CN101854756A - 发光器件及发光器件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光器件及发光器件的制造方法，该发光器件，在具有多个像素的发光器件中，具有：发光功能层，它由至少一层构成，放射与供给的电流相对应的光；第1电极层，它设置在上述发光功能层的下表面侧，由导电性材料构成，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；第2电极层，它在上述发光功能层上与上述第1电极层相对设置，含有导电性材料，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；以及，反射层，它设置在上述第2电极层上，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有反射性。

Description

发光器件及发光器件的制造方法

本申请是2008年7月28日提交的，中国专利申请号为200810131114.4，发明名称为“发光器件及发光器件的制造方法”的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及在像素中具有发光元件的发光器件和发光器件的制造方法，尤其涉及在发光元件中具有有机电致发光元件的发光器件及发光器件的制造方法。

背景技术

近年来，作为继液晶显示器件(LCD)之后的下一代显示器件，正在大力研究开发具备对具有如有机电致发光元件(以下简称为“有机EL元件”)和发光二极管(LED)等发光元件的显示像素进行二维排列的发光元件型显示面板的显示器件、以及对具有发光元件的多个像素进行排列的发光器件的真正实用化和普及。

这种发光元件型的显示器件和发光器件中使用的有机EL元件，其结构是，例如用反射性电极和透明电极来夹持具有发光层的有机层，利用反射性电极来使从发光层发出的光进行反射，并且从透明电极侧射出进行图像显示。由于在这种结构的有机EL元件中，具有从发光层向透明电极方向射出的光、以及从发光层射出经反射性电极侧进行反射并向透明电极方向射出的光，所以，有可能在这些光之间发生干涉效应，例如因视场角而产生色相的变化。

再者，这种光的干涉效应具有随光的波长而异的峰值，该峰值位置随发光层的发光位置进行漂移。因此，出现的问题是，当发光层的厚度有偏差时发光位置产生变化，发光强度和色度产生偏差。

并且，在从有机EL元件射出的光中，除了从有机EL元件的正面射出的光外，还有从其斜方向射出的光。从该斜方向射出的光，其光程差与从正面射出的光不同，所以，有可能受到不同的干涉效应，产生视场角依赖性。

发明内容

本发明的优点是，能够提供一种在具有包括发光元件的多个像素的发光器件中，对色度差和发光强度的偏差、视场角所造成的色度变化进行抑制，具有优良显示特性的发光器件以及该发光器件的制造方法。

为获得上述优点的本发明的发光器件，在具有多个像素的发光器件中，具有：发光功能层，它由至少一层构成，放射与供给的电流相对应的光；第1电极层，它设置在上述发光功能层的下表面侧，由导电性材料构成，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；第2电极层，它在上述发光功能层上与上述第1电极层相对设置，含有导电性材料，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；以及，反射层，它设置在上述第2电极层上，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有反射性；上述第2电极层具有：导电体层，由上述导电性材料构成，设置在上述发光功能层上，对从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；以及厚膜层，设置在上述导电体层上，对从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性。

为了获得上述优点的本发明中的发光器件的制造方法，在具有包括发光功能层的多个像素的发光器件的制造方法中，包括以下步骤：

利用对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性的导电性材料，来形成第1电极层的步骤；

在上述第1电极层上形成上述发光功能层的步骤；

在上述发光功能层上，与上述第1电极层相对置，利用至少包含对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性的导电性材料的材料，来形成第2电极层的步骤；

在上述第2电极层上，利用对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有反射性的材料，来形成反射层的步骤；

形成上述第2电极层的步骤包括：

在上述发光功能层上，利用具有上述透射性的上述导电性材料来形成导电体层的步骤；

在上述导电体层上，利用对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性的材料，来形成厚膜层的步骤。

附图说明

图1是表示本发明第1实施方式中的发光器件的像素排列的概要的一例的图。

图2是表示各像素的像素电路结构的一例的图。

图3是表示第1实施方式中的发光器件的主要部分的断面结构的图。

图4是表示与本发明的结构相对应的计算模型A的图。

图5是表示入射光、反射光和透射光各自的振幅的正的方向的图。

图6是表示本发明的计算模型A中的光的干涉光程的图。

图7是表示作为比较例的计算模型B的图。

图8是表示作为比较例的计算模型B中的光的干涉光程的图。

图9是表示本发明的计算模型A中的干涉效应的曲线图。

图10是表示作为比较例的计算模型B中的干涉效应的曲线图。

图11是表示对本发明的计算模型A中的相对于波长的放射亮度和作为比较例的计算模型B中的相对于波长的放射亮度进行比较的曲线图。

图12是表示本发明的计算模型A中的相对于波长的放射亮度的曲线图。

图13是表示作为比较例的计算模型B中的相对于波长的放射亮度的峰值漂移的图。

图14是表示对本发明的计算模型A和作为比较例的计算模型B，使视角θ变化时的蓝色元件的色度值的表。

图15是表示改变厚膜透明电极的膜厚时的、色度的关于x坐标的平均值和误差的计算结果的曲线图。

图16是表示改变厚膜透明电极的膜厚时的、色度的关于y坐标的平均值和误差的计算结果的曲线图。

图17A-C是表示对发光器件的制造方法进行说明用的断面结构的图。

图18是表示本发明第2实施方式的发光器件的断面结构的图。

图19A、B是表示对图18的发光器件的制造方法进行说明用的断面结构的图。

图20是表示第2实施方式中的随发光层的膜厚变化而产生的色度变化的图。

具体实施方式

以下根据附图所示的实施方式来详细说明涉及本发明的发光器件。

(第1实施方式)

首先说明本发明的第1实施方式。

图1是表示本发明第1实施方式中的发光器件1的像素排列的概要的一例的图。

如图1所示，发光器件1大致上具有：像素2、阴极区(Cathode area)3、阳极线(Anode line)4、数据线(Data line)5和选择线(Select line)6。

