JP2016164855A - 発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器 - Google Patents
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Abstract
【課題】色変換層への入射光、および色変換層からの出射光の損失を低減することができる発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器を提供する。【解決手段】基板11と、基板11の一方の面11aに設けられた有機EL層41と、有機EL層41上に設けられた第2電極43(透明電極)と、を有する有機EL素子基板10と、第2電極43上に設けられた色変換層23と、を備え、色変換層23を構成する樹脂は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高い発光装置100。【選択図】図1
Description
本発明は、発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器に関する。
色変換方式の有機EL表示装置としては、青色発光の有機EL素子と、色変換層とを組み合わせた装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
色変換方式の有機EL表示装置において、光の取り出し効率を向上させるためには、以下の2点の効率を向上させる必要がある。
(1)有機EL素子から、色変換層への光の入射率の向上。ここでは、透明電極の屈折率(n=1.9)と、色変換層を構成する樹脂の屈折率との差を小さくする必要がある。
(2)色変換層から空気中への光の出射率の向上。ここでは、色変換層を構成する樹脂の屈折率と、空気の屈折率(n=1.0)との差を小さくする必要がある。
通常、色変換層を構成する樹脂の屈折率を、透明電極の屈折率または空気の屈折率のいずれか一方に合せて調節するしかないため、色変換層への入射光、または色変換層からの出射光のいずれかで全反射が生じ易くなり、光の損失が生じる。
色変換方式の有機EL表示装置において、光の取り出し効率を向上させるためには、以下の2点の効率を向上させる必要がある。
(1)有機EL素子から、色変換層への光の入射率の向上。ここでは、透明電極の屈折率(n=1.9)と、色変換層を構成する樹脂の屈折率との差を小さくする必要がある。
(2)色変換層から空気中への光の出射率の向上。ここでは、色変換層を構成する樹脂の屈折率と、空気の屈折率(n=1.0)との差を小さくする必要がある。
通常、色変換層を構成する樹脂の屈折率を、透明電極の屈折率または空気の屈折率のいずれか一方に合せて調節するしかないため、色変換層への入射光、または色変換層からの出射光のいずれかで全反射が生じ易くなり、光の損失が生じる。
しかしながら、通常、色変換層を構成する樹脂の屈折率を、透明電極の屈折率または空気の屈折率のいずれか一方に合せて調節することしかできないため、色変換層への入射光、または色変換層からの出射光のいずれかで全反射が生じ易くなり、光の損失が生じるという課題があった。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、色変換層への入射光、および色変換層からの出射光の損失を低減することができる発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器を提供することを目的とする。
本発明の1つの態様の発光装置は、基板、並びに、前記基板の一方の面に設けられた、少なくとも電極、発光層および透明電極をこの順に備えた有機エレクトロルミネッセンス層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子基板と、前記透明電極上に積層された色変換層と、を備え、前記色変換層を構成する樹脂は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高いことを特徴とする。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記色変換層を構成する材料は、下記式(1)で定義されるアッベ数が30以下であってもよい。
(但し、nDはフラウンホーファーのD線(589.3nm)に対する色変換層を構成する材料の屈折率、nFはフラウンホーファーのF線(486.1nm)に対する色変換層を構成する材料の屈折率、nCはフラウンホーファーのC線(656.3nm)に対する色変換層を構成する材料の屈折率を表わす。)
本発明の1つの態様の発光装置において、前記有機エレクトロルミネッセンス素子基板の発光が、青色光または青緑色光であってもよい。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記透明電極と前記色変換層とは、青色光または青緑色光における屈折率が、前記樹脂の屈折率以上、かつ前記透明電極の屈折率以下である材料を介して積層されていてもよい。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記基板上に間隔を置いて、テーパー角がθの角度で形成された複数のエッジカバーが設けられ、前記エッジカバーは、前記透明電極の少なくとも一部に覆われるとともに、前記発光層の側面に配置され、前記エッジカバーは、絶縁性、および、光反射性または光散乱性を有し、前記色変換層は、透明基板の一方の面に設けられた複数の隔壁によって区画された複数の領域内に設けられ、前記隔壁は、前記透明基板の一方において、少なくとも前記エッジカバーと対向する位置に間隔を置いて設けられ、前記隔壁は、光反射性または光散乱性を有し、前記角度θは、下記式(2)で定義されていてもよい。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記色変換層は、前記透明基板の一方の面に離散して設けられ、青色光および青緑色光の一部を透過するとともに、青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて赤色光を発光する材料を含有することにより、白色光を発光する白色変換層を有していてもよい。
本発明の1つの態様の発光装置は、青色光または青緑色光を発光する光源と、該光源に積層された色変換基板と、を備え、前記色変換基板は、透明基板と、前記透明基板の一方の面に設けられた複数の隔壁と、前記透明基板の一方の面のうち、前記隔壁によって区画された複数の領域内に設けられたカラーフィルター層、色変換層および光透過層の少なくともいずれか1つと、を有し、前記カラーフィルター層は、前記透明基板の一方の面に離散して配置された、赤色光のみを透過する赤色カラーフィルター層と、緑色光のみを透過する緑色カラーフィルター層と、青色光のみを透過する青色カラーフィルター層と、からなり、前記色変換層は、前記赤色カラーフィルター層上に積層され、青色光または青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて赤色光を発光する赤色変換層と、前記緑色カラーフィルター部上に積層され、青色光または青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて緑色光を発光する緑色変換層と、を有し、前記色変換層を構成する材料は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高く、前記光透過層は、前記透明基板の一方の面側から入射した、青色光または青緑色光を、前記透明基板の他方の面側にスペクトル形状を変えずに透過する、または、前記青色カラーフィルター層により、青色光または青緑色光に含まれる波長の光を透過することを特徴とする。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記色変換層を構成する材料は、下記式(1)で定義されるアッベ数が30以下であってもよい。
(但し、nDはフラウンホーファーのD線(589.3nm)に対する色変換層を構成する材料の屈折率、nFはフラウンホーファーのF線(486.1nm)に対する色変換層を構成する材料の屈折率、nCはフラウンホーファーのC線(656.3nm)に対する色変換層を構成する材料の屈折率を表わす。)
本発明の1つの態様の発光装置において、前記光源は、基板の一方の面に設けられた、少なくとも電極、発光層および透明電極をこの順に備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記透明電極と前記色変換層とは、青色光または青緑色光における屈折率が、前記樹脂の屈折率以上、かつ前記透明電極の屈折率以下である材料を介して積層されていてもよい。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記基板上に間隔を置いて、テーパー角がθの角度で形成された複数のエッジカバーが設けられ、前記エッジカバーは、前記透明電極の少なくとも一部に覆われるとともに、前記発光層の側面に配置され、前記エッジカバーは、絶縁性、および、光反射性または光散乱性を有し、前記隔壁は、前記透明基板の一方において、少なくとも前記エッジカバーと対向する位置に間隔を置いて設けられ、前記隔壁は、光反射性または光散乱性を有し、前記角度θは、下記式(2)で定義されていてもよい。
本発明の1つの態様の発光装置において、前記色変換層は、前記透明基板の一方の面に離散して設けられ、青色光および青緑色光の一部を透過するとともに、青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて赤色光を発光する材料を含有することにより、白色光を発光する白色変換層を有していてもよい。
本発明の1つの態様の表示装置、照明装置、電子機器は、本発明の1つの態様の発光装置を備えたことを特徴とする。
本発明によれば、色変換層への入射光、および色変換層からの出射光の損失を低減することができる発光装置並びにこれを備えた表示装置、照明装置および電子機器が得られる。
本発明の発光装置並びにこれを備えた表示装置および電子機器の実施の形態について説明する。
なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をよりよく理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
なお、以下に示す実施形態は、発明の趣旨をよりよく理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。
また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。
[第1実施形態]
図1(A)は、本発明の第1実施形態である発光装置の概略構成を示す断面図である。図1(B)は、発光装置の概略構成を示す図である。
図1(A)に示すように、本実施形態の発光装置100は、有機EL素子基板10と、色変換基板20と、有機EL素子基板10と色変換基板20との間に設けられた充填層30と、を備え、アクティブ駆動方式で駆動されるトップエミッションタイプの有機EL発光装置である。
図1(A)は、本発明の第1実施形態である発光装置の概略構成を示す断面図である。図1(B)は、発光装置の概略構成を示す図である。
図1(A)に示すように、本実施形態の発光装置100は、有機EL素子基板10と、色変換基板20と、有機EL素子基板10と色変換基板20との間に設けられた充填層30と、を備え、アクティブ駆動方式で駆動されるトップエミッションタイプの有機EL発光装置である。
有機EL素子基板10は、基板11、TFT(薄膜トランジスタ)回路12、有機EL素子(有機発光素子)40を主として構成されており、TFT回路12を備えた基板11上に複数の有機EL素子40が設けられている。
