JP4876453B2 - Organic light emitting device and organic light emitting device - Google Patents
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本発明は、有機エレクトロルミネセンス(EL;Electro Luminescence)現象を利用して発光する有機発光素子および有機発光素子を備えた有機発光装置に関する。 The present invention relates to an organic light emitting element that emits light using an organic electroluminescence (EL) phenomenon and an organic light emitting device including the organic light emitting element.
近年、フラットパネルディスプレイの1つとして、有機EL現象を利用して画像を表示する有機発光装置(いわゆる有機ELディスプレイ)が注目されている。この有機ELディスプレイは、有機発光素子(いわゆる有機EL素子)の発光現象を利用して画像を表示する自発光型のディスプレイであるため、視野角が広く、消費電力が小さく、かつ軽量である点において優れている。 In recent years, an organic light-emitting device (so-called organic EL display) that displays an image using an organic EL phenomenon has attracted attention as one of flat panel displays. Since this organic EL display is a self-luminous display that displays an image using the light emission phenomenon of an organic light emitting element (so-called organic EL element), it has a wide viewing angle, low power consumption, and light weight. Is excellent.
有機ELディスプレイに搭載される有機EL素子は、主に、2つの電極層の間に有機層が設けられた構造を有している。この有機層は、発光源としての発光層と共に、その発光層を発光させるための正孔輸送層や電子輸送層などを併せて含んでいる。 An organic EL element mounted on an organic EL display mainly has a structure in which an organic layer is provided between two electrode layers. The organic layer includes a light-emitting layer as a light-emitting source and a hole transport layer and an electron transport layer for causing the light-emitting layer to emit light.
有機EL素子の構造に関しては、発光性能を向上させることを目的として、既にいくつかの態様が提案されている。 With respect to the structure of the organic EL element, several modes have already been proposed for the purpose of improving the light emission performance.
具体的には、発光効率を高めると共に発光寿命を長期化するために、複数の発光層が積層されることにより直列に接続された積層構造(いわゆるタンデム構造)を有するように有機層を構成する技術が知られている(例えば、特許文献1〜7参照。)。この種の有機層では、任意の数の発光層を積層させることが可能である。この場合には、特に、青色光を発生させる青色発光層と、緑色光を発生させる緑色発光層と、赤色光を発生させる赤色発光層とを積層させることにより、それらの青色光、緑色光および赤色光の合成光として白色光を発生させることが可能である。
また、有機層のうちの発光層から発生した光(白色光)の中から所望の色(波長域)の光を効率よく取り出すために、複数の有機EL素子の間において光学的距離の差異を利用して光の干渉現象を生じさせる技術が知られている(例えば、特許文献8〜12参照。)。この種の有機EL素子では、光の3原色に対応する3色の光、すなわち青色光、緑色光および赤色光を個別に放出させることが可能である。
さらに、上記した青色光、緑色光および赤色光の色純度を高めるために、光反射性を有する一方の電極層と光半透過性を有する他方の電極層との間において、有機層のうちの発光層から発生した光を反射させて共振させる技術が知られている(例えば、特許文献13,14参照。)。この光共振機能を有する有機EL素子の素子構造は、一般に、「光共振器構造(いわゆるマイクロキャビティ構造)」と呼ばれている。特に、光共振器構造を有する有機EL素子は、上記した光の干渉現象を利用する場合と比較して光取り出し効率が向上し、すなわち正面光強度が大きくなると共に色純度が高くなることから、フルカラーディスプレイに適している。
ところで、最近では、有機ELディスプレイの実用性が広く認知されたことに伴い、表示性能の向上に関する要望が一層高まりつつある。このような技術的背景を踏まえると、今後益々有機ELディスプレイの市場普及を促進させるためには、表示性能を可能な限り向上させるために、その表示性能に寄与する有機EL素子の発光性能を可能な限り向上させる必要がある。しかしながら、従来の有機ELディスプレイでは、有機EL素子の発光性能を向上させる観点において未だ十分とは言えないため、多分に改善の余地がある。 By the way, recently, as the practicality of organic EL displays has been widely recognized, there is a growing demand for improved display performance. In light of this technical background, in order to further promote the popularization of organic EL displays in the future, in order to improve the display performance as much as possible, the light emitting performance of organic EL elements that contribute to the display performance is possible. It is necessary to improve as much as possible. However, the conventional organic EL display is still not sufficient in terms of improving the light emitting performance of the organic EL element, so there is much room for improvement.
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その第1の目的は、発光性能を可能な限り向上させることが可能な有機発光素子を提供することにある。 The present invention has been made in view of such problems, and a first object thereof is to provide an organic light emitting device capable of improving the light emitting performance as much as possible.
また、本発明の第2の目的は、表示性能を可能な限り向上させることが可能な有機発光装置を提供することにある。 The second object of the present invention is to provide an organic light emitting device capable of improving display performance as much as possible.
