JP2009048828A - 有機elカラー表示装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】複数の発光素子が類似した積層構造を有しながらも、発光素子から放出される光の色を異ならせることが可能な有機ELカラー表示装置を提供する。
【解決手段】有機ELカラー表示装置100は、放出光の色が異なる複数の発光素子10,20,30を備える。各発光素子は、陽極51と、陰極52と、陽極と陰極との間に配置された発光層とを備え、発光層は、異なる発光色の発光小層41,42,43を有する。緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30では、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層57が配置され、緑色表示用発光素子20では中間層57が配置されていない。
【選択図】図1
【解決手段】有機ELカラー表示装置100は、放出光の色が異なる複数の発光素子10,20,30を備える。各発光素子は、陽極51と、陰極52と、陽極と陰極との間に配置された発光層とを備え、発光層は、異なる発光色の発光小層41,42,43を有する。緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30では、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層57が配置され、緑色表示用発光素子20では中間層57が配置されていない。
【選択図】図1
Description
本発明は、陽極と陰極の間に有機膜の発光層を有する有機ELカラー表示装置およびこれを有する電子機器に関する。
近年、液晶素子に代わる次世代の発光デバイスとして、有機EL素子(organic electroluminescent device)つまりOLED(organic light emitting diode)素子が注目を集めている。この有機EL素子を用いた表示装置は、有機EL素子が自発光型であるために視野角依存性が少なく、また、バックライトや反射光が不要であるために低消費電力化や薄型化に向いている。
有機EL素子を用いた表示装置をフルカラー化する技術として、例えば特許文献1に記載のように、有機EL素子で白色を発光させ、カラーフィルタを用いて赤、青、緑それぞれの光を取り出すカラーフィルタ方式がある。また、有機EL素子で白色を発光させるために、陽極と陰極との間に赤色発光層、緑色発光層、青色発光層を積層させる技術が知られている。
単に赤色発光層、緑色発光層、青色発光層を積層しただけでは各色の発光強度のバランスが十分適切でなく、色再現性の良好な表示装置を得ることが困難である。このため特許文献2に記載の技術では、発光層間に有機材料からなる中間層を設けることで、特定の発光層の発光効率の低下を防止し、各色の発光層における発光強度のバランスを改善しようとしている。
特開2002−270021号公報
特開2005−100921号公報
しかし、特許文献2に記載の技術で中間層を設ける目的は、有機EL素子の各々から放出される光の色を良好な白色にすることに過ぎない。そもそも発光強度バランスの良い白色光からカラーフィルタを用いて赤色、緑色、青色を分離すると、カラーフィルタを透過した光のエネルギは、元の広帯域の発光の1/3程度となる。従って、発光に対するカラーフィルタ透過光の利用効率が十分とはいえない。カラーフィルタを透過した光の輝度を高くするには、有機EL素子に流れる電流を上げることになり、これでは有機EL素子の消費電力が高くなるとともに寿命が劣ってしまう。
そこで、本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下に示す態様にて実現することが可能である。
一つの態様では本発明に係る有機ELカラー表示装置は、第1の発光素子と、前記第1の発光素子とは放出光の色が異なる第2の発光素子とを少なくとも備え、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々が、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層とを備え、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、積層された、発光強度のピークの波長が異なる複数の発光小層を有しており、前記第1の発光素子では、前記発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性または電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層が配置されており、前記第2の発光素子では、前記発光小層の間に、前記中間層が配置されていない。
この有機ELカラー表示装置では、中間層が配置された第1の発光素子と、中間層が配置されていない第2の発光素子では、発光層のうち強く発光する発光小層を異ならせることができる。従って、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。第1の発光素子と第2の発光素子は、中間層の有無を除けば、類似した構造を有しており、中間層以外は同一の構造にすることもできる。発光素子から放出される光は、その光の波長に適したカラーフィルタを透過させてもよい。例えば赤色が強い放出光に対して、赤色を透過させるカラーフィルタを適用してもよい。本発明では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。また、少なくとも一つの発光素子から放出される光については、カラーフィルタを使用せずに、そのまま利用して、光の利用効率を高めることも考えられる。
具体的には、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陽極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、前記第1の発光素子では、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ前記中間層が配置されていてもよい。つまり、第1の発光素子では、陽極に近く発光波長が長い第1の発光小層と陰極に近く発光波長が短い第2の発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層を配置すると好ましい。
一般に、発光色が異なる発光小層が積層され有機EL構造に通電した場合には、エネルギレベルが低い長波長で発光する発光小層で多く発光する。例えば、赤色の発光小層で緑色の発光小層よりも多く発光するのが通例である。従って、中間層がない第2の発光素子では、長波長で発光する第1の発光小層で多く発光しやすいので、長波長の色を強く放出しやすい。他方、第1の発光素子では、陽極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陰極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、電子阻止性を持つ中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への電子の移動が阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
一般に、発光色が異なる発光小層が積層され有機EL構造に通電した場合には、エネルギレベルが低い長波長で発光する発光小層で多く発光する。例えば、赤色の発光小層で緑色の発光小層よりも多く発光するのが通例である。従って、中間層がない第2の発光素子では、長波長で発光する第1の発光小層で多く発光しやすいので、長波長の色を強く放出しやすい。他方、第1の発光素子では、陽極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陰極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、電子阻止性を持つ中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への電子の移動が阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陰極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、前記第1の発光素子では、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ前記中間層が配置されていてもよい。つまり、第1の発光素子では、陰極に近く発光波長が長い第1の発光小層と陽極に近く発光波長が短い第2の発光小層の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層を配置すると好ましい。
この場合には、第1の発光素子では、陰極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陽極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、正孔阻止性を持つ中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への正孔の移動が阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
この場合には、第1の発光素子では、陰極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陽極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、正孔阻止性を持つ中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への正孔の移動が阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
他の一つの態様では本発明に係る有機ELカラー表示装置は、第1の発光素子と、前記第1の発光素子とは放出光の色が異なる第2の発光素子とを少なくとも備え、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々が、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層とを備え、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、積層された、発光強度のピークの波長が異なる複数の発光小層と、前記発光小層の間に配置された正孔輸送性かつ電子阻止性または電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層とを有しており、前記第1の発光素子での前記中間層の電子阻止性または正孔阻止性が、前記第2の発光素子での前記中間層の電子阻止性または正孔阻止性よりも高い。
この有機ELカラー表示装置では、中間層の性質が異なる第1の発光素子と第2の発光素子で、発光層のうち強く発光する発光小層を異ならせることができる。従って、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。第1の発光素子と第2の発光素子は、中間層の性質を除けば、類似した構造を有しており、中間層以外は同一の構造にすることもできる。発光素子から放出される光は、その光の波長に適したカラーフィルタを透過させてもよい。例えば赤色が強い放出光に対して、赤色を透過させるカラーフィルタを適用してもよい。本発明では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。また、少なくとも一つの発光素子から放出される光については、カラーフィルタを使用せずに、そのまま利用して、光の利用効率を高めることも考えられる。