色変換基板20は、透明基板21、カラーフィルター層(色調整層)22および色変換層(波長変換層)23を主として構成されており、透明基板21の一面21a側に、R,G,Bの各サブ画素Sに対応したカラーフィルター層(色調整層)22および色変換層23が設けられている。
本実施形態の発光装置100は、光源である有機EL素子40から発光された光が、色変換層23およびカラーフィルター層22へと入射することで、赤色、緑色、青色の三色の光として色変換基板20の外側(観測者側)へと射出されるようになっている。
図1(B)に示すように、有機EL素子40は、有機EL層41が第1電極42と第2電極43とにより挟持されて構成されている。図1(A)に示すように、第1電極42は、層間絶縁膜13および平坦化膜14を貫通して設けられたコンタクトホール12bにより、TFT回路12の1つに接続されている。第2電極43は、層間絶縁膜13、平坦化膜14を貫通して設けられた不図示の配線によりTFT回路12の1つに接続されている。
図2は、発光装置100を示す上面図である。
図2に示すように、本実施形態の発光装置100は、複数の画素24を有している。各画素24は、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)のそれぞれに対応する3つのサブ画素S(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))から構成されている。
図2に示すように、本実施形態の発光装置100は、複数の画素24を有している。各画素24は、赤色光(R)、緑色光(G)、青色光(B)のそれぞれに対応する3つのサブ画素S(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))から構成されている。
赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)は、y軸に沿ってストライプ状に延長され、x軸に沿って赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)が順に配置された、2次元的なストライプ配列とされている。
なお、図2に示す例では、RGBの各サブ画素(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))がストライプ配列された例を示しているが、本実施形態はこれに限定されず、RGBの各サブ画素(赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B))の配列はモザイク配列、デルタ配列等、従来公知のRGB画素配列とすることもできる。
「有機EL素子基板」
有機EL素子基板10は、図1(A)に示すように、アクティブマトリクス基板15と、アクティブマトリクス基板15上に設けられた複数の有機EL素子40と、エッジカバー16と、封止層17とを有して構成されている。アクティブマトリクス基板15は、基板11、基板11上に形成されたTFT回路12、層間絶縁膜13および平坦化膜14を有する。
有機EL素子基板10は、図1(A)に示すように、アクティブマトリクス基板15と、アクティブマトリクス基板15上に設けられた複数の有機EL素子40と、エッジカバー16と、封止層17とを有して構成されている。アクティブマトリクス基板15は、基板11、基板11上に形成されたTFT回路12、層間絶縁膜13および平坦化膜14を有する。
基板11上には、TFT回路12および各種配線(図示略)が形成され、さらに、基板11の上面およびTFT回路12を覆うように層間絶縁膜13と平坦化膜14が順次積層形成されている。
基板11としては、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)等からなる金属基板、これらの基板上に酸化シリコン(SiO2)等の有機絶縁材料等からなる絶縁物を表面にコーティングした基板、または、アルミニウム等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等が挙げられるが、本実施形態はこれらに限定されない。
TFT回路12は、有機EL素子40を形成する前に、予め基板11上に形成され、スイッチング用および駆動用として機能する。TFT回路12としては、従来公知のTFT回路を用いることができる。また、本実施形態においては、スイッチング用および駆動用素子としてTFTの代わりに金属−絶縁体−金属(MIM)ダイオードを用いることもできる。
TFT回路12は、公知の材料、構造および形成方法を用いて形成することができる。TFT回路12の活性層の材料としては、例えば、非晶質シリコン(アモルファスシリコン)、多結晶シリコン(ポリシリコン)、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料、酸化亜鉛、酸化インジウム−酸化ガリウム−酸化亜鉛等の酸化物半導体材料または、ポリチオフェン誘導体、チオフエンオリゴマー、ポリ(p−フェリレンビニレン)誘導体、ナフタセン、ペンタセン等の有機半導体材料が挙げられる。また、TFT回路12の構造としては、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型が挙げられる。
本実施形態で用いられるTFT回路12のゲート絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。例えば、プラズマ誘起化学気相成長(PECVD)法、減圧化学気相成長(LPCVD)法等により形成されたSiO2またはポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO2等が挙げられる。また、本実施形態で用いられるTFT回路12の信号電極線、走査電極線、共通電極線、第1駆動電極および第2駆動電極は、公知の材料を用いて形成することができ、例えば、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等が挙げられる。
層間絶縁膜13は、公知の材料を用いて形成することができ、例えば、その材料としては、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(SiN、または、Si2N4)、酸化タンタル(TaO、または、Ta2O5)等の無機材料、または、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。
層間絶縁膜13の形成方法としては、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。また、必要に応じてフォトリソグラフィー法等によりパターニングすることもできる。
平坦化膜14は、TFT回路12の表面の凸凹により有機EL素子40の欠陥(例えば、画素電極の欠損、有機EL層の欠損、対向電極の断線、画素電極と対向電極の短絡、耐圧の低下等)等が発生することを防止するために設けられる。なお、平坦化膜14は省略することも可能である。
平坦化膜14は、公知の材料を用いて形成することができ、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル等の無機材料、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。平坦化膜14の形成方法としては、CVD法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられるが、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されない。また、平坦化膜14は、単層構造でも多層構造でもよい。
エッジカバー16は、有機EL素子40の周囲を取り囲み、各サブ画素Sを区画するようにして形成されている。エッジカバー16は、基板11の一方の面11a上の少なくとも各サブ画素S間に形成され、第1電極42と第2電極43との間でリークを起こすことを防止する。
具体的に、エッジカバー16は、基板11に対向する第1端面16aと、第1端面16aに対向して第1端面16aの面積よりも小さい面積を有する第2端面16bと、側面16cと、を有している。エッジカバー16の形状は、順テーパー形状、または逆テーパー形状のどちらでもよい。ここで、「順テーパー形状」とは、基板11から離れる方向に断面形状が細くなるテーパー形状のことをいう。「逆テーパー形状」とは、基板11から離れる方向に断面形状が太くなるテーパー形状のことをいう。
エッジカバー16は、有機EL素子40からの光取り出し効率を考慮した白色のホワイトバンクからなる。これにより輝度が向上する。
エッジカバー16は、絶縁材料を用いて、電子線(EB)蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができる。また、エッジカバー16は、公知のドライ法またはウェット法のフォトリソグラフィー法によりパターン化することができる。なお、エッジカバー16の形成方法は、これらの形成方法に限定されるものではない。また、エッジカバー16を構成する材料としては、特に限定されないが、公知の材料が用いられる。例えば、平坦化膜14と同様の材料を用いることも可能である。
エッジカバー16は、絶縁材料を用いて、電子線(EB)蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができる。また、エッジカバー16は、公知のドライ法またはウェット法のフォトリソグラフィー法によりパターン化することができる。なお、エッジカバー16の形成方法は、これらの形成方法に限定されるものではない。また、エッジカバー16を構成する材料としては、特に限定されないが、公知の材料が用いられる。例えば、平坦化膜14と同様の材料を用いることも可能である。
エッジカバー16は、第1電極42と第2電極43との絶縁性を充分に確保することのできる膜厚を有する。エッジカバー16の膜厚としては、例えば、100nm〜2000nmであることが好ましい。エッジカバー16の膜厚が100nm未満であると、絶縁性が充分ではなく、第1電極42と第2電極43との間でリークが起こり、消費電力の上昇、非発光の原因となる。一方、エッジカバー16の膜厚が2000nmを超えると、成膜プロセスに時間がかかるため生産性の悪化が懸念される。
エッジカバー16は、その全体または表面(第1端面16a、第2端面16b、側面16c)が光反射性の材料からなることが好ましい。
光反射性の材料としては、アルミニウム(Al)、銅(Cu、銀(Ag)等が挙げられる。
エッジカバー16の表面が光反射性の材料からなる場合、エッジカバー16の表面に、光反射性の材料からなる薄膜が設けられる。
エッジカバー16の表面に光反射性の材料からなる薄膜を形成する方法としては、上記の光反射性の材料を用い、例えば、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。
エッジカバー16の表面に光反射性の材料からなる薄膜を形成する方法としては、上記の光反射性の材料を用い、例えば、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。
エッジカバー16は、第1電極42と第2電極43との絶縁性を充分に確保することのできる膜厚を有する。エッジカバー16の膜厚としては、例えば、100nm〜2000nmであることが好ましい。エッジカバー16の膜厚が100nm未満であると、絶縁性が充分ではなく、第1電極42と第2電極43との間でリークが起こり、消費電力の上昇、非発光の原因となる。一方、エッジカバー16の膜厚が2000nmを超えると、成膜プロセスに時間がかかるため生産性の悪化が懸念される。
有機EL素子40は、第1電極42、有機EL層41、第2電極43を有する。
