説明

発光素子の作製方法、発光素子、発光装置、照明装置及び電子機器

【課題】電気特性および光反射率の問題を解消した構造の発光素子を提供することを目的の一とする。
【解決手段】基板上に、アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極を形成し、第1の電極に対して熱処理を施した後に、第1の電極に接して、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を形成し、複合材料を含む層上に、発光層を形成し、発光層上に、透光性を有する第2の電極を形成する発光素子の作製方法である。ここで、第1の電極に対して、熱処理に加えエッチング処理を施すことが望ましい。また、第1の電極におけるニッケルの含有量が0.1原子%以上4.0原子%以下となるように、第1の電極を形成することが望ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
発明の一態様は、エレクトロルミネッセンス(Electroluminescence)を利用した発光素子およびその作製方法に関する。または、発光素子を用いた発光装置および表示装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子の研究開発が盛んに行われている。これら発光素子の基本的な構成は、一対の電極間に発光性の物質を含む層を挟んだものである。この素子に電圧を印加することにより、発光性の物質からの発光が得られる。
【0003】
上述の発光素子は自発光型であるため、これを用いた表示装置は、視認性に優れ、バックライトが不要である等の利点を有する。さらに、薄型軽量に作製でき、応答速度が高いなどの利点も有する。
【0004】
また、薄膜を積層して発光素子を形成することが可能であるため、その発光素子を用いた表示装置は、大面積化が容易である。つまり、面光源の製造も容易である。上述の大面積という特徴は、白熱電球やLEDに代表される点光源、あるいは蛍光灯に代表される線光源では得難いものであり、利用価値も高い。
【0005】
エレクトロルミネッセンスを利用した発光素子は、発光性の物質が有機化合物であるか、無機化合物であるかによって大別される。発光性の物質に有機化合物を用いる場合の発光メカニズムは次の通りである。
【0006】
まず、発光素子に電圧を印加する。これにより、一対の電極から電子および正孔がそれぞれ発光性の有機化合物を含む層に注入され、発光性の有機化合物が励起状態を形成する。そして、励起状態が基底状態に戻る際のキャリア(電子および正孔)の再結合により発光する。
【0007】
上述のメカニズムから、このような発光素子は電流励起型の発光素子と呼ばれる。なお、有機化合物が形成する励起状態には、一重項励起状態と三重項励起状態が存在し、一重項励起状態(S)からの発光は蛍光、三重項励起状態(T)からの発光は燐光と呼ばれている。また、発光素子におけるその統計的な生成比率は、S:T=1:3であると言われている。
【0008】
発光性の物質として有機化合物を用いる発光素子には、材料や素子構造に依存する問題が多く、その素子特性を向上させるために、新材料の開発が行われ、素子構造の改良が検討されている。
【0009】
例えば、上述の発光素子をアクティブマトリクス型の表示装置に適用する場合、発光を制御するトランジスタ等が形成された素子基板上に発光素子を形成することがある。しかし、このように、発光素子からの発光をトランジスタ等が形成された素子基板を通して外部へ取り出す構造(ボトムエミッション構造)では、配線やトランジスタ等によって、開口率が低くなってしまうという問題があった。
【0010】
この問題を解決するため、素子基板とは反対側から光を取り出す構造(トップエミッション構造)が提案されている(例えば、特許文献1参照)。トップエミッション構造を用いることにより、開口率を向上させることが可能であり、取り出し光量を増大させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2001−043980号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
トップエミッション構造を採用する場合、基板上に形成する電極は、光を反射する機能を有していることが必要になる。
【0013】
また、当該電極を陽極として用いる場合には、電気特性の観点から、仕事関数が大きい材料を用いることが望ましい。この点、上記特許文献1では、陽極の、有機層と接する部分にクロム、モリブデン、タングステン、ニオブから選択される材料を用いる方法を採用している。しかし、これらの材料は比較的高価であるから、これらを用いて電極を形成する場合には製造コストの問題が生じる。
【0014】
また、これらの材料は、光の反射率の点において、十分な特性を備えているとは言い難い。このため、これらの材料を用いて電極を形成する場合には、光の取り出し効率が低下してしまうという問題がある。
【0015】
上記問題点に鑑み、本明細書等において開示する発明の一態様では、電気特性および光反射率の問題を解消した構造の発光素子を提供することを目的の一とする。または、これらの発光素子を用いた、発光装置、照明装置などを提供することを目的の一とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
本明細書等において開示する発明の一態様では、アルミニウムおよびニッケルを含有する電極と、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層とを接して設けることにより、正孔注入および光反射率を高い水準で確保する。より詳細には、次の通りである。
【0017】
開示する発明の一態様は、基板上に、アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極を形成し、第1の電極に対して熱処理を施した後に、第1の電極に接して、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を形成し、複合材料を含む層上に、発光層を形成し、発光層上に、透光性を有する第2の電極を形成する発光素子の作製方法である。
【0018】
上記において、第1の電極に対して、熱処理に加えエッチング処理を施すことが望ましい。また、第1の電極におけるニッケルの含有量が0.1原子%以上4.0原子%以下となるように、第1の電極を形成することが望ましい。また、第1の電極と第2の電極の間の光路長を、発光層が発する光の波長の整数倍とすることにより、光共振構造を形成することが望ましい。
【0019】
また、上記において、複合材料を含む層と発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を形成することが望ましい。また、発光層と第2の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を形成することが望ましい。
【0020】
開示する発明の別の一態様は、基板上の、アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極と、第1の電極に接する、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、複合材料を含む層上の、発光層と、発光層上の、透光性を有する第2の電極と、を備えた発光素子である。
【0021】
上記において、第1の電極は、その一部にニッケルが析出した構造を有することが望ましい。また、第1の電極におけるニッケルの含有量が0.1原子%以上4.0原子%以下であることが望ましい。また、第1の電極の光の反射率は、可視光域(400nm以上800nm以下の波長範囲)において80%以上(ただし100%を超えない)であることが望ましい。また、第1の電極と第2の電極による光共振構造を備えていることが望ましい。
【0022】
上記において、複合材料を含む層と発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を備えていることが望ましい。また、発光層と第2の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を備えていることが望ましい。
【0023】
さらに、上記発光素子を用いて発光装置(照明装置)や各種電子機器を製造し、提供することが可能である。
【0024】
なお、本明細書等において、発光装置には、画像表示デバイスや光源等が含まれる。また、発光装置は、発光素子が形成されたパネルにコネクタ(例えばFPC:Flexible printed circuit)等を取り付けたモジュールをも含むものとする。
【発明の効果】
【0025】
開示する発明の一態様では、低コストかつ反射特性の良い材料を用いて電極を形成し、当該電極と接する層として、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を採用している。これにより、安価で特性の良い発光素子を提供することができる。
【0026】
つまり、電気特性(特に、正孔注入特性)および反射特性を高い水準で維持することが可能であるため、十分な光取り出し効率を実現し、また、消費電力が低減される。さらに、安価な材料を用いているため、発光素子の製造コストを抑制することが可能である。
【0027】
また、このような発光素子を用いることにより、発光装置(照明装置)や各種電子機器の消費電力を低減し、環境に対する負荷を低減させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】発光素子の例を説明する図。
【図2】発光素子の例を説明する図。
【図3】発光装置の例を説明する図。
【図4】発光装置の例を説明する図。
【図5】電子機器の例を説明する図。
【図6】電子機器の例を説明する図。
