JP2011141965A - 有機el素子および表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 効率と色純度が良好な積層型の有機EL素子を提供する。
【解決手段】 基板10上に、順に形成されている、第1の電極20と、第1の発光層を含む第1の有機化合物層30と、金属層40と、第2の発光層を含む第2の有機化合物層50と、第2の電極70と、を有し、第1の発光層と第2の発光層とは異なる色を発光する有機EL素子であって、前記金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の電極20にある第1の反射面との間の第1の光路長が、第1の発光層で発光した光を強める光路長であり、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の電極70にある第2の反射面との間の第2の光路長が、第1の発光層で発して金属層40で反射される光を強める光路長である。
【選択図】 図1
【解決手段】 基板10上に、順に形成されている、第1の電極20と、第1の発光層を含む第1の有機化合物層30と、金属層40と、第2の発光層を含む第2の有機化合物層50と、第2の電極70と、を有し、第1の発光層と第2の発光層とは異なる色を発光する有機EL素子であって、前記金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の電極20にある第1の反射面との間の第1の光路長が、第1の発光層で発光した光を強める光路長であり、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の電極70にある第2の反射面との間の第2の光路長が、第1の発光層で発して金属層40で反射される光を強める光路長である。
【選択図】 図1
Description
本発明は積層型の有機EL素子、およびそれを用いた表示装置に関するものである。
近年、有機EL素子の開発が進められているが、ディスプレイの信頼性向上のためには、さらなる耐久性の改善が必要である。特許文献1には、有機EL素子を積層して1画素あたりの開口率を向上させ、駆動電流密度を低減し、有機EL素子の耐久を改善することが提案されている。しかしながら、上記技術において、有機EL素子を単に積層させるだけでは発光効率と色純度を保つための光学設計がされず、発光効率や色純度の低下などパネル特性に問題が生じる。
本発明は、発光効率と色純度が良好な積層型の有機EL素子を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための手段として、基板上に、順に形成されている、第1の電極と、第1の発光層を含む第1の有機化合物層と、金属層と、第2の発光層を含む第2の有機化合物層と、第2の電極と、を有し、前記第1の発光層と前記第2の発光層とは異なる色を発光する有機EL素子であって、前記金属層と前記第1の有機化合物層との界面と前記第1の電極にある第1の反射面との間の第1の光路長が、前記第1の発光層で発光した光を強める光路長であり、前記金属層と前記第2の有機化合物層との界面と前記第2の電極にある前記第2の反射面との間の第2の光路長が、前記第1の発光層で発して前記金属層で反射される光を強める光路長であることを特徴とする。
本発明によれば、発光効率と色純度が良好な積層型の有機EL素子を提供することができる。
本発明は、積層型の有機EL素子(以下素子と記す)の効率と色純度を良好にするため、基板上に第1層目の有機EL素子と第2層目以降の有機EL素子との間に反射率の高い金属層を配置し、積層型素子を光学的に二分する。そして、1層目の第1の素子に第1の共振器を、2層目の第2の素子に第2の共振器を構成する。第1の共振器を、第1の素子からの光を多重干渉で強めるように構成し、第2の共振器を、第1の素子(第1の発光層)で発して金属層で反射される光を強めるように構成するものである。
(実施形態1)
以下、本発明の原理を構成例に基づいて説明する。図1(a)、(b)はそれぞれ、本発明の有機EL素子により構成されるフルカラー表示装置の概略平面図と概略断面図である。本実施形態の表示装置は、複数の画素を有しており、前記各画素Pは複数色(赤色(R)、緑色(G)、青色(B)など)を表示する副画素から構成されている。図1に示した有機EL表示装置の1画素Pは、例えば、Rを発光する素子とBを発光する素子が積層された有機EL素子からなる副画素P1と、Gを発光する素子とBを発光する素子が積層された有機EL素子からなる副画素P2とから構成されている。なお、図1(a)では、電源手段100は省略されている。
以下、本発明の原理を構成例に基づいて説明する。図1(a)、(b)はそれぞれ、本発明の有機EL素子により構成されるフルカラー表示装置の概略平面図と概略断面図である。本実施形態の表示装置は、複数の画素を有しており、前記各画素Pは複数色(赤色(R)、緑色(G)、青色(B)など)を表示する副画素から構成されている。図1に示した有機EL表示装置の1画素Pは、例えば、Rを発光する素子とBを発光する素子が積層された有機EL素子からなる副画素P1と、Gを発光する素子とBを発光する素子が積層された有機EL素子からなる副画素P2とから構成されている。なお、図1(a)では、電源手段100は省略されている。
本実施形態の積層型の有機EL素子は、図1(b)で示される構成である。基板10上に、金属からなる反射層21と酸化物導電層からなる透明導電層22とが積層された第1の電極20が形成されている。反射層21と透明導電層22との界面が第1の電極20にある第1の反射面となる。第1の電極20上には、第1の発光層を含む第1の有機化合物層30が形成されている。なお、第1の電極20が反射層21のみからなる構成の場合には、第1の反射面は、第1の電極20と第1の有機化合物層30との界面である。第1の有機化合物層30上には、金属層40が副画素ごとにパターニング形成される。そして、第1の電極20と第1の有機化合物層30と金属層40からなる第1の素子が構成される。
さらに、各副画素の金属層40の上には、第2の発光層を含む第2の有機化合物層50、第3の発光層を含む第3の有機化合物層60がそれぞれ形成される。第2の有機化合物層50、第3の有機化合物層60の上には、光取り出し電極となる第2の電極70が形成される。そして、金属層40と第2の有機化合物層50(第3の有機化合物層60)と第2の電極70とからなる第2の素子(第3の素子)が構成される。第2の電極70と空気との界面が、第2の電極70にある第2の反射面となる。また第2の電極70が、基板10側から金属薄膜と酸化物導電層とが積層された構成であってもよく、この場合には、金属薄膜と第2の有機化合物層50(第3の有機化合物層60)が第2の電極70にある第2の反射面となる。