第1電極42および第2電極43は、有機EL素子40の陽極または陰極として対で機能する。
図1(A)、(B)および以下の説明においては、第1電極42が陽極、第2電極43が陰極の場合のマイクロキャビティ効果を用いたトップエミッション型を例に説明する。
第1電極42および第2電極43は、有機EL素子40の陽極または陰極として対で機能する。
図1(A)、(B)および以下の説明においては、第1電極42が陽極、第2電極43が陰極の場合のマイクロキャビティ効果を用いたトップエミッション型を例に説明する。
有機EL素子40の色純度の向上、発光効率の向上、正面輝度の向上等の目的でマイクロキャビティ効果を用いる場合、有機EL層41からの発光を、透明基板21側から取り出すトップエミッション型の構造では、第1電極42としては、反射電極と透明電極からなり、光を反射する反射率の高い反射電極を用いることが好ましい。また、有機EL層41からの発光を透明基板21側から取り出すトップエミッション型の構造では、第2電極43として半透明電極を用いることが好ましい。
第1電極42を構成する反射電極としては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−ネオジウム合金およびアルミニウム−シリコン合金等の反射性金属電極が挙げられる。
第1電極42を構成する透明電極としては、例えば、インジウムと錫からなる酸化物(ITO)、錫の酸化物インジウムと亜鉛からなる酸化物(IZO)等の透明電極材料からなるものが挙げられる。
なお、第1電極42は上記の構成に限定されるものではなく、上記の反射電極のみから構成されていてもよい。
第1電極42を構成する透明電極としては、例えば、インジウムと錫からなる酸化物(ITO)、錫の酸化物インジウムと亜鉛からなる酸化物(IZO)等の透明電極材料からなるものが挙げられる。
なお、第1電極42は上記の構成に限定されるものではなく、上記の反射電極のみから構成されていてもよい。
第2電極(半透明電極)43としては、金属の半透明電極単体、もしくは、金属の半透明電極と透明電極材料を組み合わせたものを用いることができる。特に、半透明電極の材料としては、反射率と透過率の観点から、銀が好ましい。
第2電極43の膜厚は、5nm〜30nmであることが好ましい。第2電極43の膜厚が5nm未満では、光の反射が充分に行えないため、干渉の効果を充分に得るとこができない。一方、第2電極43の膜厚が30nmを超えると、光の透過率が急激に低下するため、輝度および発光効率が低下するおそれがある。
第2電極43の膜厚は、5nm〜30nmであることが好ましい。第2電極43の膜厚が5nm未満では、光の反射が充分に行えないため、干渉の効果を充分に得るとこができない。一方、第2電極43の膜厚が30nmを超えると、光の透過率が急激に低下するため、輝度および発光効率が低下するおそれがある。
第1電極42および第2電極43は、従来の電極材料を用いて形成することができる。
第1電極42は、例えば、有機EL層41にホールを効率良く注入するために、インジウムと錫からなる酸化物(ITO)、インジウムと亜鉛からなる酸化物(IZO)、ガリウムと亜鉛からなる酸化物(GZO)、二酸化スズ(SnO2)、酸化インジウム−インジウム亜鉛酸化物:In2O3(ZnO)n(IDIXO)等を用いて透明電極を形成することができる。
第1電極42は、例えば、有機EL層41にホールを効率良く注入するために、インジウムと錫からなる酸化物(ITO)、インジウムと亜鉛からなる酸化物(IZO)、ガリウムと亜鉛からなる酸化物(GZO)、二酸化スズ(SnO2)、酸化インジウム−インジウム亜鉛酸化物:In2O3(ZnO)n(IDIXO)等を用いて透明電極を形成することができる。
第2電極43は、電子を効率良く注入するために、Ca/AlやCe/Al、Cs/Al、Ba/Al等の仕事関数の低い金属と安定な金属とを積層して形成するのが好ましい。また、第2電極43は、Ca:Al合金やMg:Ag合金、Li:Al合金等の仕事関数の低い金属を含有する合金で形成してもよいし、LiF/AlやLiF/Ca/Al、BaF2/Ba/Al、LiF/Al/Ag等の薄膜の絶縁層と金属電極とを組み合わせて形成してもよい。
有機EL層41は、第1電極42と第2電極43との間に配置され、電圧が印加されることによって発光する。有機EL層41は、例えば、図1(B)に示すように、第1電極42側から順に、正孔注入層44、正孔輸送層45、電子ブロッキング層46、発光層47、電子輸送層48、電子注入層49が設けられている(正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロッキング層/発光層/電子輸送層/電子注入層)。本実施形態の発光層47は、青色〜青緑色光を発光する単層構造とされている。
第1電極42と第2電極43により微小共振器構造が構成されると、第1電極42と第2電極43との干渉効果により、有機EL層41の発光を正面方向(光取り出し方向)に集光することができる。その際、有機EL層41の発光に指向性を持たせることができるため、周囲に逃げる発光損失を低減することができ、その発光効率を高めることができる。これにより、有機EL層41で生じる発光エネルギーをより効率良く、色変換層23側へ出射させることができ、ひいては、有機EL素子40の正面輝度を高めることができる。
また、第1電極42と第2電極43により構成される微小共振器構造によれば、有機EL層41の発光スペクトルを調整することも可能となり、所望の発光ピーク波長および半値幅に調整することができる。これにより、有機EL層41の発光スペクトルを、色変換層23中の有機蛍光色素を効果的に励起することが可能なスペクトルに制御することができる。
第1電極42と第2電極43の形成には、蒸着法やEB法、MBE法、スパッタ法等のドライプロセスを用いることもできるし、また、スピンコート法や印刷法、インクジェット法等のウエットプロセスを用いることもできる。
有機EL素子40は、第1電極42と、有機EL層41と、第2電極43とを有する。
第1電極42および第2電極43は、有機EL素子40の陽極または陰極として、対で機能する。
図1(A)、(B)および以下の説明においては、第1電極42が陰極、第2電極43が陽極の場合のトップエミッション型を例に説明する。
第1電極42および第2電極43は、有機EL素子40の陽極または陰極として、対で機能する。
図1(A)、(B)および以下の説明においては、第1電極42が陰極、第2電極43が陽極の場合のトップエミッション型を例に説明する。
第1電極42は、電子を効率良く注入するために、Ca/AlやCe/Al、Cs/Al、Ba/Al等の仕事関数の低い金属と安定な金属とを積層して形成するのが好ましい。また、第2電極43は、Ca:Al合金やMg:Ag合金、Li:Al合金等の仕事関数の低い金属を含有する合金で形成してもよいし、LiF/AlやLiF/Ca/Al、BaF2/Ba/Al、LiF/Al/Ag等の薄膜の絶縁層と金属電極とを組み合わせて形成してもよい。
第2電極43を構成する透明電極としては、例えば、インジウムと錫からなる酸化物(ITO)、錫の酸化物インジウムと亜鉛からなる酸化物(IZO)等の透明電極材料からなるものが挙げられる。
第1電極42および第2電極43は、従来の電極材料を用いて形成することができる。
第2電極43は、例えば、有機EL層41にホールを効率良く注入するために、ITOやIDIXO、IZO、GZO、SnO2等を用いて透明電極を形成することができる。
第2電極43は、例えば、有機EL層41にホールを効率良く注入するために、ITOやIDIXO、IZO、GZO、SnO2等を用いて透明電極を形成することができる。
ここでは、トップエミッション型を例に挙げたが、ボトムエミッション型構造であってもよい。
正孔注入層44は、第1電極42から効率良く正孔を受け取り、正孔輸送層45へ効率良く受け渡すために設けられている。正孔注入層44に用いられる材料のHOMOレベルは、正孔輸送層45に用いられるHOMOレベルよりも低く、第1電極42の仕事関数よりも高いのが好ましい。正孔注入層44は、単層でも多層であってもよい。
接着用の樹脂には、例えば、ポリカーボネートやポリエステル等を用いることができる。溶剤は、材料を溶解、または、分散できればく、例えば、純水、メタノール、エタノール、THF、クロロホルム、キシレン、トリメチルベンゼン等を溶剤に用いることができる。
正孔注入層44の材料には、有機EL素子や有機光導電体に対して一般に用いられている材料を用いることができる。例えば、無機p型半導体材料や、ポルフィリン化合物、N,N'−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N'−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、N,N'−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N'−ジフェニル−ベンジジン(NPD)等の芳香族第三級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン(PANI)、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンサルフォネイト(PEDT/PSS)、ポリ[トリフェニルアミン誘導体](Poly−TPD)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等の高分子材料、ポリ(p−フェニレンビニレン)前駆体(Pre−PPV)、ポリ(p−ナフタレンビニレン)前駆体(Pre−PNV)等の高分子材料前駆体等を用いることができる。
正孔輸送層45は、正孔注入層44から効率良く正孔を受け取り、発光層47へ効率良く受け渡すために設けられている。正孔輸送層45に用いられる材料のHOMOレベルは、正孔注入層44のHOMOレベルよりも高く、発光層47のHOMOレベルよりも低いのが好ましい。正孔をより効率よく発光層47に注入、輸送でき、発光に要する電圧の低減効果や発光効率の向上効果を得ることができるからである。
また、発光層47からの電子の漏れが抑制できるように、正孔輸送層45のLUMOレベルは発光層47のLUMOレベルより低くするのが好ましい。そうすれば、発光層47での発光効率を高めることができる。また、正孔輸送層45のバンドギャップは発光層47のバンドギャップより大きくするのが好ましい。そうすれば、発光層47中に励起子を効果的に閉じ込めることができる。
正孔輸送層45は、単層でも多層でもよく、ドライプロセスやウエットプロセスを用い、正孔注入層44と同じようにして形成することができる。
電子ブロッキング層46は、正孔注入層44と同種の材料を用いて形成することができる。但し、その材料のLUMOレベルの絶対値は、電子ブロッキング層46と接する発光層47が含む正孔注入層44の材料のLUMOレベルの絶対値より小さいのが好ましい。
電子をより効果的に発光層47中に閉じ込めることができるからである。
電子ブロッキング層46もまた、単層でも多層であってもよく、ドライプロセスやウエットプロセスを用い、正孔注入層44と同じようにして形成することができる。
電子をより効果的に発光層47中に閉じ込めることができるからである。
電子ブロッキング層46もまた、単層でも多層であってもよく、ドライプロセスやウエットプロセスを用い、正孔注入層44と同じようにして形成することができる。
発光層47は、以下に例示する有機発光材料のみから構成されていてもよく、発光性のドーパントとホスト材料の組み合わせから構成されていてもよく、任意に正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよい。また、これらの各材料が高分子材料(接着用樹脂)または無機材料中に分散された構成であってもよい。発光効率および耐久性の観点からは、発光層47の材質は、ホスト材料中に発光性のドーパントが分散されたものが好ましい。