【図7】電子機器の例を説明する図。
【図8】照明装置の例を説明する図。
【図9】照明装置の例を説明する図。
【図10】照明装置の例を説明する図。
【図11】発光素子の構造を説明する図。
【図12】発光素子の発光スペクトルを示す図。
【図13】発光素子の電流密度−輝度特性を示す図。
【図14】発光素子の電圧−輝度特性を示す図。
【図15】発光素子の輝度−電流効率特性を示す図。
【図16】発光素子の電圧−電流特性を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0029】
以下、実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。但し、発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定されず、開示する発明の趣旨から逸脱することなく形態および詳細を様々に変更し得ることは当業者にとって自明である。また、異なる実施の形態に係る構成は、適宜組み合わせて実施することが可能である。なお、以下に説明する発明の構成において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号を用い、その繰り返しの説明は省略する。
【0030】
(実施の形態1)
本実施の形態では、開示する発明の一態様である発光素子について、図1を用いて説明する。
【0031】
<発光素子の構成>
図1に示す発光素子は、第1の電極102と、第2の電極104と、第1の電極102と第2の電極104との間のエレクトロルミネッセンス層(以下EL層106)とを有する。ここで、第1の電極102および第2の電極104は、いずれを陽極とし、または、いずれを陰極としても良いが、本実施の形態では第1の電極102を陽極として、第2の電極104を陰極として機能させる場合を例に挙げて説明する。
【0032】
<基板>
基板100は発光素子の支持体として機能する。基板100としては、例えば、ガラス基板、プラスチック基板、金属基板などを用いることができる。なお、発光素子の支持体として機能するものであれば、これら以外を用いても良い。
【0033】
<第1の電極>
第1の電極102は、陽極として機能し、かつ、反射電極として機能する。ここでは、第1の電極102として、アルミニウムを含む合金を用いることが好適である。特に、アルミニウムとニッケルの合金(アルミニウムおよびニッケルを含有する導電材料)を用いることが望ましい。アルミニウム合金は、光の反射特性に優れているため、これを発光素子の電極に用いることで、光の取り出し効率を高い水準に保つことができる。なお、電気特性と光の反射特性を高い水準に保つためには、第1の電極102におけるニッケルの含有量は0.1原子%以上4.0原子%以下とすることが好適である。この場合、波長400nm以上800nm以下において80%以上の反射率が実現される。
【0034】
アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極102は、局所的に(特に、第1の電極102の表面付近・第1の電極102とEL層106との界面付近に)ニッケルが析出したものであるとより好適である。ニッケルが局所的に析出した構成の電極を用いることで、EL層106との良好な電気的接続を実現し、素子特性を向上させることが可能になるためである。
【0035】
第1の電極102の作製方法としては、スパッタ法や真空蒸着法などがあるが、特に、スパッタ法を用いるのが好適である。第1の電極102を、局所的にニッケルが析出した構造とするためには、スパッタ法などによりアルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極102を形成した後に、熱処理を施せばよい。アルミニウム中のニッケルは、熱処理によって表面付近に析出する傾向にあるためである。熱処理の温度は、150℃以上350℃以下、代表的には200℃以上300℃以下とするのが好適である。なお、熱処理のタイミングを特に限定する必要はないが、良好な素子特性を実現するためには、EL層106を形成する前に行うのが好適である。
【0036】
EL層106を形成する前に上記熱処理を行う場合には、EL層106の形成前に、第1の電極102の表面にエッチング処理を施すのがより好適である。当該エッチング処理によってニッケルを表面に析出させ、EL層106との界面における電気特性をより良好なものとすることができるためである。上記エッチング処理は、ニッケルを表面に析出できるものであればどのようなものであっても良く、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれを用いることもできる。なお、上記エッチング処理の技術的な意義は、ニッケルを表面に析出させる点にあるから、これを実現できる表面処理であればエッチング処理に限定する必要はない。具体的には、例えば、CMPなどの研磨処理を用いることも可能である。また、ニッケルを良好に析出させるという意味において、エッチング処理は熱処理の後に行うのが好適であるが、必ずしもこのタイミングに限る必要はない。
【0037】
また、第1の電極102の作製工程を真空雰囲気で行う場合など、表面に絶縁性の膜(例えば酸化膜)が形成されない場合には、上記エッチング処理は行わなくとも良い。すでにニッケルは表面に析出しているためである。
【0038】
なお、電極に用いることができるアルミニウム合金の他の例としては、アルミニウムとチタンの合金などがある。しかし、アルミニウムとチタンの合金を用いる場合には、アルミニウムの酸化によって電気特性(特に正孔注入性)が悪化するという問題が生じる。この問題を解消するためには、例えば、チタンまたは酸化チタンをアルミニウムとチタンの合金の表面に積層させて設けることにより、アルミニウムの酸化を防ぐという手法が採られ得る。しかし、チタンや酸化チタンの反射特性は高いものではないから、この場合には、光の取り出し効率が低下するという問題が再び生じてしまう。このように、アルミニウムとチタンの合金を用いる場合には、電気特性と反射特性を高い水準で両立させることは困難である。
【0039】
この点、本実施の形態において開示するアルミニウムとニッケルの合金を用いることにより、電気特性と反射特性を高い水準に保つことができる。このため、上記の材料および構成は、発光素子の反射電極としては極めて望ましい態様であると言える。
【0040】
<EL層>
本実施の形態に示すEL層106は、少なくとも、第1の電極102と接して設けられた複合材料を含む層110と、発光層114とを有している。このように、第1の電極102と複合材料を含む層110とが接するようにEL層106を形成することで、EL層への正孔注入性を向上させ、発光素子の電気特性を大きく向上させることができる。ここで、EL層106(特に複合材料を含む層110)の作製条件によっては、第1の電極102のニッケルをEL層106(特に複合材料を含む層110)中に拡散させることが可能である。このように、第1の電極102のニッケルを拡散させる場合には、より望ましい電気特性を実現できる。ニッケルの拡散処理としては、例えば、第1の電極102および複合材料を含む層110のプラズマ処理や熱処理などを挙げることができる。
【0041】
なお、図1に示す構成では、EL層106は、複合材料を含む層110、正孔輸送層112、発光層114、電子輸送層116、電子注入層118を有しているが、複合材料を含む層110と、発光層114以外の構成については、適宜省略、変更、追加等しても良い。すなわち、EL層106における積層構造は、電子輸送性の高い物質、正孔輸送性の高い物質、電子注入性の高い物質、正孔注入性の高い物質、バイポーラ性(電子及び正孔の輸送性の高い性質)の物質などからなる層と、発光層、複合材料を含む層を適宜組み合わせて構成すればよい。
【0042】
なお、マイクロキャビティ(微小共振器)構造を適用する場合には、色純度を高める事が可能である。この場合、第1の電極102と第2の電極104との間の光路長を、発光層が発する光の波長(または、取り出したい光の波長)の整数倍程度とすることが必要となる。具体的には、EL層の厚さを光路長に合わせて設定することになる。なお、上記「整数倍」の記載は、厳密な整数倍に限る趣旨のものではない。例えば、10%程度の相違は、誤差として許容される。また、上記「発光層が発する光の波長」は、発光スペクトルに含まれる範囲の波長のいずれかであればよい。つまり、「発光層が発する光の波長の整数倍」とは、発光スペクトルに含まれる範囲の波長の略整数倍であることを意味する。
【0043】
EL層106の形成方法としては、乾式法、湿式法を問わず、種々のものを用いることができる。例えば、真空蒸着法、インクジェット法、スピンコート法などを用いることができる。EL層106は、上述のとおり、複合材料を含む層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層(バッファ層)等の積層構造で形成されており、これらの層の形成に当たっては、共通した成膜方法を用いることで、工程の簡略化等が可能である。
【0044】
上記各層を構成する材料等について、以下に具体例を示す。
【0045】
<EL層−複合材料を含む層>
複合材料を含む層110は、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質を含有させた複合材料を含む層である。このような複合材料を用いることにより、第1の電極102からの正孔注入性を良好なものとすることができる。複合材料を含む層110は、例えば、正孔輸送性の高い物質とアクセプター物質とを共蒸着することで形成することができる。
【0046】
なお、本明細書等において、複合とは、複数の材料を混合することによって材料間での電荷の授受が行われ得る状態になることを言う。
【0047】
