發光裝置、發光裝置的製造方法、顯示裝置和電子設備的製作方法

2023-05-09 19:40:01 6

專利名稱：發光裝置、發光裝置的製造方法、顯示裝置和電子設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及發光裝置、發光裝置的製造方法、顯示裝置和電子設備。
背景技術：
有機電致發光元件(所謂有機EL元件)是具有在陽極和陰極之間插入至少1層的 發光性有機層的結構的發光元件。對於這樣的發光元件，通過在陰極和陽極之間施加電場， 電子從陰極側向發光層注入，同時從陽極層注入空穴，在發光層中電子和空穴再結合，從而 生成激子，當該激子返回基態時，這部分能量作為光發出。作為這樣的發光元件，已知例如在陰極和陽極之間層合與R(紅色)、G(綠色)、 B(藍色)這3色對應的3層的發光層而使其發白色光(例如參照專利文獻1)。這樣的發 白色光的發光元件可用作照明、顯示裝置的發光裝置(例如背光燈)。特別是通過將這樣的 發光裝置與每個像素分別塗有R (紅色)、G (綠色)、B (藍色)的3色的濾色器組合使用，能 夠顯示全色圖像。對於具有這樣的發光元件的發光裝置，對於發光元件通常介由作為開光元件的驅 動用電晶體進行驅動電壓的施加。即，在陰極(或陽極)和驅動用電晶體之間長時間施加一 定的驅動電壓，驅動用電晶體使電源和陽極(或陰極)導通，從而在發光元件的陽極和陰極 之間施加驅動電壓，發光元件發光。另一方面，驅動用電晶體沒有使電源和陽極(或陰極) 導通時，在發光元件的陽極和陰極之間沒有施加驅動電壓，發光元件設計為不發光。但是，在驅動用電晶體沒有使電源和陽極(或陰極)導通的情況下，陰極和陽極之 間也施加有微弱的電壓。施加了這樣的微弱電壓時，專利文獻1中記載的發光元件微微發 光。在這樣的設定為不發光的狀態下，如果產生了微微發光的現象(浮黑現象)，例如，具有 發光裝置的顯示裝置中，存在顯示的圖像的對比度比不高的問題。特別是將發白色光的發 光元件與濾色器組合的情況下，如果產生上述的浮黑現象，則各發光層的發光平衡與施加 了驅動電壓時不同，發光元件存在以與設計的顏色不同的顏色微弱地發光的問題。此外，特 別是各發光層的發光平衡不同的情況下，發光比較容易的顏色(例如紅色)容易主要發光。專利文獻1 特開2007-287691號公報

發明內容
本發明的目的在於提供浮黑現象得到抑制的發光裝置、能夠高效率地製造該發光 裝置的發光裝置的製造方法、具有該發光裝置的能夠顯示高品位的圖像的顯示裝置和電子 設備、以及能夠高效率地製造該發光裝置的發光裝置的製造方法。這樣的目的通過下述的本發明實現。本發明的發光裝置，其特徵在於，具有陰極，陽極，發光層，該發光層設置在上述陰極和上述陽極之間，通過在上述陰極和上述陽極之間施加電壓而發光，陰極端子，該陰極端子設置在不與上述陽極和上述發光層相接的部位，向上述陰 極供給電子，和電子調整層，該電子調整層含有具有絕緣性的材料，調節從上述陰極端子向上述 陰極供給的電子的量；上述陰極介由上述電子調整層與上述陰極端子連接。由此能夠提供浮黑現象得到抑制的發光元件。本發明的發光裝置中，優選地，在上述電子調整層的厚度方向上，上述陰極端子和 上述電子調整層至少一部分重複。由此，電子調整層能夠更確實地從陰極端子接受電子，同時能夠調整向陰極供給 的電子的量，能夠防止浮黑現象，而且使其發光時能夠適當地將電子供給陰極。本發明的發光裝置中，優選地，具有輔助陰極，該輔助陰極以在上述陰極的厚度方 向上與上述陰極端子的至少一部分和上述陰極的至少一部分重複的方式配置，由導電性比 上述陰極高的材料構成。由此，能夠使作為發光裝置整體的驅動電壓比較低。其結果停止在陰極和陽極之 間施加電壓時，陰極端子和陽極之間施加的電壓變得更小，因此能適當地防止浮黑現象。本發明的發光裝置中，優選地，上述輔助陰極以與上述陰極接觸的方式配置。由此，輔助陰極能夠更高效地長期輔助陰極的電子的傳輸，能夠使發光裝置的驅 動電壓更低。本發明的發光裝置中，優選地，還具有電源，其介由上述陰極端子向上述陰極和上述陽極施加電壓，電子注入層，該電子注入層在上述陰極和上述發光層之間以在上述陰極的厚度方 向上與上述陰極的至少一部分和上述發光層的至少一部分重複的方式設置，促進從上述陰 極供給的電子向上述發光層的注入；上述電子注入層和上述電子調整層均含有相同的材料。由此，電子調整層的一部分不兼作電子注入層的情況下，也能夠同時形成電子注 入層和電子調整層。本發明的發光裝置中，優選地，上述電子調整層以在其厚度方向上與上述發光層 重複的方式設置，兼作上述發光部的上述電子注入層。由此，能夠一次同時形成電子調整層和電子注入層，因此能高效率地製造發光裝置。本發明的發光裝置中，優選地，還具有 電源，其介由上述陰極端子向上述陰極和上述陽極施加電壓，開關元件，其控制從上述電源向上述陰極端子和上述陽極施加的電壓的大小；上述電子調整層在上述開關元件以使上述電源停止向上述陰極和上述陽極施加 電壓的方式操作時，具有防止電子從上述陰極端子向上述陰極移動的程度的絕緣性。由此，可適當地防止浮黑現象。本發明的發光裝置中，優選地，還具有電源，其介由上述陰極端子向上述陰極和上述陽極施加電壓，
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開關元件，其控制從上述電源向上述陰極端子和上述陽極施加的電壓的大小；上述電子調整層在上述開關元件以使上述電源停止向上述陰極和上述陽極施加 電壓的方式操作時，具有防止電子從上述陰極端子向上述陰極移動的程度的絕緣性。由此，在防止浮黑現象的同時，使發光元件發光時，高效率地從陰極端子向陰極供 給電子，發光元件適當地發光。本發明的發光裝置中，優選地，上述電子調整層含有選自強介電體、鹼金屬氧化 物、鹼金屬滷化物、鹼土類金屬氧化物、鹼土類金屬滷化物中的至少1種。這些材料具有足夠高的絕緣性，同時形成比較薄的膜時，如果施加驅動電壓則電 子能夠利用霍耳效應通過。即，能適當地控制浮黑的發生，同時施加驅動電壓時，發光元件 適當地發光。本發明的發光裝置中，優選地，上述電子調整層含有鋰化合物。這些材料具有足夠高的絕緣性，同時形成比較薄的膜時，如果施加驅動電壓則電 子能夠利用霍耳效應通過。即，能適當地控制浮黑的發生，同時施加驅動電壓時，發光元件 適當地發光。本發明的發光裝置中，優選地，在上述陰極和上述陽極之間設置有多個上述發光層。一般地，具有多個發光層的發光元件，驅動電壓容易升高，因此電源輸出的電壓容 易升高，因此容易產生浮黑現象。但是，本發明中，通過具有電子調整層，即使發光元件具有 多個發光層，也可適當地防止浮黑現象。本發明的發光裝置中，優選地，多個上述發光層以互不相同的顏色發光。以往產生浮黑現象的情況下，多個發光層中發出更長波長的光的發光層容易發 光，浮黑現象時有時從發光元件發出目的以外的顏色。特別是作為發光元件整體從多個發 光層作為整體發出白色光的情況下，這樣的問題變得顯著。但是，本發明中由於浮黑現象自 身已得到防止，因此可以防止這樣的問題。本發明的發光裝置的製造方法，其特徵在於，具有在基板上形成陽極和陰極端子的工序，在上述陽極上形成通過施加電壓而發光的發光層的工序，以平視下與上述發光層和上述陰極端子重複的方式形成含有具有絕緣性的材料 的電子調整層的工序，和在上述電子調整層上形成陰極的工序；上述電子調整層調節從上述陰極端子向上述陰極供給的電子的量，並且其一部分 起促進電子從上述陰極向上述發光層注入的電子注入層的作用而構成。由此，能夠提供發光裝置的製造方法，其能夠高效率地製造浮黑現象得到抑制的 發光裝置。本發明的顯示裝置，其特徵在於，具有本發明的發光裝置。由此，能夠提供防止浮黑現象，能夠顯示高品位的圖像的顯示裝置。本發明的電子設備，其特徵在於，具有本發明的顯示裝置。由此，能夠提供防止浮黑現象，能夠顯示高品位的圖像的電子設備。


