JP2010040523A - 有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 基板上に電極によって挟持された発光層を含む有機層が積層された複数の有機EL素子を有する有機EL表示装置において、基板の1画素分の発光領域には、基板上に夫々電極間距離の異なる第1有機EL素子と第2有機EL素子とが並置されている。更に、第3有機層は、同一膜厚であって、第1の有機層及び第2の有機層上の中間電極を介して連続して積層されている。
ここで、第3有機EL層の発光スペクトルのピーク波長は、第1有機EL層及び/又は第2有機EL層の発光スペクトルのピーク波長よりも長い構成となっている。
【選択図】 図2
Description
2L/λ+δ/2π=m (1)
(式中、Lは発光層の発光領域と反射電極の反射面との間の光学的距離、λは発光層からの発光スペクトルのピーク波長、δは、反射電極における位相シフト量δ、mは自然数である。)
前記式(1)は、文献Deppe J.Modern.Optics Vol 41,No2,p325(1994)
において、共振構造での有機ELの発光スペクトルの干渉強め合いの条件より導出されている。
λ1は、第1有機EL層13からの発光に関して強めたい波長である。L1は、その第1有機EL層13における発光領域から反射電極の反射面との間の光学的距離である。
λ2は、第2有機EL層14からの発光に関して強めたい波長である。L2は、その第2有機EL層14における発光領域から反射電極の反射面との間の光学的距離である。
λ3は、第3有機EL層16からの発光に関して強めたい波長である。L3及びL4は、同一発光色である第3有機EL層16と第4有機EL層17に対応した夫々のサブピクセルにおける発光領域から反射電極の反射面との間の光学的距離である。
λ1は、第1有機EL層13からの緑色発光のPLピーク波長530nmとし、λ2は第2有機EL層14からの赤色発光のPLピーク波長630nmとした。λ3は第3有機EL層16及び第4有機EL層17からの青色発光のPLピーク波長450nmとした。
基板上に、電極によって挟持された発光層を含む有機層からなる有機EL素子が積層された有機EL表示装置において、1つの画素の発光領域には、前記基板の上に第1有機層を含む第1有機EL素子と、第2有機層を含む第2有機EL素子とが並置されていると共に、前記第1有機層を挟持する電極間の距離と前記第2有機層を挟持する電極間の距離とは異なり、第3有機EL素子に含まれる第3有機層は、前記第1有機層及び前記第2有機層の上の中間電極を介して連続して、同一膜厚で積層されており、前記第3有機層の発光スペクトルのピーク波長は、前記第1有機層及び/又は前記第2有機層からの発光スペクトルのピーク波長よりも長い。
なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。また以下に説明する実施形態は、発明の一つの実施形態であって、これらに限定されるものではない。
本実施形態での有機EL表示装置は、図2にあるように1つの画素を2つのサブピクセル(副画素)で構成されており、1つのサブピクセルには異なる発光色を示す2つの有機EL層の夫々を、電極を挟んで積層している。
電極で挟まれた発光層を含む有機EL層は、有機EL素子であり、複数の有機EL素子が有機EL表示装置に配置されている。
なお、有機EL層(有機層)とは、発光層を含む有機材料からなり、単層型(発光層)、2層型(発光層/正孔注入層)のいずれを使用しても良い。更に、3層型(電子輸送層/発光層/正孔輸送層)、4層型(電子注入層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層)、5層型(電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層)のいずれを使用してもよい。
第1電極2a、2bの電極材料としては、光反射性の部材であることが好ましく、例えばCr、Al、Ag、Au、Pt等の材料からなることが好ましい。反射率が高い部材であるほど、光取り出し効率を向上できるからである。
また、反射機能を上記の光反射性部材によって確保し、電極としての機能を、前記光反射性部材上に形成したITO膜等の透明導電膜によって確保するような構成も第1電極2a、2bに含まれる。例えばAg反射膜にITO電極を積層した構成である。
第2電極5に使用する材料としてはITO、IZOといった透明導電膜やAl、Ag、Mgといった金属導電膜、もしくはそれらを積層したものが挙げられる。
なお、第2電極5に金属導電膜を10−20nm程度にした金属薄膜を利用した場合、第2電極5が半透過膜になるため、第1電極2a、2bと第2電極5に挟持された第1有機EL層3及び第2有機EL層4の共振効果が高まり好適である。更に、式(1)を満たすように、下側の第1有機EL層3を含む有機EL素子と第2有機EL層4を含む有機EL素子を構成させれば、共振効果が高まり好適である。すなわち、式で表すと式(2)、式(3)となる。
2L1/λ1+δ/2π=m (2)
(式中、Lは第1有機EL層3における発光層の発光領域と第1有機EL層3と基板1との間にある電極の反射面との間の光学的距離。λ1は第1有機層3における発光層からの発光スペクトルのピーク波長。δは有機EL層と基板1との間にある電極における位相シフト量δ、mは自然数である。)
2L2/λ2+δ/2π=m (2)
(式中、L2は第2有機EL層4における発光層の発光領域と、第2有機EL層4と基板1との間にある電極の反射面との間の光学的距離。λ2は第2有機EL層4における発光層からの発光スペクトルのピーク波長。δは、反射電極における位相シフト量δ。mは自然数である。)ここで、式(2)、(3)を満たすことにより、第1電極2aと第2電極5の電極間距離と、第1電極2bと第2電極5との電極間距離は異なることになる。
