CN103582960B - 发光元件和使用该发光元件的显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光元件和使用该发光元件的显示装置。发光元件包括：反射电极；透光性电极，其与反射电极对向配置；发光层，其配置在反射电极与透光性电极之间，出射蓝色光；以及功能层，其配置在反射电极与发光层之间。功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下。
Description
技术领域
本发明涉及有机EL（Electro Luminescence：电致发光）元件等发光元件和使用该发光元件的显示装置，尤其涉及发光元件的光学设计。
背景技术
近年来，有机EL元件等发光元件的开发不断进展。另外，作为使用该发光元件的显示装置，开发了排列有蓝色、绿色和红色的发光元件的显示装置。
关于发光元件，从降低功耗等观点来看，发光效率的提高是重要的。特别是，蓝色的发光元件的发光效率比绿色、红色的发光元件的发光效率低，所以要求使蓝色的发光元件的发光效率提高。
以往，作为使发光效率提高的方法之一，已知有在发光元件采用谐振器构造的技术。例如，在专利文献1中公开了如下技术：在层叠了下部电极（反射镜（mirror））、透明导电膜、空穴输送层、发光层、电子输送层、上部电极（半反射镜）的发光元件中，调整反射镜与半反射镜之间的光学膜厚使得发光效率成为极大（第0012段）。对于光学膜厚的调整，能够通过调整构成发光元件的各层的物理膜厚来进行调整。
在先技术文献：
专利文献1：日本特开2005-116516号公报
发明内容
发明要解决的问题
一般而言，在发光元件的制造过程中，无法避免各层的物理膜厚产生制造误差。因此，当考虑制造误差的产生时，如果只是在发光元件采用谐振器构造，则会产生不充分的情况。例如对于在发光元件各层的物理膜厚在制造误差范围内偏离设计值的情况下、发光效率等发光元件的特性会极度下降的谐振器构造，不能说是具有实用性的构造。因此，希望采用如下的谐振器构造：即使发光元件各层的物理膜厚从设计值偏离，发光元件的特性也不容易从设计值偏离（即制造误差的容许量大）。
本发明的目的在于提供一种发光效率高、且制造误差的容许量大的发光元件以及使用了该发光元件的显示装置。
用于解决问题的手段
本发明的一种方式涉及的发光元件具备：反射电极；透光性电极，其与所述反射电极对向配置；发光层，其配置在所述反射电极与所述透光性电极之间，出射蓝色光；以及功能层，其配置在所述反射电极与所述发光层之间，所述功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下。
发明的效果
通过满足上述数值范围，能够实现发光效率高且制造误差的容许量大的发光元件。
附图说明
图1是示意表示实施方式涉及的显示装置的像素构造的剖视图。
图2是例示蓝色的有机EL元件中的谐振器构造的图。
图3是列举了蓝色的有机EL元件各层的物理膜厚等的表。
图4是蓝色的有机EL元件所使用的发光材料的PL（Photo Luminescence：光致发光）光谱。
图5是表示以图3、图4的各参数为前提的有机EL元件中的透明导电层3的物理膜厚与发光效率的关系的曲线图。
图6是表示与图5相同条件的有机EL元件中的透明导电层的物理膜厚与色度的关系的曲线图。
图7是表示使透明导电层的物理膜厚的设计值为150nm的情况下的物理膜厚由于制造误差而从设计值150nm偏离时的发光效率的变化的曲线图。
图8是表示在与图7相同条件下、物理膜厚由于制造误差而从设计值150nm偏离时的色度的变化的曲线图。
图9是表示使透明导电层的物理膜厚的设计值为20nm的情况下的物理膜厚由于制造误差而从设计值20nm偏离时的发光效率的变化的曲线图。
图10是表示在与图9相同条件下、物理膜厚由于制造误差而从设计值20nm偏离时的色度的变化的曲线图。
图11是表示通过模拟得到的结果的图。
图12是表示透明导电层的膜厚容许宽度和发光层的膜厚容许宽度的表。
图13表示实施方式涉及的显示装置的功能框图。
图14是例示实施方式涉及的显示装置的外观的图。
图15是用于说明实施方式涉及的显示装置的制造方法的图。
