CN108029163B - 有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置 - Google Patents
有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108029163B CN108029163B CN201680052134.5A CN201680052134A CN108029163B CN 108029163 B CN108029163 B CN 108029163B CN 201680052134 A CN201680052134 A CN 201680052134A CN 108029163 B CN108029163 B CN 108029163B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- light
- organic
- electrode
- filling
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 72
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 437
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims abstract description 152
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 110
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 claims abstract description 65
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims abstract description 27
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 25
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 16
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 15
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 8
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 8
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 claims description 7
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 7
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 claims description 3
- 238000000295 emission spectrum Methods 0.000 description 31
- 239000010408 film Substances 0.000 description 28
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 26
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 26
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 26
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 20
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 20
- 230000008569 process Effects 0.000 description 18
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 14
- MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N anthracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C21 MWPLVEDNUUSJAV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 10
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 7
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 6
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 6
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 5
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 5
- 238000000695 excitation spectrum Methods 0.000 description 5
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 5
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 5
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 5
- KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N Butadiene Chemical compound C=CC=C KAKZBPTYRLMSJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N Stilbene Natural products C=1C=CC=CC=1/C=C/C1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-VAWYXSNFSA-N 0.000 description 4
- DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N acridine Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC=CC=C3N=C21 DZBUGLKDJFMEHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 4
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 4
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 4
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N phenanthrene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 polyarylalkane Chemical compound 0.000 description 4
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 4
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical compound C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 235000021286 stilbenes Nutrition 0.000 description 4
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 4
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000476 molybdenum oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N oxomolybdenum Chemical compound [Mo]=O PQQKPALAQIIWST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 125000002080 perylenyl group Chemical group C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 3
- CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N peryrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=3C2=C2C=CC=3)=C3C2=CC=CC3=C1 CSHWQDPOILHKBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 1H-indene Chemical compound C1=CC=C2CC=CC2=C1 YBYIRNPNPLQARY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 3-(1h-benzimidazol-2-yl)-7-(diethylamino)chromen-2-one Chemical compound C1=CC=C2NC(C3=CC4=CC=C(C=C4OC3=O)N(CC)CC)=NC2=C1 GOLORTLGFDVFDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N Pyrazine Chemical compound C1=CN=CC=N1 KYQCOXFCLRTKLS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N Quinoline Chemical compound N1=CC=CC2=CC=CC=C21 SMWDFEZZVXVKRB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- SLGBZMMZGDRARJ-UHFFFAOYSA-N Triphenylene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C3=CC=CC=C3C2=C1 SLGBZMMZGDRARJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 2
- COHDHYZHOPQOFD-UHFFFAOYSA-N arsenic pentoxide Chemical compound O=[As](=O)O[As](=O)=O COHDHYZHOPQOFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 2