複合材料に用いる有機化合物は、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば特に限定されない。例えば、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー)等を用いることができる。複合材料に用いる有機化合物は、正孔輸送性の高い有機化合物であると、より望ましい。具体的には、10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有する物質であることが望ましい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化合物を具体的に列挙する。
【0048】
上記複合材料に用いることのできる有機化合物としては、例えば、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、N,N’−ビス[4−[ビス(3−メチルフェニル)アミノ]フェニル]−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCN1)、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)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)等の芳香族アミン化合物や、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:CBP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:TCPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、1,4−ビス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘導体や、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−tert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−BuDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert−ブチル−アントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン、9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブチル)ペリレン、ペンタセン、コロネン、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等の芳香族炭化水素化合物がある。また、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド](略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)等の高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)を用いることもできる。
【0049】
また、複合材料に用いるアクセプター性物質としては、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属酸化物を挙げることができる。中でも、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属の酸化物を用いることが望ましい。具体的には、電子受容性が高い、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、酸化レニウムなどを用いると良い。特に、酸化モリブデンは大気中で安定であり、吸湿性が低く、扱いやすいため望ましい。
【0050】
<EL層−正孔輸送層>
正孔輸送層112は、正孔輸送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質として、例えば、NPB、TPD、4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’−ビス[N−(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:BSPB)などの芳香族アミン化合物を用いることができる。なお、ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の正孔移動度を有するが、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば特に限定する必要はない。なお、正孔輸送層112は、単層とすることに限られず、二層以上の積層構造としても良い。
【0051】
また、正孔輸送層112として、PVK、PVTPA、PTPDMA、Poly−TPDなどの高分子化合物を用いることもできる。
【0052】
また、上述した正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質を含有させた複合材料を正孔輸送層112として用いても良い。
【0053】
また、正孔輸送層112に、正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質、もしくは、正孔ブロック材料を加えることにより、正孔輸送性を調整してもよい。正孔トラップ性の有機化合物としては、正孔輸送層112に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルより0.3eV以上小さいイオン化ポテンシャルを有する有機化合物を用いることが望ましい。また、電子輸送性の高い物質としては、後述する電子輸送層116に用いることのできる物質などを用いることができる。また、正孔ブロック材料としては、イオン化ポテンシャルが5.8eV以上の材料、または、正孔輸送層に含まれる正孔輸送性の高い物質のイオン化ポテンシャルよりも0.5eV以上大きいイオン化ポテンシャルを有する材料を用いることが好ましい。なお、添加する正孔トラップ性の有機化合物、電子輸送性の高い物質は発光するものであってもよいが、色純度を良好に保つという点からは、発光層114の発光色と同系色の発光であることが望ましい。
【0054】
<EL層−発光層>
発光層114は、発光性の高い物質を含む層であり、種々の材料を用いて構成することができる。例えば、発光性の高い物質として、蛍光を発する蛍光性化合物や燐光を発する燐光性化合物を用いることができる。燐光性化合物は発光効率が高いため、これを発光層114に用いる場合には、低消費電力化等のメリットを享受できる。
【0055】
発光層114に用いることのできる燐光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス[2−(3’,5’ビス(トリフルオロメチルフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(略称:Ir(CFppy)(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FIracac)などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy))、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(ppy)(acac))、ビス(1,2−ジフェニル−1H−ベンゾイミダゾラト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pbi)(acac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bzq)(acac))などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)(acac))、ビス[2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(p−PF−ph)(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt)(acac))などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(pq))、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pq)(acac))などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(btp)(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)(acac))、(アセチルアセトナート)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)(acac))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)等の有機金属錯体が挙げられる。また、トリス(アセチルアセトナート)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:Tb(acac)(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)(Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト](モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)(Phen))等の希土類金属錯体では、希土類金属イオンからの発光(異なる多重度間の電子遷移)が得られるため、燐光性化合物として用いることができる。
【0056】