像素2是具有有机EL(OLED：Organic Light Emitting Diode)元件作为发光元件的，发光器件1具有二维排列的多个像素20，构成例如显示图像的显示器件。

本实施方式的发光器件1如图1所示，以红(R)、绿(G)、蓝(B)3色的各像素2为一组，多个这样的组在行方向(图1的左右方向)上反复进行排列，而且多个同一色的像素2在列方向(图1的上下方向)上进行排列。

阴极区3由单一的电极层构成，被设置成跨在各像素2上，是对各像素2通用的阴极电极。阳极线4是连接在电源电压上，向各像素2供应电流用的布线。数据线5是向各列的像素2施加灰度信号的。选择线6是选择各行的，从数据线5提供的灰度信号被供给到被选择的行的像素2上。

图2是表示各像素2的像素电路结构的一例的图。

如图2所示，各像素2具有以下的电路结构：具有TFT(薄膜晶体管，Thin Film Transistor)等的像素驱动电路7和利用由像素驱动电路7进行控制的电流来发光的OLED(有机EL元件)。也就是说，本实施方式的发光器件1是在各像素2上配置TFT，对各有机EL元件进行驱动的有源驱动方式的发光器件。

如图2所示像素驱动电路7具有由TFT构成的晶体管T₁-T₃和电容器C_S。

晶体管T₁-T₃，例如，栅极电极由铝-钕-钛(AlNdTi)或铬(Cr)形成；源极/漏极电极由铝-钛(AlTi)/Cr、AlNdTi/Cr或Cr形成。而且，根据导电率的高低和氮化硅(SiN)膜的粘接性，优选源极/漏极电极由AlTi/Cr或AlNdTi/Cr形成。在本实施方式中，源极/漏极电极和选择线6/阳极线4由AlTi/Cr或AlNdTi/Cr构成。

并且，也可以在选择线6/阳极线4的布线上重叠AlTi/Cr、AlNdTi/Cr、Cr或铜(Cu)等的金属布线、降低布线电阻。

电容器Cs是形成在晶体管T₃的栅极-源极间的寄生电容、或者附加设置在栅极-源极间的辅助电容，或者包括这些寄生电容和辅助电容的电容成分。

在本实施方式中，选择线6/阳极线4和源极/漏极电极位于同一层上，例如使其同时形成。

并且，数据线5和栅极电极在同一层上，例如使其同时形成。

而且，以上的像素驱动电路7在结构上具有3个TFT，但这只不过是表示一例，也可以是在结构上具有2个TFT，或者，也可以是在结构上具有4个以上的TFT。

图3表示本实施方式中的发光器件1的主要部分的断面结构。

而且，本实施方式的发光器件1是让光在图3的下方(基板11的下方)射出进行显示的底发射(bottom emmission)型发光器件。

如图3所示，发光器件1具有基板11。基板11由包含透明材料的基板，例如玻璃基板构成。

在基板11上的像素2的形成区域(像素区域)，形成绝缘膜12a。并且，在基板11上的像素区域附近配置选择线6和阳极线4，在它们周围形成绝缘膜12a。再形成绝缘膜12b(层间绝缘膜)，以覆盖选择线6和阳极线4。绝缘膜12a、12b，例如由SiO₂、SiNx等构成，在本实施方式中采用SiN。

在覆盖选择线6和阳极线4的绝缘膜12b上，形成堤岸(bank)层13。堤岸层13功能为在像素区域涂敷有机EL用材料时的隔离壁(堤岸)，它利用感光性的树脂材料，例如聚酰亚胺树脂来形成。另外，对堤岸层13施加表面处理，使其对于在下述像素区域上涂敷的有机化合物含有液具有防水性。

另外，在像素区域形成的绝缘膜12a上，形成功能为OLED(有机EL元件)的阳极电极的透明阳极电极(第1电极层、像素电极)14。

然后，在透明阳极电极14上形成有机EL元件的发光功能层10。发光功能层10具有：空穴注入层15、中间层16和发光层17。该发光功能层10构成为：当从外部供给电流时，能够放射出与该电流值相对应的光。而且，发光功能层10，其结构并不仅限于像本实施方式那样具有空穴注入层、中间层和发光层。例如也可以省略中间层。

然后，在发光层17上形成电子输送层18，在电子输送层18上形成功能为有机EL元件的阴极电极的厚膜透明电极层(第2电极层的一部分)19，在厚膜透明电极层19上形成作为反射层的反射金属20。

透明阳极电极14形成在绝缘膜12a上，它对于发光功能层10所发出的光中至少一部分波段的光具有透射性，它由铟锡氧化物(ITO：Indium TinOxide)等透明的导电膜形成。并且，作为透明阳极电极14，一般采用ITO，但并不仅限于此，也可以采用公知的透明导电材料。并且，对透明阳极电极14进行表面处理，使其对于在下述像素区域上涂敷的有机化合物含有液具有亲水性。

空穴注入层15形成在透明阳极电极14上。空穴注入层15具有提高来自透明阳极电极14的空穴注入效率的功能。空穴注入层15，采用从透明阳极电极14来的注入势垒低、空穴迁移率高的材料。

中间层16形成在空穴注入层15上。也就是说，中间层16形成在空穴注入层15和发光层17之间。中间层16具有对在发光层17内迁移的电子进行阻挡的功能等，起到提高在发光层17内的电子和空穴的复合概率的作用。中间层16采用空穴迁移率高、具有电子阻挡功能的材料。

发光层17形成在中间层16上。发光层17具有通过在透明阳极电极14和厚膜透明电极层19之间施加规定的电压而发生光的功能。发光层17采用能发出荧光或磷光的、例如公知的高分子发光材料。

而且，在本实施方式中，空穴注入层15、中间层16和发光层17，利用喷涂法或喷墨法等把材料涂敷到像素区域而形成。因此，空穴注入层15、中间层16和发光层17，使用能发挥各层功能的常用材料、而且可以用喷涂法或喷墨法形成该材料的层的有机化合物含有液来形成。