图16是用于说明实施方式涉及的显示装置的制造方法的图。
标号说明
1：基板
2：反射电极
3：透明导电层
4：空穴注入层
5：空穴输送层
6b、6g、6r：发光层
7：电子输送层
8：透光性电极
9：薄膜封止层
10：树脂封止层
11：基板
12：堤
13b、13g、13r：滤色器（滤色片）
13br：黑底
20：显示装置
21：有机EL面板
22：驱动控制单元
23：驱动电路
24：控制电路
具体实施方式
[本发明的一种方式的概要]
本发明的一种方式涉及的发光元件具备：反射电极；透光性电极，其与所述反射电极对向配置；发光层，其配置在所述反射电极与所述透光性电极之间，出射蓝色光；以及功能层，其配置在所述反射电极与所述发光层之间，所述功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下。
另外，也可以为所述功能层的物理膜厚为204nm以上且300nm以下，并且折射率为1.5以上且2.1以下。
另外，也可以还具备滤色器，所述滤色器隔着所述透光性电极而配置在与所述发光层相反的一侧。
本发明的另一种方式涉及的发光元件具备：反射电极；透光性电极，其与所述反射电极对向配置；发光层，其配置在所述反射电极与所述透光性电极之间，出射蓝色光；以及功能层，其配置在所述反射电极与所述发光层之间，将不配置滤色器的情况下的发光效率设为E1，将配置了滤色器的情况下的发光效率设为E2时，所述功能层的光学膜厚满足第1条件和第2条件，所述第1条件为：在求出了效率比时，效率比为0.85以上，所述效率比将调整滤色器的特性以使在发光效率E1成为极值的光学膜厚下色度成为目标值时的发光效率E2作为分母，将调整滤色器的特性以使在某光学膜厚下色度成为目标值时的发光效率E2作为分子；所述第2条件为：调整滤色器的特性以使在某光学膜厚下色度成为目标值、维持滤色器的特性不变而使光学膜厚变化的情况下，发光效率E2的变化为±10%以内，色度的变化为±0.015以内，且满足这些要求的光学膜厚的范围大于20nm。
本发明的一种方式涉及的显示装置具备出射蓝色光的发光元件、出射绿色光的发光元件、以及出射红色光的发光元件，所述出射蓝色光的发光元件为上述的发光元件。
[实施方式]
<1>结构
参照附图详细说明用于实施本发明的方式。
图1是示意表示实施方式涉及的显示装置的像素构造的剖视图。
在显示装置中，在行方向和列方向上规则地配置有蓝色、绿色以及红色的像素。各像素由利用了电致发光现象的发光元件构成。在本实施方式中，作为发光元件，以发光材料为有机材料的有机EL元件为例进行说明。
蓝色的有机EL元件包括基板1、反射电极2、透明导电层3、空穴注入层4、空穴输送层5、发光层6b、电子输送层7、透光性电极8、薄膜封止层9、树脂封止层10、基板11以及滤色器13b。以下，有时将配置在反射电极2与发光层6b之间的层（在本实施方式中为透明导电层3、空穴注入层4及空穴输送层5）称为“第1功能层”，将配置在发光层6b与透光性电极8之间的层（在本实施方式中为电子输送层7）称为“第2功能层”。
对于绿色的有机EL元件，除了发光层6g和滤色器13g之外具有与蓝色的有机EL元件同样的结构。对于红色的有机EL元件，除了发光层6r和滤色器13r之外也具有与蓝色的有机EL元件同样的结构。该例子中，在蓝色、绿色及红色的有机EL元件中，共同地设置有基板1、电子输送层7、透光性电极8、薄膜封止层9、树脂封止层10以及基板11。另一方面，反射电极2、透明导电层3、空穴注入层4、空穴输送层5以及发光层6b、6g、6r按各有机EL元件而设置。通过堤12按各有机EL元件划分这些反射电极2、透明导电层3、空穴注入层4、空穴输送层5以及发光层6b、6g、6r。另外，通过黑底13br按各有机EL元件划分滤色器13b、13g、13r。
在各色的有机EL元件中，由于反射电极2的存在，实现了利用光的干涉效应的谐振器构造。在图2例示出蓝色的有机EL元件中的谐振器构造。在有机EL元件形成有第1光路C1和第2光路C2。在第1光路C1中，从发光层6b出射的光的一部分通过第1功能层向反射电极2侧行进，在被反射电极2反射后，通过第1功能层、发光层6b、第2功能层以及透光性电极8而出射到外部。在第2光路C2中，从发光层6b出射的光的其余一部分不向反射电极2侧行进而通过第2功能层向透光性电极8行进，并通过透光性电极8而出射到外部。通过适当地设定第1功能层的光学膜厚，通过第1光路C1的光和通过第2光路C2的光由于干涉效应而相互加强（相长），能够提高发光效率。
