JP2006244713A - Organic electro-luminescence device - Google Patents

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JP2006244713A JP2005054148A JP2005054148A JP2006244713A JP 2006244713 A JP2006244713 A JP 2006244713A JP 2005054148 A JP2005054148 A JP 2005054148A JP 2005054148 A JP2005054148 A JP 2005054148A JP 2006244713 A JP2006244713 A JP 2006244713A
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Hiromasa Inoue
広匡 井上
Tetsuyuki Matsusue
哲征 松末
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electro-luminescence device of which hue change dependent on angle of the field of vision can be reduced, having a monochromatic light emitting layer formed between a first electrode and a second electrode, and a reflective layer formed on the first electrode side for reflecting light emitted from the light emitting layer to carry out outgoing of the light through the second electrode. <P>SOLUTION: In the organic electro-luminescence device, L<SB>1</SB>is optical path length from a luminescence source position 33a to the reflective layer 34, L<SB>2</SB>is optical path length from a reflective interface at a device end on a second electrode 32 side to the reflective layer 34, and λ is the central wavelength in a wavelength region of outgoing light whose taking out is desired. The optical path length L<SB>1</SB>is chosen so that the light of the wavelength λ is strengthened by interference, and the optical path length L<SB>2</SB>is chosen so that the light of the wavelength λ is weakened by the interference. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子に関するものであり、詳細には、第1の電極と第2の電極の間に単色の発光層が設けられ、発光層から発光された光を反射して第2の電極から出射するための反射層が第1の電極側に設けられた有機エレクトロルミネッセント素子に関するものである。   The present invention relates to an organic electroluminescent element. Specifically, a monochromatic light emitting layer is provided between a first electrode and a second electrode, and reflects light emitted from the light emitting layer. The present invention relates to an organic electroluminescent element in which a reflective layer for emitting light from a second electrode is provided on the first electrode side.

有機エレクトロルミネッセント素子(有機EL素子)は、一般に数十〜数百nm程度の厚みの発光層を含む有機層を、反射性電極と透光性電極で挟んだ構造を有している。このような有機EL素子において、発光層で発光された光は、素子構造中で干渉し外部に取り出される。従来より、このような干渉を利用し発光効率を上げようという試みがなされている。   An organic electroluminescent element (organic EL element) generally has a structure in which an organic layer including a light emitting layer having a thickness of about several tens to several hundreds of nanometers is sandwiched between a reflective electrode and a translucent electrode. In such an organic EL element, light emitted from the light emitting layer interferes in the element structure and is extracted outside. Conventionally, attempts have been made to increase luminous efficiency by using such interference.

特許文献1においては、発光層から透光性電極の方向に発せられた光と、反射性電極の方向に発せられた光との干渉を利用し、発光位置から反射層までの距離を発光波長が共振するように設定することにより発光効率を高めることが提案されている。   In Patent Document 1, the distance from the light emitting position to the reflective layer is determined by using the interference between the light emitted from the light emitting layer in the direction of the translucent electrode and the light emitted in the direction of the reflective electrode. It has been proposed to increase the light emission efficiency by setting so as to resonate.

特許文献2においては、透光性電極と基板の界面での反射も考慮し、発光位置から反射性電極までの距離と、発光位置から透光性電極と基板の界面までの距離の両方を規定している。   In Patent Document 2, in consideration of reflection at the interface between the translucent electrode and the substrate, both the distance from the light emitting position to the reflective electrode and the distance from the light emitting position to the interface between the translucent electrode and the substrate are specified. is doing.

特許文献3においては、光が透光性電極と反射性電極の間で多重反射することにより起こる干渉を利用し、透光性電極と反射性電極の間の膜厚を望みの波長が共振するよう設定することにより発光効率を高めている。   In Patent Document 3, the desired wavelength resonates with the film thickness between the translucent electrode and the reflective electrode using interference caused by multiple reflection of light between the translucent electrode and the reflective electrode. By setting so, the luminous efficiency is increased.

上記の従来の技術においては、いずれも発光効率を高めるため発光された光の干渉を利用するものである。   All of the above conventional techniques use interference of emitted light in order to increase the light emission efficiency.

ところで、有機EL素子から出射された光においては、視野角により色相の変化が生じるという問題があった。このような視野角による色相の変化を低減するため、発光された光の干渉を利用することについては従来検討されていない。
特開2002−289358号公報 特開2000−243573号公報 国際公開WO01/039554号パンフレット
By the way, in the light radiate | emitted from the organic EL element, there existed a problem that a hue change arises with a viewing angle. In order to reduce such a change in hue due to the viewing angle, use of interference of emitted light has not been studied in the past.
JP 2002-289358 A JP 2000-243573 A International Publication WO01 / 039554 Pamphlet

本発明の目的は、視野角による色相の変化を低減することができる有機EL素子を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an organic EL element capable of reducing a change in hue due to a viewing angle.

本発明は、第1の電極と第2の電極の間に単色の発光層が設けられ、発光層から発光された光を反射して第2の電極から出射させるための反射層が第1の電極側に設けられた有機EL素子であり、発光層による発光位置から反射層までの光学距離をL1とし、第2の電極側の素子端部の反射界面から反射層までの光学距離をL2とし、取り出したい出射光の波長域の中心波長をλとしたとき、L1を波長λの光が干渉により強めあう光学距離とし、L2を波長λの光が干渉により弱めあう光学距離とすることを特徴としている。 In the present invention, a monochromatic light emitting layer is provided between the first electrode and the second electrode, and the reflective layer for reflecting the light emitted from the light emitting layer and emitting it from the second electrode is the first electrode. An organic EL element provided on the electrode side, wherein the optical distance from the light emitting position by the light emitting layer to the reflective layer is L 1, and the optical distance from the reflective interface at the element end on the second electrode side to the reflective layer is L 2 , where λ is the center wavelength of the wavelength range of outgoing light to be extracted, L 1 is the optical distance that light of wavelength λ is strengthened by interference, and L 2 is the optical distance that light of wavelength λ is weakened by interference. It is characterized by doing.

本発明によれば、発光層による発光位置から反射層までの光学距離L1を、取り出したい出射光の波長域の中心波長λの光が干渉により強めあう光学距離とし、第2の電極側の素子端部の反射界面から反射層までの光学距離L2を、波長λの光が干渉により弱めあう光学距離としている。以下、光学距離L1により生じる光の干渉を「第1の干渉」といい、光学距離L2により生じる光の干渉を「第2の干渉」という。 According to the present invention, the optical distance L 1 from the light emitting position of the light emitting layer to the reflective layer is the optical distance that the light of the center wavelength λ in the wavelength range of the outgoing light to be extracted is strengthened by interference, and the second electrode side The optical distance L 2 from the reflection interface at the element end to the reflection layer is an optical distance at which light of wavelength λ is weakened by interference. Hereinafter, light interference caused by the optical distance L 1 is referred to as “first interference”, and light interference caused by the optical distance L 2 is referred to as “second interference”.

図2を参照して、本発明における第1の干渉及び第2の干渉を説明する。   With reference to FIG. 2, the first interference and the second interference in the present invention will be described.