本発明に係る有機発光素子は、第1の電極層と第2の電極層との間に複数の発光層が積層された積層構造を有する有機層が設けられ、複数の発光層から発生した光を第1の反射面と第2の反射面との間において反射させて共振させると共に第2の電極層を経由して放出する青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子を含み、第1の反射面と複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式1を満たし、第1の反射面と第2の反射面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式2を満たし、緑色有機発光素子において第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、第1の反射面が第1の電極層と透明導電層との間の界面であり、青色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられておらず、第1の電極層と有機層との間の距離が青色有機発光素子および赤色有機発光素子よりも緑色有機発光素子において大きくなっており、複数の発光層が第1の電極層に近い側から順に第1の青色発光層と緑色発光層と第2の青色発光層と赤色発光層とを含み、関係式1中の次数mLが第1の青色発光層に関してmL=0、緑色発光層に関してmL=1、第2の青色発光層に関してmL=1、赤色発光層に関してmL=1であり、関係式2中の次数mDが第1の青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、第2の青色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1のものである。
また、本発明に係る他の有機発光素子は、第1の電極層と第2の電極層との間に複数の発光層が積層された積層構造を有する有機層が設けられ、複数の発光層から発生した光を第1の反射面と第2の反射面との間において反射させて共振させると共に第2の電極層を経由して放出する青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子を含み、第1の反射面と複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式1を満たし、第1の反射面と第2の反射面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式2を満たし、緑色有機発光素子において第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、第1の反射面が第1の電極層と透明導電層との間の界面であり、青色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられておらず、第1の電極層と有機層との間の距離が青色有機発光素子および赤色有機発光素子よりも緑色有機発光素子において大きくなっており、複数の発光層が第1の電極層に近い側から順に第1の青色発光層と緑色発光層と第2の青色発光層と赤色発光層と第3の青色発光層とを含み、関係式3中の次数mLが第1の青色発光層に関してmL=0、緑色発光層に関してmL=1、第2の青色発光層に関してmL=1、赤色発光層に関してmL=1、第3の青色発光層に関してmL=2であり、関係式4中の次数mDが第1の青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、第2の青色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1、第3の青色発光層に関してmD=2のものである。
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式1
(「L」は第1の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層において発生した光が第1の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式2
(「D」は第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は各発光層において発生した光が第1の反射面および第2の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λD」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式3
(「L」は第1の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層において発生した光が第1の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式4
(「D」は第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は各発光層において発生した光が第1の反射面および第2の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λD」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
The organic light emitting device according to the present invention includes an organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked between a first electrode layer and a second electrode layer, and light generated from the plurality of light emitting layers. a first reflecting surface and the blue organic light emitting element is reflected and out release via the second electrode layer causes resonance between the second reflecting surface includes a green organic light emitting element and the red organic light emitting element The distance between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is the following relational expression in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device: met 1, also satisfy the relationship 2 shown below at any distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface is blue organic light emitting device, the green organic light emitting element and the red organic light emitting element, a green In the organic light emitting device, the first electrode layer and the organic layer Since the transparent conductive layer is provided between them, the first reflecting surface is the interface between the first electrode layer and the transparent conductive layer. No transparent conductive layer is provided between the first electrode layer and the organic layer, and the distance between the first electrode layer and the organic layer is a green organic light-emitting element rather than a blue organic light-emitting element and a red organic light-emitting element. The plurality of light-emitting layers include a first blue light-emitting layer, a green light-emitting layer, a second blue light-emitting layer, and a red light-emitting layer in order from the side closer to the first electrode layer. Of the first blue light-emitting layer, mL = 1 for the green light-emitting layer, mL = 1 for the second blue light-emitting layer, and mL = 1 for the red light-emitting layer. mD = 2 for the first blue light-emitting layer, green light-emitting layer MD = 2 and, mD = 2 for the second blue light emitting layer is of the mD = 1 with respect to the red light-emitting layer.
In another organic light emitting device according to the present invention, an organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked between a first electrode layer and a second electrode layer is provided, and the plurality of light emitting layers is provided. A blue organic light emitting device, a green organic light emitting device, and a red organic light emitting device that reflect and resonate the light generated from the first reflecting surface and the second reflecting surface and emit the light through the second electrode layer. The distance between the first reflective surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is shown below in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. The relational expression 2 shown below is satisfied in any of the blue organic light emitting element, the green organic light emitting element, and the red organic light emitting element. A first electrode layer in the green organic light emitting device Since the transparent conductive layer is provided between the organic layer and the first reflective surface is an interface between the first electrode layer and the transparent conductive layer, the blue organic light emitting element and the red organic light emitting element In any case, the transparent conductive layer is not provided between the first electrode layer and the organic layer, and the distance between the first electrode layer and the organic layer is larger than that of the blue organic light emitting element and the red organic light emitting element. In the green organic light emitting device, the plurality of light emitting layers are arranged in order from the side closer to the first electrode layer, the first blue light emitting layer, the green light emitting layer, the second blue light emitting layer, the red light emitting layer, and the third light emitting layer. A blue light-emitting layer, and the order mL in
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2
(“L” is the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, “mL” is the order (0 or integer), and “ΦL” is the light emitting layer in each light emitting layer. The phase shift generated when the generated light is reflected by the first reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device.
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2 Expression 2
("D" is the distance (second optical distance) between the first reflecting surface and the second reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated in each light emitting layer. Phase shift that occurs when the reflected light is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, and “λD” is the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device, respectively. To express.)
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2 (Equation 3)
(“L” is the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, “mL” is the order (0 or integer), and “ΦL” is the light emitting layer in each light emitting layer. The phase shift generated when the generated light is reflected by the first reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device.
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2 Expression 4
("D" is the distance (second optical distance) between the first reflecting surface and the second reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated in each light emitting layer. Phase shift that occurs when the reflected light is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, and “λD” is the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device, respectively. To express.)