なお、電極、有機EL層の形成方法は従来公知の手段が使用できる。例えば有機EL層は蒸着や転写法等を使用することができ、電極は蒸着やスパッタ法等が使用できる。
特に、2つのサブピクセルに共通に形成された第3有機EL層6が、第1有機EL層3及び第2有機EL層4よりも光取り出し側に形成されると、サブピクセル間における色度差は大きくなる。
なお、このようにして形成された有機EL表示装置の各画素の回路を図3に示す。
また、駆動用TFT9a,9b,9cのソース領域は電源供給線13に接続される。駆動用TFT9a,9b,9cのドレイン領域は発光素子の一端の電極に接続される。例えば、図2における第1電極2a、2b、第3電極7に接続される。
またコンデンサ10a,10b,10cは電極のそれぞれが、駆動用TFT9a,9b,9cのゲート電極とGNDとに接続されるように形成されている。
比較例として、緑色(表中ではGと記す。GはGreenの略である。)と赤色(表中ではRと記す。RはRedの略である。)の発光からなる有機EL層の上部に、電極を隔てて青色(表中ではBと記す。BはBlueの略である。)の有機EL層を2つのサブピクセルに共通に形成した場合を挙げる。
比較例1は、実施形態1の赤色と青色の有機EL層の配置を入れ替えたものである。
比較例1における各色有機EL層の発光色度を示したのが表3である。
比較例1も実施形態1同様、2つのサブピクセルに共通に形成した青色の有機EL層の発光色度がサブピクセル間で異なる。具体的には、サブピクセル間での発光色度差はΔxyで0.123、Δu’v’で0.282となる。
本実施形態での有機EL表示装置では、図4に記載されているように1つの画素を2つのサブピクセルで構成されており、1つのサブピクセルには異なる発光色を示す2つのEL層が中間電極を挟んで積層されている。
比較例として、緑色(表中ではGと記す。GはGreenの略である。)と赤色(表中ではRと記す。RはRedの略である。)の発光からなる有機EL層の下部に電極を隔てて青色(表中ではBと記す。BはBlueの略である。)の有機EL層を2つのサブピクセルに共通に形成した場合を挙げる。
比較例2は本実施形態の赤色と青色の有機EL層の配置を入れ替えたものである。
比較例2における各色有機EL層の発光色度を示したのが表5である。2つのサブピクセルに共通に形成した青色の有機EL層の発光色度がサブピクセル間で異なる。具体的には、サブピクセル間での発光色度差はΔxyで0.017、Δu’v’で0.168となる。
2、2a、2b 第1電極(反射電極)
3 第1有機EL層
4 第2有機EL層
5 第2電極
6 第3有機EL層
7 第3電極
8 スイッチング用TFT
9 駆動用TFT
10 コンデンサ
11 ゲート信号
12 ソース信号線
13 電源供給線
Claims (7)
- 基板上に、電極によって挟持された少なくとも発光層を含む有機層からなる有機EL素子が積層された有機EL表示装置において、
1つの画素の発光領域には、前記基板の上に第1有機層を含む第1有機EL素子と、第2有機層を含む第2有機EL素子とが並置されていると共に、前記第1有機層を挟持する電極間の距離と前記第2有機層を挟持する電極間の距離とは異なり、
第3有機EL素子に含まれる第3有機層は、前記第1有機層及び前記第2有機層の上の中間電極を介して連続して、同一膜厚で積層されており、
前記第3有機層の発光スペクトルのピーク波長は、前記第1有機層及び/又は前記第2有機層からの発光スペクトルのピーク波長よりも長い。 - 前記第1有機層及び第2有機層と、前記第3有機層との間に配置される前記中間電極は、前記第1有機EL素子及び前記第2有機EL素子における上部電極であると共に、前記第3有機EL素子の下部電極でもあり、金属薄膜であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記第3有機層の発光色は、赤色であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 前記第3有機層の発光色は、緑色であることを特徴とする請求項1に記載の有機EL表示装置。
- 請求項1において、以下を満たすことを特徴とする有機EL表示装置。
前記第1有機EL素子において、式(1)を満たす。
2L1/λ1+δ/2π=m (1)
(式中、L1は前記第1有機層における発光層の発光領域と前記第1有機層と前記基板との間にある前記電極の反射面との間の光学的距離、λ1は前記第1有機層における発光層からの発光スペクトルのピーク波長、δは前記第1有機層と前記基板との間にある前記電極における位相シフト量δ、mは自然数である。)
前記第2有機EL素子において、式(2)を満たす。
2L2/λ2+δ/2π=m (2)
(式中、L2は前記第2有機層における発光層の発光領域と、前記第2有機層と前記基板との間にある前記電極の反射面との間の光学的距離、λ2は前記第2有機層における発光層からの発光スペクトルのピーク波長、δは、前記第2有機層と前記基板との間にある前記電極における位相シフト量δ、mは自然数である。) - 基板上に、電極によって挟持された少なくとも発光層を含む有機層からなる有機EL素子が積層された有機EL表示装置において、
少なくとも1つの画素の発光領域において、前記基板の上に、連続して、かつ同一膜厚で第1有機EL素子を構成する第1有機層が形成されており、
前記第1有機層の上に中間電極を介して第2有機層を含む第2有機EL素子と、第3有機層を含む第3有機EL素子とが並置されており、
前記第2有機EL素子の電極間距離と前記第3有機EL素子の電極間距離は異なり、
前記第1有機層の発光スペクトルのピーク波長は、前記第2有機層及び/又は前記第3有機層からの発光スペクトルのピーク波長よりも短い。 - 前記第1有機EL素子及び前記第2有機EL素子における上部電極は、銀を含むことを特徴とする有機EL表示装置である。
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