図2に示す有機EL素子は、基板37の上に反射層34が形成されており、反射層34の上に第1の電極31が設けられている。第1の電極31の上には、発光層を含む有機層38が設けられている。本実施例において、有機層38中の発光層はホスト材料にドーパント材料を含有させることにより形成されている。有機層38における発光位置33aは、一般に発光層におけるホスト材料のキャリア輸送性により異なる。本発明においては、発光層のホスト材料が電子輸送性の場合、発光層と正孔輸送層の界面を発光位置33aとする。また、発光層のホスト材料が正孔輸送性の場合、電子輸送層と発光層の界面を発光位置33aとする。発光層が電子輸送性と正孔輸送性の両方の性質を有する、いわゆるバイポーラのときには、発光層の厚み方向の中心位置を発光位置33aとする。   In the organic EL element shown in FIG. 2, a reflective layer 34 is formed on a substrate 37, and a first electrode 31 is provided on the reflective layer 34. An organic layer 38 including a light emitting layer is provided on the first electrode 31. In this embodiment, the light emitting layer in the organic layer 38 is formed by adding a dopant material to the host material. The light emitting position 33a in the organic layer 38 generally differs depending on the carrier transport property of the host material in the light emitting layer. In the present invention, when the host material of the light emitting layer has an electron transporting property, the interface between the light emitting layer and the hole transporting layer is set as the light emitting position 33a. In the case where the host material of the light emitting layer is hole transportable, the interface between the electron transport layer and the light emitting layer is the light emitting position 33a. When the light emitting layer is so-called bipolar having both electron transporting properties and hole transporting properties, the center position in the thickness direction of the light emitting layer is set as the light emitting position 33a.

有機層38の上には第2の電極32が設けられている。本実施例において、第2の電極32は素子の最上層であり、第2の電極32の上は空気層となっている。   A second electrode 32 is provided on the organic layer 38. In this embodiment, the second electrode 32 is the uppermost layer of the device, and the second electrode 32 is an air layer.

1は、発光位置33aから反射層34までの光学距離であり、L2は、第2の電極32の上方端部から反射層34までの光学距離である。第2の電極32の外側は空気層となっており、第2の電極32と空気層の間に屈折率差があるため、第2の電極32と空気層との界面で反射が起こる。従って、第2の電極32の上方端部が素子端部の反射界面となる。 L 1 is the optical distance from the light emitting position 33 a to the reflective layer 34, and L 2 is the optical distance from the upper end of the second electrode 32 to the reflective layer 34. Since the outside of the second electrode 32 is an air layer and there is a difference in refractive index between the second electrode 32 and the air layer, reflection occurs at the interface between the second electrode 32 and the air layer. Therefore, the upper end portion of the second electrode 32 becomes a reflection interface of the element end portion.

第1の干渉40は、発光位置33aから第2の電極32側に出射する光41と、発光位置33aから第1の電極31側に出射し、反射層34で反射し第2の電極32側に出射される光42との干渉で生じる。   The first interference 40 is emitted from the light emitting position 33a to the second electrode 32 side, and from the light emitting position 33a to the first electrode 31 side, reflected by the reflective layer 34, and reflected from the second electrode 32 side. This is caused by interference with the light 42 emitted from the light source.

第2の干渉50は、発光位置33aから出射した光51が、第2の電極32と空気層の間の界面32aでの光の反射と反射層34での光の反射により、多重反射することによって生じる干渉である。   The second interference 50 is that the light 51 emitted from the light emitting position 33a is multiple-reflected by reflection of light at the interface 32a between the second electrode 32 and the air layer and reflection of light at the reflection layer 34. Is caused by the interference.

第1の干渉40は、発光位置33aから反射層34までの光学距離L1に依存する。また、第2の干渉50は、素子端部の反射界面32aから反射層34までの光学距離L2に依存する。 The first interference 40 depends on the optical distance L 1 from the light emitting position 33 a to the reflective layer 34. The second interference 50 depends on the optical distance L 2 from the reflection interface 32 a at the element end to the reflection layer 34.

素子からの光の取り出し効率は、上記第1の干渉40及び第2の干渉50の両方の影響を受ける。   The light extraction efficiency from the element is affected by both the first interference 40 and the second interference 50.

ここで、従来の問題である視野角による色相の変化について説明するため、視野角を考慮した場合の第1の干渉と第2の干渉について考察する。図3は視野角θを示す図である。図3に示すように視野角θが存在する場合、第1の干渉と第2の干渉の共振条件は以下の式(6)及び(7)で表される。   Here, in order to explain the change in hue due to the viewing angle, which is a conventional problem, the first interference and the second interference when the viewing angle is considered will be considered. FIG. 3 is a diagram showing the viewing angle θ. As shown in FIG. 3, when the viewing angle θ exists, the resonance conditions of the first interference and the second interference are expressed by the following equations (6) and (7).

2L1cosθ−λφ1/2π=mλ …(6)
2L2cosθ−λ(φ1+φ2)/2π=mλ …(7)
m:0を含む自然数
1:発光位置から反射層までの光学距離
2:素子端部の反射界面から反射層までの光学距離
λ:共振波長
φ1:光が反射層で反射する際の位相変化
φ2:光が素子端部の反射界面で反射する際の位相変化
上記式(6)及び(7)から明らかなように、視野角θが増加すると、第1の干渉及び第2の干渉の共振波長は短波長側にシフトする。取り出し効率は第1の干渉及び第2の干渉の両方の効果が合わさったものであり、これも、視野角が大きくなると短波長側にシフトする。
2L 1 cos θ−λφ 1 / 2π = mλ (6)
2L 2 cos θ−λ (φ 1 + φ 2 ) / 2π = mλ (7)
m: Natural number including 0 L 1 : Optical distance from the light emitting position to the reflective layer L 2 : Optical distance from the reflective interface at the element end to the reflective layer λ: Resonance wavelength φ 1 : When light is reflected by the reflective layer Phase change φ 2 : Phase change when light is reflected at the reflection interface at the end of the element As is apparent from the above formulas (6) and (7), when the viewing angle θ increases, the first interference and the second The resonance wavelength of interference shifts to the short wavelength side. The extraction efficiency is a combination of the effects of both the first interference and the second interference, and this also shifts to the short wavelength side as the viewing angle increases.

図4は、視野角が大きくなるにつれて素子から取り出される光の波長が短波長側にシフトする状態を説明するための図である。図4に示すように、半値幅が小さいスペクトルAにおいて、視野角が大きくなり短波長側にシフトすると、色相と輝度の変化が大きくなることがわかる。これに対し、半値幅が大きいスペクトルBでは、視野角が大きくなり短波長側にシフトしても、色相及び輝度の変化が小さいことがわかる。本発明は、このように半値幅が大きくスペクトルのピークが平坦であるような取り出し効率のスペクトルにすることにより、視野角の変化による色相と輝度の変化を小さくするものである。本発明により、このように半値幅が大きくピークが平坦な取り出し効率とすることができることについて以下説明する。   FIG. 4 is a diagram for explaining a state in which the wavelength of light extracted from the element shifts to the short wavelength side as the viewing angle increases. As shown in FIG. 4, in the spectrum A having a small half-value width, when the viewing angle is increased and shifted to the short wavelength side, the change in hue and luminance increases. On the other hand, in the spectrum B having a large half-value width, it can be seen that changes in hue and luminance are small even when the viewing angle increases and shifts to the short wavelength side. In the present invention, a change in hue and luminance due to a change in viewing angle is reduced by making the extraction efficiency spectrum such that the half width is large and the spectrum peak is flat. The fact that the extraction efficiency with a large half-value width and a flat peak can be obtained according to the present invention will be described below.