有機発光材料としては、有機EL素子向けの公知の発光材料を用いることができる。
このような発光材料は、低分子発光材料、高分子発光材料等に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されない。
また、有機発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
このような発光材料は、低分子発光材料、高分子発光材料等に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されない。
また、有機発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
発光層47に用いられる低分子発光材料(ホスト材料を含む)としては、4,4’−ビス(2,2’−ジフェニルビニル)−ビフェニル(DPVBi)等の芳香族ジメチリデン化合物;5−メチル−2−[2−[4−(5−メチル−2−ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物;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)等のトリアゾール誘導体;1,4−ビス(2−メチルスチリル)ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物;チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料;アゾメチン亜鉛錯体、(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体(Alq3)等の蛍光発光有機金属錯体;BeBq(ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体);4,4’−ビス−(2,2−ジ−p−トリル−ビニル)−ビフェニル(DTVBi);トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオノ)(モノフェナントロリン)Eu(III)(Eu(DBM)3(Phen));ジフェニルエチレン誘導体;トリス[4−(9−フェニルフルオレン−9−イル)フェニル]アミン(TFTPA)等のトリフェニルアミン誘導体;ジアミノカルバゾール誘導体;ビススチリル誘導体;芳香族ジアミン誘導体;キナクリドン系化合物;ペリレン系化合物;クマリン系化合物;ジスチリルアリーレン誘導体(DPVBi);オリゴチオフェン誘導体(BMA−3T);4,4’−ジ(トリフェニルシリル)−ビフェニル(BSB)、ジフェニル−ジ(o−トリル)シラン(UGH1)、1,4−ビストリフェニルシリルベンゼン(UGH2)、1,3−ビス(トリフェニルシリル)ベンゼン(UGH3)、トリフェニル−(4−(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)フェニル)シラン(TPSi−F)等のシラン誘導体;9,9−ジ(4−ジカルバゾール−ベンジル)フルオレン(CPF)、3,6−ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(mCP)、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(CBP)、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−2,2’−ジメチルビフェニル(CDBP)、N,N−ジカルバゾリル−3,5−ベンゼン(m−CP)、3−(ジフェニルホスホリル)−9−フェニル−9H−カルバゾール(PPO1)、3,6−ジ(9−カルバゾリル)−9−(2−エチルヘキシル)カルバゾール(TCz1)、9,9’−(5−(トリフェニルシリル)−1,3−フェニレン)ビス(9H−カルバゾール)(SimCP)、ビス(3,5−ジ(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル)ジフェニルシラン(SimCP2)、3−(ジフェニルホスホリル)−9−(4−ジフェニルホスホリル)フェニル)−9H−カルバゾール(PPO21)、2,2−ビス(4−カルバゾリルフェニル)−1,1−ビフェニル(4CzPBP)、3,6−ビス(ジフェニルホスホリル)−9−フェニル−9H−カルバゾール(PPO2)、9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ビス(トリフェニルシリル)−9H−カルバゾール(CzSi)、3,6−ビス[(3,5−ジフェニル)フェニル]−9−フェニル−カルバゾール(CzTP)、9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ジトリチル−9H−カルバゾール(CzC)、9−(4−tert−ブチルフェニル)−3,6−ビス(9−(4−メトキシフェニル)−9H−フルオレン−9−イル)−9H−カルバゾール(DFC)、2,2’−ビス(4−カルバゾール−9−イル)フェニル)−ビフェニル(BCBP)、9,9’−((2,6−ジフェニルベンゾ[1,2−b:4,5−b’]ジフラン−3,7−ジイル)ビス(4,1−フェニレン))ビス(9H−カルバゾール)(CZBDF)等のカルバゾール誘導体;4−(ジフェニルフォスフォイル)−N,N−ジフェニルアニリン(HM−A1)等のアニリン誘導体;1,3−ビス(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)ベンゼン(mDPFB)、1,4−ビス(9−フェニル−9H−フルオレン−9−イル)ベンゼン(pDPFB)、2,7−ビス(カルバゾール−9−イル)−9,9−ジメチルフルオレン(DMFL−CBP)、2−[9,9−ジ(4−メチルフェニル)−フルオレン−2−イル]−9,9−ジ(4−メチルフェニル)フルオレン(BDAF)、2−(9,9−スピロビフルオレン−2−イル)−9,9−スピロビフルオレン(BSBF)、9,9−ビス[4−(ピレニル)フェニル]−9H−フルオレン(BPPF)、2,2’−ジピレニル−9,9−スピロビフルオレン(Spiro−Pye)、2,7−ジピレニル−9,9−スピロビフルオレン(2,2’−Spiro−Pye)、2,7−ビス[9,9−ジ(4−メチルフェニル)−フルオレン−2−イル]−9,9−ジ(4−メチルフェニル)フルオレン(TDAF)、2,7−ビス(9,9−スピロビフルオレン−2−イル)−9,9−スピロビフルオレン(TSBF)、9,9−スピロビフルオレン−2−イル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド(SPPO1)等のフルオレン誘導体;1,3−ジ(ピレン−1−イル)ベンゼン(m−Bpye)等のピレン誘導体;プロパン−2,2’−ジイルビス(4,1−フェニレン)ジベンゾエート(MMA1)等のベンゾエート誘導体;4,4’−ビス(ジフェニルフォスフィンオキサイド)ビフェニル(PO1)、2,8−ビス(ジフェニルフォスフォリル)ジベンゾ[b,d]チオフェン(PPT)等のフォスフィンオキサイド誘導体;4,4”−ジ(トリフェニルシリル)−p−ターフェニル(BST)等のターフェニル誘導体;2,4−ビス(フェノキシ)−6−(3−メチルジフェニルアミノ)−1,3,5−トリアジン(BPMT)等トリアジン誘導体等が挙げられる。
発光層47に用いられる高分子発光材料としては、ポリ(2−デシルオキシ−1,4−フェニレン)(DO−PPP)、ポリ[2,5−ビス−[2−(N,N,N−トリエチルアンモニウム)エトキシ]−1,4−フェニル−アルト−1,4−フェニルレン]ジブロマイド(PPP−NEt3+)、ポリ[2−(2’−エチルヘキシルオキシ)−5−メトキシ−1,4−フェニレンビニレン](MEH−PPV)、ポリ[5−メトキシ−(2−プロパノキシサルフォニド)−1,4−フェニレンビニレン](MPS−PPV)、ポリ[2,5−ビス−(ヘキシルオキシ)−1,4−フェニレン−(1−シアノビニレン)](CN−PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体;ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン)(PDAF)等のポリスピロ誘導体;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。
有機発光材料は、低分子発光材料が好ましく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
発光層47に用いられる発光性のドーパントとしては、有機EL素子用の公知のドーパントを用いることができる。このようなドーパントとしては、紫外発光材料であれば、p−クォーターフェニル、3,5,3,5−テトラ−tert−ブチルセクシフェニル、3,5,3,5−テトラ−tert−ブチル−p−クィンクフェニル等の蛍光発光材料等が挙げられる。また、青色発光材料であれば、スチリル誘導体等の蛍光発光材料;ビス[(4,6−ジフルオロフェニル)−ピリジナト−N,C2’]ピコリネート イリジウム(III)(FIrpic)、ビス(4’,6’−ジフルオロフェニルポリジナト)テトラキス(1−ピラゾイル)ボレート イリジウム(III)(FIr6)等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。また、緑色発光材料であれば、トリス(2−フェニルピリジナート)イリジウム(Ir(ppy)3)等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
発光層47の膜厚は、5nm〜500nmであることが好ましい。
発光層47の膜厚は、5nm〜500nmであることが好ましい。
電子輸送層48の材料としては、例えば、n型半導体である無機材料、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の低分子材料;ポリ(オキサジアゾール)(Poly−OXZ)、ポリスチレン誘導体(PSS)等の高分子材料が挙げられる。
電子注入層49は、第2電極43から効率良く電子を受け取り、電子輸送層48へ効率良く受け渡すために設けられている。電子注入層49の材料としては、例えば、フッ化リチウム(LiF)やフッ化バリウム(BaF2)等のフッ化物、酸化リチウム(Li2O)等の酸化物等が挙げられる。
電子の注入、輸送をより効率よく行うために、電子注入層49に用いる材料は、電子輸送層48に用いられる材料よりもLUMOレベルが高いものが好ましい。また、電子輸送層48に用いる材料は、電子注入層49に用いられる材料より電子の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
なお、有機EL層41の構成はこれに限らず、必要に応じて適宜設定することができる。例えば、正孔輸送層/発光層/電子輸送層の構成や、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層の構成、正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロッキング層/発光層/正孔ブロッキング層/電子注入層の構成にすることもできる。
有機EL層41を構成している各層の形成方法には、真空蒸着法等のドライプロセスや、ドクターブレード法、ディップコート法、マイクログラビア法、スプレー法、インクジェット法、印刷法等のウエットプロセスを用いることができる。ウエットプロセスでは、有機EL層41等に対する酸素や水分による影響を考慮すると、不活性ガス雰囲気下や真空条件下で処理するのが好ましい。また、各層の形成後には、溶媒を除去するために加熱等による乾燥処理を行うのが好ましい。その際、乾燥処理は、不活性ガス雰囲気下で行うのが好ましく、減圧下で行うのがより好ましい。
