JP2007053115A - Display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a self luminance display device which can raise a peak spectral strength of each luminous color without establishing an optical distance of a resonator of each color corresponding to red, green and blue. <P>SOLUTION: A display device is provided with a plurality of display elements in which an organic layer containing a luminous layer is held between a first electrode of an optical reflecting material and a second electrode, and either of a second electrode or the organic layer is composed to become a resonance part of the resonator structure which resonates a light generated at the luminous layer, and is composed to emit lights of red, green and blue. When a phase shift caused when a light generated at the luminous layer is reflected at both sides of the resonator is Φradian, an optical distance of the resonator is L', a peak spectral length of green out of lights generated from the luminous layer is λ, out of integers m satisfying a formula (2L)/λ+ϕ/(2π)=m (m is an integer), L' shall be set so that a formula (2L')/λ+ϕ/(2π)=m1+4 in which 4 is added on an integer m1 where L becomes a positive minimum value. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、表示装置に関し、特に、有機エレクトロルミネッセンス素子のような自発光型の表示装置に関する。   The present invention relates to a display device, and more particularly, to a self-luminous display device such as an organic electroluminescence element.

有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electroluminescence)を利用した素子(以下「有機EL素子」という。)は、第1電極と第2電極との間に、有機正孔輸送層や有機発光層を積層させてなる有機層を設けてなり、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能な自発光型の表示素子として注目されている。   An element using electroluminescence of organic material (hereinafter referred to as “organic EL element”) is formed by laminating an organic hole transport layer and an organic light emitting layer between a first electrode and a second electrode. It has attracted attention as a self-luminous display element that is provided with an organic layer and can emit light with high luminance by low-voltage direct current drive.

図1に、このような有機EL素子のうち、透過型の有機EL素子の要部断面図を示す。この図1に示す有機EL素子は、透明な基板1上に、透明電極2、有機バッファ層3、有機正孔輸送層4、有機発光層5及び金属電極6を下層から順に積層してなり、有機発光層5において発生した光hが基板1側から取り出される。   FIG. 1 shows a cross-sectional view of a main part of a transmissive organic EL element among such organic EL elements. The organic EL element shown in FIG. 1 is formed by laminating a transparent electrode 2, an organic buffer layer 3, an organic hole transport layer 4, an organic light emitting layer 5, and a metal electrode 6 in order from the lower layer on a transparent substrate 1. Light h generated in the organic light emitting layer 5 is extracted from the substrate 1 side.

しかし、この図1に示した有機EL素子では、各発光色を有する有機発光層5で発生して取り出される各色の光hのスペクトルが、図2に示すようにピーク幅が広く、特に赤色の光hに関してはピーク波長がより低波長よりである。このため、この有機EL素子を用いてカラー表示が可能な表示装置を構成した場合、例えばテレビ画像を表示させる程度に十分な色再現範囲を得ることができなかった。   However, in the organic EL element shown in FIG. 1, the spectrum of the light h of each color generated and extracted from the organic light emitting layer 5 having each emission color has a wide peak width as shown in FIG. For light h, the peak wavelength is lower. For this reason, when a display device capable of color display is configured using this organic EL element, a color reproduction range sufficient to display a television image, for example, cannot be obtained.

そこで、この問題を解決するために、基板1と透明電極2との間に誘電体ミラー層(図示せず)を設けることで、誘電体ミラー層、有機バッファ層3、有機正孔輸送層4、有機発光層5及び金属電極6からなる共振器構造を設けることが考えられた。この共振器構造を備えた有機EL素子では、有機発光層5で発生した光hが誘電体ミラー層と金属電極6との間を往復し、共振波長の光だけが増幅されて基板1側から取り出される。このため、ピーク強度が高く幅が狭いスペクトルを有する光hを取り出すことができ、この有機EL素子で構成される表示装置の色再現範囲を拡大することが可能になる。   Therefore, in order to solve this problem, a dielectric mirror layer (not shown) is provided between the substrate 1 and the transparent electrode 2, so that the dielectric mirror layer, the organic buffer layer 3, and the organic hole transport layer 4. It has been considered to provide a resonator structure including the organic light emitting layer 5 and the metal electrode 6. In the organic EL element having this resonator structure, the light h generated in the organic light emitting layer 5 reciprocates between the dielectric mirror layer and the metal electrode 6, and only the light having the resonance wavelength is amplified from the substrate 1 side. It is taken out. For this reason, the light h having a spectrum with a high peak intensity and a narrow width can be extracted, and the color reproduction range of a display device including the organic EL element can be expanded.

ところが、上述のような共振器構造を備えた有機EL素子のように、取り出される光hのスペクトルのピーク幅が狭くなると、発光面を斜め方向から見た場合に、光hの波長が大きくシフトしたり発光強度が低下する等、発光特性の視野角依存性が高くなる。このため、有機EL素子から取り出される光のスペクトルの幅は、狭くなりすぎないようにする必要がある。しかし、この有機EL素子においては、上述したような視野角依存性を考慮した設計がなされておらず、広い視野角において、十分な色再現範囲を維持することができなかった。   However, when the peak width of the spectrum of the extracted light h is narrowed like the organic EL element having the resonator structure as described above, the wavelength of the light h is greatly shifted when the light emitting surface is viewed from an oblique direction. The emission angle dependency of the emission characteristics is increased. For this reason, it is necessary to prevent the spectrum width of the light extracted from the organic EL element from becoming too narrow. However, this organic EL element is not designed in consideration of the viewing angle dependency as described above, and a sufficient color reproduction range cannot be maintained in a wide viewing angle.

また、このような有機EL素子においては、取り出そうとする各色の光h毎に、共振器構造を最適化する必要があり、手間がかかるという問題もあった。
さらに、図1に示した有機EL素子では、素子の外部から侵入した外光が金属電極6で反射されるため外光反射率が高く、外光下におけるコントラストが低くなる。これを防止する手法として、特開平9−127885号公報には、図3に示すように、表示面側に1/4波長板と直線偏光板とを組み合わせて配置した構成の有機EL表示装置が開示されている。すなわち、この有機EL表示装置は、図1を用いて説明したと同様の構成の有機EL素子における基板1側に、1/4波長板8と直線偏光板9とを組み合わせて配置することで、外光反射を防止するようにしている。また、反射面となる金属電極を透明電極に置き換えて、有機層と反対側の透明電極側に光吸収層を設け、この光吸収層で外光を吸収することによって外光反射を防止した構成も提案されている。ところが、これらの構成の表示装置においては、表示装置内において発生した発光光の取り出しや反射も妨げられるため、輝度が50%程度に低下する。
In addition, in such an organic EL element, it is necessary to optimize the resonator structure for each color light h to be extracted, which is troublesome.
Further, in the organic EL element shown in FIG. 1, the external light entering from the outside of the element is reflected by the metal electrode 6, so that the external light reflectance is high and the contrast under the external light is low. As a technique for preventing this, Japanese Patent Laid-Open No. 9-127855 discloses an organic EL display device having a configuration in which a quarter wavelength plate and a linear polarizing plate are combined on the display surface side as shown in FIG. It is disclosed. That is, this organic EL display device is arranged by combining the quarter wavelength plate 8 and the linear polarizing plate 9 on the substrate 1 side in the organic EL element having the same configuration as described with reference to FIG. It prevents external light reflection. In addition, the metal electrode serving as the reflective surface is replaced with a transparent electrode, a light absorption layer is provided on the transparent electrode side opposite to the organic layer, and external light reflection is prevented by absorbing external light with this light absorption layer Has also been proposed. However, in the display device having such a configuration, since the extraction and reflection of the emitted light generated in the display device are hindered, the luminance is reduced to about 50%.

さらに、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色を透過するカラーフィルタを、同色の各発光画素上に配置した構成も提案されている。しかし、このような構成の表示素子では、発光色以外の外光反射を抑えることは可能であっても、各画素の発光色と同じ波長範囲の外光の反射を抑えることはできない。   Furthermore, a configuration has been proposed in which color filters that transmit red (R), green (G), and blue (B) colors are arranged on each light emitting pixel of the same color. However, the display element having such a configuration cannot suppress reflection of outside light in the same wavelength range as the emission color of each pixel, even if reflection of outside light other than the emission color can be suppressed.

特開平9−127885号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-127858

したがって、この発明の目的は、広い視野角において十分な色再現範囲を維持することができる自発光型の表示素子を提供することにある。
この発明の他の目的は、輝度の低下を招くことなく外光反射を低下させてコントラストの向上を図ることができる自発光型の表示素子を提供することにある。
この発明のさらに他の目的は、広い視野角において十分な色再現範囲を維持することができ、しかも輝度の低下を招くことなく外光反射を低下させてコントラストの向上を図ることができる自発光型の表示素子を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a self-luminous display element capable of maintaining a sufficient color reproduction range over a wide viewing angle.
Another object of the present invention is to provide a self-luminous display element capable of reducing external light reflection and improving contrast without causing a reduction in luminance.
Still another object of the present invention is to provide a self-light-emitting device capable of maintaining a sufficient color reproduction range at a wide viewing angle and reducing external light reflection without causing a decrease in luminance and improving contrast. It is to provide a display device of a type.

上記のような目的を達成するためのこの発明は、光反射材料からなる第1電極と透明材料からなる第2電極との間に発光層が挟持され、第2電極及び発光層の少なくとも一方が共振器構造の共振部となるように構成された表示素子において、次のように共振部が構成されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, in the present invention, a light emitting layer is sandwiched between a first electrode made of a light reflecting material and a second electrode made of a transparent material, and at least one of the second electrode and the light emitting layer is A display element configured to be a resonance part of a resonator structure is characterized in that the resonance part is configured as follows.

第1の表示素子は、発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、共振部の光学的距離をL、発光層で発生した光のうちの取り出したい光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、下記の式(1)を満たす範囲で共振部の光学的距離Lが正の最小値となるように構成されている。
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数) (1)
The first display element has a phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit as Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L, and the light out of the light generated in the light emitting layer is extracted. When the peak wavelength of the spectrum of the desired light is λ, the optical distance L of the resonance part is configured to be a positive minimum value in a range satisfying the following expression (1).
(2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (1)

このような構成の第1の表示素子では、共振部の光学的距離Lが式(1)を満たしていることから、この共振部において波長λ近傍の光が多重干渉を起こす。しかも、共振部の光学的距離Lが、式(1)を満たす範囲で正の最小値となるように構成されているため、取り出される光のスペクトルは、波長λの光が多重干渉する範囲で最も広い幅に保たれる。このため、この表示素子は、取り出される光のスペクトルがある程度の幅を保ちながらも、ピーク強度は多重干渉によって高められたものになる。したがって、この表示素子は、視野角がずれた場合であっても波長λのシフト量が小さく抑えられ、広い視野角の範囲で色純度の向上が図られたものとなる。   In the first display element having such a configuration, since the optical distance L of the resonance part satisfies Expression (1), light in the vicinity of the wavelength λ causes multiple interference in the resonance part. In addition, since the optical distance L of the resonance part is configured to be a positive minimum value in a range that satisfies the formula (1), the spectrum of the extracted light is within a range where light of wavelength λ interferes with multiple interference. It is kept in the widest width. For this reason, in this display element, the peak intensity is increased by the multiple interference while the spectrum of the extracted light keeps a certain width. Therefore, in this display element, even when the viewing angle is shifted, the shift amount of the wavelength λ is suppressed to be small, and the color purity is improved in a wide viewing angle range.