本発明においては、L1を波長λの光が干渉により強めあう光学距離としている。従って、第1の干渉は波長λを共振する干渉となっている。一方、L2については、波長λの光が干渉により弱めあう光学距離としている。このため、第2の干渉は、波長λに対して非共振となっており、λの短波長側と長波長側にそれぞれ共振波長を持つ干渉となっている。実際の取り出し効率は、第1の干渉と第2の干渉の両方の効果を受けるため、これらを合わせると、取り出し効率は、半値幅の広い平坦なスペクトルとなる。従って、本発明によれば、図4に示すスペクトルBのような半値幅の広い平坦な取り出し効率のスペクトルとなる。従って上述のように、視野角による色相及び輝度の変化を低減させることができる。 In the present invention, L 1 is an optical distance at which light of wavelength λ is strengthened by interference. Therefore, the first interference is interference that resonates at the wavelength λ. On the other hand, L 2 is an optical distance at which light of wavelength λ is weakened by interference. For this reason, the second interference is non-resonant with respect to the wavelength λ, and has interference wavelengths on the short wavelength side and the long wavelength side of λ. Since the actual extraction efficiency is affected by the effects of both the first interference and the second interference, when these are combined, the extraction efficiency becomes a flat spectrum with a wide half-value width. Therefore, according to the present invention, a flat extraction efficiency spectrum having a wide half-value width such as the spectrum B shown in FIG. 4 is obtained. Therefore, as described above, changes in hue and luminance due to viewing angle can be reduced.

本発明において、光学距離L1及びL2は、以下の式(1)〜(5)を満足することが好ましい。 In the present invention, the optical distances L 1 and L 2 preferably satisfy the following formulas (1) to (5).

2L1−λ1φ1/2π=mλ1 …(1)
2L2−λ2(φ1+φ2)/2π=(n+1/2)λ2 …(2)
λf−30<λ<λf+80 …(3)
λ−15<λ1<λ+15 …(4)
λ−15<λ2<λ+15 …(5)
(λの単位nm)
m及びn:自然数
1:発光位置から反射層までの光学距離
2:素子端部の反射界面から反射層までの光学距離
λf:発光層の蛍光ピーク波長
φ1:光が反射層で反射する際の位相変化
φ2:光が素子端部の反射界面で反射する際の位相変化
φ1は、第1の電極の屈折率をne、反射層の屈折率をnm、反射層の消衰係数をkmとしたとき以下の式で示される。
2L 1 −λ 1 φ 1 / 2π = mλ 1 (1)
2L 2 −λ 21 + φ 2 ) / 2π = (n + 1/2) λ 2 (2)
λ f −30 <λ <λ f +80 (3)
λ−15 <λ 1 <λ + 15 (4)
λ−15 <λ 2 <λ + 15 (5)
(Unit of λ nm)
m and n: Natural number L 1 : Optical distance from the light emitting position to the reflective layer L 2 : Optical distance from the reflective interface at the element end to the reflective layer λ f : Fluorescent peak wavelength of the light emitting layer φ 1 : Light is the reflective layer phase change at the time of reflection phi 2: phase change phi 1 when the light is reflected by the reflecting surface of the element end, the refractive index n e of the first electrode, the refractive index n m of the reflective layer, the reflective layer It is shown in the extinction coefficient by the following equation when a k m.

φ1=tan-1{2nem/(ne 2−nm 2−km 2)}
ただし2nem/(ne 2−nm 2−km 2)>0のとき、0<φ1<π/2
2nem/(ne 2−nm 2−km 2)<0のとき、π/2<φ1<π
また、φ2は、第2の電極の屈折率が素子外部の層より大きいときは0であり、第2の電極の屈折率が素子外部の層よりも小さいときはπである。
φ 1 = tan -1 {2n e k m / (n e 2 -n m 2 -k m 2)}
However, when the 2n e k m / (n e 2 -n m 2 -k m 2)> 0, 0 <φ 1 <π / 2
When 2n e k m / (n e 2 -n m 2 -k m 2) <0, π / 2 <φ 1 <π
Φ 2 is 0 when the refractive index of the second electrode is larger than the layer outside the element, and is π when the refractive index of the second electrode is smaller than the layer outside the element.

上記式(3)において、λの下限値をλf−30とし、上限値をλf+80として、上限値の方を広くとっているのは、視野角が大きくなったとき、取り出し効率のスペクトルが短波長側にシフトすることを考慮したものである。 In the above formula (3), the lower limit value of λ is λ f −30, the upper limit value is λ f +80, and the upper limit value is wider. When the viewing angle is increased, the spectrum of the extraction efficiency is increased. Is considered to shift to the short wavelength side.

一般に、第2の電極は透明性電極であるため、導電性金属酸化物や金属薄膜の薄い層から形成される。従って、第2の電極の外側が、空気層、樹脂層、ガラス層である場合、第2の電極とこの外部層との界面が反射界面となる。一方、第2の電極の外側に無機保護層などを設ける場合、第2の電極と無機保護層との屈折率の差が小さいため、第2の電極の外側が反射界面とならない場合がある。このような場合、無機保護層の外側が反射界面となる。   In general, since the second electrode is a transparent electrode, it is formed from a thin layer of a conductive metal oxide or a metal thin film. Therefore, when the outside of the second electrode is an air layer, a resin layer, or a glass layer, the interface between the second electrode and the outer layer is a reflective interface. On the other hand, when an inorganic protective layer or the like is provided outside the second electrode, the difference in refractive index between the second electrode and the inorganic protective layer is small, so the outside of the second electrode may not be a reflective interface. In such a case, the outside of the inorganic protective layer becomes a reflective interface.

発光層による発光位置は、上述のように、本発明においては、発光層のホスト材料が電子輸送性である場合には、発光層と、発光層の第1の電極側に隣接する層(例えば正孔輸送層)との界面とし、発光層のホスト材料が正孔輸送性である場合には、発光層と、発光層の第2の電極側に隣接する層(例えば電子輸送層)との界面とする。   As described above, in the present invention, when the host material of the light emitting layer is electron transporting, the light emitting position by the light emitting layer is a layer adjacent to the light emitting layer and the first electrode side of the light emitting layer (for example, In the case where the host material of the light emitting layer is hole transporting, the light emitting layer and a layer adjacent to the second electrode side of the light emitting layer (for example, an electron transport layer) Let it be an interface.

本発明において、発光層を含む有機層と、第2の電極の間に金属層が設けられる場合、金属層の厚みは5nm以下であることが好ましい。金属層の厚みを5nm以下にすることにより、この金属層による光の反射が、第1の干渉及び第2の干渉に与える影響を少なくすることができる。   In this invention, when a metal layer is provided between the organic layer containing a light emitting layer and a 2nd electrode, it is preferable that the thickness of a metal layer is 5 nm or less. By setting the thickness of the metal layer to 5 nm or less, it is possible to reduce the influence of light reflection by the metal layer on the first interference and the second interference.

