JP2012018939A - Light-emitting element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technology capable of suppressing brightness variations of a light-emitting element having a resonator structure even if, for example, a film thickness is deviated from a design value and a resonator's optical path length increases or decreases.SOLUTION: A light-emitting element comprises: a first reflection member, a second reflection member; a light-emitting layer disposed between the first reflection member and the second reflection member; and a resonator structure in which part of the light resonated between the first reflection member and the second reflection member is transmitted by the first reflection member and the second reflection member. The maximum wavelength of a resonator output spectrum from the resonator structure is in the range between 90% and 50% of the maximum light emission intensity of an internal emission spectrum of the light-emitting layer, and the maximum wavelength of the internal emission spectrum is in the range from 450 nm to 480 nm.

Description

本発明は、発光素子に関する。   The present invention relates to a light emitting element.

ディスプレイ装置や照明装置などの表示装置を構成する発光素子として、電圧を印加するとエレクトロルミネッセンス(EL)現象によって自己発光する物質を利用したEL素子が知られている。EL素子は、上部電極と下部電極の間に有機材料又は無機材料からなる発光層を形成した薄膜状の発光素子であり、上部及び下部電極で発光層に電圧を印加して発光させる構造である。   As a light-emitting element that constitutes a display device such as a display device or a lighting device, an EL element using a substance that emits light by an electroluminescence (EL) phenomenon when a voltage is applied is known. The EL element is a thin-film light-emitting element in which a light-emitting layer made of an organic material or an inorganic material is formed between an upper electrode and a lower electrode, and has a structure in which a voltage is applied to the light-emitting layer at the upper and lower electrodes to emit light. .

近年においては、上部電極及び下部電極の一方を全反射ミラーとし、他方を一部の波長を透過する半透過ミラーとすることによって、発光層で発光した光を共振させる共振器構造(いわゆる、マイクロキャビティー構造)の発光素子が開発されている(例えば、特許文献1,2参照)。   In recent years, one of the upper electrode and the lower electrode is a total reflection mirror, and the other is a transflective mirror that transmits a part of the wavelength, thereby resonating the light emitted from the light emitting layer (so-called microscopic structure). A light emitting device having a cavity structure has been developed (see, for example, Patent Documents 1 and 2).

特許文献1には、内部発光スペクトルのピーク波長と共振部による多重干渉スペクトルのピーク波長を互いにずらして白色の視野角依存性を減少させる発光素子が開示されている。赤色(R)の多重干渉スペクトルのピーク波長は長波長側(+10nm)にずらし、緑色(G)の多重干渉スペクトルのピーク波長は長波長側(+4nm)にずらし、青色(B)の多重干渉スペクトルのピーク波長は短波長側(−10nm)にずらすことによって白色の視野角依存性を減少させている。   Patent Document 1 discloses a light emitting device that reduces the viewing angle dependency of white by shifting the peak wavelength of the internal emission spectrum and the peak wavelength of the multiple interference spectrum by the resonance part from each other. The peak wavelength of the red (R) multiple interference spectrum is shifted to the long wavelength side (+10 nm), the peak wavelength of the green (G) multiple interference spectrum is shifted to the long wavelength side (+4 nm), and the blue (B) multiple interference spectrum By shifting the peak wavelength to the short wavelength side (−10 nm), the white viewing angle dependency is reduced.

特許文献2にも、内部発光スペクトルのピーク波長と共振部による多重干渉スペクトルのピーク波長を互いにずらして視野角依存性を減少させる発光素子が開示されている。但し、特許文献1とは異なり、赤色(R)と青色(B)の多重干渉スペクトルのピーク波長については、内部発光スペクトルのピーク波長と一致させるようにしている。   Patent Document 2 also discloses a light-emitting element that reduces the viewing angle dependency by shifting the peak wavelength of the internal emission spectrum and the peak wavelength of the multiple interference spectrum by the resonator. However, unlike Patent Document 1, the peak wavelengths of the red (R) and blue (B) multiple interference spectra are made to coincide with the peak wavelength of the internal emission spectrum.

特許文献1及び2に開示されている技術は、例えば大型ディスプレイ等のような広い視野角特性が要求される表示装置に対しては有効であるかも知れないが、例えば、携帯端末,パーソナルコンピュター,カーナビゲーションシステム等のもっぱら個人的に使用される小型ディスプレイの場合には、正面方向の輝度のバラツキが許容できなくなる場合がある。   The techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 may be effective for a display device that requires a wide viewing angle characteristic such as a large display, but for example, a portable terminal, a personal computer, In the case of a small display used exclusively for personal use, such as a car navigation system, the luminance variation in the front direction may be unacceptable.

すなわち、共振器構造にした場合、そのフィルタ特性と発光出力の強い指向性により、正面方向の輝度が増大する。広い視野角特性を必要としない例えば個人的に使用される表示装置は、この指向性を利用するものであり、従って広い視野角を必要とするテレビなどに比べて、正面方向の輝度にバラツキが少ないことが要求される。しかしながら、共振器構造の薄膜発光素子は、そのフィルタ特性がミラー間距離(共振器光路長)に敏感であり、製造過程における製作誤差によって共振器光路長にバラツキが生じると、正面方向の色座標(色純度)や輝度変動が許容できなくなる場合がある。   That is, in the case of the resonator structure, the luminance in the front direction increases due to the filter characteristics and the strong directivity of the light emission output. Display devices that are used personally, for example, that do not require a wide viewing angle characteristic, use this directivity, and therefore, the luminance in the front direction varies as compared to televisions that require a wide viewing angle. Less is required. However, a thin film light-emitting device with a resonator structure has a filter characteristic that is sensitive to the distance between the mirrors (resonator optical path length), and when the optical path length varies due to manufacturing errors in the manufacturing process, the color coordinates in the front direction (Color purity) and luminance fluctuation may not be acceptable.

特開2002−367770号公報JP 2002-367770 A 特開2007−316611号公報JP 2007-316611 A

すなわち、本発明が解決しようとする課題には、上述した問題が一例として挙げられる。よって本発明の目的は、共振器構造の発光素子及び表示装置において、例えば膜厚が設計値から外れて共振器光路長が増減したとしても、輝度変動を抑制することのできる技術を提供することが一例として挙げられる。   That is, the above-described problem is given as an example of the problem to be solved by the present invention. Therefore, an object of the present invention is to provide a technique capable of suppressing luminance fluctuations even when the resonator optical path length is increased or decreased, for example, when the film thickness is out of the design value in a light emitting element and display device having a resonator structure. Is given as an example.

本発明の発光素子は、請求項1に記載のように、第1反射部材と、第2反射部材と、前記第1反射部材および第2反射部材の間に配置される発光層を有し、前記第1反射部材と前記第2反射部材との間で共振される光の一部を前記第1反射部材又は前記第2反射部材で透過する共振器構造を備え、前記共振器構造からの共振器出力スペクトルの最大値となる波長が、前記発光層の内部発光スペクトルの最大値となる発光強度の90%〜50%の範囲に位置し、前記内部発光スペクトルの最大値となる波長が、450nm〜480nmの範囲内にあることを特徴とする。   The light emitting device of the present invention has a first reflecting member, a second reflecting member, and a light emitting layer disposed between the first reflecting member and the second reflecting member, as described in claim 1. A resonator structure that transmits a part of light resonated between the first reflecting member and the second reflecting member through the first reflecting member or the second reflecting member; and resonance from the resonator structure. The wavelength that becomes the maximum value of the output spectrum of the light source is located in the range of 90% to 50% of the emission intensity that becomes the maximum value of the internal emission spectrum of the light emitting layer, and the wavelength that becomes the maximum value of the internal emission spectrum is 450 nm. It is in the range of ˜480 nm.