在本实施方式中，蓝色的有机EL元件的第1功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下。由此，能够提高蓝色的有机EL元件的发光效率，并且，能够扩大制造误差的容许量。以下进行详细说明。
<2>模拟
<2-1>第1阶段
发明人通过模拟求出了使第1功能层的光学膜厚变化时的发光效率的变化和色度的变化。在图3、图4中表示出用于模拟的有机EL元件的各参数。
图3是列举了蓝色的有机EL元件各层的物理膜厚等的表。在该图的折射率这一栏中，记入了波长为460nm时的折射率。
图4是蓝色的有机EL元件所使用的发光材料的PL（Photo Luminescence：光致发光）光谱。该发光材料的CIE色度图中的坐标位置为（0.153，0.139）。
图5是表示以图3、图4的各参数为前提的有机EL元件中的透明导电层3的物理膜厚与发光效率的关系的曲线图。
在本模拟中，为了使第1功能层的光学膜厚变化，使透明导电层3的物理膜厚变化。透明导电层3以外的层的物理膜厚是固定的，各层的折射率是固定的。因此，以下说明中的“透明导电层3的物理膜厚”可以替换成“第1功能层的光学膜厚”来进行解释。此外，关于数值，如果是相对值，则可以直接替换，但如果是绝对值，则需要换算。在以下的说明中，在数值为绝对值的情况下，根据需要一并记载换算值。
图5中的虚线表示在有机EL元件中不配置滤色器（CF）的情况下的发光效率。以下，将不配置滤色器的情况下的发光效率记载为E1。这是通过使透明导电层3的物理膜厚以5nm为单位变化、算出各个物理膜厚下的发光效率E1而得到的。如图5所示，当使透明导电层3的物理膜厚变化时，由于光的干涉效应，发光效率E1会变化。而且，透明导电层3的物理膜厚为20nm及150nm时，发光效率E1成为极小值，透明导电层3的物理膜厚为80nm时，发光效率E1成为极大值。
图5中的实线表示在有机EL元件中配置了滤色器的情况下的发光效率。以下，将配置了滤色器的情况下的发光效率记载为E2。这是通过使透明导电层3的物理膜厚以5nm为单位变化、在各个物理膜厚下适当设定滤色器的特性之后算出发光效率E2而得到的。在本模拟中，滤色器的特性设定为使得有机EL元件的发光色的色度（CIE色度的y值）成为目标值0.06。以下，将CIE色度的y值记载为CIEy。
此外，通过发明人的研究，判明了当使第1功能层的光学膜厚变化时，不仅仅是发光效率E1会变化，色度CIEy也会变化。图6是表示与图5相同条件的有机EL元件中的透明导电层3的物理膜厚与色度的关系的曲线图。
图6中的虚线表示在有机EL元件中不配置滤色器的情况下的色度。如图6所示，当使透明导电层3的物理膜厚变化时，色度CIEy会变化。一般而言，在蓝色的有机EL元件中，作为色度CIEy的目标值，多是设定为0.06至0.08左右。这是由于0.06为EBU标准的目标值，0.08为NTSC标准的目标值。当使色度CIEy的目标值为0.06时，在物理膜厚为30nm及155nm的情况下，色度CIEy最接近目标值。另外，在物理膜厚为100nm的情况下，色度CIEy最远离目标值。这样，当透明导电层3的物理膜厚变化时，色度CIEy会变化。因此，使色度CIEy成为目标值0.06的滤色器的特性按各透明导电层3的物理膜厚而不同。进而，使色度CIEy成为目标值0.06的滤色器的特性按各第1功能层的光学膜厚而不同。
图6中的实线表示在有机EL元件中配置滤色器、按各物理膜厚适当调整了滤色器的特性的情况下的色度。当然，在任何物理膜厚时色度CIEy均保持在目标值0.06。
这样，当使第1功能层的光学膜厚变化时，不仅是发光效率E1会变化，色度CIEy也会变化。另外，从图5的虚线和图6的虚线可知，虽然在某特定光学膜厚下发光效率E1成为极大值，但在该光学膜厚下色度CIEy未必接近目标值。当色度CIEy远离目标值时，需要相应地加强滤色器中的色度的修正，因此配置了滤色器的情况下的发光效率E2会下降。其结果，不配置滤色器的情况下的发光效率E1成为极大值的光学膜厚与配置了滤色器的情况下的发光效率E2成为极大值的光学膜厚不同。如图5所示，在透明导电层3的物理膜厚为45nm和155nm附近的情况下，发光效率E2成为极大值。