また、第2の表示素子は、発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、共振部の光学的距離をL´、緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、下記の式(2)を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた下記の式(3)を満たすように光学的距離L´が設定されている。
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数) (2)
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4 (3)
Further, the second display element has a phase shift that occurs when light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating portion as Φ radians, an optical distance of the resonating portion as L ′, and a peak of a green light spectrum. When the wavelength is λ, the optical distance L so as to satisfy the following formula (3) obtained by adding 4 to the integer m1 where L is a positive minimum value among the integer m satisfying the following formula (2). 'Is set.
(2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (2)
(2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4 (3)

このような構成の第2の表示素子では、赤(R)、緑(G)、青(B)に対応する各波長の光が、共振部において多重干渉する。このため、各色毎に共振部の光学的距離L´を設定することなく、各発光色のスペクトルのピーク強度を高くすることができる。したがって、各発光色に対応する各表示素子において、共振部の光学的距離L´を共通化することができる。   In the second display element having such a configuration, light of each wavelength corresponding to red (R), green (G), and blue (B) has multiple interference in the resonance part. For this reason, the peak intensity of the spectrum of each luminescent color can be increased without setting the optical distance L ′ of the resonance portion for each color. Therefore, the optical distance L ′ of the resonance part can be made common in each display element corresponding to each emission color.

第3の表示素子は、発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、共振部の光学的距離をL´、緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、下記の式(4)を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して10以上の整数qを加えた下記の式(5)を満たすように光学的距離L´が設定されている。
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数) (4)
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+q (5)
The third display element has a phase shift that occurs when light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonance part by Φ radians, an optical distance of the resonance part by L ′, and a peak wavelength of the spectrum of green light. In the case of λ, the optical value is set so as to satisfy the following formula (5) obtained by adding an integer q of 10 or more to the integer m1 where L is the positive minimum value among the integer m satisfying the following formula (4). A distance L ′ is set.
(2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (4)
(2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + q (5)

このような表示素子では、赤(R)、緑(G)、青(B)の各領域における多数の波長の光が、共振部において多重干渉する。このため、この表示素子を用いて構成されたカラー表示装置では、各発光色に対応する各表示素子において、共振部の光学的距離L´を共通化することができる。しかも、多重干渉して取り出された各発光色の光が複数のピークで構成されるようになるため、取り出された光hの全体的なスペクトル幅が見かけ上広くなる。したがって、この表示素子では、視野角がずれた場合であっても波長λのシフト量が小さく抑えられ、広い視野角の範囲で色純度の向上が図られたものになる。   In such a display element, multiple wavelengths of light in each of the red (R), green (G), and blue (B) regions cause multiple interference in the resonance part. For this reason, in a color display device configured using this display element, the optical distance L ′ of the resonance part can be made common in each display element corresponding to each emission color. Moreover, since the light of each emission color extracted by multiple interference is composed of a plurality of peaks, the overall spectrum width of the extracted light h is apparently widened. Therefore, in this display element, even when the viewing angle is shifted, the shift amount of the wavelength λ is suppressed to be small, and the color purity is improved in a wide viewing angle range.

また、この発明の第4の表示素子は、前記第2電極の上方に、前記共振部で共振して当該第2電極から取り出される光を透過するカラーフィルタを設けたことを特徴としている。
このような構成の表示素子では、共振部で共振して当該第2電極から取り出される光の波長を目的波長とした場合、第2電極側から照射される外光のうち、目的波長を有する外光のみがカラーフィルタを透過して共振部に到達することになる。ここで、この共振部は、目的波長に対する共振器フィルタであるため、この目的波長範囲に対する透過率が非常に高い、すなわちこの目的波長範囲の光に対する反射率が非常に低いことになる。このため、この共振部においては、カラーフィルタを透過した目的波長と同一の波長範囲の外光光の反射が抑えられる。一方、目的波長範囲以外の外光はカラーフィルタによって素子内部への侵入が防止され、またこのカラーフィルタでの反射が抑えられる。この結果、目的波長範囲の発光光の第2電極側からの取り出しを妨げることなく、目的波長範囲の光を含む外光光の反射が防止される。
The fourth display element of the present invention is characterized in that a color filter that resonates at the resonance portion and transmits light extracted from the second electrode is provided above the second electrode.
In the display element having such a configuration, when the wavelength of light that is resonated at the resonance unit and extracted from the second electrode is a target wavelength, out of the external light irradiated from the second electrode side, Only light passes through the color filter and reaches the resonance part. Here, since this resonator is a resonator filter for the target wavelength, the transmittance for the target wavelength range is very high, that is, the reflectance for the light in the target wavelength range is very low. For this reason, reflection of external light in the same wavelength range as the target wavelength transmitted through the color filter can be suppressed in this resonance part. On the other hand, outside light outside the target wavelength range is prevented from entering the element by the color filter, and reflection from the color filter is suppressed. As a result, reflection of external light including light in the target wavelength range is prevented without hindering extraction of emitted light in the target wavelength range from the second electrode side.

また、第5〜第7の表示素子は、第4の表示素子と第1〜第3の表示素子をそれぞれ組み合わせた構成を特徴としている。
また、上記のような目的を達成するための他の発明は、第1電極と第2電極との間に発光層が挟持され、第1電極及び第2電極のうちの光が取り出される方のもの及び発光層の少なくとも一方が共振器構造の共振部となるように構成された表示素子において、第1〜第7の表示素子と同様に共振部が構成されていることを特徴としている。
Further, the fifth to seventh display elements are characterized by a configuration in which the fourth display element and the first to third display elements are respectively combined.
According to another invention for achieving the above object, a light emitting layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode, and light from the first electrode and the second electrode is extracted. In the display element configured such that at least one of the light emitting layer and the light emitting layer becomes a resonance part of a resonator structure, the resonance part is configured similarly to the first to seventh display elements.

また、上記のような目的を達成するためのさらに他の発明は、基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層及び透明材料からなる第2電極が順次積層され、第2電極及び発光層の少なくとも一方が共振器構造の共振部となるように構成された表示素子において、第1〜第7の表示素子と同様に共振部が構成されていることを特徴としている。   According to still another aspect of the invention for achieving the above object, a first electrode made of a light reflecting material, a light emitting layer and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on a substrate, and the second electrode and the light emitting device. In the display element configured such that at least one of the layers becomes the resonance part of the resonator structure, the resonance part is configured similarly to the first to seventh display elements.

また、上記のような目的を達成するためのさらに他の発明は、基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層及び透明材料からなる第2電極が順次積層され、第2電極及び発光層の少なくとも一方が共振器構造の共振部となるように構成された表示素子において、第1〜第7の表示素子と同様に共振部が構成されていることを特徴としている。典型的には、発光層が共振器構造の共振部となるように構成され、あるいは、第2電極が共振器構造の共振部となるように構成される。   According to still another aspect of the invention for achieving the above object, a first electrode made of a light reflecting material, a light emitting layer and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on a substrate, and the second electrode and the light emitting device. In the display element configured such that at least one of the layers becomes the resonance part of the resonator structure, the resonance part is configured similarly to the first to seventh display elements. Typically, the light emitting layer is configured to be a resonance part of the resonator structure, or the second electrode is configured to be a resonance part of the resonator structure.

また、上記のような目的を達成するためのさらに他の発明は、光反射材料からなる第1電極と透明材料からなる第2電極との間に発光層が挟持され、第2電極及び発光層の少なくとも一方が共振器構造の共振部となるように構成された表示素子において、共振部の光学的距離をLとした場合、視野角が変化したときに取り出される光のスペクトルのピーク波長と、内部発光スペクトル(例えば、後述の実施形態における有機発光層13cで発光させた光を多重干渉させずに取り出した光のスペクトル)のピーク波長との差が、内部発光スペクトルの半値幅(FWHM)の半分以内であるように、光学的距離Lが設定される。   Still another invention for achieving the above object is that a light emitting layer is sandwiched between a first electrode made of a light reflecting material and a second electrode made of a transparent material. In a display element configured so that at least one of the resonators is a resonator part of the resonator structure, when the optical distance of the resonator part is L, the peak wavelength of the spectrum of the light extracted when the viewing angle changes, The difference from the peak wavelength of the internal emission spectrum (for example, the spectrum of light extracted without causing multiple interference of the light emitted from the organic light emitting layer 13c in the embodiment described later) is the half width (FWHM) of the internal emission spectrum. The optical distance L is set so as to be within half.

以上説明したように、この発明における請求の範囲1の表示素子によれば、発光光のうちから取り出される光のスペクトルをある程度の幅に保ちながらも、この光のピーク波長λの強度が多重干渉によって高められるように、共振器構造が最適化される。したがって、広い視野角の範囲において、取り出される光の波長λのシフト量を小さく抑えて色純度の向上が図られた表示素子を得ることができる。この結果、この表示素子を用いた表示装置の色再現範囲を、広い視野角範囲において広げることが可能になる。   As described above, according to the display element of claim 1 of the present invention, the intensity of the peak wavelength λ of this light is reduced to multiple interference while keeping the spectrum of the light extracted from the emitted light to a certain width. So that the resonator structure is optimized. Therefore, it is possible to obtain a display element in which the color purity is improved by suppressing the shift amount of the wavelength λ of the extracted light to be small in a wide viewing angle range. As a result, the color reproduction range of a display device using this display element can be expanded in a wide viewing angle range.

また、請求の範囲2の表示素子によれば、赤(R)、緑(G)、青(B)に対応する各波長の発光光を同一の共振部において共振させることが可能になる。このため、各発光色毎に表示素子の共振部の光学的距離Lを設定する必要はなく、共振部の光学的距離Lを共通化することができる。   Moreover, according to the display element of Claim 2, it becomes possible to resonate the emitted light of each wavelength corresponding to red (R), green (G), and blue (B) in the same resonance part. For this reason, it is not necessary to set the optical distance L of the resonance part of the display element for each emission color, and the optical distance L of the resonance part can be made common.