本発明における発光層は、単色の発光層である。本発明において「単色」は、白色以外の色を意味しており、例えば、青色、緑色、赤色、オレンジ色などの色を挙げることができる。   The light emitting layer in the present invention is a monochromatic light emitting layer. In the present invention, “single color” means a color other than white, and examples thereof include blue, green, red, orange, and the like.

本発明における発光層は、ホスト材料とドーパント材料から形成されていることが好ましい。発光層のホスト材料としては、アントラセン誘導体、アルミニウム錯体、ルブレン誘導体、アリールアミン誘導体などが挙げられる。   The light emitting layer in the present invention is preferably formed from a host material and a dopant material. Examples of the host material for the light emitting layer include anthracene derivatives, aluminum complexes, rubrene derivatives, and arylamine derivatives.

ドーパント材料としては、一重項発光材料を用いてもよいし、三重項発光材料を用いてもよい。高い発光効率を得るためには、燐光発光材料である三重項発光材料を用いることが好ましい。一重項発光材料としては、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、アントラセン誘導体、テトラセン誘導体、スチルベン誘導体などが挙げられる。また、三重項発光材料(燐光発光材料)としては、イリジウム錯体、白金錯体などが挙げられる。   As the dopant material, a singlet light emitting material or a triplet light emitting material may be used. In order to obtain high luminous efficiency, it is preferable to use a triplet light emitting material which is a phosphorescent light emitting material. Examples of singlet light-emitting materials include perylene derivatives, coumarin derivatives, anthracene derivatives, tetracene derivatives, and stilbene derivatives. Examples of triplet light emitting materials (phosphorescent light emitting materials) include iridium complexes and platinum complexes.

本発明においては、発光層以外の有機層が設けられていてもよい。有機層としては正孔輸送層及び電子輸送層などのキャリア輸送層が挙げられる。正孔輸送層に用いる正孔輸送性材料としては、アリールアミン誘導体などが挙げられる。また、電子輸送層に用いる電子輸送性材料としては、ペリレン誘導体、アントラキノン誘導体、アントラセン誘導体、ルブレン誘導体などが挙げられる。   In the present invention, an organic layer other than the light emitting layer may be provided. Examples of the organic layer include carrier transport layers such as a hole transport layer and an electron transport layer. Examples of the hole transporting material used for the hole transporting layer include arylamine derivatives. Examples of the electron transporting material used for the electron transporting layer include perylene derivatives, anthraquinone derivatives, anthracene derivatives, and rubrene derivatives.

本発明において、第2の電極は、一般に透明性電極から形成される。このような透明性電極としては、ITO(インジウム錫酸化物)や、IZO(インジウム亜鉛酸化物)や、錫酸化物などの透明導電性金属酸化物が挙げられる。   In the present invention, the second electrode is generally formed from a transparent electrode. Examples of such a transparent electrode include ITO (indium tin oxide), IZO (indium zinc oxide), and transparent conductive metal oxides such as tin oxide.

本発明において、第1の電極は、第2の電極と同様に、導電性金属酸化物などの透明性電極から形成されていてもよいし、金属薄膜などから形成されていてもよい。第1の電極が金属薄膜から形成される場合、本発明における反射層を兼ねていてもよい。   In the present invention, like the second electrode, the first electrode may be formed of a transparent electrode such as a conductive metal oxide, or may be formed of a metal thin film or the like. When the first electrode is formed from a metal thin film, it may also serve as the reflective layer in the present invention.

本発明において反射層は、光を反射することができるものであれば特に限定されるものではなく、一般には金属薄膜から形成される。金属薄膜としては、Ag、Al、Mo、Crなどが挙げられる。反射層の膜厚は特に限定されるものではないが、一般に100〜300nmの範囲内であることが好ましい。   In the present invention, the reflective layer is not particularly limited as long as it can reflect light, and is generally formed from a metal thin film. Examples of the metal thin film include Ag, Al, Mo, and Cr. The thickness of the reflective layer is not particularly limited, but it is generally preferable to be in the range of 100 to 300 nm.

本発明の有機エレクトロルミネッセント表示装置は、陽極と陰極に挟まれた素子構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子と、表示画素毎に対応した表示信号を有機エレクトロルミネッセント素子に供給するための能動素子が設けられたアクティブマトリックス駆動基板と、該アクティブマトリックス駆動基板と対向して設けられる透明な封止基板とを備え、有機エレクトロルミネッセント素子をアクティブマトリックス駆動基板と封止基板の間に配置し、陰極及び陽極のうち封止基板側に設けられる電極を透明電極としたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセント表示装置であって、有機エレクトロルミネッセント素子が、上記本発明に従う有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴としている。   The organic electroluminescent display device of the present invention supplies an organic electroluminescent element having an element structure sandwiched between an anode and a cathode and a display signal corresponding to each display pixel to the organic electroluminescent element. An active matrix driving substrate provided with the active element and a transparent sealing substrate provided opposite to the active matrix driving substrate, and the organic electroluminescent element is disposed between the active matrix driving substrate and the sealing substrate. A top emission type organic electroluminescent display device in which an electrode provided on the sealing substrate side of the cathode and the anode is a transparent electrode, wherein the organic electroluminescent element is an organic material according to the present invention. It is an electroluminescent element.

封止基板と有機エレクトロルミネッセント素子の間には、発光色と同系統の色相のカラーフィルターを配置してもよい。発光色と同系統の色相のカラーフィルターを配置することにより、視野角による色相の変化をさらに低減することができ、さらに視野角依存性の少ない発光表示素子とすることができる。   Between the sealing substrate and the organic electroluminescent element, a color filter having the same hue as the emission color may be disposed. By disposing a color filter having the same type of hue as the emission color, a change in hue due to a viewing angle can be further reduced, and a light-emitting display element with less viewing angle dependency can be obtained.

本発明の有機エレクトロルミネッセント表示装置は、トップエミッション型の表示装置であるので、有機エレクトロルミネッセント素子で発光した光は、アクティブマトリックスが設けられている側と反対側の封止基板から出射される。一般にアクティブマトリックス回路は多数の層を積層して形成するものであり、ボトムエミッション型の場合はこのようなアクティブマトリックス回路の存在により出射光が減衰するが、本発明の有機エレクトロルミネッセント表示装置はトップエミッション型であるため、このようなアクティブマトリックス回路による影響を受けることなく光を出射することができる。特に、本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は複数の発光ユニットを有するものであるため、トップエミッション型の場合ボトムエミッション型に比べ発光した光が通過する膜数が少なくて済むので、光の干渉による出射光の減衰あるいは出射光の視野角の減衰を制御するための設計の自由度を高めることができる。   Since the organic electroluminescent display device of the present invention is a top emission type display device, the light emitted by the organic electroluminescent element is emitted from the sealing substrate on the side opposite to the side where the active matrix is provided. Emitted. In general, an active matrix circuit is formed by laminating a large number of layers. In the case of a bottom emission type, emitted light is attenuated by the presence of such an active matrix circuit, but the organic electroluminescent display device of the present invention. Can emit light without being affected by such an active matrix circuit. In particular, since the organic electroluminescent device of the present invention has a plurality of light emitting units, the number of films through which emitted light passes is smaller in the case of the top emission type than in the case of the bottom emission type, so that the light interference. The degree of freedom of design for controlling the attenuation of the emitted light or the attenuation of the viewing angle of the emitted light can be increased.