前記第1の発光素子での前記中間層の厚さが、前記第2の発光素子での前記中間層の厚さより大きくなるように形成して、第1の発光素子と第2の発光素子で、中間層の電子阻止性または正孔阻止性を異ならせてもよい。これに代えてあるいはこれに加えて、前記第1の発光素子での前記中間層の電子移動度または正孔移動度が、前記第2の発光素子での前記中間層の電子移動度または正孔移動度よりも低いように中間層の材料を選択して、第1の発光素子と第2の発光素子で、中間層の電子阻止性または正孔阻止性を異ならせてもよい。いずれの場合にも、中間層の性質を異ならせることが容易である。
具体的には、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陽極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ前記中間層が配置されており、前記第1の発光素子での前記中間層の電子阻止性が、前記第2の発光素子での前記中間層の電子阻止性よりも高いと好ましい。つまり、第1の発光素子と第2の発光素子の各々では、陽極に近く発光波長が長い第1の発光小層と陰極に近く発光波長が短い第2の発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層を配置し、第1の発光素子での中間層の電子阻止性がより高いと好ましい。
この場合には、中間層の電子阻止性がより低い第2の発光素子では、長波長で発光する第1の発光小層で多く発光しやすいので、長波長の色を強く放出しやすい。他方、第1の発光素子では、陽極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陰極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、電子阻止性がより高い中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への電子の移動がより阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
この場合には、中間層の電子阻止性がより低い第2の発光素子では、長波長で発光する第1の発光小層で多く発光しやすいので、長波長の色を強く放出しやすい。他方、第1の発光素子では、陽極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陰極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、電子阻止性がより高い中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への電子の移動がより阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陰極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ前記中間層が配置されており、前記第1の発光素子での前記中間層の正孔阻止性が、前記第2の発光素子での前記中間層の正孔阻止性よりも高くてもよい。つまり、第1の発光素子と第2の発光素子の各々では、陰極に近く発光波長が長い第1の発光小層と陽極に近く発光波長が短い第2の発光小層の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層を配置し、第1の発光素子での中間層の正孔阻止性がより高いと好ましい。
この場合には、中間層の正孔阻止性がより低い第2の発光素子では、長波長で発光する第1の発光小層で多く発光しやすいので、長波長の色を強く放出しやすい。他方、第1の発光素子では、陰極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陽極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、正孔阻止性がより高い中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への正孔の移動がより阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
この場合には、中間層の正孔阻止性がより低い第2の発光素子では、長波長で発光する第1の発光小層で多く発光しやすいので、長波長の色を強く放出しやすい。他方、第1の発光素子では、陰極側にあり長波長で発光する第1の発光小層と陽極側にあり短波長で発光する第2の発光小層の間に、正孔阻止性がより高い中間層が配置されているので、第2の発光小層からの第1の発光小層への正孔の移動がより阻害され、第1の発光小層での発光が低減し、第2の発光小層での発光が増大する。つまり第1の発光素子では、第2の発光素子に比べて、短波長の光を強く放出しやすい。このようにして、第1の発光素子から放出される光の色と第2の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。
他の一つの態様では本発明に係る有機ELカラー表示装置は、第1の発光素子と、前記第1の発光素子とは放出光の色が異なる第2の発光素子と、前記第1の発光素子および前記第2の発光素子とは放出光の色が異なる第3の発光素子とを備え、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子の各々が、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層とを備え、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子の各々における前記発光層は、積層された、発光色が赤色の発光小層と発光色が緑色の発光小層と発光色が青色の発光小層とを有しており、発光色が緑色の前記発光小層が発光色が赤色の前記発光小層と発光色が青色の前記発光小層の間に配置されており、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子のうち少なくとも二つには、いずれかの発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性または電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層が配置されており、前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子では、中間層の状態が異なる。
この有機ELカラー表示装置では、第1の発光素子と第2の発光素子と第3の発光素子では中間層の状態が異なるので、発光素子に応じて、発光層のうち強く発光する発光小層を異ならせることができる。従って、第1の発光素子から放出される光の色、第2の発光素子から放出される光の色、および第3の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。例えば、赤色が強い光、緑色が強い光、青色が強い光を、異なる発光素子から放出させることができる。第1の発光素子と第2の発光素子と第3の発光素子は、中間層の性質を除けば、類似した構造を有しており、中間層以外は同一の構造にすることもできる。発光素子から放出される光は、その光の波長に適したカラーフィルタを透過させてもよい。例えば赤色が強い放出光に対して、赤色を透過させるカラーフィルタを適用してもよい。この態様では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。また、カラーフィルタを使用せずに、各発光素子から放出される光をそのまま利用して、光の利用効率を高めることも考えられる。
この有機ELカラー表示装置では、第1の発光素子と第2の発光素子と第3の発光素子では中間層の状態が異なるので、発光素子に応じて、発光層のうち強く発光する発光小層を異ならせることができる。従って、第1の発光素子から放出される光の色、第2の発光素子から放出される光の色、および第3の発光素子から放出される光の色を異ならせることができる。例えば、赤色が強い光、緑色が強い光、青色が強い光を、異なる発光素子から放出させることができる。第1の発光素子と第2の発光素子と第3の発光素子は、中間層の性質を除けば、類似した構造を有しており、中間層以外は同一の構造にすることもできる。発光素子から放出される光は、その光の波長に適したカラーフィルタを透過させてもよい。例えば赤色が強い放出光に対して、赤色を透過させるカラーフィルタを適用してもよい。この態様では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。また、カラーフィルタを使用せずに、各発光素子から放出される光をそのまま利用して、光の利用効率を高めることも考えられる。
本発明に係る電子機器は、上記の有機EL表示装置を備える。
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異なる。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100の基本的構造を示す断面図である。図1に示すように有機ELカラー表示装置100は、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20、青色表示用発光素子(第1の発光素子)30を備える。それぞれの発光素子は基板50上に形成され、陽極51と陰極52との間に、複数の有機層が積層されている。図では、3つの発光素子しか示さないが、実際には、図示よりも多数の画素が設けられている。但し、図1は実施の形態の概略を示しており、図示しないが、公知の隔壁(セパレータ)を配置してもよい。
<第1の実施の形態>
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100の基本的構造を示す断面図である。図1に示すように有機ELカラー表示装置100は、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20、青色表示用発光素子(第1の発光素子)30を備える。それぞれの発光素子は基板50上に形成され、陽極51と陰極52との間に、複数の有機層が積層されている。図では、3つの発光素子しか示さないが、実際には、図示よりも多数の画素が設けられている。但し、図1は実施の形態の概略を示しており、図示しないが、公知の隔壁(セパレータ)を配置してもよい。
有機ELカラー表示装置100は、ボトムエミッションタイプでもトップエミッションタイプでもデュアルエミッションタイプでもよい。有機ELカラー表示装置100の光が放出される側にはカラーフィルタCFR,CFG,CFBが配置されている。図示の例は、ボトムエミッションタイプであり、基板50が例えばガラスなどの透明材料で形成され、基板50に近接する位置にカラーフィルタCFR,CFG,CFBが配置されている。