圖1為示意地表示應用了本發明的發光裝置的優選實施方式的縱截面圖。圖2為表示本發明的顯示裝置的一例(顯示器裝置)的截面示意圖。圖3為圖2所示的顯示裝置具有的發光裝置的平面示意圖。圖4為表示應用了本發明的電子設備的移動型(或筆記本型)的個人電腦的構成 的立體圖。圖5為表示應用了本發明的電子設備的行動電話(也包括PHS)的構成的立體圖。圖6為表示應用了本發明的電子設備的數位相機的構成的立體圖。圖7為示意地表示應用了本發明的發光裝置的其他優選的實施方式的一例的縱 截面圖。圖8為示意地表示應用了本發明的發光裝置的其他優選的實施方式的一例的縱 截面圖。圖9為示意地表示應用了本發明的發光裝置的其他優選的實施方式的一例的縱 截面圖。圖10為示意地表示應用了本發明的發光裝置的其他優選的實施方式的一例的縱 截面圖。圖11為示意地表示應用了本發明的發光裝置的其他優選的實施方式的一例的縱 截面圖。符號說明IUbUgUe 發光元件，3 :陽極，4 空穴注入層，5 空穴傳輸層，6 紅色發光層(第 1發光層)，7 中間層，8 藍色發光層(第2發光層)，9 綠色發光層(第3發光層)，10 電子傳輸層，IlUlA :電子注入層，12、12A、12B 陰極，15 層合體，19B、19c、19κ 濾光器部， 100 顯示器裝置，IOObUOOgUOOe 子像素，101、101Α、101Β、101C、101D、101Ε、IOlF 發光裝 置，102 濾色器，20 基板，21 基板，22 平坦化層，24 開關元件(驅動用電晶體)，241 半導體層，242 柵絕緣層，243 柵電極，244 源電極245 漏電極，25 電源，27 配線，31 隔壁，32 反射膜，33 防腐蝕膜，34 密封構件，35 樹脂層，36 遮光層，40 陰極端子，41、 41八電子調整層，42、42々、428、42〇輔助陰極，43 陽極端子，50 發光區域，1100 個人電 Hf, 1102 鍵盤，1104 主體部，1106 顯示單元，1200 行動電話機，1202 操作按鈕，1204 受話口，1206 送話口，1300 數位相機，1302 殼體(軀體)，1304 受光單元，1306 快門按 鈕，1308 電路基板，1312 視頻信號輸出端子，1314 數據通信用的輸入輸出端子，1430 電 視監視器，1440 個人電腦，W 白色光
具體實施例方式以下針對附圖所示的優選的實施方式對本發明的發光裝置、顯示裝置和電子設備 進行說明。圖1為示意地表示應用了本發明的發光裝置的優選實施方式的縱截面圖，圖2為 表示本發明的顯示裝置的一例(顯示器裝置)的截面示意圖，圖3為圖2所示的顯示裝置 具有的發光裝置的平面示意圖。再有，以下中出於說明上的方便，將圖1 圖3中的上側作 為「上」，將下側作為「下」進行說明。
圖1所示的發光裝置101具有發光元件1、陰極端子(陰極接觸端)40、電子調整 層41、輔助陰極42、陽極端子(陽極接觸端)43、開關元件24和電源25。發光元件(有機電致發光元件)1發出R(紅色)、G(綠色)、B(藍色)的光而發白 色光。此外，發光元件1將陽極3和空穴注入層4和空穴傳輸層5和紅色發光層(第1 發光層)6和中間層7和藍色發光層(第2發光層)8和綠色發光層(第3發光層)9和電 子傳輸層10和電子注入層11和陰極12依次層合而成。換言之，發光元件1由膜狀的各層和電極構成，通過將空穴注入層4和空穴傳輸層 5和紅色發光層6和中間層7和藍色發光層8和綠色發光層9和電子傳輸層10和電子注 入層11和陰極12依次層合而層合得到的層合體15插入2個電極間(陽極3和陰極12之 間)而構成。對於這樣的發光元件1，通過從電源25向陽極3和陰極12施加驅動電壓，對於紅 色發光層6、藍色發光層8和綠色發光層9的各發光層，從陰極12側供給(注入)電子，並 且從陽極3側供給(注入)空穴。於是，在各發光層中，空穴和電子再結合，利用該再結合 時放出的能量而生成激子，激子返回基態時放出(發光)能量(螢光或磷光)。由此，發光 元件1發白色光。此外，陰極12形成膜狀，從發光元件1延伸，延伸的部位的一部分與後述的陰極端 子40和電子調整層41重疊而形成層。於是，發光裝置101，將其不包括電源25的全體設置在基板(未圖示)上，並且用 密封構件(未圖示)將其密封。基板支持陽極3、陽極端子43和陰極端子40等。本實施方式的發光元件1是從密 封構件側(與基板相反側，圖1中上側)取出光的構成(頂部發射型)，因此對基板和陽極 3不要求光透過性。作為基板，可以列舉實質上透明(無色透明、著色透明或半透明)的透明基板、或 不透明基板。作為基板為透明基板時的構成材料，可以列舉例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚萘 二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、環烯烴聚合物、聚醯胺、聚醚碸、聚甲基丙烯酸甲酯、聚碳酸酯、聚 芳酯這樣的樹脂材料，石英玻璃、鈉玻璃這樣的玻璃材料等，可以將這些中的1種或2種以 上組合使用。作為不透明基板，可以列舉例如由氧化鋁這樣的陶瓷材料構成的基板、在不鏽鋼 這樣的金屬基板的表面形成了氧化膜(絕緣膜)的基板、由樹脂材料構成的基板等。這樣的基板的平均厚度並無特別限定，優選為0. Imm 30mm，更優選為0. Imm IOmm0再有，發光元件1為從基板側取出光的構成(底部發射型)的情況下，對基板要求 光透過性，因此可以使用透明基板作為基板。再有，在基板上也可以具備具有電子迴路的電子迴路層，該電子迴路具備來自電 源的陽極端子43、向陰極端子40的配線、後述的開關元件24等。以下對發光裝置101的各部位進行說明。(陽極)
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陽極3是介由後述的空穴注入層4將空穴注入空穴傳輸層5的電極。作為該陽極 3的構成材料，優選使用功函數大、導電性優異的材料。作為陽極3的構成材料，可以列舉例如ITO(氧化銦錫)、IZO(氧化銦鋅)、Ιη303、 SnO2、含有Sb的SnO2、含有Al的ZnO等氧化物，Au、Pt、Ag、Cu或包含它們的合金等，可以將 這些中的1種或2種以上組合使用。這樣的陽極3的平均厚度並無特別限定，優選為IOnm 200歷，更優選為20nm IOOnm0(陰極)陰極12是介由後述的電子注入層11將電子注入電子傳輸層10的電極。作為該陰極12的構成材料，優選使用功函數小的材料。作為陰極12的構成材料，可以列舉例如Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、 Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含它們的合金等，可以將它們中的1種或2種以上組合(例如多層的
層合體等)使用。特別是使用合金作為陰極12的構成材料時，優選使用包含Ag、Al、Cu等穩定的金 屬元素的合金，具體地為MgAg、AlLi、CuLi等合金。通過使用該合金作為陰極12的構成材 料，能夠實現陰極12的電子注入效率和穩定性的提高。此外，這樣的情況下，Ag、Al、Cu等 穩定的金屬元素在合金中的含有率優選為1. Owt % 30wt %，更優選為3. Owt % 20wt %。 由此能夠更顯著地獲得上述的效果。此外，發光元件1為頂部發射型，因此對陰極12要求光透過性，陰極12成為光能 夠透過的程度的平均厚度。這樣的陰極12的平均厚度並無特別限定，優選為0. Inm lOOOnm，更優選為 0. 5nm 500nmo特別是頂部發射型的情況下，優選為0. 5nm lOnm，更優選為0. 5nm 5nm。此外，特別是底部發射型的情況下，優選為IOnm 500nm，更優選為50nm 300nmo(空穴注入層)空穴注入層4具有提高從陽極3的空穴注入效率的功能。作為該空穴注入層4的構成材料(空穴注入材料)，並無特別限定，可以列舉例如 酞菁銅、4，4，，4」-三(N，N-苯基-3-甲基苯基氨基)三苯胺(m-MTDATA)、下述化學式1所 示的N，N』 -雙(4-二苯基氨基-苯基)-N，N』 - 二苯基-聯苯-4-4』 - 二胺等。[化學式1] 這樣的空穴注入層4的平均厚度並無特別限定，優選為5nm 150nm，更優選為IOnm IOOnm0應予說明，該空穴注入層4或後述的空穴傳輸層5的任一個可省略。(空穴傳輸層)空穴傳輸層5具有將從陽極3介由空穴注入層4注入的空穴傳輸到紅色發光層6 的功能。