本発明に従えば、素子からの光の取り出し効率のスペクトルを、半値幅の広い平坦なスペクトルにすることができる。従って、視野角による色相の変化及び輝度の変化を低減することができ、視野角依存性の少ない発光表示を得ることができる。   According to the present invention, the spectrum of light extraction efficiency from the device can be a flat spectrum with a wide half-value width. Therefore, a change in hue and a change in luminance due to a viewing angle can be reduced, and a light-emitting display with less viewing angle dependency can be obtained.

以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention concretely, this invention is not limited to a following example.

(実施例1)
図1に示す素子構造を有する有機EL素子を作製した。図1に示すように、ガラス基板37の上にAgからなる反射層34(膜厚100nm)を形成し、その上にITO(インジウム錫酸化物)からなる第1の電極31(膜厚65nm)を形成し、その上に正孔輸送層35(膜厚120nm)を形成した。
Example 1
An organic EL element having the element structure shown in FIG. 1 was produced. As shown in FIG. 1, a reflective layer 34 (film thickness 100 nm) made of Ag is formed on a glass substrate 37, and a first electrode 31 (film thickness 65 nm) made of ITO (indium tin oxide) is formed thereon. And a hole transport layer 35 (film thickness 120 nm) was formed thereon.

正孔輸送層35の上に、緑色発光層33(膜厚40nm)を形成し、その上に電子輸送層36(膜厚15nm)を形成した。電子輸送層36の上に、第2の電極32を形成した。第2の電極32は、IZO(インジウム亜鉛酸化物)(膜厚140nm)から形成した。第2の電極32と電子輸送層36の間には、金属層として、Li層(膜厚0.3nm)とAu層(膜厚1.5nm)を形成した。従って、電子輸送層36の上には、Li層/Au層/IZO層が形成されている。   A green light emitting layer 33 (film thickness 40 nm) was formed on the hole transport layer 35, and an electron transport layer 36 (film thickness 15 nm) was formed thereon. A second electrode 32 was formed on the electron transport layer 36. The second electrode 32 was formed from IZO (indium zinc oxide) (film thickness 140 nm). Between the 2nd electrode 32 and the electron carrying layer 36, Li layer (film thickness of 0.3 nm) and Au layer (film thickness of 1.5 nm) were formed as a metal layer. Therefore, a Li layer / Au layer / IZO layer is formed on the electron transport layer 36.

緑色発光層は、ホスト材料としてTBADNを用い、ドーパント材料としてC545Tを2重量%含有させて形成した。   The green light emitting layer was formed using TBADN as a host material and containing 2% by weight of C545T as a dopant material.

TBADNは、2−ターシャリー−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセンであり、以下の構造を有している。   TBADN is 2-tertiary-butyl-9,10-di (2-naphthyl) anthracene and has the following structure.

Figure 2006244713
Figure 2006244713

C545Tは、以下の構造を有している。   C545T has the following structure.

Figure 2006244713
Figure 2006244713

正孔輸送層5は、NPBから形成されている。NPBは、N,N′−ジ(ナフタセン−1−イル)−N,N′−ジフェニルベンジジンであり、以下の構造を有している。   The hole transport layer 5 is made of NPB. NPB is N, N′-di (naphthasen-1-yl) -N, N′-diphenylbenzidine and has the following structure.

Figure 2006244713
Figure 2006244713

電子輸送層6は、BCPから形成している。BCPは、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリンであり、以下の構造を有している。   The electron transport layer 6 is made of BCP. BCP is 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline and has the following structure.

Figure 2006244713
Figure 2006244713

(比較例1)
上記実施例1において、IZOの膜厚140nmを、70nmとする以外は、上記実施例1と同様にして比較例1の有機EL素子を作製した。
(Comparative Example 1)
An organic EL element of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the film thickness of 140 nm of IZO was changed to 70 nm in Example 1.

〔共振波長λ1及びλ2の算出〕
実施例1及び比較例1の第1の干渉による共振波長λ1及び第2の干渉による共振波長λ2を式(1)及び(2)を用いて計算した。計算結果を表1に示す。なお、屈折率n及び消衰係数kなどの光学定数は、波長依存性があるので、実施例1のλ1及びλ2については、表2に示す520nmにおける光学定数を用い、比較例1のλ1については540nmの光学定数を用い、比較例1のλ2については640nmにおける光学定数をそれぞれ用いて計算した。なお、520nm、540nm、及び640nmは、それぞれ別途計算したおよそのλ1及びλ2の値から想定したものである。より正確な計算は、コンピューターによるシミュレーションで行うことができる。
[Calculation of resonance wavelengths λ 1 and λ 2 ]
The resonance wavelength λ 1 due to the first interference and the resonance wavelength λ 2 due to the second interference in Example 1 and Comparative Example 1 were calculated using equations (1) and (2). The calculation results are shown in Table 1. Since optical constants such as the refractive index n and the extinction coefficient k are wavelength-dependent, the optical constants at 520 nm shown in Table 2 are used for λ 1 and λ 2 of Example 1, and Comparative Example 1 is used. λ 1 was calculated using the optical constant of 540 nm, and λ 2 of Comparative Example 1 was calculated using the optical constant at 640 nm. Note that 520 nm, 540 nm, and 640 nm are assumed from the values of approximately λ 1 and λ 2 calculated separately. More accurate calculation can be performed by computer simulation.

発光層の蛍光ピーク波長λfは500nmである。 The fluorescence peak wavelength λ f of the light emitting layer is 500 nm.

Figure 2006244713
Figure 2006244713

Figure 2006244713
Figure 2006244713

比較例1は、発光層の蛍光ピーク波長λfが500nmであり、λ1が528nmであり、λ2が621nmである。λ2は、上記式(3)及び(5)から明らかなように、本発明の範囲から外れており、比較例1の有機EL素子は、本発明の範囲外のものであることが明らかである。 In Comparative Example 1, the fluorescence peak wavelength λ f of the light emitting layer is 500 nm, λ 1 is 528 nm, and λ 2 is 621 nm. As is clear from the above formulas (3) and (5), λ 2 is out of the scope of the present invention, and it is clear that the organic EL element of Comparative Example 1 is outside the scope of the present invention. is there.

図5は、比較例1の取り出し効率のシミュレーション結果を示す図である。図5から明らかなように、第1の干渉及び第2の干渉ともに緑色領域に大きな取り出し効率を示し、この結果トータルの取り出し効率も緑色の520nm付近に極大を有する半値幅の小さい取り出し効率のスペクトルとなっている。上述のように、視野角が大きくなると、この取り出し効率のスペクトルは短波長側にシフトする。この素子の0°、30°、及び60°の視野角における発光スペクトルを図6に示す。比較例1においては、取り出し効率スペクトルの半値幅が小さいため、図6に示すように、視野角が大きくなると発光色が大きく変化する。   FIG. 5 is a diagram illustrating a simulation result of the extraction efficiency of Comparative Example 1. As is apparent from FIG. 5, both the first interference and the second interference exhibit a large extraction efficiency in the green region, and as a result, the total extraction efficiency is also a green spectrum with a small half-value width and a maximum at around 520 nm. It has become. As described above, when the viewing angle increases, the spectrum of the extraction efficiency shifts to the short wavelength side. The emission spectra of this element at viewing angles of 0 °, 30 °, and 60 ° are shown in FIG. In Comparative Example 1, since the half-value width of the extraction efficiency spectrum is small, as shown in FIG. 6, the emission color changes greatly as the viewing angle increases.