本発明の表示装置は、請求項6に記載の通り、第1反射部材と、第2反射部材と、前記第1反射部材および第2反射部材の間に配置される発光層を有し、前記第1反射部材と前記第2反射部材との間で共振される光の一部を前記第1反射部材又は前記第2反射部材で透過する共振器構造を備え、前記共振器構造からの共振器出力スペクトルの最大値となる波長が、前記発光層の内部発光スペクトルの最大値となる発光強度の95%〜50%の範囲に位置し、前記内部発光スペクトルの最大値となる波長が、600nm〜640nmの範囲内にあることを特徴とする。   As described in claim 6, the display device of the present invention has a first reflecting member, a second reflecting member, and a light emitting layer disposed between the first reflecting member and the second reflecting member, A resonator structure that transmits a part of light resonated between the first reflecting member and the second reflecting member through the first reflecting member or the second reflecting member, and the resonator from the resonator structure; The wavelength that is the maximum value of the output spectrum is located in the range of 95% to 50% of the emission intensity that is the maximum value of the internal emission spectrum of the light emitting layer, and the wavelength that is the maximum value of the internal emission spectrum is 600 nm to It is characterized by being in the range of 640 nm.

本発明の好ましい第1の実施形態による発光素子の縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to a preferred first embodiment of the present invention. 本発明の好ましい第1の実施形態による発光素子の平面図である。1 is a plan view of a light emitting device according to a preferred first embodiment of the present invention. 青色(B)を対象としたときの光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the optical spectrum when blue (B) is made into object. 青色(B)を対象としたときの発光強度の変化率Rと輝度変化率の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between luminous intensity change rate RE and luminance change rate when blue (B) is made into object. 青色(B)を対象としたときの膜厚変化と正面輝度値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the film thickness change when it makes blue (B) object, and a front luminance value. 青色(B)を対象としたときの光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the optical spectrum when blue (B) is made into object. 赤色(R)を対象としたときの光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the optical spectrum when red (R) is made into object. 赤色(R)を対象としたときの光スペクトルを示す図である。It is a figure which shows the optical spectrum when red (R) is made into object. 赤色(R)を対象としたときの膜厚変化と正面輝度値の関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the film thickness change when it makes red (R) object, and front luminance value. 本発明の好ましい第4の実施形態による発光素子の縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の好ましい第5の実施形態による発光素子の縦断面図である。FIG. 6 is a longitudinal sectional view of a light emitting device according to a preferred fifth embodiment of the present invention.

1 基板
2 陽極
3 有機層
31 ホール注入層
32 ホール輸送層
33 発光層
34 電子輸送層
4 陰極
5 隔壁部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Organic layer 31 Hole injection layer 32 Hole transport layer 33 Light emitting layer 34 Electron transport layer 4 Cathode 5 Partition

以下、本発明の好ましい実施形態による発光素子及び表示装置について、添付図面を参照しながら詳しく説明する。以下の説明では、赤色(R),緑色(G),青色(B)にそれぞれ発光する発光素子を備えた表示装置を一例に挙げて説明する。但し、以下に説明する実施形態によって本発明の技術的範囲は何ら限定解釈されることはない。   Hereinafter, a light emitting device and a display device according to preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, a display device including light emitting elements that respectively emit red (R), green (G), and blue (B) will be described as an example. However, the technical scope of the present invention is not construed as being limited by the embodiments described below.

(第1の実施形態)
図1及び図2は、共通の基板1に赤色(R),緑色(G),青色(B)に発光する3個の発光素子(R,G,B)を配置してRGBユニットを形成した一例を示す。図1は、発光素子(R,G,B)の縦断面図であり、図2は、平面図である。なお、実際の表示装置は、基板1に多数の発光素子(R,G,B)を配列して表示領域を形成し、図示しない表示領域外に配置された駆動回路によってパッシブ駆動又は素子毎にも駆動回路を配置してアクティブ駆動される構成である。
(First embodiment)
1 and 2, an RGB unit is formed by arranging three light emitting elements (R, G, B) that emit red (R), green (G), and blue (B) on a common substrate 1. An example is shown. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a light emitting element (R, G, B), and FIG. 2 is a plan view. In an actual display device, a large number of light emitting elements (R, G, B) are arranged on the substrate 1 to form a display area, and passive driving or element-by-element is performed by a driving circuit arranged outside the display area (not shown). Also, the drive circuit is arranged and is actively driven.

本実施形態による発光素子(R,G,B)は、図1に示すように、第1反射部材としての陽極2、有機層3、第2反射部材としての陰極4を基板上に積層し、成膜面側から発光を取り出すいわゆるトップエミッション構造である。これらRGBの発光素子は、バンクと称する隔壁部5によって区画されている。なお、陰極4上にさらに封止膜などの有機層あるいは無機層を積層する場合がある。さらに、図示は省略するが、外光反射を防止するためのフィルムや基板をさらに積層するようにしてもよい。   As shown in FIG. 1, the light emitting device (R, G, B) according to the present embodiment has an anode 2 as a first reflecting member, an organic layer 3, and a cathode 4 as a second reflecting member stacked on a substrate. This is a so-called top emission structure in which light emission is extracted from the film formation surface side. These RGB light emitting elements are partitioned by a partition wall 5 called a bank. In some cases, an organic layer or an inorganic layer such as a sealing film is further laminated on the cathode 4. Furthermore, although illustration is omitted, a film or a substrate for preventing external light reflection may be further laminated.

陽極2は、反射電極21と透明電極22の2層構造である。陽極2のホール注入層31に接する材料としては、仕事関数の高い材料が用いられる。具体的には、反射電極21の材料として、例えばAl、Cr、Mo、Ni、Pt、Au、Agなどの金属またはそれらを含む合金や金属間化合物などを用いることができる。反射電極21の厚みは、例えば100nmである。反射電極21は、400〜700nmの波長の光に対する反射率の平均値が例えば80%以上であり高い反射率が望ましい。また、透明電極22の材料として、例えばITO(Indium Tin Oxide)やIZO(Indium Zinc Oxide)などの金属酸化物などを用いることができる。透明電極22の厚みは、例えば75nmである。なお、図1及び図2では図示を省略しているが、陽極2には引き出し電極(配線電極)が接続されている。なお、陽極2は、反射電極21の単層構造であってもよい。   The anode 2 has a two-layer structure of a reflective electrode 21 and a transparent electrode 22. As a material in contact with the hole injection layer 31 of the anode 2, a material having a high work function is used. Specifically, as the material of the reflective electrode 21, for example, a metal such as Al, Cr, Mo, Ni, Pt, Au, or Ag, an alloy containing them, an intermetallic compound, or the like can be used. The thickness of the reflective electrode 21 is 100 nm, for example. The reflective electrode 21 preferably has a high reflectance with an average reflectance of 80% or more with respect to light having a wavelength of 400 to 700 nm. Further, as the material of the transparent electrode 22, for example, a metal oxide such as ITO (Indium Tin Oxide) or IZO (Indium Zinc Oxide) can be used. The thickness of the transparent electrode 22 is, for example, 75 nm. Although not shown in FIGS. 1 and 2, a lead electrode (wiring electrode) is connected to the anode 2. The anode 2 may have a single layer structure of the reflective electrode 21.