本発明に係る有機発光装置は、第1の電極層と第2の電極層との間に複数の発光層が積層された積層構造を有する有機層が設けられ、複数の発光層から発生した光を第1の反射面と第2の反射面との間において反射させて共振させると共に第2の電極層を経由して放出する青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子を含む有機発光素子を備え、第1の反射面と複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式3を満たし、第1の反射面と第2の反射面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式4を満たし、緑色有機発光素子において第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、第1の反射面が第1の電極層と透明導電層との間の界面であり、青色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても、第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられておらず、第1の電極層と有機層との間の距離が青色有機発光素子および赤色有機発光素子よりも緑色有機発光素子において大きくなっており、複数の発光層が第1の電極層に近い側から順に第1の青色発光層と緑色発光層と第2の青色発光層と赤色発光層とを含み、関係式1中の次数mLが第1の青色発光層に関してmL=0、緑色発光層に関してmL=1、第2の青色発光層に関してmL=1、赤色発光層に関してmL=1であり、関係式2中の次数mDが第1の青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、第2の青色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1のものである。
また、本発明の他の有機発光装置は、第1の電極層と第2の電極層との間に複数の発光層が積層された積層構造を有する有機層が設けられ、複数の発光層から発生した光を第1の反射面と第2の反射面との間において反射させて共振させると共に第2の電極層を経由して放出する青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子を含む有機発光素子を備え、第1の反射面と複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式3を満たし、第1の反射面と第2の反射面との間の距離が青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式4を満たし、緑色有機発光素子において第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、第1の反射面が第1の電極層と透明導電層との間の界面であり、青色有機発光素子および赤色有機発光素子のいずれにおいても第1の電極層と有機層との間に透明導電層が設けられておらず、第1の電極層と有機層との間の距離が青色有機発光素子および赤色有機発光素子よりも緑色有機発光素子において大きくなっており、複数の発光層が第1の電極層に近い側から順に第1の青色発光層と緑色発光層と第2の青色発光層と赤色発光層と第3の青色発光層とを含み、関係式3中の次数mLが第1の青色発光層に関してmL=0、緑色発光層に関してmL=1、第2の青色発光層に関してmL=1、赤色発光層に関してmL=1、第3の青色発光層に関してmL=2であり、関係式4中の次数mDが第1の青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、第2の青色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1、第3の青色発光層に関してmD=2のものである。
The organic light emitting device according to the present invention includes an organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked between a first electrode layer and a second electrode layer, and light generated from the plurality of light emitting layers. a first reflecting surface and the blue organic light emitting element which emitted release via the second electrode layer causes resonance is reflected between the second reflecting surface, including a green organic light emitting element and the red organic light emitting element An organic light emitting device is provided, and the distance between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer of the plurality of light emitting layers is the following in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. The following
According to another organic light emitting device of the present invention, an organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked between a first electrode layer and a second electrode layer is provided. A blue organic light emitting device, a green organic light emitting device, and a red organic light emitting device that reflect the generated light between the first reflecting surface and the second reflecting surface to resonate and emit the light through the second electrode layer In any one of the blue organic light emitting element, the green organic light emitting element, and the red organic light emitting element, the distance between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer of the plurality of light emitting layers is Satisfies the
本発明に係る有機発光素子では、青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子において、第1の電極層と第2の電極層との間に設けられた有機層が複数の発光層が積層された積層構造を有しており、特に、(1)第1の反射面と複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)が上記した関係式1を満たし、(2)第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)が上記した関係式2を満たし、(3)第1の電極層と有機層との間の距離が青色有機発光素子および赤色有機発光素子よりも緑色有機発光素子において大きくなっている。この場合には、第1の光学的距離が関係式1を満たしているため、光の干渉現象を利用して青色光、緑色光、青色光および赤色光HRの光取り出し効率が増加することにより、それらの青色光、緑色光および赤色光の強度が増強される。しかも、青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子がいずれも光共振器構造を有しており、特に、第2の光学的距離が関係式2を満たしているため、光の共振現象を利用して青色光、緑色光および赤色光の色純度が向上する。さらに、複数の発光層が4種類の発光層(青色光を発生させる第1の青色発光層,緑色光を発生させる緑色発光層,青色光を発生させる第2の青色発光層,赤色光を発生させる赤色発光層)を含み、上記した関係式1,2中の次数mL,mDが第1の青色発光層に関してmL=0,mD=2、緑色発光層に関してmL=1,mD=2、第2の青色発光層に関してmL=1,mD=2、赤色発光層に関してmL=1,mD=1であるか、あるいは複数の発光層が5種類の発光層(青色光を発生させる第1の青色発光層,緑色光を発生させる緑色発光層,青色光を発生させる第2の青色発光層,赤色光を発生させる赤色発光層,青色光を発生させる第3の青色発光層)を含み、上記した関係式1,2中の次数mL,mDが第1の青色発光層に関してmL=0,mD=2、緑色発光層に関してmL=1,mD=2、第2の青色発光層に関してmL=1,mD=2、赤色発光層に関してmL=1,mD=1、第3の青色発光層に関してmL=2,mD=2であるため、光の干渉現象を利用して青色光、緑色光および赤色光の強度を増強させる観点において、その干渉条件が各色ごとに最適化される。
In the organic light emitting device according to the present invention, in the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device, the organic layer provided between the first electrode layer and the second electrode layer has a plurality of light emitting layers. In particular, (1) the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is The above-described
本発明に係る有機発光装置では、上記した本発明に係る有機発光素子(青色有機発光素子,緑色有機発光素子,赤色有機発光素子)を備えているため、それらの青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子から放出される青色光、緑色光および赤色光の強度が増強されると共に色純度が向上する。 Since the organic light emitting device according to the present invention includes the organic light emitting element according to the present invention (blue organic light emitting element, green organic light emitting element, red organic light emitting element), the blue organic light emitting element and the green organic light emitting element are included. elements and red organic light emitting element or al-release blue light issued, it increases the color purity with the intensity of the green light and red light is enhanced.