発光層114に用いることのできる蛍光性化合物としては、例えば、青色系の発光材料として、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:YGAPA)などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレンジアミン(略称:2DPABPhA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)]−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニルアントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアントラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)などが挙げられる。また、黄色系の発光材料として、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジアミン(略称:p−mPhAFD)、2−(2−{2−[4−(ジメチルアミノ)フェニル]エテニル}−6−メチル−4H−ピラン−4−イリデン)プロパンジニトリル(略称:DCM1)、2−{2−メチル−6−[2−(2,3,6,7−テトラヒドロ−1H,5H−ベンゾ[ij]キノリジン−9−イル)エテニル]−4H−ピラン−4−イリデン}プロパンジニトリル(略称:DCM2)などが挙げられる。
【0057】
なお、発光層114は、上述した発光性の高い物質(ゲスト材料)を他の物質(ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。発光性の物質を分散させるための物質(ホスト材料)としては、各種のものを用いることができるが、発光性の物質よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有軌道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが望ましい。
【0058】
発光性の物質を分散させるための物質としては、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などの金属錯体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、2,2’,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミダゾール)(略称:TPBI)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)などの複素環化合物や、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、3,6−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:DPCzPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、3,3’,3’’−(ベンゼン−1,3,5−トリイル)トリピレン(略称:TPB3)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセンなどの縮合芳香族化合物、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、N,9−ジフェニル−N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPA)、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:PCAPBA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、NPB、TPD、DFLDPBi、BSPBなどの芳香族アミン化合物などを用いることができる。
【0059】
なお、発光性の物質を分散させるための物質は複数用いても良い。例えば、発光性の物質を分散させるための物質に、ルブレン等の結晶化を抑制する物質を添加することができる。また、発光性の物質へのエネルギー移動をより効率良く行うために、NPBやAlq等を添加することができる。
【0060】
このように、発光性の高い物質を他の物質に分散させた構成とすることにより、発光層114の結晶化を抑制することができる。また、発光性の高い物質の濃度が高いことに起因する濃度消光を抑制することができる。
【0061】
また、発光層114として高分子化合物を用いることもできる。例えば、青色系の発光材料として、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)(略称:POF)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,5−ジメトキシベンゼン−1,4−ジイル)](略称:PF−DMOP)、ポリ{(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−[N,N’−ジ−(p−ブチルフェニル)−1,4−ジアミノベンゼン]}(略称:TAB−PFH)などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、ポリ(p−フェニレンビニレン)(略称:PPV)、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−alt−co−(ベンゾ[2,1,3]チアジアゾール−4,7−ジイル)](略称:PFBT)、ポリ[(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−alt−co−(2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシロキシ)−1,4−フェニレン)]などが挙げられる。また、橙色〜赤色系の発光材料として、ポリ[2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキソキシ)−1,4−フェニレンビニレン](略称:MEH−PPV)、ポリ(3−ブチルチオフェン−2,5−ジイル)(略称:R4−PAT)、ポリ{[9,9−ジヘキシル−2,7−ビス(1−シアノビニレン)フルオレニレン]−alt−co−[2,5−ビス(N,N’−ジフェニルアミノ)−1,4−フェニレン]}、ポリ{[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシロキシ)−1,4−ビス(1−シアノビニレンフェニレン)]−alt−co−[2,5−ビス(N,N’−ジフェニルアミノ)−1,4−フェニレン]}(略称:CN−PPV−DPD)などが挙げられる。
【0062】
また、発光層114は単層であることに限定されず、上記物質を含む層が二層以上積層されたものとしてもよい。
【0063】
<EL層−電子輸送層>
電子輸送層116は、電子輸送性の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Almq)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(II)(略称:BeBq)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(II)(略称:Znq)、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(II)(略称:ZnBTZ)などの金属錯体が挙げられる。さらに、上記金属錯体以外にも、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ01)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン(略称:BCP)などの複素環化合物を用いることができる。なお、ここに述べた物質は、主に10−6cm/Vs以上の電子移動度を有するが、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば特に限定する必要はない。また、電子輸送層116は、単層とすることに限られず、二層以上の積層構造としても良い。
【0064】
また、電子輸送層116として、高分子化合物を用いることもできる。例えば、ポリ[(9,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(ピリジン−3,5−ジイル)](略称:PF−Py)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,2’−ビピリジン−6,6’−ジイル)](略称:PF−BPy)などを用いることができる。
【0065】
また、電子輸送層116に、電子トラップ性の有機化合物、または、正孔輸送性の高い物質を加えることにより、電子輸送性を調整してもよい。電子トラップ性の有機化合物としては、電子輸送層116に含まれる電子輸送性の高い物質の電子親和力より0.3eV以上大きい電子親和力を有する有機化合物を用いることが望ましい。また、正孔輸送性の高い物質としては、正孔輸送層112に用いることのできる物質などを用いることができる。なお、添加する電子トラップ性の有機化合物、正孔輸送性の高い物質は発光するものであってもよいが、色純度を良好に保つという点からは、発光層114の発光色と同系色の発光であることが望ましい。
【0066】
<EL層−電子注入層>