実際の取り出し効率は、図6のスペクトルを、素子内部の発光スペクトルで割ったものであるが、この結果を図9に示す。なお、内部発光のスペクトルとしては、反射層のAgがなくその他の構造が同じ有機EL素子から得られたスペクトルを用いた。反射層がない場合は、干渉の効果が小さくほぼ内部発光と等しいと考えることができる。   The actual extraction efficiency is obtained by dividing the spectrum shown in FIG. 6 by the emission spectrum inside the device. The result is shown in FIG. In addition, as a spectrum of internal light emission, the spectrum obtained from the organic EL element with the same structure other than Ag of the reflective layer was used. When there is no reflective layer, it can be considered that the effect of interference is small and is almost equal to internal light emission.

図6に示すように、比較例における実際の取り出し効率は、シミュレーションとほぼ等しく半値幅の小さいものとなっていることがわかる。   As shown in FIG. 6, it can be seen that the actual extraction efficiency in the comparative example is almost the same as the simulation and has a small half-value width.

実施例1は、発光層の蛍光ピーク波長λfが500nm、λ1が531nm、λ2が514nmであり、本発明の範囲内のものである。図7は、この実施例の取り出し効率のシミュレーション結果を示す図である。図7から明らかなように、第1の干渉においては、緑色領域の取り出し効率が大きくなっており、第2の干渉において青色と赤色の取り出し効率が大きくなっている。この素子のトータルの取り出し効率は、これら2つの干渉の影響を受け、図7に示すように幅広い波長域にわたり高い取り出し効率が得られる。 In Example 1, the fluorescence peak wavelength λ f of the light emitting layer is 500 nm, λ 1 is 531 nm, and λ 2 is 514 nm, which are within the scope of the present invention. FIG. 7 is a diagram showing a simulation result of the extraction efficiency of this example. As can be seen from FIG. 7, in the first interference, the extraction efficiency of the green region is large, and in the second interference, the extraction efficiency of blue and red is large. The total extraction efficiency of this element is affected by these two interferences, and a high extraction efficiency can be obtained over a wide wavelength range as shown in FIG.

図8は、この素子における視野角0°、30°、及び60°における発光スペクトルを示す図である。図8から明らかなように、視野角による発光色の変化がほとんど生じていないことがわかる。実際の取り出し効率は、図8に示す視野角0°におけるスペクトルを内部発光で割ることにより得られるものである。   FIG. 8 is a diagram showing emission spectra at viewing angles of 0 °, 30 °, and 60 ° in this element. As is apparent from FIG. 8, it can be seen that there is almost no change in the emission color due to the viewing angle. The actual extraction efficiency is obtained by dividing the spectrum at the viewing angle of 0 ° shown in FIG. 8 by the internal emission.

図9に実施例の実際の取り出し効率を示す。図9から明らかなように、実施例の素子においては、幅広い波長域において、取り出し効率がほぼ一定していることがわかる。表3に実施例1と比較例1の有機EL素子の視野角0°、30°、及び60°における色度及び輝度変化(視野角0°のときの輝度を100%としたときの輝度変化)を示す。   FIG. 9 shows the actual extraction efficiency of the example. As can be seen from FIG. 9, in the element of the example, the extraction efficiency is almost constant in a wide wavelength range. Table 3 shows changes in chromaticity and luminance at the viewing angles of 0 °, 30 °, and 60 ° of the organic EL elements of Example 1 and Comparative Example 1 (luminance change when the luminance at the viewing angle of 0 ° is 100%. ).

Figure 2006244713
Figure 2006244713

表3に示す結果から明らかなように、実施例1の有機EL素子においては視野角による色度及び輝度の変化が比較例1のものに比べ低減されていることがわかる。   As is clear from the results shown in Table 3, it can be seen that the change in chromaticity and luminance depending on the viewing angle in the organic EL element of Example 1 is reduced compared to that in Comparative Example 1.

図10は、本発明に従う実施例の有機EL素子を備えた有機EL表示装置を示す断面図である。この有機EL表示装置においては、能動素子としてTFTを用いて各画素における発光を駆動している。なお、能動素子としてダイオードなども用いることができる。また、この有機EL素子においては、カラーフィルターが設けられている。この有機EL表示装置は、矢印で示しているように基板1の下方に光を出射して表示するボトムエミッション型の表示装置である。   FIG. 10 is a cross-sectional view showing an organic EL display device including the organic EL element of the embodiment according to the present invention. In this organic EL display device, light emission in each pixel is driven using a TFT as an active element. A diode or the like can be used as the active element. In this organic EL element, a color filter is provided. This organic EL display device is a bottom emission type display device that emits and displays light below the substrate 1 as indicated by arrows.

図10を参照して、ガラスなどの透明基板からなる基板1の上には、第1の絶縁層2が設けられている。第1の絶縁層2は、例えばSiO2及びSiNXなどから形成されている。第1の絶縁層2の上には、ポリシリコン層からなるチャネル領域20が形成されている。チャネル領域20の上には、ドレイン電極21及びソース電極23が形成されており、またドレイン電極21とソース電極23の間には、第2の絶縁層3を介してゲート電極22が設けられている。ゲート電極22の上には、第4の絶縁層4が設けられている。第2の絶縁層3は、例えばSiNX及びSiO2から形成されており、第3の絶縁層4は、SiO2及びSiNXから形成されている。 Referring to FIG. 10, a first insulating layer 2 is provided on a substrate 1 made of a transparent substrate such as glass. The first insulating layer 2 is made of, for example, SiO 2 and SiN x . A channel region 20 made of a polysilicon layer is formed on the first insulating layer 2. A drain electrode 21 and a source electrode 23 are formed on the channel region 20, and a gate electrode 22 is provided between the drain electrode 21 and the source electrode 23 via the second insulating layer 3. Yes. A fourth insulating layer 4 is provided on the gate electrode 22. The second insulating layer 3 is made of, for example, SiN x and SiO 2 , and the third insulating layer 4 is made of SiO 2 and SiN x .

第3の絶縁層4の上には、第4の絶縁層5が形成されている。第4の絶縁層5は、例えば、SiNXから形成されている。第4の絶縁層5の上の画素領域の部分には、カラーフ
ィルター層7が設けられている。カラーフィルター層7の上には、第1の平坦化膜6が設けられている。ドレイン電極21の上方の第1の平坦化膜6にはスルーホール部が形成され、第1の平坦化膜6の上に形成されているITO(インジウムースズ酸化物)からなるホール注入電極8がスルーホール部内に導入されている。画素領域におけるホール注入電極(陽極)8の上には、ホール注入層10が形成されている。画素領域以外の部分においては、第2の平坦化膜9が形成されている。
A fourth insulating layer 5 is formed on the third insulating layer 4. The fourth insulating layer 5 is made of, for example, SiN x . A color filter layer 7 is provided in the pixel region on the fourth insulating layer 5. A first planarizing film 6 is provided on the color filter layer 7. A through hole portion is formed in the first planarization film 6 above the drain electrode 21, and a hole injection electrode 8 made of ITO (indium oxide) formed on the first planarization film 6 is through. It is introduced in the hall. A hole injection layer 10 is formed on the hole injection electrode (anode) 8 in the pixel region. A second planarizing film 9 is formed in a portion other than the pixel region.