なお、本発明に係る有機発光素子では、第1の反射面が第1の電極層と有機層との間の界面である一方で、(1)青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子がいずれも第1の電極層に近い側から順に相対的に高い屈折率を有する高屈折率層および相対的に低い屈折率を有する低屈折率層を含み、第2の反射面が高屈折率層と低屈折率層との間の界面であってもよいし、(2)青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子がいずれも第1の電極層に近い側から順に相対的に低い屈折率を有する低屈折率層および相対的に高い屈折率を有する高屈折率層を含み、第2の反射面が低屈折率層と高屈折率層との間の界面であってもよいし、あるいは(3)青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子がいずれも第1の電極層に近い側から順に相対的に低い屈折率を有する第1の低屈折率層および相対的に高い屈折率を有する第1の高屈折率層と相対的に高い屈折率を有する第2の高屈折率層および相対的に低い屈折率を有する第2の低屈折率層とを含み、第2の反射面が第1の低屈折率層と第1の高屈折率層との間の界面および第2の高屈折率層と第2の低屈折率層との間の界面であってもよい。 In the organic light emitting device according to the present invention, the first reflecting surface is an interface between the first electrode layer and the organic layer, while (1) a blue organic light emitting device, a green organic light emitting device, and a red organic Each of the light emitting elements includes a high refractive index layer having a relatively high refractive index and a low refractive index layer having a relatively low refractive index in order from the side closer to the first electrode layer, and the second reflecting surface has a high refractive index. It may be an interface between the refractive index layer and the low refractive index layer. (2) The blue organic light emitting element, the green organic light emitting element and the red organic light emitting element are all in order from the side closer to the first electrode layer. Including a low refractive index layer having a relatively low refractive index and a high refractive index layer having a relatively high refractive index, wherein the second reflecting surface is an interface between the low refractive index layer and the high refractive index layer. Or (3) blue organic light emitting device, green organic light emitting device and red organic light emitting device Each of the children is relatively high with the first low refractive index layer having a relatively low refractive index and the first high refractive index layer having a relatively high refractive index in order from the side closer to the first electrode layer. A second high-refractive index layer having a refractive index and a second low-refractive index layer having a relatively low refractive index, the second reflecting surface being the first low-refractive index layer and the first high-refractive index It may be an interface between the refractive index layer and an interface between the second high refractive index layer and the second low refractive index layer.
本発明に係る有機発光素子によれば、青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子において、第1の電極層と第2の電極層との間に設けられた有機層が複数の発光層が積層された積層構造を有しており、特に、上記した(1)〜(3)の構成条件を満たしている。このため、(1)〜(3)の構成条件を満たしていない場合と比較して、青色有機発光素子、緑色有機発光素子および赤色有機発光素子から放出される青色光、緑色光および赤色光の強度が増強され、光の干渉条件が各色ごとに最適化され、色純度が向上する。したがって、発光性能を向上させることができる。 According to the organic light emitting device of the present invention, in the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device, a plurality of organic layers provided between the first electrode layer and the second electrode layer are provided. It has a laminated structure in which light emitting layers are laminated, and particularly satisfies the above-described constituent conditions (1) to (3) . Therefore, (1) - as compared with the case does not meet the construction conditions (3), the blue organic light emitting device, the green organic light emitting element and the red organic light emitting element or al-release blue light issued, green light and red light The intensity of light is enhanced , the light interference condition is optimized for each color, and the color purity is improved. Therefore, the light emission performance can be improved .