該空穴傳輸層5的構成材料，可以將各種P型高分子材料、各種P型低分子材料單 獨或組合使用，可以列舉例如下述化學式2所示的化合物(N，N，N』，N』 -四-聯苯-3-基-聯 苯-4，4，_ 二胺)、N，N，_ 二 (1-萘基)-N，N，_ 二苯基-1，1，-二苯基-4，4，_ 二胺(α-NPD)、 Ν，Ν，- 二苯基-Ν，Ν，-雙(3-甲基苯基)-1，1，- 二苯基-4，4，- 二胺(TPD)等四芳基聯苯 胺衍生物、四芳基二氨基芴化合物或其衍生物(胺系化合物)等，可以將它們中的1種或2 種以上組合使用。[化學式2] 這樣的空穴傳輸層5的平均厚度並無特別限定，優選為IOnm 150nm，更優選為 IOnm IOOnm0應予說明，該空穴傳輸層5或前述的空穴注入層4的任一個可以省略。(紅色發光層)該紅色發光層(第1發光層)6含有發紅色(第1色)光的第1發光材料。通過這樣使用波長比較長的光作為第1色，可以使用最低空分子軌道(HOMO)和最 高佔有分子軌道(LUMO)的能級差(帶隙)比較小的發光材料。這樣帶隙比較小的發光材 料容易捕獲空穴、電子，容易發光。因此，通過在陽極3側設置紅色發光層6，能夠使帶隙大、 難以發光的藍色發光層8、綠色發光層9為陰極12側，使各發光層均衡地發光。作為這樣的紅色發光材料，並無特別限定，可以將各種紅色螢光材料、紅色磷光材 料的1種或2種以上組合使用。作為紅色螢光材料，只要發出紅色的螢光，並無特別限定，可以列舉例如下述化學 式3所示的二苯並_四苯基二茚並茈衍生物等茈衍生物、銪配合物、苯並吡喃衍生物、若 丹明衍生物、苯並噻噸衍生物、嚇啉衍生物、尼羅紅、2-(1，1_ 二甲基乙基)-6-(2-(2，3，6， 7-四氫-1，1，7，7-四甲基-1H，5H-苯並(ij)喹嗪-9-基)乙烯基)-4H-吡喃-4H-茚)丙 二腈(DCJTB)、4-( 二氰基亞甲基)-2_甲基_6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM) 作為紅色磷光材料，只要是發出紅色的磷光的材料，並無特別限定，可以列舉例 如銥、釕、鉬、鋨、錸、鈀等的金屬配合物，可以列舉這些金屬配合物的配體中的至少1個具 有苯基吡啶骨架、聯吡啶骨架、嚇啉骨架等的金屬配合物。更具體地，可以列舉三(1-苯 基異喹啉)銥、雙[2-(2，-苯並[4，5-α]噻吩基)吡啶鹽-N，C3，]銥(乙醯丙酮合物) (btp2Ir(acac))、2，3，7，8，12，13，17，18-AZS-12H，23H-卟啉-鉬(II)、雙[2_(2，-苯 並[4，5- α ]噻吩基)吡啶鹽-N，C3』 ]銥、雙(2-苯基吡啶)銥(乙醯丙酮合物)。此外，作為紅色發光層6的構成材料，除了上述的紅色發光材料以外，可以使用以 該紅色發光材料作為客體材料的主體材料(第1主體材料)。該主體材料具有如下功能 使空穴和電子再結合而生成激子，並且使該激子的能量向紅色發光材料遷移(Fiirster遷 移或Dexter遷移)，將紅色發光材料激發。這樣的第1主體材料例如可以以屬於客體材料 的紅色發光材料作為摻雜劑，在第1主體材料中摻雜而使用。作為這樣的第1主體材料，只要對使用的紅色發光材料發揮上述的功能，並無特 別限定，紅色發光材料包含紅色螢光材料時，可以列舉例如二苯乙烯基芳烯基衍生物、並四 苯衍生物、下述化學式4所示的蒽衍生物、2-叔丁基-9，10-二(2-萘基)蒽(TBADN)等蒽 衍生物，茈衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基胺衍生物、三(8-羥基喹啉)合鋁衍生 物(Alq3)等羥基喹啉系金屬配合物、三苯基胺的4聚體等三芳基胺衍生物、噁二唑衍生物、 下述化學式5所示的並四苯衍生物等並四苯及其衍生物、〉口一&衍生物、二咔唑衍生物、 低聚噻吩衍生物、苯並吡喃衍生物、三唑衍生物、苯並噁唑衍生物、苯並噻唑衍生物、喹啉衍 生物、4，4』 -雙(2，2』 - 二苯基乙烯基)聯苯(DPVBi)等，它們中可以單獨使用1種或者將 2種以上組合使用。此外，紅色發光材料包含紅色磷光材料時，作為第1主體材料，可以列舉例如3-苯 基_4-(1』 -萘基)-5-苯基咔唑、4，4』 -N, N』 - 二咔唑聯苯(CBP)等咔唑衍生物等，它們中 可以單獨使用1種或者將2種以上組合使用。[化學式4]
11 [化學式5] 紅色發光層6中含有第1主體材料時，紅色發光層6中的紅色發光材料的含量(摻 雜量)優選為0. Olwt% IOwt%，更優選為0. lwt% 5wt%。通過使紅色發光材料的含 量為這樣的範圍內，能夠使發光效率最優化，使後述的藍色發光層8、綠色發光層9的發光 量均衡，並且能夠使紅色發光層6發光。此外，紅色發光層6的平均厚度並無特別限定，優選為3nm 30歷，更優選為 5nm 20nm。由此能夠使發光元件1的各發光層均衡地發光。(中間層)中間層7在上述紅色發光層6和後述的藍色發光層8的層間與它們相接地設置。 此外，中間層7具有調節從藍色發光層8向紅色發光層6傳輸的電子的量的功能。此外，中 間層7具有調節從紅色發光層6向藍色發光層8傳輸的空穴的量的功能。此外，中間層7 具有阻止激子的能量在紅色發光層6和藍色發光層8之間遷移的功能。利用該功能，能夠 分別高效地使紅色發光層6和藍色發光層8發光。其結果能夠均衡地使各發光層發光，發 光元件1能夠發出目標色(本實施方式中為白色)的光，並且能夠實現發光元件1的發光 效率和發光壽命的提高。作為這樣的中間層7的構成材料，只要是中間層7能夠發揮上述的功能，並無特別 限定，可以使用例如具有傳輸空穴的功能的材料(空穴傳輸材料)、具有傳輸電子的功能的 材料(電子傳輸材料)等，特別優選使用具有傳輸空穴的功能的材料。
一般地，與電子相比，空穴的遷移率慢，通過使中間層7含有空穴傳輸材料，空穴 順利地從中間層7轉送到藍色發光層8，各發光層容易均衡地發光，發光元件1能夠確實地 通過目標色(白色)發光，並且發光效率優異。作為這樣的中間層7中使用的空穴傳輸材料，只要中間層7發揮上述的功能，並無 特別限定，可以使用例如上述的空穴傳輸材料中具有胺骨架的胺系材料，但優選使用聯苯 胺系胺衍生物。特別地，在聯苯胺系胺衍生物中，作為中間層7中使用的胺系材料，優選導入了 2 個以上芳香環基的材料，更優選四芳基聯苯胺衍生物。作為這樣的聯苯胺系胺衍生物，可 以列舉例如上述化學式2所示的化合物、N，N』 -雙(1-萘基)_N，N』 - 二苯基[1，1』 -聯 苯]-4，4，- 二胺(a-NPD)、N，N，N，，N，-四萘基-聯苯胺(TNB)等。這樣的胺系材料，一般地空穴傳輸性優異。因此，能夠將空穴由紅色發光層6介由 中間層7順利地轉送到藍色發光層8。此外，將空穴充分地供給到在各發光層中最難發光的 藍色發光層8，因此即使在陽極3和陰極12之間施加的電壓變化的情況下，各發光層的發光 平衡也不易變化。此外，特別地，作為中間層7的構成材料，優選除了空穴傳輸材料以外，還同時含 有電子傳輸材料。由此，中間層7具有電子傳輸性和空穴傳輸性。即，中間層7具有雙極性。 如果這樣中間層7具有雙極性，則能夠將空穴從紅色發光層6介由中間層7順利地轉送到 藍色發光層8，並且將電子從藍色發光層8介由中間層7順利地轉送到紅色發光層6。其結 果，能夠高效地將電子和空穴分別注入紅色發光層6和藍色發光層8使其發光。作為能夠用於中間層7的電子傳輸材料，只要中間層7發揮上述的功能，並無特別 限定，可以使用例如並苯系材料。並苯系材料的電子傳輸性優異，因此能夠將電子從藍色發 光層8介由中間層7順利地轉送到紅色發光層6。此外，並苯系材料對於激子的體制優異， 因此能夠防止或抑制中間層7因激子產生的劣化，其結果使發光元件1的耐久性優異。作為這樣的並苯系材料，可以列舉例如蒽衍生物、並四苯衍生物等。作為蒽衍生 物，可以列舉例如上述化學式4所示的蒽衍生物等。作為並四苯衍生物，可以列舉例如上述 化學式5所示的並四苯衍生物等。中間層7中同時含有空穴傳輸材料和電子傳輸材料時，中間層7中的空穴傳輸材 料的含量並無特別限定，優選為30wt % 95wt %，更優選為40wt % 90wt %，進一步優選 為 50wt% 80wt%。此外，中間層7中的並苯系材料的含量，並無特別限定，優選為5wt % 70wt %，更 優選為IOwt % 60wt%，進一步優選為20wt% 50wt%。