有機層3は、一部の層が無機材料で構成されることもあり得る。また、更に分割して多層化すること、或いは単一の層で複数の層の機能を有するように積層数を減らすこともできる。図1に示す有機層3は、陽極2側から順に、ホール注入層31、ホール輸送層32、発光層33、電子輸送層34が積層された多層構造である。有機層3は、少なくとも発光層33を有していればよいが、効率的にエレクトロルミネッセンス現象を促進させるために、ホール注入層31、ホール輸送層32、電子輸送層34などを配置することが好ましい。   The organic layer 3 may be partially composed of an inorganic material. Further, the number of layers can be reduced by dividing the layers into multiple layers or by having a single layer function as a plurality of layers. The organic layer 3 shown in FIG. 1 has a multilayer structure in which a hole injection layer 31, a hole transport layer 32, a light emitting layer 33, and an electron transport layer 34 are stacked in this order from the anode 2 side. The organic layer 3 only needs to have at least the light emitting layer 33. However, in order to efficiently promote the electroluminescence phenomenon, a hole injection layer 31, a hole transport layer 32, an electron transport layer 34, and the like may be disposed. preferable.

共振器構造とする場合、RGBの各発光素子にはそれぞれ好ましい共振器光路長がある。図1の構造の場合は、反射電極21と陰極4の反射面の離間距離が共振器光路長である。一例として、赤色(R)の好ましい共振器光路長を得るための積層膜厚は300nmであり、緑色(G)の好ましい共振器光路長を得るための積層膜厚は235nmであり、青色(B)の好ましい共振器光路長を得るための積層膜厚は200nmである。これら共振器光路長は、例えば有機層3の膜厚によって調整する。但し、既述したように、製作工程において膜厚が設計値から外れることを完全に防止することは困難である。特に、塗布法によって有機層3を成膜する場合に膜厚制御が難しい。例えば、インクジェット法で成膜する場合、素子間に5%以上の膜厚のバラツキが生じる場合がある。   In the case of a resonator structure, each RGB light emitting element has a preferable resonator optical path length. In the case of the structure of FIG. 1, the separation distance between the reflecting surface of the reflecting electrode 21 and the cathode 4 is the resonator optical path length. As an example, the laminated film thickness for obtaining a preferable resonator optical path length of red (R) is 300 nm, the laminated film thickness for obtaining a preferable resonator optical path length of green (G) is 235 nm, and blue (B ) To obtain a preferable resonator optical path length is 200 nm. These resonator optical path lengths are adjusted by the film thickness of the organic layer 3, for example. However, as described above, it is difficult to completely prevent the film thickness from deviating from the design value in the manufacturing process. In particular, it is difficult to control the film thickness when the organic layer 3 is formed by a coating method. For example, when the film is formed by an inkjet method, there may be a variation in film thickness of 5% or more between elements.

図1に示す構造は、一例として、ホール注入層31の厚みを変えて共振器光路長を調整している。具体的には、赤色(G)のホール注入層31の厚み(設計値)は、例えば125nmであり、緑色(G)のホール注入層31の厚み(設計値)は、例えば65nmであり、青色(B)のホール注入層31の厚み(設計値)は、例えば20nmである。ホール輸送層32、発光層33、電子輸送層34については、RGBの共振器構造で同じ厚みにしている。ホール輸送層32の厚み(設計値)は、例えば30nmであり、発光層33の厚み(設計値)は、例えば30nmであり、電子輸送層34の厚み(設計値)は、例えば40nmである。   The structure shown in FIG. 1 adjusts the resonator optical path length by changing the thickness of the hole injection layer 31 as an example. Specifically, the thickness (design value) of the red (G) hole injection layer 31 is 125 nm, for example, and the thickness (design value) of the green (G) hole injection layer 31 is 65 nm, for example, blue. The thickness (design value) of the hole injection layer 31 in (B) is, for example, 20 nm. The hole transport layer 32, the light emitting layer 33, and the electron transport layer 34 have the same thickness in the RGB resonator structure. The thickness (design value) of the hole transport layer 32 is, for example, 30 nm, the thickness (design value) of the light emitting layer 33 is, for example, 30 nm, and the thickness (design value) of the electron transport layer 34 is, for example, 40 nm.

ホール注入層31及びホール輸送層32としては、正孔の輸送特性が高い材料で形成されていればよく、一例として、銅フタロシアニン(CuPc)などのフタロシアニン化合物、m−MTDATA等のスターバースト型アミン、ベンジジン型アミンの多量体、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]−ビフェニル(NPB)、N−フェニル−p−フェニレンジアミン(PPD)等の芳香族第三級アミン、4−(ジ−P−トリルアミノ)−4’−[4−(ジ−P−トリルアミノ)スチリル]スチルベンゼン等のスチルベン化合物、トリアゾール誘導体、スチリルアミン化合物、バッキーボール、C60等のフラーレンなどの有機材料が用いられる。また、ポリカーボネート等の高分子材料中に低分子材料を分散させた高分子分散系の材料を使用してもよい。但し、これらの材料に限定されることはない。 The hole injection layer 31 and the hole transport layer 32 may be formed of a material having a high hole transport property. Examples thereof include phthalocyanine compounds such as copper phthalocyanine (CuPc) and starburst amines such as m-MTDATA. Aromatic polymers such as 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] -biphenyl (NPB) and N-phenyl-p-phenylenediamine (PPD) Tertiary amine, stilbene compounds such as 4- (di-P-tolylamino) -4 ′-[4- (di-P-tolylamino) styryl] stilbenzene, triazole derivatives, styrylamine compounds, buckyballs, C 60 and the like Organic materials such as fullerene are used. Further, a polymer dispersion material in which a low molecular material is dispersed in a polymer material such as polycarbonate may be used. However, it is not limited to these materials.

発光層33としては、赤色(R),緑色(G),青色(B)のエレクトロルミネッセンス現象を発生する材料を用いることができる。発光層33の材料の一例としては、(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体(Alq)などの蛍光性有機金属化合物、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)−ビフェニル(DPVBi)などの芳香族ジメチリディン化合物、1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼンなどのスチリルベンゼン化合物、3−(4−ビフェニル)−4−フェニル−5−t−ブチルフェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)などのトリアゾール誘導体、アントラキノン誘導体、フルオノレン誘導体等の蛍光性有機材料、ポリパラフィニレンビニレン(PPV)系、ポリフルオレン系、ポリビニルカルバゾール(PVK)系などの高分子材料、白金錯体やイリジウム錯体などの燐光性有機材料を用いることができる。但し、これらの材料に限定されることはない。また、有機材料でなくともよく、エレクトロルミネッセンス現象を発生する無機材料を用いてもよい。 As the light emitting layer 33, a material that generates an electroluminescence phenomenon of red (R), green (G), and blue (B) can be used. Examples of the material of the light-emitting layer 33 include fluorescent organometallic compounds such as (8-hydroxyquinolinato) aluminum complex (Alq 3 ), 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) -biphenyl ( Aromatic dimethylidin compounds such as DPVBi), styrylbenzene compounds such as 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-t-butylphenyl-1,2, Fluorescent organic materials such as triazole derivatives such as 4-triazole (TAZ), anthraquinone derivatives and fluorenol derivatives, polymer materials such as polyparafinylene vinylene (PPV), polyfluorene and polyvinylcarbazole (PVK), platinum complexes And phosphorescent organic materials such as iridium complexes can be used. However, it is not limited to these materials. In addition, the organic material may not be used, and an inorganic material that generates an electroluminescence phenomenon may be used.

電子輸送層34としては、電子の輸送特性が高い材料で形成されていればよく、一例として、PyPySPyPy等のシラシクロペンタジエン(シロール)誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体などの有機材料、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム(Alq)などの8−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、3−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−4−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)などのトリアゾール系化合物、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチル)−1,3,4−オキサジアゾ−ル(PBD)などのオキサジアゾール系化合物、バッキーボール、C60、カーボンナノチューブなどのフラーレンを使用することができる。但し、これらの材料に限定されることはない。 The electron transport layer 34 only needs to be formed of a material having high electron transport properties. For example, organic materials such as silacyclopentadiene (silole) derivatives such as PyPySPyPy, nitro-substituted fluorenone derivatives, and anthraquinodimethane derivatives , Metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum (Alq 3 ), metal phthalocyanine, 3- (4-biphenyl) -5- (4-t-butylphenyl) -4-phenyl Triazole compounds such as -1,2,4-triazole (TAZ), and oxa compounds such as 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butyl) -1,3,4-oxadiazol (PBD) Use fullerenes such as diazole compounds, buckyballs, C 60 , and carbon nanotubes be able to. However, it is not limited to these materials.

