止層の平均厚さは70nmであった。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Production of light emitting element (light emitting device) (Example)
<1> First, a transparent glass substrate having an average thickness of 0.5 mm was prepared. Next, a reflective layer and a corrosion prevention layer were formed in this order on the substrate by sputtering.
Here, AlNd was used as the constituent material of the reflective film, and SiN was used as the constituent material of the corrosion prevention layer (protective layer). The average thickness of the reflective layer was 70 nm, and the average thickness of the corrosion prevention layer was 70 nm.
<2> 次に、腐食防止層上に、スパッタ法による成膜とエッチングとの組み合わせにより、各画素毎に、陽極(ITO膜)を形成した。
ここで、各画素のITO膜の平均厚さを100nmとした。
そして、基板をアセトン、2−プロパノールの順に浸漬し、超音波洗浄した後、酸素プラズマ処理を施した。
<2> Next, an anode (ITO film) was formed on each corrosion prevention layer for each pixel by a combination of film formation by sputtering and etching.
Here, the average thickness of the ITO film of each pixel was 100 nm.
And after immersing a board | substrate in order of acetone and 2-propanol and ultrasonically cleaning, the oxygen plasma process was performed.
<3> 次に、G、B画素に対応する陽極上に、上記式(4−4)で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ50nmの正孔注入層を形成した。
<4> 次に、R画素に対応する陽極上に、上記式(4−1)で表わされる化合物を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ50nmの正孔注入層を形成した。
<5> 次に、R、G、B画素の各正孔注入層上に、赤色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ7nmの赤色発光層(第1の発光層)を形成した。赤色発光層の構成材料としては、赤色発光材料(ゲスト材料)として上記式(6−1)で表わされる化合物を用い、ホスト材料として上記式(6a−1)で表わされる化合物を用いた。また、赤色発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)は、3.0wt%とした。
<3> Next, on the anodes corresponding to the G and B pixels, the compound represented by the above formula (4-4) was deposited by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 50 nm.
<4> Next, on the anode corresponding to the R pixel, the compound represented by the above formula (4-1) was deposited by a vacuum deposition method to form a hole injection layer having an average thickness of 50 nm.
<5> Next, a red light emitting layer (first light emitting layer) having an average thickness of 7 nm is formed by depositing a constituent material of the red light emitting layer on each of the hole injection layers of the R, G, and B pixels by a vacuum deposition method. Formed. As a constituent material of the red light emitting layer, a compound represented by the above formula (6-1) was used as a red light emitting material (guest material), and a compound represented by the above formula (6a-1) was used as a host material. The content (dope concentration) of the light emitting material (dopant) in the red light emitting layer was set to 3.0 wt%.
<6> 次に、赤色発光層上に、中間層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ10nmの中間層を形成した。中間層の構成材料としては、アミン系材料として上記式(5−1)で表されるNPDを用いた。
<7> 次に、中間層上に、青色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ20nmの青色発光層(第2の発光層)を形成した。青色発光層の構成材料としては、青色発光材料として上記式(8−1)で表わされる化合物を用い、ホスト材料として上記式(6a−2)で表わされる化合物を用いた。また、青色発光層中の青色発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)は、3.0wt%とした。
<6> Next, the constituent material of the intermediate layer was vapor-deposited on the red light emitting layer by a vacuum vapor deposition method to form an intermediate layer having an average thickness of 10 nm. As a constituent material of the intermediate layer, NPD represented by the above formula (5-1) was used as an amine material.
<7> Next, on the intermediate layer, the constituent material of the blue light emitting layer was vapor-deposited by a vacuum vapor deposition method to form a blue light emitting layer (second light emitting layer) having an average thickness of 20 nm. As a constituent material of the blue light emitting layer, a compound represented by the above formula (8-1) was used as a blue light emitting material, and a compound represented by the above formula (6a-2) was used as a host material. Further, the content (dope concentration) of the blue light emitting material (dopant) in the blue light emitting layer was 3.0 wt%.
<8> 次に、青色発光層上に、緑色発光層の構成材料を真空蒸着法により蒸着させ、平均厚さ20nmの緑色発光層(第3の発光層)を形成した。緑色発光層の構成材料としては、緑色発光材料(ゲスト材料)として上記式(9−1)で表わされる化合物を用い、ホスト材料として上記式(6a−2)で表わされる化合物を用いた。また、緑色発光層中の緑色発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)は、3.0wt%とした。 <8> Next, the constituent material of the green light emitting layer was deposited on the blue light emitting layer by a vacuum evaporation method, thereby forming a green light emitting layer (third light emitting layer) having an average thickness of 20 nm. As a constituent material of the green light emitting layer, a compound represented by the above formula (9-1) was used as a green light emitting material (guest material), and a compound represented by the above formula (6a-2) was used as a host material. Further, the content (dope concentration) of the green light emitting material (dopant) in the green light emitting layer was 3.0 wt%.