後述するように、赤色表示用発光素子10は赤色が強い白色光を放出し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30は同じ構造を有しており青色と緑色が強い白色光を放出する。赤色表示用発光素子10が放出した光からは、赤色光を透過させるカラーフィルタCFRにより赤色光が取り出される。緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30は同じスペクトルの光を放出するが、緑色表示用発光素子20が放出した光からは緑色フィルタにより緑色光が取り出され、青色表示用発光素子30が放出した光からは青色フィルタにより青色光が取り出される。したがって、有機ELカラー表示装置100は、フルカラー表示装置を構成する部品として機能することができる。但し、赤色表示用発光素子10は、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、有機ELカラー表示装置100は、二色の光を放出するカラー表示装置である。
いずれの発光素子10,20,30とも陽極51側に正孔注入層53と正孔輸送層54が形成され、陰極52側に電子注入層55と電子輸送層56が形成されており、これらの層に挟まれた発光層に正孔あるいは電子を供給できるようになっている。陽極51の材料および厚さは、エミッションタイプに応じて適宜選択されうる。つまり陽極51に透光性が要求される場合には、陽極51は、例えばITO(indium tin oxide)のような透明材料を主成分として形成されるか、より導電性が高い金属または合金で極めて薄く形成される。陽極51に透光性が要求されない場合には、陽極51は、導電性が高い金属または合金で厚く不透明に形成されるか、または導電性が高い金属または合金と、ITOのような透明材料とが積層された構造にすることができる。
陰極52の材料および厚さも、エミッションタイプに応じて適宜選択されうる。つまり陰極52に透光性が要求される場合には、陰極52は、例えばITOのような透明材料を主成分として形成されるか、より導電性が高い金属または合金で極めて薄く形成される。陰極52に透光性が要求されない場合には、陰極52は、導電性が高い金属または合金で厚く不透明に形成される。
正孔注入層53は例えばCuPc(銅フタロシアニン)により陽極51に接して形成されており、正孔輸送層54は例えばα−NPDにより正孔注入層53に接して形成されている。電子注入層55は例えばLiF(フッ化リチウム)により陰極52に接して形成されており、電子輸送層56は例えばAlq3(トリス8-キノリノラトアルミニウム錯体)により電子注入層55に接して形成されている。
図示のように、本実施の形態では緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30とが同じ構成を有する。具体的には、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30では、赤色発光小層(第1の発光小層)41、中間層57、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されており、陽極51に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陰極52に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。そして、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57が設けられている。
一方、赤色表示用発光素子10の発光層は、中間層を有さず、ここでは赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43が積層されており、やはり陽極51に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陰極52に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。赤色表示用発光素子10は、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30に対して中間層の有無を除いて同じ構造である。このように、本実施の形態の有機ELカラー表示装置100は、中間層を有する発光素子と、中間層を有さない発光素子を備える。
赤色発光小層41の発光強度のピークの波長は赤色に相当する。緑色発光小層42の発光強度のピークの波長は緑色に相当する。青色発光小層43の発光強度のピークの波長は青色に相当する。つまり赤色発光小層41は、これらの小層のうち最も長い波長に発光強度のピークを有する。例えば、赤色発光小層41のホスト材料としては出光興産株式会社製の商品名「BH−215」を使用し、そのドーパントの材料としては出光興産株式会社製の商品名「RD−001」を使用することができる。例えば、緑色発光小層42のホスト材料としては出光興産株式会社製の商品名「BH−215」を使用し、そのドーパントの材料としては出光興産株式会社製の商品名「GD−206」を使用することができる。例えば、青色発光小層43のホスト材料としては出光興産株式会社製の商品名「BH−215」を使用し、そのドーパントの材料としては出光興産株式会社製の商品名「BD−102」を使用することができる。
このような構成の有機ELカラー表示装置100の発光時における作用について図2から図7を参照して説明する。図2は、各発光素子の発光層での発光の様子を模式的に示したものである。つまり図2の赤、緑、青の文字の大きさは、発光の強さを示す。
赤色表示用発光素子10は、中間層を有さず、赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43が積層されている。陰極側からは電子が注入され、陽極側からは正孔が注入される。この結果、各発光層では、電子と正孔との再結合により励起子が形成され、すぐに基底状態に戻ることによりエネルギーが放出され、発光層の材料に応じた色の発光が行なわれる。
一般に、発光色が異なる発光小層が積層された有機EL構造に通電した場合には、エネルギレベルが低い長波長で発光する発光小層で多く発光する。つまり、中間層がない場合は、波長の長い赤色の光を強く放出する傾向がある。さらに、中間層がない赤色表示用発光素子10では、緑色発光小層42、青色発光小層43で形成された励起子は赤色発光小層41に移動しやすくなるため、赤色表示用発光素子10からは、赤色の強い白色光が放出されがちである。
図3は、赤色表示用発光素子10の一例での放出光のスペクトルを示し、図4は、図3に示す光を赤色のカラーフィルタCFRの一例に透過させた後の光のスペクトルを示す。赤色表示用発光素子10から放出される光における赤色の光の割合は、発光小層の成分および厚さなどの要因によって変わりうるが、図3に示すような極めて赤色の割合が強い光が赤色表示用発光素子10から放出することもありうる。このような赤色の強い白色光に赤色のカラーフィルタCFRを適用することで、図4に示すように、赤色の純度が高い赤色光が高効率で得られることになる。
緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30においては、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57が形成されている。中間層57は、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ有機物質で形成されている。この中間層57により、陰極側から注入された電子が赤色発光小層41に到達することが妨げられる(つまり到達しにくくなる)。これにより、赤色発光小層41での電子と正孔との再結合が制限される。また、緑色発光小層42と青色発光小層43で形成された励起子が赤色発光小層41に移動することも妨げられる。この結果、赤色発光小層41での発光強度が小さくなり、緑色発光小層42および青色発光小層43での発光強度が大きくなる。つまり緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30では、赤色表示用発光素子10に比べて、より短波長の光を強く放出しやすく、青緑色の強い白色光が放出される。
図5は、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30の一例での放出光のスペクトルを示し、図6は、図5に示す光を緑色のカラーフィルタCFGの一例に透過させた後の光のスペクトルを示し、図7は、図5に示す光を青色のカラーフィルタCFBの一例に透過させた後の光のスペクトルを示す。図5に示すような緑色および青色の割合が強い白色光に緑色のカラーフィルタCFGを適用することで、図6に示すように、緑色の純度が高い緑色光が高効率で得られることになる。また、図5に示すような緑色および青色の割合が強い白色光に青色のカラーフィルタCFBを適用することで、図7に示すように、青色の純度が高い青色光が高効率で得られることになる。
このように、本実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。
中間層57として使用するのに好適な性質は、まず正孔輸送性かつ電子阻止性である。また、緑色発光小層42と青色発光小層43で形成された励起子が赤色発光小層41に移動しないように、中間層57のHOMO−LOMO間のエネルギギャップは、赤色発光小層41の構成材料のHOMO−LOMO間のエネルギギャップよりも高いと好ましい。さらには、赤色発光小層41で形成された励起子が緑色発光小層42または青色発光小層43に移動したり中間層57自体が発光したりしないように、中間層57のHOMO−LOMO間のエネルギギャップは、緑色発光小層42の構成材料のHOMO−LOMO間のエネルギギャップよりも高いと好ましい。
このような性質を有する中間層57に適した材料としては、通常、正孔輸送層として使用されている材料と同じ材料がある。例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:α−NPD)や4,4’−ビス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−ビフェニル(略称:TPD)や4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニル−アミノ)−トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニル−アミノ]−トリフェニルアミン(略称:MTDATA)などの芳香族アミン系(即ち、ベンゼン環−窒素の結合を有する)の化合物が使用されうる。
本実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は同じ構造を有する。また、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10と中間層57の有無だけが異なっている。このため、例えば蒸着のような堆積法で発光小層を形成する場合、中間層以外はマスクでの堆積の区分が不要である。但し、本発明は堆積法で形成される発光層に限定されるのではなく、発光層はインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で形成してもよい。
実施の形態において、正孔注入層53、正孔輸送層54は厳密に区別されて無くてもよく、一方が他方を兼ねたり、陽極51がこれらの機能を担ってもよい。電子注入層55、電子輸送層56についても同様である。