封止層17は、基板11の一方の面11a上に設けられた複数の有機EL素子40を封止するものである。封止層17は、エッジカバー16とエッジカバー16によって区画された有機EL素子40との表面を覆うようにして形成されている。封止層17により、外部から有機EL素子40内へ酸素や水分や混入するのを防止することができ、ひいては、有機EL素子40の寿命を向上させることができる。
封止層17の形成方法としては、例えば、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等を挙げることができる。また、封止層17の材料としては、有機物であればフタロシアニン等が挙げられ、無機物であればSiONやSiO、SiN等が挙げられる。
「封止基板(色変換基板)」
封止基板(色変換基板)20は、透明基板21と、透明基板21上に形成されたカラーフィルター層(色調整層)22と、色変換層(波長変換層)23と、隔壁25とを有して構成されている。
封止基板(色変換基板)20は、透明基板21と、透明基板21上に形成されたカラーフィルター層(色調整層)22と、色変換層(波長変換層)23と、隔壁25とを有して構成されている。
透明基板21としては、特に限定されるものではないが、従来の有機EL表示装置で使用される光透過性を有する基板が用いられる。透明基板21の材料としては、例えば、透明無機ガラス基板、各種透明プラスチック基板、各種透明フィルム等が挙げられる。
隔壁25は、サブ画素S同士の間に形成されるもので、透明基板21の一方の面21aのうち、カラーフィルター層22の赤色画素部S(R)、緑色画素部S(G)、青色画素部S(B)の間に形成されている。
具体的に、隔壁25は、透明基板21に対向する第1端面25aと、第1端面25aに対向して第1端面25aの面積よりも小さい面積を有する第2端面25bと、側面25cと、を有している。隔壁25の形状は、順テーパー形状、または逆テーパー形状のどちらでもよい。ここで、「順テーパー形状」とは、透明基板21から離れる方向に断面形状が細くなるテーパー形状のことをいう。「逆テーパー形状」とは、基板21から離れる方向に断面形状が太くなるテーパー形状のことをいう。
具体的に、隔壁25は、透明基板21に対向する第1端面25aと、第1端面25aに対向して第1端面25aの面積よりも小さい面積を有する第2端面25bと、側面25cと、を有している。隔壁25の形状は、順テーパー形状、または逆テーパー形状のどちらでもよい。ここで、「順テーパー形状」とは、透明基板21から離れる方向に断面形状が細くなるテーパー形状のことをいう。「逆テーパー形状」とは、基板21から離れる方向に断面形状が太くなるテーパー形状のことをいう。
隔壁25の材料としては有機樹脂を用いることができる。隔壁25の形成方法としては、塗布法を用いることができ、特に、フォトプロセスを用いることが好ましい。隔壁25の膜厚は、色変換層23をインクジェット塗布法で形成する際に色変換層材料が所定のサブ画素領域外にあふれるのを防止できる層厚であることが好ましい。
カラーフィルター層22は、特定の波長の発光を得るもので、それ以外の波長の光を削減する機能を有する。
カラーフィルター層22は、透明基板21の一方の面21aに形成された、赤色カラーフィルター22R、緑色カラーフィルター22G、青色カラーフィルター22Bを有する。赤色カラーフィルター22Rにより赤色画素部S(R)が設定され、緑色カラーフィルター22Gにより緑色画素部S(G)が設定され、青色カラーフィルター22Bにより青色画素部S(B)が設定されることになる。
本実施形態におけるカラーフィルター層22は、色変換層23よりも低い屈折率を有する。
カラーフィルター層22は、透明基板21の一方の面21aに形成された、赤色カラーフィルター22R、緑色カラーフィルター22G、青色カラーフィルター22Bを有する。赤色カラーフィルター22Rにより赤色画素部S(R)が設定され、緑色カラーフィルター22Gにより緑色画素部S(G)が設定され、青色カラーフィルター22Bにより青色画素部S(B)が設定されることになる。
本実施形態におけるカラーフィルター層22は、色変換層23よりも低い屈折率を有する。
隔壁25は、その全体または表面(第1端面25a、第2端面25b、側面25c)が熱伝導性の材料または熱放射性の材料からなることが好ましい。
熱伝導性の材料または熱放射性の材料としては、エッジカバー16と同様の材料が用いられる。
隔壁25の表面が熱伝導性の材料または熱放射性の材料からなる場合、隔壁25の表面に、熱伝導性の材料または熱放射性の材料からなる薄膜が設けられる。
隔壁25の表面に熱伝導性の材料または熱放射性の材料からなる薄膜を形成する方法としては、上記の熱伝導性の材料または熱放射性の材料を用い、例えば、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。
隔壁25の表面に熱伝導性の材料または熱放射性の材料からなる薄膜を形成する方法としては、上記の熱伝導性の材料または熱放射性の材料を用い、例えば、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。
色変換層23は、入射光を吸収して、異なる波長域の光を放射する機能を有する。具体的に、色変換層23は、入射光(基板11上に搭載される複数の有機EL素子40から放出される光)の一部を吸収して波長分布変換を行い、入射光の非吸収分と変換光とを含む光(入射光とは異なる波長分布を有する光)を放出するための層である。
色変換層23は、複数種の色変換色素と、これを分散する樹脂とを主として構成される層であり、本実施形態においては赤色蛍光体層23Rおよび緑色蛍光体層23Gを有する。赤色蛍光体層23Rおよび緑色蛍光体層23Gは、透明基板21上の隔壁25によって区画されたサブ画素のうち、サブ画素S(R)およびサブ画素S(G)に対応する位置に選択的に設けられている。赤色蛍光体層23Rは、赤色画素部S(R)に対応する位置であって、赤色カラーフィルター22Rの表面に積層されている。緑色蛍光体層23Gは、緑色画素部S(G)に対応する位置であって、緑色カラーフィルター22Gの表面に積層されている。
色変換層23を構成する材料は、下記式(1)で定義されるアッベ数(vd)が30以下であることが好ましい。
(但し、nDはフラウンホーファーのD線(589.3nm)に対する色変換層23を構成する樹脂の屈折率、nFはフラウンホーファーのF線(486.1nm)に対する色変換層23を構成する樹脂の屈折率、nCはフラウンホーファーのC線(656.3nm)に対する色変換層23を構成する樹脂の屈折率を表わす。)
ここで、色変換層23を構成する材料とは、色変換色素、これを分散する樹脂およびその他の添加剤等を含む複合材料(混合材料)のことである。
有機蛍光色素を分散する樹脂としては、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高いものが用いられる(図3参照)。
このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(vd=33)、ポリエステルメタクリレート(vd=32)、チオウレタン系樹脂(vd=32)、エビスルフリド系樹脂(vd=33)、ジアリルカーボネート(vd=37)、ウレタンメタクリレート(vd=41)、エポキシメタクリレート(vd=33)、ポリスチレン(vd=31)、ポリビニルカルバゾール(vd=17)、ポリナフチルメタクリレート(vd=25)、ポリビニルナフタレン(vd=20)等が挙げられる。これらの中でも、上記のアッベ数(vd)が30以下であることから、ポリビニルカルバゾール、ポリナフチルメタクリレート、ポリビニルナフタレンが好ましく、ポリビニルカルバゾールがより好ましい。
このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート(vd=33)、ポリエステルメタクリレート(vd=32)、チオウレタン系樹脂(vd=32)、エビスルフリド系樹脂(vd=33)、ジアリルカーボネート(vd=37)、ウレタンメタクリレート(vd=41)、エポキシメタクリレート(vd=33)、ポリスチレン(vd=31)、ポリビニルカルバゾール(vd=17)、ポリナフチルメタクリレート(vd=25)、ポリビニルナフタレン(vd=20)等が挙げられる。これらの中でも、上記のアッベ数(vd)が30以下であることから、ポリビニルカルバゾール、ポリナフチルメタクリレート、ポリビニルナフタレンが好ましく、ポリビニルカルバゾールがより好ましい。
アッベ数が30を超える樹脂を用いる場合や、色変換層23を構成する材料のアッベ数をより低くする場合には、色変換層23を構成する材料に、アッベ数の小さい無機酸化物の微粒子を添加してもよい。
アッベ数の小さい無機酸化物としては、シリコン、チタン、ゲルマニウム、アルミニウム、ジルコニウム、インジウム、錫および亜鉛からなる群から選ばれる1つの元素を含む酸化物が挙げられる。このような無機酸化物としては、例えば、酸化チタン(TiO2、vd=11.8、n=2.27)、酸化ニオブ(Nb2O5、vd=14.0、n=2.37)、スズドープ酸化インジウム(ITO、vd=5.53、n=1.9)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO、vd=9.6、n=2.0)、酸化クロム(III)(Cr2O3、vd=13.4、n=2.22)、チタン酸バリウム(BaTiO3、vd=11.3、n=2.44)、酸化インジウム(III)(In2O3、vd=10.2、n=2.0)酸化亜鉛(ZnO、vd=9.9、n=2.0)、アンチモンドープ酸化錫(ATO、vd=9.6、n=2.0)、酸化スズ(VI)(SnO2、vd=11.2、n=2.1)が挙げられる。
アッベ数の小さい無機酸化物としては、シリコン、チタン、ゲルマニウム、アルミニウム、ジルコニウム、インジウム、錫および亜鉛からなる群から選ばれる1つの元素を含む酸化物が挙げられる。このような無機酸化物としては、例えば、酸化チタン(TiO2、vd=11.8、n=2.27)、酸化ニオブ(Nb2O5、vd=14.0、n=2.37)、スズドープ酸化インジウム(ITO、vd=5.53、n=1.9)、亜鉛ドープ酸化インジウム(IZO、vd=9.6、n=2.0)、酸化クロム(III)(Cr2O3、vd=13.4、n=2.22)、チタン酸バリウム(BaTiO3、vd=11.3、n=2.44)、酸化インジウム(III)(In2O3、vd=10.2、n=2.0)酸化亜鉛(ZnO、vd=9.9、n=2.0)、アンチモンドープ酸化錫(ATO、vd=9.6、n=2.0)、酸化スズ(VI)(SnO2、vd=11.2、n=2.1)が挙げられる。
無機酸化物の微粒子として、ITO微粒子を用いる場合、その粒子径は2nm〜50nmであることが好ましい。粒子径が2nm未満では、ITO微粒子の表面における量子効果が大きくなり、ITOの特性を示さなくなる。一方、粒子径が50nmを超えると、ITO微粒子を含む色変換層23を構成する材料の光散乱が大きくなり、その色変換層23を有する装置を光学装置として用いることができなくなる。
無機酸化物を用いる場合、無機酸化物の添加量は、目的とする色変換層23と、充填層30および第2電極43との屈折率差に応じて、適宜調整される。
色変換色素は、少なくとも赤色領域の蛍光を発する蛍光色素の1種類以上を用い、さらに緑色領域の蛍光を発する蛍光色素の1種類以上と組み合わせてもよい。すなわち、光源として青色領域から青緑色領域の光を発光する有機EL素子40を用いる場合、有機EL素子40からの光を単なる赤色フィルターに通して赤色領域の光を得ようとすると、元々赤色領域の波長の光が少ないために極めて暗い出力光になってしまう。したがって、有機EL素子40からの青色領域から青緑色領域の光を、色変換層23の蛍光色素によって赤色領域の光に変換することにより、充分な強度を有する赤色領域の光の出力が可能となる。