陰極4の材料としては、電子輸送層34に接する領域の仕事関数が低く陰極全体の反射及び透過の損失が小さい材料を用いることができる。具体的には、陰極4の材料として、Al、Mg、Ag、Au、Ca、Liなどの金属またはその化合物、あるいはそれらを含む合金などを単層あるいは積層して用いることができる。また、電子輸送層34に接する領域に薄いフッ化リチウムや酸化リチウムなどを形成し、電子注入特性を制御することもある。陰極4の厚みは、例えば10nmである。前述したように、本実施形態は、成膜面側すなわち陰極側から光を出力するトップエミッション構造である。従って、陰極4は、400〜700nmの波長の光に対する透過率の平均値が例えば20%以上の半透過性の電極である。透過率は、例えば電極の膜厚などによって調整することができる。なお、図1及び図2では図示を省略しているが、陰極4には引き出し電極(配線電極)が接続されている。   As the material of the cathode 4, a material having a low work function in a region in contact with the electron transport layer 34 and a small loss of reflection and transmission of the entire cathode can be used. Specifically, as the material of the cathode 4, a metal such as Al, Mg, Ag, Au, Ca, Li or a compound thereof, or an alloy containing them can be used as a single layer or a stacked layer. In addition, thin lithium fluoride or lithium oxide may be formed in a region in contact with the electron transport layer 34 to control the electron injection characteristics. The thickness of the cathode 4 is 10 nm, for example. As described above, the present embodiment has a top emission structure that outputs light from the film formation surface side, that is, the cathode side. Accordingly, the cathode 4 is a semi-transparent electrode having an average transmittance of 20% or more with respect to light having a wavelength of 400 to 700 nm. The transmittance can be adjusted by, for example, the film thickness of the electrode. Although not shown in FIGS. 1 and 2, a lead electrode (wiring electrode) is connected to the cathode 4.

陰極4上にさらに封止膜を積層する場合には、例えば水蒸気や酸素の透過率が小さい透明の無機材料で形成することができる。封止膜の材料としては、一例として窒化ケイ素(SiNx)、窒化酸化ケイ素(SiOxNy)、酸化アルミニウム(AlOx)、窒化アルミニウム(AlNx)などを用いることができる。   When a sealing film is further laminated on the cathode 4, it can be formed of a transparent inorganic material having a low water vapor or oxygen transmittance, for example. As an example of the material for the sealing film, silicon nitride (SiNx), silicon nitride oxide (SiOxNy), aluminum oxide (AlOx), aluminum nitride (AlNx), or the like can be used.

バンクと称する隔壁部5の材料としては、一例としてフッ素成分を含有する感光性樹脂を用いることができる。フッ素成分を含有することにより、液状材料に対して撥液性を発揮することができるので、塗布法を用いて成膜する場合の液流れ(いわゆるオーバーラップ)を抑制することができる。さらに、隔壁部5は、遮光性を有する材料で形成するのが好ましい。   As an example of the material of the partition wall 5 called a bank, a photosensitive resin containing a fluorine component can be used. By containing a fluorine component, liquid repellency can be exhibited with respect to a liquid material, and thus liquid flow (so-called overlap) can be suppressed when a film is formed using a coating method. Furthermore, it is preferable to form the partition part 5 with the material which has light-shielding property.

ここで、青色(B)や赤色(R)の発光素子の正面方向の輝度は、緑色(G)の発光素子に比べて、ピーク波長のシフトによる視感度の増減によって、許容できない輝度変動となり易い。その中でも、青色(B)の方が、赤色(R)よりも共振器光路長の変動に対する輝度変動が大きい。従って、本実施形態では、青色(B)の発光素子を対象として、製作過程において膜厚が設計値から外れて共振器光路長に増減が生じたとしても、正面方向の輝度が変動することを抑制する。そのための構造として、内部発光スペクトル,比視感度スペクトルおよび共振器出力スペクトルが下記の条件を満たすようにする。なお、内部発光スペクトルとは、発光材料のフォトルミネセンス(PL)スペクトルに対応する。また、共振器出力スペクトルとは、共振器構造から透過される光のスペクトルに対応する。一方、比視感度スペクトルの最大値となる波長は、明所視標準で555nmである。   Here, the luminance in the front direction of the blue (B) and red (R) light emitting elements is likely to be an unacceptable luminance fluctuation due to the increase or decrease in the visibility due to the shift of the peak wavelength, as compared with the green (G) light emitting elements. . Among these, blue (B) has a larger luminance variation with respect to the variation of the resonator optical path length than red (R). Therefore, in the present embodiment, for the blue (B) light emitting element, even if the film thickness deviates from the design value in the manufacturing process and the resonator optical path length increases or decreases, the luminance in the front direction fluctuates. Suppress. As a structure for this purpose, the internal emission spectrum, the relative visibility spectrum, and the resonator output spectrum satisfy the following conditions. The internal emission spectrum corresponds to the photoluminescence (PL) spectrum of the light emitting material. The resonator output spectrum corresponds to the spectrum of light transmitted from the resonator structure. On the other hand, the wavelength that becomes the maximum value of the specific luminous efficiency spectrum is 555 nm in the photopic standard.

すなわち、図3に示すように、内部発光スペクトルS1のピーク波長(λS1)と、公知であるため図示を省略する比視感度スペクトルのピーク波長(すなわち、555nm)との間に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)が位置するようにする。なお、説明の便宜上、発光強度が最大となる波長をピーク波長と称する場合がある。   That is, as shown in FIG. 3, the resonator output spectrum is between the peak wavelength (λS1) of the internal emission spectrum S1 and the peak wavelength (ie, 555 nm) of the relative visibility spectrum which is not shown because it is known. The peak wavelength (λS2) of S2 is positioned. For convenience of explanation, the wavelength at which the emission intensity is maximum may be referred to as a peak wavelength.

既述したように、図1に示す構造の場合には、青色(B)に好ましい共振器光路長とするための有機層3の積層膜厚(設計値)を決めているので、これに従い共振器出力スペクトルS2のピーク波長(目標値)も決まってくる。例えば、共振器光路長(設計値)を200nmにした場合のピーク波長(目標値)は470nmである。また、比視感度スペクトルのピーク波長は、明所視標準で555nmである。従って、本実施形態では、スペクトルが上記位置関係となる内部発光スペクトルS1を発現する発光材料を、例えば一例として上述した発光材料の中から選定し、その発光材料で発光層33を形成するようにする。すなわち、一例として上述した発光材料の中から所望のスペクトルを示す発光層を用いることができた。好ましくは、内部発光スペクトルS1のピーク波長が450nm〜480nmの範囲内である発光材料であって、且つ、共振器出力スペクトルS2のピーク波長が内部発光スペクトルS1のピーク波長に対して長波長側に位置するようにする。さらに、内部発光スペクトルS1の長波長側のスロープ形状が、比視感度スペクトルの短波長側のスロープの概ね逆数に比例する形状になっていることが好ましい。特に、青色(B)の場合は、内部発光スペクトルS1の長波長側の裾が急峻化して、共振器出力スペクトルS2のピーク波長がその急峻となっている領域に位置するのが好ましい。   As described above, in the case of the structure shown in FIG. 1, since the laminated film thickness (design value) of the organic layer 3 for making the resonator optical path length preferable for blue (B) is determined, the resonance is performed accordingly. The peak wavelength (target value) of the instrument output spectrum S2 is also determined. For example, the peak wavelength (target value) when the resonator optical path length (design value) is 200 nm is 470 nm. Moreover, the peak wavelength of the specific luminous sensitivity spectrum is 555 nm in the photopic standard. Therefore, in the present embodiment, the light emitting material that exhibits the internal emission spectrum S1 having the spectrum in the above positional relationship is selected from, for example, the above-described light emitting materials, and the light emitting layer 33 is formed using the light emitting material. To do. That is, as an example, a light emitting layer exhibiting a desired spectrum can be used from the light emitting materials described above. Preferably, the light emitting material has a peak wavelength of the internal emission spectrum S1 in the range of 450 nm to 480 nm, and the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 is longer than the peak wavelength of the internal emission spectrum S1. To be located. Further, it is preferable that the slope shape on the long wavelength side of the internal emission spectrum S1 is substantially proportional to the inverse of the slope on the short wavelength side of the relative luminous sensitivity spectrum. In particular, in the case of blue (B), it is preferable that the long wavelength side of the internal emission spectrum S1 is steep and the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 is located in the steep region.