本発明に係る有機発光装置によれば、上記した本発明に係る有機発光素子を備えているので、その有機発光素子の発光性能が可能な限り向上する。したがって、表示性能を可能な限り向上させることができる。 According to the organic light emitting device according to the present invention, since the organic light emitting element according to the present invention is provided, the light emitting performance of the organic light emitting element is improved as much as possible. Therefore, the display performance can be improved as much as possible.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
まず、図1〜図4を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る有機発光装置の構成について説明する。図1〜図4は、本実施の形態に係る有機発光装置としての有機ELディスプレイ100の構成を表しており、図1は全体の断面構成を示し、図2は主要部の断面構成を拡大して模式的に示し、図3および図4は図2に示した主要部の断面構成を詳細に示している。
[First Embodiment]
First, with reference to FIGS. 1-4, the structure of the organic light-emitting device concerning the 1st Embodiment of this invention is demonstrated. 1 to 4 show a configuration of an
なお、本発明の第1の実施の形態に係る「有機発光素子」は、本実施の形態に係る有機ELディスプレイ100に有機EL素子16として搭載されるものであるため、その「有機発光素子」に関しては以下で併せて説明する。
The “organic light-emitting element” according to the first embodiment of the present invention is mounted as the
有機ELディスプレイ100は、有機EL現象を利用して画像表示用の光HPを放出することにより画像を表示するものである。この有機ELディスプレイ100は、例えば、図1に示したように、画像表示用の光HPを放出する有機EL素子16を備えており、その有機EL素子16は、青色光HPB(例えば、約460nm近傍の波長域)、緑色光HPG(例えば、約530nm近傍の波長域)および赤色光HPR(例えば、約620nm近傍の波長域)をそれぞれ放出する青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rを含んでいる。
The
より具体的には、有機ELディスプレイ100は、例えば、図1に示したように、駆動パネル10および封止パネル20が互いに対向配置され、それらの駆動パネル10および封止パネル20が接着層30を介して互いに貼り合わされた構造を有している。この有機ディスプレイ100は、例えば、画像表示用の光HPを上方、すなわち封止パネル20を経由して外部へ放出することにより画像を表示するトップエミッション型構造を有している。
More specifically, in the
駆動パネル10は、例えば、駆動用基板11の一面に、その駆動用基板11に近い側から順に、薄膜トランジスタ(TFT;thin film transistor)12と、層間絶縁層13と、駆動配線14と、平坦化絶縁層15と、上記した有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)および層内絶縁層17と、保護層18とが積層された構造を有している。
For example, the
駆動用基板11は、TFT12や有機EL素子16などを支持するものであり、例えば、シリコン(Si)やプラスチックなどの非光透過性絶縁性材料により構成されている。
The driving substrate 11 supports the
TFT12は、有機EL素子16を駆動させるものであり、例えば、駆動用基板11の一面に複数個に渡ってマトリックス状に配列されている。このTFT12は、層間絶縁層13に設けられたコンタクトホール(図示せず)を通じて駆動配線14に電気的に接続されている。
The
層間絶縁層13は、TFT12を周囲から電気的に分離するものであり、例えば、酸化ケイ素(SiO2 )やPSG(phospho-silicate glass)などの絶縁性材料により構成されている。この層間絶縁層13は、例えば、TFT12およびその周辺の駆動用基板11を覆うように配設されている。
The interlayer insulating
駆動配線14は、信号線として機能することにより有機EL素子16を駆動させるものであり、例えば、アルミニウム(Al)やアルミニウム銅合金(AlCu)などの導電性材料により構成されている。この駆動配線14は、平坦化絶縁層15に設けられたコンタクトホール(図示せず)を通じて有機EL素子16に電気的に接続されている。なお、駆動配線14は、例えば、各TFT12ごとに2つずつ(ゲート信号線,ドレイン信号線)設けられており、上記したように、TFT12に電気的に接続されている。
The
平坦化絶縁層15は、TFT12および駆動配線14と有機EL素子16との間を電気的に分離すると共に、その有機EL素子16が配置される下地を平坦化するものであり、例えば、酸化ケイ素(SiO2 )などの絶縁性材料により構成されている。
The
有機EL素子16は、有機EL現象を利用して発光するものであり、上記したように、青色光HPBを放出する青色有機EL素子16Bと、緑色光HPGを放出する緑色有機EL素子16Gと、赤色光HPRを放出する赤色有機EL素子16Rとを含んでいる。なお、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rは、それらの青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rを1組として、TFT12の配列パターンに対応して複数組に渡ってマトリックス状に配列されている。
The
これらの青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rは、互いにほぼ同様の構造を有しており、すなわち光反射性を有する下部電極層161B,161G,161Rと光半透過性を有する上部電極層164との間に有機層163が設けられた構造を有している。
The blue
より詳細には、便宜上、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rの積層構造を互いに分離すると、それらの積層構造は、例えば、図2〜図4に示したように示される。なお、図3では、例えば、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rが互いに同一の積層構造を有していることに伴い、図示内容を簡略化するために、それらの青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rの積層構造をまとめて示している。
More specifically, for convenience, when the stacked structures of the blue
すなわち、青色有機EL素子16Bは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161B、有機層163、上部電極層164および反射面規定層165,166が積層された積層構造を有している。緑色有機EL素子16Gは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161G、透明導電層162G、有機層163、上部電極層164および反射面規定層165,166が積層された積層構造を有している。赤色有機EL素子16Rは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161R、有機層163、上部電極層164および反射面規定層165,166が積層された積層構造を有している。特に、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれは、厳密には、上記したように互いに同様の積層構造を有していることに伴い、青色光HPBまたは赤色光HPRのいずれか一方だけでなく、青色光HPBおよび赤色光HPRの双方を放出するようになっている。
That is, the blue