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N cadmium(2+);selenium(2-) Chemical compound [Se-2].[Cd+2] UHYPYGJEEGLRJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000004696 coordination complex Chemical class 0.000 description 2
- VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N coronene Chemical compound C1=C(C2=C34)C=CC3=CC=C(C=C3)C4=C4C3=CC=C(C=C3)C4=C2C3=C1 VPUGDVKSAQVFFS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 2
- YLQWCDOCJODRMT-UHFFFAOYSA-N fluoren-9-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)C3=CC=CC=C3C2=C1 YLQWCDOCJODRMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 239000013110 organic ligand Substances 0.000 description 2
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical compound C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- GBROPGWFBFCKAG-UHFFFAOYSA-N picene Chemical compound C1=CC2=C3C=CC=CC3=CC=C2C2=C1C1=CC=CC=C1C=C2 GBROPGWFBFCKAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 2
- 125000005580 triphenylene group Chemical group 0.000 description 2
- UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N (e)-2-phenylethenamine Chemical compound N\C=C\C1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 1
- GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 1,2-phenylenediamine Chemical compound NC1=CC=CC=C1N GEYOCULIXLDCMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIWLITBBFICQKW-UHFFFAOYSA-N 1h-benzo[h]quinolin-2-one Chemical compound C1=CC=C2C3=NC(O)=CC=C3C=CC2=C1 UIWLITBBFICQKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZBWXZZIIMVVCNZ-UHFFFAOYSA-N 4,5-dihydroacephenanthrylene Chemical compound C1=CC(CC2)=C3C2=CC2=CC=CC=C2C3=C1 ZBWXZZIIMVVCNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017073 AlLi Inorganic materials 0.000 description 1
- 241001136782 Alca Species 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Divinylene sulfide Natural products C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001477 LaPO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N N-phenyl amine Natural products NC1=CC=CC=C1 PAYRUJLWNCNPSJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N Phenazine Natural products C1=CC=CC2=NC3=CC=CC=C3N=C21 PCNDJXKNXGMECE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N Tetrahydroanthracene Natural products C1=CC=C2C=C(CCCC3)C3=CC2=C1 XBDYBAVJXHJMNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XGQBAQHNKOWRLL-UHFFFAOYSA-N [Eu].C(C1=CC=CC=C1)(=O)C(C(C1=CC=CC=C1)=O)C1=C(C(=NC2=C3N=CC=CC3=CC=C12)C(C(C1=CC=CC=C1)=O)C(C1=CC=CC=C1)=O)C(C(C1=CC=CC=C1)=O)C(C1=CC=CC=C1)=O Chemical compound [Eu].C(C1=CC=CC=C1)(=O)C(C(C1=CC=CC=C1)=O)C1=C(C(=NC2=C3N=CC=CC3=CC=C12)C(C(C1=CC=CC=C1)=O)C(C1=CC=CC=C1)=O)C(C(C1=CC=CC=C1)=O)C(C1=CC=CC=C1)=O XGQBAQHNKOWRLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 229910052790 beryllium Inorganic materials 0.000 description 1
- ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N beryllium atom Chemical compound [Be] ATBAMAFKBVZNFJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000002284 excitation--emission spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000007850 fluorescent dye Substances 0.000 description 1
- 229920001109 fluorescent polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 150000007857 hydrazones Chemical class 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 1
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N magnesium silver Chemical compound [Mg].[Ag] SJCKRGFTWFGHGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- AHLBNYSZXLDEJQ-FWEHEUNISA-N orlistat Chemical compound CCCCCCCCCCC[C@H](OC(=O)[C@H](CC(C)C)NC=O)C[C@@H]1OC(=O)[C@H]1CCCCCC AHLBNYSZXLDEJQ-FWEHEUNISA-N 0.000 description 1
- KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N oxo(oxolanthaniooxy)lanthanum Chemical compound O=[La]O[La]=O KTUFCUMIWABKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004817 pentamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 150000004032 porphyrins Chemical class 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 1
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 description 1
- IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N tetracene Chemical compound C1=CC=CC2=CC3=CC4=CC=CC=C4C=C3C=C21 IFLREYGFSNHWGE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 1
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 description 1
- ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N triphenylamine Chemical compound C1=CC=CC=C1N(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 ODHXBMXNKOYIBV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/38—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising colour filters or colour changing media [CCM]
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/81—Anodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/805—Electrodes
- H10K50/82—Cathodes
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/856—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K59/878—Arrangements for extracting light from the devices comprising reflective means
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/331—Nanoparticles used in non-emissive layers, e.g. in packaging layer