一方、緑色領域の光は、赤色領域の光と同様に、有機EL素子40からの光を別の有機蛍光色素によって緑色領域の光に変換させて出力してもよい。あるいは、有機EL素子40の発光が緑色領域の光を充分に含んでいれば、有機EL素子40からの光を単に緑色フィルターを通して出力してもよい。
有機EL素子40から放出された光のうち、青色領域から青緑色領域の光を吸収して、赤色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば、ローダミンB、ローダミン6G、ローダミン3B、ローダミン101、ローダミン110、スルホローダミン、ベーシックバイオレット11、ベーシックレッド2等のローダミン系色素、シアニン系色素、1−エチル−2−[4−(p−ジメチルアミノフェニル)−1,3−ブタジエニル〕−ピリジニウム パークロレート(ピリジン1)等のピリジン系色素、あるいは、オキサジン系色素等が挙げられる。さらに、各種染料(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等)も蛍光性があれば使用することができる。
有機EL素子40から放出された光のうち、青色領域から青緑色領域の光を吸収して、緑色領域の蛍光を発する蛍光色素としては、例えば3−(2’−ベンゾチアゾリル)−7−ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3−(2’−ベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマリン(クマリン7)、3−(2’−N−メチルベンゾイミダゾリル)−7−N,N−ジエチルアミノクマリン(クマリン30)、2,3,5,6−1H,4H−テトラヒドロ−8−トリフルオロメチルキノリジン(9,9a,1−gh)クマリン(クマリン153)等のクマリン系色素、あるいはクマリン色素系染料であるベーシックイエロー51、さらには、ソルベントイエロー11、ソルベントイエロー116等のナフタルイミド系色素等が挙げられる。さらに、各種染料(直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等)も蛍光性があれば使用することができる。
有機蛍光色素を分散する樹脂としては、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高いものが用いられる(図3参照)。
このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステルメタクリレート、チオウレタン系樹脂、エビスルフリド系樹脂、ジアリルカーボネート、ウレタンメタクリレート、エポキシメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾール、ポリナフチルメタクリレート、ポリビニルナフタレン等が挙げられる。
このような樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステルメタクリレート、チオウレタン系樹脂、エビスルフリド系樹脂、ジアリルカーボネート、ウレタンメタクリレート、エポキシメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルカルバゾール、ポリナフチルメタクリレート、ポリビニルナフタレン等が挙げられる。
色変換層23を構成する材料は、下記式(1)で定義されるアッベ数が30以下であることが好ましい。
本実施形態に用いる有機蛍光色素は、色変換層23に対して、色変換層23の質量を基準として0.01質量%〜5質量%、より好ましくは0.1質量%〜2質量%含有される。もし、有機蛍光色素の含有量が、色変換層23の質量に対して0.01質量%未満ならば、充分な波長変換を行うことができない。また、有機蛍光色素の含有量が、色変換層23の質量に対して5質量%を超えるならば、濃度消光等の効果により色変換効率の低下をもたらす。
また、封止基板(色変換基板)20は、青色画素部S(B)に対応する位置に、青色カラーフィルター22Bと積層された光透過層(図示略)を有していてもよい。
光透過層は、透明基板21の一方の面21a側から入射した、青色光または青緑色光を、透明基板21の他方の面(一方の面21aとは反対側の面)側にスペクトル形状を変えずに透過するか、または、青色カラーフィルター層22Bにより、青色光または青緑色光に含まれる波長の光を透過する。
光透過層は、透明基板21の一方の面21a側から入射した、青色光または青緑色光を、透明基板21の他方の面(一方の面21aとは反対側の面)側にスペクトル形状を変えずに透過するか、または、青色カラーフィルター層22Bにより、青色光または青緑色光に含まれる波長の光を透過する。
また、透明基板21と隔壁25との間に、金属からなる補助電極(補助配線)26が設けられている。さらに、補助電極26に、図示しない外部電源と接続するための給電点27が、隔壁25の第1端面25aに設けられている。
補助電極26は、公知の材料を用いて形成することができ、その材料としては、例えば、Cu、Ag、Au、Pt、Al、Cr、Co、Mo等が挙げられる。
給電点27は、公知の材料を用いて形成することができ、その材料としては、例えば、銀ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。
給電点27は、公知の材料を用いて形成することができ、その材料としては、例えば、銀ペーストやカーボンペースト等が挙げられる。
本実施形態の発光装置100では、有機EL素子基板10のエッジカバー16と、封止基板20の隔壁25とが接続(接触)されるように、有機EL素子基板10と封止基板20とが対向して配置されている。
すなわち、図1に示すように、エッジカバー16の第1端面16aと、隔壁25の第1端面25aとが当接して、エッジカバー16と隔壁25とが接続されている。
すなわち、図1に示すように、エッジカバー16の第1端面16aと、隔壁25の第1端面25aとが当接して、エッジカバー16と隔壁25とが接続されている。
有機EL素子基板10と封止基板20とは、有機EL素子基板10および封止基板20のいずれか一方の基板の周縁部に沿って配置されたシール部材31を介して貼り合わされている。
充填層30は、有機EL素子基板10と封止基板20との間であって、シール部材31によって囲まれた空間内に設けられる。すなわち、有機EL素子基板10の第2電極43(透明電極)と、封止基板20の色変換層23とは、充填層30を介して積層されている。
充填層30は、透明性媒体からなる。充填層30を構成する透明性媒体は、青色光または青緑色光における屈折率が、上記の色変換層23を構成する樹脂の屈折率以上、かつ第2電極43(透明電極)の屈折率以下の材料である。
充填層30は、透明性媒体からなる。充填層30を構成する透明性媒体は、青色光または青緑色光における屈折率が、上記の色変換層23を構成する樹脂の屈折率以上、かつ第2電極43(透明電極)の屈折率以下の材料である。
充填層30を構成する透明性媒としては、空気、窒素ガスやアルゴンガス等の不活性ガス、低屈折率の樹脂材料が用いられる。
また、透明性媒体としては、イオン液体等の導電性充填剤が好ましい。イオン液体を構成するカチオンとしては、例えば、テトラアルキルアンモニウムイオン、テトラアルキルホスホニウムイオン、ジアルキルピペリジニウムイオン、ジアルキルイミダゾリウムイオン、トリアルキルイミダゾリウムイオン、トリアルキルスルホニウムイオン、アルキルピリジニウムイオン等が挙げられる。
充填層30を構成する透明性媒体として導電性充填剤を用いることにより、有機EL素子40の有機EL層41で発生した熱や、TFT回路12の駆動や配線抵抗による熱を、充填層30を介して、効率よく装置の外部(封止基板20の透明基板21側)に放出することができる。
充填層30を構成する透明性媒体として導電性充填剤を用いることにより、有機EL素子40の有機EL層41で発生した熱や、TFT回路12の駆動や配線抵抗による熱を、充填層30を介して、効率よく装置の外部(封止基板20の透明基板21側)に放出することができる。
また、イオン液体を構成するアニオンとしては、例えば、ヘキサフルオロホスファートイオン、テトラフルオロボレートイオン、メタンスルホン酸イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、酢酸イオン、トリフルオロ酸イオン、チオシアン酸イオン、ジシアナミドイオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン、ジブチルフォスファートイオン等が挙げられる。
透明な導電性充填剤としてイオン液体を用いる場合、イオン液体は、融点が常温以下であること、室温付近で低粘度の液体であること、紫外領域に吸収をもつ液体であることが好ましい。
また、エッジカバー16の全体または表面(第1端面16a、第2端面16b、側面16c)が光反射性の材料からなる場合、図4に示すように、エッジカバー16と基板11(平坦化膜14)とのなす角度をθとし、色変換層23を構成する樹脂の屈折率をn(樹脂)、第2電極43(透明電極)の屈折率をn(透明電極)とすると、角度θは、下記の式(2)を満たすことが好ましい。
このようにすれば、有機EL素子40を幅方向(厚さ方向と垂直な方向)に導波した光(青色光)110を、色変換層23の方向に反射させることができる。
すなわち、有機EL素子40を幅方向に導波し、エッジカバー16の側面16cで反射した光110は、90°−2θの入射角度で、光色変換層23に入射する。
すなわち、有機EL素子40を幅方向に導波し、エッジカバー16の側面16cで反射した光110は、90°−2θの入射角度で、光色変換層23に入射する。
また、本実施形態の発光装置100では、外光の反射を防ぐために、色変換基板20の外側(観測者側)に円偏光フィルターを設けることが好ましい。
本実施形態の発光装置100では、有機EL素子40からの発光(励起光)が青色領域から青緑色領域の光である。青色画素部S(B)においては、有機EL素子40からの光が青色カラーフィルター22Bを透過することによって緑色の発光を削減して、色純度の高い青色の発光を得ている。緑色画素部S(G)においては、有機EL素子40からの光がまず緑色蛍光体層23Gを透過することによって略緑色に変換され、さらに緑色カラーフィルター22Gを透過することによって、略緑色に変換された光のうち青色に近い波長の光を削減して、緑色の発光を得ている。赤色画素部S(R)においては、有機EL素子40からの光がまず赤色蛍光体層23Rを透過することによって略赤色に変換され、さらに、赤色カラーフィルター22Rを透過することによって、略赤色に変換された光のうち緑色に近い波長の光を削減して、赤色の発光を得ている。
本実施形態の発光装置100によれば、基板11と、基板11の一方の面11aに設けられた有機EL層41と、有機EL層41上に設けられた第2電極43(透明電極)と、を有する有機EL素子基板10と、第2電極43(透明電極)上に設けられた色変換層23と、を備え、色変換層23を構成する樹脂は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高いので、有機EL素子基板10からの発光(青色光)を効率的に色変換層23へ入射することができるとともに、色変換層23からの発光(蛍光)を効率的に色変換基板20の外側(観測者側)へ取り出すことができる。すなわち、本実施形態の発光装置100によれば、色変換層23への入射光(有機EL素子基板10からの発光)、および色変換層23からの出射光(蛍光)で全反射が生じ難く、前記の入射光および出射光の損失を低減することができる。
[第2実施形態]