下部電極層161B,161G,161Rは、有機層163に電圧を印加するための電極として機能する第1の電極層であり、図示しない駆動電源に接続されている。特に、下部電極層161B,161G,161Rは、有機層163から発生した光を上部電極層164を経由して外部に放出させるために、その光を反射させる反射電極として機能するものである。これらの下部電極層161B,161G,161Rは、光反射性を有し、より具体的には可視光の波長域において十分な反射率を有する材料により構成されている。ここでは、下部電極層161B,161G,161Rは、例えば、陽極として機能するために、有機層163に正孔(いわゆるホール)を効率よく注入することが可能であり、より具体的には仕事関数が十分に大きな材料により構成されている。この場合の下部電極層161B,161G,161Rの構成材料としては、例えば、ニッケル(Ni)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、セレン(Se)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、イリジウム(Ir)、レニウム(Re)、タングステン(W)、モリブデン(W)、クロム(Cr)、タンタル(Ta)、ニオブ(Nb)などの金属や、それらの金属の合金などが挙げられる。
The lower electrode layers 161B, 161G, and 161R are first electrode layers that function as electrodes for applying a voltage to the
透明導電層162Gは、緑色有機EL素子16Gの光学的な構成条件(後述する光学的距離L,D)を調整するためのものである。この透明導電層162Gは、例えば、酸化インジウム錫(ITO;indium tin oxide)や酸化亜鉛などの透明導電材料により構成されており、厚さTGを有している。
The transparent
有機層163は、有機EL現象を利用して発光するものであり、複数の発光層を含み、すなわち複数の発光層が積層された積層構造(いわゆるタンデム構造)を有している。この有機層163は、例えば、複数の発光層として4種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)を含むと共に、それらの4種類の発光層を発光させるための複数の発光補助層(発光補助層1631,1633,1635,1637,1639)を併せて含んでいる。すなわち、有機層163は、例えば、下部電極層161B,161G,161Rに近い側から順に、発光補助層1631、青色発光層1632、発光補助層1633、緑色発光層1634、発光補助層1635、青色発光層1636、発光補助層1637、赤色発光層1638および発光補助層1639が積層された積層構造を有している。
The
発光補助層1631は、青色発光層1632に正孔を供給するものであり、例えば、下部電極層161B,161G,161Rに近い側から順に、正孔注入層および正孔輸送層(いずれも図示せず)が積層された積層構造を有している。この正孔注入層は、例えば、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)などにより構成されており、正孔輸送層は、例えば、ビス[(N−ナフチル)−N−フェニル]ベンジジン(α−NPD)などにより構成されている。
The light
青色発光層1632は、有機EL現象を利用して青色光HB1を発生させる発光層(第1の青色発光層)であり、例えば、化1に示した構造式で表される4,4’−(ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル)(BCzVBi)が約5体積%混合された、化2に示した構造式で表される4,4−ビス(2,2−ジフェニル−エテン−1−イル)−ビフェニル(DPVBi)などの電子輸送性発光材料により構成されている。
The blue
発光補助層1633は、青色発光層1632に電子を供給すると共に緑色発光層1634に正孔を供給するものであり、例えば、青色発光層1632に近い側から順に、電子輸送層、金属層および正孔輸送層(いずれも図示せず)が積層された積層構造を有している。この電子輸送層は、例えば、8−キノリノールアルミニウム錯体(Alq)などにより構成されており、金属層は、例えば、フッ化リチウム(LiF)/マグネシウム銀合金(MgAg)などにより構成されており、正孔輸送層は、例えば、α−NPDなどにより構成されている。この金属層の厚さは、約0.2nm〜4nmであるのが好ましい。なぜなら、金属層の厚さが大きすぎると、光吸収量が大きくなることに起因して光取り出し効率が低下してしまうからである。この金属層の厚さが上記した範囲内であれば、発光補助層1633が電子および正孔の供給機能を果たしつつ、その発光補助層1633の透過率が約80%以上となるため、十分な光取り出し効率が得られる。なお、発光補助層1633には、例えば、周知のタンデム構造を有する有機EL素子に適用されている各種層構造、より具体的には2つの発光層間に設けられることにより電子および正孔を発生または分離することが可能な各種層構造が適用されてもよい。この場合には、十分な光取り出し効率を得る観点から、発光補助層1633が可視光の波長域において透明であり、より具体的には透過率が約80%以上であるのが好ましい。
The light
緑色発光層1634は、有機EL現象を利用して緑色光HGを発生させる発光層であり、例えば、クマリン6が約1体積%混合されたAlq(トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム)などの電子輸送性発光材料により構成されている。
The green light-emitting
発光補助層1635は、緑色発光層1634に電子を供給すると共に青色発光層1636に正孔を供給するものであり、例えば、発光補助層1633と同様の構成を有している。
The light
青色発光層1636は、有機EL現象を利用して青色光HB2を発生させる発光層(第2の青色発光層)であり、例えば、青色発光層1632と同様の電子輸送性発光材料により構成されている。なお、青色発光層1636の構成材料は、必ずしも青色発光層1632の構成材料と一致していなければならないわけではなく、その青色発光層1632の構成材料と異なっていてもよい。
The blue light-emitting
発光補助層1637は、青色発光層1636に電子を供給すると共に赤色発光層1638に正孔を供給するものであり、例えば、発光補助層1633と同様の構成を有している。
The light
赤色発光層1638は、有機EL現象を利用して赤色光HRを発生させる発光層であり、例えば、化3に示した構造式で表されるビスアミノスチリルナフタレンのメトキシ置換体(BSN)が約30体積%混合されたAlqなどの正孔輸送性発光材料により構成されている。
The red light-emitting
発光補助層1639は、赤色発光層1638に電子を供給するものであり、例えば、上部電極層164に近い側から順に、電子注入層および電子輸送層(いずれも図示せず)が積層された積層構造を有している。この電子注入層は、例えば、マグネシウム(Mg)が約5体積%混合されたAlqなどにより構成されており、電子輸送層は、例えば、Alqなどにより構成されている。なお、電子注入層は、例えば、上記したマグネシウム(Mg)が約5体積%混合されたAlqの層上に、マグネシウム(Mg)および銀(Ag)の共蒸着層(約0.1nm〜10nm厚)が積層された積層構造を有していてもよいし、あるいはフッ化リチウム(LiF)の層上に、マグネシウムおよび銀の共蒸着層(約0.1nm〜10nm厚)が積層された積層構造を有していてもよい。
The light
上部電極層164は、有機層163に電圧を印加するための電極として機能する第2の電極層であり、下部電極層161B,161G,161Rと同様に図示しない駆動電源に接続されている。特に、上部電極層164は、有機層163から発生した光を外部に導くために、その光を透過させる透過電極として機能するものである。この上部電極層164は、光透過性を有し、より具体的には可視光の波長域において十分な透過率を有する材料により構成されている。この場合の上部電極層164の構成材料としては、例えば、酸化錫(SnO2 )、酸化インジウム錫(ITO;Indium Tin Oxide)、酸化亜鉛(ZnO)または酸化チタン(TiO2 )などの透明導電材料が挙げられる。なお、「透明」とは、いわゆる光透過性と同義である。
The
反射面規定層165,166は、屈折率の差異を利用して光共振器構造のうちの反射面(第2の反射面;後述する反射面1656M)を規定するものである。すなわち、反射面規定層165は、相対的に高い屈折率nHを有することにより高屈折率層として機能するものであり、可視光の波長域において光吸収量が小さな材料により構成されている。この反射面規定層165の構成材料としては、例えば、ITO、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化マグネシウム(MgO)、酸化モリブデン(MoO3 )、酸化ニオブ(Nb2 O5 )またはセレン化亜鉛(ZnS)などの高屈折率材料が挙げられる。一方、反射面規定層166は、相対的に低い屈折率層nLを有することにより低屈折率層として機能するものであり、やはり可視光の波長域において光吸収量が小さな材料により構成されている。この反射面規定層166の構成材料としては、例えば、フッ化リチウム(LiF)、フッ化カルシウム(CaF2 )、フッ化マグネシウム(MgF2 )、フッ化アルミニウム(AlF3 )、臭化カリウム(KBr)、酸化ケイ素(SiO2 )または窒化ケイ素(SiN)などの低屈折率材料が挙げられる。確認までに、反射面規定層165,166は、上記したように高屈折率層または低屈折率層として機能し得る限り、単層構造を有していてもよいし、あるいは積層構造を有していてもよい。