以下では、副画素P1において説明する。本構成例では、第1の電極20と第2の電極70とは短絡され、電源手段100に接続されている。また、金属層40は共通電極となり、電源手段100に接続されている。この電源手段100は、画素(画素内の有機EL素子)の発光を制御するための制御手段である。共通電極である金属層40を0Vとし、短絡された第1の電極20と第2の電極70にVcを印加すると、第1の素子に順バイアス、第2の素子に逆バイアスが印加され、第1の素子だけが発光する。逆に、第1の電極20と第2の電極70に―Vcを印加すると、第1の素子に逆バイアス、第2の素子に順バイアスが印加され、第2の素子だけが発光する。つまり、金属層40を0Vとし、短絡された第1の電極20および第2の電極70に、Vcと−Vcを交互に印加することにより、第1の素子と第2の素子を交互に発光させることができる。なお、副画素P2においても同様に、第1の発光層、第3の発光層を交互に発光させることができる。
本発明の有機EL素子では、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50との間に金属層40が配置され、光学的に概ね2つの部分に分割されている。そして、図2(a)に示すように、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と、第1の反射面との間で第1の共振器が構成され、第2の反射面と金属層40と第2の有機化合物層50との界面との間で第2の共振器が構成されている。第1の共振器は、第1の発光層31を含み、第2の共振器は、第2の発光層51を含む。
ここで、反射層21は70%以上の大きい反射率を持つAl合金やAg合金などの金属を用いることができる。第2の共振器を構成する第2の反射面は、全ての発光層に対して光取り出し側に配置されるため、入射した光の大部分を透過し、一部を反射しなければならない。例えば、第2の電極70としては、高屈折率層(透明導電層、SiNxなど)と低屈折率層(空気、SiO2、樹脂など)との積層構成でもよい。特に、第2の電極70は、Ag合金薄膜やMg合金薄膜などの金属薄膜、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO(登録商標))の酸化物導電層などが好ましい。したがって、第1の反射面の方が、第2の反射面より大きい反射率を有する。さらに、金属層40と第1の有機化合物層30との界面、金属層40と第2の有機化合物層50との界面での反射率はほぼ等しいので、第1の共振器は第2の共振器よりも多重干渉によって共振部内にある発光層の光をより強めることが可能である。よって、本発明では、他の発光色に比べ、特に効率、色純度の改善が必要な発光色を第1の発光層に配置することが望ましい。本構成例では、R、Gと比較して、特にBは、一般的に効率あるいは色純度を改善する必要があるため、第1の発光層としてBを発光する発光層を配置するのが好ましい。
本発明では、第1の共振器は、第1の発光層で発光する光を多重干渉により強めるように構成されている。また、第2の共振器は、第1の発光層で発光し第2の電極に向かう光に対して、金属層40(金属層40と第2の有機化合物層50との界面)での反射率を多重干渉により強めるように構成されている。これにより、後述するように、色毎に独立した従来の単層型有機EL素子と同様に、積層型有機EL素子においても良好な発光効率と色純度を得ることが可能となる。
以下では、より詳しく本発明を説明する。本実施形態の表示装置に用いる有機EL素子は、図2(a)に示すように第1の発光層31と第2の発光層51との間に、金属層40が形成されている。このため、1層目の第1の素子に第1の共振器が構成され、2層目の第2の素子に第2の共振器が構成される。つまり、干渉を4つの膜厚パラメータにより調整することが可能となる。パラメータのうち2つは、第1の発光層31を含む、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の反射面との間の距離d1、および第1の反射面と第1の発光層31との間の距離l1である。また、残りの2つは、第2の発光層51を含む、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の距離d2、および、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の発光層51との間の距離l2である。
ただし、これら4つのパラメータのうち、d1とd2は完全に独立なパラメータではなく、互いの共振器に影響を与える。上述したように、本発明の構成では、第1の共振器の方が第2の共振器よりも多重干渉の影響が大きく、多重干渉の強め合い条件を満たす場合は発光効率や色純度をより向上しやすい。その反面、多重干渉の強め合い条件からはずれた場合(特に、多重干渉の弱め合い条件となった場合)は、第1の共振器の方が第2の共振器よりも効率が低下してしまう。そこで、本発明では、第1の共振器をより強める条件を優先して選択する。
以下、図2(a)に示すように、第1の反射面の複素反射係数をr1=|r1|exp(iφ1)、第2の反射面の複素反射係数をr2=|r2|exp(iφ2)とする。また、金属層40と第1の有機化合物層30との界面において光が反射する場合の複素反射係数をr+=|r+|exp(iφ+)とする。さらに、金属層40と第2の有機化合物層50との界面において光が反射する場合の複素反射係数をr−=|r−|exp(iφ−)とする。なお、φ1は第1の反射面における位相シフト量、φ2は第2の反射面における位相シフト量である。また、φ+は金属層40と第1の有機化合物層30との界面において光が反射する際の位相シフト量、φ−は金属層40と第2の有機化合物層50との界面において光が反射する際の位相シフト量である。
<第1の共振器>
まず、第1の共振器を構成する、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の反射面との間の光路長(第1の光路長)は、第1の発光層31で発光した光を多重干渉により強め合うような光路長に設定される。第1の共振器における多重干渉の概念図が図2(b)に示されている。ここで、第2の共振器に、第1の共振器から光が入射して反射する場合の複素反射係数をr2C=|r2C|exp(iφ2C)とする。
まず、第1の共振器を構成する、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の反射面との間の光路長(第1の光路長)は、第1の発光層31で発光した光を多重干渉により強め合うような光路長に設定される。第1の共振器における多重干渉の概念図が図2(b)に示されている。ここで、第2の共振器に、第1の共振器から光が入射して反射する場合の複素反射係数をr2C=|r2C|exp(iφ2C)とする。