さらに、請求の範囲3の表示素子によれば、赤(R)、緑(G)、青(B)の各領域における多数のピーク波長の発光光を同一の共振部において多重干渉させることが可能になる。このため、各発光色毎に表示素子の共振部の光学的距離Lを設定する必要はなく、共振部の光学的距離Lを共通化することができる。しかも、取り出された各色の光に複数の細かいピークを持たせることができるため、各光の全体的なスペクトル幅を広くすることが可能になる。したがって、広い視野角の範囲において、取り出される光の波長λのシフト量を小さく抑えて色純度の向上が図られた表示素子を得ることができる。この結果、この表示素子を用いた表示装置の色再現範囲を、広い視野角範囲において広げることが可能になる。   Furthermore, according to the display element of claim 3, it is possible to cause multiple interference of emitted light having a number of peak wavelengths in the red (R), green (G), and blue (B) regions in the same resonance portion. become. For this reason, it is not necessary to set the optical distance L of the resonance part of the display element for each emission color, and the optical distance L of the resonance part can be made common. In addition, since the extracted light of each color can have a plurality of fine peaks, the overall spectrum width of each light can be widened. Therefore, it is possible to obtain a display element in which the color purity is improved by suppressing the shift amount of the wavelength λ of the extracted light to be small in a wide viewing angle range. As a result, the color reproduction range of a display device using this display element can be expanded in a wide viewing angle range.

また、請求の範囲4の表示素子によれば、共振器構造とカラーフィルタとを組み合わせて配置したことで、発光光のうちの取り出したい波長の光の放出を妨げることなく、かつ、これと一致する波長の光を含む全ての波長範囲の外光光の反射を防止することが可能になる。したがって、発光光の輝度を確保しつつ外光下におけるコントラストを大幅に向上させることが可能になる。   Further, according to the display element of claim 4, by arranging the resonator structure and the color filter in combination, it does not interfere with emission of light having a desired wavelength out of the emitted light, and coincides with this. Therefore, it is possible to prevent reflection of outside light in the entire wavelength range including light having a wavelength to be transmitted. Therefore, it is possible to greatly improve the contrast under external light while ensuring the luminance of the emitted light.

以下、この発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ここでは、この発明を有機EL素子に適用した表示素子の実施形態を説明する。
図4はこの発明の第1実施形態による有機EL素子を示す。この図4に示す有機EL素子は、いわゆる上面発光型の有機EL素子であり、基板11上に、下層から順に第1電極12、有機層13、半透明反射層14及び第2電極15が順次積層された構成になっている。
基板11は、例えば、透明ガラス基板や半導体基板等で構成され、フレキシブルなものであってもよい。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Here, an embodiment of a display element in which the present invention is applied to an organic EL element will be described.
FIG. 4 shows an organic EL device according to the first embodiment of the present invention. The organic EL element shown in FIG. 4 is a so-called top emission type organic EL element. On the substrate 11, the first electrode 12, the organic layer 13, the translucent reflective layer 14, and the second electrode 15 are sequentially formed from the lower layer. It has a stacked configuration.
The board | substrate 11 is comprised with a transparent glass substrate, a semiconductor substrate, etc., for example, and may be flexible.

第1電極12は、反射層を兼ねたアノード電極として用いられるもので、例えば白金(Pt)、金(Au)、クロム(Cr)、またはタングステン(W)等の光反射材料で構成されている。また、この第1電極12は、膜厚が100nm〜300nmの範囲に設定されていることが好ましい。   The first electrode 12 is used as an anode electrode also serving as a reflective layer, and is made of a light reflective material such as platinum (Pt), gold (Au), chromium (Cr), or tungsten (W). . Moreover, it is preferable that this 1st electrode 12 is set to the range whose film thickness is 100 nm-300 nm.

有機層13は、例えば、バッファ層13a、正孔輸送層13b及び電子輸送層を兼ねた有機発光層13cを下層から順次積層してなる。なお、電子輸送層は有機発光層13cとは別の層として設けてもよい。バッファ層13aは、リークを防止するための層であり、例えばm−MTDATA〔4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine 〕、2−TNATA〔4,4',4"-tris(2-naphtylphenylamino)triphenylamine〕等で構成される。なお、バッファ層13aは、リークが支障のないレベルであれば省略してもよい。また、正孔輸送層13bは、例えばα−NPD〔N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-〔1,1'-biphenyl 〕-4,4'-diamine 〕で構成される。そして、有機発光層13cは、赤(R)、緑(G)、青(B)それぞれの発光色を有する各発光材料で構成され、例えばGの発光色を有する発光材料としてはAlq3(トリスキノリノールアルミニウム錯体)を用いる。   The organic layer 13 is formed, for example, by sequentially laminating an organic light emitting layer 13c serving also as a buffer layer 13a, a hole transport layer 13b, and an electron transport layer from the lower layer. In addition, you may provide an electron carrying layer as a layer different from the organic light emitting layer 13c. The buffer layer 13a is a layer for preventing leakage, such as m-MTDATA [4,4 ', 4 "-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine], 2-TNATA [4,4', 4" -tris. (2-naphtylphenylamino) triphenylamine] and the like. The buffer layer 13a may be omitted as long as the leak does not interfere with the buffer layer 13a. In addition, the hole transport layer 13b is, for example, α-NPD [N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine]. Composed. The organic light emitting layer 13c is composed of light emitting materials having emission colors of red (R), green (G), and blue (B). For example, Alq3 (triskinolinol is used as a light emitting material having an emission color of G. Aluminum complex) is used.

有機層13を構成するこれらの各層は、バッファ層13aが15nm〜300nm、正孔輸送層13bが15nm〜100nm、有機発光層13cが15nm〜100nmの範囲に設定されることが好ましい。ただし、有機層13及びこれを構成する各層の膜厚は、その光学的膜厚が後に説明する値になるように設定される。   Each of these layers constituting the organic layer 13 is preferably set such that the buffer layer 13a is 15 nm to 300 nm, the hole transport layer 13b is 15 nm to 100 nm, and the organic light emitting layer 13c is 15 nm to 100 nm. However, the film thickness of the organic layer 13 and each layer constituting the organic layer 13 is set so that the optical film thickness becomes a value described later.

そして、半透明反射層14は、カソード電極を構成するもので、例えば、マグネシウム(Mg)や銀(Ag)、それらの合金等で構成されている。この半透明反射層14は、膜厚が5nm〜50nmの範囲に設定されていることが好ましい。   The translucent reflective layer 14 constitutes a cathode electrode, and is made of, for example, magnesium (Mg), silver (Ag), or an alloy thereof. The translucent reflective layer 14 is preferably set to a thickness in the range of 5 nm to 50 nm.

さらに、第2電極15は、例えば酸化インジウムスズ(Indium Tin Oxide: ITO)やインジウムと亜鉛の酸化物等、一般的に透明電極として用いられている材料で構成される。この第2電極15は、膜厚が30nm〜1000nmの範囲であることとする。また、この第2電極15上には、透明誘電体からなるパッシベーション膜(図示せず)が設けられている。この透明誘電体は、好ましくは第2電極15を構成する材料と同程度の屈折率を有することとする。このような材料として、酸化シリコン(SiO2 )、窒化シリコン(SiN)等を用いることができ、例えば500nm〜10000nmの膜厚で成膜される。 Further, the second electrode 15 is made of a material generally used as a transparent electrode, such as indium tin oxide (ITO) or an oxide of indium and zinc. The second electrode 15 has a thickness in the range of 30 nm to 1000 nm. Further, a passivation film (not shown) made of a transparent dielectric is provided on the second electrode 15. This transparent dielectric preferably has a refractive index comparable to that of the material constituting the second electrode 15. As such a material, silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN), or the like can be used. For example, the film is formed with a film thickness of 500 nm to 10000 nm.

この有機EL素子では、光反射材料からなる第1電極12と有機層13と半透明反射層14とで共振器構造が構成されており、有機層13が共振部となっている。このため、第1電極12と半透明反射層14との間の光学的距離L、すなわち有機層13からなる共振部の光学的膜厚は下記の式(6)を満たすように設定され、その中でも特に正の最小値となる光学的距離Lmin が採用されている。ただし、有機発光層13cで発生した光hが第1電極12及び半透明反射層14で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、有機発光層13cで発光する光hのうちの取り出したい光hのスペクトルのピーク波長をλとする。
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数) (6)
In this organic EL element, the first electrode 12 made of a light reflecting material, the organic layer 13 and the translucent reflective layer 14 constitute a resonator structure, and the organic layer 13 serves as a resonance part. For this reason, the optical distance L between the first electrode 12 and the translucent reflective layer 14, that is, the optical film thickness of the resonance part made of the organic layer 13 is set so as to satisfy the following formula (6), In particular, the optical distance L min that is a minimum positive value is employed. However, the phase shift generated when the light h generated in the organic light emitting layer 13c is reflected by the first electrode 12 and the semitransparent reflective layer 14 is Φ radians, and the light h to be extracted from the light h emitted from the organic light emitting layer 13c. Let λ be the peak wavelength of the spectrum.
(2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (6)

そして、有機層13を構成する各層の膜厚は、これを満たすように設定されている。ここで、共振部の光学的距離Lは、有機層13を構成する各層(この第1実施形態においてはバッファ層13a、正孔輸送層13b及び有機発光層13c)の各屈折率n1,n2,…,nkと膜厚d1,d2,…,dkとから、下記の式(7)のように求められる。
L=n1×d1+n2×d2+…+nk×dk (7)
And the film thickness of each layer which comprises the organic layer 13 is set so that this may be satisfy | filled. Here, the optical distance L of the resonance part is determined by the refractive indexes n1, n2, and the refractive indexes n1, n2, and the like of each layer constituting the organic layer 13 (in this first embodiment, the buffer layer 13a, the hole transport layer 13b, and the organic light emitting layer 13c). .., Nk and film thicknesses d1, d2,..., Dk are obtained as in the following formula (7).
L = n1 * d1 + n2 * d2 + ... + nk * dk (7)

Lの計算例を挙げると、バッファ層13aが2−TNATA、正孔輸送層13bがα−NPD、有機発光層13cがAlq3からなり、それらの厚さがそれぞれd1=32nm、d2=30nm、d3=50nmであり、λ=535nmとすると、n1=1.9、n2=1.8、n3=1.7であるから、
L=1.9×32+1.8×30+1.7×50=200nm
となる。
As a calculation example of L, the buffer layer 13a is made of 2-TNATA, the hole transport layer 13b is made of α-NPD, the organic light emitting layer 13c is made of Alq3, and their thicknesses are d1 = 32 nm, d2 = 30 nm, d3, respectively. = 50 nm and λ = 535 nm, n1 = 1.9, n2 = 1.8, and n3 = 1.7.
L = 1.9 × 32 + 1.8 × 30 + 1.7 × 50 = 200 nm
It becomes.