The reflective
なお、図1に示したように、下部電極層161B,161G,161Rは、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれの配置領域ごとに分割されている。一方、有機層163、上部電極層164および反射面規定層165,166は、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれの配置領域を連続的に経由するように延在しており、すなわち青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにより共有されている。
As shown in FIG. 1, the lower electrode layers 161B, 161G, and 161R are divided for each arrangement region of the blue
層内絶縁層17は、例えば、ポリイミドまたはポリベンゾオキサゾールなどの有機絶縁性材料や酸化ケイ素(SiO2 )などの無機絶縁性材料により構成されており、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rの周囲に設けられている。
The in-layer insulating layer 17 is made of, for example, an organic insulating material such as polyimide or polybenzoxazole, or an inorganic insulating material such as silicon oxide (SiO 2 ), and the blue
保護層18は、主に有機EL素子16を保護するものであり、例えば、窒化ケイ素(SiN)などの光透過性誘電性材料により構成されたパッシベーション膜である。
The
一方、封止パネル20は、封止用基板21の一面に、カラーフィルタ22が設けられた構造を有している。
On the other hand, the sealing
封止用基板21は、カラーフィルタ22を支持すると共に、画像表示用の光HPを透過させることにより外部へ放出させるためのものであり、例えば、ガラスなどの光透過性絶縁性材料により構成されている。
The sealing
カラーフィルタ22は、有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)において発生した青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRを透過させると共に、有機ELディスプレイ100の内部に外光が侵入することにより有機EL素子16などの高反射性部品において反射した際に、その反射光を吸収することによりコントラストを確保するためのものである。このカラーフィルタ22は、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにそれぞれ対応して配置された3色のフィルタ領域、すなわち青色フィルタ領域22B、緑色フィルタ領域22Gおよび赤色フィルタ領域22Rを含んでいる。なお、青色フィルタ領域22B、緑色フィルタ領域22Gおよび赤色フィルタ領域22Rは、例えば、それぞれ青色、緑色および赤色の顔料が混入された樹脂を含んで構成されている。
The
なお、接着層30は、駆動パネル10と封止パネル20とを互いに貼り合わせるためのものであり、例えば、熱硬化型樹脂などの接着材料を含んで構成されている。
The
ここで、図2〜図4を参照して、有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)の詳細な構成について説明する。
Here, the detailed configuration of the organic EL element 16 (blue
第1に、所定の反射面(第1の反射面)と有機層163を構成している複数の発光層のうちの各発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)の発光面との間の距離は、下記に示した関係式11を満たしている。
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式11
(「L」は所定の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層から発生した光が所定の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層から発生した光が有機発光素子16から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
First, each light emitting layer (a blue
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2 Equation 11
("L" is the distance (first optical distance) between the predetermined reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, "mL" is the order (0 or integer), and "ΦL" is generated from each light emitting layer. The phase shift that occurs when the reflected light is reflected by a predetermined reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated from each light emitting layer is emitted from the organic
上記した「所定の反射面」とは、例えば、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMであり、すなわち下部電極層161B,161Rのうちの発光補助層1631に隣接する面および下部電極層161Gのうちの透明導電層162Gに隣接する面である。
The above-mentioned “predetermined reflecting surface” is, for example, the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R, that is, the surface adjacent to the light
図3および図4を参照して各発光層ごとに光学的距離Lを説明すると、以下の通りである。 The optical distance L for each light emitting layer will be described with reference to FIGS. 3 and 4 as follows.
すなわち、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと青色発光層1632の発光面1632Mとの間の光学的距離は、下記に示した関係式12を満たしている。ここでは、例えば、関係式12中の次数mLB1が、mLB1=0である。
LB1=(mLB1−ΦLB1/2π)λLB1/2・・・関係式12
(「LB1」は反射面161BM,161GM,161RMと発光面1632Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mLB1」は次数(0または整数)、「ΦLB1」は青色発光層1632から発生した青色光HB1が反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λLB1」は青色発光層1632から発生した青色光HB1が青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
That is, the optical distance between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the
LB1 = (mLB1-ΦLB1 / 2π) λLB1 / 2...