在此，作为包含有机高分子系的空穴注入和输送材料的有机化合物含有液，例如有PEDOT/PSS水溶液，该PEDOT/PSS水溶液是把作为导电性聚合物的聚乙撑二氧噻吩(PEDOT)和作为掺杂剂的聚苯乙烯磺酸(PSS)分散在水系溶剂中的分散液。

另外，作为包含有机高分子系的电子输送性发光材料的有机化合物含有液，例如有下述溶液(分散液)，该溶液是把包含聚对苯撑乙烯系和聚芴系等共轭双键聚合物的红(R)、绿(G)、蓝(B)色的发光材料，适当地溶解(或分散)于水系溶剂或四氢化萘、四甲基苯、均三甲苯、二甲苯等有机溶剂。

电子输送层18形成在发光层17上，并且覆盖堤岸层13，在与图1所示的阴极区3相对应的区域，形成为跨各像素2。

电子输送层18提高向发光层17的电子注入效率，并且具有空穴阻挡功能。电子输送层18例如采用Mg、Ca、Ba等碱土类金属及其氧化物或与金属的合金等。而且，在本实施方式中，由于用溅射法来形成厚膜透明电极层19，所以采用耐溅射中所用的氧的材料Ca。

厚膜透明电极层19形成为在电子输送层18上，共用于各像素2，且在与图1所示的阴极区3相对应的区域，功能为各像素2共用的阴极电极。也就是说，厚膜透明电极层19形成在发光层17(电子输送层18)和反射金属20之间。厚膜透明电极层19对发光功能层10所发出的光中至少一部分波段的光具有透射性。

本实施方式中的厚膜透明电极层19具有单层结构，构成与图1所示的阴极区3相对应的单一的电极层。

厚膜透明电极层19如下所述具有对发光强度和色度的偏差进行抑制的功能。也就是说，厚膜透明电极层19对于从发光层17放射的光由多重反射而得到干涉效应，干涉的峰值跨较大范围发生，从而具有抑制由发光层17的厚度的偏差产生的干涉效应的峰值漂移、以及其结果所造成的放射亮度的峰值漂移。因此，能够抑制色度和发光强度的偏差，能够抑制视场角依赖性。详细内容以后叙述。

作为构成厚膜透明电极层19的材料，采用对发光功能层10所发出的光中至少一部分波段的光具有透射性、并且具有导电性的材料。具体来说，例如采用ITO(铟锡氧化物，Indium Tin Oxide)，铟锌氧化物(Indium ZineOxide)、铟钨氧化物(Indium Tungsten Oxide)、铟钨锌氧化物(IndiumTungsten Zine Oxide)等氧化物导电膜。而且，厚膜透明电极层19如上所述用溅射法来形成。

在此，厚膜透明电极层19的厚度，优选为800nm-1500nm，进而优选为1000nm-1500nm。这是因为：通过使厚膜透明电极层19的厚度为1000nm以上，从而能充分抑制色度和发光强度的偏差。另外，若厚度大于1500nm，则成膜时间显著增长，而且透射性有可能下降，所以厚度不优选大于1500nm。

反射金属20，形成在厚膜透明电极层19上。反射金属20能使可见光全部反射即可，按照能使可见光全部反射的材质和膜厚来形成。这是因为在本实施方式的发光器件1(有机EL元件)中，与通常的底发射型有机EL元件不同，由厚膜透明电极层19来发挥作为阴极电极的作用。反射金属20，优选由可见光反射率高的金属来构成，优选由Ag或AlNdTi或Al来构成。

在这样构成的发光器件1(有机EL元件)中，通过在透明阳极电极14和厚膜透明电极层19之间施加规定的电压，来产生与在发光层17中流过的电流量相对应的光。然后，已产生的光，从发光层17通过透明阳极电极14直接地取出，或者，对一旦由反射金属20进行反射的光间接地通过透明阳极电极14侧取出。

在此，本实施方式由于在发光层17和反射金属20之间设置了厚膜透明电极层19，所以，能抑制色度和发光强度的偏差，还能抑制视场角的依赖性。

以下说明对本发明中的视场角依赖性的抑制方法进行说明所用的计算模型。

图4是表示用于对本发明的结构和效果进行说明的、与本发明的结构相对应的计算模型A的图。

如图4所示，该计算模型A是由反射金属20、厚膜透明电极层19、发光功能层10、透明阳极电极14和玻璃基板11所构成的有机EL元件。这里，在发光功能层10和厚膜透明电极层19之间设置的电子输送层18是极薄的，几乎没有光学性影响，所以在计算模型A中被省略。

而且，在图4所示的计算模型A的附图中，为了便于说明，使其上下方向与图3相反。另外，在计算模型A中，有机EL的发光设为是从发光功能层10内的一点(发光点P：具体来说是发光层17内的一点)产生的。并且，设从发光点P到厚膜透明电极层19的膜厚为Xp；设从发光点P到透明阳极电极14的膜厚为Xq；设厚膜透明电极层19的膜厚为dc；设透明阳极电极14的膜厚为da；设反射金属20和玻璃基板11的厚度为无限而进行了计算。

图5是表示入射光、反射光和透射光各自的振幅的正的方向的图。

若光从介质i(折射率n_i)射入到介质o(折射率n_o)，则与入射面垂直地进行电场振动的偏振光(s偏振光)的正的方向，变成图5的箭头(虚线)方向。另外，在入射面内进行电场振动的偏振光(p偏振光)的正的方向，如图5所示，变成与图5相垂直的方向。

各界面上的振幅反射率r_i.o、透射振幅率t_i.o分别为

[式1]

$r_{i.o}=\frac{Y_o-Y_i}{Y_o+Y_i}$ $t_{i.o}=\frac{{2\left(Y_o{Y}_i\right)}^{1/2}}{Y_o+Y_i}{\left(\frac{{\cos \mathrm{\θ}}_i}{{\cos \mathrm{\θ}}_o}\right)}^{1/2}$