また、Φは次のようにして導出される。すなわち、まず、基板(例えば、Si基板)上に反射層(Cr等)または半透明反射層(Mg、Ag、Mg−Ag合金等)を200nm以上の膜厚に成膜し、分光エリプソメトリー測定装置(例えば、SOPRA社製のもの等)を用いてこれらの反射層または半透明反射層の屈折率n及び吸収係数kを求める。   Also, Φ is derived as follows. That is, first, a reflective layer (Cr, etc.) or a semi-transparent reflective layer (Mg, Ag, Mg-Ag alloy, etc.) is formed to a thickness of 200 nm or more on a substrate (for example, Si substrate), and spectroscopic ellipsometry measurement is performed. The refractive index n and absorption coefficient k of these reflective layers or translucent reflective layers are determined using an apparatus (for example, manufactured by SOPRA).

反射層側の位相シフトは、そのn、kと、この反射層と接している有機層の屈折率nとを用いて計算することができる(例えば、Principles of Optics, Max Born and Emil Wolf,1974(PERGAMON PRESS) 等参照)。
また、半透明反射層側の位相シフトも同様に、そのn、kと、この半透明反射層と接している有機層の屈折率n、半透明反射層の膜厚、その上方の各透明膜の屈折率及び膜厚とを用いて計算することができる。なお、有機層、各透明膜の屈折率も分光エリプソメトリー測定装置を用いて測定可能である。
上記の2つの位相シフトの和がΦである。
Φの値の一例を挙げると、λ=535nmに対してΦ=−4.7ラジアンである。
The phase shift on the reflective layer side can be calculated using n, k and the refractive index n of the organic layer in contact with the reflective layer (for example, Principles of Optics, Max Born and Emil Wolf, 1974). (For example, PERGAMON PRESS).
Similarly, the phase shift on the side of the semitransparent reflective layer also includes n, k, the refractive index n of the organic layer in contact with the semitransparent reflective layer, the film thickness of the semitransparent reflective layer, and the transparent films above it. The refractive index and the film thickness can be used for calculation. The refractive index of the organic layer and each transparent film can also be measured using a spectroscopic ellipsometry measuring device.
The sum of the above two phase shifts is Φ.
An example of the value of Φ is Φ = −4.7 radians for λ = 535 nm.

このように構成された有機EL素子では、反射層である第1電極12と有機層13と半透明反射層14とで共振器構造が構成され、共振部である有機層13が狭帯域フィルタとなり、取り出したいスペクトルのピーク波長λ近傍の光hだけが多重干渉によって増強されて第2電極15側から取り出される。このため、ピーク強度の高いスペクトルを有する光hが取り出されることになる。しかも、有機層13の膜厚(共振部の光学的距離L)は、第1電極12と有機層13と半透明反射層14とで共振器構造が構成される値のうちの正の最小値に設定されていることから、取り出される光hのスペクトルは、波長λの光が多重干渉する範囲で最も広い幅に保たれる。   In the organic EL element configured as described above, a resonator structure is configured by the first electrode 12, which is a reflection layer, the organic layer 13, and the semitransparent reflection layer 14, and the organic layer 13 which is a resonance part becomes a narrow band filter. Only the light h in the vicinity of the peak wavelength λ of the spectrum to be extracted is enhanced by multiple interference and extracted from the second electrode 15 side. For this reason, the light h having a spectrum with a high peak intensity is extracted. Moreover, the film thickness of the organic layer 13 (optical distance L of the resonance part) is the minimum positive value among the values in which the resonator structure is constituted by the first electrode 12, the organic layer 13, and the semitransparent reflection layer 14. Therefore, the spectrum of the extracted light h is kept in the widest range within the range where the light of wavelength λ interferes.

図5に、このようにして設計された(ここでは式(6)におけるm=0)各発光色を有する有機EL素子から取り出された各光のスペクトルのシミュレーション例を示す。また、第1電極12にはクロム、半透明反射層14には銀−マグネシウム合金を用いた。図6は、同様に設計された各有機層13の単体フィルタとしての特性を示すスペクトルのシミュレーション例であり、この図のスペクトルと有機発光層13cで発光させた光を多重干渉させずに取り出した光のスペクトル、すなわち図7に示す内部発光スペクトルとを掛け合わせることで、図5に示すスペクトルが得られる。   FIG. 5 shows a simulation example of the spectrum of each light extracted from the organic EL element having each emission color designed in this manner (here, m = 0 in the equation (6)). Further, chromium was used for the first electrode 12 and silver-magnesium alloy was used for the translucent reflective layer 14. FIG. 6 is a spectrum simulation example showing the characteristics of each organic layer 13 designed in the same manner as a single filter. The spectrum shown in this figure and the light emitted from the organic light emitting layer 13c were extracted without causing multiple interference. The spectrum shown in FIG. 5 is obtained by multiplying the spectrum of light, that is, the internal emission spectrum shown in FIG.

また比較例として、図8に、式(6)式を満たすが光学的距離Lが正の最小値にならない(ここではm=1)有機EL素子から取り出された光の各スペクトルのシミュレーション例を示す。なお、この比較例の有機EL素子は、共振部の光学的距離L以外は、第1の有機EL素子と同様に構成され、赤(R)領域の光を発光する有機EL素子はバッファ層13aを240nmとし、緑(G)領域の光を発光する有機EL素子はバッファ層13aを190nmとし、青(B)領域の光を発光する有機EL素子はバッファ層13aを150nmとすることで、各有機層13の膜厚を調整した。図9は、この比較例と同様に設計された各有機層の単体のフィルタとしての特性を示すスペクトルのシミュレーション例であり、この図のスペクトルと有機発光層13cで発光させた光を多重干渉させずに取り出した光のスペクトル、すなわち図7に示す内部発光スペクトルとを掛け合わせることで、図8に示すスペクトルが得られる。   As a comparative example, FIG. 8 shows a simulation example of each spectrum of light extracted from an organic EL element that satisfies the formula (6) but the optical distance L does not become a positive minimum value (here, m = 1). Show. The organic EL element of this comparative example is configured in the same manner as the first organic EL element except for the optical distance L of the resonance part, and the organic EL element that emits light in the red (R) region is the buffer layer 13a. The organic EL element that emits light in the green (G) region has a buffer layer 13a of 190 nm, and the organic EL element that emits light in the blue (B) region has a buffer layer 13a of 150 nm. The film thickness of the organic layer 13 was adjusted. FIG. 9 is a spectrum simulation example showing the characteristics of each organic layer as a single filter designed in the same manner as in this comparative example. The spectrum shown in this figure and the light emitted from the organic light emitting layer 13c are subjected to multiple interference. The spectrum shown in FIG. 8 is obtained by multiplying the spectrum of the extracted light, that is, the internal emission spectrum shown in FIG.

これらの図を比較してわかるように、第1実施形態のようにして有機層13の膜厚を設定することで、有機EL素子から取り出される光hを多重干渉させながらもそのスペクトルの幅をある程度の広さに保つことが可能になる。このため、第1実施形態の有機EL素子では、視野角がずれた場合であっても波長λのシフト量が小さく抑えられ、広い視野角の範囲で色純度の向上を図ることができる。   As can be seen by comparing these figures, by setting the film thickness of the organic layer 13 as in the first embodiment, the spectral width of the light h extracted from the organic EL element can be increased while causing multiple interference. It becomes possible to keep it to some extent. For this reason, in the organic EL element of the first embodiment, even when the viewing angle is shifted, the shift amount of the wavelength λ can be suppressed small, and the color purity can be improved in a wide viewing angle range.

図10は、第1実施形態による有機EL素子(m=0)の視野角依存性を示し、表示面に対して0°(正面)、30°、60°の角度で測定された緑(G)の波長の光のスペクトルである。また、図11は、比較例の有機EL素子(m=1)の視野角依存性を示すグラフである。   FIG. 10 shows the viewing angle dependency of the organic EL element (m = 0) according to the first embodiment, and the green (G) measured at angles of 0 ° (front), 30 °, and 60 ° with respect to the display surface. ) Of light having a wavelength of. FIG. 11 is a graph showing the viewing angle dependency of the organic EL element (m = 1) of the comparative example.

図10及び図11を比較して分かるように、第1実施形態による有機EL素子では、視野角が30°ずれてもスペクトルのピークはほとんどシフトしておらず、60°ずれた場合であってもスペクトルのピークは10nm程度のシフトに収まっている。これに対して比較例の有機EL素子では、図11に示すように、視野角が60°ずれた場合のスペクトルのピークが30nm程度も短波長側にシフトし、色が変わってしまっていることが分かる。このことから、第1実施形態による有機EL素子では、視野角が大きくなっても、取り出された光hのスペクトルのピーク位置がシフトする量が、比較例による有機EL素子よりも小さく抑えられることが確認された。   As can be seen by comparing FIG. 10 and FIG. 11, in the organic EL device according to the first embodiment, the peak of the spectrum is hardly shifted even when the viewing angle is shifted by 30 °, and is shifted by 60 °. However, the peak of the spectrum is within a shift of about 10 nm. On the other hand, in the organic EL element of the comparative example, as shown in FIG. 11, the peak of the spectrum when the viewing angle is shifted by 60 ° is shifted to the short wavelength side by about 30 nm, and the color is changed. I understand. From this, in the organic EL device according to the first embodiment, the amount of shift of the peak position of the spectrum of the extracted light h can be suppressed to be smaller than that of the organic EL device according to the comparative example even when the viewing angle is increased. Was confirmed.

これは次のような理由による。すなわち、発光面に対して斜め方向θラジアンから見た場合、式(6)は、下記の式(8)のように書き換えられる。
(2L)/λ´×cosθ+Φ/(2π)=m(mは整数)(8)
ここで、λ´=λ+Δλ(λは、発光面を正面から見た場合のフィルタ特性のスペクトルのピーク波長)とすると、式(8)からΔλ=(1−cosθ)λとなり、共振器構造を構成するための有機層の膜厚を規定する整数mによらず、フィルタ特性のスペクトルのピークのシフト量Δλは視野角にのみ依存することがわかる。
This is due to the following reason. That is, when viewed from an oblique direction θ radians with respect to the light emitting surface, the equation (6) can be rewritten as the following equation (8).
(2L) / λ ′ × cos θ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (8)
Here, if λ ′ = λ + Δλ (λ is the peak wavelength of the spectrum of the filter characteristic when the light emitting surface is viewed from the front), Δλ = (1−cos θ) λ is obtained from Equation (8), and the resonator structure is It can be seen that the shift amount Δλ of the peak of the spectrum of the filter characteristics depends only on the viewing angle, regardless of the integer m that defines the film thickness of the organic layer to constitute.