図5は、本発明の第2実施形態である発光装置の概略構成を示す断面図である。図5において、図1に示した第1実施形態の発光装置と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
図5に示すように、本実施形態の発光装置200は、有機EL素子基板10と、有機EL素子基板10上に直接設けられた色変換層(波長変換層)210およびカラーフィルター層(色調整層)220と、有機EL素子基板10、色変換層210およびカラーフィルター層220を封止する封止基板230と、を備え、アクティブ駆動方式で駆動されるトップエミッションタイプの発光装置である。本実施形態では、発光装置200が有機EL発光装置である場合を例示する。
図5は、本発明の第2実施形態である発光装置の概略構成を示す断面図である。図5において、図1に示した第1実施形態の発光装置と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
図5に示すように、本実施形態の発光装置200は、有機EL素子基板10と、有機EL素子基板10上に直接設けられた色変換層(波長変換層)210およびカラーフィルター層(色調整層)220と、有機EL素子基板10、色変換層210およびカラーフィルター層220を封止する封止基板230と、を備え、アクティブ駆動方式で駆動されるトップエミッションタイプの発光装置である。本実施形態では、発光装置200が有機EL発光装置である場合を例示する。
本実施形態の発光装置200では、有機EL素子基板10を構成する第2電極43(透明電極)上に、色変換層210とカラーフィルター層220が順に積層されて、封止基板230の一面230a側に、R,G,Bの各サブ画素Sに対応した色変換層210とカラーフィルター層220が設けられている。
本実施形態の発光装置200は、光源である有機EL素子40から発光された光が、色変換層210およびカラーフィルター層220へと入射することで、赤色、緑色、青色の三色の光として封止基板230の外側(観測者側)へと射出されるようになっている。
色変換層210を構成する材料としては、上記の色変換層23を構成する材料と同様のものが用いられる。
カラーフィルター層220を構成する材料としては、上記のカラーフィルター層22を構成する材料と同様のものが用いられる。
色変換層210およびカラーフィルター層220と、封止基板230とは、透明性媒体からなる充填層240を介して積層されている。
充填層240を構成する透明性媒体としては、上記の充填層30を構成する透明性媒体と同様のものが用いられる。
充填層240を構成する透明性媒体としては、上記の充填層30を構成する透明性媒体と同様のものが用いられる。
本実施形態の発光装置200によれば、基板11と、基板11の一方の面11aに設けられた有機EL層41と、有機EL層41上に設けられた第2電極43(透明電極)と、を有する有機EL素子基板10と、第2電極43(透明電極)上に設けられた色変換層210と、を備え、色変換層210を構成する樹脂は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高いので、有機EL素子基板10からの発光(青色光)を効率的に色変換層210へ入射することができるとともに、色変換層210からの発光(蛍光)を効率的に色変換基板20の外側(観測者側)へ取り出すことができる。すなわち、本実施形態の発光装置200によれば、色変換層210への入射光(有機EL素子基板10からの発光)、および色変換層210からの出射光(蛍光)で全反射が生じ難く、前記の入射光および出射光の損失を低減することができる。
[第3実施形態]
<表示装置>
本発明に係る表示装置は、上述の本発明に係る発光装置を備えたものである。
図6は、本発明の第3実施形態である表示装置を示す概略正面図である。
ここに示す表示装置2000は、有機EL基板2001および有機EL基板2001に対向配置された色変換基板2002を備えた有機EL発光装置2010と、有機EL基板2001および色変換基板2002が対向する領域に設けられた画素部2003と、画素部2003に駆動信号を供給するゲート信号側駆動回路2004、データ信号側駆動回路2005、信号配線2006および電流供給線2007と、有機EL基板2001に接続されたフレキシブルプリント配線板(FPC)2008と、外部駆動回路2009とを備えて、構成されている。
表示装置2000は、画素部2003等を曲面状に曲げることが可能なフレキシブル表示装置とすることが可能である。
<表示装置>
本発明に係る表示装置は、上述の本発明に係る発光装置を備えたものである。
図6は、本発明の第3実施形態である表示装置を示す概略正面図である。
ここに示す表示装置2000は、有機EL基板2001および有機EL基板2001に対向配置された色変換基板2002を備えた有機EL発光装置2010と、有機EL基板2001および色変換基板2002が対向する領域に設けられた画素部2003と、画素部2003に駆動信号を供給するゲート信号側駆動回路2004、データ信号側駆動回路2005、信号配線2006および電流供給線2007と、有機EL基板2001に接続されたフレキシブルプリント配線板(FPC)2008と、外部駆動回路2009とを備えて、構成されている。
表示装置2000は、画素部2003等を曲面状に曲げることが可能なフレキシブル表示装置とすることが可能である。
有機EL発光装置2010としては、上述の本発明に係る発光装置を用いることができる。有機EL基板2001は、陽極、有機EL層および陰極を含む発光部を駆動するために走査線電極回路、データ信号電極回路および電源回路等を含む外部駆動回路2009に、FPC2008を介して電気的に接続されている。本実施形態の場合、TFT等のスイッチング回路が画素部2003内に配置され、TFT等が接続されるデータ線、ゲート線等の配線に発光部を駆動するためのデータ信号側駆動回路2005およびゲート信号側駆動回路2004がそれぞれ接続され、これら駆動回路に信号配線2006を介して外部駆動回路2009が接続されている。画素部2003内には、複数のゲート線および複数のデータ線が配置され、ゲート線とデータ線との交差部にTFTが配置されている。
図7は、前記表示装置における1画素(サブ画素)の等価回路を示す回路図である。
発光部は、電圧駆動デジタル階調方式によって駆動が行われ、画素毎にスイッチング用TFTおよび駆動用TFTの2つのTFTが配置され、駆動用TFTと発光部の陽極とが、コンタクトホールを介して電気的に接続されている。また、一つの画素内には駆動用TFTのゲート電位を定電位にするためのコンデンサーが、駆動用TFTのゲート電極に接続されるように配置されている。しかし、本実施形態では、特にこれらに限定されず、駆動方式は、上述の電圧駆動デジタル階調方式であってもよいし、電流駆動アナログ階調方式であってもよい。また、TFTの数も特に限定されず、上述のように2つのTFTにより発光部を駆動してもよいし、TFTの特性(移動度、閾値電圧)バラツキを防止する目的で、画素内に補償回路を内蔵した2個以上のTFTを用いて発光部を駆動してもよい。
発光部は、電圧駆動デジタル階調方式によって駆動が行われ、画素毎にスイッチング用TFTおよび駆動用TFTの2つのTFTが配置され、駆動用TFTと発光部の陽極とが、コンタクトホールを介して電気的に接続されている。また、一つの画素内には駆動用TFTのゲート電位を定電位にするためのコンデンサーが、駆動用TFTのゲート電極に接続されるように配置されている。しかし、本実施形態では、特にこれらに限定されず、駆動方式は、上述の電圧駆動デジタル階調方式であってもよいし、電流駆動アナログ階調方式であってもよい。また、TFTの数も特に限定されず、上述のように2つのTFTにより発光部を駆動してもよいし、TFTの特性(移動度、閾値電圧)バラツキを防止する目的で、画素内に補償回路を内蔵した2個以上のTFTを用いて発光部を駆動してもよい。
[第4実施形態]
<照明装置>
本発明に係る照明装置は、上述の本発明に係る発光装置を備えたものである。
図8は、本発明の第4実施形態である照明装置を示す概略斜視図である。ここに示す照明装置は、照明スタンドである。
ここに示す照明スタンド2100は、照明部2101、スタンド2102、電源スイッチ2103および電源コード2104等を備え、さらに照明部2101に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
照明スタンド2100は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低い。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
<照明装置>
本発明に係る照明装置は、上述の本発明に係る発光装置を備えたものである。
図8は、本発明の第4実施形態である照明装置を示す概略斜視図である。ここに示す照明装置は、照明スタンドである。
ここに示す照明スタンド2100は、照明部2101、スタンド2102、電源スイッチ2103および電源コード2104等を備え、さらに照明部2101に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
照明スタンド2100は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低い。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
[第5実施形態]
<電子機器>
本発明に係る電子機器は、上述の本発明に係る発光装置を備えたものである。
図9は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。ここに示す電子機器は、テレビ受信装置である。
ここに示すテレビ受信装置2200は、表示部2201、スピーカ2202、キャビネット2203およびスタンド2204等を備え、さらに表示部2201に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
テレビ受信装置2200は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
<電子機器>
本発明に係る電子機器は、上述の本発明に係る発光装置を備えたものである。
図9は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。ここに示す電子機器は、テレビ受信装置である。
ここに示すテレビ受信装置2200は、表示部2201、スピーカ2202、キャビネット2203およびスタンド2204等を備え、さらに表示部2201に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
テレビ受信装置2200は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
図10は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略正面図である。ここに示す電子機器は、携帯型ゲーム機である。
ここに示す携帯型ゲーム機2300は、操作ボタン2301、赤外線ポート2302、LEDランプ2303、表示部2304並びに筐体2305等を備え、さらに表示部2304に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
携帯型ゲーム機2300は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
ここに示す携帯型ゲーム機2300は、操作ボタン2301、赤外線ポート2302、LEDランプ2303、表示部2304並びに筐体2305等を備え、さらに表示部2304に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