在此，θ_i为入射角、反射角，θ_o为折射角。

另外，Y_i、Y_o在s偏振光的情况下表示为：

Y_i＝n_icosθ_i、Y_o＝n_ocosθ_o

在p偏振光的情况下表示为：

Y_i＝n_i/cosθ_i、Y_o＝n_o/cosθ_o

图6是表示本发明的计算模型A中的光的干涉光程的图。

如图6所示，从发光功能层10的发光点P射出的光，经过干涉光程(1)-(4)，射出到玻璃基板11外。这样射出的光的角度θ方向的光谱强度I(λ)(相当于干涉效应)可由下式表示：

$I\left(\mathrm{\λ}\right)=\mathrm{Abs}\left[\right\{t_{2.4}\{1-r_{2.0}\exp \left({\mathrm{i\γ}}_p\right)\}+r_{2.4}{r}_{2.0}{t}_{2.4}\exp \left({\mathrm{i\γ}}_{p+q}\right)\{1$

$-r_{2.4}\exp \left({\mathrm{i\γ}}_p\right)\}/\sqrt{\mathrm{}}2\}{]}^2$

而且，在该式中，设反射金属20为“第0(层)”；设厚膜透明电极层19为“第1(层)”；设发光功能层10为“第2(层)”；设透明阳极电极14为“第3(层)”；设玻璃基板11为第“第4(层)”。因此，例如t_2·4表示从第2层透射到第4层的透射振幅率。

由上述式子计算的光谱强度I(λ)，是与多重反射模型相对应的，它表示与从发光层17各向同性地放射的光的强度(振幅)对应的、向外部射出的光的强度的、每个波长λ的比率，表示由多重反射所产生的干涉效应。也就是说，这样取得的值，是以放射光的各波长的光的强度(振幅)为基准的相对值，在各波长中，把向外部射出的光的强度与从发光层17放射的光的强度相同时，标准化为“1”；把因干涉而向外部射出的光和从发光层17放射的光互相加强、向外部射出的光的强度是从发光层17放射的光的强度的2倍时，作为“2”；把因干涉而向外部射出的光和从发光层17放射的光互相抵消，强度变成零时，作为“0”。

并且，从该式中求出s偏振光和p偏振光的各自的光谱强度，取平均值，从而可求出与各波长对应的光谱强度。

在此，可表示为：

r_2.4＝r_2.3+t_2.3 t_3.2 r_3.4 exp(iγ_c)

t_2.4＝t_2.3t_3.4 exp(-iγ_c/2)

r_2.0＝r_2.1+t_2.1t_1.2r_1 0 exp(iγ_a)

另外，相位差γ可分别表示为：

γ_a＝4πn₁ da cosθ₁/λ

γ_o＝4πn₃ dc cosθ₃/λ

γ_p＝4πn₂ Xp cosθ₂/λ

γ_p+q＝4πn₂(Xp+Xq)cosθ₂/λ

而且，θ_m利用斯内尔定律nm sinθ_m＝sinθ(m＝层的编号、θ＝视角)来求出。

并且，由于第3层(透明阳极电极14)、第2层(发光功能层10)和第4层(玻璃基板11)，折射率接近，所以，可以认为反射影响小，按照r_2·3、r_3·4＝0进行了计算。并且按照θ＝0、da＝200、Xp＝50、Xq＝60～80、dc＝1000进行了计算。

接着，对从发光功能层10放射出的光进行定义的、受到干扰之前的放射亮度Le(λ)可表示为：

[式2]

$\mathrm{Le}\left(\mathrm{\λ}\right)[W/\mathrm{sr}*m^2]={[1/\exp \left(\frac{1}{2}{\left(\frac{{\mathrm{\λ}}_p-\mathrm{\λ}}{\mathrm{\σ}}\right)}^2\right)\·\frac{{\mathrm{\σ}}^2}{({({\mathrm{\λ}}_p-\mathrm{\λ})}^2+{\mathrm{\σ}}^2)}]}^{{\mathrm{\λ}}_a},({\mathrm{\λ}}_p-\mathrm{\λ}\≥0)$

${[1/\exp \left(\frac{1}{2}{\left(\frac{{\mathrm{\&lambda;}}_p-\mathrm{\&lambda;}}{\mathrm{\&sigma;}}\right)}^2\right)]}^2\&CenterDot;\frac{{\mathrm{\&sigma;}}^2}{({({\mathrm{\&lambda;}}_p-\mathrm{\&lambda;})}^2+{\mathrm{\&sigma;}}^2)},({\mathrm{\&lambda;}}_p-\mathrm{\&lambda;}<0)$

其中，λ_p是发光层17的峰值波长；σ是线宽；γ_a是短波长衰减系数。

并且，从发光功能层10放射出的光的各波长中的放射亮度Le(λ)乘以上述光谱强度I(λ)的

Le′(λ)＝I(λ)Le(λ)

是最终以视角θ观察的放射亮度。

各色的色度CIE(x、y)分别为

x＝X/(X+Y+Z)

y＝Y/(X+Y+Z)

三刺激纯值X、Y、Z可用下式进行计算。

[式3]

$X=k\underset{380}{\overset{780}{\&Integral;}}{\mathrm{Le}}^{\&prime;}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\stackrel{\&OverBar;}{x}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\mathrm{d\&lambda;}$ 、 $Y=k\underset{380}{\overset{780}{\&Integral;}}{\mathrm{Le}}^{\&prime;}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\stackrel{\&OverBar;}{y}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\mathrm{d\&lambda;}$ 、 $Z=k\underset{380}{\overset{780}{\&Integral;}}{\mathrm{Le}}^{\&prime;}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\stackrel{\&OverBar;}{z}\left(\mathrm{\&lambda;}\right)\mathrm{d\&lambda;}$