另外，在有机EL元件的制造过程中，无法避免各层的物理膜厚产生制造误差。因此，希望即使各层的物理膜厚从设计值偏离，有机EL元件的特性也不容易从设计值偏离（即制造误差的容许量大）。另外，在有机EL元件中，希望配置了滤色器的情况下的发光效率E2高。发明人在设计第1功能层的光学膜厚时，研究了如何才能兼顾这些希望。
首先，认为当发光效率E1为极值的附近时，因为相对于物理膜厚的变化的发光效率E1的变化小，所以制造误差的容许量大。参照图5，透明导电层3的物理膜厚为20nm附近、80nm附近及150nm附近成为候补。其中，当透明导电层3的物理膜厚为150nm附近时，发光效率E2最高。因此，可以认为通过使物理膜厚为150nm附近（若换算成第1功能层的光学膜厚，则为443.2nm附近），能够提高发光效率且扩大制造误差的容许量。
<2-2>第2阶段
在上述第1阶段中，判明了优选透明导电层3的物理膜厚为150nm附近（当换算成第1功能层的光学膜厚时，则为443.2nm附近）。
接着，发明人详细地研究了透明导电层3的物理膜厚在150nm附近有效的物理膜厚范围。具体而言，探索了满足以下条件1、2两者的物理膜厚的范围。
（条件1）
在求出了效率比时，效率比为0.85以上，所述效率比将调整滤色器的特性以使在发光效率E1为极值的物理膜厚150nm时色度CIEy成为目标值0.06时的发光效率E2作为分母，将调整滤色器的特性以使某物理膜厚时色度CIEy成为目标值0.06时的发光效率E2作为分子。
（条件2）
调整滤色器的特性以使在某物理膜厚时色度CIEy成为目标值0.06、维持滤色器的特性不变而使物理膜厚变化的情况下，发光效率E2的变化为±10%以内，色度CIEy的变化为±0.015以内，且满足这些要求的物理膜厚的范围大于10nm（若换算成第1功能层的光学膜厚则为20nm）。
能够使用图5的实线探索满足条件1的范围。
即，求出将透明导电层3的物理膜厚为150nm时的发光效率E2作为分母、将任意物理膜厚时的发光效率E2作为分子的效率比，求出效率比为0.85以上的范围即可。图11表示通过模拟得到的结果。当观察该图的效率比时，则可知如果透明导电层3的物理膜厚为143nm以上（若换算成第1功能层的光学膜厚，则为428.9nm以上），则满足条件1。
能够通过以下方法探索满足条件2的范围。
图7是表示使透明导电层的物理膜厚的设计值为150nm的情况下的物理膜厚由于制造误差而从设计值150nm偏离时的发光效率的变化的曲线图。
首先，调整滤色器的特性以使在使透明导电层3的物理膜厚为150nm的情况下色度CIEy成为目标值0.06。然后，维持该滤色器的特性不变，使物理膜厚以1nm为单位变化，算出各个物理膜厚下的发光效率E2。通过标绘所算出的发光效率E2能够得到图7中的实线。另外，针对各个物理膜厚下的发光效率E2，算出相对于物理膜厚为150nm的情况下的发光效率E2的变化率ΔEff。通过标绘所算出的变化率ΔEff得到了图7中的虚线。在图7中，维持滤色器的特性不变而使物理膜厚变化。与此相对，在图5中，在各个物理膜厚下在适当调整滤色器的特性的同时使物理膜厚变化。因此，图7的曲线形状与图5的曲线形状当然互不相同。
如图7所示，可知透明导电层3的物理膜厚为135nm以上且154nm以下的范围是使发光效率E2的变化率ΔEff处于±10%以内的范围。以下，将满足该条件的透明导电层3的物理膜厚的范围称为发光效率容许范围。
图8是表示在与图7相同条件下、物理膜厚由于制造误差而从设计值150nm偏离时色度的变化的曲线图。
首先，调整滤色器的特性以使在使透明导电层3的物理膜厚为150nm的情况下色度CIEy成为目标值0.06。然后，维持该滤色器的特性不变，使物理膜厚以1nm为单位变化，算出各个物理膜厚下的色度CIEy。通过标绘所算出的色度CIEy得到了图8中的实线。另外，针对各个物理膜厚下的色度CIEy，算出相对于物理膜厚为150nm的情况下的色度CIEy的变化率Δy。通过标绘所算出的变化率Δy得到了图8中的虚线。