次に、第1の素子の外部に取り出される光のスペクトルの最大ピーク波長をλ1とする。また、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の反射面との間の距離をd1、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の反射面との間にある全ての層の平均屈折率をn1とする。また、図2(b)で第1の発光層31の発光点32から第1の反射面までの距離をl1、第1の発光層31の発光点32から第1の反射面までの平均屈折率をn’1とする。第1の共振器からの発光強度I1(λ1)は、数1の右辺に比例する。分母が多重干渉の寄与であり、分子が広角干渉の寄与である。
ここで、φ1は第1の反射面における位相シフト量、φ2Cは第2の共振器に第1の共振器から光が入射した場合の位相シフト量である。距離d1と平均屈折率n1は、第1の共振器を構成する第1の反射面から金属層の第1の有機化合物層30までにある各層iの厚さをd1i、屈折率をn1iとして、それぞれ、d1=Σd1i、n1=Σn1id1i/d1で表される。同様に、距離l1と平均屈折率n’1は、第1の反射面から第1の発光層31の発光点までにある各層iの厚さをl1i、屈折率をn1iとして、それぞれ、l1=Σl1i、n’1=Σn1il1i/l1で表される。
数1より、第1の共振器の多重干渉による強め合い条件(I1(λ1)を強める条件)は、整数をm1として、数2で表わされる。なお、n1d1は第1の光路長である。
さらに、数1より、第1の共振器の広角干渉による強め合い条件は、整数をm’1として、数3で表わされ、条件を満足することが望ましい。
<第2の共振器>
次に、第2の共振器を第1の共振器に対する複合的な1つの反射層としてみなす。この金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の光路長(第2の光路長)は、第1の共振器から第2の共振器へ入射し、金属層40で反射される光を第2の共振器によって強めるような光路長に設定されている。
次に、第2の共振器を第1の共振器に対する複合的な1つの反射層としてみなす。この金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の光路長(第2の光路長)は、第1の共振器から第2の共振器へ入射し、金属層40で反射される光を第2の共振器によって強めるような光路長に設定されている。
第1の素子の外部に取り出される光のスペクトルの最大ピーク波長をλ1とする。また、第2の共振器を構成する、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の距離をd2、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の全ての層の平均屈折率をn2とする。また、金属層40の波長λ1の光の吸収率をAとする。第2の共振器の複素反射係数r2C(λ1)は数4で与えられる。金属層40と第1の有機化合物層30との界面における複素反射係数r+に、第2の共振器の多重干渉の寄与が加わることがわかる。
ここで、φ2は第2の反射面における位相シフト量、φ−は金属層40と第2の有機化合物層50との界面に第2の共振器から光が入射した場合の位相シフト量である。これらの位相シフト量は、−πからπまでの値をとりうる。第2の反射面から金属層40と第2の有機化合物層50との界面までにある各層iの厚さをd2i、第2の反射面から金属層40と第2の有機化合物層50との界面までにある各層iの屈折率をn2iとする。すると、距離d2と平均屈折率n2は、それぞれ、d2=Σd2i、n2=Σn2id2i/d2で表される。
数4より、第1の共振器からの光が第2の共振器へ入射する光の反射率を多重干渉により強める条件は、整数をm2として数5で与えられる。なお、n2d2は第2の光路長である。
金属層40と第2の有機化合物層50との界面における、第1の発光層31からの光の反射率を第2の共振器によって大きくする数5の条件は、第2の共振器の内部で波長λ1の光が干渉の打ち消し合いを起こし、光の強度が弱められる条件と一致している。これは、波長λ1の光が第2の共振器の内部で、干渉打ち消し合いのため存在しにくくなり、その分、第2の共振器の外部に反射される割合が高くなるからである。
第1の共振器から第2の共振器へ入射する際の反射率が、多重干渉により大きくなるための数5の条件式を満たす場合、数4は概ね数6となり、φ2C=φ+の関係が成り立つ。つまり、第2の共振器に第1の共振器から光が入射した場合の位相シフト量と金属層40と第1の有機化合物層30との界面において光が反射する際の位相シフト量がそろい、金属層40での第1の発光層31が発する光(波長λ1)の反射光の強度は大きくなる。つまり、第1の発光層31が発する光に対する金属層40での反射率は増大される。
したがって、第1の発光層31で発光する光を第1の共振器で多重干渉により強め合うための数2の条件式は、数7となる。
図2(b)の構成例において、距離d1を一定とし、距離d2を変化させた場合に、第1の発光層31を含む1層目の素子が発光するスペクトルの最大ピーク波長λ1の光の放射輝度変化を図3(a)に実線のグラフで示す。また、第1の共振器から第2の共振器へ入射する波長λ1の光の反射率変化を図3(a)に破線のグラフで示す。距離d1は、波長λ1の光を干渉により強め合う条件である数7を満たすように設定されている。横軸は、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の光路長を波長λ1で規格化した値(2n2d2/λ1+(φ2+φ−)/2π)である。縦軸は、波長λ1(ここでは450nm)での放射輝度(実線)、波長λ1での第2の共振器の反射率(破線)を示している。
図3(a)のドット領域が、数5の条件を満たす領域である。数5を満たすドット領域で、周期的に第2の共振器の波長λ1での反射率が極大となり、それに伴い放射輝度も極大となることがわかる。つまり、第2の共振器が数5の条件を満たすように設定することで、第1の発光層31からの発光効率と色純度を良好に保つことができる。
次に、第1の共振器を第2の発光層51に対する複合的な1つの反射面とみなし、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の発光層51との間の光路長を、第2の発光層51で発光する光を広角干渉により強め合うように設定する。第2の発光層51からの光が、第1の共振器で反射され広角干渉が生じる概念図を図2(c)に示す。ここで、第1の共振器に、第2の共振器から波長λの光が入射し、反射する場合の複素反射係数をr1C=|r1C|exp(iφ1C)とする。
第2の素子の外部に取り出される光のスペクトルの最大ピーク波長をλ2とする。また、第2の共振器を構成する、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の距離をd2、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面との間の全ての層の平均屈折率をn2とする。また、図2(c)で第2の発光層51の発光点52から金属層40と第2の有機化合物層50との界面までの距離をl2、第2の発光層51の発光点52から金属層40と第2の有機化合物層50との界面までの平均屈折率をn’2とする。第2の共振器からの発光強度I2(λ2)は、数8の右辺に比例する。分母が多重干渉の寄与であり、分子が広角干渉の寄与である。