ところが、後述の理由により、mが小さい方が、フィルタ特性のスペクトルがなだらかで幅広く、すなわちブロードになるため、取り出される光のスペクトルのピークのシフト量が小さくなる。このため、第1実施形態による有機EL素子では、広い視野角の範囲で色純度の向上が図られる。この結果、この有機EL素子を用いて構成された直視型のカラー表示装置では、広い視野角において十分な色再現範囲を確保することができる。   However, for the reason described later, when m is small, the spectrum of the filter characteristic is gentle and broad, that is, broad, and therefore the peak shift amount of the extracted light spectrum is small. For this reason, in the organic EL device according to the first embodiment, the color purity can be improved in a wide viewing angle range. As a result, a direct-view color display device configured using this organic EL element can ensure a sufficient color reproduction range at a wide viewing angle.

上述のようにmが小さい方がフィルタ特性のスペクトルがブロードになるのは、次のような理由による。アノード電極、すなわち第1電極12とカソード電極、すなわち半透明反射層14とで生じる反射光の位相シフトの和をΦラジアン、有機層13の光学的距離をL、光の波長をλとするとき、多重干渉の1回分の位相遅れ量をδとすると、
δ=2π・2L/λ+Φ (9)
である。ここで、
δ=2π・m(mは整数) (10)
が成り立つλが狭帯域フィルターのピーク波長となる。これをλmax とすると、式(9)、(10)から、
2L/λmax +Φ/2π=m(mは整数) (11)
を得る。式(9)で有機層13の光学的距離Lが小さくなると、λの変化量に対するδの変化量が減少することから理解できるように、mの小さい方が狭帯域フィルターのスペクトルの幅がブロードになる。
The reason why the spectrum of the filter characteristic becomes broader when m is smaller as described above is as follows. When the sum of the phase shifts of the reflected light generated by the anode electrode, that is, the first electrode 12 and the cathode electrode, that is, the semitransparent reflective layer 14 is Φ radians, the optical distance of the organic layer 13 is L, and the wavelength of the light is λ. When the amount of phase delay for one multiple interference is δ,
δ = 2π · 2L / λ + Φ (9)
It is. here,
δ = 2π · m (m is an integer) (10)
Λ that satisfies is the peak wavelength of the narrowband filter. If this is λ max , from equations (9) and (10)
2L / λ max + Φ / 2π = m (m is an integer) (11)
Get. As the optical distance L of the organic layer 13 becomes smaller in Equation (9), the change amount of δ with respect to the change amount of λ decreases. As can be understood, the smaller the m, the broader the spectrum width of the narrowband filter. become.

図12に、色彩光度計(トプコン社製BM−7)により実測した第1実施形態による有機EL素子から取り出される光の色度座標(本発明)を示す。また比較例として、CRT(cathode-ray tube)の色度座標(CRT)及び図1を用いて説明した従来の有機EL素子から取り出される光のスペクトルに相当する色度座標(従来)を示す。ここで、図12中、一番外側の線の曲線部はスペクトル軌跡(spectrum locus)、直線部は純紫軌跡(purple boundary)を示す。これらの色度座標を比較して分かるように、第1実施形態による有機EL素子の色度座標は、従来のものと比較して大幅に色再現範囲が拡大しており、CRTとほぼ同じ色再現範囲が確保されることが確認された。   FIG. 12 shows chromaticity coordinates (the present invention) of light extracted from the organic EL element according to the first embodiment measured by a chromatic photometer (BM-7 manufactured by Topcon Corporation). As comparative examples, chromaticity coordinates (CRT) of a CRT (cathode-ray tube) and chromaticity coordinates (conventional) corresponding to the spectrum of light extracted from the conventional organic EL element described with reference to FIG. 1 are shown. Here, in FIG. 12, the curved line portion of the outermost line indicates a spectrum locus, and the straight line portion indicates a pure boundary. As can be seen by comparing these chromaticity coordinates, the chromaticity coordinates of the organic EL device according to the first embodiment have a color reproduction range significantly larger than that of the conventional one, and are almost the same color as the CRT. It was confirmed that the reproduction range was secured.

図13は、この発明の第2の実施形態による有機EL素子を示す。この図13に示す有機EL素子は、図4に示す第1実施形態による有機EL素子において、半透明反射層14と第2電極15と、第2電極15の上端界面(例えば、大気層との界面)とで共振器構造を構成したものである。第2電極15の端面と大気層との界面での反射率は10%程度と大きく、ここでは、透明材料からなる第2電極15を共振部とした共振器の効果を利用する。   FIG. 13 shows an organic EL device according to the second embodiment of the present invention. The organic EL element shown in FIG. 13 is the same as that of the organic EL element according to the first embodiment shown in FIG. 4 except that the translucent reflective layer 14, the second electrode 15, and the upper end interface of the second electrode 15 (for example, the atmospheric layer) And a resonator structure. The reflectivity at the interface between the end face of the second electrode 15 and the atmospheric layer is as large as about 10%. Here, the effect of a resonator having the second electrode 15 made of a transparent material as a resonance part is used.

このため、大気層と半透明反射層14との間の距離、すなわち第2電極15からなる共振部の光学的距離L(ここでは、第1実施形態と区別してL2 とする)は、下記の式(12)を満たすmのうち、特にL1 が正の最小値になるm(そのmをm1と書く)に対して4を加えた下記の式(13)を満たすような光学的距離L2 が採用されている。ただし、有機発光層13cで発生した光hが共振部(第2電極15)の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、光のスペクトルのピーク波長をλとする。なお、第2電極15上に、この第2電極15と同等の屈折率を有する透明誘電体からなるパッシベーション膜が設けられている場合には、このパッシベーション膜と第2電極15とが共振部となる。
(2L1 )/λ+Φ/(2π)=m(mは整数) (12)
(2L2 )/λ+Φ/(2π)=m1+4 (13)
For this reason, the distance between the atmospheric layer and the translucent reflective layer 14, that is, the optical distance L of the resonating portion including the second electrode 15 (here, L 2 is distinguished from the first embodiment) is as follows. An optical distance satisfying the following equation (13) in which 4 is added to m (which is written as m1) where L 1 is a positive minimum value among m satisfying the equation (12) of L 2 is adopted. However, the phase shift that occurs when the light h generated in the organic light emitting layer 13c is reflected at both ends of the resonance part (second electrode 15) is Φ radians, and the peak wavelength of the light spectrum is λ. When a passivation film made of a transparent dielectric material having a refractive index equivalent to that of the second electrode 15 is provided on the second electrode 15, the passivation film and the second electrode 15 are connected to the resonance portion. Become.
(2L 1 ) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (12)
(2L 2 ) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4 (13)

このように設計された共振部(すなわち第2電極15)は、図14に示すように、赤(R)、緑(G)、青(B)の各領域に対応する各波長の光を多重干渉させるものになる。このため、各色毎に、共振部の光学的距離L2 を設定する必要はなく、各発光色に対応する各有機EL素子において、第2電極15からなる共振部の光学的距離L2 を共通化することができる。 As shown in FIG. 14, the resonating portion designed in this way (that is, the second electrode 15) multiplexes light of each wavelength corresponding to each region of red (R), green (G), and blue (B). It becomes something to interfere. Therefore, for each color, it is not necessary to set the optical distance L 2 of the resonant section, in each of the organic EL elements corresponding to the respective emission colors, a common optical distance L 2 of the resonant section of a second electrode 15 Can be

図15は、この発明の第3の実施形態による有機EL素子を示す。この図15に示す有機EL素子は、図4に示す第1実施形態による有機EL素子において、半透明反射層14と第2電極15と、第2電極15の上端界面(例えば大気層)とで共振器構造を構成したものである。   FIG. 15 shows an organic EL element according to the third embodiment of the present invention. The organic EL element shown in FIG. 15 is the same as that of the organic EL element according to the first embodiment shown in FIG. 4 at the translucent reflective layer 14, the second electrode 15, and the upper end interface (for example, the atmospheric layer) of the second electrode 15. This constitutes a resonator structure.

この有機EL素子の、大気層と半透明反射層14との間の距離、すなわち第2電極15からなる共振部の光学的距離L(ここでは第1実施形態及び第2実施形態と区別してL3 とする)は、下記の式(14)を満たすmのうち、特にL1 が正の最小値になるm(そのmをm1と書く)に対して10以上の整数q、好ましくは18以上の整数q1を加えた式(15)を満たすような光学的距離L3 が採用されている。ただし、有機発光層13cで発生した光hが共振部(第2電極15)の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、光のスペクトルのピーク波長をλとする。なお、第2電極15上に、この第2電極15と同等の屈折率を有する透明誘電体からなるパッシベーション膜が設けられている場合には、このパッシベーション膜と第2電極15とが共振部となる。
(2L1 )/λ+Φ/(2π)=m(mは整数) (14)
(2L3 )/λ+Φ/(2π)=m1+q (15)
The distance between the atmospheric layer and the translucent reflective layer 14 of this organic EL element, that is, the optical distance L of the resonance part composed of the second electrode 15 (here, L is distinguished from the first and second embodiments). 3 ) is an integer q of 10 or more, preferably 18 or more, with respect to m satisfying the following formula (14), especially L 1 having a positive minimum value (denoting m as m1) An optical distance L 3 that satisfies the formula (15) obtained by adding the integer q1 is used. However, the phase shift that occurs when the light h generated in the organic light emitting layer 13c is reflected at both ends of the resonance part (second electrode 15) is Φ radians, and the peak wavelength of the light spectrum is λ. When a passivation film made of a transparent dielectric material having a refractive index equivalent to that of the second electrode 15 is provided on the second electrode 15, the passivation film and the second electrode 15 are connected to the resonance portion. Become.
(2L 1 ) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer) (14)
(2L 3 ) / λ + Φ / (2π) = m1 + q (15)

このように設計された共振部(すなわち第2電極15)は、図16に示すように、赤(R)、緑(G)、青(B)の各領域における多数の波長の光を多重干渉させるものになる。このため、第2実施形態と同様に、各色毎に共振部の光学的距離L3 を設定する必要がなく、各発光色に対応する各有機EL素子において、共振部の光学的距離L3 を共通化することができる。しかも、図17に示すように、多重干渉して取り出された光h(図17においては緑(G)領域の光)が複数の細かいピークを持つようになるため、取り出された光hの全体的なスペクトル幅が実質的に広くなる。このため、第1実施形態による有機EL素子と同様に、広い視野角の範囲で色純度の向上を図ることができる。この結果、この有機EL素子を用いて構成された直視型のカラー表示装置は、広い視野角において十分な色再現性を示すものになる。 As shown in FIG. 16, the resonating unit designed in this way (that is, the second electrode 15) multiplexes multiple wavelengths of light in each of the red (R), green (G), and blue (B) regions. It will be something to let you. For this reason, similarly to the second embodiment, it is not necessary to set the optical distance L 3 of the resonance part for each color, and in each organic EL element corresponding to each emission color, the optical distance L 3 of the resonance part is set. Can be shared. Moreover, as shown in FIG. 17, since the light h extracted by multiple interference (light in the green (G) region in FIG. 17) has a plurality of fine peaks, the entire extracted light h The effective spectral width is substantially widened. For this reason, like the organic EL device according to the first embodiment, the color purity can be improved in a wide viewing angle range. As a result, a direct-view color display device configured using this organic EL element exhibits sufficient color reproducibility over a wide viewing angle.