其中，系数k按5进行了计算。另外，按照亮度＝Y*683/100求出。

用这些式子来求出从各参数中最终导出的Le′(λ)、CIE(x、y)，对色度和发光强度的偏差和视场角依赖性进行评价。

并且，作为对本发明的结构的效果进行说明用的比较例，关于在发光功能层10和反射金属20之间未设置厚膜透明电极层19的情况，对色度和发光强度的偏差和视场角依赖性进行了评价。

图7是表示作为比较例的未设置厚膜透明电极层19的情况下的计算模型B的图。

图8是表示作为比较例的计算模型B中的光的干涉光程的图。

在计算模型B中，也是如下，有机EL的发光是从发光功能层10内的一点(发光点P：发光层17内的一点)产生的，并且，设从发光点P到反射金属20的膜厚为Xp；设从发光点P到透明阳极电极14的膜厚为Xq；设透明阳极电极14的膜厚为da，设玻璃基板11的厚度为无限而进行了计算。

在此情况下，如图8所示，从发光功能层10的发光点P射出的光，经过(1)-(4)的光程向玻璃基板11外射出。已射出的光的角度θ方向的光谱强度I(λ)(干涉效应)由下式表示。

$I\left(\mathrm{\&lambda;}\right)=\mathrm{Abs}\left[\right\{t_{1.3}\{1-r_{1.0}\exp \left({\mathrm{i\&gamma;}}_p\right)\}+r_{1.3}{r}_{1.0}{t}_{1.3}\exp \left({\mathrm{i\&gamma;}}_{p+q}\right)\{1$

${-r_{1.3}\exp \left({\mathrm{i\&gamma;}}_p\right)\}/\sqrt{\mathrm{}}2\}]}^2$

而且，在计算模型B中，设反射金属20为“第0(层)”；设发光功能层10为“第1(层)”；设透明阳极电极14为“第2(层)”；设玻璃基板11为第“第3(层)”。

在此，r_1.3＝r_1.2+t_1.2 t_2.1 r_2.3 exp(iγ_a)

t_1.3＝t_1.2 t_2.3 exp(-iγ_a/2)

并且，相位差γ分别表示为：

γ_a＝4πn₁ da cosθ₁/λ

γ_p＝4πn₂ Xp cosθ₂/λ

γ_p+q＝4πn₂(Xp+Xq)cosθ₂/λ

以下对计算模型A和计算模型B中的干涉效应进行了计算。

图9是表示本发明的设置了厚膜透明电极层19的、计算模型A中的干涉效应的曲线图。

图10是表示作为比较例的未设置厚膜透明电极层19的计算模型B中的、将从发光点P到反射金属20的膜厚Xp更改为60、70、80nm时的干涉效果的曲线图。

如图10所示，可以知道，在未设置厚膜透明电极层19的计算模型B中，当从发光点P到反射金属20的膜厚Xp的值改变时，即发光功能层10的膜厚改变时、或者发光功能层10内的发光点P的位置改变时，干涉效应的峰值波长发生变化(漂移)，并且与波长相对应的干涉效应的分布发生较大变化。

另一方面，图9所示的计算模型A中的干涉效应的曲线，包括把从发光层P到厚膜透明电极层19的膜厚Xp的值和图10时一样更改为60、70、80nm时的结果，但在该计算模型A中，如下所述，膜厚Xp值即使变化，干涉效应的值也几乎不发生变化，所以实质上仅用一条曲线来表示。

也就是说，在本发明的结构中，如图9所示，设置厚膜透明电极层19而受到多重反射的干涉效应，不设置厚膜透明电极层19时的、如图10所示的发光功能层10的膜厚发生变化时、或者发光功能层10内的发光点P的位置发生变动时的干涉效应的峰值波长的漂移和干涉效应的波长分布的变化变得几乎没有。并且，如图9所示，干涉效应变成为相对于波长具有多个峰值波长的周期结构(将其称为多重峰值效应)。这样，根据这样的本发明的结构，能够使干涉效应的峰值波长跨大范围的波长区域而发生多个，能够抑制因发光层17的膜厚的变动和发光点的位置的变动所造成的、向外部射出的光的强度变化。并且，根据本发明的结构，还能够进一步抑制发光层17的膜厚的变动和发光点的位置的变动所造成的色度和发光强度的偏差以及视场角依赖性。其详细情况在后面叙述。

图11是对本发明的、受到了因设置厚膜透明电极层层19而产生的多重峰值效应的、计算模型A中的与波长相对应的放射亮度，和作为比较例的、没有受到多重峰值效应的、计算模型B中的与波长相对应的放射亮度进行比较的曲线图。

图12是表示本发明的计算模型A中的、对从发光点P到厚膜透明电极层19的膜厚Xp进行改变时的、与波长相对应的放射亮度的曲线图。

图13是表示作为比较例的计算模型B中的、对从发光点P到反射金属20的膜厚Xp进行改变时的、与波长相对应的放射亮度的曲线图。

如图11所示，可以知道，相对于计算模型B中的未设置厚膜透明电极层19时的放射亮度来说，计算模型A中的设置了厚膜透明电极层19的本发明的结构时的放射亮度，受到通过设置厚膜透明电极层19而产生的多重峰值效应，放射亮度具有多个峰值波长。

若对图12和图13进行比较，则可得知，如图13所示，计算模型B中的未设置厚膜透明电极层19时的放射亮度，随着膜厚Xp的增大，放射亮度的峰值波长表现出向高波长侧漂移的倾向(峰值漂移)，并且放射亮度的峰值波长的值表现出产生较大变化的倾向(峰值漂移)，向外部射出的光的光谱和色度，相对于膜厚Xp的变化，发生较大变化。与此相比可知，如图12所示，本发明中的、受到了通过设置厚膜透明电极层19而产生的多重峰值效应的放射亮度的各峰值波长在膜厚Xp的值发生变化时的变动是很小的，另外，各峰值波长上的放射亮度的值，相对于膜厚Xp的值变化来说，几乎没有变化，如图13所示的膜厚Xp值变化时的峰值漂移几乎没有发生。也就是说，根据本发明的结构，能抑制向外部射出的光的光谱和色度的、相对于膜厚Xp变化的变化。