ここで、φ2は第2の反射面における位相シフト量、φ1Cは第1の共振器に第2の共振器から光が入射した場合の位相シフト量である。距離l2と平均屈折率n’2は、金属層40と第2の発光層51の発光点52までの間の各層iの厚さをl2i、屈折率をn2iとして、それぞれ、l2=Σl2i、n’2=Σn2il2i/l2で表される。
本発明では、第2の共振器の多重干渉条件に関しては、数5の条件により第1の発光層31からの光の反射率を高めるように既に規定されている。そのため、第2層目の有機EL素子は広角干渉により発光効率と色純度を良好に保つ必要がある。数8の右辺の分子より、広角干渉の効果を強めるには、以下2つの要素が必要である。
第1の要素は、広角干渉の強め合い条件を満たすことであり、その条件式は、数8の右辺の分子から、整数をm’2として、数9で表わされる。よって、数9を満たすことが望ましい。
第2の要素は、第1の共振器に第2の共振器の光が入射し反射する場合の複素反射係数の絶対値|r1C|が大きいことである。第2の発光層側からの波長λの光に対する複素反射係数r1C(λ)は、数10で与えられる。
数10から、第2の共振器からの光が第1の共振器へ入射する光の反射率を多重干渉の打ち消し合いにより弱まる条件は、第1の共振器の内部で光が多重干渉強め合いを起こす条件と一致していることがわかる。第1の共振器が第1の発光層31の波長λ1での多重干渉強め合いの数7の条件を満たす場合には、第1の共振器の反射率R=|r1C|2は第1の発光層31の波長λ1で概ね極小値となる。一方、第1の発光層31の波長λ1からはずれた波長では、多重干渉により反射率が高くなる。したがって、第1の発光層31と第2の発光層51が異なる発光色であれば、広角干渉により第2の発光層31からの発光効率と色純度も良好に保つことができる。
したがって、数5および数7を満たすように、膜厚d1及びd2を選ぶことで、発光効率と色純度が良好な積層型の有機EL素子が得られる。
ここで、第1の共振器が数7の条件を満たす場合に、第1の共振器に外部から光が入射する場合の反射率スペクトルの計算例を、横軸を入射波長、縦軸を反射率として図4に示す。第1の共振器の多重干渉効果により、第1の発光層31(B)の波長λ1(約460nm)付近で反射率が低下する一方、G(約510nm乃至550nm)やR(約600nm乃至640nm)の波長領域で、75%以上の高い反射率となることがわかる。
さらに、図2(c)の構成例において、距離d2を一定とし、距離d1を変化させた場合に、第1の発光層31を含む1層目の素子が発する光の最大ピーク波長λ1(460nm)の光の放射輝度変化を図3(b)に太字の実線で示す。また、第2の共振器から第1の共振器へ入射する波長460nmの光の反射率変化を細字の実線で、波長530nmでの反射率変化を細字の破線で、波長620nmでの反射率変化を細字の点線で示す。横軸は、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第1の反射面との間の光路長を波長λ1で規格化した値(2n1d1/λ1+(φ1+φ+)/2π)である。
図3(b)のドット領域が、数7の条件を満たす領域である。数7を満たすドット領域で、周期的に第1の発光層31からの放射輝度が極大となり、一方、第1の共振器のピーク波長λ1での反射率が極小となる。また、数7のm1=1の大部分の領域で、第1の共振器のGに対応する波長530nmでの反射率とRに対応する波長620nmでの反射率が共に75%以上の高い値となることがわかる。よって、図1の構成例で、副画素P1と副画素P2の1層目の素子がBを発光して共通の第1の共振器を有し、各副画素で2層目の素子がRとGをそれぞれ発光する場合に、m1=1とすることで、RGB全ての発光効率と色純度を良好に保つことができる。
本発明の有機発光素子に用いる基板10としては、特に限定するものではないが、金属、セラミックス、ガラス、石英等が用いられる。また、プラスティックシート等のフレキシブルシートを用いたフレキシブルな発光装置とすることも可能である。
反射層21としては、透明導電層22との界面における反射率が少なくとも50%以上、好ましくは、80%以上となる材料からなる層が望ましい。その条件を満たす材料としては、例えば、アルミニウム、銀、クロム等の金属や、それらの合金が挙げられる。また、反射層21が金属のような導電性部材で構成される必要はなく、誘電体多層膜ミラーのような絶縁性部材を反射層として用いることもできる。
透明導電層22としては、酸化物導電膜、具体的には、ITO,IZO等を用いることができる。なお、透明とは、可視光に対して70〜100%の透過率を有していることである。透明であることを満たす透明導電層22の条件としては、消衰係数のκが0.05以下、好ましくは、0.01以下となることが、透明導電層22での、発光層で発光した光の減衰を抑える観点でよい。
各有機化合物層としては、低分子材料で構成されても、高分子材料で構成されても、両者を用いて構成されてもよく、特に限定されるものではない。必要に応じてこれまで知られている材料を使用できる。また、有機化合物層は少なくとも発光層を有していればよく、必要に応じて、電荷輸送層、電荷注入層、電荷阻止層を有する構成であってもよい。
金属層40には、アルミニウム、銀、マグネシウム、カルシウム等の金属単体やそれらの合金を用いることができる。特に、銀とマグネシウムの合金(銀マグネシウム)は、電子の注入性と、発光の反射率の観点で好ましい。また、金属半透明層の膜厚は、10nm以上30nm以下の膜厚から選択すると、発光の一部が透過するため、発光の取り出し効率の観点で好ましい。
第2の電極70は、アルミニウム、銀、クロム等の金属や、それらの合金からなる金属薄膜や酸化物導電膜を用いることができる。さらに、第2の電極70は、金属薄膜と酸化物導電膜との2層構成であっても良い。
(実施形態2)
実施形態1では、2層積層の有機EL素子について説明してきたが、図5(a)に示すような3層(3層以上も同様である)の積層型有機EL素子にも本発明を適用することができる。図5(a)の構成例では、第1の有機化合物層30の上に第2の有機化合物層50とさらにその上に第3の有機化合物層60が副画素P1、P2ごとにパターニングされている。このとき、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50の間に、金属層40が形成されている。さらに、第2の有機化合物層50と第3の有機化合物層60の間に、酸化物導電層80が形成されている。ここで、副画素P1では金属層40と酸化物導電層80をコンタクトホール91によって短絡させて、第2の有機化合物層50を非発光としている。そして、副画素P2では、酸化物導電層80と第2の電極70とをコンタクトホール92によって短絡させて、第3の有機化合物層60を非発光としている。これにより、副画素P1は、第1の有機化合物層30と第3の有機化合物層60に含まれる発光層の発光する色が表示可能となり、副画素P2は、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50に含まれる発光層の発光する色が表示可能となる。