図8は、第1の実施の形態の変形例の基本的構造を示す断面図である。図8において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。第1の実施の形態の発光素子は、陽極51側から赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43の順に積層している。しかし、図8に示すように、例えば、陽極51側から赤色発光小層(第1の発光小層)41、青色発光小層(第2の発光小層)43、緑色発光小層43の順で積層してもよい。また、図示しないが、いずれかの色の発光層を省いたり、他の色の発光層を設けるようにしてもよい。いずれの場合も、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層57と陽極51との間に挟まれた発光小層の発光強度が弱まり、この中間層57と陰極52との間に挟まれた発光小層の発光強度が強まるため、各色の発光強度を調整することができる。
図9は、第1の実施の形態の他の変形例の基本的構造を示す断面図である。図9において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、赤色表示用発光素子10から放出された光は、カラーフィルタを適用せずにそのまま出射し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30から放出された光は、色分けのために緑色のカラーフィルタCFGと青色のカラーフィルタCFBを透過させられる。赤色表示用発光素子10から放出される光の赤色の純度が実用可能なほど高い場合には、このように、赤色表示用発光素子10から放出される光をそのまま利用することも考えられる。
図10は、第1の実施の形態の他の変形例の基本的構造を示す断面図である。図10において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として黄色発光小層(第1の発光小層)61と青色発光小層(第2の発光小層)62が積層されている。陽極51に最も近い発光小層として黄色発光小層61が配置され、陰極52に最も近い発光小層として青色発光小層62が配置されている。黄色発光小層61の発光強度のピークの波長は黄色に相当し、青色発光小層62の発光強度のピークの波長は青色に相当する。つまり黄色発光小層61は、青色発光小層62よりも長い波長に発光強度のピークを有する。但し、当業者には明らかなように、黄色発光小層61は、純粋な黄色の波長の光のみではなく、赤色および緑色の波長を含んだ光も発する。
赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10および緑色表示用発光素子(第2の発光素子)20は、中間層が配置されていない同じ構造を有する。他方、青色表示用発光素子(第1の発光素子)30の黄色発光小層61と青色発光小層62の間には中間層57が設けられている。
図10の構造では、中間層がない赤色表示用発光素子10と緑色表示用発光素子20では、長波長で発光する黄色発光小層61で多く発光しやすいので、黄色の波長付近の色の光を強く放出しやすい。つまり、赤色表示用発光素子10と緑色表示用発光素子20は、赤色および緑色の光を含み黄色が強い白色光を放出する。他方、青色表示用発光素子30では、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層57により、陰極側から注入された電子が黄色発光小層61に到達することが妨げられる。このため青色表示用発光素子30は青色が強い白色光を放出する。赤色表示用発光素子10と緑色表示用発光素子20は同じスペクトルの光を放出するが、赤色表示用発光素子10が放出した光からは、赤色光を透過させるカラーフィルタCFRにより赤色光が取り出され、緑色表示用発光素子20が放出した光からは緑色フィルタCFGにより緑色光が取り出される。青色表示用発光素子30が放出した光からは青色フィルタCFBにより青色光が取り出される。青色表示用発光素子30が放出した光の青色の純度が高い場合には青色フィルタCFBが不要なこともありうる。
したがって、図10の有機ELカラー表示装置は、フルカラー表示装置を構成する部品として機能することができる。但し、この構造の青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10および緑色表示用発光素子20と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、図10の有機ELカラー表示装置は、二色の光を放出するカラー表示装置である。図10に示す構造では、黄色発光小層61が使用されているが、これに代えて、橙色発光小層を使用してもよい。橙色発光小層は、橙色に相当する波長に発光強度のピークを持ち、赤色および緑色の波長の光も発する。
<第2の実施の形態>
次に第2の実施の形態について説明する。図11は、本発明の第2の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100aの基本的構造を示す断面図である。図11において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層(第1の発光小層)41、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。
次に第2の実施の形態について説明する。図11は、本発明の第2の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100aの基本的構造を示す断面図である。図11において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層(第1の発光小層)41、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。
赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10は、中間層が配置されていない構造を有する。他方、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20と青色表示用発光素子(第1の発光素子)30では、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に中間層157が設けられている。この中間層157は、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ。つまり、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30では、陰極52に近く発光波長が長い赤色発光小層41と陽極51に近く発光波長が短い緑色発光小層42の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層157が配置されている。
中間層がない赤色表示用発光素子10では、エネルギレベルが低い長波長で発光する赤色発光小層41で多く発光し、波長の長い赤色の光を強く放出する傾向がある。さらに、中間層がない赤色表示用発光素子10では、緑色発光小層42、青色発光小層43で形成された励起子は赤色発光小層41に移動しやすくなるため、赤色表示用発光素子10からは、赤色の強い白色光が放出されがちである。従って、第1の実施の形態と同様に、図3に示すような極めて赤色の割合が強い光が赤色表示用発光素子10から放出することもありうる。このような赤色の強い白色光に赤色のカラーフィルタCFRを適用することで、図4に示すように、赤色の純度が高い赤色光が高効率で得られることになる。
緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30においては、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層157が形成されている。中間層157は、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ有機物質で形成されている。この中間層157により、陽極側から注入された正孔が赤色発光小層41に到達することが妨げられる(つまり到達しにくくなる)。これにより、赤色発光小層41での電子と正孔との再結合が制限される。また、緑色発光小層42と青色発光小層43で形成された励起子が赤色発光小層41に移動することも妨げられる。この結果、赤色発光小層41での発光強度が小さくなり、緑色発光小層42および青色発光小層43での発光強度が大きくなる。つまり緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30では、赤色表示用発光素子10に比べて、より短波長の光を強く放出しやすく、青緑色の強い白色光が放出される。従って、第1の実施の形態と同様に、図5に示すようなスペクトルを持つ光を緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30が放出する。図5に示すような緑色および青色の割合が強い白色光に緑色のカラーフィルタCFGを適用することで、図6に示すように、緑色の純度が高い緑色光が高効率で得られることになる。また、図5に示すような緑色および青色の割合が強い白色光に青色のカラーフィルタCFBを適用することで、図7に示すように、青色の純度が高い青色光が高効率で得られることになる。
このように、本実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。図11の有機ELカラー表示装置は、フルカラー表示装置を構成する部品として機能することができる。但し、この構造の赤色表示用発光素子10は、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、図11の有機ELカラー表示装置は、二色の光を放出するカラー表示装置である。
中間層157として使用するのに好適な性質は、まず電子輸送性かつ正孔阻止性である。また、緑色発光小層42と青色発光小層43で形成された励起子が赤色発光小層41に移動しないように、中間層157のHOMO−LOMO間のエネルギギャップは、赤色発光小層41の構成材料のHOMO−LOMO間のエネルギギャップよりも高いと好ましい。さらには、赤色発光小層41で形成された励起子が緑色発光小層42または青色発光小層43に移動したり中間層157自体が発光したりしないように、中間層157のHOMO−LOMO間のエネルギギャップは、緑色発光小層42の構成材料のHOMO−LOMO間のエネルギギャップよりも高いと好ましい。
このような性質を有する中間層157に適した材料としては、通常、電子輸送層として使用されている材料と同じ材料がある。例えば、B-Alq、Alq3、8−ヒドロキシメチルキノリンアルミニウム、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、バソクプロイン、又はこれらの誘導体等が使用されうる。
本実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は同じ構造を有する。また、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10と中間層157の有無だけが異なっている。このため、例えば蒸着のような堆積法で発光小層を形成する場合、中間層以外はマスクでの堆積の区分が不要である。但し、本発明は堆積法で形成される発光層に限定されるのではなく、発光層はインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で形成してもよい。
第1の実施の形態に関連して述べた各種の変形は、第2の実施の形態にも応用可能である。例えば、青色発光小層43と緑色発光小層43の位置を入れ替えてもよい。また、赤色表示用発光素子10から放出された光は、カラーフィルタを適用せずにそのまま出射し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30から放出された光を、色分けのために緑色のカラーフィルタと青色のカラーフィルタを透過させてもよい。
