JP2012043727A - 有機el表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 有機EL素子の輝度を補正する補正部を有する有機EL表示装置で、有機EL素子内の、第1電極にある第1反射面と発光面との間の光学距離L1と、第2電極にある第2反射面と第1反射面との間の光学距離L2とが、それぞれ式1と式2を満たす。
(m−Φ1/(2π))×λ/2≦L1≦(m+1/2−Φ1/(2π))×λ/2 ・・・式1
(m+1−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2≦L2≦(m+3/2−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2 ・・・式2
ここで、λは有機EL素子から発せられる光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ1は発光層から発せられる光が第1反射面で反射する際の位相シフト量、Φ2は発光層から発せられる光が第2反射面で反射する際の位相シフト量、mは自然数である。
【選択図】 図4
Description
(m−Φ1/(2π))×λ/2≦L1≦(m+1/2−Φ1/(2π))×λ/2 ・・・式1
(m+1−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2≦L2≦(m+3/2−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2 ・・・式2
ここで、λは前記有機EL素子から発せられる光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ1は前記発光層から発せられる光が第1反射面で反射する際の位相シフト量、Φ2は前記発光層から発せられる光が第2反射面で反射する際の位相シフト量、mは自然数である。
(m−Φ1/(2π))×λ/2≦L1≦(m+1/2−Φ1/(2π))×λ/2 ・・・式1
(m+1−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2≦L2≦(m+3/2−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2 ・・・式2
ここで、λは有機EL素子から発せられる光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ1は発光層から発せられる光が第1反射面101cで反射する際の位相シフト量、Φ2は発光層から発せられる光が第2反射面106cで反射する際の位相シフト量、mは自然数である。
ここで、上記の式1、式2により表1に示す条件で、図4を4つの領域I,II,III,IVに分ける。
よって、本発明の有機EL素子は、上述した式1および式2を満たす構成としている。
基板100はTFT等のスイッチング素子(不図示)が形成された絶縁性の基板であり、ガラス、プラスチック等からなる。
反射層101aは、Al、Cr、Agなどの金属単体やそれらの合金からなる金属層を用いることができる。その膜厚は50nm以上200nm以下が好ましい。
酸化物透明導電層101bは、酸化インジウムと酸化錫の化合物層や酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物層などを用いることができる。その膜厚は、10nm以上100nm以下が好ましい。
正孔輸送層102、発光層103、電子輸送層104、電子注入層105は、公知の材料が使用することができ、成膜手法も蒸着や転写等公知の成膜手法を用いることができる。また、各層の膜厚は、5nm以上100nm以下であることが好ましい。また各層は同一、あるいは異なる材料をからなる2つ以上の層が積層されている構成であってもよい。
第2電極106は、上述した反射層101aまたは酸化物透明導電層101bの材料を用いることができる。
反射層101a:銀
酸化物透明導電層101b:酸化インジウム亜鉛
正孔輸送層102:化合物1
発光層103:化合物2(70wt%)+化合物3(10wt%)+化合物4(20wt%)
電子輸送層104:化合物5
電子注入層105:化合物5(90wt%)+炭酸セシウム(10wt%)
第2電極106:酸化インジウム亜鉛
390nm≦L1≦520nm ・・・式1a
650nm≦L2≦780nm ・・・式2a
また、λ=520nmにおける各層の屈折率は以下の通りである。
酸化物透明導電層、第2電極:2.03
正孔輸送層:1.82
発光層:1.96
電子輸送層、電子注入層:1.69
補正を行うにあたり、20mA/cm2の電流値を印加して駆動電圧を検出した。本発明では、基準素子との駆動電圧差をΔV[V]とし、αを定数(α>0)として、補正電流値ΔI[mA/cm2]をΔI=α×ΔVからなる1次関数から算出した。例えば、α=2とした場合、ΔV=0.1Vであれば、ΔI=0.2mA/cm2となる。αは成膜条件から適宜決めることができる。以下の実施例ではα=5として補正を行った。
5つの有機EL素子(以下、素子A、B,C,D,Eという)を作成する。
まず、ガラス基板100上にスパッタリング法にて銀を200nm積層し、各素子の領域の反射層101aを形成した。その上に、スパッタリング法にて酸化インジウム亜鉛を20nm積層して酸化物透明導電層101bを形成し、各素子の領域の第1電極101を形成した。その後、第1電極101にUV/オゾン洗浄を施した。
次に、各素子の領域の正孔輸送層102上に、化合物2、化合物3、化合物4を重量比が7:1:2の割合となるように、各々の蒸着速度を調整し、共蒸着し、40nmの膜厚で発光層103を形成した。
次に、各素子の発光層103上に、化合物5を13nmの膜厚で成膜し、電子輸送層104を形成した。さらに素子A、素子B、素子Cに2nm、素子Eに4nmの膜厚で電子輸送層104を追加で形成した。
次に、各素子の領域の電子輸送層104上に、化合物5と炭酸セシウムを重量比が9:1の割合となるように各々の蒸着速度を調整して共蒸着し、60nmの膜厚で成膜し、電子注入層105を形成した。
最後に、各素子の領域の電子注入層105まで成膜した基板を、別のスパッタリング装置(大阪真空製)へ移動させ、電子注入層105上に酸化インジウム亜鉛をスパッタリング法にて30nmに成膜し、第2電極106を形成した。
比較例1では発光層103の膜厚を30nm、電子輸送層104の膜厚を10nm、電子注入層105の膜厚を65nmとした以外は、実施例1と同様の製造方法で5つの有機EL素子(以下、素子F、G,H,I,Jという)を作成した。各素子の正孔輸送層と電子輸送層の膜厚を表5にまとめた。素子Gを所望の素子として、素子F,Hは正孔輸送層の膜厚がずれた素子とし、素子I,Jは電子輸送層の膜厚がずれた素子としている。また、ΔL1,ΔL2は、素子GのL1,L2からのずれ量を示している。
比較例2では正孔輸送層102の膜厚を145nm、電子注入層105の膜厚を65nm、第2電極106の膜厚を70nmとした以外は、実施例1と同様の製造方法で5つの有機EL素子(以下、素子K、L,M,N,Oという)を作成した。各素子の正孔輸送層と電子輸送層の膜厚を表8にまとめた。素子Lを所望の素子として、素子K,Mは正孔輸送層の膜厚がずれた素子とし、素子N,Oは電子輸送層の膜厚がずれた素子としている。また、ΔL1,ΔL2は、素子LのL1,L2からのずれ量を示している。
10 有機EL素子
101 第1電極
103 発光層
106 第2電極
Claims (1)
- 第1電極と、発光層と、第2電極と、を有する有機EL素子と、
前記有機EL素子の駆動電圧を検出し、前記駆動電圧に応じて有機EL素子の輝度を補正する補正部と、を有し、
前記発光層の発光面と前記第1電極にある第1反射面との間の光学距離L1と、前記第1反射面と前記第2電極にある第2反射面との間の光学距離L2とが、それぞれ式1と式2を満たすことを特徴とする有機EL表示装置。
(m−Φ1/(2π))×λ/2≦L1≦(m+1/2−Φ1/(2π))×λ/2 ・・・式1
(m+1−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2≦L2≦(m+3/2−(Φ1+Φ2)/(2π))×λ/2 ・・・式2
ここで、λは前記有機EL素子から発せられる光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ1は前記発光層から発せられる光が第1反射面で反射する際の位相シフト量、Φ2は前記発光層から発せられる光が第2反射面で反射する際の位相シフト量、mは自然数である。
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