実施形態1では、2層積層の有機EL素子について説明してきたが、図5(a)に示すような3層(3層以上も同様である)の積層型有機EL素子にも本発明を適用することができる。図5(a)の構成例では、第1の有機化合物層30の上に第2の有機化合物層50とさらにその上に第3の有機化合物層60が副画素P1、P2ごとにパターニングされている。このとき、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50の間に、金属層40が形成されている。さらに、第2の有機化合物層50と第3の有機化合物層60の間に、酸化物導電層80が形成されている。ここで、副画素P1では金属層40と酸化物導電層80をコンタクトホール91によって短絡させて、第2の有機化合物層50を非発光としている。そして、副画素P2では、酸化物導電層80と第2の電極70とをコンタクトホール92によって短絡させて、第3の有機化合物層60を非発光としている。これにより、副画素P1は、第1の有機化合物層30と第3の有機化合物層60に含まれる発光層の発光する色が表示可能となり、副画素P2は、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50に含まれる発光層の発光する色が表示可能となる。
図5(a)の構成例でも、図1と同様に、金属層40と第1の有機化合物層30との界面と第1の反射面(反射層21と透明導電層22との界面)との間で第1の共振器が構成されている。さらに、金属層40と第2の有機化合物層50との界面と第2の反射面(第2の電極70と空気との界面)との間で第2の共振器が構成されている。第1の共振器は、数7の条件を、第2の共振器は数5の条件をそれぞれ満たすように調整される。さらに、第2の発光層から金属層40までの距離も、第2の発光層から取り出したい波長の光が広角干渉により強め合うよう設定している。つまり、数9を満たしている。
なお、本実施例では、第2の共振器構造に含まれる発光層のうち1層のみを発光させているが、すべての発光層を発光させる場合でも、同様の効果を得ることができる。
(実施形態3)
本発明は、図5(b)に示すように、色変換層と組み合わせても良い。図5(b)の構成例では、副画素P1、P2共通で、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50が金属層40をはさんで積層されている。また、光取り出し側にガラスや樹脂基板などの透明材料なる対向基板11が設けられている。さらに、第1の有機化合物層30、第2の有機化合物層50が、それぞれB、Gを発光する場合を考えた場合に、副画素P2では、光取り出し側に、GもしくはBまたはこれら両方を吸収し、Rを発光するR色変換層12が形成されている。さらに、R色変換層12より光取り出し側に、マゼンダ(M)カラーフィルター13が形成されている。なお、各有機化合物層、色変換層、カラーフィルターの組み合わせはこれに限られるわけではない。
本発明は、図5(b)に示すように、色変換層と組み合わせても良い。図5(b)の構成例では、副画素P1、P2共通で、第1の有機化合物層30と第2の有機化合物層50が金属層40をはさんで積層されている。また、光取り出し側にガラスや樹脂基板などの透明材料なる対向基板11が設けられている。さらに、第1の有機化合物層30、第2の有機化合物層50が、それぞれB、Gを発光する場合を考えた場合に、副画素P2では、光取り出し側に、GもしくはBまたはこれら両方を吸収し、Rを発光するR色変換層12が形成されている。さらに、R色変換層12より光取り出し側に、マゼンダ(M)カラーフィルター13が形成されている。なお、各有機化合物層、色変換層、カラーフィルターの組み合わせはこれに限られるわけではない。
(実施形態4)
さらに、本発明は、図5(c)に示すように、第1の発光層を含む第1の有機化合物層30と第2の発光層を含む第2の有機化合物層50との間に電荷生成層が形成されたタンデム型(マルチフォトン型)の有機EL素子にも実施可能である。図5(c)では、金属層の下部に電子注入層を、上部にホール注入層を形成することで、それらからなる電荷生成層41が形成される。図5(c)の構成例では、Bを発光する第1の有機化合物層30と黄色(Y)を発光する第2の有機化合物層50を積層し、白色(W)を発光する有機EL素子を構成し、光取り出し側に、R、G、Bのカラーフィルター(14,15,16)を配置する。この構成により、フルカラーの表示装置を構成する。
さらに、本発明は、図5(c)に示すように、第1の発光層を含む第1の有機化合物層30と第2の発光層を含む第2の有機化合物層50との間に電荷生成層が形成されたタンデム型(マルチフォトン型)の有機EL素子にも実施可能である。図5(c)では、金属層の下部に電子注入層を、上部にホール注入層を形成することで、それらからなる電荷生成層41が形成される。図5(c)の構成例では、Bを発光する第1の有機化合物層30と黄色(Y)を発光する第2の有機化合物層50を積層し、白色(W)を発光する有機EL素子を構成し、光取り出し側に、R、G、Bのカラーフィルター(14,15,16)を配置する。この構成により、フルカラーの表示装置を構成する。
以上、これまでは基板側とは反対側から光を取り出すトップエミッション構成で説明してきたが、基板側から光を取り出すボトムエミッション構成においても本発明の実施は可能である。
以下、本発明にかかる実施例、参考例、および比較例の構成および製造方法の詳細を説明するが、本発明はこれら実施例によって何ら限定されるものではない。
<実施例1>
図1に示す2層積層型の有機EL素子により構成されるフルカラー有機EL表示装置の作製方法を以下に示す。
図1に示す2層積層型の有機EL素子により構成されるフルカラー有機EL表示装置の作製方法を以下に示す。
まず、支持体としてのガラス基板上に、不図示の低温ポリシリコンからなるTFT駆動回路を形成し、その上に不図示のアクリル樹脂からなる平坦化層を形成して基板10とする。基板10上に、反射層21として、スパッタリングによりAl合金を約150nmの膜厚で形成する。Al合金からなる反射層21は、可視光の波長域(λ=380nm乃至780nm)で75%以上の高い分光反射率を有する。Al合金以外にも、高い分光反射率を有する金属であるAg合金などを用いることができる。反射層21上に、透明導電層22としてスパッタリングによりIZOを20nmの膜厚で形成して、パターニングを行い、第1の電極20を形成する。ここで、反射層21と透明導電層22との界面が第1の反射面となる。
さらに、酸化窒化珪素(SiNxOy)の隔壁(不図示)を全面に形成した後、副画素となるEL発光領域を規定する開口部をエッチングによりパターニング形成する。