電子注入層118(バッファ層とも呼ぶ)は、電子注入性の高い物質を含む層である。電子注入性の高い物質としては、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化カルシウム(CaF)、フッ化セシウム(CsF)、フッ化マグネシウム(MgF)、炭酸リチウム(LiCO)、炭酸セシウム(CsCO)、酸化リチウム(LiO)、フッ化エルビウム(ErF)、リチウムアセチルアセトネート(略称:Li(acac))や8−キノリノラト−リチウム(略称:Liq)等のようなアルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはこれらの化合物を用いることができる。特に、フッ化リチウム(LiF)、酸化リチウム(LiO)、炭酸リチウム(LiCO)、リチウムアセチルアセトネート(略称:Li(acac))や8−キノリノラト−リチウム(略称:Liq)などのリチウム化合物は、電子注入性に優れており望ましい。
【0067】
また、電子注入層118は、電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成であってもよい。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、またはこれらの化合物が挙げられる。例えばAlq中にマグネシウム(Mg)を含有させたもの、Alq中にリチウム(Li)を含有させたもの等を用いることができる。
【0068】
また、電子注入層118は単層であることに限定されず、上記物質を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。
【0069】
<第2の電極>
第2の電極104は、陰極として機能し、かつ、透光性の電極として機能する。例えば、発光層で生じた光を外部へ有効に取り出すため、可視光域(400nm以上800nm以下の波長範囲)における透過率は30%以上であることが望ましい。また、マイクロキャビティ(微小共振器)構造を適用する場合には、第2の電極104は、透過率30〜80%、反射率30〜60%であることが望ましい(ただし、透過率と反射率の合計は100%を超えない)。
【0070】
第2の電極104としては、様々な材料(例えば、金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物など)を用いることができる。例えば、酸化インジウム−酸化スズ(ITO:Indium Tin Oxide)、珪素または酸化珪素を含有する酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO:Indium Zinc Oxide)、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウム等の透光性を有する導電性酸化物材料を用いることができる。これらの導電性酸化物材料を用いる場合には、可視光領域の透過率、および導電率を考慮して、70〜100nm程度の膜厚となるように第2の電極104を形成することが望ましい。なお、これらの導電性酸化物は、通常、スパッタ法により形成されるが、ゾル−ゲル法などを応用して、インクジェット法、スピンコート法などにより作製しても良い。スパッタ法を用いる場合には、例えば、酸化インジウムに対し1〜20wt%の酸化亜鉛を加えたターゲットを用いて酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)を形成することができる。また、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウムは、酸化インジウムに対し酸化タングステンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有するターゲットを用いたスパッタ法により形成することができる。また、この他にも、金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、クロム(Cr)、モリブデン(Mo)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、チタン(Ti)、または、これら金属材料の窒化物(例えば、窒化チタン)等を用いても良い。また、仕事関数の小さい金属、合金等(3.8eV以下のもの)を用いても良い。例えば、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、アルミニウムを含む合金(AlSi)等を用いることができる。また、元素周期表の第1族または第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、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(例えば、マグネシウム−銀合金(Mg−Ag)、アルミニウム−リチウム合金(Al−Li)など)、ユウロピウム(Eu)、イッテルビウム(Yb)等の希土類金属およびこれらを含む合金等を用いることができる。作製方法としては、真空蒸着法やスパッタ法、インクジェット法などを用いればよい。なお、このような金属材料を用いる場合、その膜厚は、透過率および反射率のバランスを考慮して、5〜20nm程度とすることが望ましい。
【0071】
上述した中でも、銀(Ag)を用いる場合には、発光の取り出し効率を高めることができる。ここで、銀はEL層への電子注入性が低いため、これを用いる場合には、バッファ層として電子輸送性を有する物質からなる層中にドナー性物質を添加した構成を適用することが望ましい。一方で、量産性を考慮すると、ドナー性物質を添加した構成ではなく、ドナー性物質を添加していない構成のバッファ層を用いることが望ましい。銀を含む合金であるマグネシウム−銀合金(Mg−Ag)は、バッファ層としてドナー性物質を添加していない構成(例えば、フッ化リチウムなどのリチウム化合物)を用いる場合であっても、EL層への電子注入性を確保することができ、かつ良好な導電性を有するため、マグネシウム−銀合金は、第2の電極104として適している。なお、マグネシウム−銀合金は、マグネシウムの含有量が多くなると、Mgによる光吸収が大きくなり、発光の取り出し効率が低下することになるため、マグネシウム−銀合金における銀の割合は、体積比で2:8(=Mg:Ag)かそれよりも多いことが望ましい。
【0072】
また、第2の電極104は単層であることに限定されず、上記材料を含む層が二層以上積層したものとしてもよい。例えば、上述したアルカリ金属、アルカリ土類金属またはこれらを含む合金の薄膜上に、透光性を有する酸化インジウム−酸化スズ(ITO)、珪素または酸化珪素を含有する酸化インジウム−酸化スズ、酸化インジウム−酸化亜鉛(IZO)、酸化タングステンおよび酸化亜鉛を含有する酸化インジウム等の導電性酸化物を積層した構造としてもよい。
【0073】
以上、本実施の形態に示す発光素子では、アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極を採用することで、第1の電極の反射特性を高めて光の取り出し効率を向上させつつ、第1の電極とEL層の界面における電気特性を向上させ、駆動電圧を低減させている。つまり、開示する発明の一態様によって、電気特性(消費電力)と反射特性(発光効率)を高い水準に保った発光素子を実現することができる。また、アルミニウムやニッケルは比較的安価であるから、製造コスト抑制の点でも好適である。
【0074】
また、本実施の形態で示す発光素子では、いわゆるトップエミッション構造の採用により、発光効率が高められている。このため、トップエミッション構造と上記第1の電極の構成によって、発光効率が十分に高められた発光素子を提供することができる。
【0075】
さらに、上記発光素子を用いることで、各種の発光装置、照明装置などを作製することができる。つまり、製造コストを抑制しつつ、性能を確保した発光素子、照明装置を提供することが可能である。
【0076】
なお、本実施の形態で示した第1の電極は、トランジスタ等を有する素子基板の作製に用いられ得る材料で構成されているため、素子基板の作製プロセスとの適合性にも優れている。このため、開示する発明の一態様を、アクティブマトリクス型の発光装置に適用する場合には極めて効果的である。
【0077】
(実施の形態2)
本実施の形態では、複数の発光ユニットを積層した構成の発光素子(以下、積層型発光素子という)の例について、図2を参照して説明する。
【0078】
<発光素子の構成>
図2に示す発光素子は、第1の電極202と、第2の電極204と、第1の電極202と第2の電極204との間の第1のEL層206aと、第2のEL層206bと、第1のEL層206aと第2のEL層206bとの間の電荷発生層208と、を有する。ここで、第1の電極202と、第2の電極204の構成は、実施の形態1における第1の電極102および第2の電極104の構成と同様である。また、第1のEL層206aおよび第2のEL層206bの構成は、先の実施の形態で示したEL層106の構成と同様である。なお、第1のEL層206aおよび第2のEL層206bは同じ構成としても良いし、異なる構成としても良い。
【0079】
電荷発生層208は、第1の電極202と第2の電極204との間に電圧を印加した場合に、一方のEL層に電子を注入し、別の一方のEL層に正孔を注入する機能を有する。電荷発生層208は単層構造としても良いし、積層構造としても良い。積層構造とする場合には、例えば、電子を注入する機能を有する層と、正孔を注入する機能を有する層とを積層した構成を採用することができる。また、EL層中の層を、電荷発生層208と兼ねさせても良い。
【0080】