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K2102/00—Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
- H10K2102/301—Details of OLEDs
- H10K2102/351—Thickness
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/86—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
- H10K50/865—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. light-blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/30—Devices specially adapted for multicolour light emission
- H10K59/35—Devices specially adapted for multicolour light emission comprising red-green-blue [RGB] subpixels
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/8791—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light
- H10K59/8792—Arrangements for improving contrast, e.g. preventing reflection of ambient light comprising light absorbing layers, e.g. black layers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
本发明的一个方式的有机电致发光装置包括:在一面侧设置有凹部的基材;至少沿着凹部的表面设置的反射层;隔着反射层填充在凹部的内侧的具有光透射性的填充层;至少设置在填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;设置在第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和设置在有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,填充层包含至少1种荧光体。
Description
技术领域
本发明的几个方式涉及有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置。
本申请基于2015年9月10日在日本申请的特愿2015-178339号主张优先权,并将其内容援引至本申请中。
背景技术
有机EL显示器作为下一代显示器技术的候补进行着开发。以下,将电致发光(Electro-Luminescence)简记为“EL”。有机EL显示器是自发光元件,与包括白色背光源、液晶基板(TFT基板)和彩色滤光片基板的液晶显示器相比,结构简单,因此,被认为将来能够以低成本实现薄型和轻量的柔性显示器。
然而,有机EL显示器存在下述的技术问题。
A.有机EL显示器难以高精细化(高分辨率化)
目前,在液晶显示器中,提出了像素密度超过500ppi的显示器。
而在有机EL显示器中,为了将发光层按RGB进行分涂,使用掩模蒸镀法,即用具有开口部的带孔掩模进行分涂,像素密度350ppi左右是工艺的极限。除此之外,也提出了喷墨法、印刷法等,但是难以实现超过200ppi的精细度(分辨率)。
因此,为了实现高精细(高分辨率)的有机EL显示器,提出了使发光色为白色,使其透过彩色滤光片而实现彩色的“白色色转换方式”。
采用该方式时,不进行发光层的分涂,因此,能够实现高精细化。然而,因为使用彩色滤光片基板,所以结构与液晶显示器接近,无法发挥上述说明的有机EL显示器的优势。
B.因为是发光元件,所以发光成分的取出效率低
发光元件中,发光成分基本上向所有方位均等地发光。因此,在发光层内发光的成分的一部分由于发光层与空气的折射率差而发生全反射,因此,在元件内传导,不会被取出到外部。例如,当发光层的折射率为1.8时,发光成分的约20%在上下被取出,约80%被关在发光层中。这样,以往的有机EL装置存在光利用效率低的问题。
对此,在专利文献1中,通过使传导中的发光成分的行进方向弯曲,提高了光取出效率。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特许第4074099号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而,在专利文献1中即使能够实现光利用效率的改善,也难以高精细化。尚未研究出能够同时解决上述的技术问题A、B的方法。
本发明的一个方式是为了解决上述的技术问题而做出的,其目的之一在于提供光利用效率优异且高精细的有机EL装置、有机EL装置的制造方法、照明装置和显示装置。
用于解决技术问题的手段
本发明的一个方式的有机电致发光装置包括:在一面侧设置有凹部的基材;至少沿着上述凹部的表面设置的反射层;隔着上述反射层填充在上述凹部的内侧的具有光透射性的填充层;至少设置在上述填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;设置在上述第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和设置在上述有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,上述填充层包括至少1种荧光体。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层包含至少2种以上的不同的上述荧光体。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述反射层的一部分与上述第一电极的一部分接触。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述凹部的位置的上述第一电极的下表面位于比包含上述基材的一面侧的平面靠下方的位置。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层中包含的至少一种上述荧光体的荧光波长与上述发光层中包含的发光材料的发光波长不同。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层中包含的至少一种上述荧光体的荧光波长比上述发光层中包含的发光材料的发光波长长。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层包含荧光波长不同的多种上述荧光体。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层中包含的至少一种上述荧光体的荧光波长为紫外区域。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述荧光体为有机材料。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:在上述发光层的上表面设置有紫外线吸收层。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层中包含的至少一种上述荧光体为无机材料。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层中包含的至少一种上述荧光体为量子点。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述填充层具有包含彼此不同的上述荧光体的至少2种以上的填充层。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为,1个像素包括:具有包含上述荧光体的第一填充层的第一子像素;和具有不包含上述荧光体的第二填充层的第二子像素。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:在上述发光层的上表面设置有吸收特定波长的光的光吸收层。
此外,本发明的一个方式的有机电致发光装置可以构成为:上述光吸收层的吸收波长与上述发光层发光的光谱大致一致。
本发明的一个方式的有机电致发光装置的制造方法包括:在基材的一面侧形成凹部的工序;至少沿着上述凹部的表面形成反射层的工序;在上述凹部的内侧隔着上述反射层形成具有光透射性的填充层的工序;在至少上述填充层的上层侧形成具有光透射性的第一电极的工序;在上述第一电极的上层侧形成至少包含发光层的有机层的工序;和在上述有机层的上层侧形成具有光透射性和光透射性和光反射性的第二电极的工序,在形成上述填充层的工序中,使用至少1种荧光体。
此外,本发明的一个方式的照明装置包括:在一面侧设置有凹部的基材;至少沿着上述凹部的表面设置的反射层;隔着上述反射层填充在上述凹部的内侧的具有光透射性的填充层;至少设置在上述填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;设置在上述第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和设置在上述有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,上述填充层包含至少1种荧光体。
此外,本发明的一个方式的显示装置包括:在一面侧设置有凹部的基材;至少沿着上述凹部的表面设置的反射层;隔着上述反射层填充在上述凹部的内侧的具有光透射性的填充层;至少设置在上述填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;设置在上述第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和设置在上述有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,上述填充层包含至少1种荧光体。发明效果
根据本发明的一个方式,能够实现光利用效率优异且高精细的有机EL装置。根据本发明的一个方式,能够实现光利用效率优异且高精细的有机EL装置的制造方法。根据本发明的一个方式,能够实现光利用效率优异且高精细的照明装置。根据本发明的一个方式,能够实现光利用效率优异且高精细的显示装置。
附图说明
图1是第一实施方式的有机EL装置的立体图。
图2是将一个单位发光区域11的一部分放大表示的平面图。
图3是用与基材2的上表面垂直的任意的平面切断有机EL装置1而得到的截面图。
图4是表示各色的每个单位发光区域11的详细结构的截面图。
图5是表示掺杂材料的发光光谱的曲线图。
图6A是表示至反射层为止的制造工序的第一图。
图6B是表示至反射层为止的制造工序的第二图。
图6C是表示至反射层为止的制造工序的第三图。
图6D是表示至反射层为止的制造工序的第四图。
图7A是表示第一填充层形成方法的第一工序图。
图7B是表示第一填充层形成方法的第二工序图。
图7C是表示第一填充层形成方法的第三工序图。
图8A是表示第二填充层形成方法的第一工序图。
图8B是表示第二填充层形成方法的第二工序图。
图8C是表示第二填充层形成方法的第三工序图。
图8D是表示第二填充层形成方法的第四工序图。
图9A是表示第三填充层形成方法的第一工序图。
图9B是表示第三填充层形成方法的第二工序图。