これをイソプロピルアルコール(IPA)で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥する。その後、UV/オゾン洗浄してからBを発光する第1の有機化合物層30を真空蒸着により形成する。
まず、下記構造式で示される化合物[I]を、2つの副画素に跨って共通にホール輸送層として115nmの膜厚で形成する。この際の真空度は1×10−4Pa、蒸着レートは、0.2nm/secである。
次に、2つの副画素で共通に発光層を形成する。発光層としては、ホストとして上記に示す化合物[II]と発光性化合物[III]とを共蒸着して30nmの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は1×10−4Pa、成膜速度は0.2nm/secである。
さらに、電子輸送層として、1,10‐Bathophenanthroline(以下、BPhenと記す)を真空蒸着法にて20nmの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は1×10−4Pa、成膜速度は0.2nm/secである。次に、電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)し、20nmの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は3×10−4Pa、成膜速度は0.2nm/secである。
次に、TFTと共通電極となる金属層40とを電気的に接続させるために、第1の有機化合物層30に、コンタクトホール(不図示)を形成する。形成方法としては、レーザー加工が望ましく、YAGレーザー(SHG、THG含む)、エキシマレーザーなど一般に薄膜加工に使用するものを用いることが可能である。これらのレーザー光を数μm径に絞って照射したり、面状光源にしてコンタクトホール形成部分だけ光が透過するマスクを介して照射して、第1の有機化合物層30に所定のパターンを形成する。コンタクトホールの径としては、2μm〜15μmが好ましい。ここでは、YAGレーザーを用いて5μm径のコンタクトホールを形成する。
次に、シャドーマスクを用いた真空蒸着法にて、副画素ごとに金属層40として、Agを15nmの膜厚で形成する。
さらに、金属層40上に、Rを発光する第2の有機化合物層50と、Gを発光する第3の有機化合物層60を形成する。上記に示す化合物[I]を、シャドーマスクを用いて、副画素P1の領域に、ホール輸送層として75nmの膜厚で、副画素P2の領域に、ホール輸送層として175nmの膜厚で形成する。
次に、発光層として、シャドーマスクを用いて、副画素P1、副画素P2それぞれのRとGを発光する発光層を形成する。副画素P1のRを発光する発光層としては、ホストとして4,4’‐Bis(N‐carbazole)biphenyl(以下、CBPと記す)を用いる。そして、燐光発光性化合物Bis[2‐(2’‐benzothienyl)pyridinato‐N,C3](acetylacetonato)Iridium(以下、Btp2Ir(acac)と記す)と共蒸着して30nmの膜厚で形成する。副画素P2のGを発光する発光層としては、ホストとしてtris‐(8‐hydroxyquinoline)Aluminum(以下、Alq3と記す)を用いる。そして、発光性化合物3‐(2’‐Benzothiazolyl)‐7‐N,N‐diethylaminocoumarin(以下、クマリン6と記す)と共蒸着して30nmの膜厚で形成する。蒸着時の真空度は1×10−4Pa、成膜速度は0.2nm/secである。
さらに、電子輸送層として、副画素P1,P2で共通にBPhenを真空蒸着法にて20nmの膜厚で形成する。続いて、副画素P1,P2で共通に電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)した膜を40nm形成する。そして、第2の電極70として、スパッタリングによりIZOを50nmの膜厚で形成する。ここでは、第2の電極70と空気との界面が、第2の反射面となる。
さらに、発光装置の周辺部に吸湿剤を配置し、エッチングされたキャップガラスをUV硬化性接着剤で接着して封止することにより、本発明の2層積層型の有機EL素子からなる有機EL表示装置を得る。
本実施例の副画素P1において、数7の中央の式を計算した値は1.03であり、数5の中央の式を計算した値は1.59である。つまり、それぞれの共振器の光路長は、正の整数m1=1、m2=1に対応した光路長の構成となっている。また、λ1は460nmとしている。
また、本実施例の副画素P2において、数5の中央の式を計算した値は2.43である。つまり、副画素P2における第2の共振器の光路長は、正の整数m2=2に対応した光路長の構成となっている。
以上示したように、数7および数5を満たすように形成された2層積層型の有機EL素子からなるフルカラー有機EL表示装置のパネル特性は、表1の実施例1の結果の通り、比較例に較べて優れた消費電力およびGamutを示す。
<比較例1>
本比較例の画素構成は、実施例1の画素構成において、共通電極として金属層40が、膜厚30nmのIZOとなった構成である。
本比較例の画素構成は、実施例1の画素構成において、共通電極として金属層40が、膜厚30nmのIZOとなった構成である。
比較例1におけるR、G、Bの各副画素の発光効率[cd/A]、CIE色度(x,y)、消費電力比、Gamutの評価値を表1に示す。消費電力は、本比較例の値を基準としている。また、Gamutは、NTSC100%を基準としている。
<比較例2>
第2の共振器の光路長が、数5の条件を満たさない場合の積層型有機EL素子からなる有機EL表示装置の作製方法について説明する。具体的には、本比較例の画素構成は、2層目の有機EL素子の電子注入層の膜厚が120nmである点のみが、実施例1と異なる。
第2の共振器の光路長が、数5の条件を満たさない場合の積層型有機EL素子からなる有機EL表示装置の作製方法について説明する。具体的には、本比較例の画素構成は、2層目の有機EL素子の電子注入層の膜厚が120nmである点のみが、実施例1と異なる。
本比較例の副画素P1において、数5の中央の式は2.2である。また、本実施例の副画素P2において、数5の中央は3.06である。
比較例2におけるR、G、Bの各副画素の発光効率[cd/A]、CIE色度(x,y)、消費電力比、Gamutの評価値を表1に示す。消費電力は、比較例1の値を基準とし相対値で示している。また、Gamutは、NTSC100%を基準としているまた、Gamutは、NTSC100%を基準としている。
比較例1では、有機EL素子を単純に2層に積層することで、干渉を調整するための膜厚パラメータが減少してしまうため、参考例に対して消費電力とGamutの性能が低下してしまう。また、数5の条件を満たさない比較例2では、比較例1よりも消費電力とGamutの性能がさらに低下してしまう。