より好ましい例としては、図4及び図5に示すように、共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)における内部発光スペクトルS1の発光強度の変化率Rが−0.03[1/nm]以下、好ましくは−0.05[1/nm]以下となるように設定する。図4は、ピーク波長λS2が470nm(設計値)のときの前記発光強度の変化率Rと、膜厚変動に対する輝度変化率RL(%)の関係をシミュレーションした結果である。また、図5は、例えば発光層33の膜厚が設計値付近で増減した場合の、正面輝度の変化をシミュレーションした結果である。図5には、一例として、図4のプロット点の中の変化率Rが−0.017[1/nm],−0.034[1/nm],−0.054[1/nm]のときのシミュレーション結果を示す。 As a more preferable example, as shown in FIG. 4 and FIG. 5, the rate of change R E of the emission intensity of the internal emission spectrum S1 at the peak wavelength (λS2) of the resonator output spectrum S2 is −0.03 [1 / nm]. Hereinafter, it is preferably set to −0.05 [1 / nm] or less. Figure 4 shows the results of the peak wavelength λS2 has simulated the relation between 470nm the rate of change R E of the emission intensity, luminance change rate RL (%) with respect to the film thickness fluctuation of the time (design value). FIG. 5 shows a result of simulating a change in front luminance when, for example, the film thickness of the light emitting layer 33 increases or decreases near the design value. In FIG. 5, as an example, the change rate R E among the plot points in FIG. 4 is −0.017 [1 / nm], −0.034 [1 / nm], −0.054 [1 / nm]. The simulation result is shown.

なお、前記発光強度の変化率Rは、共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)における内部発光スペクトルS1の勾配を、波長(λS2)の発光強度で除したものであり、R[1/nm]=〔dE(λS2)/dλ〕/E(λS2)の計算式によって算出する。また、輝度変化率RL(%)は、NTSC色純度を満たす最適膜厚をd0としたときに、d0±2nmの膜厚ズレに対する輝度の変化率である。より詳しくは、輝度変化率RL[%]=〔d0±2nmにおける輝度最大〜最少の差〕/〔d0における輝度〕×100によって算出した値である。図4及び図5から分かるように、青色(B)の発光素子における発光強度の変化率Rは、輝度変動の抑制効果が発生し始めている−0.03[1/nm]以下とするのが好ましく、輝度変動を強く抑制することができている−0.05[1/nm]以下とするのがさらに好ましい。 The change rate R E of the emission intensity is obtained by dividing the gradient of the internal emission spectrum S1 at the peak wavelength (λS2) of the resonator output spectrum S2 by the emission intensity of the wavelength (λS2), and R E [1 / Nm] = [dE (λS2) / dλ] / E (λS2). The luminance change rate RL (%) is a luminance change rate with respect to a film thickness deviation of d0 ± 2 nm, where d0 is an optimum film thickness that satisfies NTSC color purity. More specifically, it is a value calculated by the luminance change rate RL [%] = [difference between maximum and minimum luminance at d0 ± 2 nm] / [luminance at d0] × 100. As can be seen from FIGS. 4 and 5, the change rate R E of the emission intensity in the light-emitting element of blue (B) is to a -0.03 [1 / nm] or less effect of suppressing the luminance change is starting to occur Is preferable, and it is more preferable to set it to −0.05 [1 / nm] or less, in which luminance fluctuation can be strongly suppressed.

本実施形態では、共振器出力スペクトルS2のピーク波長λS2における内部発光スペクトルS1の発光強度の変化率Rが上記条件を満たしていることが好ましいが、変化率Rが上記条件を満たすことに加えて、或いは変化率Rが上記条件を満たすことに代えて、図6に示す条件を満たすように設定してもよい。すなわち、内部発光スペクトルS1の長波長側の裾において、内部発光スペクトルS1の発光強度の最大値の90%〜50%の範囲(図6の実線の範囲)にあたる波長の間(λ90〜λ50)に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長λS2が位置するように設定する。 In the present embodiment, it is preferable that the change rate R E of the emission intensity of the internal light emission spectrum S1 at the peak wavelength λS2 of the resonator output spectrum S2 satisfies the above condition, the rate of change R E is that the condition is satisfied in addition, or the rate of change R E is in place that satisfies the above condition may be set so as to satisfy the conditions shown in FIG. That is, at the skirt on the long wavelength side of the internal emission spectrum S1, between wavelengths (λ90 to λ50) corresponding to the range of 90% to 50% of the maximum value of the emission intensity of the internal emission spectrum S1 (the range of the solid line in FIG. 6). The peak wavelength λS2 of the resonator output spectrum S2 is set.

なお、上述した種々の条件を満たすためには、発光材料の選定による制御に限られず、例えば色純度が許容される範囲内において共振器出力スペクトルS2のピーク波長(目標値)を調節して上記関係となるようにしてもよい。共振器出力スペクトルS2のピーク波長(目標値)を調節は、有機層3の膜厚(設計値)を調節することによって行うことができる。さらには、発光材料の選定および有機層3の膜厚(設計値)の調節の両方によって上記条件を満たすようにしてもよい。   In order to satisfy the various conditions described above, the control is not limited to the selection of the light emitting material. For example, the peak wavelength (target value) of the resonator output spectrum S2 is adjusted within a range where the color purity is allowed. You may make it become a relationship. The peak wavelength (target value) of the resonator output spectrum S2 can be adjusted by adjusting the film thickness (design value) of the organic layer 3. Furthermore, you may make it satisfy | fill the said conditions by both selection of a luminescent material, and adjustment of the film thickness (design value) of the organic layer 3. FIG.

共振器構造においては、色純度は比較的余裕のある設計が可能である。一方、青色(B)や赤色(R)の発光素子の輝度は、共振器出力スペクトルS2のピーク波長のシフトによって許容できない輝度変動となる場合がある。例えば、ミラー間距離に対応する膜厚(光路長に相当)が5nm程度(全体の素子膜厚の5%程度)変化すると、ピーク波長も5nm程度変化する場合がある。例えば青色発光素子の場合、ピーク波長の設計値を470nmとしたときに膜厚が5nm増加すると、シフトしたピーク波長(例えば475nm)における視感度が20%以上も変化し、大きな輝度変化ひいては画質低下(輝度ムラ)の原因となる。   The resonator structure can be designed with a relatively large color purity. On the other hand, the luminance of the blue (B) or red (R) light emitting element may result in unacceptable luminance fluctuation due to the shift of the peak wavelength of the resonator output spectrum S2. For example, when the film thickness (corresponding to the optical path length) corresponding to the distance between the mirrors changes by about 5 nm (about 5% of the total device film thickness), the peak wavelength may change by about 5 nm. For example, in the case of a blue light-emitting element, when the design value of the peak wavelength is set to 470 nm and the film thickness increases by 5 nm, the visibility at the shifted peak wavelength (for example, 475 nm) changes by 20% or more, resulting in a large luminance change and thus a decrease in image quality. (Brightness unevenness).