图10A是表示以往的有机EL装置的截面图。
图10B是表示本实施方式的有机EL装置的截面图。
图11A是用于对第一实施方式的有机EL装置的光取出效率进行说明的图。
图11B是用于对以往的有机EL装置的光取出效率进行说明的图。
图12A是用于对表示凹部的深度的参数进行说明的第一图。
图12B是用于对表示凹部的深度的参数进行说明的第二图。
图13A是表示荧光体a的发光光谱的峰值波长的曲线图。
图13B是表示荧光体b的发光光谱的峰值波长的曲线图。
图13C是表示荧光体c的发光光谱的峰值波长的曲线图。
图13D是表示荧光体d的发光光谱的峰值波长的曲线图。
图14是表示在实施例1~4的各有机EL元件中,构成各填充层的各种荧光体的混合比(摩尔比)的表。
图15A是表示实施例1的有机EL元件的光谱特性的曲线图。
图15B是表示实施例2的有机EL元件的光谱特性的曲线图。
图15C是表示实施例3的有机EL元件的光谱特性的曲线图。
图15D是表示实施例4的有机EL元件的光谱特性的曲线图。
图16是表示第二实施方式的有机EL装置的主要部分的截面图。
图17A是表示具有紫外线吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图。
图17B是表示不具有紫外线吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图。
图18A是表示绿色发光的填充层E的发光光谱和吸收光谱的曲线图。
图18B是表示红色发光的填充层F的发光光谱和吸收光谱的曲线图。
图19是部分地表示第五实施方式的有机EL元件的显示区域的平面图。
图20是表示第五实施方式的RGB子像素的色度的图。
图21是部分地表示第六实施方式的有机EL元件的显示区域的平面图。
图22是第六实施方式的有机EL元件的色度图。
图23A是表示具有蓝色吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图。
图23B是表示不具有蓝色吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,使用图1~图15D对本发明的第一实施方式进行说明。
第一实施方式的有机EL装置是采用微腔结构的顶部发光方式的有机EL装置的一个例子。
图1是第一实施方式的有机EL装置的立体图。
另外,在以下的各附图中,为了使得容易观看各构成要素,有时使尺寸的比例尺根据构成要素的不同而不同地表示。
如图1所示,本实施方式的有机EL装置1包括基材2、反射层3、第一电极4、包含发光层的有机层5和第二电极6。有机EL装置1是顶部发光型的有机EL装置,从发光层发出的光从第二电极6侧射出。基材2包括基板7和基底层8。在基板7的上表面,从基板7侧起依次层叠有基底层8、反射层3、第一电极4、有机层5和第二电极6。在有机EL装置1的上表面(光射出面)设置有多个凹部9。
有机EL装置1包括彼此被分割的多个单位发光区域。多个单位发光区域包括发红色光的红色发光区域、发绿色光的绿色发光区域和发蓝色光的蓝色发光区域。红色发光区域、绿色发光区域和蓝色发光区域只是填充层的构成材料不同,其他的结构相同。有机EL装置1例如能够作为通过同时射出红色光、绿色光和蓝色光而生成白色光的照明装置使用。
不过,有机EL装置1的用途并不限定于照明装置。也能够将有机EL装置1应用于例如将红色发光区域、绿色发光区域和蓝色发光区域分别作为红色子像素、绿色子像素和蓝色子像素并由这3个子像素构成1个像素的显示装置。
图2是将一个单位发光区域11的一部分放大表示的平面图。
在从有机EL装置1的上表面的法线方向看时,单位发光区域11的平面形状是正方形,正方形的一边的长度例如为2mm左右。
如图2所示,在单位发光区域11中设置有平面形状为圆形的多个凹部9。凹部9的直径φ例如为5μm左右。多个凹部9纵横规则地配置,呈格子状。凹部9的密度为多个凹部9的全部面积占单位发光区域11的面积的比例为70%的程度。
图3是用与基材2的上表面垂直的任意的平面切断有机EL装置1而得到的截面图,是沿着图2的A-A’线的截面图。
如图3所示,在基板7的上表面7a之上层叠有基底层8。基板7例如使用玻璃基板。另外,有机EL装置1是顶部发光型的有机EL装置,因此,基板7不一定需要具有光透射性,例如可以使用硅基板等的半导体基板。
在基底层8的上表面8a、换言之基材2的上表面2a,设置有向上部开口的凹部9。凹部9的截面形状是圆弧状。即,凹部9的内表面立体地形成球面的一部分。基底层8由具有感光性的树脂、例如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等树脂构成。当基底层8的材料使用感光性树脂时,适合后述的凹部9的形成方法。不过,在采用后述的形成方法以外的方法的情况下,基底层8的构成材料可以不一定具有感光性。
基底层8的构成材料也可以不是树脂,也可以使用无机材料。在本实施方式中,使用了由基板7和基底层8构成的基材2,但是不一定需要使用基底层,也可以在基板自身形成凹部。
反射层3形成在包含凹部9的内表面的基底层8的上表面8a上。作为反射层3的构成材料,例如优选使用铝、银等反射性高的金属。
在本实施方式的情况下,反射层3例如由膜厚100nm的铝膜构成。
填充层12隔着反射层3填充在凹部9的内侧。填充层12的上表面12a位于比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置。将从填充层12的上表面12a至反射层3的上表面3a的高度设为d2。在本实施方式的情况下,高度d2例如设定为0.1mm。另外,将从凹部9的最底部9B至反射层3的上表面3a的高度、即凹部9的深度设为d1。在本实施方式的情况下,深度d1例如设定为3μm。
填充层12的上表面12a优选位于比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置,但是即使在填充层12的上表面12a位于最高的位置的情况下,也需要位于与平面Q相同的高度。反而言之,填充层12不会形成为比平面Q向上方凸起。
填充层12由具有光透射性的树脂材料和与各色对应的荧光材料构成。
具体而言,树脂材料使用折射率为1.6的材料,例如可以举出丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等树脂。此外,在本实施方式中,作为荧光材料,使用有机类的荧光体。红色单位发光区域11R使用射出红色光的荧光体,绿色单位发光区域11G使用射出绿色光的荧光体,蓝色单位发光区域11B使用射出蓝色光的荧光体。
第一电极4遍及填充层12的上表面12a和反射层3的上表面3a地形成。第一电极4在凹部9的边缘的部分具有台阶。第一电极4中的位于基底层8的上表面8a上的部分与反射层3的一部分接触。在凹部9的内侧的位置,第一电极4的下表面与填充层12的上表面12a接触。因此,第一电极4的下表面位于比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置。第一电极4是由例如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等的透明导电膜与金属薄膜的层叠膜构成的半透明电极,具有光透射性和光反射性。在本实施方式的情况下,第一电极4由例如膜厚120nm的ITO和Al、Ag等金属薄膜构成。或者,第一电极4也可以仅由金属薄膜构成。第一电极4作为用于向有机层注入空穴的阳极发挥作用。
有机层5沿着第一电极4的上表面层叠。有机层5反映第一电极4的形状,在凹部9的边缘的部分具有台阶。有机层5是包含空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和电子注入层的由有机材料构成的层叠体。有机层5的下表面位于比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置。关于构成有机层5的各层的详细的构成和功能,将在后面进行说明。
第二电极6沿着有机层5的上表面层叠。第二电极6反映有机层5的形状,在凹部9的边缘的部分具有台阶。第二电极6是由例如银、镁银合金等金属薄膜构成的半透明电极。即,第二电极6兼具光透射性和光反射性,使入射的光的一部分透射,而将剩余的光反射。
第二电极6优选使用功函数小的金属,例如使用Ag、Al、镁合金(MgAg等)、铝合金(AlLi、AlCa、AlMg等)等。在本实施方式的情况下,第二电极6由例如膜厚1nm的MgAg合金与膜厚5nm的Ag的层叠膜构成。第二电极6作为用于向有机层5注入电子的阴极发挥作用。
在本实施方式中,由第一电极4和第二电极6夹着的区域构成微腔结构。从发光层发出的光在第一电极4与第二电极6之间发生多重反射。此时,从发光层发出的光中的特定的波长成分变强。此外,虽然在图3中省略了图示,但是在第二电极6的上表面层叠有被称为盖层的光学调整层。
图4是表示各色的每个单位发光区域11的详细结构的截面图。
图4所示的3个单位发光区域11R、11G、11B只是空穴注入层的膜厚不同,基本结构相同。
如图4所示,有机层5设置在第一电极4的上层。有机层5由从第一电极4侧起层叠有空穴注入层14、空穴输送层15、发光层16、电子输送层17、电子注入层18的层叠膜构成。不过,发光层16以外的层只要根据需要适当插入即可。此外,输送层和注入层可以由1层兼任。
在本实施方式中,如上所述,例示空穴注入层14、空穴输送层15、发光层16、电子输送层17和电子注入层18的5层结构的有机层。可以进一步根据需要适当增加空穴阻挡层、电子阻挡层等用于阻止电荷向相反侧的电极迁移的层。
空穴注入层14是具有提高从第一电极4向发光层16的空穴注入效率的功能的层。作为空穴注入层14的材料,例如可使用苯炔、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳基烷烃、苯二胺、芳基胺、噁唑、蒽、芴酮、腙、茋、苯并菲、氮杂苯并菲、或者它们的衍生物、或聚硅烷类化合物、乙烯基咔唑类化合物、噻吩类化合物或者苯胺类化合物等杂环式共轭类的单体、低聚物或聚合物等,可以在这些有机材料中混合钼氧化物。有机材料与钼氧化物的混合比率例如有机材料为80%左右、钼氧化物为20%左右。
空穴输送层15是具有提高从第一电极4向发光层16的空穴输送效率的功能的层。空穴输送层15可以使用与空穴注入层14同样的有机材料。另外,空穴注入层14和空穴输送层15可以一体化,也可以作为独立的层形成。
发光层16具有使从第一电极4侧注入的空穴和从第二电极6侧注入的电子复合,在释放能量时射出光的功能。发光层16的材料例如由主体材料和掺杂材料构成。可以还包含辅助材料。主体材料在发光层16中的构成材料中以最高的比率含有。例如,主体材料与掺杂材料的混合比率是主体材料为90%左右、掺杂材料为10%左右。主体材料具有使发光层16的成膜容易、并且将发光层16维持在膜的状态的功能。因此,要求主体材料是在成膜后难以发生结晶化且难以发生化学变化的稳定的化合物。
此外,具有如下功能:当在第一电极4与第二电极6之间施加有电场时,在主体分子内发生载流子的复合,使激发能向掺杂材料转移而使掺杂材料发光。发光层16的厚度在各单位发光区域中彼此相等,例如为35nm左右。
关于发光层16的构成材料,在红色单位发光区域11R、绿色单位发光区域11G和蓝色单位发光区域11B中,全部使用了射出UV光或蓝色光的同一发光材料。在本实施方式的情况下,在任一单位发光区域中,主体材料都使用双极性材料,掺杂材料都使用荧光体。
图5是表示掺杂材料的发光光谱的图。
如图5所示,作为掺杂材料,优选发光光谱的峰值波长为390nm的材料。
作为发光层16的具体材料,可以举出包含低分子荧光色素、荧光性的高分子、金属配位化合物等发光效率高的材料的材料。作为发光层16的材料,例如可以举出蒽、萘、茚、菲、芘、丁省、苯并菲、蒽、苝、苉、荧蒽、醋菲烯、戊芬、戊省、晕苯、丁二烯、香豆素、吖啶、茋、或者它们的衍生物、三(8-羟基喹啉)铝配位化合物、双(苯并羟基喹啉)铍配位化合物、三(二苯甲酰甲基)菲罗啉铕配位化合物、二甲苯基乙烯基联苯等。