それに対して、本発明の実施例1では、消費電力とGamutが比較例1よりも優れ、参考例と同等である。つまり、効率と色純度が良好な積層型有機EL素子を実現することができる。
<実施例2>
図5(a)に示した3層積層型の有機EL素子から構成されるフルカラー有機EL表示装置の作成方法について説明する。
図5(a)に示した3層積層型の有機EL素子から構成されるフルカラー有機EL表示装置の作成方法について説明する。
1層目のBを発光する第1の有機化合物層30から金属層40の形成までは、実施例1と同様である。次に、2層目のGを発光する第2の有機化合物層50を形成する。上記に示した化合物[I]を、両副画素で共通にホール輸送層として20nmの膜厚で形成する。次に、発光層として、ホストとしてAlq3と発光性化合物クマリン6とを共蒸着して30nmの膜厚で発光層を形成する。さらに、電子輸送層として、BPhenを真空蒸着法にて20nmの膜厚で形成する。次に、電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)し、30nmの膜厚で形成する。ここで、副画素P1領域内の第2の有機化合物層50に、金属層40と後に形成する酸化インジウム亜鉛からなる酸化物導電層80とを短絡するためのコンタクトホールを、レーザー加工により形成する。さらに、酸化物導電層80として、スパッタリングによりIZOを50nmの膜厚で形成した後、レーザー加工により酸化物導電層80を副画素P1の領域と副画素P2の領域とにパターニングする。
次に、3層目のRを発光する第3の有機化合物層60を形成する。上記に示した化合物[I]を、両副画素共通のホール輸送層として80nmの膜厚で形成する。次に、発光層として、ホストとしてCBPと、Btp2Ir(acac)とを共蒸着して30nmの膜厚で形成する。さらに、電子輸送層として、BPhenを真空蒸着法にて20nmの膜厚で形成する。次に、電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)して、20nmの膜厚で形成する。ここで、副画素P2側の第3の有機化合物層60に、後に形成する第2の電極70と酸化物導電層80を短絡するためのコンタクトホールを、レーザー加工により形成する。さらに、第2の電極70として、スパッタリングによりIZOを30nmの膜厚に形成する。ここでは、透明な第2の電極70と空気との界面が第2の反射面となる。
さらに、発光装置の周辺部に吸湿剤を配置し、エッチングされたキャップガラスをUV硬化性接着剤で接着して封止することにより、本発明の3層積層型の有機EL素子からなる有機EL表示装置を得る。
本実施例で、数7の中央の式は1.03であり、数5の中央の式を計算した値は2.51である。つまり、数7、数5において、共振器の光路長は、正の整数m1=1、m2=2に対応した光路長となっている。また、λ1は460nmで計算している。
以上のように、数7および数5を満たすよう形成された3層積層型の有機EL素子からなる有機EL表示装置のパネル特性は、表1の実施例2の結果の通り、比較例に較べて同等以上の消費電力およびGamutを示す。
<実施例3>
図5(b)に示した、2層積層型の有機EL表示素子からなり、かつ、色変換層を有するフルカラー有機EL表示装置の作製方法について説明する。
図5(b)に示した、2層積層型の有機EL表示素子からなり、かつ、色変換層を有するフルカラー有機EL表示装置の作製方法について説明する。
1層目のBを発光する第1の有機化合物層30から金属層40の形成までは、実施例1と同様である。次に、2層目のGを発光する第2の有機化合物層50を形成する。上記で示したように化合物[I]を、両副画素で共通のGール輸送層として175nmの膜厚で形成する。次に、発光層として、ホスト材料CBPと燐光発光性化合物fac‐Tris(2‐(2‐pyridinyl)phenyl)Iridium(以下、Ir(ppy)3と記す)(重量比92:8)とを共蒸着により30nmの膜厚で形成する。
さらに、電子輸送層として、BPhenを真空蒸着法にて20nmの膜厚で形成し、電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)して40nmの膜厚で形成する。第2の電極70として、スパッタリングによりIZOを50nmの膜厚で形成する。その後、保護層(不図示)として、窒化酸化シリコンを5000nm成膜する。ここでは、第2の電極70と保護層との界面が第2の反射面となる。
最後に、保護層の上に色変換層であるカラーフィルター基板を、エポキシ樹脂等の透明な接着剤(不図示)を用いて配置する。カラーフィルター基板は、対向基板11の副画素P2に対応する位置でかつ、素子と対向する位置に、マゼンダ(M)カラーフィルター13とGを吸収してRを発光するR色変換層12がフォトリソプロセスによりパターニングして形成されている。さらに、対向基板11の、副画素の間に対応する位置には、ブラックマトリックス(遮光部材、不図示)がパターニングされている。R色変換層は、Gを吸収するものだけでなく、BやGとB両方を吸収し、Rを発光するものでも良い。
以上により、本発明の一実施例である、色変換層を有する2層積層型の有機EL素子からなる有機EL表示装置を得る。本実施例の場合、シャドーマスクによる有機化合物層の高精細な塗り分けプロセスを省くことが可能となり、製造コストやタクトタイムの点で有効である。
表1に、実施例3における各RGB副画素の発光効率[cd/A]、CIE色度(x,y)、消費電力比、Gamutの評価値を示す。消費電力は、比較例1の値を基準とし相対値で示す。また、Gamutは、NTSC100%を基準としている。
本実施例において、数7の中央の式は0.99であり、数5の中央の式は2.59である。つまり、共振器の光路長は数7,数5における正の整数m1=1、m2=2に対応した光路長の構成となっている。また、λ1は460nmで計算している。
また、このようにして得られる有機EL表示装置のパネル特性を表1に示す。以上、数7および数5を満たすように形成された2層積層型の有機EL素子からなり、さらに色変換層を設けたフルカラー有機EL表示装置のパネル特性は、表1の通り、良好な消費電力およびGamutを示す。
<参考例>
従来の色毎に独立した単層型有機EL素子の作製方法について説明する。1つの画素はR、G、Bの3つの副画素(P1、P2、P3とする)から構成されている。
従来の色毎に独立した単層型有機EL素子の作製方法について説明する。1つの画素はR、G、Bの3つの副画素(P1、P2、P3とする)から構成されている。
隔壁の作製までは、実施例4と同様である。これをイソプロピルアルコール(IPA)で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥する。その後、UV/オゾン洗浄してからR、G、Bそれぞれの有機化合物層を真空蒸着により形成する。
まず、化合物[I]を、シャドーマスクを用いて各副画素に、P1、P2、P3それぞれにホール輸送層として膜厚195nm、120nm、60nmで形成する。