將中間層7中的空穴傳輸材料的含量記為CH[wt% ]，將電子傳輸材料的含量記為 CE[wt% ]時，優選滿足0. 5彡CE/CE彡20的關係，更優選滿足1. 0彡CH/CE彡10的關係。由 此，能夠更確實地使中間層7對於載流子、激子的耐性優異，同時可以分別將電子和空穴注 入紅色發光層6和藍色發光層8而使其發光，使各發光層的發光平衡更為優異。此外，即使 向發光元件1施加的電壓變化的情況下，各發光層的發光平衡也變得更難變化。中間層7的平均厚度優選為5nm 40nm，更優選為IOnm 30nm。(藍色發光層)藍色發光層(第2發光層)8含有發出藍色(第2色)光的藍色發光材料(第2發光材料)。這樣通過使用波長比較短的光作為第2色，能夠使用帶隙比較大的發光材料。這 樣帶隙比較大的發光材料與帶隙比較小的發光材料相比，難以捕獲空穴、電子。但是，通過 將藍色發光層8配置在這樣的位置，能夠將空穴和電子充分地供給藍色發光層8，使藍色發 光層8充分地發光。此外，高效地將在中間層7和藍色發光層8的界面附近電子和空穴再 結合而生成的激子的能量用於藍色發光層8的發光。因此，各發光層能夠均衡地發光。此 外，即使施加於發光元件1的電壓微弱的情況下、電壓變化的情況下，各發光層的發光平衡 也變得難以變化。作為這樣的藍色發光材料，並無特別限定，可以將各種藍色螢光材料、藍色磷光材 料的1種或2種以上組合使用。作為藍色螢光材料，只要發出藍色的螢光，並無特別限定，可以列舉例如下述化學 式6所示的二苯乙烯基二胺系化合物等二苯乙烯基胺衍生物、熒蒽衍生物、芘衍生物、茈和 茈衍生物、蒽衍生物、苯並噁唑衍生物、苯並噻唑衍生物、苯並咪唑衍生物、屈衍生物、菲衍 生物、二苯乙烯基苯衍生物、四苯基丁二烯、4，4』_雙(9-乙基-3-咔唑亞乙烯基)-1，1』_聯 苯(BCzVBi)等，它們中可以將1種單獨使用或者將2種以上組合使用。[化學式6] 作為藍色磷光材料，只要發出藍色的磷光，則並無特別限定，可以列舉例如銥、釕、 鉬、鋨、錸、鈀等的金屬配合物。更具體地，可以列舉雙[4，6-二氟苯基吡啶鹽-N，C2』 ]-甲 基吡啶鹽-銥、三[2-(2，4_ 二氟苯基)吡啶鹽-N，C2，]銥、雙[2-(3，5_三氟甲基)吡啶 鹽-N，C2』 ]-甲基吡啶鹽-銥、雙(4，6- 二氟苯基吡啶鹽-N，C2』)銥(乙醯丙酮合物)。此外，作為藍色發光層8的構成材料，除了上述的藍色發光材料以外，可以使用以 該藍色發光材料作為客體材料的主體材料(第2主體材料)。作為能夠用於藍色發光層8 的第2主體材料，可以使用與上述的紅色發光層6的第1主體材料同樣的主體材料。藍色發光層8含有第2主體材料時，藍色發光層8中的藍色發光材料的含量(摻 雜量)優選為0. Iwt % 20wt%，更優選為2wt% 15wt%。通過使藍色發光材料的含量 為該範圍內，能夠使發光效率最優化，在獲得紅色發光層6、後述的綠色發光層9的發光量 的均衡的同時使藍色發光層8發光。此外，綠色發光層8的平均厚度並無特別限定，優選為5nm lOOnm，更優選為 IOnm 50nmo(綠色發光層)綠色發光層(第3發光層)9含有發綠色(第3色)光的綠色發光材料(第3發 光材料)。作為這樣的綠色發光材料，並無特別限定，可以將各種綠色螢光材料、綠色磷光材料中的1種或2種以上組合使用。作為綠色螢光材料，只要發出綠色的螢光，並無特別限定，可以列舉例如香豆素衍 生物、下述化學式7所示的N，N』 - 二甲基喹吖啶酮等喹吖啶酮衍生物、9，10_雙[(9-乙 基-3-咔唑)-亞乙烯基]-蒽等蒽衍生物、熒蒽衍生物等，它們中可以單獨使用1種或者將 2種以上組合使用。[化學式7] 作為綠色磷光材料，只要發出綠色的磷光，則並無特別限定，可以列舉例如銥、釕、 鉬、鋨、錸、鈀等金屬配合物。其中，優選這些金屬配合物的配體中的至少1個具有苯基吡啶 骨架、聯吡啶骨架、嚇啉骨架等的金屬配合物。更具體地，可以列舉FAC-三(2-苯基吡啶) 銥(IHppy) 3)、雙(2-苯基吡啶鹽-N，C2 』)銥(乙醯丙酮合物)、FAC_三[5-氟-2-(5-三 氟甲基-2-吡啶)苯基-C，N]銥。此外，綠色發光層9可以含有主體材料(第3主體材料)。作為綠色發光層9的第 3主體材料，可以使用與上述的紅色發光層6的主體材料相同的主體材料。綠色發光層9含有第3主體材料時，綠色發光層9中的綠色發光材料的含量(摻 雜量)優選為0. 01wt% 20wt%，更優選為Iwt % 15wt%。通過使綠色發光材料的含量 為該範圍內，能夠使發光效率最優化，在獲得紅色發光層6、藍色發光層8的發光量的均衡 的同時使綠色發光層9發光。此外，綠色發光層9的平均厚度並無特別限定，優選為5nm lOOnm，更優選為 IOnm 50nmo(電子傳輸層)電子傳輸層10具有將由陰極12介由電子注入層11注入的電子傳輸到綠色發光 層9的功能。作為電子傳輸層10的構成材料(電子傳輸材料)，可以列舉例如下述化學式9所 示的三(8-羥基喹啉)合鋁(Alq3)等以8-羥基喹啉乃至其衍生物為配體的有機金屬配合 物、噁二唑衍生物、茈衍生物、吡啶衍生物、嘧啶衍生物、喹喔啉衍生物、二苯基醌衍生物、硝 基取代芴衍生物等，可以將這些中的1種或2種以上組合使用。[化學式8]
15 電子傳輸層10的平均厚度並無特別限定，優選為Inm lOOnm，更優選為5nm 50nmo(電子注入層)電子注入層11具有使來自陰極12的電子注入效率提高的功能。本實施方式中，電子注入層11，在將後述的電子調整層41延長、在電子調整層41 的厚度方向電子調整層41和發光層重複的部分，形成電子注入層11。換言之，電子調整層 41的一部分兼作電子注入層11。由此，能夠一次同時形成電子調整層41和電子注入層11， 因此能高效地製造發光裝置101。作為該電子注入層11的構成材料(電子注入材料)，可以列舉例如各種無機絕緣 材料、各種無機半導體材料。作為這樣的無機絕緣材料，可以列舉例如鹼金屬硫屬化物(氧化物、硫化物、硒化 物、碲化物)、鹼土類金屬硫屬化物、鹼金屬的滷化物和鹼土類金屬的滷化物等，可以將它們 中的1種或2種以上組合使用。通過以它們為主材料構成電子注入層，能夠進一步使電子 注入性提高。特別是鹼金屬化合物(鹼金屬硫屬化物、鹼金屬的滷化物等)的功函數非常 小，通過使用其構成電子注入層11，發光元件1得到高亮度。作為鹼金屬硫屬化物，可以列舉例如Li20、Li0、Na2S、Na2Se、Na0等。作為鹼土類金屬硫屬化物，可以列舉例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、MgO、CaSe等。作為鹼金屬的滷化物，可以列舉例如CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl等。作為鹼土類金屬的滷化物，可以列舉例如CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等。此外，作為無機半導體材料，可以列舉例如含有Li、Na、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、 Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少1種元素的氧化物、氮化物或氧化氮化物等，可以將這些中 的1種或2種以上組合使用。特別地，本實施方式中，電子注入層11是將電子調整層41延長而形成的，因此由 與電子調整層41相同的材料構成。由此，即使電子調整層41的一部分沒有兼作電子注入 層11的情況下，同時形成電子注入層11和電子調整層41也變得容易。電子注入層11的平均厚度並無特別限定，優選為0.2nm lOnm，更優選為 0. 5nm 5nm。(電源)電源25介由陽極端子43和陰極端子40在陽極3和陰極12之間施加驅動電壓。 電源25供給發光所需的驅動電壓的電。(陽極端子)陽極端子43與電源25連接，將從電源25供給的空穴介由驅動用電晶體24向陽極3供給。