如图8所示，可知透明导电层3的物理膜厚为141nm以上且165nm以下的范围是使色度CIEy的变化率Δy处于±0.015以内的范围。以下，将满足该条件的透明导电层3的物理膜厚的范围称为色度容许范围。
从图7得到的发光效率容许范围为135nm以上且154nm以下的范围。另外，从图8得到的色度容许范围为141nm以上且165nm以下的范围。而且，满足这两方容许范围的范围为141nm以上且154nm以下，该范围的宽度为13nm。以下，将满足这两方的条件的范围的宽度称为膜厚容许宽度。这样，可知在使透明导电层3的物理膜厚的设计值为150nm的情况下，膜厚容许宽度为13nm，满足上述条件2。
当在以1nm为单位使透明导电层3的物理膜厚的设计值变化的同时实施同样的处理，就能够确定满足上述条件2的物理膜厚的范围。为了参考，使用图9和图10说明使透明导电层3的物理膜厚的设计值为20nm的情况。
图9是表示使透明导电层的物理膜厚的设计值为20nm的情况下、物理膜厚由于制造误差而从设计值20nm偏离时的发光效率的变化的曲线图。如图9所示，物理膜厚的设计值为20nm的情况下，发光效率容许范围为11nm以上且23nm以下的范围。
图10是表示在与图9相同条件下、物理膜厚由于制造误差而从设计值20nm偏离时的色度的变化的曲线图。如图10所示，物理膜厚的设计值为20nm的情况下，色度容许范围为16nm以上且超过40nm的值以下的范围。在图10中，由于没有表示超过40nm的范围，所以上限值不明。然而，上限值显然超过40nm。
而且，满足这两方的范围为16nm以上且23nm以下的范围，因此，膜厚容许宽度为7nm。这样，在使透明导电层3的物理膜厚的设计值为20nm的情况下，膜厚容许宽度为7nm，不满足上述条件2。
图11表示通过模拟得到的结果。观察该图的膜厚容许宽度，可知当透明导电层3的物理膜厚为153nm以下（若换算成第1功能层的光学膜厚，则为449.3nm以下），则满足条件2。
而且，根据该图可知满足条件1、2这两方的物理膜厚的范围为透明导电层3的物理膜厚是143nm以上且153nm以下（若换算成第1功能层的光学膜厚，则为428.9nm以上且449.3nm以下）。
<3>效果
如上所述，只要透明导电层3的物理膜厚为143nm以上且153nm以下，就能够满足条件1、2这两方。以下，说明条件1、2各自的技术意义。
在第1阶段中，判明了在透明导电层3的物理膜厚为150nm的情况下，发光效率E1取极值，且发光效率E2比较高。条件1要求在透明导电层3的物理膜厚为150nm的情况下以发光效率E2为基准时、效率比为0.85以上。通过满足条件1，能够确保较高的发光效率。
另外，一般而言，滤色器的特性在设计阶段适当地进行设定，在制造阶段不调整滤色器的特性。因此，即使透明导电层3的物理膜厚在制造阶段从设计值偏离，也仍旧使用已经准备好的滤色器。图7和图8是假设这样的状况而得到的图。条件2要求在这样的状况下使得发光效率和色度从设计值的偏离处于容许范围的物理膜厚的膜厚容许宽度超过10nm（若换算成第1功能层的光学膜厚，则为超过20nm）。通过满足条件2，能够确保物理膜厚的制造误差的容许量为超过10nm的较大的范围。
因此，通过满足条件1、2这两方，能够在确保较高发光效率的同时确保较大的制造误差的容许量。
此外，在模拟中，使透明导电层3的物理膜厚为143nm以上且153nm以下，使空穴注入层4的物理膜厚为40nm，使空穴输送层5的物理膜厚为40nm。其结果，第1功能层的光学膜厚的范围成为428.9nm以上且449.3nm以下。然而，在谐振器构造中，重要的不是各层的物理膜厚，而是第1功能层的光学膜厚。因此，只要第1功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下，则不论各层的物理膜厚和折射率如何，都能够得到同样的效果。