すなわち、正面方向の画質低下(輝度ムラ)を引き起こす原因が、共振器出力スペクトルS2のピーク波長のシフトと比視感度スペクトルとの関係にあることから、本実施形態では、内部発光スペクトルS1のピーク波長と、比視感度スペクトルのピーク波長(すなわち、明所視標準で555nm)との間に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長が位置するようにする。このようにすることで、製作誤差によって共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)が高視感度側にシフトする場合は発光出力が減少し、反対にピーク波長(λS2)が低視感度側にシフトする場合は発光出力が増加して、これにより正面方向の輝度変動を抑制することができるのである。実際にシミュレーションしたところ、青色(B)の場合は、共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)が±2nmの範囲内でシフトしたときの正面方向の輝度変動が概ね±5%以内であることを確認している。   That is, the cause of the deterioration in image quality (luminance unevenness) in the front direction is the relationship between the shift of the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 and the relative visibility spectrum. In this embodiment, the peak of the internal emission spectrum S1 is used. The peak wavelength of the resonator output spectrum S2 is positioned between the wavelength and the peak wavelength of the relative luminous sensitivity spectrum (that is, the photopic standard of 555 nm). In this way, when the peak wavelength (λS2) of the resonator output spectrum S2 shifts to the high visibility side due to manufacturing errors, the light emission output decreases, and conversely, the peak wavelength (λS2) falls to the low visibility side. In the case of shifting, the light emission output is increased, whereby the luminance fluctuation in the front direction can be suppressed. When actually simulating, in the case of blue (B), the luminance fluctuation in the front direction when the peak wavelength (λS2) of the resonator output spectrum S2 is shifted within the range of ± 2 nm is approximately within ± 5%. Have confirmed.

なお、図1に示した発光素子は、反射電極及び半透過電極によって第1及び第2の反射部材を構成しているが、これに限定されることはなく、電極とは別の反射膜を形成するようにしてもよい。この場合、電極とは別の反射膜の素子側の陽極及び陰極は、透明電極とするのが好ましい。   In the light-emitting element shown in FIG. 1, the first and second reflecting members are constituted by the reflecting electrode and the semi-transmissive electrode, but the present invention is not limited to this, and a reflecting film different from the electrode is used. You may make it form. In this case, the anode and the cathode on the element side of the reflective film different from the electrode are preferably transparent electrodes.

(第2の実施形態)
本実施形態は、第1の実施形態の変形例であり、青色(B)の発光素子に代えて、赤色(R)の発光素子を対象とした実施形態である。
(Second Embodiment)
The present embodiment is a modification of the first embodiment, and is an embodiment in which a red (R) light emitting element is used instead of a blue (B) light emitting element.

すなわち、赤色(R)の発光素子の場合、図7に示すように、内部発光スペクトルS1のピーク波長(λS1)と、比視感度スペクトルのピーク波長(すなわち、555nm)との間に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)が位置するようにする。   That is, in the case of a red (R) light emitting element, as shown in FIG. 7, a resonator is provided between the peak wavelength (λS1) of the internal emission spectrum S1 and the peak wavelength (ie, 555 nm) of the relative luminous sensitivity spectrum. The peak wavelength (λS2) of the output spectrum S2 is positioned.

既述したように、図1に示す構造の場合には、赤色(R)に好ましい共振器光路長とするための有機層3の積層膜厚(設計値)を決めているので、これに従い共振器出力スペクトルS2のピーク波長(目標値)も決まってくる。例えば、共振器光路長(設計値)を300nmにした場合のピーク波長(目標値)は620nmである。また、比視感度スペクトルのピーク波長は、明所視標準で555nmである。従って、本実施形態では、スペクトルが上記位置関係となる内部発光スペクトルS1を発現する発光材料を、例えば一例として上述した発光材料の中から選定し、その発光材料で発光層33を形成するようにする。好ましくは、内部発光スペクトルS1のピーク波長が600nm〜640nmの範囲内である発光材料であって、且つ、共振器出力スペクトルS2のピーク波長が内部発光スペクトルS1のピーク波長に対して短波長側に位置するようにする。さらに、内部発光スペクトルS1の短波長側のスロープ形状が、比視感度スペクトルの長波長側のスロープの概ね逆数に比例する形状になっていることが好ましい。特に、赤色(R)の場合は、内部発光スペクトルS1の短波長側の立ち上がりの裾の発光強度が急峻に変化する領域に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長が位置するのが好ましい。   As described above, in the case of the structure shown in FIG. 1, the layer thickness (design value) of the organic layer 3 for determining the resonator optical path length preferable for red (R) is determined. The peak wavelength (target value) of the instrument output spectrum S2 is also determined. For example, the peak wavelength (target value) when the resonator optical path length (design value) is 300 nm is 620 nm. Moreover, the peak wavelength of the specific luminous sensitivity spectrum is 555 nm in the photopic standard. Therefore, in the present embodiment, the light emitting material that exhibits the internal emission spectrum S1 having the spectrum in the above positional relationship is selected from, for example, the above-described light emitting materials, and the light emitting layer 33 is formed using the light emitting material. To do. Preferably, the light emitting material has a peak wavelength of the internal emission spectrum S1 in the range of 600 nm to 640 nm, and the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 is shorter than the peak wavelength of the internal emission spectrum S1. To be located. Furthermore, it is preferable that the slope shape on the short wavelength side of the internal emission spectrum S1 is substantially proportional to the inverse of the slope on the long wavelength side of the relative luminous sensitivity spectrum. In particular, in the case of red (R), the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 is preferably located in a region where the emission intensity at the rising edge on the short wavelength side of the internal emission spectrum S1 changes sharply.

より好ましい例としては、図4及び図5のシミュレーション結果と同様の理由により、共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)における内部発光スペクトルS1の発光強度の変化率Rが+0.03[1/nm]以上、好ましくは+0.05[1/nm]以上となるように設定する。 More preferred examples are 4 and by 5 simulation results similar reasons, the resonator change rate R E of the emission intensity of the internal light emission spectrum S1 at the peak wavelength (λS2) of the output spectrum S2 is +0.03 [1 / Nm] or more, preferably +0.05 [1 / nm] or more.

さらに、本実施形態では、共振器出力スペクトルS2のピーク波長λS2における内部発光スペクトルS1の発光強度の変化率Rが上記条件を満たしていることが好ましいが、変化率Rが上記条件を満たすことに加えて、或いは変化率Rが上記条件を満たすことに代えて、図8に示す条件を満たすように設定してもよい。すなわち、内部発光スペクトルS1の短波長側の裾において、内部発光スペクトルS1の発光強度の最大値の95%〜50%の範囲(図8の実線の範囲)にあたる波長の間(λ95〜λ50)に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長λS2が位置するように設定する。 Further, in the present embodiment, it is preferable that the rate of change R E of the emission intensity of the internal emission spectrum S1 at the peak wavelength λS2 of the resonator output spectrum S2 satisfies the above condition, but the rate of change R E satisfies the above condition. in particular, in addition, or the rate of change R E is in place that satisfies the above condition may be set so as to satisfy the conditions shown in FIG. That is, at the skirt on the short wavelength side of the internal emission spectrum S1, between wavelengths (λ95 to λ50) corresponding to the range of 95% to 50% of the maximum value of the emission intensity of the internal emission spectrum S1 (the range of the solid line in FIG. 8). The peak wavelength λS2 of the resonator output spectrum S2 is set.