作為陽極端子43的構成材料，可以列舉例如Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、 Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含它們的合金等，可以將它們中的1種或2種以上組合(例如， 多層的層合體等)使用。(陰極端子)陰極端子40設置在基板上與發光元件1分離的部位並且與電子調整層41相接， 與電源25電連接。陰極端子40將由電源25供給的電子向陰極12供給。作為陰極端子40的構成材料，可以列舉例如Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、 Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb或包含它們的合金等，可以將它們中的1種或2種以上組合(例如， 多層的層合體等)使用。(開關元件)此外，通過開關元件24進行向發光元件1施加的驅動電壓的控制。開關元件24 是驅動用電晶體，設置在陽極3和電源25之間，通過動作，使陽極3和電源25導通。此外， 開關元件24，通過解除動作，將陽極3和電源25的導通解除。即，開關元件24控制陽極3 和陰極12之間施加的驅動電壓的大小。(電子調整層)此外，在陰極端子40和陰極12之間設置有含有具有絕緣性的材料而構成的電子 調整層41以與陰極端子40和陰極12相接。此外，陰極12和陰極端子40介由電子調整層 41連接。這樣的電子調整層41具有調整由陰極端子40向陰極12供給的電子的量的功能。本發明在上述方面具有特徵。S卩，將開關元件24的驅動解除時，陽極3和陰極端子40之間本來設定為未施加電 壓。但是，實際上，在陽極3和陰極端子40之間施加微弱的電壓。在這樣的狀況下，對於以 往的發光裝置，在陰極和陽極之間施加微弱的電壓，發光元件容易發光。因此，以往的發光 裝置容易產生浮黑現象的問題。與此相對，在發光裝置101中，由於電子調整層41含有具有絕緣性的材料，成為陰 極端子40和陰極12之間的電阻，其結果，在陽極3和陰極端子40之間施加了微弱的電壓 的情況下，電子調整層41能防止電子從陰極端子40向陰極12移動。其結果，在上述的狀 況下，防止在陽極3和陰極12之間施加微弱的電壓，防止發光元件1微弱地發光。即，防止 非本意的浮黑現象發生。此外，電子調整層41在其厚度方向，其一部分與陰極端子40重複地設置。由此， 電子調整層41能更確實地從陰極端子40接受電子，並且能夠調整向陰極12供給的電子的 量，能夠防止浮黑現象，發光時，能夠適當地將電子供給陰極12。此外，這樣的電子調整層41，在開關元件24驅動，而要在陽極3和陰極12之間施 加驅動電壓時，具有防止電子從陰極端子40向陰極12移動的程度的絕緣性。由此，能適當 地防止浮黑現象。此外，電子調整層41，在開關元件24使陽極3和陰極12之間施加的電壓停止時， 具有防止電子從陰極端子40向陰極12移動的程度的絕緣性。由此，防止浮黑現象，同時使 發光元件1發光時，高效地從陰極端子40向陰極12供給電子，發光元件1適當地發光。具體地，電子調整層41具有電子能夠利用空穴注入效應從陰極端子40通過到陰極12的程度的平均厚度。更具體地，電子調整層41的平均厚度優選為0. 2nm lOnm，更優選為0. 5nm 5nm。由此，要在陽極3和陰極12之間施加驅動電壓時，電子能夠利用空穴注入效應介由電 子調整層41從陰極端子40向陰極12高效地移動，並且通過開關元件24停止在陽極3和 陰極12之間施加電壓，在陽極3和陰極端子40之間施加微弱的電壓時，防止電子通過電子 調整層41。電子調整層41隻要含有具有絕緣性的材料，並無特別限定，可以列舉例如鈦酸鋯 酸鉛、鈦酸鋇等強介電體，Li20、Li0、Na0等鹼金屬氧化物，CsF、LiF、NaF、KF、LiCl、KCl、NaCl 等鹼金屬滷化物，CaO、BaO、SrO、BeO、MgO 等鹼土類金屬氧化物，CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2 等鹼土類金屬滷化物等，可以將它們中的1種或2種以上組合使用。這些材料具有足夠高 的絕緣性，並且形成比較薄的膜時，如果施加驅動電壓，則電子能夠利用霍耳效應通過。艮口， 能適當地抑制浮黑的發生，並且在驅動電壓施加時，發光元件1適當地發光。上述中，具有絕緣性的材料，優選包含Li20、Li0、LiF等鋰化合物，更優選包含LiF。 由此，上述的效果變得更顯著。(輔助陰極)此外，在陰極12的電子調整層41的相反側的面，在陰極12的厚度方向上與陰極 端子40重複並且不與發光元件1重複的位置上設置有輔助陰極42。輔助陰極42比陰極 12的導電性高，具有輔助陰極12的電子的傳輸的功能。即，對於陰極12要求向發光元件1 的層合體15的電子注入性，因此通過層合體15的構成，不能夠使用導電性足夠高的材料， 有時發光裝置101全體的驅動電壓變得比較高，但通過輔助陰極42輔助陰極12的電子的 傳輸，能夠使發光裝置101全體的驅動電壓比較低。其結果，停止陰極12和陽極3之間施 加電壓時，陰極端子40和陽極3之間施加的電壓變得更小，因此能適當地防止浮黑現象。此外，輔助陰極42在其厚度方向與發光元件1不重複，配置到陰極12的發光元件 1附近。由此，輔助陰極42能夠更高效地輔助陰極12的電子的傳輸，能夠使發光裝置101 的驅動電壓更低。此外，輔助陰極42與陰極12接觸地配置。由此，輔助電極42能夠更高效地輔助 陰極12的電子的傳輸，能夠使發光裝置101的驅動電壓更低。作為構成輔助陰極42的材料，只要是導電性比構成陰極12的材料高的材料，並無 特別限定，可以列舉例如Ag、Cu、Al或含有它們的合金等，可以將它們中的1種或2種以上 組合(例如多層的層合體等)使用。此外，輔助陰極42的平均厚度並無特別限定，優選為IOnm 500nm，更優選為 IOOnm 300nm。由此，輔助陰極42能夠更高效地輔助陰極12的電子的傳輸，並且能夠防 止輔助陰極42過厚，發光裝置101的厚度過度變大。(密封構件)密封構件以覆蓋除電源25以外的發光裝置101的各構件的方式設置，具有氣密地 將它們密封，阻隔氧、水分的功能(未圖示)。通過設置密封構件，獲得發光裝置101的可靠 性的提高、變質·劣化的防止(耐久性提高)等效果。作為密封構件的構成材料，可以列舉例如Al、Au、Cr、Nb、Ta、Ti或包含它們的合 金、氧化矽、各種樹脂材料等。再有，使用具有導電性的材料作為密封構件的構成材料時，為了防止短路，在密封構件和陽極3、層合體15、陰極12、陰極端子40、陽極端子43和輔助陰 極42之間，根據需要優選設置絕緣膜。此外，密封構件可以作為平板狀，與基板對向，用例如熱固性樹脂等密封材料密封 它們之間。根據以上構成的發光裝置101，陰極端子40和陰極12介由電子調整層41連接，從 而設定為開關元件24使向發光元件1施加驅動電壓停止時，即使在陰極端子40和陽極3 之間施加了微弱的電壓，也能夠防止電子調整層41從陰極端子40向陰極12輸送電子。其 結果，設定為開關元件24使向發光元件1施加電壓停止時，可以防止發光元件1發光，而防 止浮黑現象。因此，發光裝置101可很好地適用於圖像顯示。特別地，通過使發光裝置101的電子調整層41的平均厚度在上述範圍內，從而能 適當地防止浮黑現象，並且將開關元件24驅動而對陰極12和陽極3施加驅動電壓時，電子 調整層41能夠適當地使電子從陰極端子40移動到陰極12，發光元件1能夠適當地發光。此外，特別是在本實施方式中，發光元件1具有多個發光層。一般地，具有多個發 光層的發光元件的驅動電壓容易升高，因此電源輸出的電壓也容易變高，因此，容易產生浮 黑現象。但是，本發明中，通過具有電子調整層41，即使發光元件1具有多個發光層，也能適 當地防止浮黑現象。此外，特別是在本實施方式中，多個發光層發出彼此不同顏色的光。以往，發生浮 黑現象時，多個發光層中，放出波長更長的光的發光層容易發光，浮黑現象時有時從發光元 件放出目標以外的顏色。特別地，作為發光元件全體從多個發光層整體發出白色光時，這樣 的問題變得顯著。但是，本發明中，由於能防止浮黑現象自身，因此這樣的問題得到防止。接著，對本發明的發光裝置的製造方法進行說明。本發明的發光裝置的製造方法具有在基板上形成陽極3和陰極端子40的工序， 在陽極3上形成通過施加電壓而發光的發光層的工序，以平視下與發光層和陰極端子40重 復的方式形成含有具有絕緣性的材料的電子調整層41的工序，和在電子調整層41上形成 陰極的工序。此外，電子調整層41，如上所述，調節從陰極端子40向陰極12供給的電子的 量，並且起促進電子從陰極12向發光層注入的電子注入層11的作用而構成。由此，能夠高效地製造上述的發光裝置101。特別地，電子調整層41的一部分起電 子注入層11的作用而構成，從而能夠一次地形成電子注入層11和電子調整層41，因此生產 性優異。以下詳細地說明。[1]首先，準備基板，形成陽極3。再有，根據需要可以在該基板上、陽極3下並且 在每個規定的各像素形成驅動用的電晶體電路。陽極3可以使用例如等離子體CVD、熱CVD這樣的化學蒸鍍法(CVD)、真空蒸鍍、濺 射等乾式鍍敷法、電鍍等溼式鍍敷法、溶射法、溶膠·凝膠法、MOD法、金屬箔的接合等而形 成。[2]接著，在基板上的與陽極3分離的部位形成陰極端子40。陰極端子40可以使用例如等離子體CVD、熱CVD這樣的化學蒸鍍法(CVD)、真空蒸 鍍、濺射等乾式鍍敷法、電鍍等溼式鍍敷法、溶射法、溶膠·凝膠法、MOD法、金屬箔的接合等 而形成。