这样，可以确认，插入厚膜透明电极层19所产生的多重峰值效应具有抑制发光功能层10的膜厚的变化所产生的干涉效应的峰值漂移、及其结果所带来的放射亮度的峰值漂移。

图14是表示对本发明中的计算模型A和作为比较例的计算模型B，使视角θ变化时的蓝色元件的色度的值的表。

如图14所示，在作为比较例的不设置厚膜透明电极层19时的计算模型B中，视角θ从0°变到80°时的色度CIE(x、y)的y坐标的减少为0.062。与此相对，在本发明的设置了厚膜透明电极层19的计算模型A中，视角θ从0°变到80°时的色度CIE(x、y)y坐标的减少被控制在0.024。这样，可以确认通过插入厚膜透明电极层19，也可以抑制视场角造成的色度变化。

以下说明在设置了厚膜透明电极层19的本发明的结构中、能够把向外部射出的光的光谱的漂移抑制为最小限度的厚膜透明电极层19的最佳膜厚。

根据在使发光功能层10的膜厚发生变化时的蓝色元件的色度和亮度的从理想值偏离的程度来对厚膜透明电极层19的最佳膜厚进行了评价。也就是说，使从发光点P到厚膜透明电极层19的膜厚Xp在35-45nm的范围内，每次变化1nm；使从发光点P到透明阳极电极14的膜厚Xq在60-80nm范围内，每次变化1nm，分别对各自的色度CIE(x、y)、亮度的值，求出11×21＝231个数据。该数据的平均值越接近理想值、并且误差越小的条件下，越成为干涉效应所造成的色的变化小、而且膜厚变化时的色的漂移也小的理想的膜厚。然后，设厚膜透明电极层19的折射率为与ITO的值相同，计算出了使厚膜透明电极层19的膜厚dc在0-2000nm为止变化时的、上述数据的平均值和误差。而且误差是根据使膜厚Xp、Xq在上述范围内变化时的、(最大值-最小值)/平均值来求出，用(％)表示。

图15是表示改变厚膜透明电极层19的膜厚时的、关于色度CIE(x、y)的x坐标的平均值和误差的计算结果的曲线图。

图16是表示改变厚膜透明电极层19的膜厚时的、关于色度CIE(x、y)的y坐标的平均值和误差的计算结果的曲线图。

如图15和图16所示，色度CIE(x、y)的误差，表现出以下倾向：x坐标、y坐标均是在厚膜透明电极层19的膜厚为200nm时达到最大，膜厚为500nm以下慢慢减小，在膜厚为1000nm以上大致收敛到一定的值。

另外，色度CIE(x、y)的平均值，在x坐标在1200nm以上处大致收敛到理想值附近；在y坐标在1000nm以上处大致收敛到理想值附近。

在此，为了抑制色度不均，减小色度的误差即可，所以，优选厚膜透明电极层19的理想的膜厚大致为1000nm、或比1000nm厚的膜厚。

但是，根据图15和图16所示的结果，可以认为，如果厚膜透明电极层19的膜厚比800nm左右厚，那么可以期待几乎相同的效果，所以，厚膜透明电极层19的膜厚也可以为大致800nm、或比800nm厚的膜厚。

另外，作为厚膜透明电极层19的形成方法，可以适宜地采用在真空中溅射成膜的形成方法。在此情况，使厚膜透明电极层19的膜厚越厚，其成膜所需的成膜时间越长。因此，若使厚膜透明电极层19的膜厚极端增大，则成膜时间显著增长，发光器件1的制造费时，结果生产效率降低。另外，厚膜透明电极层19的膜厚越厚，其透明性随之降低，通过反射金属20反射的光量减少，从而向外部射出的光量有可能减少。因此，优选把厚膜透明电极层19的膜厚控制在大致1500nm左右以下。

以下说明这样的结构的发光器件1的制造方法。

图17A-图17C是表示对本实施方式的发光器件1的制造方法进行说明用的断面结构的图。

首先，利用和一般的TFT基板的制造方法相同的工序，对基板11上的每个像素形成区域，分别形成像素驱动电路7的晶体管T₁-T₃、阳极线4、数据线5、选择线6等布线层，并且形成透明阳极电极14。

也就是说，例如在基板11上成膜由AlNdTi构成的栅极金属层，同时通过图案形成来形成数据线5和像素驱动电路7的晶体管T₁-T₃的栅极电极。

然后，在基板上的全表面形成由SiN构成的绝缘膜12a(栅极绝缘膜)。接着，在基板11上的像素区域形成由ITO构成的透明阳极电极14。另外，对形成了的绝缘膜12a的规定区域进行图案形成，来形成孔穴，在形成了的孔穴内形成由AlTi/Cr或AlNdTi/Cr构成的选择线6/阳极线4，并且形成由AlTi/Cr或AlNdTi/Cr构成的源极/漏极电极。

然后，为了覆盖选择线6和阳极线4，形成由SiN构成的绝缘膜(层间绝缘膜)12b。

另外，对在透明阳极电极14上形成的绝缘膜12b，例如通过进行干法刻蚀而除去，使透明阳极电极14的上表面露出。

接着，利用同样的工序，在绝缘膜12b上形成由聚酰亚胺树脂构成的堤岸层13。

接着，用纯水对基板11进行洗净后，例如施加氧化等离子处理和UV臭氧处理，对透明阳极电极14的上表面和绝缘膜12b的壁面进行亲液化处理。进而，把基板11浸泡在氟系的防液处理溶液中之后，用酒精或纯水洗净、干燥，对堤岸层13的表面进行防液处理。通过这样，变成图17A所示的状态。