电子输送层17具有提高从第二电极6向发光层16的电子输送效率的功能。作为电子传输层17的材料,例如可以使用喹啉、苝、菲罗啉、二苯乙烯、吡嗪、三唑、噁唑、噁二唑、芴酮、或它们的衍生物或金属配位化合物。具体而言,可以使用三(8-羟基喹啉)铝、蒽、萘、菲、芘、蒽、苝、丁二烯、香豆素、吖啶、茋、1,10-菲罗啉或它们的衍生物或金属配位化合物等。电子输送层17的厚度例如为15nm左右。
电子注入层18具有提高从第二电极6向发光层16的电子注入效率的功能。作为电子注入层18的材料,例如可以使用金属钙(Ca)、氟化锂(LiF)等化合物。另外,电子输送层17和电子注入层18可以一体化,也可以作为独立的层形成。电子注入层18的厚度例如为0.5nm左右。
微腔结构20具有利用在第一电极4与第二电极6之间产生的光的共振使特定波长的光增强的效果。
在设红色单位发光区域11R的空穴注入层14的厚度为tHIL-R,设绿色单位发光区域11G的空穴注入层14的层厚为tHIL-G,设蓝色单位发光区域11B的空穴注入层14的层厚为tHIL-B时,使tHIL-R=tHIL-G=tHIL-B。
利用微腔结构20,从有机层5射出的光在第一电极4与第二电极6之间在规定的光程的范围内反复进行反射,特定波长的光进行共振而被增强,而不与光程对应的波长的光被减弱。其结果,被取出到外部的光的光谱变得陡峭且高强度,亮度和色纯度提高。
盖层21层叠在第二电极6的上表面。盖层21作为保护第二电极6的保护层发挥作用,并且作为光学调整层发挥作用。另外,可以在比第二电极6靠上层侧的位置附加有彩色滤光片。通过从有机层5射出的光透射彩色滤光片,能够提高色纯度。
有机EL装置1的具体的构成例,例如如[表1]所示。
[表1]
[有机EL装置的制造工序]
以下,使用图6A~图9B对上述结构的有机EL装置1的制造工序进行说明。
图6A~图6D是表示至反射层为止的制造工序的图。
首先,如图6A所示,在基板7的上表面7a涂敷正型的感光性树脂材料,形成树脂层23。
接着,如图6B所示,隔着光掩模24进行树脂层23的曝光。
此时,使用像灰色调掩模那样,具有规定的光透射量分布的光掩模24,具体而言使用圆形图案的中心附近的光透射量大且随着向周缘部去光透射量变小的光掩模24。由此,在树脂层23中,圆形图案的中心附近的曝光量大,随着向周缘部去,曝光量变小。
接着,如图6C所示,使用规定的显影液进行树脂层23的显影。此时,与树脂层23的曝光量的差异相应地,树脂层23的膜减少量在圆形图案的中心附近大,随着向周缘部去变小。这样,在树脂层23形成截面形状为圆弧状的凹部9,从而形成基底层8。
接着,如图6D所示,在基底层8的整个面上蒸镀铝等金属,形成反射层3。
接着,作为填充层12的形成方法,可以例示3种方法。
以下,对这些填充层12的形成方法进行说明。
(第一填充层形成方法)
第一填充层形成方法如以下所述。
图7A~图7C是表示第一填充层形成方法的工序图。
首先,如图7A所示,在反射层3的整个面上形成丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等的填充膜25。作为填充膜25的形成方法,例如使用旋转涂敷、刮棒涂敷等方法,在反射层3之上涂敷液态的树脂材料。此时,设定填充膜25的膜厚,使得填充膜25埋入凹部9,也进一步覆盖反射层3的平坦部分。
接着,如图7B所示,例如使用等离子体灰化(干式灰化)等方法,对填充膜25的整个面进行回蚀。此时,调整回蚀量,使得填充膜25的上表面25a到达比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置。由此,形成填充层12。
接着,如图7C所示,在反射层3的上表面3a和填充层12的上表面12a依次形成第一电极4、有机层5和第二电极6。第一电极4、有机层5和第二电极6通过已知的工艺形成。例如可以使用利用阴影掩模的真空蒸镀法进行图案形成,并不限于此,也可以使用喷雾法、喷墨法、印刷法、激光转印法等。
(第二填充层形成方法)
第二填充层形成方法如以下所述。
图8A~图8D是表示第二填充层形成方法的工序图。
如图8A所示,在反射层3的整个面上形成丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等的填充膜25。该工序与图7A所示的第一填充层形成方法相同。
接着,如图8B所示,使用刮板27使填充膜25的整个面平坦化。此时,使刮板27沿着反射层3的上表面3a移动,使得刮板27通过后的填充膜25的上表面25a与包含反射层3的上表面3a的平面Q为同一平面。
接着,如图8C所示,对凹部9中残留有填充膜25的基材进行烧制。
通过烧制,填充膜25的体积收缩,结果,填充膜25的上表面25a成为比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置。由此,形成填充层12。
另外,除了上述的形成方法以外,通过使用光掩模进行树脂膜25的曝光,然后进行显影、水洗、干燥,也能够形成填充层12。光掩模为对与凹部9对应的区域进行遮光的图案,能够防止在曝光时由于凹部9处的光的会聚而导致凹部9内的丙烯酸类树脂层被强烈曝光、填充层被过度显影的情况。作为光掩模,例如可以使用半色调掩模。
接着,如图8D所示,在反射层3的上表面3a和填充层12的上表面12a依次形成第一电极4、有机层5和第二电极6。该工序与图7C所示的第一填充层形成方法相同。
(第三填充层形成方法)
第三填充层形成方法如以下所述。
图9A、图9B是表示第三填充层形成方法的工序图。
如图9A所示,将丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酰亚胺等的填充膜25层叠在位于凹部9的内侧的反射层3的表面。作为填充膜25的形成方法,例如使用喷墨等方法,将液滴状的树脂材料涂敷在反射层3之上。此时,调整来自喷头29的树脂材料的排出量,使得填充膜25的上表面25a成为比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置。由此,形成填充层12。
接着,如图9B所示,在反射层3的上表面3a和填充层12的上表面12a依次形成第一电极4、有机层5和第二电极6。该工序与图7C所示的第一填充层形成方法相同。
通过以上的工序,本实施方式的有机EL装置1完成。
图10A是表示以往的有机EL装置101的截面图。
有机EL装置101具有在基板102上依次层叠有反射层103、第一电极104、有机层105、第二电极106的结构。在有机EL装置101中,从有机层105中的发光层发出的光向所有方向均匀地射出,一边在折射率不同的各层的界面折射,一边在内部行进。向基板102侧行进的光在反射层103反射。
第二电极106与外部空间(空气)的界面存在折射率差,因此,以小的入射角入射该界面的光射出至外部空间,以大的入射角入射该界面的光在界面处反射,再次在内部行进。例如从有机层105内的任意的发光点M向接近横向的方向射出的光L1,即使在层间的界面处折射而角度稍微改变,也难以射出至外部空间。
光在有机EL装置101的内部行进时的路径中,在第二电极106与外部空间(空气)的界面,不会发生由光的反射导致的损失。而在第一电极104与反射层103的界面,通常构成反射层103的金属的反射率不是100%,因此,会发生由光的反射导致的损失。另外,光的一部分在有机EL装置101的内部行进的期间会被各膜吸收。因此,光一边在有机EL装置101的内部行进一边衰减。通常,有机层105的折射率为1.8左右,在该情况下,从发光层发出的光中被取出到外部空间的光的比例为约20%。这样,以往的有机EL装置101存在光利用效率低的问题。
而在本实施方式的有机EL装置1中,如图10B所示,反射层3沿着凹部9弯曲,因此,在反射层3反射的光,行进方向改变,在有机EL装置1的内部行进。此时,即使原来相对于第二电极6与外部空间(空气)的界面具有大的入射角,通过在反射层3反射也转换为比第二电极6与外部空间的界面的临界角小的入射角的光,被取出到外部空间。
特别是在本实施方式的情况下,如上所述,填充层12的上表面12a位于比包含反射层3的上表面3a的平面Q低的位置,并且,有机层5的下表面5b位于比平面Q低的位置。即,在凹部9的内侧的有机层5的侧方(图10B的左右方向)存在反射层3。因此,例如从有机层5内的任意的发光点M向接近横向的方向射出的光L1在反射层3反射,行进方向的角度改变。其结果,与图10A所示的以往的有机EL装置101不同,即使是从发光点M向接近横向的方向射出的光L1,在反射层3反射后,在以比临界角小的入射角入射第二电极6与外部空间的界面的时刻也能够被取出到外部空间。这样,能够提供光利用效率优异的有机EL装置1。
另外,在本实施方式中,填充层12的上表面12a位于比平面Q低的位置,并且,有机层5的下表面5b位于比平面Q低的位置,因此,即使是从有机层5内的发光点M向大致横向射出的光,也能够入射反射层3。但是,当假设填充层12的上表面12a与平面Q位于同一平面上时,有机层5的下表面5b会位于比平面Q高的位置。在该情况下,在位于凹部9的内侧的有机层5的侧方不存在反射层3,因此,从有机层5内的发光点M向大致横向射出的光不会入射反射层3。可是,即使在该情况下,与以往的有机EL装置101相比,从有机层5内的发光点M向接近横向的规定的角度范围内射出的光入射反射层3的比例也充分增加。因此,即使是这样的结构,也能够提供光利用效率优异的有机EL装置。
图11A是用于对第一实施方式的有机EL装置的光的取出效率进行说明的概略结构图。图11B是用于对以往的有机EL装置的光的取出效率进行说明的概略结构图。其中,在图11A、图11B中,为了使得说明容易理解,与实际相比将结构简化地表示。
在此,用射出角θ表示从发光点M射出的光的角度。用θA、θC表示从发光点M向上方(外部)射出的光的射出角,用θB、θD表示从发光点M向填充层12侧射出的光的射出角。
首先,对以往的有机EL装置的光的取出效率进行说明。
如图11B所示,在以往的有机EL装置的结构中,例如从有机层105内的任意的发光点M向外部射出的光包括:从有机层105的上表面向正面方向直接射出的光成分;和在反射层103反射后向正面方向射出的光成分。
设有机层105的法线方向的光射出角θ为0°时,能够使发光成分更向外部射出的条件是0°≤θA≤33°的范围内时和147°≤θB≤180°时。
射出角θA和射出角θB由全反射条件决定。有机层105的折射率为1.8左右,因此,射出角|θA|和射出角|θB|为约33°,光量分别为总发光量的8.5%。从有机层105向正面方向直接射出的光成分和在反射层3反射而向正面方向射出的光成分为相同的光量,各为总体的大致50%。
接着,对本实施方式的有机EL装置的光的取出效率进行说明。
在本实施方式的有机EL装置中,如图11A所示,由于凹部结构的效果,向正面方向射出的光的角度变大。在此,射出角|θA|、|θB|=33°,射出角|θC|、|θD|=60°。
向正面方向射出的光中,
(1)从发光点M直接向正面方向射出的光成分:射出角度范围为0°≤|θ|≤33°,光量为总发光量的8.5%。
(2)从发光点M向正面方向行进,在第二电极6全反射后,由于凹部结构内的反射层3的反射而改变角度向正面方向射出的光成分:射出角度成分为33°≤|θ|≤60°,光量为总发光量的16.5%。
(3)从发光点M向与正面方向相反的凹部结构侧行进,由于反射层3的反射而改变角度向正面方向射出的光成分:射出角度范围为60°≤|θ|≤180°,光量为总发光量的25%。
上述(1)、(2)、(3)的光成分中,透射填充层12的光成分为(2)、(3),为总体的发光量的41.5%。(1)~(3)的总光取出量为50%。因此,总光取出量的82%的光成分成为透射填充层12的光。