发明人进一步使用与求出透明导电层3的膜厚容许宽度的方法相同的方法，求出了发光层6b的膜厚容许宽度。图12是表示透明导电层的膜厚容许宽度与发光层的膜厚容许宽度的表。由此，透明导电层3的物理膜厚为150nm的情况与20nm、45nm、80nm的情况相比，不仅是透明导电层3的膜厚容许宽度宽，发光层6b的膜厚容许宽度也较宽。因此，通过使透明导电层3的物理膜厚为143nm以上且153nm以下，能够确保发光层6b的制造误差的容许量较大。
<4>各层的材料
<4-1>基板1
基板1例如是TFT（Thin Film Transistor：薄膜晶体管）基板。基板1的材料例如是钠玻璃、无荧光玻璃、磷酸类玻璃、硼酸类玻璃等玻璃板及石英板、以及丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯、聚酯、硅类树脂等塑料板或者塑料膜、以及氧化铝等金属板或者金属箔等。
<4-2>反射电极2
反射电极2与配置于基板1的TFT电连接，作为有机EL元件的正极发挥功能，并且具有对从发光层6b、6g、6r向反射电极2出射的光进行反射的功能。反射功能既可以通过反射电极2的构成材料来发挥，也可以通过对反射电极2的表面部分实施反射涂敷来发挥。反射电极2由例如Ag（银）、APC（银、钯、铜的合金）、ARA（银、铷、金的合金）、MoCr（钼和铬的合金）、NiCr（镍和铬的合金）、ACL（铝、钴、镧的合金）等形成。
<4-3>透明导电层3
透明导电层3作为在制造过程中防止反射电极2自然氧化的保护层来发挥功能。对于透明导电层3的材料，通过对由发光层6b、6g、6r产生的光具有足够的透光性的导电性材料来形成即可，例如可以应用ITO（Indium Tin Oxide：氧化铟锡）、IZO（Indium ZincOxide：氧化铟锌）等。
<4-4>空穴注入层4
空穴注入层4具有向发光层6b、6g、6r注入空穴的功能。例如，由氧化钨(WOx)、氧化钼(MoOx)、氧化钼钨(MoxWyOz)等过渡金属的氧化物形成。通过使用过渡金属的氧化物来形成，能够使电压电流密度特性提高，另外，能提高电流密度，提高发光强度。除此以外，也可以应用过渡金属的氮化物等金属化合物。
<4-5>空穴输送层5
空穴输送层5的材料例如是日本特开平5-163488号中所记载的三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳烷烃（poly arylalkane）衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代苯基苯乙烯酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、均二苯代乙烯衍生物、卟啉化合物、芳香族第三级胺化合物及苯乙烯基胺化合物、丁二烯化合物、聚苯乙烯衍生物、腙衍生物、三苯甲烷衍生物、四苯基联苯胺衍生物。特别优选的是，卟啉化合物、芳香族第三级胺化合物以及苯乙烯基胺化合物。
<4-6>发光层6b、6g、6r
发光层6b、6g、6r的材料例如是日本特开平5-163488号公报中所记载的类喔星（oxinoid）化合物、苝化合物、香豆素化合物、氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮（perinone）化合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物、芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、晕苯化合物、喹诺酮化合物及氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化合物、（chrysene）化合物、菲化合物、环戊二烯化合物、茋化合物、二苯基苯醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、双氰亚甲基吡喃化合物、双氰亚甲基噻喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化合物、硒吡喃鎓化合物、碲吡喃鎓化合物、芳香族坎利酮化合物、低聚亚苯基化合物、噻吨化合物、花青苷化合物、吖啶化合物、8-羟基喹啉化合物的金属配合物、2,2’-联吡啶化合物的金属配合物、席夫碱与III族金属的配合物、8-羟基喹啉（喔星）金属配合物、稀土类配合物等荧光物质。