正孔を注入する層としては、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化レニウム、酸化ルテニウム等の、半導体や絶縁体でなる層を用いることができる。または、正孔輸送性の高い物質に、アクセプター物質が添加された材料でなる層を用いても良い。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む層は、先の実施の形態で示した複合材料であり、アクセプター物質として、7,7,8,8−テトラシアノ−2,3,5,6−テトラフルオロキノジメタン(略称:F−TCNQ)や、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化タングステン等の金属酸化物を含む。正孔輸送性の高い物質としては、芳香族アミン化合物、カルバゾール誘導体、芳香族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合物を用いることができる。また、正孔輸送性の高い物質としては、正孔移動度が10−6cm/Vs以上であるものを適用することが好ましいが、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれば、それ以外のものを用いることもできる。正孔輸送性の高い物質とアクセプター性物質を含む複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、これを用いることで、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【0081】
電子を注入する層としては、酸化リチウム、フッ化リチウム、炭酸セシウム等の、半導体や絶縁体でなる層を用いることができる。または、電子輸送性の高い物質に、ドナー性物質が添加された材料でなる層を用いても良い。ドナー性物質としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、元素周期表における第13族に属する金属、または、これらの酸化物、炭酸塩などを用いることができる。例えば、リチウム(Li)、セシウム(Cs)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、イッテルビウム(Yb)、インジウム(In)、酸化リチウム、炭酸セシウムなどを用いるのが好適である。また、テトラチアナフタセンのような有機化合物をドナー性物質として用いてもよい。電子輸送性の高い物質としては、先の実施の形態で示した材料を用いることができる。また、電子輸送性の高い物質としては、電子移動度が10−6cm/Vs以上であるものを適用することが好ましいが、正孔よりも電子の輸送性の高い物質であれば、それ以外のものを用いることもできる。電子輸送性の高い物質とドナー性物質とを有する複合材料は、キャリア注入性、キャリア輸送性に優れているため、これを用いることで、低電圧駆動、低電流駆動を実現することができる。
【0082】
また、電荷発生層208として、先の実施の形態で示した電極材料を用いることもできる。例えば、正孔輸送性の高い物質と金属酸化物を含む層と透明導電膜とを組み合わせて形成しても良い。なお、光取り出し効率の点から、電荷発生層208は透光性の高い層であることが望ましい。
【0083】
本実施の形態では、2つのEL層を有する発光素子について説明したが、3つ以上のEL層が積層された発光素子とすることも可能である。この場合、複数のEL層が電荷発生層を介して接続された構成とするのが好適である。EL層の間に電荷発生層を有することにより、電流密度を低く保ったまま発光輝度を高めることが可能であり、素子の長寿命化が実現される。
【0084】
また、それぞれのEL層の発光色を異なるものにすることで、発光素子全体としての発光色を調節することができる。例えば、2つのEL層を有する発光素子において、第1のEL層の発光色と第2のEL層の発光色を補色の関係にすることで、発光素子全体としての発光色を白色とすることも可能である。ここで、補色とは、混合すると無彩色になる色同士の関係をいう。3つのEL層を有する発光素子の場合でも同様であり、例えば、第1のEL層の発光色が赤色であり、第2のEL層の発光色が緑色であり、第3のEL層の発光色が青色である場合、発光素子全体としての発光色は白色となる。
【0085】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【0086】
(実施の形態3)
本実施の形態では、発光素子を有する発光装置の例について図面を参照して説明する。
【0087】
まず、アクティブマトリクス型の発光装置の例について、図3を用いて説明する。図3(A)は、発光装置の平面図であり、図3(B)は図3(A)をA−A’およびB−B’で切断した断面図である。発光装置は、素子基板310、および素子基板310上の駆動回路部301(ソース側駆動回路)、画素部302、駆動回路部303(ゲート側駆動回路)などを含む。素子基板310、封止基板304、シール材305で囲まれた領域307には、充填剤が封入されている。充填剤としては、不活性気体(窒素やアルゴン等)の他、シール材などが用いられる。
【0088】
駆動回路部301および駆動回路部303には、引き回し配線308が接続されている。引き回し配線308は駆動回路部に入力される信号を伝送するための配線であり、FPC309(フレキシブルプリントサーキット)からのビデオ信号、クロック信号、スタート信号、リセット信号等を受け取る。なお、ここではFPC309のみを図示しているが、FPCにはプリント配線基板(PWB)が取り付けられていても良い。本明細書等における発光装置には、FPCやPWBが取り付けられた状態のものを含むこととする。
【0089】
ソース側駆動回路である駆動回路部301には、Nチャネル型TFT323とPチャネル型TFT324とを組み合わせたCMOS回路が形成されている。ここでは、代表的に駆動回路部301およびCMOS回路を示しているが、PMOS回路、NMOS回路、その他必要な回路を形成できるのはいうまでもない。
【0090】
また、画素部302は、スイッチング用TFT311と、電流制御用TFT312と、そのドレインに電気的に接続された第1の電極313とを含む。ここでは、代表的に一の画素についてのみ示しているが、画素部302には複数の画素が含まれる。なお、第1の電極313の端部には、これを覆う様に絶縁物314が形成されている。絶縁物314は、光の照射によってエッチャントに不溶解性となるネガ型、または、光の照射によってエッチャントに溶解性となるポジ型のいずれの材料を用いて形成することもできる。例えば、ポジ型の感光性アクリル樹脂を用いて絶縁物314を形成することができる。
【0091】
絶縁物314の上端部または下端部は、曲面形状とするのが好適である。このようにすることで、段差被覆性を向上させることができるからである。例えば、絶縁物314をポジ型の感光性アクリルを用いて形成する場合、絶縁物314の上端部を曲率半径が0.2μm〜3μm程度の曲面とすることが望ましい。
【0092】
第1の電極313上には、EL層316、および、第2の電極317がそれぞれ形成されている。発光素子318は、第1の電極313、EL層316、および第2の電極317を有する。第1の電極313、EL層316、および、第2の電極317には、先の実施の形態で示した構成を適用できる。
【0093】
EL層316は、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法等の種々の方法によって形成することができる。また、EL層316には、先の実施の形態で示した構成を適用することができる。EL層316には、有機材料に限らず、無機材料を用いても良い。
【0094】
シール材305にはエポキシ系樹脂を用いるのが好適である。また、できるだけ水分や酸素を透過しない材料を用いるのが望ましい。封止基板304としては、ガラス基板や石英基板の他、FRP(Fiberglass−Reinforced Plastics)、PVF(ポリビニルフロライド)、ポリエステル、アクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
【0095】
なお、本実施の形態では駆動回路一体型の構成について示したが、駆動回路を別途形成して電気的に接続させる構成としても良い。
【0096】
図3ではアクティブマトリクス型の発光装置を示したが、パッシブマトリクス型の発光装置を作製することも可能である。図4には、パッシブマトリクス型の発光装置の例を示す。図4(A)は、発光装置の斜視図であり、図4(B)は図4(A)をX−Yで切断した断面図である。
【0097】
図4において、基板451上には、電極452、EL層455、電極456を有する。EL層455は、電極452および電極456の間に設けられている。電極452の端部は絶縁層453で覆われている。そして、絶縁層453上には隔壁層454が設けられている。
【0098】
隔壁層454の側壁は、基板面に近くなるにつれて、一方の側壁と他方の側壁との間隔が狭くなるような傾斜を有する。隔壁層454のX−Y断面は、台形状であり、下底(絶縁層453と接する辺)が上底(下底に対向し、絶縁層453と接しない辺)よりも短い。このような隔壁層454を設けることで、EL層455および電極456のパターンを形成することができる。
【0099】
上記アクティブマトリクス型、または、パッシブマトリクス型の発光装置は、先の実施の形態で示した発光素子を有する。このため、消費電力が小さく、特性が良好な発光装置を低コストに実現することができる。
【0100】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【0101】
(実施の形態4)
本実施の形態では、先の実施の形態で示した発光素子や発光装置を一部に含む電子機器の例を示す。
【0102】
開示する発明の一態様に係る発光素子や発光装置を用いた電子機器としては、カメラ、ゴーグル型ディスプレイ、ナビゲーションシステム、音響再生装置、コンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末、画像再生装置などが挙げられる。これら電子機器の具体例を、図5に示す。
【0103】