然后，如图17B所示，在绝缘膜12b的开口(像素区域)内，用喷墨法或喷涂法等来涂敷规定的溶液或分散液之后，进行加热干燥，在像素区域形成包括空穴注入层15、中间层16和发光层17的发光功能层10。

例如，在透明阳极电极14上涂敷了使PEDOT分散在水系溶剂内的分散液之后，对载放有基板11的载物台在100℃以上的温度条件下进行加热并进行干燥处理，除去残留溶剂，从而在像素区域形成空穴注入层15。

用同样的工序来对形成中间层16的材料的溶液(分散液)进行涂敷、加热和干燥，在空穴注入层15上形成中间层16。

进而，用同样的工序，对形成发光层17的材料的溶液(分散液)，例如对将包含聚芴系等共轭双键聚合物的发光材料适当地溶解(或分散)到水系溶剂或二甲苯等有机溶剂内的溶液(分散液)，进行涂敷、加热和干燥，在中间层16上形成发光层17。

接着，如图17C所示，例如把基板11放置在真空室内，使Ca蒸镀在基板全表面上，在发光层17和堤岸层13上形成电子输送层18。

然后，在基板全表面上，用溅射法来形成ITO膜，在电子输送层18上形成厚膜透明电极层19。并且，在基板全表面上，用溅射法或蒸镀来形成Al层，在厚膜透明电极层19上形成反射金属20。由此制造图3所示的发光器件1。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在发光功能层10和反射金属20之间设置厚膜透明电极层19，所以，能抑制色度和发光强度的偏差，进而能抑制视场角依赖性。

(第2实施方式)

以下说明本发明的第2实施方式。

图18是表示本发明的第2实施方式的发光器件的断面结构的图。

在上述第1实施方式中，设置在电子输送层18和反射金属20之间的、构成OLED(有机EL元件)的阴极电极的第2电极层，由具有导电性材料的单层结构的厚膜透明电极层19来构成，但在本第2实施方式中，如图18所示，设置在电子输送层18和反射金属20之间的、构成OLED(有机EL元件)的阴极电极的第2电极层，由包含导电性材料的透明阴极电极21和厚膜层22来构成，也就是说，第2电极层具有透明阴极电极21和厚膜层22这两层结构。

而且，在本实施方式中，对于和第1实施方式相同的构件，标注相同的符号，其说明从略。

如图18所示，在本实施方式的发光器件1中，在电子输送层18和反射金属20之间设置透明阴极电极21和厚膜层22。

透明阴极电极21形成在电子输送层18上。作为透明阴极电极21所用的材料，采用对于发光功能层10所发出的光中至少一部分的波段的光具有透射性、并且具有导电性的材料。具体来说，例如采用ITO(铟锡氧化物)、铟锌氧化物、铟钨氧化物、铟钨锌氧化物等氧化物导电膜。该透明阴极电极21功能为OLED(有机EL元件)的阴极电极，其厚度只要是能发挥作为阴极电极的作用的厚度即可。

厚膜层22形成在透明阴极电极21上，对于发光功能层10所发出的光中至少一部分的波段的光、尤其是对透明阴极电极21中透过的光，具有透射性。厚膜层22和上述第1实施方式中的厚膜透明电极层19一样，能够抑制发光强度和色度的偏差。

也就是说，厚膜层22通过跨宽范围产生干涉峰值，所以具有抑制发光功能层10的厚度偏差所产生的干涉效应的峰值漂移及其结果所造成的放射亮度的峰值漂移的功能。由此，能够抑制色度和发光强度的偏差，能够抑制视场角依赖性。

厚膜层22是具有透明性、能在真空中成膜的材料即可，也可以是由具有绝缘性的材料构成的。

并且，厚膜层22既可以由无机材料构成，也可以由有机材料构成。

例如，作为构成厚膜层22的无机材料，优选是氮化硅或氮氧化硅。这是为了折射率接近于构成透明阴极电极21的ITO(n＝1.9)、易于用CVD或溅射法来进行成膜。另外，厚膜层22的膜厚和ITO一样若较厚地成膜，则膜应力过大，可能产生裂纹，并且成膜时间增长，所以优选为800-1500nm。

并且，作为构成厚膜层22的有机材料，例如优选是对二甲苯系树脂、聚酰亚胺系树脂或聚尿素系树脂。特别优选是像聚对二甲苯(parylene)树脂等那样，可用干式工艺成膜的树脂。这些树脂的折射率比氮化硅低(n＝1.6左右)，但能够按照比氮化硅膜高的成膜速率来形成1000nm以上的厚膜。但是，厚膜层22的膜厚，在计算上如果膜厚为2000nm以上，那么干涉抑制效果是一定的，并且，若膜层过厚，则成膜费时，所以，优选为2000-7000nm。另外，若对厚膜层22采用有机材料，则与采用无机材料时相比，能够以快的成膜速率来进行成膜。

这些无机材料和有机材料，因水分的透过性低，所以也可以作为有机EL面板的钝化膜使用，不仅能实现干涉所产生的漂移抑制效果，同时也能实现钝化效果。

以下说明按以上方法构成的发光器件1的制造方法。

图19A、B是表示对图18的发光器件1的制造方法进行说明用的断面结构的图。

首先，利用与第1实施方式相同的工序在基板11上形成像素驱动电路7的晶体管T₁-T₃、阳极线4、数据线5、选择线6、绝缘膜12a、透明阳极电极14、绝缘膜12b、堤岸层13、空穴注入层15、中间层16、发光层17和电子输送层18。

然后，如图19A所示，用溅射法在基板全表面形成ITO膜，在电子输送层18上形成透明阴极电极21。在此，透明阴极电极21的厚度不同于第1实施方式的厚膜透明电极层19，其厚度只要足以能发挥阴极电极的作用即可。