また、青色(B)の場合と同様に、上記条件を満たすためには、発光材料の選定によることに限られず、例えば色純度が許容される範囲内において共振器出力スペクトルS2のピーク波長(目標値)を調節して上記関係となるようにしてもよい。共振器出力スペクトルS2のピーク波長(目標値)を調節は、有機層3の膜厚(設計値)を調節することによって行うことができる。さらには、発光材料の選定および有機層3の膜厚(設計値)の調節の両方によって上記条件を満たすようにしてもよい。   Further, as in the case of blue (B), in order to satisfy the above conditions, the selection is not limited to the selection of the light emitting material. For example, the peak wavelength (target) of the resonator output spectrum S2 within the allowable range of color purity. (Value) may be adjusted so as to satisfy the above relationship. The peak wavelength (target value) of the resonator output spectrum S2 can be adjusted by adjusting the film thickness (design value) of the organic layer 3. Furthermore, you may make it satisfy | fill the said conditions by both selection of a luminescent material, and adjustment of the film thickness (design value) of the organic layer 3. FIG.

このように、赤色(R)の発光素子を対象とした場合であっても、内部発光スペクトルS1のピーク波長と、比視感度スペクトルのピーク波長(すなわち、明所視標準で555nm)との間に、共振器出力スペクトルS2のピーク波長が位置するようにすることで、製作誤差によって共振器出力スペクトルS2のピーク波長(λS2)が高視感度側にシフトする場合は発光出力が減少し、反対にピーク波長(λS2)が低視感度側にシフトする場合は発光出力が増加して、これにより正面方向の輝度変動を抑制することができる。実際にシミュレーションしたところ、図9に示すように、赤色(R)の場合は、共振器出力スペクトルS2のピーク波長が±2nmの範囲内でシフトしたときの正面方向の輝度変動が±5%以内であることを確認している。   Thus, even when the target is a red (R) light emitting element, it is between the peak wavelength of the internal emission spectrum S1 and the peak wavelength of the relative luminous efficiency spectrum (that is, the photopic standard 555 nm). In addition, by setting the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 to be located, when the peak wavelength (λS2) of the resonator output spectrum S2 shifts to the high visibility side due to a manufacturing error, the light emission output decreases, on the contrary In addition, when the peak wavelength (λS2) shifts to the low visibility side, the light emission output increases, thereby suppressing the luminance fluctuation in the front direction. When actually simulating, as shown in FIG. 9, in the case of red (R), the luminance fluctuation in the front direction when the peak wavelength of the resonator output spectrum S2 is shifted within the range of ± 2 nm is within ± 5%. It is confirmed that.

(第3の実施形態)
第1の実施形態では青色(B)の発光素子を対象とし、第2の実施形態では赤色(R)の発光素子を対象とした。しかしながら、RGB発光素子の多数によって表示領域を形成する表示装置においては、第1及び第2の実施形態で説明した青色(B)及び赤色(R)の発光素子の両方を備えることができ、青色(B)及び赤色(R)の両方の輝度変動を抑制することができる。
(Third embodiment)
The first embodiment targets a blue (B) light emitting element, and the second embodiment targets a red (R) light emitting element. However, a display device in which a display region is formed by a large number of RGB light emitting elements can include both the blue (B) and red (R) light emitting elements described in the first and second embodiments. Both (B) and red (R) luminance fluctuations can be suppressed.

(第4の実施形態)
なお、第1〜第3の実施形態では、ホール注入層31の厚みを変えてRGBの共振器光路長を調整した一例を説明した。但し、これに限定されることはなく、図10に示すように、発光層33の厚みを変えてRGBの共振器光路長を調整するようにしてもよい。
(Fourth embodiment)
In the first to third embodiments, an example in which the thickness of the hole injection layer 31 is changed to adjust the RGB resonator optical path lengths has been described. However, the present invention is not limited to this, and as shown in FIG. 10, the RGB resonator optical path lengths may be adjusted by changing the thickness of the light emitting layer 33.

(第5の実施形態)
さらに、第1〜第4の実施形態では、トップエミッション構造の発光素子を一例に挙げて説明した。しかし、この構造に限定されることはなく、図11に示すように、ボトムエミッション構造であってもよい。図11は、図1の反射電極21を半透過電極とし、陰極4を反射電極とすることによって、ボトムエミッション構造とした例を示す。但し、図11の構造に限定されることはない。
(Fifth embodiment)
Furthermore, in the first to fourth embodiments, the top emission structure light emitting element has been described as an example. However, the structure is not limited to this, and a bottom emission structure may be used as shown in FIG. FIG. 11 shows an example of a bottom emission structure in which the reflective electrode 21 of FIG. 1 is a transflective electrode and the cathode 4 is a reflective electrode. However, it is not limited to the structure of FIG.

(第6の実施形態)
続いて、図1に示したRGB発光素子を製造する手順について、一例を説明する。
まず、例えば蒸着やスパッタ法などを用いて反射電極21、透明電極22を順に成膜する。これら電極21,22のパターニングは、例えばフォトリソグラフィー法によって行うことができる。次に、例えばフッ素成分を含有する感光性樹脂を基板1上に塗布し、乾燥させて成膜した後、例えばフォトリソグラフィー法によって図1に示すようなパターンを有する隔壁部5を形成する。例えばパッシブ型の場合は、電極21,22をストライプ状に形成した後、隔壁部5を形成する。一方、例えばアクティブ型の場合は、駆動回路毎に接続されたアイランド状に電極21,22を形成した後、隔壁部5を形成する。
(Sixth embodiment)
Then, an example is demonstrated about the procedure which manufactures the RGB light emitting element shown in FIG.
First, the reflective electrode 21 and the transparent electrode 22 are sequentially formed using, for example, vapor deposition or sputtering. The patterning of these electrodes 21 and 22 can be performed by, for example, a photolithography method. Next, for example, a photosensitive resin containing a fluorine component is applied onto the substrate 1 and dried to form a film, and then the partition wall portion 5 having a pattern as shown in FIG. 1 is formed by, for example, photolithography. For example, in the case of a passive type, the partition walls 5 are formed after the electrodes 21 and 22 are formed in a stripe shape. On the other hand, in the case of the active type, for example, the partition walls 5 are formed after the electrodes 21 and 22 are formed in an island shape connected to each drive circuit.

次に、ホール注入層32の液体材料を、例えばインクジェットノズルなどを用いて隔壁部5によって区画された領域内に塗布し、乾燥させて成膜する。ホール輸送層32、発光層33についても、同様に塗布法によって各素子毎に塗り分けて成膜する。膜厚は、例えば液体材料の塗布量によって調節することができる。次に、蒸着法を用いて電子輸送層34及び陰極4を順に形成する。陰極4のパターニングは、メタルマスクなどのマスクを用いるか、又は隔壁部5のバンク形状を利用して行うことができる。例えばパッシブ型の場合、陰極4をストライプ状にパターニングすることができる。一方、例えばアクティブ型の場合は、パターニングを行わずに、いわゆるベタ電極とすることができる。このような手順を通じて図1及び図2に示したRGB発光素子を製造することができる。   Next, the liquid material of the hole injection layer 32 is applied to the region partitioned by the partition wall 5 using, for example, an inkjet nozzle, and dried to form a film. Similarly, the hole transport layer 32 and the light emitting layer 33 are formed by coating each element by a coating method. The film thickness can be adjusted by, for example, the amount of liquid material applied. Next, the electron transport layer 34 and the cathode 4 are formed in order using a vapor deposition method. Patterning of the cathode 4 can be performed using a mask such as a metal mask or using the bank shape of the partition wall 5. For example, in the case of a passive type, the cathode 4 can be patterned in a stripe shape. On the other hand, for example, in the case of an active type, a so-called solid electrode can be formed without patterning. Through such a procedure, the RGB light emitting device shown in FIGS. 1 and 2 can be manufactured.