なお、第2実施形態及び第3実施形態は、第1実施形態と組み合わせてまたは単独で適用することが可能である。また、第2実施形態及び第3実施形態で説明した共振部の構成は、有機層13からなる共振部にも適用可能である。しかし、第2実施形態及び第3実施形態で説明した共振部は、その膜厚が比較的厚くなることを考慮すると、膜厚が厚くなる方向への自由度が比較的高い第2電極15を共振部とする構成に好適である。また、第1実施形態で説明した共振部の構造は、第2電極15(及びその上部のパッシベーション膜)からなる共振部にも適用可能である。   The second embodiment and the third embodiment can be applied in combination with the first embodiment or independently. Further, the configuration of the resonance unit described in the second embodiment and the third embodiment can be applied to the resonance unit including the organic layer 13. However, the resonance part described in the second embodiment and the third embodiment includes the second electrode 15 having a relatively high degree of freedom in the direction of increasing the film thickness, considering that the film thickness is relatively increased. It is suitable for the configuration as a resonance part. The structure of the resonance part described in the first embodiment can also be applied to a resonance part composed of the second electrode 15 (and the passivation film on the upper part thereof).

さらに、上記各実施形態は、図4に示したような上面発光型の有機EL素子への適用に限定されるものではない。例えば、アノード電極は、高仕事関数の金属膜からなる第1電極12で構成したが、アノード電極は、誘電体多層膜やアルミニウム(Al)等の反射膜の上部に透明導電膜を重ねた2層構造にしてもよい。この場合、この反射膜がこの発明における第1電極となる。そして、透明導電膜は、共振部の一部を構成するものとなる。   Further, each of the above embodiments is not limited to application to a top emission type organic EL element as shown in FIG. For example, the anode electrode is composed of the first electrode 12 made of a metal film having a high work function, but the anode electrode is formed by overlaying a transparent conductive film on top of a reflective film such as a dielectric multilayer film or aluminum (Al). A layer structure may be used. In this case, this reflective film becomes the first electrode in the present invention. And a transparent conductive film comprises a part of resonance part.

また、図18に示すように、第1電極12を光反射材料からなるカソード電極とし、第2電極15を透明電極からなるアノード電極とし、第1電極12側から順次有機発光層13c、正孔輸送層13b及びバッファ層13cを積層してなる構成にも適用可能である。この場合、有機層13と第2電極15とを合わせて一つの共振部とし、有機発光層13cで発生した光を有機層13の下端(第1電極12との境界面)と第2電極14の上端(大気層との境界面)とで反射させる。また、このような構成において、Pt、Au、Cr等の高仕事関数を有する材料からなる半透明反射層(図示せず)を、有機層13と第2電極15との間に設けられた構成のものにも適用することができる。この場合は、共振部の構造は、第1実施形態から第3実施形態と同様になる。   As shown in FIG. 18, the first electrode 12 is a cathode electrode made of a light reflecting material, the second electrode 15 is an anode electrode made of a transparent electrode, and the organic light emitting layer 13c and holes are sequentially formed from the first electrode 12 side. The present invention can also be applied to a configuration in which the transport layer 13b and the buffer layer 13c are stacked. In this case, the organic layer 13 and the second electrode 15 are combined into one resonance part, and the light generated in the organic light emitting layer 13c is transmitted to the lower end of the organic layer 13 (the boundary surface with the first electrode 12) and the second electrode 14. Reflected at the top edge of the surface (boundary surface with the atmospheric layer). In such a configuration, a translucent reflective layer (not shown) made of a material having a high work function such as Pt, Au, or Cr is provided between the organic layer 13 and the second electrode 15. It can also be applied to those. In this case, the structure of the resonance part is the same as that of the first to third embodiments.

さらに、図面を用いての説明は省略したが、この発明は、上面発光型の有機EL素子に限定されることはなく、透明な基板11を用いた透過型の有機EL素子にも適用可能である。また、基板11上の薄膜トランジスタに接続された有機EL素子にも適用可能である。   Furthermore, although the description with reference to the drawings is omitted, the present invention is not limited to the top emission type organic EL element, and can also be applied to a transmission type organic EL element using the transparent substrate 11. is there. Further, the present invention can be applied to an organic EL element connected to a thin film transistor on the substrate 11.

図19は、この発明の第4実施形態による有機EL素子を示す要部断面図である。この図19に示す有機EL素子は、図4に示す第1実施形態による上面発光型の有機EL素子に、さらにカラーフィルタを設けた構成を有する。すなわち、有機層13を共振部として、第1電極12からなる反射層と有機層13と半透明反射層14とで共振器構造が構成され、この半透明反射層14上に、第2電極(透明電極)15及びパッシベーション膜16を介してカラーフィルタ20が配置されている。   FIG. 19 is a cross-sectional view of a principal part showing an organic EL element according to the fourth embodiment of the present invention. The organic EL element shown in FIG. 19 has a configuration in which a color filter is further provided to the top emission organic EL element according to the first embodiment shown in FIG. That is, with the organic layer 13 as a resonance part, a resonator structure is configured by the reflective layer composed of the first electrode 12, the organic layer 13, and the semitransparent reflective layer 14, and on the semitransparent reflective layer 14, the second electrode ( A color filter 20 is arranged via a transparent electrode 15 and a passivation film 16.

特に、このカラーフィルタ20は、この有機EL素子から取り出したいスペクトルのピーク波長λ近傍の光hのみを透過するものであることとする。つまり、赤(R)領域の光を発光する素子には赤(R)領域の光のみを透過するカラーフィルタ20Rが設けられ、緑(G)領域の光を発光する素子には緑(B)領域の光のみを透過するカラーフィルタ20Gが設けられ、青(B)領域の光を発光する素子には青(B)領域の光のみを透過するカラーフィルタ20Bが設けられている。   In particular, the color filter 20 transmits only light h in the vicinity of the peak wavelength λ of the spectrum desired to be extracted from the organic EL element. That is, an element that emits light in the red (R) region is provided with a color filter 20R that transmits only light in the red (R) region, and green (B) is provided in an element that emits light in the green (G) region. A color filter 20G that transmits only light in the region is provided, and an element that emits light in the blue (B) region is provided with a color filter 20B that transmits only light in the blue (B) region.

そして、有機層13からなる共振部の光学的距離Lは、第1実施形態で説明したように、取り出される光のスペクトルのピーク波長λ近傍の光hが多重干渉する範囲で最も広い幅に保たれるように設計されている。またさらに、各カラーフィルタ20における透過率の高い波長範囲に対して、各有機層13から取り出したい光hの波長範囲を一致させることが望ましい。   Then, as described in the first embodiment, the optical distance L of the resonance portion made of the organic layer 13 is maintained at the widest range in the range where the light h in the vicinity of the peak wavelength λ of the extracted light is subjected to multiple interference. Designed to lean. Furthermore, it is desirable to match the wavelength range of the light h desired to be extracted from each organic layer 13 with the wavelength range where the transmittance of each color filter 20 is high.

このような構成の有機EL素子では、表示面側(すなわちカラーフィルタ20側)から照射される外光Hのうち、この有機EL素子から取り出したいスペクトルのピーク波長λ近傍の光H1 のみがカラーフィルタ20を透過して共振部(ここでは有機層13)に達し、その他の波長の外光がカラーフィルタ20よりも素子の内部側に侵入することが防止される。 In the organic EL element having such a configuration, only the light H 1 in the vicinity of the peak wavelength λ of the spectrum to be extracted from the organic EL element is colored out of the external light H irradiated from the display surface side (that is, the color filter 20 side). It passes through the filter 20 and reaches the resonance part (here, the organic layer 13), and external light having other wavelengths is prevented from entering the inside of the element from the color filter 20.

ここで、この共振部(すなわち有機層13)は、取り出したいピーク波長λ近傍の光を透過させる狭帯域フィルタであるため、このピーク波長λ近傍の外光H1 に対する透過率が非常に高い、すなわち外光H1 に対する反射率が非常に低い。したがって、カラーフィルタ20から侵入した上記ピーク波長λ近傍の外光H1 は、有機層13においてその反射が抑えられ、再度カラーフィルタ20を透過して外部に放出されることが防止される。 Here, since this resonance part (that is, the organic layer 13) is a narrow band filter that transmits light in the vicinity of the peak wavelength λ to be extracted, the transmittance for the external light H 1 in the vicinity of the peak wavelength λ is very high. That is, the reflectance with respect to the external light H 1 is very low. Therefore, the reflection of the external light H 1 in the vicinity of the peak wavelength λ that has entered from the color filter 20 is suppressed in the organic layer 13, and is prevented from being transmitted through the color filter 20 and emitted to the outside again.

図20に、カラーフィルタを配置していない構造の有機EL素子(すなわち図4に示した有機EL素子)の外光反射率のシミュレーション結果を示す。図20中、Bは青(B)色発光の有機EL素子の外光反射を示し、Gは緑(G)色発光の有機EL素子の外光反射を示し、Rは赤(G)色発光の有機EL素子の外光反射を示す。図20に示すように、各有機EL素子とも、各発光色のピーク波長λ付近における外光反射率が低く抑えられていることがわかる。すなわち、青色発光の有機EL素子においては、青(B)領域の外光反射が低く抑えられており、赤色発光及び緑色発光の有機EL素子においても、同様にその表示目的とする波長領域の外光反射が抑えられている。   FIG. 20 shows a simulation result of the external light reflectance of an organic EL element having a structure in which no color filter is arranged (that is, the organic EL element shown in FIG. 4). In FIG. 20, B represents external light reflection of a blue (B) light emitting organic EL element, G represents external light reflection of a green (G) light emitting organic EL element, and R represents red (G) light emission. The external light reflection of the organic EL element is shown. As shown in FIG. 20, it can be seen that each organic EL element has a low external light reflectance near the peak wavelength λ of each emission color. That is, in the blue light-emitting organic EL element, the reflection of external light in the blue (B) region is suppressed to a low level, and in the red light-emitting and green light-emitting organic EL elements as well, outside the wavelength region intended for display. Light reflection is suppressed.