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[3]接著，在陽極3上形成空穴注入層4。空穴注入層4，例如，採用使用了真空蒸鍍等乾式鍍敷法等的氣相法而形成。此外，空穴注入層4，例如，也可以通過將空穴注入材料溶解於溶劑或者分散於分 散介質而成的空穴注入層形成用材料供給到陽極3上後，進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質) 而形成。作為空穴注入層形成用材料的供給方法，也可以使用例如旋塗法、輥塗法、噴墨印 刷法等各種塗布法。通過使用該塗布法，能夠比較容易地形成空穴注入層4。作為用於空穴注入層形成用材料的調製的溶劑或分散介質，可以列舉例如各種無 機溶劑、各種有機溶劑或者包含它們的混合溶劑等。再有，可通過例如大氣壓或減壓氣氛中的放置、加熱處理、非活性氣體的噴射等來 進行乾燥。此外，在本工序之前，可以在陽極3的上面實施氧等離子體處理。由此能夠進行在 陽極3的上面賦予親液性，將陽極3的上面附著的有機物除去(洗滌)，調整陽極3的上面 附近的功函數等。其中，作為氧等離子體處理的條件，優選為例如等離子體功率100 800W左右、氧 氣流量50 lOOmL/min左右、被處理構件(陽極3)的輸送速度0. 5 lOmm/sec左右、基 板的溫度70 90°C左右。[4]接著，在空穴注入層4上形成空穴輸送層5。空穴傳輸層5可以採用例如使用真空蒸鍍等的乾式鍍敷法等的氣相法形成。此外，也可以通過將空穴傳輸材料溶解於溶劑或者分散於分散介質而成的空穴傳 輸層形成用材料供給到空穴注入層4上後，進行乾燥(脫溶劑或脫分散介質)而形成。[5]接著，在空穴傳輸層5上形成紅色發光層6。紅色發光層6可以採用例如使用真空蒸鍍等的乾式鍍敷法等的氣相法形成。[6]接著，在紅色發光層6上形成中間層7。中間層7可以採用例如使用真空蒸鍍等的乾式鍍敷法等的氣相法形成。[7]接著，在中間層7上形成藍色發光層8。藍色發光層8可以採用例如使用真空蒸鍍等的乾式鍍敷法等的氣相法形成。[8]接著，在藍色發光層8上形成綠色發光層9。綠色發光層9可以採用例如使用真空蒸鍍等的乾式鍍敷法等的氣相法形成。[9]接著，在綠色發光層9上形成電子傳輸層10。電子傳輸層10可以採用例如使用真空蒸鍍等的乾式鍍敷法等的氣相法形成。此外，電子傳輸層10也可以通過例如將電子傳輸材料溶解於溶劑或者分散於分 散介質而成的電子傳輸層形成用材料供給到綠色發光層9上後，進行乾燥(脫溶劑或脫分 散介質)而形成。[10]接著，從電子傳輸層10上到陰極端子40上連續地形成電子調整層41。再有，本實施方式中，電子調整層41的一部分兼作電子注入層11，在電子調整層 41的形成的同時，在電子傳輸層10上一次地形成電子注入層11。電子調整層41採用例如使用了真空蒸鍍、濺射等乾式鍍敷法等的氣相法、無機微 粒油墨的塗布和燒制等形成。
[11]接著，在電子調整層41上形成陰極12。陰極12可通過使用例如真空蒸鍍法、濺射法、金屬箔的接合、金屬微粒油墨的塗 布和燒制等形成。[12]接著，從以平視下與陰極12上的陰極端子40重複的位置到陽極3附近的部 位，以與陽極3不重複的方式形成輔助陰極42。輔助陰極42可以使用例如真空蒸鍍法、濺射法、金屬箔的接合、金屬微粒油墨的 塗布法形成。[13]接著，將陽極端子43和陰極端子40與電源25連接。[14]最後，被覆密封構件34以將得到的發光元件1、陰極12、電子調整層41和輔 助陰極42覆蓋，與基板接合。經過以上的工序，得到具備發光元件1的發光裝置101。再有，開關元件24、陽極端子43和其他必要的配線等可以預先作為基板的一部分 而形成。以上說明的發光裝置101可以作為例如光源等使用。此外，通過將多個發光元件 1配置為矩陣狀，能夠構成顯示器裝置(本發明的顯示裝置)。再有，作為顯示器裝置的驅動方式，並無特別限定，可以是有源矩陣方式、無源矩 陣方式的任一種。下面，對應用了本發明的顯示裝置的顯示器裝置的一例進行說明。(顯示裝置)圖2所示的顯示器裝置(顯示裝置)100具有具備多個發光元件1K、1G, Ib的發光 裝置101Α，具有與各發光元件lK、le、lB對應設置的濾光器部19K、19e、19B的濾色器102。這樣的顯示器裝置100，多個發光元件1K、1G, Ib和多個濾光器部19K、19e、19B與子 像素100K、100e、100B對應地設置，構成頂部發射構造的顯示屏。再有，本實施方式中對於採用了有源矩陣方式作為顯示器裝置的驅動方式的實例 進行了說明，但也可以採用無源矩陣方式。如圖2和圖3所示，發光裝置IOlA具有基板21、多個陽極3、陰極12、層合體15、 多個開關元件24、2個陰極端子40和多個陽極端子43。此外，將基板21平視時，包含各陽 極3、陰極12而被各陽極3和陰極12夾持的各部分分別構成發光元件lK、le、lB。此外，如 圖3所示，在基板21的中央附近設置由點A、B、C、D包圍的大致長方形的發光區域50，在基 板21上的發光區域50內將各發光元件lK、le、lB配置為矩陣狀(行列狀)。基板21支持多個發光元件lK、le、lB*多個開關元件24。各開關元件24與各發光元件「、^、「對應地設置，是用於驅動各發光元件lK、le、 Ib的驅動用電晶體。這樣的各開關元件24具有由矽構成的半導體層241、在半導體層241上形成的 柵絕緣層242、在柵絕緣層242上形成的柵電極243、源電極244和漏電極245。開關元件24，通過將電壓施加於柵電極243，進行動作，將源電極244和漏電極245 導通。此外，通過調節施加於柵電極243的電壓，能夠調節流過源電極244和漏電極245的 電流，乃至能夠調節施加於發光元件lK、le、lB的電壓。形成用絕緣材料構成的平坦化層22以將這樣的多個開關元件24覆蓋。
在平坦化層22上，在發光區域50內，將反射膜32、防腐蝕膜33、陽極3、層合體15、 陰極12、密封部件34依次層合。將多個陽極3配置為平視下為矩陣狀，構成像素電極，通過導電部(配線)27與各 開關元件24的漏電極245電連接。此外，陰極12成為各發光元件lK、le、lB的共通電極，陰極12以平視下與陰極端子 40交叉的方式其長邊方向從發光區域50而被延長。換言之，陰極12的長邊方向比發光區 域50長，成為由點E、F、G、H圍成的長方形。此外，陰極12介由電子調整層41與陰極端子 40電連接。此外，層合體15，除了電子調整層41以外，以平視下設置在發光區域50內。此外， 電子調整層41以平視下與後述的陰極端子40交叉，與陰極端子40接觸的方式其長邊方向 從發光區域50而被延長，本實施方式中，形成與陰極12相同的形狀。此外，以平視下，在配置有各陽極3的部位中，反射膜32、防腐蝕膜33、陽極3、層合 體15和陰極12構成各發光元件1K、1G、1B。再有，發光元件le、lB的構成與發光元件Ik的構成相同。此外，圖2中，關於與圖 1同樣的構成，標記相同符號。此外，反射膜32的構成(特性)可以根據光的波長，在發光 元件lK、le、lB間不同。此外，在鄰接的發光元件lK、le、lB之間設置隔壁31。此外，如圖3所示，以平視下在發光區域50的長邊方向的兩側，與發光區域50垂 直地設置大致長方形的陰極端子40。陰極端子40與電子調整層41相接，介由電子調整層 41與陰極12連接。此外，在陰極12上以平視下，多個輔助陰極42分別通過發光區域50，與2個陰極 端子40重複的方式，並且設置在與發光區域50的發光元件lK、le、lB不重複的位置。這樣構成的發光裝置IOlA介由用環氧樹脂等熱固性樹脂構成的樹脂層35，將濾 色器102接合。濾色器102具有基板20、多個濾光器部19K、19G、19B和遮光層36。基板(密封基板)20支持各濾光器部191；、19(；、1禮和遮光層36。基板20使用透明基板。作為這樣的基板20的構成材料，只要基板20具有光透過性，並無特別限定，可以 使用與上述的基板21的構成材料同樣的材料。濾光器部19K、19C、19B對應於發光元件1K、1C、1B而設置。濾光器部1禮將來自發光元件Ik的白色光Wk轉換為紅色。此外，濾光器部風將 來自發光元件Ie的白色光We轉換為綠色。此外，濾光器部1禮將來自發光元件Ib的白色光 Wb轉換為藍色。通過將這樣的濾光器部19K、19e、19b與發光元件1K、1G> Ib組合使用，可以顯 示全色圖像。鄰接的濾光器部191；、19(；、1禮相互之間形成有遮光部36。該遮光部36具有防止非 意圖的子像素100K、100e、100B發光的功能。這樣的顯示器裝置100(本發明的顯示裝置)使用上述的發光裝置，因而可以防止 浮黑現象，能夠顯示高品位的圖像的可靠性高。再有，以上說明的顯示器裝置100可以是單色顯示。
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此外，以上說明的顯示器裝置100 (本發明的顯示裝置)，可以組裝到各種電子設 備中。圖4是表示應用了本發明的電子設備的移動型(或筆記本型)的個人電腦的構成 的立體圖。該圖中，個人電腦1100由具有鍵盤1102的主體部1104和具有顯示部的顯示單元 1106構成，顯示單元1106對於主體部1104介由鉸鏈結構部被可旋轉地支持。該個人電腦1100中，顯示單元1106具備的顯示部由上述顯示器裝置100構成。圖5是表示應用了本發明的電子設備的行動電話機(也包括PHS)的構成的立體 圖。該圖中，行動電話機1200具有多個操作按鈕1202、受話口 1204和送話口 1206以
及顯示部。行動電話機1200中，該顯示部由上述的顯示器裝置100構成。圖6是表示應用了本發明的電子設備的數位相機的構成的立體圖。再有，該圖中 對於與外部設備的連接也簡單地進行了表示。其中，通常的照相機通過被攝體的光像將銀鹽照相膠捲感光，而數位相機1300通 過CCD(電荷耦合器件)等攝像元件將被攝體的光像進行光電轉換，生成攝像信號(圖像信 號)。在數位相機1300中殼體(軀體)1302的背面設置顯示部，成為基於C⑶產生的攝 像信號進行顯示的構成，起將被攝體表示為電子圖像的取景器的作用。數位相機1300中，該顯示部由上述的顯示器裝置100構成。殼體的內部設置有電路基板1308。該電路基板1308設置有能夠存儲(記憶)攝 像信號的存儲器。此外，在殼體1302的正面側(圖示的構成中的背面側)設置有包含光學透鏡(攝 像光學系)、CXD等的受光單元1304。攝影者確認在顯示部顯示的被攝體像，將快門按鈕1306按下，則此時刻的CXD的 攝像信號傳送、存儲到電路基板1308的存儲器。此外，該數位相機1300中，在殼體1302的側面設置有視頻信號輸出端子1312和 數據通信用的輸入輸出1314。此外，如圖所示，根據需要在視頻信號輸出端子1312連接有 電視監視器1430，在數據通信用的輸入輸出端子1314連接有個人電腦1440。此外，成為通 過規定的操作使儲存在電路基板1308的存儲器的攝像信號輸出到電視監視器1430、個人 電腦1440的構成。再有，本發明的電子設備除了圖4的個人電腦(移動型個人電腦)、圖5的移動電 話機、圖6的數位相機以外，還可應用於例如電視機、攝像機、取景器型、監視器直視型錄像 機、膝上型個人電腦、導航裝置、呼機、電子筆記本(也包含帶有通信功能)、電子詞典、電 腦、電子遊戲機、文字處理機、工作站、電視電話、防範用電視監視器、電子雙眼鏡、POS終端、 具有觸控螢幕的設備(例如金融機構的取款機、自動售票機)、醫療設備(例如電子體溫計、血 壓計、血糖計、心電顯示裝置、超聲波診斷裝置、內視鏡用顯示裝置)、魚群探測器、各種測定 設備、儀表類(例如車輛、航空器、船舶的儀表類)、飛行模擬器、其他各種監視器類、投影儀 等投射型顯示裝置等。
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以上基於圖示的實施方式對本發明的發光裝置、發光裝置的製造方法、顯示裝置 和電子設備進行了說明，但本發明並不限於這些。例如，上述的實施方式中，發光裝置具有將陰極端子、電子調整層、陰極、陰極端子 依次層合的構成，但並不限於此。例如，發光裝置可以形成圖7 圖11這樣的構成。圖7中，發光裝置IOlB與圖1所示的發光裝置101相比，省略了輔助陰極。圖8中，發光裝置IOlC中，陰極12A在其厚度方向未與陰極端子40重複，與電子 調整層41比較，從發光元件1延長的部分變小。此外，輔助陰極42A在電子調整層41的陰 極端子40的相反側與電子調整層41相接地設置，其一端與陰極12A在其厚度方向重複，同 時接觸。圖9中，在發光裝置IOlD中，輔助陰極42B在電子調整層41的陰極端子40的相 反側與電子調整層41相接地設置。此外，陰極12B以覆蓋陰極端子40相反側的電子調整 層41和輔助陰極42的方式設置。圖10中，在發光裝置IOlE中，將輔助陰極42C插入電子調整層41和陰極端子40 之間。圖11中，發光裝置IOlF中，電子調整層41A和電子注入層IlA不連接。這種情況 下，電子調整層41和電子注入層IlA各自為不同的層，可以分別使用適合各層的材料。以上的發光裝置IOlB IOlF也產生與上述的發光裝置101、IOlA同樣的效果。再 有，圖7 11中，對於與發光裝置101、101A同樣的構成，標記相同的符號。此外，例如，在上述的實施方式中，對於各發光元件具有3層的發光層進行了說 明，但發光層可以是1層、2層或4層以上。此外，作為發光層的發光色，並不限定於上述的 實施方式的R、G、B。即使發光層為2層或4層以上的情況下，通過適當設定各發光層的發 光光譜，也能夠發出白光。例如，發光層為2層的情況下，通過將藍色的發光層和黃色的發 光層組合，能夠發白色光。此外，例如，在上述的實施方式中，對於發光元件整體發白色光進行了說明，但並 不限定於此，發光元件可以發任何顏色光。此外，上述的實施方式中，發光元件以具有中間層的發光元件進行了說明，但並不 限定於此，可以省略中間層。此外，根據需要可以將中間層適當地設置在各發光層間。此外，上述的實施方式中，發光元件以從基板的相反側取出光的構成(頂部發射 型)進行了說明，但並不限定於此，發光元件可以是從基板側取出光的構成(底部發射型)。實施例以下對本發明的具體實施例進行說明。1.發光裝置的製造(實施例)首先，準備配置有開關元件、反射層、(電蝕)保護層、陽極端子和其他必要的 配線的頂部發射用的平均厚度為0. 5mm的透明玻璃基板。接著，在該基板上採用濺射法形 成平均厚度80nm的ITO電極(陽極)以與陽極端子連接。然後，將基板依次浸漬於丙酮、2-丙醇，用純水超聲波洗滌後，實施氧等離子體處理。
接著，在基板上的與陽極和陽極端子分離的部位形成平均厚度100nm的陰極端子。陰極端子採用濺射法形成。 接著，在ITO電極上採用真空蒸鍍法蒸鍍上述化學式1所示的N，N』 -雙-(4- 二 苯基氨基-苯基)-N, N』 - 二苯基-聯苯-4，4』 - 二胺，形成平均厚度50nm的空穴注入層。接著，在空穴注入層上採用真空蒸鍍法蒸鍍上述化學式2所示的N，N』 -雙 (1-萘基)_N，N，- 二苯基[1，1，-聯苯]_4，4，- 二胺(α-NPD)，形成平均厚度20nm的空 穴傳輸層。接著，在空穴傳輸層上採用真空蒸鍍法蒸鍍紅色發光層的構成材料，形成平均 厚度IOnm的紅色發光層(第1發光層)。作為紅色發光層的構成材料，使用上述化學式3 所示的二苯並_四苯基二茚並茈衍生物作為紅色發光材料(客體材料)，使用上述化學式5 所示的雙聯苯-並四苯衍生物作為主體材料。此外，紅色發光層中的發光材料(摻雜劑) 的含量(摻雜濃度)為1.0wt%。接著，在紅色發光層上採用真空蒸鍍法賦予中間層的構成材料，形成平均厚度 IOnm的中間層。作為中間層的構成材料，使用上述化學式2所示的化合物和上述化學式 4所示的蒽衍生物，使中間層中的材料的使用比例以重量比計為上述化學式2所示的化合 物上述化學式4所示的蒽衍生物=4 6。接著，在中間層上採用真空蒸鍍法蒸鍍藍色發光層的構成材料，形成平均厚度 20nm的藍色發光層(第2發光層)。作為藍色發光層的構成材料，使用上述化學式7所示 的二苯乙烯基二胺系化合物作為藍色發光材料，使用上述化學式4所示的蒽衍生物作為主 體材料。此外，藍色發光層中的藍色發光材料(摻雜劑)的含量(摻雜濃度)為10.0wt%。接著，在藍色發光層上採用真空蒸鍍法蒸鍍綠色發光層的構成材料，形成平均 厚度IOnm的綠色發光層(第3發光層)。作為綠色發光層的構成材料，使用上述化學式8 所示的喹吖啶酮衍生物作為綠色發光材料(客體材料)，使用上述化學式4所示的蒽衍生 物作為主體材料。此外，綠色發光層中的綠色發光材料(摻雜劑)的含量(摻雜濃度)為 10. Owt %。接著，在綠色發光層上採用真空蒸鍍法形成上述化學式9所示的三(8-羥基喹 啉)合鋁(Alq3)，形成平均厚度IOnm的電子傳輸層。接著，在電子傳輸層上和陰極端子上連續地採用真空蒸鍍法形成氟化鋰 (LiF)膜，形成平均厚度Inm的電子調整層。此時，作為電子調整層的一部分，在電子傳輸層 上形成了電子注入層。接著，在電子調整層上採用真空蒸鍍法形成MgAg膜。由此，形成由MgAg構成 的平均厚度IOnm的陰極。接著，從陰極上的與陰極端子重複的位置到陽極附近的部位，以不與陽極重 復的方式採用真空蒸鍍法形成Al膜。由此，形成了由Al構成的平均厚度IOOnm的輔助陰 極。接著，為了將形成的各層覆蓋，被覆玻璃制的保護蓋(密封構件)，用環氧樹 脂固定，進行密封。通過以上的工序，製造發光元件發白色光的圖1所示的發光裝置。
(比較例)在上述的實施例的工序中，不進行電子調整層的形成，在電子傳輸層上採用 真空蒸鍍法形成氟化鋰(LiF)膜，形成平均厚度Inm的電子注入層。此外，在上述的實施例的工序中，從電子注入層到陰極端子上連續地採用真 空蒸鍍法形成MgAg膜。由此，形成由MgAg構成的平均厚度IOnm的陰極。除以上的2點以外，與上述實施例同樣地製造發光裝置。2.評價2-1.浮黑現象的評價實施例和比較例的發光裝置中，在使用直流電源製作的發光裝置(屏)的陰極端 子和陽極端子之間施加2. 5V的電壓，使用亮度計測定亮度(cd/m2)。再有，上述的電壓值在 開關元件將在陰極端子和陽極端子間施加電壓停止時(顯示黑時)，假定為在陰極端子和 陽極端子間施加了微弱電壓時流過的電流值。此外，與上述評價的同時，測定從各發光元件放出的光的光譜(發光光譜)和色度 (χ，y)。其結果，實施例的發光裝置中，亮度為0.004cd/m2，色度(x,y)為(0. 59，0. 40)。而 比較例的發光裝置中，亮度為0.02cd/m2，色度(x，y)為(0.65，0.33)。可見，流過比較小的 電流時，與比較例的發光裝置相比，實施例的發光裝置抑制了浮黑現象。施加了 8. OV的電壓時，實施例、比較例均是亮度為約800cd/m2，色度(x，y)為 (0. 51,0. 25)。再有，實際上屏(發光裝置)中設定為能夠最大亮度500cd/m2顯示，結果對於 TFT電路全體需要13. OV的電壓。此時，在開發屏(實施例的發光裝置)中暗處對比度為 50000 1。在以往屏(比較例的發光裝置)中為3000 1。
2權利要求
一種發光裝置，其特徵在於，具有陰極，陽極，發光層，該發光層設置在所述陰極和所述陽極之間，通過在所述陰極和所述陽極之間施加電壓而發光，陰極端子，該陰極端子設置在不與所述陽極和所述發光層相接的部位，向所述陰極供給電子，和電子調整層，該電子調整層含有具有絕緣性的材料，調節從所述陰極端子向所述陰極供給的電子的量；所述陰極介由所述電子調整層與所述陰極端子連接。
2.根據權利要求1所述的發光裝置，其中，在所述電子調整層的厚度方向上，所述陰極 端子和所述電子調整層至少一部分重複。
3.根據權利要求1或2所述的發光裝置，其具有輔助陰極，該輔助陰極以在所述陰極的 厚度方向上與所述陰極端子的至少一部分和所述陰極的至少一部分重複的方式配置，由導 電性比所述陰極高的材料構成。
4.根據權利要求3所述的發光裝置，其中，所述輔助陰極以與所述陰極接觸的方式配置。
5.根據權利要求1 4中任一項所述的發光裝置，其還具有 電源，其介由所述陰極端子向所述陰極和所述陽極施加電壓，電子注入層，該電子注入層在所述陰極和所述發光層之間以在所述陰極的厚度方向上 與所述陰極的至少一部分和所述發光層的至少一部分重複的方式設置，促進從所述陰極供 給的電子向所述發光層注入。
6.根據權利要求5所述的發光裝置，其中，所述電子調整層以在其厚度方向上與所述 發光層重複的方式設置，兼作所述發光部的所述電子注入層。
7.根據權利要求1 6中任一項所述的發光裝置，其還具有 電源，其介由所述陰極端子向所述陰極和所述陽極施加電壓，開關元件，其控制從所述電源向所述陰極端子和所述陽極施加的電壓的大小； 所述電子調整層在所述開關元件以使所述電源停止向所述陰極和所述陽極施加電壓 的方式操作時，具有防止電子從所述陰極端子向所述陰極移動的程度的絕緣性。
8.根據權利要求1 7中任一項所述的發光裝置，其還具有 電源，其介由所述陰極端子向所述陰極和所述陽極施加電壓，開關元件，其控制從所述電源向所述陰極端子和所述陽極施加的電壓的大小； 所述電子調整層在所述開關元件以使所述電源停止向所述陰極和所述陽極施加電壓 的方式操作時，具有防止電子從所述陰極端子向所述陰極移動的程度的絕緣性。
9.根據權利要求1 8中任一項所述的發光裝置，其中，所述電子調整層含有選自強介 電體、鹼金屬氧化物、鹼金屬滷化物、鹼土類金屬氧化物、鹼土類金屬滷化物中的至少1種。
10.根據權利要求1 9中任一項所述的發光裝置，其中，所述電子調整層含有鋰化合物。
11.根據權利要求1 10中任一項所述的發光裝置，其中，在所述陰極和所述陽極之間設置有多個所述發光層。
12.根據權利要求1 11中任一項所述的發光裝置，其中，多個所述發光層以互不相同 的顏色發光。
13.一種發光裝置的製造方法，其具有 在基板上形成陽極和陰極端子的工序，在所述陽極上形成通過施加電壓而發光的發光層的工序，以平視下與所述發光層和所述陰極端子重複的方式形成含有具有絕緣性的材料的電 子調整層的工序，和在所述電子調整層上形成陰極的工序；所述電子調整層調節從所述陰極端子向所述陰極供給的電子的量，並且其一部分起促 進電子從所述陰極向所述發光層注入的電子注入層的作用而構成。
14.一種顯示裝置，其特徵在於，具有權利要求1 12中任一項所述的發光裝置。
15.一種電子設備，其特徵在於，具有權利要求14所述的顯示裝置。全文摘要
本發明涉及發光裝置、發光裝置的製造方法、顯示裝置和電子設備。即，提供浮黑現象得到抑制，可適用於圖像顯示的發光元件、具有該發光元件的可靠性高的顯示裝置和電子設備。發光裝置(101)，其特徵在於，具有陰極(12)；陽極(3)；發光層，該發光層設置在陰極12和陽極3之間，通過在陰極(12)和陽極(3)之間施加電壓而發光；陰極端子(40)，該陰極端子(40)設置在不與陽極(3)和發光層相接的部位，向陰極(12)供給電子；和電子調整層(41)，該電子調整層含有具有絕緣性的材料，調節從陰極端子(40)向陰極(12)供給的電子的量，陰極(12)介由電子調整層(41)與陰極端子(40)連接。
文檔編號G09F9/33GK101894918SQ20101018229
公開日2010年11月24日 申請日期2010年5月18日 優先權日2009年5月18日
發明者三橋悅央, 藤田徹司, 赤川卓 申請人:精工愛普生株式會社