以上のように、第1〜第6の実施形態によれば、共振器構造を有する発光素子において、内部発光スペクトルのピーク波長と、比視感度スペクトルのピーク波長との間に、共振器出力スペクトルのピーク波長が位置するようにすることにより、共振器光路長のバラツキに起因する輝度変動を抑制することができる。換言すると、膜厚が設計値から外れても、輝度変動が少ないので、ひいては膜厚バラツキをある程度許容することが可能となり、歩留まりの向上及び低コスト化を実現することができる。   As described above, according to the first to sixth embodiments, in the light emitting element having the resonator structure, the resonator output spectrum is between the peak wavelength of the internal emission spectrum and the peak wavelength of the relative luminous sensitivity spectrum. By setting the peak wavelength of the light source to be located, it is possible to suppress the luminance fluctuation caused by the variation in the resonator optical path length. In other words, even if the film thickness deviates from the design value, the luminance fluctuation is small, so that the film thickness variation can be allowed to some extent, and the yield can be improved and the cost can be reduced.

上記実施形態に従う技術は、有機薄膜発光素子の他、積層素子構造を有する無機薄膜発光素子(電場発光、発光ダイオード)に適用することができる。また発光素子を面上にアレイ化して配置した発光型表示装置に適用することができる。また、第1及び第2反射部材の両方から発光を取り出す構造であってもよい。さらに、RGBの三色に限定されることもなく、一色又は二色あるいは他の色を含んでいてもよい。   The technology according to the above embodiment can be applied to an inorganic thin film light emitting element (electroluminescence, light emitting diode) having a laminated element structure in addition to an organic thin film light emitting element. Further, the present invention can be applied to a light-emitting display device in which light-emitting elements are arrayed on a surface. Moreover, the structure which takes out light emission from both the 1st and 2nd reflective member may be sufficient. Furthermore, it is not limited to three colors of RGB, and may include one color, two colors, or other colors.

以上、本発明を具体的な実施形態に則して詳細に説明したが、形式や細部についての種々の置換、変形、変更等が、特許請求の範囲の記載により規定されるような本発明の精神及び範囲から逸脱することなく行われることが可能であることは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。従って、本発明の範囲は、前述の実施形態及び添付図面に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものに基づいて定められるべきである。   Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments, various substitutions, modifications, changes, etc. in form and detail are defined in the claims. It will be apparent to those skilled in the art that this can be done without departing from the spirit and scope. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, but should be determined based on the description of the claims and equivalents thereof.

Claims (10)

第1反射部材と、第2反射部材と、前記第1反射部材および第2反射部材の間に配置される発光層を有し、前記第1反射部材と前記第2反射部材との間で共振される光の一部を前記第1反射部材又は前記第2反射部材で透過する共振器構造を備え、
前記共振器構造からの共振器出力スペクトルの最大値となる波長が、前記発光層の内部発光スペクトルの最大値となる発光強度の90%〜50%の範囲に位置し、
前記内部発光スペクトルの最大値となる波長が、450nm〜480nmの範囲内にあることを特徴とする発光素子。
A first reflective member; a second reflective member; and a light emitting layer disposed between the first reflective member and the second reflective member, wherein the first reflective member and the second reflective member resonate. A resonator structure that transmits a part of the light to be transmitted through the first reflecting member or the second reflecting member;
The wavelength that becomes the maximum value of the resonator output spectrum from the resonator structure is located in the range of 90% to 50% of the emission intensity that becomes the maximum value of the internal emission spectrum of the light emitting layer,
The light emitting element characterized in that the wavelength which becomes the maximum value of the internal emission spectrum is in the range of 450 nm to 480 nm.
前記共振器出力スペクトルの最大値となる波長が、
前記内部発光スペクトルの最大値となる波長に対して長波長側に位置していることを特徴とする請求項1に記載の発光素子。
The wavelength that is the maximum value of the resonator output spectrum is
The light-emitting element according to claim 1, wherein the light-emitting element is positioned on a long wavelength side with respect to a wavelength that is a maximum value of the internal emission spectrum.
前記共振器出力スペクトルの最大値となる波長における前記内部発光スペクトルの発光強度の変化率Rが−0.03以下であることを特徴とする請求項2に記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 2, the change rate R E of the emission intensity of the internal light emission spectrum at the wavelength of maximum value of the resonator output spectrum is equal to or is -0.03 or less. 前記発光強度の変化率Rが−0.05以下であることを特徴とする請求項3に記載の発光素子。 The light emitting device according to claim 3, the change rate R E of the luminous intensity is equal to or is -0.05 or less. 前記共振器出力スペクトルの最大値となる波長が±10nmの範囲内でシフトしたときの正面方向の輝度変動が±5%以内であることを特徴とする請求項2〜4のいずれか1項に記載の発光素子。   5. The luminance variation in the front direction when the wavelength that is the maximum value of the resonator output spectrum is shifted within a range of ± 10 nm is within ± 5%. 6. The light emitting element of description. 第1反射部材と、第2反射部材と、前記第1反射部材および第2反射部材の間に配置される発光層を有し、前記第1反射部材と前記第2反射部材との間で共振される光の一部を前記第1反射部材又は前記第2反射部材で透過する共振器構造を備え、
前記共振器構造からの共振器出力スペクトルの最大値となる波長が、前記発光層の内部発光スペクトルの最大値となる発光強度の95%〜50%の範囲に位置し、
前記内部発光スペクトルの最大値となる波長が、600nm〜640nmの範囲内にあることを特徴とする発光素子。
A first reflective member; a second reflective member; and a light emitting layer disposed between the first reflective member and the second reflective member, wherein the first reflective member and the second reflective member resonate. A resonator structure that transmits a part of the light to be transmitted through the first reflecting member or the second reflecting member;
The wavelength that becomes the maximum value of the resonator output spectrum from the resonator structure is located in the range of 95% to 50% of the emission intensity that becomes the maximum value of the internal emission spectrum of the light emitting layer,
The light emitting element characterized in that the wavelength which becomes the maximum value of the internal emission spectrum is in the range of 600 nm to 640 nm.
前記共振器出力スペクトルの最大値となる波長が、
前記内部発光スペクトルの最大値となる波長に対して短波長側に位置していることを特徴とする請求項6に記載の発光素子。
The wavelength that is the maximum value of the resonator output spectrum is
The light-emitting element according to claim 6, wherein the light-emitting element is located on a short wavelength side with respect to a wavelength that is a maximum value of the internal emission spectrum.
前記共振器出力スペクトルの最大値となる波長における前記内部発光スペクトルの発光強度の変化率Rが+0.03以上であることを特徴とする請求項7に記載の発光素子。 The light emitting device of claim 7, the change rate R E of the emission intensity of the internal light emission spectrum at the wavelength of maximum value of the resonator output spectrum is characterized in that at +0.03 or more. 前記発光強度の変化率Rが+0.05以上であることを特徴とする請求項8に記載の発光素子。 The light emitting device of claim 8, the change rate R E of the luminous intensity is equal to or is +0.05 or more. 前記共振器出力スペクトルの最大値となる波長が±5nmの範囲内でシフトしたときの正面方向の輝度変動が±10%以内であることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の発光素子。   The luminance variation in the front direction when the wavelength that is the maximum value of the resonator output spectrum is shifted within a range of ± 5 nm is within ± 10%. The light emitting element of description.
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