<9> 次に、緑色発光層上に、上記式(10−2)で表わされるトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)と、上記式(10−1)で表わされる化合物(B−Phen)とをこの順で真空蒸着法により成膜し、平均厚さ25nmの電子輸送層を形成した。ここで、15と、上記式(10−2)で表わされるトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)で形成された層(第1の電子輸送層)の平均厚さは、15nmであり、上記式(10−1)で表わされる化合物(B−Phen)で形成された層(第1の電子輸送層)の平均厚さは、10nmであった。 <9> Next, on the green light-emitting layer, tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) represented by the above formula (10-2) and a compound represented by the above formula (10-1) (B-Phen) ) In this order by a vacuum deposition method to form an electron transport layer having an average thickness of 25 nm. Here, the average thickness of 15 and a layer (first electron transport layer) formed of tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq 3 ) represented by the above formula (10-2) is 15 nm, The average thickness of the layer (first electron transporting layer) formed of the compound (B-Phen) represented by the above formula (10-1) was 10 nm.
<10> 次に、電子輸送層上に、LiFを真空蒸着法により成膜し、平均厚さ1nmの陰極を形成した。
<11> 次に、電子注入層上に、MgAg(Mg:Ag=10:1)を真空蒸着法により成膜し、平均厚さ10nmの陰極(半透過層)を形成した。
以上のようにしてR、G、Bの各画素毎の発光素子を基板上に形成した。これにより、発光装置が得られた。
<10> Next, LiF was formed into a film on the electron transport layer by a vacuum vapor deposition method to form a cathode having an average thickness of 1 nm.
<11> Next, a MgAg (Mg: Ag = 10: 1) film was formed on the electron injection layer by a vacuum evaporation method to form a cathode (semi-transmissive layer) having an average thickness of 10 nm.
As described above, a light emitting element for each of R, G, and B pixels was formed on the substrate. As a result, a light emitting device was obtained.
(比較例)
R、G、B画素の発光素子の全てにおいて、正孔注入層の構成材料として上記式(4−4)で表わされる化合物を用い、正孔注入層の平均厚さを40nmとするとともに、正孔注入層と第1の発光層との間に、上記式(5−1)で表わされる化合物(α−NPD)を用いて平均厚さ10nmの正孔輸送層を形成した以外は、前述した実施例と同様にして発光素子(発光装置)を製造した。
(Comparative example)
In all of the light emitting elements of R, G, and B pixels, the compound represented by the above formula (4-4) is used as the constituent material of the hole injection layer, and the average thickness of the hole injection layer is 40 nm. As described above, except that a hole transport layer having an average thickness of 10 nm was formed between the hole injection layer and the first light emitting layer using the compound (α-NPD) represented by the above formula (5-1). A light emitting device (light emitting device) was manufactured in the same manner as in the example.
2.評価
実施例および比較例の発光装置について、それぞれ、R、G、Bの各画素に対応するR、G、Bのフィルタ部を備えるカラーフィルタと組み合わせた状態で、R、G、Bの各フィルタ部を透過した光の輝度を測定した。
その結果を表1に示す。なお、表1において、「効率改善度」とは、比較例の上記輝度の評価結果を基準(1)とし、上記輝度の評価結果を示したものである。
2. Evaluation Regarding the light emitting devices of Examples and Comparative Examples, each of the R, G, and B filters in combination with a color filter that includes R, G, and B filter units corresponding to the R, G, and B pixels, respectively. The brightness of the light transmitted through the part was measured.
The results are shown in Table 1. In Table 1, the “efficiency improvement degree” indicates the evaluation result of the luminance with the luminance evaluation result of the comparative example as a reference (1).
また、上記カラーフィルタと組み合わせない状態において、実施例および比較例の発光装置について、各画素の発光スペクトルを図8に示す。
表1から明らかなように、実施例の発光装置(表示装置)は、比較例の発光装置(表示装置)に比し、効率が改善されていることがわかる。
また、図8に示すように、実施例の発光装置では、R画素の発光素子がRのフィルタ部に適した発光スペクトルを有するとともに、G、B画素の発光素子がG、Bのフィルタ部に適した発光スペクトルを有している。
In addition, FIG. 8 shows an emission spectrum of each pixel in the light emitting devices of the example and the comparative example in a state where the color filter is not combined.
As is clear from Table 1, the efficiency of the light emitting device (display device) of the example is improved as compared with the light emitting device (display device) of the comparative example.
Further, as shown in FIG. 8, in the light emitting device of the example, the light emitting elements of the R pixels have an emission spectrum suitable for the R filter unit, and the light emitting elements of the G and B pixels are used in the G and B filter units. It has a suitable emission spectrum.