这样,来自发光层16的光的大部分通过凹部结构内的填充层12,由反射层3反射而向正面方向射出。因此,通过预先在凹部结构内的填充层12中混合任意颜色的荧光体,能够有效地实现射出光的色纯度的提高。
图12A、图12B是用于对表示凹部的深度的参数进行说明的图。
在本实施例中,作为表示凹部9的深度的参数,使用作为凹部9的截面形状的圆弧的中心角。
如图12A、图12B所示,使俯视凹部9时的圆的直径φ一定,并且将凹部9的截面形状规定为圆弧状。因此,用圆弧的中心角θ表示凹部9的深度d1。即,当凹部9的深度d1深时,中心角θ变大,当凹部9的深度d1浅时,中心角θ变小。
在本实施方式中,通过电场进行发光的如上所述是UV光或蓝色光。但是,大部分的光经由填充层12被放出至外部,因此,激发填充层12中包含的荧光体而被输出至外部的光成为荧光体的发光成分。荧光体的发光通常向所有方位均匀地出射,但是,根据本发明的一个方式的凹部结构,发光成分能够射出到外部,而不会传导而被关在内部。
为了检验本实施方式的有机EL装置1的效果,本发明的发明人制作4个有机EL元件(实施例1~4),对各自的发光效率进行了比较。
以下,对其结果进行说明。
在此,分别使用BASF日本株式会社制造的荧光体构成填充层。
具体而言,作为蓝色荧光体a使用LumogenF570,作为绿色荧光体b使用LumogenF083,作为橙色荧光体c使用LumogenF240,作为红色荧光体d使用LumogenF035。
图13A、图13B、图13C、图13D是表示各荧光体a~d的发光光谱的峰值波长的曲线图。纵轴表示光的透射率(吸光度:absorbance(a.u.))、PL强度(PhotoluminescenceIntensity(a.u.)),横轴表示波长(wavelength)。
图13A表示蓝色荧光体a的激发光谱和发光光谱。
图13B表示绿色荧光体b的激发光谱和发光光谱。
图13C表示橙色荧光体c的激发光谱和发光光谱。
图13D表示红色荧光体d的激发光谱和发光光谱。
作为有机类的荧光体的特征,可以举出激发光谱(概略而言,吸收光谱)与发光光谱的波长差小。为了使荧光体高效率地通过激发光而发光,基本上激发光的发光光谱与荧光体的吸收光谱大致一致是条件。
本实施例中,就4种荧光体a、b、c、d而言,荧光体的吸收光谱与激发光的发光光谱的重叠少。因此,即使仅将本实施例的发光材料和荧光体a~d分别放入填充层也无法高效率地使荧光体发光,激发光自身会被放出至外部。
为了防止该情况而得到期望的发光色,混合多种荧光体是有效的。
作为混合多种荧光体的方法,可以将多种荧光体均等地混合,但是通过采取使用“荧光能量机制”的混合方法,能够有效地进行色转换。
图14是表示实施例1~4的各有机EL元件中,构成各填充层的各种荧光体的混合比(摩尔比)的表。
实施例1的有机EL元件的填充层A中,作为粘合剂的树脂为97%,蓝色荧光体a为3%。
实施例2的有机EL元件的填充层B中,作为粘合剂的树脂为92%,蓝色荧光体a为5%,绿色荧光体b为3%。
实施例3的有机EL元件的填充层C中,作为粘合剂的树脂为87%,蓝色荧光体a为5%,绿色荧光体b为5%,橙色荧光体c为3%。
实施例4的有机EL元件的填充层D中,作为粘合剂的树脂为87%,蓝色荧光体a为5%,绿色荧光体b为3%,橙色荧光体c为3%,红色荧光体d为2%。
上述的色转换的现象是,当2种荧光体中的短波长的荧光体的发光光谱与长波长的荧光体的吸收光谱一致时,彼此的荧光体会发生共振。因此,即使荧光体之间的距离为10~20nm左右,能量也会向长波长的荧光体转移,短波长的荧光体不发光而仅长波长的荧光体发光。
即,当能够利用该现象时,能够使短波长的荧光体的浓度比长波长的荧光体低,能够使短波长的荧光体的光不混色而仅使长波长的光发光。
在本实施例中,基于上述原理,即使在使多种荧光体混色的情况下,也能够仅使最长波长的荧光体发光。
在实施例2的情况下,蓝色荧光体a吸收发光层的发出光,能量向绿色荧光体b转移。因此,仅绿色荧光体b发光,得到绿色光。
在实施例3的情况下,蓝色荧光体a吸收发光层的发出光,能量向绿色荧光体b转移后,进而能量向橙色荧光体c转移。因此,仅橙色荧光体c发光,得到橙色光。
在实施例4的情况下,蓝色荧光体a吸收发光层的发出光,能量向绿色荧光体b转移后,接着能量向橙色荧光体c转移,进而能量向红色荧光体d转移。因此,仅红色荧光体d发光,得到红色光。
这样,与蓝色荧光体a相比,橙色荧光体c和红色荧光体d的斯托克斯位移(荧光体的最大激发波长与最大荧光波长之间的差)小,即使是这样的荧光体也能够使其发出任意的颜色的光。
图15A、图15B、图15C、图15D是表示实施例1~4的有机EL元件的光谱特性的曲线图。图15A~图15D中,图15A是使用填充层A的元件,图15B是使用填充层B的元件,图15C是使用填充层C的元件,图15D是使用填充层D的元件。
如图15A、图15B、图15C、图15D所示,各有机EL元件的填充层A~D中包含的各种荧光体中,仅观察到了最长波长的发光。
在实施例1~4中,将填充层A~D制作为色转换层,因此,不需要另外准备彩色滤光片层或彩色滤光片基板,能够以简洁的工艺制作色转换元件。
<变形例>
在上述的本实施例中,构成为在填充层12中混入多种颜色的荧光体,以最长的波长发光,但是也能够通过适当改变荧光体的混入比来改变发光波长。
例如,在实施例4的有机EL元件的填充层中,使蓝色荧光体a的混合比为3倍时,可看到蓝色荧光体a和红色荧光体d的发光光谱,看上去为白色光。这样,通过任意地调整各色的荧光体的混合比,能够实现期望的发光色。
如以上所述,根据本实施方式,通过在填充层12中混合发出任意的光的荧光体,即使在发光元件上不设置彩色滤光片层也能够进行彩色显示,能够提供能够进行高精细的图像显示的有机EL装置。此外,不需要彩色滤光片层的制造工序,由此,能够实现工艺的简化。
此外,通过凹部9的效果,光取出效率与没有凹部的以往的结构相比提高至2倍左右,能够提供高亮度的显示器。
[第二实施方式]
以下,对本发明的第二实施方式的有机EL装置进行说明。
第二实施方式的有机EL装置的基本结构与第一实施方式大致相同,但是在第二电极上设置有紫外线吸收层这一点不同。发光层发出紫外光。
图16是表示第二实施方式的有机EL装置的主要部分的截面图。
如图16所示,在本实施方式的有机EL装置中,在第二电极6上设置有紫外线吸收层13。紫外线吸收层13吸收10nm~400nm的不可见光。
紫外线吸收层13将片状的层粘贴在第二电极6的表面。设置紫外线吸收层13的方法并不限于上述的方法,例如可以通过在第二电极6上直接涂敷而形成,也可以使用蒸镀法形成。
根据本实施方式的结构,紫外线吸收层13将从有机EL元件射出的光成分中从发光层直接向上方射出的光成分吸收,由此,能够进一步提高色纯度。从发光层向上方射出的光成分虽然很少,但是在要求高的色纯度的情况下,可以采用设置有紫外线吸收层13的结构。
图17A是表示具有紫外线吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图,图17B是表示不具有紫外线吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图。在此,使用采用上述的实施例2的元件结构且具有树脂为92%、蓝色荧光体a为5%、绿色荧光体b为3%的填充层的有机EL元件。
如图17B所示,在不具有紫外线吸收层的有机EL元件中,具有380nm的发光峰值,可稍微观察到发光层的发光光谱。
与此相对,如图17A所示,在具有紫外线吸收层的有机EL元件中,没有发光层的发光光谱,仅存在填充层中的最长波长的荧光体的光谱,可知色度已被改善。
[第三实施方式]
以下,对本发明的第三实施方式的有机EL装置进行说明。
第三实施方式的有机EL装置的基本结构与第一实施方式大致相同,但是在作为荧光体使用无机荧光体这一点不同。
本实施方式的有机EL装置具有由树脂材料和无机荧光体构成的填充层。
填充层中的无机荧光体的比例为10~50%,在本实施方式中为30%。作为无机荧光体,有卤磷酸盐荧光体、磷酸盐荧光体、硅酸盐荧光体等种类,但是并不限定于此。
作为蓝色的无机荧光体,例如可以举出(Sr,Ca)10(PO4)6Cl2:Eu2+、(Sr,Ca)10(PO4)6Cl2·nB2O2:Eu2+等卤磷酸盐荧光体。作为绿色的无机荧光体,例如可以举出LaPO4:Ce2+,Tb2 +、La2O3·0.2SiO2·0.9P2O3:Ce3+、Yb3+等磷酸盐荧光体、Zn2SiO2:Mn2+等硅酸盐荧光体。作为红色的无机荧光体,例如可以举出Y2O3:Eu3+、6MgO·As2O5:Mn4+等。
具体而言,在本实施方式中,作为绿色发光填充层E,无机荧光体使用“β-赛隆(sialon):Eu2+”。此外,作为红色发光填充层F,无机荧光体使用“CaAlSiN3:Ce3+”。
图18A是表示绿色发光的填充层E的发光光谱和吸收光谱的曲线图,图18B是表示红色发光的填充层F的发光光谱和吸收光谱的曲线图。在图18A、图18B中,分别用点划线包围表示发光光谱和吸收光谱。
如图18A、图18B所示,分别在具有填充层E的各有机EL元件中,观察到混入填充层E的无机荧光体的绿色发光,在具有填充层F的各有机EL元件中,观察到混入填充层F的无机荧光体的红色发光。
无机荧光体的吸收波段从UV扩展至发光光谱附近,即使仅用UV(DeepBlue(深蓝))也能够得到绿色发光和红色发光。即,不需要像上述的第一实施方式那样混入多种有机荧光体。
而且,无机荧光体材料自身的粒径大,会使发光成分散射。因此,能够使光向外部的取出效果增大。通过这样在构成填充层的树脂材料中混入无机荧光体,恒定电流下的光的利用效率提高了大约10%。
[第四实施方式]
以下,对本发明的第四实施方式的有机EL装置进行说明。
第四实施方式的有机EL装置的基本结构与第一实施方式大致相同,但是在作为荧光体使用量子点这一点不同。
量子点是由直径为几nm的几十个原子构成的金属化合物(团簇半导体),具有特有的光吸收和荧光。其波长根据颗粒尺寸而不同,因此,通过改变大小能够得到各种发光色。
在此,使用西格玛奥德里奇(Sigma-Aldrich)公司的CdSe/ZnS核壳型量子点。该荧光体是在作为核的CdSe的外侧设置有ZnS,进一步在其外周设置有有机的配位体的结构。由Cd/Se的大小决定发光色。
在本实施方式中,使用直径3.0nm、发光峰值530nm的材料,在粘合剂中混入3%形成填充层G。
量子点的吸收波段从UV扩展至发光光谱附近,仅用UV(DeepBlue(深蓝))就能够得到绿色发光、红色发光。因此,不需要像第一实施方式那样混入多种荧光体。此外,通过设置有机的配位体,向粘合剂的溶解变得容易。其结果,填充层内均匀化,能够得到均匀的发光。另外,还能够得到发光光谱陡峭、色纯度高的效果。
在使用本实施方式的填充层G的有机EL元件中,观察到了量子点的发光。量子点的光谱是峰值波长530nm、半值宽度30nm、色度(0.20,0.71)的光谱。因此,能够制造色纯度高的绿色发光元件。
[第五实施方式]
以下,对本发明的第五实施方式的有机EL装置进行说明。
第五实施方式的有机EL装置的基本结构与第一实施方式大致相同,但是在将3个子像素作为1个像素这一点不同。
图19是部分地表示第五实施方式的有机EL元件的显示区域的平面图。
本实施方式的有机EL装置,如图19所示,是具有呈矩阵状排列有多个像素P的显示区域10的显示装置。各像素P包括在显示区域10的左右方向上依次配置的RGB的3个子像素11。红色子像素11R发红色光,绿色子像素11G发绿色光,蓝色子像素11B发蓝色光。这些红色子像素11R、绿色子像素11G和蓝色子像素11B各自的填充层中包含的荧光材料不同,除此以外的结构相同。子像素11的大小为纵200nm、横100nm。
红色子像素11R、绿色子像素11G和蓝色子像素11B各自能够独立地驱动(施加电场)。作为独立地对子像素进行电压施加的方法,能够利用单纯矩阵电极或分段、TFT等SW基板等任意的方法实施。