さらには、陰極側に黄色または橙色発光小層を配置し、陽極側に青色発光小層を配置し、青色表示用発光素子では、これらの発光小層の間に電子輸送性かつ正孔阻止性の中間層を配置し、赤色表示用発光素子と緑色表示用発光素子では中間層を配置しないようにしてもよい。この場合、赤色表示用発光素子10と緑色表示用発光素子20から放出された光は、色分けのために赤色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタを透過させ、青色表示用発光素子30から放出された光には、青色のカラーフィルタCFBを適用してもしなくてもよい。
<第3の実施の形態>
次に第3の実施の形態について説明する。図12は、本発明の第3の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100bの基本的構造を示す断面図である。第1の実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57が設けられ、赤色表示用発光素子10は中間層が設けられていなかった。しかし、第3の実施の形態では、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10aにおいて、赤色発光小層(第1の発光小層)41と緑色発光小層(第2の発光小層)42との間に中間層57aが設けられている点で第1の実施の形態と異なる。図12において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。
次に第3の実施の形態について説明する。図12は、本発明の第3の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100bの基本的構造を示す断面図である。第1の実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57が設けられ、赤色表示用発光素子10は中間層が設けられていなかった。しかし、第3の実施の形態では、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10aにおいて、赤色発光小層(第1の発光小層)41と緑色発光小層(第2の発光小層)42との間に中間層57aが設けられている点で第1の実施の形態と異なる。図12において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。
第3の実施の形態において、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10aに形成された中間層57aは、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20および青色表示用発光素子(第1の発光素子)30に形成された中間層57と同じ材料を用いることができる。ただし、赤色表示用発光素子10aの中間層57aは、中間層57の厚さより小さい。例えば、中間層57の厚さを20nmとし、中間層57aの厚さを5nmとすることができる。このため、中間層57aの電子阻止性は、中間層57の電子阻止性に比べて小さくなる。
このような構成の有機ELカラー表示装置100bの発光時における作用について図13を参照して説明する。図13は、各発光素子の発光層での発光の様子を模式的に示したものである。つまり図13の赤、緑、青の文字の大きさは、発光の強さを示す。
この実施の形態では、いずれの発光素子10a,20,30においても、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に電子阻止性の中間層57aまたは57が形成されている。中間層57aまたは57により、陰極側から注入された電子が赤色発光小層41に到達することが妨げられる(つまり到達しにくくなる)。これにより、赤色発光小層41での電子と正孔との再結合が制限される。また、緑色発光小層42と青色発光小層43で形成された励起子が赤色発光小層41に移動することも妨げられる。しかし、赤色表示用発光素子10aの中間層57aは厚さが小さいため電子阻止性は強くなく、陰極側から注入された電子が赤色発光小層41に到達することを妨げる能力が弱い。このため、中間層57aが設けられているにもかかわらず、赤色表示用発光素子10aからは、赤色の強い白色光が出射される。したがって、赤色フィルタCFRを透過させることで、色純度が高い赤色光が高効率で得られることになる。緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30においては、赤色発光小層41での発光強度が小さくなり、緑色発光小層42および青色発光小層43での発光強度が大きくなる。つまり緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30では、赤色表示用発光素子10aに比べて、より短波長の光を強く放出しやすく、青緑色の強い白色光が放出される。したがって、緑色フィルタCFGまたは青色フィルタCFBを透過させることで、色純度が高い緑色光と青色光が高効率で得られることになる。
このように、本実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。図12の有機ELカラー表示装置は、フルカラー表示装置を構成する部品として機能することができる。但し、この構造の赤色表示用発光素子10aは、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、図12の有機ELカラー表示装置は、二色の光を放出するカラー表示装置である。
第3の実施の形態によれば、いずれの発光素子10a,20,30においても、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57aまたは57を設けることにより、赤色発光小層41と緑色発光小層42とが混じり合ってしまうことを防ぐことができる。従って、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30だけでなく、赤色表示用発光素子10aの寿命が延びることが期待される。
本実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は同じ構造を有する。また、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10aと中間層の厚さだけが異なっている。このため、例えば蒸着のような堆積法で発光小層を形成する場合、中間層以外はマスクでの堆積の区分が不要である。但し、本発明は堆積法で形成される発光層に限定されるのではなく、発光層はインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で形成してもよい。
第1の実施の形態に関連して述べた各種の変形は、第3の実施の形態にも応用可能である。例えば、青色発光小層43と緑色発光小層43の位置を入れ替えてもよい。また、赤色表示用発光素子10aから放出された光は、カラーフィルタを適用せずにそのまま出射し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30から放出された光を、色分けのために緑色のカラーフィルタと青色のカラーフィルタを透過させてもよい。
さらには、陽極側に黄色または橙色発光小層を配置し、陰極側に青色発光小層を配置し、青色表示用発光素子では、これらの発光小層の間に正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ厚い中間層を配置し、赤色表示用発光素子と緑色表示用発光素子では黄色または橙色発光小層と青色発光小層の間に正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ薄い中間層を配置してもよい。この場合、赤色表示用発光素子10aと緑色表示用発光素子20から放出された光は、色分けのために赤色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタを透過させ、青色表示用発光素子30から放出された光には、青色のカラーフィルタCFBを適用してもしなくてもよい。
<第4の実施の形態>
次に第4の実施の形態について説明する。図14は、本発明の第4の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100cの基本的構造を示す断面図である。図14において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層(第1の発光小層)41、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。
次に第4の実施の形態について説明する。図14は、本発明の第4の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100cの基本的構造を示す断面図である。図14において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層(第1の発光小層)41、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。
赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10aは、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に薄い中間層157aが配置された構造を有する。他方、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20と青色表示用発光素子(第1の発光素子)30では、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に厚い中間層157が設けられている。中間層157,157aは、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ同材料から形成されている。つまり、発光素子10a,20,30の各々では、陽極51に近く発光波長が長い赤色発光小層41と陰極52に近く発光波長が短い緑色発光小層42の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層157,157aが配置され、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30での中間層157の正孔阻止性がより高い。
正孔阻止性が低い中間層157aを有する赤色表示用発光素子10aでは、エネルギレベルが低い長波長で発光する赤色発光小層41で多く発光し、波長の長い赤色の光を強く放出する傾向がある。さらに、厚さが小さい中間層157aを有する赤色表示用発光素子10aでは、緑色発光小層42、青色発光小層43で形成された励起子は赤色発光小層41に移動しやすくなるため、赤色表示用発光素子10aからは、赤色の強い白色光が放出されがちである。このような赤色の強い白色光に赤色のカラーフィルタCFRを適用することで、赤色の純度が高い赤色光が高効率で得られることになる。
緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30においては、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に正孔阻止性が高い中間層157が形成されている。この中間層157により、陽極側から注入された正孔が赤色発光小層41に到達することが妨げられる(つまり到達しにくくなる)。これにより、赤色発光小層41での電子と正孔との再結合が制限される。また、中間層157が厚いため、緑色発光小層42と青色発光小層43で形成された励起子が赤色発光小層41に移動することも妨げられる。この結果、赤色発光小層41での発光強度が小さくなり、緑色発光小層42および青色発光小層43での発光強度が大きくなる。つまり緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30では、赤色表示用発光素子10aに比べて、より短波長の光を強く放出しやすく、青緑色の強い白色光が放出される。緑色および青色の割合が強い白色光に緑色のカラーフィルタCFGを適用することで、緑色の純度が高い緑色光が高効率で得られることになる。また、緑色および青色の割合が強い白色光に青色のカラーフィルタCFBを適用することで、青色の純度が高い青色光が高効率で得られることになる。
このように、本実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。但し、この構造の赤色表示用発光素子10aは、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、図14の有機ELカラー表示装置は、二色の光を放出するカラー表示装置である。
本実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は同じ構造を有する。また、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10aと中間層の厚さだけが異なっている。このため、例えば蒸着のような堆積法で発光小層を形成する場合、中間層以外はマスクでの堆積の区分が不要である。但し、本発明は堆積法で形成される発光層に限定されるのではなく、発光層はインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で形成してもよい。
第1の実施の形態に関連して述べた各種の変形は、第4の実施の形態にも応用可能である。例えば、青色発光小層43と緑色発光小層43の位置を入れ替えてもよい。また、赤色表示用発光素子10から放出された光は、カラーフィルタを適用せずにそのまま出射し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30から放出された光を、色分けのために緑色のカラーフィルタと青色のカラーフィルタを透過させてもよい。
さらには、陰極側に黄色または橙色発光小層を配置し、陽極側に青色発光小層を配置し、青色表示用発光素子では、これらの発光小層の間に電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ厚い中間層を配置し、赤色表示用発光素子と緑色表示用発光素子では黄色または橙色発光小層と青色発光小層の間に電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ薄い中間層を配置してもよい。この場合、赤色表示用発光素子10aと緑色表示用発光素子20から放出された光は、色分けのために赤色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタを透過させ、青色表示用発光素子30から放出された光には、青色のカラーフィルタCFBを適用してもしなくてもよい。
<第5の実施の形態>
次に第5の実施の形態について説明する。図15は、本発明の第5の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100dの基本的構造を示す断面図である。第1の実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57が設けられ、赤色表示用発光素子10は中間層が設けられていなかった。しかし、第5の実施の形態では、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10bにおいて、赤色発光小層(第1の発光小層)41と緑色発光小層(第2の発光小層)42との間に中間層58が設けられている点で第1の実施の形態と異なる。図15において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。
次に第5の実施の形態について説明する。図15は、本発明の第5の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100dの基本的構造を示す断面図である。第1の実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層57が設けられ、赤色表示用発光素子10は中間層が設けられていなかった。しかし、第5の実施の形態では、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10bにおいて、赤色発光小層(第1の発光小層)41と緑色発光小層(第2の発光小層)42との間に中間層58が設けられている点で第1の実施の形態と異なる。図15において第1の実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。
第5の実施の形態において、赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10bに形成された中間層58は、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20および青色表示用発光素子(第1の発光素子)30に形成された中間層57よりも電子阻止性の弱い材料(電子移動度が高い材料)を用いて形成されている。例えば、中間層57を電子移動度1×10−5(cm2/Vs)の材料で形成し、中間層58を電子移動度1×10−4(cm2/Vs)の材料で形成することができる。中間層58は、中間層57より電子移動度が大きいため、中間層58の電子阻止性は、中間層57の電子阻止性に比べて小さくなる。
この実施の形態では、いずれの発光素子10b,20,30においても、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に電子阻止性の中間層58または57が形成されている。中間層58または57により、陰極側から注入された電子が赤色発光小層41に到達することが妨げられる(つまり到達しにくくなる)。これにより、赤色発光小層41での電子と正孔との再結合が制限される。しかし、赤色表示用発光素子10bの中間層58は電子移動度が高いため電子阻止性は強くなく、陰極側から注入された電子が赤色発光小層41に到達することを妨げる能力が弱い。このため、中間層58が設けられているにもかかわらず、赤色表示用発光素子10bからは、赤色の強い白色光が出射される。したがって、赤色フィルタCFRを透過させることで、色純度が高い赤色光が高効率で得られることになる。緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30においては、赤色発光小層41での発光強度が小さくなり、緑色発光小層42および青色発光小層43での発光強度が大きくなる。つまり緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30では、赤色表示用発光素子10bに比べて、より短波長の光を強く放出しやすく、青緑色の強い白色光が放出される。したがって、緑色フィルタCFGまたは青色フィルタCFBを透過させることで、色純度が高い緑色光と青色光が高効率で得られることになる。
このように、本実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。図15の有機ELカラー表示装置は、フルカラー表示装置を構成する部品として機能することができる。但し、この構造の赤色表示用発光素子10bは、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、図15の有機ELカラー表示装置は、二色の光を放出するカラー表示装置である。
第5の実施の形態によれば、いずれの発光素子10b,20,30においても、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に中間層58または57を設けることにより、赤色発光小層41と緑色発光小層42とが混じり合ってしまうことを防ぐことができる。従って、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30だけでなく、赤色表示用発光素子10bの寿命が延びることが期待される。
本実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は同じ構造を有する。また、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10bと中間層の性質だけが異なっている。このため、例えば蒸着のような堆積法で発光小層を形成する場合、中間層以外はマスクでの堆積の区分が不要である。但し、本発明は堆積法で形成される発光層に限定されるのではなく、発光層はインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で形成してもよい。
第1の実施の形態に関連して述べた各種の変形は、第5の実施の形態にも応用可能である。例えば、青色発光小層43と緑色発光小層43の位置を入れ替えてもよい。また、赤色表示用発光素子10bから放出された光は、カラーフィルタを適用せずにそのまま出射し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30から放出された光を、色分けのために緑色のカラーフィルタと青色のカラーフィルタを透過させてもよい。
さらには、陽極側に黄色または橙色発光小層を配置し、陰極側に青色発光小層を配置し、青色表示用発光素子では、これらの発光小層の間に電子阻止性が高い中間層を配置し、赤色表示用発光素子と緑色表示用発光素子では黄色または橙色発光小層と青色発光小層の間に電子阻止性が低い中間層を配置してもよい。この場合、赤色表示用発光素子10bと緑色表示用発光素子20から放出された光は、色分けのために赤色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタを透過させ、青色表示用発光素子30から放出された光には、青色のカラーフィルタCFBを適用してもしなくてもよい。
第5の実施の形態において、中間層58,57の厚さは同じでもよいし違っていてもよい。中間層58を中間層57よりも薄くすれば、中間層58,57の電子阻止性の相違を大きくすることができる。
<第6の実施の形態>
次に第6の実施の形態について説明する。図16は、本発明の第6の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100eの基本的構造を示す断面図である。図16において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層(第1の発光小層)41、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。