携帯型ゲーム機2300は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
図11は、本発明の第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。ここに示す電子機器は、ノートパソコンである。
ここに示すノートパソコン2400は、表示部2401、キーボード2402、ポインティングデバイス2403、電源スイッチ2404、カメラ2405、外部接続ポート2406および筐体2407等を備え、さらに表示部2401に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
ノートパソコン2400は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
ここに示すノートパソコン2400は、表示部2401、キーボード2402、ポインティングデバイス2403、電源スイッチ2404、カメラ2405、外部接続ポート2406および筐体2407等を備え、さらに表示部2401に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
ノートパソコン2400は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
図12は、本発明に係る第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。ここに示す電子機器は、スマートフォン(タブレット端末)である。
ここに示すスマートフォン2500は、音声入力部2501、音声出力部2502、操作スイッチ2503、表示部2504、タッチパネル2505および筐体2506等を備え、さらに表示部2504に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
スマートフォン2500は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
ここに示すスマートフォン2500は、音声入力部2501、音声出力部2502、操作スイッチ2503、表示部2504、タッチパネル2505および筐体2506等を備え、さらに表示部2504に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
スマートフォン2500は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
図13は、本発明に係る第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。ここに示す電子機器は、腕時計型ディスプレイ(ウエアラブルコンピュータ)である。
ここに示す腕時計型ディスプレイ2600は、電源スイッチ2601、表示部2602および固定バンド2603等を備え、さらに表示部2602に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
腕時計型ディスプレイ2600は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
ここに示す腕時計型ディスプレイ2600は、電源スイッチ2601、表示部2602および固定バンド2603等を備え、さらに表示部2602に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
腕時計型ディスプレイ2600は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
図14は、本発明に係る第5実施形態である電子機器の一例を示す概略斜視図である。ここに示す電子機器は、ヘッドマウントディスプレイ(ウエアラブルコンピュータ)である。
ここに示すヘッドマウントディスプレイ2700は、電源スイッチ2701、表示部2702、固定バンド2703およびフレーム2704等を備え、さらに表示部2702に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
ヘッドマウントディスプレイ2700は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
ここに示すヘッドマウントディスプレイ2700は、電源スイッチ2701、表示部2702、固定バンド2703およびフレーム2704等を備え、さらに表示部2702に上述の本発明に係る発光装置を備えて構成されている。
ヘッドマウントディスプレイ2700は、前記発光装置を備えていることで、光の取り出し効率が高くて消費電力が低く、高精細な表示が可能となっている。また、前記発光装置の隔壁において、光透過抑制層の密着性を特に高くすることで、信頼性がさらに高くなる。
本発明は、有機EL表示装置、照明装置、電子機器に適用することができる。
10・・・有機EL素子基板、11・・・基板、12・・・TFT回路、13・・・層間絶縁膜、14・・・平坦化膜、15・・・アクティブマトリクス基板、16・・・エッジカバー、17・・・封止層、20・・・封止基板(色変換基板)、21・・・透明基板、22・・・カラーフィルター層、23・・・色変換層(波長変換層)、24・・・画素、25・・・隔壁、26・・・補助電極、27・・・給電点、30・・・充填層、31・・・シール部材、40・・・有機EL素子、41・・・有機EL層、42・・・第1電極、43・・・第2電極、44・・・正孔注入層、45・・・正孔輸送層、46・・・電子ブロッキング層、47・・・発光層、48・・・電子輸送層、49・・・電子注入層、100,200・・・発光装置、2000・・・表示装置、2001・・・有機EL基板、2002・・・色変換基板、2003・・・画素部、2004・・・ゲート信号側駆動回路、2005・・・データ信号側駆動回路、2006・・・信号配線、2007・・・電流供給線、2008・・・フレキシブルプリント配線板、2009・・・外部駆動回路、2010・・・有機EL発光装置、2100・・・照明スタンド、2101・・・照明部、2102・・・スタンド、2103・・・電源スイッチ、2104・・・電源コード、2200・・・テレビ受信装置、2201・・・表示部、2202・・・スピーカ、2203・・・キャビネット、2204・・・スタンド、2300・・・携帯型ゲーム機、2301・・・操作ボタン、2302・・・赤外線ポート、2303・・・LEDランプ、2304・・・表示部、2305・・・筐体、2400・・・ノートパソコン、2401・・・表示部、2402・・・キーボード、2403・・・デバイス、2404・・・電源スイッチ、2405・・・カメラ、2406・・・外部接続ポート、2407・・・筐体、2500・・・スマートフォン、2501・・・音声入力部、2502・・・音声出力部、2503・・・操作スイッチ、2504・・・表示部、2505・・・タッチパネル、2506・・・筐体、2600・・・腕時計型ディスプレイ、2601・・・電源スイッチ、2602・・・表示部、2603・・・固定バンド、2700・・・ヘッドマウントディスプレイ、2701・・・電源スイッチ、2702・・・表示部、2703・・・固定バンド、2704・・・フレーム。
Claims (13)
- 基板、並びに、前記基板の一方の面に設けられた、少なくとも電極、発光層および透明電極をこの順に備えた有機エレクトロルミネッセンス層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子基板と、前記透明電極上に積層された色変換層と、を備え、
前記色変換層を構成する樹脂は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高いことを特徴とする発光装置。 - 前記有機エレクトロルミネッセンス素子基板の発光が、青色光または青緑色光であることを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
- 前記透明電極と前記色変換層とは、青色光または青緑色光における屈折率が、前記樹脂の屈折率以上、かつ前記透明電極の屈折率以下である材料を介して積層されたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記基板上に間隔を置いて、テーパー角がθの角度で形成された複数のエッジカバーが設けられ、
前記エッジカバーは、前記透明電極の少なくとも一部に覆われるとともに、前記発光層の側面に配置され、
前記エッジカバーは、絶縁性、および、光反射性または光散乱性を有し、
前記色変換層は、透明基板の一方の面に設けられた複数の隔壁によって区画された複数の領域内に設けられ、
前記隔壁は、前記透明基板の一方において、少なくとも前記エッジカバーと対向する位置に間隔を置いて設けられ、
前記隔壁は、光反射性または光散乱性を有し、
前記角度θは、下記式(2)で定義されることと特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記色変換層は、前記透明基板の一方の面に離散して設けられ、青色光および青緑色光の一部を透過するとともに、青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて赤色光を発光する材料を含有することにより、白色光を発光する白色変換層を有することを特徴とする請求項5に記載の発光装置。
- 青色光または青緑色光を発光する光源と、該光源に積層された色変換基板と、を備え、
前記色変換基板は、透明基板と、前記透明基板の一方の面に設けられた複数の隔壁と、前記透明基板の一方の面のうち、前記隔壁によって区画された複数の領域内に設けられたカラーフィルター層、色変換層および光透過層の少なくともいずれか1つと、を有し、
前記カラーフィルター層は、前記透明基板の一方の面に離散して配置された、赤色光のみを透過する赤色カラーフィルター層と、緑色光のみを透過する緑色カラーフィルター層と、青色光のみを透過する青色カラーフィルター層と、からなり、
前記色変換層は、前記赤色カラーフィルター層上に積層され、青色光または青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて赤色光を発光する赤色変換層と、前記緑色カラーフィルター部上に積層され、青色光または青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて緑色光を発光する緑色変換層と、を有し、
前記色変換層を構成する材料は、波長600nm以下の光の屈折率が、波長600nmを超える光の屈折率よりも高く、
前記光透過層は、前記透明基板の一方の面側から入射した、青色光または青緑色光を、前記透明基板の他方の面側にスペクトル形状を変えずに透過する、または、前記青色カラーフィルター層により、青色光または青緑色光に含まれる波長の光を透過することを特徴とする発光装置。 - 前記光源は、基板の一方の面に設けられた、少なくとも電極、発光層および透明電極をこの順に備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項7または8に記載の発光装置。
- 前記透明電極と前記色変換層とは、青色光または青緑色光における屈折率が、前記樹脂の屈折率以上、かつ前記透明電極の屈折率以下である材料を介して積層されたことを特徴とする請求項9に記載の発光装置。
- 前記色変換層は、前記透明基板の一方の面に離散して設けられ、青色光および青緑色光の一部を透過するとともに、青緑色光に含まれる波長の光によって励起されて赤色光を発光する材料を含有することにより、白色光を発光する白色変換層を有することを特徴とする請求項7〜11に記載の発光装置。
- 請求項1〜12のいずれか1項に記載の発光装置を備えたことを特徴とする表示装置、照明装置、電子機器。
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