在本实施方式中,将1个像素分割为3个子像素11,各子像素11彼此独立驱动,并且具有包含不同的荧光材料的填充层,因此,根据使各子像素11发光的方式的不同,能够得到任意的颜色显示。
图20是表示第五实施方式的RGB子像素的色度的图。
如图20所示,由NTSC规定的色域由xy色度图上的虚线的三角形表示。使本实施方式的有机EL元件发光时,各子像素的色度为xy色度图上的实线的三角形所示的色度。根据本实施方式的结构,能够实现可任意地改变RGB色度范围的中色度的彩色显示。
[第六实施方式]
以下,对本发明的第六实施方式的有机EL装置进行说明。
第六实施方式的有机EL装置的基本结构与第一实施方式大致相同,但是在使构成1个像素的3个子像素中的1个子像素为透明子像素这一点不同。透明子像素中没有使用填充层的荧光材料。
图21是部分地表示第六实施方式的有机EL元件的显示区域的平面图。
在本实施方式的有机EL元件中,如图21所示,由子像素11T、子像素11G和子像素11R这3个子像素11构成了1个像素P。3个子像素11中,子像素11G和子像素11R具有包含荧光体的填充层(第一填充层)12G、12R,子像素11T具有不包含荧光体的填充层(第二填充层)12T。
透明的子像素11T是发光层中的发光材料的发光光谱的峰值为450nm的蓝色发光元件。因此,子像素11T中可以不进行色转换,在填充层中没有混合荧光体。此外,子像素11R、11G能够通过蓝色发光分别色转换为绿色、红色。
色转换的效率不一定为100%,多少会产生损失。在本实施方式中,子像素11T直接射出蓝色光,因此,没有转换损失,能够提高效率。
图22是第六实施方式的有机EL元件的色度图。
使本实施方式的有机EL元件发光时,各子像素11的色度坐标如图22所示。本元件成为能够任意地改变各色度范围内的中色度的彩色显示元件。
[第七实施方式]
以下,对本发明的第七实施方式的有机EL装置进行说明。
第七实施方式的有机EL装置的基本结构与第六实施方式大致相同,但是在具有蓝色吸收层这一点不同。发光层射出蓝色光。
本实施方式的有机EL元件,在设置有RGT的3个子像素11的显示区域中,在第二电极6上设置有蓝色吸收层(光吸收层)。蓝色吸收层与吸收特定波长的光的本发明的一个方式的光吸收层对应,吸收400nm~500nm的光。
作为光吸收层,使用吸收波长与来自发光层的发光光谱大致一致的层。
蓝色吸收层通过将片状的层直接粘贴在第二电极6上而设置,但是设置蓝色吸收层的方法并不限于此。除此以外,可以通过在第二电极6上直接涂敷来形成,也可以使用蒸镀法形成。
根据本实施方式的结构,通过在蓝色吸收层吸收从上述第六实施方式的有机EL发光元件射出的光成分中的从发光层直接向上方射出的蓝色光成分,能够进一步提高色纯度。从发光层直接向上方射出的光成分虽然很少,但是在要求高的色纯度的情况下,也可以为设置有蓝色吸收层的结构。
图23A是表示具有蓝色吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图,图23B是表示不具有蓝色吸收层的有机EL元件的光谱的曲线图。在此,使用采用上述的第六实施方式的元件结构,且1个像素具有RGT的3个子像素的有机EL元件。在此,表示出了红色的子像素11R的发光光谱。
如图23B所示,不具有蓝色吸收层的有机EL元件中,可稍微观察到具有450nm的发光峰值的发光层的发光光谱。
与此相对,如图23A所示,在具有蓝色吸收层的有机EL元件中,没有发光层的发光光谱,仅存在填充层中的最长波长的红色荧光体的光谱,可知红色的色度已被改善。
另外,本发明的技术范围并不限定于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内能够进行各种改变。
在上述实施方式中,以凹部的截面形状为圆弧状的情况为例进行了说明,但是凹部的截面形状可以不一定是圆弧状。凹部的截面形状可以是例如椭圆或任意的包含曲线的形状,也可以是包含一部分直线的形状。
此外,有机EL装置的各部的形状、尺寸、数量、配置、构成材料、形成工艺等具体的方案,并不限定于上述实施方式,能够适当改变。产业上的可利用性
本发明的几个方式能够用于显示装置或照明装置等具有发光部的任意的电子设备。
附图标记说明
2…基材,3…反射层,4…第一电极,5…有机层,5b…下表面,6…第二电极,9…凹部,a、b、c、d…荧光体,A、B、C、D、E、F、G、12…填充层,12G、B…第一填充层,12T…第二填充层,Q…平面,13…紫外线吸收层,16…发光层
Claims (19)
1.一种有机电致发光装置,其特征在于,包括:
在一面侧设置有凹部的基材;
至少沿着所述凹部的表面设置的反射层;
隔着所述反射层填充在所述凹部的内侧的具有光透射性的填充层;
至少设置在所述填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;
设置在所述第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和
设置在所述有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,
所述填充层包含至少1种荧光体,
在所述有机层的侧方存在所述反射层,
所述有机层的下表面位于比包含所述反射层的上表面的平面低的位置。
2.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述至少1种荧光体是2种以上的不同的荧光体。
3.如权利要求1或2所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述反射层的一部分与所述第一电极的一部分接触。
4.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述凹部的位置的所述第一电极的下表面位于比包含所述基材的一面侧的平面靠下方的位置。
5.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述填充层中包含的所述至少1种荧光体的荧光波长与所述发光层中包含的发光材料的发光波长不同。
6.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述填充层中包含的所述至少1种荧光体的荧光波长比所述发光层中包含的发光材料的发光波长长。
7.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述至少1种荧光体是荧光波长不同的多种荧光体。
8.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述填充层中包含的所述至少1种荧光体的荧光波长为紫外区域。
9.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述至少1种荧光体为有机材料。
10.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
在所述发光层的上表面设置有紫外线吸收层。
11.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述填充层中包含的所述至少1种荧光体为无机材料。
12.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述填充层中包含的所述至少1种荧光体为量子点。
13.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述至少1种荧光体是彼此不同的荧光体,
所述填充层具有包含所述彼此不同的荧光体的2种以上的第一填充层和第二填充层。
14.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
1个像素包括:具有包含所述至少1种荧光体的第一填充层的第一子像素;和具有不包含所述至少1种荧光体的第二填充层的第二子像素。
15.如权利要求1所述的有机电致发光装置,其特征在于:
在所述发光层的上表面设置有吸收400nm~500nm的波长的光的光吸收层。
16.如权利要求15所述的有机电致发光装置,其特征在于:
所述光吸收层的吸收波长与所述发光层发光的光谱均为400nm~500nm。
17.一种有机电致发光装置的制造方法,其特征在于,包括:
在基材的一面侧形成凹部的工序;
至少沿着所述凹部的表面形成反射层的工序;
在所述凹部的内侧隔着所述反射层形成具有光透射性的填充层的工序;
在至少所述填充层的上层侧形成具有光透射性的第一电极的工序;
在所述第一电极的上层侧形成至少包含发光层的有机层,使得在所述有机层的侧方存在所述反射层、并且所述有机层的下表面位于比包含所述反射层的上表面的平面低的位置的工序;和
在所述有机层的上层侧形成具有光透射性和光透射性和光反射性的第二电极的工序,
在形成所述填充层的工序中,使用至少1种荧光体。
18.一种照明装置,其特征在于,包括:
在一面侧设置有凹部的基材;
至少沿着所述凹部的表面设置的反射层;
隔着所述反射层填充在所述凹部的内侧的具有光透射性的填充层;
至少设置在所述填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;
设置在所述第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和
设置在所述有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,
所述填充层包含至少1种荧光体,
在所述有机层的侧方存在所述反射层,
所述有机层的下表面位于比包含所述反射层的上表面的平面低的位置。
19.一种显示装置,其特征在于,包括:
在一面侧设置有凹部的基材;
至少沿着所述凹部的表面设置的反射层;
隔着所述反射层填充在所述凹部的内侧的具有光透射性的填充层;
至少设置在所述填充层的上层侧的具有光透射性的第一电极;
设置在所述第一电极的上层侧的至少包含发光层的有机层;和
设置在所述有机层的上层侧的具有光透射性和光反射性的第二电极,
所述填充层包含至少1种荧光体,
在所述有机层的侧方存在所述反射层,
所述有机层的下表面位于比包含所述反射层的上表面的平面低的位置。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015178339 | 2015-09-10 | ||
JP2015-178339 | 2015-09-10 | ||
PCT/JP2016/073561 WO2017043245A1 (ja) | 2015-09-10 | 2016-08-10 | 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、照明装置、および表示装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN108029163A CN108029163A (zh) | 2018-05-11 |
CN108029163B true CN108029163B (zh) | 2020-01-14 |
Family
ID=58239611
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201680052134.5A Active CN108029163B (zh) | 2015-09-10 | 2016-08-10 | 有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置 |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10431634B2 (zh) |