次に第6の実施の形態について説明する。図16は、本発明の第6の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100eの基本的構造を示す断面図である。図16において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層(第1の発光小層)41、緑色発光小層(第2の発光小層)42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として青色発光小層43が配置されている。
赤色表示用発光素子(第2の発光素子)10bは、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に中間層158が配置された構造を有する。他方、緑色表示用発光素子(第1の発光素子)20と青色表示用発光素子(第1の発光素子)30では、赤色発光小層41と緑色発光小層42の間に中間層157が設けられている。中間層157,158は、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ材料から形成されている。但し、中間層158は中間層157よりも正孔阻止性の弱い材料(正孔移動度が高い材料)を用いて形成されている。例えば、中間層157を1.4×10−3(cm2/Vs)のα−NPDで形成し、中間層158を正孔移動度が1.0×10−3(cm2/Vs)のTPDで形成することができる。中間層158は、中間層157より正孔移動度が大きいため、中間層158の正孔阻止性は、中間層157の正孔阻止性に比べて小さくなる。つまり、発光素子10b,20,30の各々では、陽極51に近く発光波長が長い赤色発光小層41と陰極52に近く発光波長が短い緑色発光小層42の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層157,158が配置され、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30での中間層157の正孔阻止性がより高い。
正孔阻止性が低い中間層158を有する赤色表示用発光素子10bでは、エネルギレベルが低い長波長で発光する赤色発光小層41で多く発光し、波長の長い赤色の光を強く放出する傾向がある。つまり、赤色表示用発光素子10bからは、赤色の強い白色光が放出されがちである。このような赤色の強い白色光に赤色のカラーフィルタCFRを適用することで、赤色の純度が高い赤色光が高効率で得られることになる。
緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30においては、赤色発光小層41と緑色発光小層42との間に正孔阻止性が高い中間層157が形成されている。この中間層157により、陽極側から注入された正孔が赤色発光小層41に到達することが妨げられる(つまり到達しにくくなる)。これにより、赤色発光小層41での電子と正孔との再結合が制限される。この結果、赤色発光小層41での発光強度が小さくなり、緑色発光小層42および青色発光小層43での発光強度が大きくなる。つまり緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30では、赤色表示用発光素子10bに比べて、より短波長の光を強く放出しやすく、青緑色の強い白色光が放出される。緑色および青色の割合が強い白色光に緑色のカラーフィルタCFGを適用することで、緑色の純度が高い緑色光が高効率で得られることになる。また、緑色および青色の割合が強い白色光に青色のカラーフィルタCFBを適用することで、青色の純度が高い青色光が高効率で得られることになる。
このように、本実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。但し、この構造の赤色表示用発光素子10bは、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30と異なるスペクトルの光を放出するので、カラーフィルタを使用しなくても、図16の有機ELカラー表示装置は、二色の光を放出するカラー表示装置である。
本実施の形態では、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は同じ構造を有する。また、緑色表示用発光素子20および青色表示用発光素子30は、赤色表示用発光素子10bと中間層の性質だけが異なっている。このため、例えば蒸着のような堆積法で発光小層を形成する場合、中間層以外はマスクでの堆積の区分が不要である。但し、本発明は堆積法で形成される発光層に限定されるのではなく、発光層はインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で形成してもよい。
第1の実施の形態に関連して述べた各種の変形は、第6の実施の形態にも応用可能である。例えば、青色発光小層43と緑色発光小層43の位置を入れ替えてもよい。また、赤色表示用発光素子10から放出された光は、カラーフィルタを適用せずにそのまま出射し、緑色表示用発光素子20と青色表示用発光素子30から放出された光を、色分けのために緑色のカラーフィルタと青色のカラーフィルタを透過させてもよい。
さらには、陰極側に黄色または橙色発光小層を配置し、陽極側に青色発光小層を配置し、青色表示用発光素子では、これらの発光小層の間に正孔阻止性が高い中間層を配置し、赤色表示用発光素子と緑色表示用発光素子では黄色または橙色発光小層と青色発光小層の間に正孔阻止性が低い中間層を配置してもよい。この場合、赤色表示用発光素子10bと緑色表示用発光素子20から放出された光は、色分けのために赤色のカラーフィルタと緑色のカラーフィルタを透過させ、青色表示用発光素子30から放出された光には、青色のカラーフィルタCFBを適用してもしなくてもよい。
<第7の実施の形態>
次に第7の実施の形態について説明する。図17は、本発明の第7の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100fの基本的構造を示す断面図である。図17において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43が積層されている。陽極51に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も長い赤色発光小層41が配置され、陰極52に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も短い青色発光小層43が配置され、緑色発光小層42は赤色発光小層41と青色発光小層43の間に配置されている。
次に第7の実施の形態について説明する。図17は、本発明の第7の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100fの基本的構造を示す断面図である。図17において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43が積層されている。陽極51に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も長い赤色発光小層41が配置され、陰極52に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も短い青色発光小層43が配置され、緑色発光小層42は赤色発光小層41と青色発光小層43の間に配置されている。
青色表示用発光素子(第1の発光素子)30cでは、青色発光小層43と緑色発光小層42の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層258が配置されている。従って、青色表示用発光素子30cでは、青色発光小層43での発光が他の発光小層での発光より強く、青色が強い光を放出する。緑色表示用発光素子(第2の発光素子)20cでは、緑色発光小層42と赤色発光小層41の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ中間層257が配置されている。従って、緑色表示用発光素子20cでは、緑色発光小層42での発光が他の発光小層での発光より強く、緑色が強い光を放出する。赤色表示用発光素子(第3の発光素子)10cでは、発光小層の間に、中間層が配置されていない。従って、赤色表示用発光素子10cでは、赤色発光小層41での発光が他の発光小層での発光より強く、赤色が強い光を放出する。
このように、有機ELカラー表示装置100fでは、発光素子10c,20c,30cでは中間層の状態が異なるので、発光素子に応じて、発光層のうち強く発光する発光小層を異ならせることができ、赤色が強い光、緑色が強い光、青色が強い光を、異なる発光素子から放出させることができる。発光素子10c,20c,30cは、中間層の性質を除けば、類似した構造を有しており、中間層以外は同一の構造にすることもできる。発光素子10c,20c,30cから放出される光は、その光の波長に適したカラーフィルタCFR,CFG,CFBを透過させてもよい。例えば赤色が強い放出光に対して、赤色を透過させるカラーフィルタCFRを適用してもよい。この実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。また、カラーフィルタを使用せずに、各発光素子から放出される光をそのまま利用することも考えられる。
なお、第7の実施の形態で、上記の最も強く発光する発光小層が維持される範囲で、他の中間層(電子阻止性が弱い中間層)を配置してもよい。
<第8の実施の形態>
次に第8の実施の形態について説明する。図18は、本発明の第8の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100gの基本的構造を示す断面図である。図18において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も長い赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も短い青色発光小層43が配置され、緑色発光小層42は赤色発光小層41と青色発光小層43の間に配置されている。
次に第8の実施の形態について説明する。図18は、本発明の第8の実施の形態に係る有機ELカラー表示装置100gの基本的構造を示す断面図である。図18において上述した実施の形態と共通する構成要素は同一の符号で示し、それらを詳細には説明しない。この変形例では、発光層として赤色発光小層41、緑色発光小層42、青色発光小層43が積層されている。陰極52に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も長い赤色発光小層41が配置され、陽極51に最も近い発光小層として発光ピーク波長が最も短い青色発光小層43が配置され、緑色発光小層42は赤色発光小層41と青色発光小層43の間に配置されている。
青色表示用発光素子(第1の発光素子)30cでは、青色発光小層43と緑色発光小層42の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層358が配置されている。従って、青色表示用発光素子30cでは、青色発光小層43での発光が他の発光小層での発光より強く、青色が強い光を放出する。緑色表示用発光素子(第2の発光素子)20cでは、緑色発光小層42と赤色発光小層41の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層357が配置されている。従って、緑色表示用発光素子20cでは、緑色発光小層42での発光が他の発光小層での発光より強く、緑色が強い光を放出する。赤色表示用発光素子(第3の発光素子)10cでは、発光小層の間に、中間層が配置されていない。従って、赤色表示用発光素子10cでは、赤色発光小層41での発光が他の発光小層での発光より強く、赤色が強い光を放出する。