また、図21に、各有機EL素子に配置したカラーフィルタ(20R、20G、20B)の透過特性を示す。図21中、Bは青(B)色発光の有機EL素子に配置されるカラーフィルタの透過特性を示し、Gは緑(G)色発光の有機EL素子に配置されるカラーフィルタの透過特性を示し、Rは赤(R)色発光の有機EL素子に配置されるカラーフィルタの透過特性を示す。図21に示すように、各カラーフィルタとも、各発光色のピーク波長λ付近の透過率が高い。   FIG. 21 shows the transmission characteristics of the color filters (20R, 20G, 20B) arranged in each organic EL element. In FIG. 21, B represents the transmission characteristics of the color filter disposed in the blue (B) light emitting organic EL element, and G represents the transmission characteristics of the color filter disposed in the green (G) light emitting organic EL element. R represents the transmission characteristics of a color filter disposed in an organic EL element emitting red (R) light. As shown in FIG. 21, each color filter has a high transmittance around the peak wavelength λ of each emission color.

ここで、カラーフィルタが配置されていない図4に示す有機EL素子の外光反射率をR(λ)とし、カラーフィルタの透過率をT(λ)とした場合、カラーフィルタが設けられている図19に示す有機EL素子の外光反射率Rt(λ)は、下記の式(16)のように表される。
Rt(λ)=T(λ)×R(λ)×T(λ) (16)
Here, when the external light reflectance of the organic EL element shown in FIG. 4 in which no color filter is arranged is R (λ) and the transmittance of the color filter is T (λ), the color filter is provided. The external light reflectance Rt (λ) of the organic EL element shown in FIG. 19 is expressed as the following formula (16).
Rt (λ) = T (λ) × R (λ) × T (λ) (16)

図22に、図19に示した有機EL素子の外光反射率として、式(16)式に基づいて、図20及び図21のグラフを合成したシミュレーション結果を示す。図22中、Bは青(B)色発光の有機EL素子の外光反射を示し、Gは緑(G)色発光の有機EL素子の外光反射を示し、Rは赤(G)色発光の有機EL素子の外光反射を示している。図22に示すように、各有機EL素子とも、各発光色のピーク波長λを含む広い波長領域における外光反射率が低く抑えられることがわかる。   FIG. 22 shows a simulation result obtained by synthesizing the graphs of FIGS. 20 and 21 based on the equation (16) as the external light reflectance of the organic EL element shown in FIG. In FIG. 22, B represents external light reflection of a blue (B) light emitting organic EL element, G represents external light reflection of a green (G) light emitting organic EL element, and R represents red (G) light emission. The external light reflection of the organic EL element is shown. As shown in FIG. 22, it can be seen that each organic EL element can suppress the external light reflectance in a wide wavelength region including the peak wavelength λ of each emission color.

一方、有機層13内で発生した発光光のうち、取り出したいピーク波長λ近傍の光hは、そのまま狭帯域フィルタ(有機層13)を透過し、さらにカラーフィルタ20を透過して表示光として取り出される。このため、有機EL素子内で発生した発光光の輝度は、カラーフィルタの透過率のみによって規制される。しかし、各有機EL素子には、その有機EL素子で発生する発光光のうちの取り出したいピーク波長λ近傍の光の透過率が高いカラーフィルタが設けられている。このため、カラーフィルタを配置したことによる発光光の取り出し効率の低下は低く抑えられ、輝度の低下を最小限に抑えることができる。   On the other hand, light h in the vicinity of the peak wavelength λ to be extracted out of the emitted light generated in the organic layer 13 passes through the narrow band filter (organic layer 13) as it is, and further passes through the color filter 20 and is extracted as display light. It is. For this reason, the luminance of the emitted light generated in the organic EL element is regulated only by the transmittance of the color filter. However, each organic EL element is provided with a color filter having a high transmittance of light in the vicinity of the peak wavelength λ to be extracted from the emitted light generated in the organic EL element. For this reason, the reduction in the extraction efficiency of emitted light due to the arrangement of the color filter can be suppressed to a low level, and the reduction in luminance can be minimized.

以上の結果、この有機EL素子においては、発光色のうちの取り出したいピーク波長λ近傍の光hの取り出しを妨げることなく、かつ、このピーク波長λ近傍の光を含む外光光Hの反射が防止される。したがって、発光光の輝度を確保しつつ外光下におけるコントラストを大幅に向上させることが可能になる。   As a result, the organic EL element reflects external light H including light in the vicinity of the peak wavelength λ without disturbing the extraction of light h in the vicinity of the peak wavelength λ to be extracted out of the emitted color. Is prevented. Therefore, it is possible to greatly improve the contrast under external light while ensuring the luminance of the emitted light.

しかも、この有機EL素子においては、各カラーフィルタ20における透過率の高い波長範囲に対して、この有機層13で共振して取り出される波長範囲を一致させているため、カラーフィルタ20を透過した波長範囲の外光H1 の反射を、有機層13において効果的に抑えることができる。
しかも、第1実施形態と同様に、有機EL素子から取り出される光hを多重干渉させながらも、そのスペクトルの幅をある程度の広さに保つことが可能になるため、広い視野角の範囲で色純度の向上を図ることもできる。
In addition, in this organic EL element, the wavelength range that is resonated and extracted by the organic layer 13 is matched with the wavelength range with high transmittance in each color filter 20, so that the wavelength transmitted through the color filter 20 is the same. Reflection of the outside light H 1 in the range can be effectively suppressed in the organic layer 13.
In addition, as in the first embodiment, the light h extracted from the organic EL element can be subjected to multiple interference, but the spectrum width can be kept to a certain extent, so that the color can be adjusted within a wide viewing angle range. The purity can also be improved.

なお、この第4実施形態においては、図4に示す第1実施形態による上面発光型の有機EL素子に対して、さらにカラーフィルタを設けた構成の有機EL素子について説明を行った。しかし、この発明はこれに限定されることはなく、第1実施形態、第2実施形態または第3実施形態において説明した各構成の有機EL素子にカラーフィルタを設けた構成とすることができる。ただし、各有機EL素子に配置されるカラーフィルタは、上述したような透過率特性を有するものであることとする。   In the fourth embodiment, the organic EL element having a configuration in which a color filter is further provided to the top emission type organic EL element according to the first embodiment shown in FIG. 4 has been described. However, the present invention is not limited to this, and the organic EL elements having the respective configurations described in the first embodiment, the second embodiment, or the third embodiment may be provided with a color filter. However, the color filter disposed in each organic EL element has the transmittance characteristics as described above.

そして、第2実施形態で説明した各構成に対してカラーフィルタを設けた構成の有機EL素子においては、上述したと同様に発光光の輝度を確保しつつ外光下におけるコントラストを大幅に向上させることが可能になるとともに、第2実施形態と同様の効果、すなわち各発光色に対応する共振部の光学的距離Lを共通化することができるといった効果を得ることができる。   And in the organic EL element of the structure which provided the color filter with respect to each structure demonstrated in 2nd Embodiment, the contrast under external light is improved significantly, ensuring the brightness | luminance of emitted light similarly to the above-mentioned. In addition, it is possible to obtain the same effect as that of the second embodiment, that is, the effect that the optical distance L of the resonance unit corresponding to each emission color can be shared.

また、第3実施形態で説明した各構成に対してカラーフィルタを設けた構成の有機EL素子においては、上述したと同様に発光光の輝度を確保しつつ外光下におけるコントラストを大幅に向上させることが可能になるとともに、第3実施形態と同様の効果、すなわち広い視野角の範囲で色純度の向上を図ることができると言った効果を得ることができる。   In addition, in the organic EL element having the color filter provided for each component described in the third embodiment, the contrast under the external light is greatly improved while ensuring the luminance of the emitted light as described above. In addition, it is possible to obtain the same effect as that of the third embodiment, that is, the effect that the color purity can be improved in a wide viewing angle range.

なお、第4実施形態による有機EL素子を、基板側から発光光を取り出す構造の有機EL素子にも適用する場合には、例えば図23に示すように、透明基板31側から順に、透明材料からなる第2電極32、アノード電極を兼ねる半透明反射層33、バッファ層34a、正孔輸送層34b及び有機発光層34cからなる有機層34、反射層を兼ねるカソード電極である第1電極35を積層させ、透明基板31を挟んでこれらの層と反対側に、適宜選択されたカラーフィルタ20を組み合わせて配置する。なお、カラーフィルタ20は、透明基板31と第2電極32との間に配置してもよい。   When the organic EL element according to the fourth embodiment is also applied to an organic EL element having a structure for extracting emitted light from the substrate side, for example, as shown in FIG. A second electrode 32, a translucent reflective layer 33 also serving as an anode electrode, an organic layer 34 composed of a buffer layer 34a, a hole transport layer 34b and an organic light emitting layer 34c, and a first electrode 35 serving as a cathode electrode also serving as a reflective layer. The color filter 20 selected as appropriate is placed in combination on the opposite side of these layers with the transparent substrate 31 in between. The color filter 20 may be disposed between the transparent substrate 31 and the second electrode 32.

従来の有機EL素子の構成を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the structure of the conventional organic EL element. 従来の有機EL素子から取り出された各色のスペクトルを示す略線図である。It is a basic diagram which shows the spectrum of each color taken out from the conventional organic EL element. 外光反射の防止を目的とした従来の表示素子の構成例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the structural example of the conventional display element aiming at prevention of external light reflection. この発明の第1実施形態による有機EL素子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the organic EL element by 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態による有機EL素子から取り出された各光のスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a simulation of the spectrum of each light taken out from the organic EL element by 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態による有機EL素子における有機層単体のフィルタ特性を示すスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a spectrum simulation which shows the filter characteristic of the organic layer single-piece | unit in the organic EL element by 1st Embodiment of this invention. この発明の第1実施形態による有機EL素子における内部発光スペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a simulation of the internal light emission spectrum in the organic EL element by 1st Embodiment of this invention. 従来の有機EL素子から取り出された各光のスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a simulation of the spectrum of each light taken out from the conventional organic EL element. 従来の有機EL素子における有機層単体のフィルタ特性を示すスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a spectrum simulation which shows the filter characteristic of the organic layer single-piece | unit in the conventional organic EL element. この発明の第1実施形態による有機EL素子(G発光)の視野角依存性を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the viewing angle dependence of the organic EL element (G light emission) by 1st Embodiment of this invention. 従来の有機EL素子(G発光)の視野角依存性を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the viewing angle dependence of the conventional organic EL element (G light emission). この発明の第1実施形態による有機EL素子及びその比較例の色度座標を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the chromaticity coordinate of the organic EL element by 1st Embodiment of this invention, and its comparative example. この発明の第2実施形態による有機EL素子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the organic EL element by 2nd Embodiment of this invention. この発明の第2実施形態による有機EL素子における有機層単体のフィルタ特性を示すスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a spectrum simulation which shows the filter characteristic of the organic layer single-piece | unit in the organic EL element by 2nd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態による有機EL素子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the organic EL element by 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態による有機EL素子における有機層単体のフィルタ特性を示すスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a spectrum simulation which shows the filter characteristic of the organic layer single-piece | unit in the organic EL element by 3rd Embodiment of this invention. この発明の第3実施形態による有機EL素子(G発光)から取り出された光のスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a simulation of the spectrum of the light extracted from the organic EL element (G light emission) by 3rd Embodiment of this invention. この発明が適用される他の有機EL素子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other organic EL element to which this invention is applied. この発明の第4実施形態による有機EL素子を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the organic EL element by 4th Embodiment of this invention. この発明の第4実施形態による有機EL素子においてカラーフィルタなしの場合の外光反射特性を示すスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a spectrum simulation which shows the external light reflection characteristic in the case of the organic EL element by 4th Embodiment of this invention when there is no color filter. この発明の第4実施形態による有機EL素子に設けた各カラーフィルタの透過特性を示すスペクトルを示す略線図である。It is a basic diagram which shows the spectrum which shows the transmission characteristic of each color filter provided in the organic EL element by 4th Embodiment of this invention. この発明の第4の実施形態による有機EL素子における外光反射特性を示すスペクトルのシミュレーション例を示す略線図である。It is a basic diagram which shows the example of a spectrum simulation which shows the external light reflection characteristic in the organic EL element by 4th Embodiment of this invention. この発明の第4実施形態による有機EL素子の他の構成例を示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which shows the other structural example of the organic EL element by 4th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