1、1B、1G、1R……発光素子 3……陽極 4、4B、4G、4R……正孔注入層 5……正孔輸送層 6……赤色発光層 7……中間層 8……青色発光層 9……緑色発光層 10……電子輸送層 11……電子注入層 12……陰極 15、15B、15G、15R……積層体 16……発光部 19B、19G、19R……フィルタ部 20……封止基板 21……基板 22……平坦化層 24……スイッチング素子 241……半導体層 242……ゲート絶縁層 243……ゲート電極 244……ソース電極 245……ドレイン電極 27……配線 41……隔壁 42……反射膜 43……腐食防止膜 44……陰極カバー 45……樹脂層 36……遮光層 100……表示装置 100B、100G、100R……サブ画素 101……発光装置 102……カラーフィルタ 1100……パーソナルコンピュータ 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300……ディジタルスチルカメラ 1302……ケース(ボディー) 1304……受光ユニット 1306……シャッタボタン 1308……回路基板 1312……ビデオ信号出力端子 1314……データ通信用の入出力端子 1430……テレビモニタ 1440……パーソナルコンピュータ M1、M2……マスク MB、MG、MR……開口 WB、WG、WR……光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1 B , 1 G , 1 R ...
Claims (17)
前記第1の発光素子からの光のうち第1の色の光を透過させる第1のフィルタ部と、前記第2の発光素子からの光のうち前記第1の色とは異なる第2の色の光を透過させる第2のフィルタ部とを備えるカラーフィルタとを有する表示装置であって、
前記第1の発光素子および前記第2の発光素子は、それぞれ、
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、これらの両極間の通電により互いに異なる色に発光する複数の発光層を備える発光部と、
前記陽極と前記発光部との間に前記陽極に接するように設けられ、正孔注入性を有する正孔注入層とを有し、
前記第1の発光素子の正孔注入層と前記第2の発光素子の正孔注入層との正孔注入性の程度を互いに異ならせ、それによって、前記第1の発光素子の発光部と前記第2の発光素子の発光部との発光特性を互いに異ならせることを特徴とする表示装置。 A first light emitting element and a second light emitting element provided on one surface side of the substrate;
A first filter portion that transmits light of a first color out of light from the first light emitting element, and a second color different from the first color among light from the second light emitting element. A color filter including a second filter unit that transmits the light of
The first light emitting element and the second light emitting element are respectively
A cathode,
The anode,
A light emitting section provided between the cathode and the anode, and comprising a plurality of light emitting layers that emit light in different colors by energization between the two electrodes;
A hole injection layer provided between the anode and the light emitting portion so as to be in contact with the anode and having a hole injection property;
The hole injecting layers of the first light emitting element and the hole injecting layer of the second light emitting element have different degrees of hole injecting property, whereby the light emitting portion of the first light emitting element and the A display device characterized in that light emission characteristics of a light emitting portion of a second light emitting element are different from each other.
前記カラーフィルタは、前記第3の発光素子からの光を前記第1の色および前記第2の色とは異なる第3の色に変換する第3のフィルタ部を備え、
前記第3の発光素子は、
陰極と、
陽極と、
前記陰極と前記陽極との間に設けられ、これらの間に通電することにより発光する複数の発光層を備える発光部と、
前記陽極と前記発光部との間に前記陽極に接するように設けられ、正孔注入性材料を含んで構成された正孔注入層とを有し、
前記第3の発光素子の正孔注入層に含まれる正孔注入性材料は、前記第1の発光素子の正孔注入層に含まれる正孔注入性材料と異なる請求項1ないし12のいずれかに記載の表示装置。 A third light emitting element disposed on one side of the substrate;
The color filter includes a third filter unit that converts light from the third light emitting element into a third color different from the first color and the second color,
The third light emitting element is:
A cathode,
The anode,
A light-emitting unit that is provided between the cathode and the anode and includes a plurality of light-emitting layers that emit light when energized therebetween;
A hole injection layer provided between the anode and the light-emitting portion so as to be in contact with the anode and configured to include a hole injection material;
The hole injecting material contained in the hole injecting layer of the third light emitting element is different from the hole injecting material contained in the hole injecting layer of the first light emitting element. The display device described in 1.
前記第1の発光素子、前記第2の発光素子および前記第3の発光素子の発光部は、それぞれ、陽極側から陰極側に、赤色発光層、青色発光層、緑色発光層がこの順で積層されている請求項12ないし15のいずれかに記載の表示装置。 The first color is red, the second color is blue, and the third color is green;
Each of the light emitting portions of the first light emitting element, the second light emitting element, and the third light emitting element has a red light emitting layer, a blue light emitting layer, and a green light emitting layer stacked in this order from the anode side to the cathode side. The display device according to any one of claims 12 to 15.
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