このように、有機ELカラー表示装置100gでは、発光素子10c,20c,30cでは中間層の状態が異なるので、発光素子に応じて、発光層のうち強く発光する発光小層を異ならせることができ、赤色が強い光、緑色が強い光、青色が強い光を、異なる発光素子から放出させることができる。発光素子10c,20c,30cは、中間層の性質を除けば、類似した構造を有しており、中間層以外は同一の構造にすることもできる。発光素子10c,20c,30cから放出される光は、その光の波長に適したカラーフィルタCFR,CFG,CFBを透過させてもよい。例えば赤色が強い放出光に対して、赤色を透過させるカラーフィルタCFRを適用してもよい。この実施の形態では、放出される光の色が発光素子に応じて異なるので、すべての発光素子が同じ白色光を放出する場合に比べると、カラーフィルタの透過に伴うエネルギの損失を低減することができる。つまり光の利用効率を高めることができる。また、カラーフィルタを使用せずに、各発光素子から放出される光をそのまま利用することも考えられる。
なお、第8の実施の形態で、上記の最も強く発光する発光小層が維持される範囲で、他の中間層(正孔阻止性が弱い中間層)を配置してもよい。
<応用>
次に、本発明に係る有機EL表示装置を適用した電子機器について説明する。図19は、上記実施形態に係る有機EL表示装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての有機EL表示装置1と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
次に、本発明に係る有機EL表示装置を適用した電子機器について説明する。図19は、上記実施形態に係る有機EL表示装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての有機EL表示装置1と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
図20に、上記実施形態に係る有機EL表示装置を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての有機EL表示装置1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、有機EL表示装置1に表示される画面がスクロールされる。
図21に、上記実施形態に係る有機EL表示装置を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistant)を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての有機EL表示装置1を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機EL表示装置1に表示される。
本発明に係る有機EL表示装置が適用される電子機器としては、図19から図21に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。
10,10a,10b…赤色表示用発光素子(第2の発光素子)、10c…赤色表示用発光素子(第3の発光素子)、20…緑色表示用発光素子(第1の発光素子)、20c…緑色表示用発光素子(第2の発光素子)、30,30c…青色表示用発光素子(第1の発光素子)、41…赤色発光小層(第1の発光小層)、42…緑色発光小層(第2の発光小層)、43…青色発光小層(第2の発光小層)、50…基板、51…陽極、52…陰極、53…正孔注入層、54…正孔輸送層、55…電子注入層、56…電子輸送層、57,57a,58,157,157a,158,257,258,357,358…中間層、61…黄色発光小層(第1の発光小層)、62…青色発光小層(第2の発光小層)、100,100a,100b,100c,100d,100e,100f,100g…有機ELカラー表示装置。
Claims (10)
- 第1の発光素子と、
前記第1の発光素子とは放出光の色が異なる第2の発光素子とを少なくとも備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々が、
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層とを備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、積層された、発光強度のピークの波長が異なる複数の発光小層を有しており、
前記第1の発光素子では、前記発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性または電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層が配置されており、
前記第2の発光素子では、前記発光小層の間に、前記中間層が配置されていないことを特徴とする有機ELカラー表示装置。 - 前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陽極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、
前記第1の発光素子では、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ前記中間層が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の有機ELカラー表示装置。 - 前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陰極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、
前記第1の発光素子では、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ前記中間層が配置されていることを特徴とする請求項1に記載の有機ELカラー表示装置。 - 第1の発光素子と、
前記第1の発光素子とは放出光の色が異なる第2の発光素子とを少なくとも備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々が、
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層とを備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、積層された、発光強度のピークの波長が異なる複数の発光小層と、前記発光小層の間に配置された正孔輸送性かつ電子阻止性または電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層とを有しており、
前記第1の発光素子での前記中間層の電子阻止性または正孔阻止性が、前記第2の発光素子での前記中間層の電子阻止性または正孔阻止性よりも高いことを特徴とする有機ELカラー表示装置。 - 前記第1の発光素子での前記中間層の厚さが、前記第2の発光素子での前記中間層の厚さより大きいことを特徴とする請求項4に記載の有機ELカラー表示装置。
- 前記第1の発光素子での前記中間層の電子移動度または正孔移動度が、前記第2の発光素子での前記中間層の電子移動度または正孔移動度よりも低いことを特徴とする請求項4または請求項5に記載の有機ELカラー表示装置。
- 前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陽極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性を持つ前記中間層が配置されており、
前記第1の発光素子での前記中間層の電子阻止性が、前記第2の発光素子での前記中間層の電子阻止性よりも高いことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の有機ELカラー表示装置。 - 前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層は、第1の発光小層と第2の発光小層とを少なくとも有しており、前記第1の発光小層の発光強度のピークの波長は前記第2の発光小層の発光強度のピークの波長よりも長く、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子の各々における前記発光層では、最も前記陰極に近い方の発光小層として、前記第1の発光小層が配置されており、前記第1の発光小層と前記第2の発光小層の間に、電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ前記中間層が配置されており、
前記第1の発光素子での前記中間層の正孔阻止性が、前記第2の発光素子での前記中間層の正孔阻止性よりも高いことを特徴とする請求項4から請求項6のいずれか1項に記載の有機ELカラー表示装置。 - 第1の発光素子と、
前記第1の発光素子とは放出光の色が異なる第2の発光素子と、
前記第1の発光素子および前記第2の発光素子とは放出光の色が異なる第3の発光素子とを備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子の各々が、
陽極と、
陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置された発光層とを備え、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子の各々における前記発光層は、積層された、発光色が赤色の発光小層と発光色が緑色の発光小層と発光色が青色の発光小層とを有しており、発光色が緑色の前記発光小層が発光色が赤色の前記発光小層と発光色が青色の前記発光小層の間に配置されており、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子のうち少なくとも二つには、いずれかの発光小層の間に、正孔輸送性かつ電子阻止性または電子輸送性かつ正孔阻止性を持つ中間層が配置されており、
前記第1の発光素子と前記第2の発光素子と前記第3の発光素子では、中間層の状態が異なることを特徴とする有機ELカラー表示装置。 - 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の有機ELカラー表示装置を備える電子機器。
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---|---|---|---|
JP2007212641A JP2009048828A (ja) | 2007-08-17 | 2007-08-17 | 有機elカラー表示装置および電子機器 |
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JP2007212641A Withdrawn JP2009048828A (ja) | 2007-08-17 | 2007-08-17 | 有機elカラー表示装置および電子機器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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2007
- 2007-08-17 JP JP2007212641A patent/JP2009048828A/ja not_active Withdrawn
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