<4-7>电子输送层7
电子输送层7的材料例如是日本特开平5-163488号公报所记载的硝化芴酮衍生物、噻喃二氧化物（thiopyran dioxide）衍生物、联苯醌衍生物、二萘嵌苯四羧酸（perylenetetracarboxylic）衍生物、蒽醌二甲烷（anthraquinodimethane）衍生物、亚芴基甲烷（fluorenylidenemethane）衍生物、蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、二萘嵌苯衍生物、喹啉络合物衍生物。
此外，从进一步提高电子注入性的观点出发，也可以对构成上述电子输送层的材料掺杂Na、Ba、Ca等碱金属或碱土族金属。
<4-8>透光性电极8
透光性电极8作为有机EL元件的负极发挥功能。对于透光性电极8的材料，通过对由发光层6b、6g、6r产生的光具有足够的透光性的导电性材料来形成即可，例如可以应用ITO、IZO等。
<4-9>薄膜封止层9
薄膜封止层9具有防止水分和/或氧的侵入的功能。作为薄膜封止层9的材料，例如可以应用氮化硅（SiNx）、氮氧化硅（SiOxNy）、氧化铝（AlOx）等。
<4-10>树脂封止层10
树脂封止层10具有如下功能：使包括从基板1到薄膜封止层9的各层的背面面板和包括基板11及滤色器13b、13g、13r的前面面板贴合，并且防止各层暴露于水分和/或氧中。树脂封止层10的材料例如是树脂粘接剂等。
<4-11>基板11
基板11的材料例如是钠玻璃、无荧光玻璃、磷酸类玻璃、硼酸类玻璃等玻璃板及石英板、以及丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、环氧类树脂、聚乙烯、聚酯、硅类树脂等塑料板或者塑料膜。
<4-12>堤12
堤12由绝缘性材料形成即可，认为优选具有有机溶剂耐性。另外，堤12有时被进行蚀刻处理、烘焙处理等，因此优选由对这些处理的耐性高的材料形成。堤12的材料既可以是树脂等有机材料，也可以是玻璃等无机材料。作为有机材料，可以使用丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、酚醛清漆（novolac）型酚醛树脂等，作为无机材料，可以使用氧化硅（SiOx）、氮化硅（SiNx）等。
<4-13>滤色器13b、13g、13r
滤色器13b、13g、13r分别具有校正从发光层6b、6g、6r出射的光的色度的功能。
<5>显示装置的整体结构和外观
图13表示实施方式涉及的显示装置的功能框图。图14是例示实施方式涉及的显示装置的外观的图。显示装置20具备有机EL面板21、与有机EL面板21电连接的驱动控制单元22。有机EL面板21是具有图1所示的像素构造的面板。驱动控制单元22包括在各有机EL元件的反射电极2与透光性电极8之间施加电压的驱动电路23和控制驱动电路23的工作的控制电路24。
<6>制造方法
图15和图16是用于说明实施方式涉及的显示装置的制造方法的图。
首先，在基板1上形成反射电极2（图15的（a））。接着，在反射电极2上形成透明导电层3（图15的（b））。此时，例如使透明导电层3的物理膜厚为143nm以上且153nm以下。对于透明导电层3，例如通过在使用溅射法形成于基板1的整个面之后按各像素进行图案形成来得到该透明导电层3。
接着，在透明导电层3上，例如形成空穴注入层4、堤12、空穴输送层5（图15的（c））。此时，例如使空穴注入层4的物理膜厚为40nm，使空穴输送层5的物理膜厚为40nm。由此，使第1功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下。此外，在绿色和红色的有机EL元件中，也可以将第1功能层的光学膜厚设定在此范围外。
接着，例如通过喷墨法等印刷法在空穴输送层5上形成发光层6b、6g、6r（图15的（d））。
接着，在发光层6b、6g、6r上形成电子输送层7（图16的（a））。
接着，通过蒸镀法或溅射法在电子输送层7上形成透光性电极8（图16的（b））。