CN (1) | CN108029163B (zh) |
WO (1) | WO2017043245A1 (zh) |
Families Citing this family (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102608507B1 (ko) | 2016-08-30 | 2023-12-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 및 그 제조방법 |
KR102551354B1 (ko) * | 2018-04-20 | 2023-07-04 | 삼성전자 주식회사 | 반도체 발광 소자 및 그 제조 방법 |
CN110630976A (zh) * | 2018-06-22 | 2019-12-31 | 株式会社小糸制作所 | 发光模块 |
CN109256491B (zh) * | 2018-10-11 | 2021-04-23 | 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板、显示模组及电子装置 |
CN110148685B (zh) * | 2019-05-07 | 2021-01-15 | 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 | 显示面板及其制作方法 |
KR20220079560A (ko) * | 2019-10-11 | 2022-06-13 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 표시 장치, 표시 모듈, 및 전자 기기 |
KR20210130300A (ko) * | 2020-04-21 | 2021-11-01 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이의 제조 방법 |
KR20210137810A (ko) * | 2020-05-11 | 2021-11-18 | 삼성전자주식회사 | 전자 소자, 이의 제조 방법, 및 이를 포함하는 표시 장치 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101455122A (zh) * | 2006-03-23 | 2009-06-10 | 出光兴产株式会社 | 发光装置 |
CN104871337A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-08-26 | 伊格尼斯创新公司 | 高分辨率像素体系结构 |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4074099B2 (ja) | 2002-02-04 | 2008-04-09 | 東芝松下ディスプレイテクノロジー株式会社 | 平面表示装置およびその製造方法 |
JP2006073483A (ja) * | 2004-09-06 | 2006-03-16 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 有機el素子及びその製造方法 |
JP2006221902A (ja) * | 2005-02-09 | 2006-08-24 | Seiko Epson Corp | 発光装置、その製造方法、画像印刷装置および画像読取装置 |
JPWO2007122857A1 (ja) | 2006-03-23 | 2009-09-03 | 出光興産株式会社 | 発光装置 |
US8803417B2 (en) * | 2009-12-01 | 2014-08-12 | Ignis Innovation Inc. | High resolution pixel architecture |
JP2011228229A (ja) | 2010-04-23 | 2011-11-10 | Seiko Epson Corp | 有機エレクトロルミネッセンス装置 |
WO2011136302A1 (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-03 | 三菱化学株式会社 | 半導体発光装置用パッケージ及び発光装置 |
US20140264419A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | University-Industry Foundation (Uif) | Phosphor film, and light emitting device and system using the same |
JP6303805B2 (ja) * | 2014-05-21 | 2018-04-04 | 日亜化学工業株式会社 | 発光装置及びその製造方法 |
US10826021B2 (en) * | 2015-09-10 | 2020-11-03 | Sharp Kabushiki Kaisha | Organic electroluminescence device including a plurality of unit regions each including a light emitting area and a transmissive area |
WO2017043242A1 (ja) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | シャープ株式会社 | 有機エレクトロルミネッセンス装置、照明装置および表示装置 |
-
2016
- 2016-08-10 WO PCT/JP2016/073561 patent/WO2017043245A1/ja active Application Filing
- 2016-08-10 CN CN201680052134.5A patent/CN108029163B/zh active Active
- 2016-08-10 US US15/758,735 patent/US10431634B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101455122A (zh) * | 2006-03-23 | 2009-06-10 | 出光兴产株式会社 | 发光装置 |
CN104871337A (zh) * | 2012-12-21 | 2015-08-26 | 伊格尼斯创新公司 | 高分辨率像素体系结构 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017043245A1 (ja) | 2017-03-16 |
US10431634B2 (en) | 2019-10-01 |
CN108029163A (zh) | 2018-05-11 |
US20190067379A1 (en) | 2019-02-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108029163B (zh) | 有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置 | |
US10615375B2 (en) | Organic light-emitting display panel, electronic device and method for manufacturing the same | |
CN108029178B (zh) | 有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置 | |
WO2017043242A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置、照明装置および表示装置 | |
US20190086733A1 (en) | Inorganic Composite Luminescent Material, Light-Emitting Film, Light-Emitting Diode Package, Light Emitting Diode and Light-Emitting Device Including the Same | |
WO2016031679A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、照明装置、および表示装置 | |
WO2013038971A1 (ja) | 発光デバイス、表示装置、及び照明装置 | |
US10164202B2 (en) | Organic electroluminescence device including an organic electroluminescence element above a contact hole | |
WO2016084759A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置、照明装置および表示装置 | |
CN108353473B (zh) | 有机电致发光装置、有机电致发光装置的制造方法、照明装置和显示装置 | |
WO2016043113A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置および有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法 | |
JP2014052606A (ja) | 蛍光体基板、発光デバイス、表示装置、及び照明装置 | |
JP2007294404A (ja) | 表示装置 | |
WO2015174464A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
US10121983B2 (en) | Light-emitting device including nano particle having core shell structure | |
JP6718955B2 (ja) | 有機el表示装置 | |
WO2016031757A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法、照明装置、および表示装置 | |
JP2014225329A (ja) | 発光デバイス、表示装置、及び照明装置 | |
US11963390B2 (en) | Light-emitting device and display apparatus including the same | |
JP2015220215A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス表示装置 | |
WO2012081536A1 (ja) | 発光デバイス、表示装置、電子機器及び照明装置 | |
CN111490173A (zh) | 具有改良的发光颜色的无镉量子点发光器件 | |
JP2013191464A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法、液晶表示装置。 | |
WO2016076221A1 (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置、照明装置および表示装置 | |
JP2017004639A (ja) | 有機エレクトロルミネッセンス装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |