JP6459228B2 - 発光装置、電子機器および検査方法 - Google Patents
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Description
前記発光層は、下記一般式(IRD−3)で表わされる化合物、および、下記一般式(IRD−4)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種を含む発光材料と、下記式IRH−1で表わされる化合物を含む、前記発光材料を保持するホスト材料とを含んで構成され、
前記発光層中における前記発光材料の含有量は、1.0wt%以下であり、
前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm2以下の電流密度で通電したとき、10cd/m2以上の可視光を発光することを特徴とする。
また、発光層は、発光材料と、発光材料を保持するホスト材料とを含んで構成され、発光材料とホスト材料とを適切に組み合わせることで、発光層を、近赤外領域と、可視光領域との双方で発光するものとし得る。
さらに、発光材料は、前記一般式(IRD−3)で表わされる化合物、および、前記一般式(IRD−4)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種を含むことにより、発光層を、近赤外領域で発光するものとし得る。
また、ホスト材料は、前記式IRH−1で表わされる化合物を含むことにより、発光層を、可視光を発光する層とすることができ、具体的には、緑色の光を発光するものとすることができる。
これにより、電子輸送層を、可視光を発光する層として適用することができる。
これにより、発光素子は、5cd/m2以上の可視光を確実に発光するものとなる。
これにより、発光素子は、5cd/m2以上の可視光を確実に発光するものとなる。
このような電子機器は、欠陥品ではないとされた発光装置を備えるので、信頼性に優れる。
このような検査方法により、発光装置が欠陥品か否かを簡単に知ることができる。
図1は、本発明の発光装置の実施形態を示す縦断面図、図2は、図1に示す発光装置が備える発光素子を模式的に拡大した部分拡大断面図である。なお、以下では、説明の都合上、図1、2中の上側を「上」、下側を「下」として説明を行う。
図2に示す発光素子(エレクトロルミネッセンス素子)1Aは、陽極3と正孔注入層4と発光層5と電子輸送層6と電子注入層7と陰極8とがこの順に積層されてなるものである。すなわち、発光素子1Aでは、陽極3と陰極8との間に、陽極3側から陰極8側へ正孔注入層4と発光層5と電子輸送層6と電子注入層7とがこの順で積層された積層体14が介挿されている。
(陽極)
陽極3は、正孔注入層4に正孔を注入する電極である。この陽極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。
一方、陰極8は、後述する電子注入層7を介して電子輸送層6に電子を注入する電極である。この陰極8の構成材料としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
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を有する(すなわち正孔注入性を有する)ものである。これにより、発光素子1Aの発光効率を高めることができる。ここで、正孔注入層4は、陽極3から注入された正孔を発光層5まで輸送する機能をも有する(すなわち正孔輸送性を有する)ものである。したがって、正孔注入層4は、前述したように正孔輸送性を有することから、正孔輸送層であるということもできる。なお、正孔注入層4と発光層5との間に、正孔注入層4とは異なる材料(例えばベンジジン誘導体等のアミン系化合物)で構成された正孔輸送層を別途設けてもよい。
この正孔注入層4は、正孔注入性を有する材料(正孔注入性材料)を含んでいる。
発光層5は、前述した陽極3と陰極8との間に通電することにより、発光するものである。
電子輸送層6は、陰極8から電子注入層7を介して注入された電子を発光層5に輸送する機能を有するものである。
電子注入層7は、陰極8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。
以上のような発光装置100は、例えば、次のようにして製造することができる。
[1−Aa]まず、基板21上に、例えばプラズマCVD法等により、平均厚さが約30〜70nmのアモルファスシリコンを主材料として構成される半導体膜を形成する。
なお、[1−B]工程および[1−C]工程において形成された第1平坦化層および第2平坦化層により平坦化層22が構成される。
これにより、各発光素子1Aに共通の正孔注入層4が一括(一体的)に形成される。
また、本発明の発光装置は、前述の通り、ディスプレイ装置(表示装置)に適用し得るが、その他、認証装置に適用できる。以下、本発明の発光装置を、認証装置に適用した場合の実施形態を説明する。
図3に示す認証装置1000は、生体F(本実施形態では指先)の生体情報を用いて個人を認証する生体認証装置である。
カバーガラス1001は、生体Fが接触または近接する部位である。
受光素子駆動部1004は、受光素子群1003を駆動する駆動回路である。
また、このような認証装置1000は、各種の電子機器に組み込むことができる。
図4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。
例えば、本発明の発光装置は照明用の光源として用いてもよい。
1.発光材料の製造
(IRD−15の製造)
5リットルのフラスコに発煙硝酸1500mlを入れ冷却した。そこへ10〜50℃に保つようにして硫酸1500mlを分割添加した。さらにそこへ原料のジブロモベンゾチアジアゾールである化合物(a)を150gを1時間かけて少量ずつ添加した。その際に溶液温度は5℃以下になるように行った。全量添加後、室温(25℃)において20時間反応させた。反応後、氷3kgに反応液を注ぎ、一晩攪拌した。その後、ろ過してメタノール、ヘプタンで洗浄した。
Ar下、5リットルのフラスコに、得られたジブロモ体である化合物(b)30gとトリフェニルアミンのボロン酸体160g、トルエン2500ml、2M炭酸セシウム水溶液(152g/(蒸留水)234ml)を入れ、90℃で一晩反応させた。反応後ろ過、分液、濃縮し、得られた粗体52gをシリカゲルカラム(SiO2 5kg)で分離し、赤紫色固体を得た。
Ar下、1リットルのフラスコに、得られたジニトロ体である化合物(c)6g、還元鉄7g、酢酸600mlを入れ、80℃で4時間反応させて室温まで冷却させた。反応後、反応液をイオン交換水1.5リットルに注ぎ、そこへ酢酸エチル1.5リットルをさらに添加した。添加後、固体が析出していたので、テトラヒドロフラン1リットルと食塩300gを添加し、分液した。水層は1リットルのテトラヒドロフランで再抽出した。濃縮乾燥したものを再度、少量の水、メタノールにて洗浄し、橙色固体を得た。
Ar下、1リットルのフラスコに、得られたジアミン体である化合物(d)4.5g、ベンジル3.7g、溶媒として酢酸300mlを入れ、80℃にて2時間反応させた。反応後、室温まで冷却させ、反応液をイオン交換水1リットルに注ぎ、結晶をろ過、水洗、7gの黒緑色固体を得た。そして、その黒緑色固体をシリカゲルカラム(SiO2 1kg)で精製した。
以下の工程1〜6により、前記式IRD−31で表されるピロメテン系ホウ素錯体を合成した。
以下の工程1〜6により、前記式IRD−41で表されるベンゾ−ビス−チアジアゾール系化合物を合成した。
(実施例1)
<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、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<4>において、前記式ETL2−30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1−3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ25nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<4>において、前記式ETL2−30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1−3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ20nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<4>において、前記式ETL2−30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1−3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ20nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例3と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<2>において、平均厚さ30nmの正孔注入層を形成し、前記工程<4>において、前記式ETL2−30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1−3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ55nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
<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、平均厚さ10nmのITO電極(陽極)を形成した。
以上の工程により、トップエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<1>において、平均厚さ20nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例8と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<1>において、平均厚さ30nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例8と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<1>において、平均厚さ70nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例8と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
<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、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を2.0wt%とした以外は、前述した実施例12と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例12と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<3>において、平均厚さ40nmの発光層を形成し、前記工程<4>において、平均厚さ75nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した以外は、前述した実施例14と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<3>において、平均厚さ60nmの発光層を形成し、前記工程<4>において、平均厚さ55nmの電子輸送層(第1電子輸送層)を形成した以外は、前述した実施例14と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
<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、平均厚さ18nmのITO電極(陽極)を形成した。
以上の工程により、トップエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<1>において、平均厚さ25nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例17と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<1>において、平均厚さ30nmのITO電極を形成した以外は、前述した実施例17と同様にしてトップエミッション型の発光素子を製造した。
<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、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.25wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
<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、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
以上の工程により、ボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を1.0wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
発光層中の発光材料(ドーパント)の含有量(ドープ濃度)を0.5wt%とした以外は、前述した実施例20と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
前記工程<4>において、前記式ETL2−30で表される化合物(アントラセン系化合物)を真空蒸着法により成膜した後、前記式ETL1−3で表される化合物(アザインドリジン系化合物)を真空蒸着法により成膜して、平均厚さ90nmの第2電子輸送層に平均厚さ5nmの第1電子輸送層が積層された電子輸送層を形成した以外は、前述した実施例26と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を製造した。
各実施例の発光素子について、一定電流電源(株式会社東陽テクニカ製 KEITHLEY2400)を用いて、発光素子に50mA/cm2、100mA/cm2、および、300mA/cm2の定電流を、それぞれ、流し、各発光素子における発光スペクトルを、小型ファイバ光学分光器(コニカミノルタ社製 CS−1000)を用いて、発光エネルギー量(mW/sr/m2)として測定した。
その結果を、表1に示す。
その結果を、表2に示す。
3‥‥陽極
4‥‥正孔注入層
5‥‥発光層
6‥‥電子輸送層
6a‥‥第2電子輸送層
6b‥‥第1電子輸送層
7‥‥電子注入層
8‥‥陰極
14‥‥積層体
20‥‥封止基板
21‥‥基板
22‥‥平坦化層
24‥‥駆動用トランジスタ
27‥‥配線
31‥‥隔壁
32‥‥反射膜
33‥‥腐食防止膜
34‥‥陰極カバー
35‥‥エポキシ層
100‥‥発光装置
100B‥‥光源
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
1000‥‥認証装置
1001‥‥カバーガラス
1002‥‥マイクロレンズアレイ
1003‥‥受光素子群
1004‥‥受光素子駆動部
1005‥‥制御部
1006‥‥発光素子駆動部
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
F‥‥生体
Claims (7)
- 陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に設けられ、前記陽極と前記陰極との間に通電することにより近赤外領域の光を発光する発光層とを有する発光素子を備え、
前記発光層は、下記一般式(IRD−3)で表わされる化合物、および、下記一般式(IRD−4)で表わされる化合物のうちの少なくとも1種を含む発光材料と、下記式IRH−1で表わされる化合物を含む、前記発光材料を保持するホスト材料とを含んで構成され、
前記発光層中における前記発光材料の含有量は、1.0wt%以下であり、
前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm2以下の電流密度で通電したとき、10cd/m2以上の可視光を発光することを特徴とする発光装置。
- 前記発光素子は、前記発光層と前記陰極との間に設けられた電子輸送層を備える請求項1に記載の発光装置。
- 前記電子輸送層は、アントラセン骨格を有する化合物を含んで構成されている請求項2に記載の発光装置。
- 前記電子輸送層の厚さは、20nm以上200nm以下である請求項2または3に記載の発光装置。
- 前記発光層の厚さは、5nm以上100nm以下である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の発光装置。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光装置を備えることを特徴とする電子機器。
- 請求項1ないし5のいずれか1項に記載の発光装置において、前記陽極と前記陰極との間に300mA/cm2以下の電流密度で通電し、発光する10cd/m2以上の可視光を観察することにより検査することを特徴とする検査方法。
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