次に、発光層として、シャドーマスクを用いて、副画素P1、P2、P3にそれぞれ、R発光層、G発光層、B発光層を形成する。R発光層としては、ホストとしてCBPと、燐光発光性化合物Btp2Ir(acac)とを共蒸着して30nmの膜厚で形成する。G発光層としては、ホストAlq3と、発光性化合物クマリン6とを共蒸着して30nmの膜厚で形成する。B発光層としては、ホストとして化合物[II]と発光性化合物[III]とを共蒸着して30nmの膜厚で形成する。
さらに、共通の電子輸送層として、BPhenを真空蒸着法にて20nmの膜厚で一括形成する。次に、共通の電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)し、60nmの膜厚で一括形成する。その後、第2の電極として、スパッタリングによりIZOを30nmの膜厚で形成する。
最後に、発光装置の周辺部に吸湿剤を配置し、エッチングされたキャップガラスをUV硬化性樹脂で接着して封止することにより、3つの独立したRGB有機EL素子からなる通常の有機EL表示装置を得る。
また、参考例におけるR、G、Bの各副画素の発光効率[cd/A]、CIE色度(x,y)、消費電力比、Gamutの評価値を表1に示す。消費電力は、比較例1の値を基準とし相対値で示している。また、Gamutは、NTSC100%を基準としている。
<実施例4>
図5(c)に示す電荷生成層を有する2層タンデム型の有機EL素子により構成されるフルカラー有機EL表示装置の作製方法を以下に示す。本実施例では、画素は3つの副画素P1、P2、P3から構成されている。
図5(c)に示す電荷生成層を有する2層タンデム型の有機EL素子により構成されるフルカラー有機EL表示装置の作製方法を以下に示す。本実施例では、画素は3つの副画素P1、P2、P3から構成されている。
まず、支持体としてのガラス基板上に、従来の方法により低温ポリシリコンからなるTFT駆動回路を形成し、その上にアクリル樹脂からなる平坦化層を形成して基板10とする。基板10上に、反射層としてとして、スパッタリングによりAl合金を約150nmの膜厚で形成する。次に、スパッタリングによりIZOを20nmの膜厚で形成して、副画素単位にパターニングをし、第1の電極20を形成する。さらに、酸化窒化珪素(SiNxOy)の隔壁(不図示)を320nmの膜厚で形成した後、各副画素P1、P2、P3の発光領域となる開口部をエッチングする。
隔壁までが形成された基板上に、1層目のホール輸送層から電子輸送層までは、実施例1と同様に形成される。さらに、1層目の電子輸送層の上部に、電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)し、20nmの膜厚で形成する。次に、副画素共通の金属層40として、Agを真空蒸着法にて15nmの膜厚で形成する。さらに、その上に、ホール注入層として、三酸化モリブデンMoO3を5nmの膜厚で形成する。電子注入層、金属層40、ホール注入層のこれら3層が、電荷生成層として機能する。また、ホール輸送層から電子輸送層までが第1の有機化合物層30に当たる。
電荷生成層上に、上記で示した化合物[I]を、第2層目のホール輸送層として175nmの膜厚で形成する。次に、2層からなる黄(Y)を発光する発光層を形成する。まず、CBPとIr(ppy)3とを共蒸着により30nmの膜厚に形成し、加えて、CBPと、Btp2Ir(acac)とを共蒸着して15nmの膜厚で形成する。
さらに、電子輸送層として、BPhenを真空蒸着法にて20nmの膜厚で形成する。次に、電子注入層として、BPhenとCs2CO3とを共蒸着(重量比90:10)し、20nmの膜厚で形成する。さらに、第2の電極70として、スパッタリングによりIZOを60nmの膜厚で形成する。その後、保護層(不図示)として、窒化酸化シリコンを5000nm成膜する。ここでは、第2の電極70と保護層との界面が第2の反射面となる。
最後に、カラーフィルターが形成された対向基板を保護膜の上にエポキシ樹脂等の透明な接着剤を用いて配置する。対向基板には副画素P1、P2、P3それぞれに対応する位置にRカラーフィルター、Gカラーフィルター、Bカラーフィルターがパターニングされている。さらに、両副画素の間に対応する位置にブラックマトリックス(遮光部材、不図示)がパターニングされている。
以上により、本発明の2層タンデム型の有機EL素子からなる有機EL表示装置を得る。
以上により、本発明の2層タンデム型の有機EL素子からなる有機EL表示装置を得る。
本実施例において、数7の中央の式を計算した値は1.03であり、数5の中央の式は2.45である。共振器構造の光路長は、数7、数5における正の整数m1=1、m2=2に対応した光路長の構成となっている。また、λ1は460nmで計算している。
また、本実施例におけるR、G、Bの各副画素の発光効率[cd/A]、CIE色度(x,y)、消費電力比、Gamutの評価値を表2に示す。消費電力は、比較例1の値を基準とし相対値で示している。また、Gamutは、NTSC100%を基準としている。
以上のように、数1および数2を満たすよう形成された積層型の有機EL素子からなり、さらに電荷発生層およびカラーフィルターを有する有機EL表示装置のパネル特性は、表3の通り、良好な消費電力およびGamutを示す。
10 基板
20 第1の電極
30 第1の有機化合物層
40 金属層
50 第2の有機化合物層
70 第2の電極
20 第1の電極
30 第1の有機化合物層
40 金属層
50 第2の有機化合物層
70 第2の電極
Claims (4)
- 基板上に、順に形成されている、第1の電極と、第1の発光層を含む第1の有機化合物層と、金属層と、第2の発光層を含む第2の有機化合物層と、第2の電極と、を有し、
前記第1の発光層と前記第2の発光層とは異なる色を発光する有機EL素子であって、
前記金属層と前記第1の有機化合物層との界面と前記第1の電極にある第1の反射面との間の第1の光路長が、前記第1の発光層で発する光を強める光路長であり、
前記金属層と前記第2の有機化合物層との界面と前記第2の電極にある前記第2の反射面との間の第2の光路長が、前記第1の発光層で発して前記金属層で反射される光を強める光路長であることを特徴とする有機EL素子。 - 有機EL素子を有する複数の画素と、前記画素の発光を制御する制御手段と、を有する表示装置であって、
前記画素が請求項1乃至3のいずれか1項に記載の有機EL素子を有することを特徴とする表示装置。
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JP2010000698A JP2011141965A (ja) | 2010-01-05 | 2010-01-05 | 有機el素子および表示装置 |
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-
2010
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