ホール注入層10の上には、本発明に従う単色発光の発光素子層11が設けられている。発光素子層11の上には、電子輸送層12が設けられ、電子輸送層12の上には、電子注入電極(陰極)13が設けられている。   On the hole injection layer 10, a monochromatic light emitting element layer 11 according to the present invention is provided. An electron transport layer 12 is provided on the light emitting element layer 11, and an electron injection electrode (cathode) 13 is provided on the electron transport layer 12.

以上のように、本実施例の有機EL素子においては、画素領域の上に、ホール注入電極(陽極)8と、ホール注入層10と、本発明に従う構造を有する発光素子層11と、電子輸送層12と、電子注入電極(陰極)13とが積層されて有機EL素子が構成されている。   As described above, in the organic EL element of this example, the hole injection electrode (anode) 8, the hole injection layer 10, the light emitting element layer 11 having the structure according to the present invention, and the electron transport are formed on the pixel region. The layer 12 and the electron injection electrode (cathode) 13 are laminated to constitute an organic EL element.

発光素子層11からは所定の色の発光がなされる。この発光は、基板1を通り外部に出射する。発光側には、カラーフィルター層7が設けられている。カラーフィルター層7としては、発光素子層11からの発光色と同系統の色相のカラーフィルター層7を設けることにより、カラーフィルター層7により発光色を補整することができ、カラーフィルター層7による着色は視野角依存性がないので、視野角による色相の変化をカラーフィルター層7を設けることにより、さらに低減することができる。   The light emitting element layer 11 emits light of a predetermined color. This light emission is emitted to the outside through the substrate 1. A color filter layer 7 is provided on the light emitting side. As the color filter layer 7, by providing the color filter layer 7 having the same color as the light emission color from the light emitting element layer 11, the emission color can be compensated by the color filter layer 7. Has no viewing angle dependency, the change in hue due to the viewing angle can be further reduced by providing the color filter layer 7.

図11は本発明に従う実施例の有機EL表示装置を示す断面図である。本実施例の有機EL表示装置は、矢印で図示しているように基板1の上方に光を出射して表示するトップエミッション型の有機EL表示装置である。   FIG. 11 is a sectional view showing an organic EL display device of an embodiment according to the present invention. The organic EL display device according to this embodiment is a top emission type organic EL display device that emits light above the substrate 1 for display as shown by arrows.

基板1から陽極8までの部分は、図10に示す実施例とほぼ同様にして作製されている。但し、カラーフィルター層7は、第4の絶縁層5の上に設けられておらず、有機EL素子の上方に配置されている。具体的には、ガラスなどからなる透明な封止基板10の上にカラーフィルター層7を取り付け、この上にオーバーコート層15をコーティングし、これを透明接着剤層14を介して陽極8の上に貼り付けることにより取り付けられている。また、本実施例では、陽極と陰極の位置を図10に示す実施例とは逆にしている。   The portions from the substrate 1 to the anode 8 are fabricated in substantially the same manner as in the embodiment shown in FIG. However, the color filter layer 7 is not provided on the fourth insulating layer 5 and is disposed above the organic EL element. Specifically, the color filter layer 7 is attached on a transparent sealing substrate 10 made of glass or the like, and an overcoat layer 15 is coated thereon, and this is applied to the anode 8 via the transparent adhesive layer 14. It is attached by sticking to. In this embodiment, the positions of the anode and the cathode are reversed from those in the embodiment shown in FIG.

陽極8として、透明な電極が形成されており、例えば、膜厚100nm程度のITOと膜厚20nm程度の銀とを積層することにより形成されている。陰極13としては、反射電極が形成されており、例えば、膜厚100nm程度のアルミニウム、クロム、または銀の薄膜が形成されている。オーバーコート層15は、アクリル樹脂などにより厚み1μm程度に形成されている。カラーフィルター層7は、顔料タイプのものであってもよいし染料タイプのものであってもよい。その厚みは1μm程度である。   A transparent electrode is formed as the anode 8, and is formed, for example, by laminating ITO having a thickness of about 100 nm and silver having a thickness of about 20 nm. As the cathode 13, a reflective electrode is formed. For example, an aluminum, chromium, or silver thin film having a thickness of about 100 nm is formed. The overcoat layer 15 is formed with an acrylic resin or the like to a thickness of about 1 μm. The color filter layer 7 may be a pigment type or a dye type. Its thickness is about 1 μm.

発光素子層11から発光された所定の色の光は、封止基板16を通り外部に出射される。出射側には、カラーフィルター層7が設けられており、上述のように、視野角による色相の変化をさらに低減することかできる。本実施例の有機EL表示装置はトップエミッション型であるので、薄膜トランジスタが設けられている領域も画素領域として用いることができ、図10に示す実施例よりも広い範囲にカラーフィルター層7が設けられている。発光素子層11は本発明に従う有機EL素子から形成されており、発光効率の高い発光素子層であるが、本実施例によればより広い領域を画素領域として用いることができるので、発光効率の高い発光素子層の利点を十分に活用することができる。また、複数の発光ユニットを有する発光素子層の形成も、アクティブマトリックスによる影響を考慮せずに行うことができるので、設計の自由度を高めることができる。   The light of a predetermined color emitted from the light emitting element layer 11 is emitted to the outside through the sealing substrate 16. The color filter layer 7 is provided on the emission side, and the change in hue due to the viewing angle can be further reduced as described above. Since the organic EL display device of this embodiment is a top emission type, the region where the thin film transistor is provided can also be used as the pixel region, and the color filter layer 7 is provided in a wider range than the embodiment shown in FIG. ing. The light emitting element layer 11 is formed of an organic EL element according to the present invention and is a light emitting element layer having high light emission efficiency. However, according to this embodiment, a wider area can be used as a pixel area, and therefore, The advantages of a high light emitting element layer can be fully utilized. Further, since the light emitting element layer having a plurality of light emitting units can be formed without considering the influence of the active matrix, the degree of freedom in design can be increased.

上記実施例では、封止基板としてガラス板を用いているが、本発明において封止基板はガラス板に限定されるものではなく、例えば、SiO2などの酸化膜やSiNxなどの窒化膜などの膜状のものも封止基板として用いることができる。この場合、素子上に膜状の封止基板を直接形成できるので、透明接着剤層を設ける必要がなくなる。 In the above embodiment, a glass plate is used as the sealing substrate. However, the sealing substrate is not limited to the glass plate in the present invention. For example, an oxide film such as SiO 2 or a nitride film such as SiN x is used. A film-like material can also be used as a sealing substrate. In this case, since a film-like sealing substrate can be directly formed on the element, there is no need to provide a transparent adhesive layer.