図5(A)はテレビジョン装置であり、筐体501、支持台502、表示部503、スピーカー504、ビデオ入力端子505等を含む。当該テレビジョン装置において、表示部503には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたテレビジョン装置が提供される。
【0104】
図5(B)はコンピュータであり、本体511、筐体512、表示部513、キーボード514、外部接続ポート515、ポインティングデバイス516等を含む。当該コンピュータにおいて、表示部513には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたコンピュータが提供される。
【0105】
図5(C)はカメラであり、本体521、筐体522、表示部523、外部接続ポート524、リモコン受信部525、受像部526、バッテリー527、音声入力部528、操作キー529等を含む。当該カメラにおいて、表示部523には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたカメラが提供される。
【0106】
図5(D)は携帯電話機であり、本体531、筐体532、表示部533、音声入力部534、音声出力部535、操作キー536、外部接続ポート537、アンテナ538等を含む。当該携帯電話機において、表示部533には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えた携帯電話機が提供される。
【0107】
図6には、図5(D)とは異なる構成の携帯電話の一例を示す。図6(A)が正面図、図6(B)が背面図、図6(C)が2つの筐体をスライドさせたときの正面図である。携帯電話600は、筐体601と筐体602の二つの筐体で構成されている。携帯電話600は、携帯電話と携帯情報端末の双方の機能を備えており、コンピュータを内蔵し、音声通話以外にも様々なデータ処理が可能な所謂スマートフォンである。
【0108】
筐体601においては、表示部603、スピーカー604、マイクロフォン605、操作キー606、ポインティングデバイス607、表面カメラ用レンズ608、外部接続端子ジャック609及びイヤホン端子610等を備え、筐体602においては、キーボード611、外部メモリスロット612、裏面カメラ613、ライト614等により構成されている。また、アンテナは筐体601に内蔵されている。
【0109】
また、携帯電話600には、上記の構成に加えて、非接触型ICチップ、小型記録装置等を内蔵していてもよい。
【0110】
重なり合った筐体601と筐体602(図6(A)に示す)は、スライドさせることが可能であり、スライドさせることで図6(C)のように展開する。表示部603には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。表示部603と表面カメラ用レンズ608を同一の面に備えているため、テレビ電話としての使用が可能である。また、表示部603をファインダーとして用いることで、裏面カメラ613及びライト614で静止画及び動画の撮影が可能である。
【0111】
スピーカー604及びマイクロフォン605を用いることで、携帯電話600は、音声記録装置(録音装置)又は音声再生装置として使用することができる。また、操作キー606により、電話の発着信操作、電子メール等の簡単な情報入力操作、表示部に表示する画面のスクロール操作、表示部に表示する情報の選択等を行うカーソルの移動操作等が可能である。
【0112】
また、書類の作成、携帯情報端末としての使用等、取り扱う情報が多い場合は、キーボード611を用いると便利である。更に、重なり合った筐体601と筐体602(図6(A))をスライドさせることで、図6(C)のように展開させることができる。携帯情報端末として使用する場合には、キーボード611及びポインティングデバイス607を用いて、円滑な操作でマウスの操作が可能である。外部接続端子ジャック609はACアダプタ及びUSBケーブル等の各種ケーブルと接続可能であり、充電及びパーソナルコンピュータ等とのデータ通信が可能である。また、外部メモリスロット612に記録媒体を挿入し、より大量のデータ保存及び移動が可能になる。
【0113】
筐体602の裏面(図6(B))には、裏面カメラ613及びライト614を備え、表示部603をファインダーとして静止画及び動画の撮影が可能である。
【0114】
また、上記の機能構成に加えて、赤外線通信機能、USBポート、テレビワンセグ受信機能、非接触ICチップ又はイヤホンジャック等を備えたものであってもよい。
【0115】
図7は、音響再生装置の一例であるデジタルオーディオプレーヤーを示している。図7に示すデジタルオーディオプレーヤーは、本体710、表示部711、メモリ部712、操作部713、イヤホン714等を含んでいる。なお、イヤホン714の代わりにヘッドホンや無線式イヤホンなどを用いることもできる。表示部711には、先の実施の形態にて示した発光素子をマトリクス状に配列した発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を備えたデジタルオーディオプレーヤーが提供される。
【0116】
以上のように、開示する発明の一態様である発光素子や発光装置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できる。
【0117】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせて用いることができる。
【0118】
(実施の形態5)
本実施の形態では、先の実施の形態で示した発光素子や発光装置を用いた照明装置の例を示す。
【0119】
図8は、照明装置の一例である電気スタンドである。図8に示す電気スタンドは、筐体801と、光源802を有する。当該電気スタンドにおいて、光源802には、先の実施の形態にて示した発光素子または発光装置が用いられる。開示する発明の一態様により、発光効率が高く、消費電力が低い発光装置を有する電気スタンドが提供される。
【0120】
図9には、照明装置の一例として、室内用の照明装置901を示す。開示する発明の一態様に係る発光素子や発光装置は大面積化が容易であるため、照明装置として好適である。また、発光効率が高く、消費電力が低いため、環境への負荷を低減することができるという点においても好ましい。
【0121】
図10には、照明装置を液晶表示装置のバックライトとして用いる例を示す。当該液晶表示装置は、筐体1001、液晶パネル1002、バックライト1003、筐体1004を有し、液晶パネル1002は、ドライバIC1005と接続されている。バックライト1003には、先の実施の形態にて示した発光素子または発光装置が用いられ、端子1006より電力が供給されている。開示する発明の一態様に係る発光素子や発光装置は大面積化が容易であるため、液晶表示装置のバックライトとして好適である。また、発光効率が高く、消費電力が低いため、環境への負荷を低減することができるという点においても好ましい。
【0122】
本実施の形態は、他の実施の形態と適宜組み合わせることが可能である。
【実施例1】
【0123】
本実施例では、アルミニウムおよびニッケルを含有する電極を用いた発光素子の作製方法、および素子特性の測定結果を示す。
【0124】
なお、本実施例における発光素子の構造は、図11に示すものであり、第1の電極1101に上述のアルミニウムおよびニッケルを含有する電極を適用している。
【0125】
まず、ガラス基板である基板1100上に、微量のランタンを含むアルミニウム−ニッケル層をスパッタリング法にて形成した。なお、その厚さは300nmとした。その後、上記アルミニウム−ニッケル層に対して、温度250℃、1時間の条件で熱処理を行うことにより、ニッケルが析出した第1の電極1101を形成した。
【0126】
本実施例では、より良好な電気特性を確保するため、上述の第1の電極1101の表面につきエッチング処理を行った。エッチング処理としては、条件の異なる2回のドライエッチング処理を適用した。第1のドライエッチング処理および第2のドライエッチング処理は、いずれもICP(Inductively Coupled Plasma:誘導結合型プラズマ)エッチング法を用いたものである。ここで、第1のドライエッチング処理の条件は、処理雰囲気の圧力が1.9Pa、コイル型の電極への投入電力が450WのRF電力(13.56MHz)、基板側電極への投入電力が100WのRF電力(13.56MHz)、エッチング用ガスがBClとCl(ガス流量は、それぞれ70sccmおよび10sccm)、処理時間が3秒であった。また、第2のドライエッチング処理の条件は、処理雰囲気の圧力が2.0Pa、コイル型の電極への投入電力が500WのRF電力(13.56MHz)、基板側電極への投入電力が50WのRF電力(13.56MHz)、エッチング用ガスがCF(ガス流量は80sccm)、処理時間が15秒であった。
【0127】
次に、第1の電極1101上に複数の層が積層されたEL層1102を形成した。本実施例において、EL層1102は、複合材料を含む層である第1の層1111、正孔輸送層である第2の層1112、発光層である第3の層1113、電子輸送層である第4の層1114、電子注入層である第5の層1115が順次積層された構造を有している。
【0128】
第1の電極1101が形成された面が下方となるように、第1の電極1101が形成された基板1100を真空蒸着装置内に設けられた基板ホルダーに固定し、10−4Pa程度まで減圧した後、第1の電極1101上に、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)と酸化モリブデン(VI)とを共蒸着することにより、複合材料を含む層である第1の層1111を形成した。本実施例では、PCzPAと酸化モリブデン(VI)の比率が、重量比で1:1=(PCzPA:酸化モリブデン)となるように蒸着レートを調節して5nmの厚さの層を形成し、その後、PCzPAと酸化モリブデン(VI)の比率が、重量比で2:0.222=(PCzPA:酸化モリブデン)となるように蒸着レートを調節して120nmの厚さの層を形成した。ここで、共蒸着法とは、一つの処理室内で複数の蒸発源から同時に蒸着を行う蒸着法をいう。
【0129】
次に、抵抗加熱を用いた蒸着法により、第1の層1111上に、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)を10nmの膜厚となるように成膜して、正孔輸送層である第2の層1112を形成した。
【0130】
次に、第2の層1112上に、発光層である第3の層1113を形成した。ここでは、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)を蒸着して30nmの厚さの層を形成した後、9−[4−(N−カルバゾリル)]フェニル−10−フェニルアントラセン(略称:CzPA)と4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)とを共蒸着して、30nmの層を形成した。共蒸着は、CzPAとPCBAPAの比率が、重量比で1:0.1=(CzPA:PCBAPA)となるように蒸着レートを調節して行った。
【0131】
さらに、第3の層1113上に抵抗加熱による蒸着法を用いて、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(III)(略称:Alq)を10nm、その上にバソフェナントロリン(略称:BPhen)を15nmの膜厚となるように成膜し、電子輸送層である第4の層1114を形成した。
【0132】
そして、第4の層1114上に、フッ化リチウム(LiF)を1nmの膜厚となるように成膜して、電子注入層である第5の層1115を形成した。
【0133】
最後に、マグネシウム−銀合金(Mg−Ag)(MgとAgを、Mg:Ag=1:10で混合した材料)を10nm、ITOを50nmの膜厚となるように成膜して、第2の電極1103を形成した。
【0134】
以上により得られた発光素子に対して、窒素雰囲気のグローブボックス内において、発光素子が大気に曝されないように封止する作業を行った後、発光素子の動作特性を測定した。なお、測定は室温(25℃)に保たれた雰囲気で行った。
【0135】
電流を1(mA)としたときの発光素子の発光スペクトルを図12に示す。図12において、縦軸は強度(任意単位)、横軸は波長(nm)を表している。図12に示すとおり、作製した発光素子からは、発光層におけるPCBAPAに由来する青色の発光が観測された。なお、発光素子において、電圧6.6(V)での発光色のCIE座標は(x=0.1330、y=0.1432)であった。
【0136】
発光素子の電流密度−輝度特性を図13に、電圧−輝度特性を図14に、輝度−電流効率特性を図15に、電圧−電流特性を図16に示す。図13では、縦軸が輝度(cd/m)、横軸が電流密度(mA/cm)を表し、図14では縦軸が輝度(cd/m)、横軸が電圧(V)を表し、図15では、縦軸が電流効率(cd/A)、横軸が輝度(cd/m)を表し、図16では縦軸が電流(mA)、横軸が電圧(V)を表している。なお、発光素子の電流効率は6.6(cd/A)であり、パワー効率は3.1(lm/W)であった。
【0137】
以上のように、開示する発明の一態様によって、優れた特性の発光素子を製造できることが確認された。
【符号の説明】
【0138】
100 基板
102 電極
104 電極
106 EL層
110 複合材料を含む層
112 正孔輸送層
114 発光層
116 電子輸送層
118 電子注入層
202 電極
204 電極
206a EL層
206b EL層
208 電荷発生層
301 駆動回路部
302 画素部
303 駆動回路部
304 封止基板
305 シール材
307 領域
308 配線
309 FPC
310 素子基板
311 スイッチング用TFT
312 電流制御用TFT
313 電極
314 絶縁物
316 EL層
317 電極
318 発光素子
323 Nチャネル型TFT
324 Pチャネル型TFT
451 基板
452 電極
453 絶縁層
454 隔壁層
455 EL層
456 電極
501 筐体
502 支持台
503 表示部
504 スピーカー
505 ビデオ入力端子
511 本体
512 筐体
513 表示部
514 キーボード
515 外部接続ポート
516 ポインティングデバイス
521 本体
522 筐体
523 表示部
524 外部接続ポート
525 リモコン受信部
526 受像部
527 バッテリー
528 音声入力部
529 操作キー
531 本体
532 筐体
533 表示部
534 音声入力部
535 音声出力部
536 操作キー
537 外部接続ポート
538 アンテナ
600 携帯電話
601 筐体
602 筐体
603 表示部
604 スピーカー
605 マイクロフォン
606 操作キー
607 ポインティングデバイス
608 表面カメラ用レンズ
609 外部接続端子ジャック
610 イヤホン端子
611 キーボード
612 外部メモリスロット
613 裏面カメラ
614 ライト
710 本体
711 表示部
712 メモリ部
713 操作部
714 イヤホン
801 筐体
802 光源
901 照明装置
1001 筐体
1002 液晶パネル
1003 バックライト
1004 筐体
1005 ドライバIC
1006 端子
1100 基板
1101 電極
1102 EL層
1103 電極
1111 第1の層
1112 第2の層
1113 第3の層
1114 第4の層
1115 第5の層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に、アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極を形成し、
前記第1の電極に対して熱処理を施した後に、前記第1の電極に接して、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層を形成し、
前記複合材料を含む層上に、発光層を形成し、
前記発光層上に、透光性を有する第2の電極を形成する発光素子の作製方法。
【請求項2】
請求項1において、
前記第1の電極に対して、前記熱処理に加えエッチング処理を施す発光素子の作製方法。
【請求項3】
請求項1または請求項2において、
前記第1の電極におけるニッケルの含有量が0.1原子%以上4.0原子%以下となるように、前記第1の電極を形成する発光素子の作製方法。
【請求項4】
請求項1乃至請求項3のいずれか一において、
前記第1の電極と前記第2の電極の間の光路長を、前記発光層が発する光の波長の整数倍とすることにより、光共振構造を形成する発光素子の作製方法。
【請求項5】
請求項1乃至請求項4のいずれか一において、
前記複合材料を含む層と前記発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を形成する発光素子の作製方法。
【請求項6】
請求項1乃至請求項5のいずれか一において、
前記発光層と前記第2の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を形成する発光素子の作製方法。
【請求項7】
基板上の、アルミニウムおよびニッケルを含有する第1の電極と、
前記第1の電極に接する、有機化合物に金属酸化物を含有させた複合材料を含む層と、
前記複合材料を含む層上の、発光層と、
前記発光層上の、透光性を有する第2の電極と、
を備えた発光素子。
【請求項8】
請求項7において、
前記第1の電極は、その一部にニッケルが析出した構造を有する発光素子。
【請求項9】
請求項7または請求項8において、
前記第1の電極におけるニッケルの含有量が0.1原子%以上4.0原子%以下である発光素子。
【請求項10】
請求項7乃至請求項9のいずれか一において、
前記第1の電極の光の反射率は、波長400nm以上800nm以下において80%以上である発光素子。
【請求項11】
請求項7乃至請求項10のいずれか一において、
前記第1の電極と前記第2の電極による光共振構造を備えた発光素子。
【請求項12】
請求項7乃至請求項11のいずれか一において、
前記複合材料を含む層と前記発光層との間に、正孔注入性の高い物質または正孔輸送性の高い物質を含む層を備えた発光素子。
【請求項13】
請求項7乃至請求項12のいずれか一において、
前記発光層と前記第2の電極との間に、電子注入性の高い物質または電子輸送性の高い物質を含む層を備えた発光素子。
【請求項14】
請求項7乃至請求項13のいずれか一に記載の発光素子を備えた発光装置。
【請求項15】
請求項7乃至請求項13のいずれか一に記載の発光素子を備えた照明装置。
【請求項16】
請求項7乃至請求項13のいずれか一に記載の発光素子を備えた電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【図14】
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【図15】
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【図16】
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【公開番号】特開2011−119246(P2011−119246A)
【公開日】平成23年6月16日(2011.6.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−244254(P2010−244254)
【出願日】平成22年10月29日(2010.10.29)
【出願人】(000153878)株式会社半導体エネルギー研究所 (5,264)
【Fターム(参考)】