接着，如图19B所示，在基板全表面上，例如形成氮氧化硅膜，在透明阴极电极21上形成厚膜层22。

然后，在基板全表面上用溅射法或蒸镀来形成Al层，在厚膜层22上形成反射金属20。由此，制造成图18所示的发光器件1。

接着，为了确认设置透明阴极电极21和厚膜层22所产生的效果，对于具有透明阴极电极21和厚膜层22的情况、以及没有透明阴极电极21和厚膜层22的情况，分别制作了蓝色测试元件，进行了比较研究。对透明阴极电极21采用了200nm的ITO膜；对厚膜层22采用了800nm的SiON。另外，发光层17用旋转涂敷法来成膜，通过改变转速而准备了膜厚50nm、70nm、90nm这3种样品。

图20是表示第2实施方式中制作的元件的、发光层17的因膜厚变化而产生的色度的变化的图。

如图20所示，通过设置透明阴极电极21和厚膜层22，色度的变化被抑制。因此，可以确认，通过在电子输送层18和反射金属20之间设置透明阴极电极21和厚膜层22，能够抑制发光层17的厚度的偏差所产生的干涉效应的峰值漂移。

如以上说明的那样，根据本实施方式，在发光功能层10和反射金属20之间，设置透明阴极电极21和厚膜层22，所以，能够抑制色度和发光强度的偏差，进而能够抑制视场角依赖性。

根据本实施方式，厚膜层22也发挥作为钝化层的作用，所以能够抑制黑斑的生长。

再者，对厚膜层22若采用有机材料，则与采用无机材料时相比，能够以快的成膜速率来进行成膜。

而且，本发明不仅限于上述实施方式，而且能实现各种变形和应用。以下说明能适用于本发明的其他实施方式。

在上述实施方式中，作为有机EL元件，是以在一对电极之间设置空穴注入层15、中间层16、发光层17和电子输送层18的情况为例对本发明进行了说明，但在一对电极之间至少设置1层发光层17即可。并且，例如也可以对发光层17采用电子输送发光材料，把发光层17和电子输送层18作为混合层。另外，也可以不设置空穴注入层15、中间层16和电子输送层18。

另外，在上述实施方式中，以发光元件是有机EL元件的情况为例对本发明进行了说明，但本发明能适用于各种发光元件，并不仅限于有机EL元件。

Claims (14)

1.一种发光器件，具有多个像素，其特征在于，具备：

发光功能层，由至少一层构成，放射与供给的电流相对应的光；

第1电极层，设置在上述发光功能层的一个面上，由导电性材料构成，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；

第2电极层，在上述发光功能层的另一个面上，与上述第1电极层相对设置，含有导电性材料，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；以及

反射层，设置在上述第2电极层上，对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有反射性；

上述第2电极层具有：

导电体层，由上述导电性材料构成，设置在上述发光功能层上，对从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性；以及

厚膜层，设置在上述导电体层上，对从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性。

2.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，

上述厚膜层由无机材料构成，具有800-1500nm的膜厚。

3.如权利要求2所述的发光器件，其特征在于，

上述无机材料由氮化硅、氮氧化硅中的某一种构成。

4.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，

上述厚膜层由有机材料构成，具有2000-7000nm的膜厚。

5.如权利要求4所述的发光器件，其特征在于，

上述有机材料由可在真空中蒸镀的对二甲苯系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚尿素系树脂中的某一种构成。

6.如权利要求1所述的发光器件，其特征在于，

上述第2电极层具有透明电极层、以及设置在上述发光功能层和上述透明电极层之间的电子输送层，其中上述透明电极层包含具有上述透射性的上述导电性材料，

上述透明电极层是用溅射法形成的，

上述电子输送层由对上述透明电极层的形成中溅射所用的氧具有耐性的材料构成。

7.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于，

对上述电子输送层采用Ca。

8.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于，

上述电子输送层、上述透明电极层和上述反射层，设置在与上述多个像素相对应的区域。

9.如权利要求6所述的发光器件，其特征在于，

该发光器件具有对上述多个像素的各个形成区域进行划分的多个隔壁，

上述电子输送层、上述透明电极层和上述反射层，设置为覆盖上述各像素的形成区域和上述各隔壁。

10.一种发光器件的制造方法，该发光器件具有多个像素，该多个像素具有由至少1层构成的发光功能层，其特征在于，包括以下步骤：

利用对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性的导电性材料，来形成第1电极层的步骤；以及

在上述第1电极层上形成上述发光功能层的步骤；

在上述发光功能层上，与上述第1电极层相对置，利用至少包含对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性的导电性材料的材料，来形成第2电极层的步骤；以及

在上述第2电极层上，利用对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有反射性的材料，来形成反射层的步骤；

形成上述第2电极层的步骤包括：

在上述发光功能层上，利用具有上述透射性的上述导电性材料来形成导电体层的步骤；

在上述导电体层上，利用对于从上述发光功能层放射的光的至少一部分的波段的光具有透射性的材料，来形成厚膜层的步骤。

11.如权利要求10所述的发光器件的制造方法，其特征在于，

上述厚膜层由无机材料构成，具有800-1500nm的膜厚。

12.如权利要求10所述的发光器件的制造方法，其特征在于，

上述厚膜层由有机材料构成，具有2000-7000nm的膜厚。

13.如权利要求10所述的发光器件的制造方法，其特征在于，

形成上述第2电极层的步骤包括：

用溅射法形成透明电极层的步骤，其中上述透明电极层包含具有上述透射性的上述导电性材料；以及

在上述发光功能层和上述透明电极层之间形成电子输送层的步骤，

在形成上述电子输送层的步骤中，对构成该电子输送层的材料，采用对上述透明电极层的形成中的溅射所使用的氧具有耐性的材料。

14.如权利要求13所述的发光器件的制造方法，其特征在于，

在形成上述电子输送层的步骤、形成上述透明电极层的步骤、以及形成上述反射层的步骤中，把上述电子输送层、上述透明电极层和上述反射层形成在与上述多个像素相对应的区域。

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