本発明に従う一実施例の有機EL素子を示す模式的断面図。The typical sectional view showing the organic EL element of one example according to the present invention. 本発明における第1の干渉及び第2の干渉を説明するための模式的断面図。The typical sectional view for explaining the 1st interference in the present invention, and the 2nd interference. 視野角θを示す模式図。The schematic diagram which shows viewing angle (theta). 視野角による取り出し効率のスペクトルの変化を示す図。The figure which shows the change of the spectrum of extraction efficiency by a viewing angle. 比較例1の有機EL素子の取り出し効率のシミュレーション結果を示す図。The figure which shows the simulation result of the taking-out efficiency of the organic EL element of the comparative example 1. 比較例1の有機EL素子の視野角による発光スペクトルの変化を示す図。The figure which shows the change of the emission spectrum by the viewing angle of the organic EL element of the comparative example 1. 実施例1の有機EL素子の取り出し効率のシミュレーション結果を示す図。The figure which shows the simulation result of the taking-out efficiency of the organic EL element of Example 1. FIG. 実施例1の有機EL素子の視野角による発光スペクトルの変化を示す図。The figure which shows the change of the emission spectrum by the viewing angle of the organic EL element of Example 1. FIG. 実施例1及び比較例1の実際の取り出し効率を示す図。The figure which shows the actual extraction efficiency of Example 1 and Comparative Example 1. 本発明に従う実施例の有機EL素子を用いたボトムエミッション型の有機EL表示装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the bottom emission type organic electroluminescence display using the organic electroluminescent element of the Example according to this invention. 本発明に従う実施例の有機EL表示装置を示す断面図。Sectional drawing which shows the organic electroluminescence display of the Example according to this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…基板
2…第1の絶縁層
3…第2の絶縁層
4…第3の絶縁層
5…第4の絶縁層
6…第1の平坦化膜
7…カラーフィルター層
8…ホール注入電極
9…第2の平坦化膜
10…ホール注入層
11…発光素子層
12…電子輸送層
13…電子注入電極
14…透明接着剤層
15…オーバーコート層
16…封止基板
20…チャネル領域
21…ドレイン電極
22…ゲート電極
23…ソース電極
31…第1の電極
32…第2の電極
33…発光層
33a…発光位置
34…反射層
35…正孔輸送層
36…電子輸送層
38…有機層
40…第1の干渉
50…第2の干渉
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Substrate 2 ... 1st insulating layer 3 ... 2nd insulating layer 4 ... 3rd insulating layer 5 ... 4th insulating layer 6 ... 1st planarization film 7 ... Color filter layer 8 ... Hole injection electrode 9 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... 2nd planarizing film 10 ... Hole injection layer 11 ... Light emitting element layer 12 ... Electron transport layer 13 ... Electron injection electrode 14 ... Transparent adhesive layer 15 ... Overcoat layer 16 ... Sealing substrate 20 ... Channel region 21 ... Drain Electrode 22 ... Gate electrode 23 ... Source electrode 31 ... First electrode 32 ... Second electrode 33 ... Light emitting layer 33a ... Light emitting position 34 ... Reflective layer 35 ... Hole transport layer 36 ... Electron transport layer 38 ... Organic layer 40 ... First interference 50 ... second interference

Claims (6)

第1の電極と第2の電極の間に単色の発光層が設けられ、前記発光層から発光された光を反射して前記第2の電極から出射させるための反射層が前記第1の電極側に設けられた有機エレクトロルミネッセント素子において、
前記発光層による発光位置から前記反射層までの光学距離をL1とし、前記第2の電極側の素子端部の反射界面から前記反射層までの光学距離をL2とし、取り出したい出射光の波長域の中心波長をλとしたとき、L1を波長λの光が干渉により強めあう光学距離とし、L2を波長λの光が干渉により弱めあう光学距離とすることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
A monochromatic light emitting layer is provided between the first electrode and the second electrode, and a reflective layer for reflecting the light emitted from the light emitting layer and emitting it from the second electrode is the first electrode. In the organic electroluminescent device provided on the side,
The optical distance from the light emitting position by the light emitting layer to the reflective layer is L 1 , the optical distance from the reflection interface at the element end on the second electrode side to the reflective layer is L 2, and the outgoing light to be extracted When the center wavelength of the wavelength region is λ, L 1 is an optical distance that light of wavelength λ is strengthened by interference, and L 2 is an optical distance that light of wavelength λ is weakened by interference. Luminescent element.
1及びL2が以下の式(1)〜(5)を満足することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
2L1−λ1φ1/2π=mλ1 …(1)
2L2−λ2(φ1+φ2)/2π=(n+1/2)λ2 …(2)
λf−30<λ<λf+80 …(3)
λ−15<λ1<λ+15 …(4)
λ−15<λ2<λ+15 …(5)
(λの単位nm)
m及びn:自然数
1:発光位置から反射層までの光学距離
2:素子端部の反射界面から反射層までの光学距離
λf:発光層の蛍光ピーク波長
φ1:光が反射層で反射する際の位相変化
φ2:光が素子端部の反射界面で反射する際の位相変化
The organic electroluminescent device according to claim 1, L 1 and L 2 and satisfies the following formulas (1) to (5).
2L 1 −λ 1 φ 1 / 2π = mλ 1 (1)
2L 2 −λ 21 + φ 2 ) / 2π = (n + 1/2) λ 2 (2)
λ f −30 <λ <λ f +80 (3)
λ−15 <λ 1 <λ + 15 (4)
λ−15 <λ 2 <λ + 15 (5)
(Unit of λ nm)
m and n: Natural number L 1 : Optical distance from the light emitting position to the reflective layer L 2 : Optical distance from the reflective interface at the element end to the reflective layer λ f : Fluorescent peak wavelength of the light emitting layer φ 1 : Light is the reflective layer Phase change during reflection φ 2 : Phase change when light is reflected at the reflection interface at the edge of the element
前記発光層と前記第2の電極の間に厚さ5nm以下の金属層が設けられていることを特徴とする請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。   The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein a metal layer having a thickness of 5 nm or less is provided between the light emitting layer and the second electrode. 前記素子端部の反射界面の外側が、空気層、樹脂層、またはガラス層であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。   The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 3, wherein the outside of the reflection interface at the end of the element is an air layer, a resin layer, or a glass layer. 陽極と陰極に挟まれた素子構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子と、表示画素毎に対応した表示信号を前記有機エレクトロルミネッセント素子に供給するための能動素子が設けられたアクティブマトリックス駆動基板と、該アクティブマトリックス駆動基板と対向して設けられる透明な封止基板とを備え、前記有機エレクトロルミネッセント素子を前記アクティブマトリックス駆動基板と前記封止基板の間に配置し、前記陰極及び前記陽極のうち前記封止基板側に設けられる電極を透明電極としたトップエミッション型の有機エレクトロルミネッセント表示装置であって、
前記有機エレクトロルミネッセント素子が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント表示装置。
An active matrix driving substrate provided with an organic electroluminescent element having an element structure sandwiched between an anode and a cathode, and an active element for supplying a display signal corresponding to each display pixel to the organic electroluminescent element And a transparent sealing substrate provided opposite to the active matrix driving substrate, the organic electroluminescent element is disposed between the active matrix driving substrate and the sealing substrate, the cathode and the A top emission type organic electroluminescent display device in which an electrode provided on the sealing substrate side of the anode is a transparent electrode,
The said organic electroluminescent element is an organic electroluminescent element of any one of Claims 1-4, The organic electroluminescent display apparatus characterized by the above-mentioned.
前記有機エレクトロルミネッセント素子と前記封止基板との間に、カラーフィルターが配置されていることを特徴とする請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセント表示装置。


6. The organic electroluminescent display device according to claim 5, wherein a color filter is disposed between the organic electroluminescent element and the sealing substrate.


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