12,35…第1電極、13,34…有機層、13c,34c…有機発光層、14,33…半透明反射層、15,32…第2電極、20…カラーフィルタ   12, 35 ... first electrode, 13, 34 ... organic layer, 13c, 34c ... organic light emitting layer, 14, 33 ... translucent reflective layer, 15, 32 ... second electrode, 20 ... color filter

Claims (15)

光反射材料からなる第1電極と透明材料からなる第2電極との間に発光層を含む有機層が挟持されるとともに、前記第2電極及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
An organic layer including a light emitting layer is sandwiched between a first electrode made of a light reflecting material and a second electrode made of a transparent material, and at least one of the second electrode and the organic layer emits light in the light emitting layer. In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a resonator structure that resonates light, each configured to emit red, green, or blue light,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
光反射材料からなる第1電極と透明材料からなる第2電極との間に発光層を含む有機層が挟持されるとともに、前記第2電極及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記第2電極の前記発光層側とは反対側に、前記共振部で共振して当該第2電極側から取り出される光を透過するカラーフィルタが設けられるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
An organic layer including a light emitting layer is sandwiched between a first electrode made of a light reflecting material and a second electrode made of a transparent material, and at least one of the second electrode and the organic layer emits light in the light emitting layer. In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a resonator structure that resonates light, each configured to emit red, green, or blue light,
On the opposite side of the second electrode from the light emitting layer side, a color filter that resonates at the resonance portion and transmits light extracted from the second electrode side is provided.
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
第1電極と第2電極との間に発光層を含む有機層が挟持されるとともに、前記第1電極及び前記第2電極のうちの光が取り出される方のもの及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
An organic layer including a light emitting layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode, and at least one of the first electrode and the second electrode from which light is extracted and at least one of the organic layers is In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a resonator structure that resonates light emitted from the light emitting layer, each configured to emit red, green, or blue light,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
第1電極と第2電極との間に発光層を含む有機層が挟持されるとともに、前記第1電極及び前記第2電極のうちの光が取り出される方のもの及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記第1電極及び前記第2電極のうちの光が取り出される方の電極の前記発光層側とは反対側に、前記共振部で共振して当該光が取り出される方の電極側から取り出される光を透過するカラーフィルタが設けられるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
An organic layer including a light emitting layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode, and at least one of the first electrode and the second electrode from which light is extracted and at least one of the organic layers is In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a resonator structure that resonates light emitted from the light emitting layer, each configured to emit red, green, or blue light,
Light extracted from the side of the first electrode and the second electrode from which the light is extracted, on the side opposite to the light-emitting layer side, which is resonated by the resonating unit and from which the light is extracted And a color filter that passes through
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記第2電極及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially stacked on the substrate, and at least one of the second electrode and the organic layer emits light from the light emitting layer. In a display device comprising a plurality of display elements each configured to be a resonating part of a resonator structure that resonates the emitted light, each configured to emit red, green, or blue light,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記第2電極及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記第2電極の上方に、前記共振部で共振して当該第2電極側から取り出される光を透過するカラーフィルタが設けられるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially stacked on the substrate, and at least one of the second electrode and the organic layer emits light from the light emitting layer. In a display device comprising a plurality of display elements each configured to be a resonating part of a resonator structure that resonates the emitted light, each configured to emit red, green, or blue light,
Above the second electrode, a color filter that resonates at the resonance unit and transmits light extracted from the second electrode side is provided,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記有機層が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A resonator structure in which a first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on a substrate, and the organic layer resonates light emitted from the light emitting layer. In a display device comprising a plurality of display elements each configured to emit red, green or blue light,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記有機層が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記第2電極の上方に、前記共振部で共振して当該第2電極側から取り出される光を透過するカラーフィルタが設けられるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A resonator structure in which a first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on a substrate, and the organic layer resonates light emitted from the light emitting layer. In a display device comprising a plurality of display elements each configured to emit red, green or blue light,
Above the second electrode, a color filter that resonates at the resonance unit and transmits light extracted from the second electrode side is provided,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記第2電極が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A resonator in which a first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on the substrate, and the second electrode resonates light emitted from the light emitting layer. In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a structure, each configured to emit red, green, or blue light,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記第2電極が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記第2電極の上方に、前記共振部で共振して当該第2電極側から取り出される光を透過するカラーフィルタが設けられるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A resonator in which a first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on the substrate, and the second electrode resonates light emitted from the light emitting layer. In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a structure, each configured to emit red, green, or blue light,
Above the second electrode, a color filter that resonates at the resonance unit and transmits light extracted from the second electrode side is provided,
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
光反射材料からなる第1電極と透明材料からなる第2電極との間に発光層を含む有機層が挟持されるとともに、前記第2電極及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記共振部で共振させて取り出す光の波長を目的波長とした場合、前記共振部が当該目的波長範囲の外光光を透過させることにより当該目的波長範囲の外光光の反射を防止するように構成されるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
An organic layer including a light emitting layer is sandwiched between a first electrode made of a light reflecting material and a second electrode made of a transparent material, and at least one of the second electrode and the organic layer emits light in the light emitting layer. In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a resonator structure that resonates light, each configured to emit red, green, or blue light,
When the wavelength of light that is resonated and extracted by the resonance unit is a target wavelength, the resonance unit transmits external light in the target wavelength range so as to prevent reflection of external light in the target wavelength range. Composed and
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
第1電極と第2電極との間に発光層を含む有機層が挟持されるとともに、前記第1電極及び前記第2電極のうちの光が取り出される方のもの及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記共振部で共振させて取り出す光の波長を目的波長とした場合、前記共振部が当該目的波長範囲の外光光を透過させることにより当該目的波長範囲の外光光の反射を防止するように構成されるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
An organic layer including a light emitting layer is sandwiched between the first electrode and the second electrode, and at least one of the first electrode and the second electrode from which light is extracted and at least one of the organic layers is In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a resonator structure that resonates light emitted from the light emitting layer, each configured to emit red, green, or blue light,
When the wavelength of light that is resonated and extracted by the resonance unit is a target wavelength, the resonance unit transmits external light in the target wavelength range so as to prevent reflection of external light in the target wavelength range. Composed and
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記第2電極及び前記有機層の少なくとも一方が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記共振部で共振させて取り出す光の波長を目的波長とした場合、前記共振部が当該目的波長範囲の外光光を透過させることにより当該目的波長範囲の外光光の反射を防止するように構成されるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially stacked on the substrate, and at least one of the second electrode and the organic layer emits light from the light emitting layer. In a display device comprising a plurality of display elements each configured to be a resonating part of a resonator structure that resonates the emitted light, each configured to emit red, green, or blue light,
When the wavelength of light that is resonated and extracted by the resonance unit is a target wavelength, the resonance unit transmits external light in the target wavelength range so as to prevent reflection of external light in the target wavelength range. Composed and
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記有機層が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記共振部で共振させて取り出す光の波長を目的波長とした場合、前記共振部が当該目的波長範囲の外光光を透過させることにより当該目的波長範囲の外光光の反射を防止するように構成されるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A resonator structure in which a first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on a substrate, and the organic layer resonates light emitted from the light emitting layer. In a display device comprising a plurality of display elements each configured to emit red, green or blue light,
When the wavelength of light that is resonated and extracted by the resonance unit is a target wavelength, the resonance unit transmits external light in the target wavelength range so as to prevent reflection of external light in the target wavelength range. Composed and
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
基板上に光反射材料からなる第1電極、発光層を含む有機層及び透明材料からなる第2電極が順次積層されるとともに、前記第2電極が前記発光層で発光した光を共振させる共振器構造の共振部となるように構成され、それぞれが赤、緑または青の光を発光するように構成された表示素子を複数備えた表示装置において、
前記共振部で共振させて取り出す光の波長を目的波長とした場合、前記共振部が当該目的波長範囲の外光光を透過させることにより当該目的波長範囲の外光光の反射を防止するように構成されるとともに、
前記発光層で発生した光が前記共振部の両端で反射する際に生じる位相シフトをΦラジアン、前記共振部の光学的距離をL´、前記発光層から発光される光のうち緑の光のスペクトルのピーク波長をλとした場合、式
(2L)/λ+Φ/(2π)=m(mは整数)
を満たす整数mのうちLが正の最小値となる整数m1に対して4を加えた式
(2L´)/λ+Φ/(2π)=m1+4
を満たすように当該光学的距離L´が設定された
ことを特徴とする表示装置。
A resonator in which a first electrode made of a light reflecting material, an organic layer including a light emitting layer, and a second electrode made of a transparent material are sequentially laminated on the substrate, and the second electrode resonates light emitted from the light emitting layer. In a display device including a plurality of display elements each configured to be a resonance part of a structure, each configured to emit red, green, or blue light,
When the wavelength of light that is resonated and extracted by the resonance unit is a target wavelength, the resonance unit transmits external light in the target wavelength range so as to prevent reflection of external light in the target wavelength range. Composed and
The phase shift that occurs when the light generated in the light emitting layer is reflected at both ends of the resonating unit is Φ radians, the optical distance of the resonating unit is L ′, and the green light out of the light emitted from the light emitting layer When the peak wavelength of the spectrum is λ, the formula (2L) / λ + Φ / (2π) = m (m is an integer)
An expression in which L is an integer m1 in which L is a positive minimum value among integers m satisfying (2L ′) / λ + Φ / (2π) = m1 + 4
The optical distance L ′ is set so as to satisfy the above.
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