接着，通过蒸镀法或溅射法在透光性电极8上形成薄膜封止层9，使用树脂封止层10贴合形成有滤色器13b、13g、13r和黑底13br的基板11（图16的（c））。
通过以上工序，能够制造显示装置。
<7>变形例
（1）第1功能层的物理膜厚和折射率
在上述实施方式中，使第1功能层的光学膜厚的范围为428.9nm以上且449.3nm以下。为实现此目标，也可以为第1功能层的物理膜厚为204nm以上且300nm以下，并且折射率为1.5以上且2.1以下。如图3所示，第1功能层的各层的折射率大致为1.5以上且2.1以下。若将光学膜厚的上限值449.3nm除以折射率的下限值1.5，则能够得到物理膜厚300nm。若将光学膜厚的下限值428.9nm除以折射率的上限值2.1，则能够得到光学膜厚204nm。
（2）第1功能层和第2功能层的结构
虽然在上述实施方式中第1功能层为3层构造，但也可以是单层构造、双层构造、或者4层以上的多层构造。
同样地，虽然在上述实施方式中第2功能层为单层构造，但也可以是两层以上的多层构造。
（3）发光层
虽然在上述实施方式中例举了发光层的材料使用了有机材料的有机EL元件，但不限于此。例如也可以是发光层的材料使用了无机材料的无机EL元件。
产业上的可利用性
本发明例如能够利用于显示装置等。
Claims (5)
1.一种发光元件，具备：
反射电极；
透光性电极，其与所述反射电极对向配置；
发光层，其配置在所述反射电极与所述透光性电极之间，出射蓝色光；以及
功能层，其配置在所述反射电极与所述发光层之间，
将不配置滤色器的情况下的发光效率设为E1，将配置了滤色器的情况下的发光效率设为E2时，
所述功能层的光学膜厚满足第1条件和第2条件，
所述第1条件为：在求出了效率比时，效率比为0.85以上，所述效率比将调整了滤色器的特性以使在发光效率E1成为极值的光学膜厚时色度成为目标值时的发光效率E2作为分母，将调整了滤色器的特性以使在某光学膜厚时色度成为目标值时的发光效率E2作为分子；
所述第2条件为：调整滤色器的特性以使在某光学膜厚时色度成为目标值、维持滤色器的特性不变而使光学膜厚变化了的情况下，发光效率E2的变化为±10％以内，色度的变化为±0.015以内，且满足这些要求的光学膜厚的范围的宽度大于20nm。
2.根据权利要求1所述的发光元件，
所述功能层的光学膜厚为428.9nm以上且449.3nm以下。
3.根据权利要求2所述的发光元件，
所述功能层的物理膜厚为204nm以上且300nm以下，并且折射率为1.5以上且2.1以下。
4.根据权利要求2所述的发光元件，
还具备滤色器，所述滤色器隔着所述透光性电极而配置在与所述发光层相反的一侧。
5.一种显示装置，具备出射蓝色光的发光元件、出射绿色光的发光元件、以及出射红色光的发光元件，所述出射蓝色光的发光元件为权利要求1所述的发光元件。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2012/003628 WO2013179360A1 (ja) | 2012-06-01 | 2012-06-01 | 発光素子およびそれを用いた表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103582960A CN103582960A (zh) | 2014-02-12 |
| CN103582960B true CN103582960B (zh) | 2016-11-30 |
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Citations (4)
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| CN101843172A (zh) * | 2007-08-28 | 2010-09-22 | 松下电工株式会社 | 有机电致发光器件 |
| CN102474938A (zh) * | 2009-09-29 | 2012-05-23 | 松下电器产业株式会社 | 发光元件以及使用该发光元件的显示装置 |
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