(“LB1” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the
上記した「発光面1632M」とは、青色発光層1632が面発光すると考えた場合に、その青色発光層1632中において発光している確率(有機EL現象を利用して実質的に発光している確率)が最も高い面であり、その青色発光層1632の材質(電子輸送性発光材料または正孔輸送性発光材料)に基づいて決定される面である。ここでは、例えば、青色発光層1632が電子輸送性発光材料により構成されていることに伴い、発光面1632Mは、その青色発光層1632のうちの発光補助層1631に隣接する面である。
The above-mentioned “
下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと緑色発光層1634の反射面1634Mとの間の光学的距離は、下記に示した関係式13を満たしている。ここでは、例えば、関係式13中の次数mLGが、mLG=1である。
LG=(mLG−ΦLG/2π)λLG/2・・・関係式13
(「LG」は反射面161BM,161GM,161RMと発光面1634Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mLG」は次数(0または整数)、「ΦLG」は緑色発光層1634から発生した緑色光HGが反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λLG」は緑色発光層1634から発生した緑色光HGが青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
The optical distance between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the reflecting surface 1634M of the green
LG = (mLG−ΦLG / 2π) λLG / 2 (Equation 13)
(“LG” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the light emitting surface 1634M, “mLG” is the order (0 or integer), and “ΦLG” is from the green
上記した「発光面1634M」とは、例えば、緑色発光層1634が青色発光層1632と同様に電子輸送性発光材料により構成されていることに伴い、その緑色発光層1634のうちの発光補助層1633に隣接する面である。
The above “light emitting surface 1634M” means, for example, that the green
下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと青色発光層1636の反射面1636Mとの間の光学的距離は、下記に示した関係式14を満たしている。ここでは、例えば、関係式14中の次数mLB2が、mLB2=1である。
LB2=(mLB2−ΦLB2/2π)λLB2/2・・・関係式14
(「LB2」は反射面161BM,161GM,161RMと発光面1636Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mLB2」は次数(0または整数)、「ΦLB2」は青色発光層1636から発生した青色光HB2が反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λLB2」は青色発光層1636から発生した青色光HGが青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
The optical distance between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the reflecting
LB2 = (mLB2-ΦLB2 / 2π) λLB2 / 2...
(“LB2” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the
上記した「発光面1636M」とは、例えば、青色発光層1636が青色発光層1632と同様に電子輸送性発光材料により構成されていることに伴い、その青色発光層1636のうちの発光補助層1635に隣接する面である。
The above “
下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと赤色発光層1638の発光面1638Mとの間の光学的距離は、下記に示した関係式15を満たしている。ここでは、例えば、関係式15中の次数mLRが、mLR=1である。
LR=(mLR−ΦLR/2π)λLR/2・・・関係式15
(「LR」は反射面161BM,161GM,161RMと発光面1638Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mLR」は次数(0または整数)、「ΦLR」は赤色発光層1638から発生した赤色光HRが反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λLR」は赤色発光層1638から発生した赤色光HRが青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
The optical distance between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the
LR = (mLR−ΦLR / 2π) λLR / 2 (Equation 15)
(“LR” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the
上記した「発光面1638M」とは、例えば、赤色発光層1638が正孔輸送性発光材料により構成されていることに伴い、その赤色発光層1638のうちの発光補助層1639に隣接する面である。
The above-mentioned “
これらの光学的距離LB1,LG,LB2,LRは、青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638のそれぞれから発生した青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRが下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射されたのちに上部電極層164を経由することにより青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rの外部に放出される過程において、それらの青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの光取り出し効率が光の干渉現象を利用して増加するように個別に設定されている。より具体的には、光学的距離LB1,LB2は、青色に対応する波長域(例えば、約460nm近傍の波長域)において青色光HB1,HB2の強度が増強されるように設定され、光学的距離LGは、緑色に対応する波長域(例えば、約530nm近傍の波長域)において緑色光HGの強度が増強されるように設定され、光学的距離LRは、赤色に対応する波長域(例えば、約620nm近傍の波長域)において赤色光HRの強度が増強されるように設定されている。
These optical distances LB1, LG, LB2, and LR are the blue light HB1, the green light HG, the blue light HB2, and the blue light HB1, the green
第2に、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離は、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rのうちの少なくとも1つにおいて異なっている。
Second, the distance between the lower electrode layers 161B, 161G, and 161R and the
ここでは、例えば、上記した下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなっている。より具体的には、例えば、図3および図4に示したように、緑色有機EL素子16Gにおいて、下部電極層161Gと有機層163との間に透明導電層162G(厚さTG)が設けられている一方で、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rのいずれにおいても、下部電極層161B,161Rと有機層163との間に上記した透明導電層162Gに対応する透明導電層が設けられていない。これにより、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離は、上記した透明導電層162Gの厚さ分だけ、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなっている。すなわち、緑色有機EL素子16Gでは、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rとは異なり、透明導電層162Gの厚さを加味して光学的距離LB1,LG,LB2,LRが規定される。
Here, for example, the distance between the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the
これらの光学的距離LB1,LG,LB2,LRは、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれから青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRが放出される過程において、それらの青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから光の干渉現象を利用して互いに異なる波長域の光が選択的に取り出されるように設定されている。より具体的には、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rでは、青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの中から青色に対応する波長域(例えば、約460nm近傍の波長域)の青色光HPBおよび赤色に対応する波長域(例えば、約620nm近傍の波長域)の赤色光HPRが選択的に取り出されると共に、緑色有機EL素子16Gでは、青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの中から緑色に対応する波長域(例えば、約530nm近傍の波長域)の緑色光HPGが選択的に取り出されるように設定されている。
These optical distances LB1, LG, LB2, and LR are obtained from blue light HB1, green light HG, blue light HB2, and red light HR from the blue
第3に、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rは、有機層163のうちの複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)から発生した光を一方の反射面(第1の反射面)と他方の反射面(第2の反射面)との間において反射させて共振させる光共振器構造を有しており、すなわち一種の狭帯域フィルタとして働く機能を有している。
Third, the blue
これらの青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rでは、一方の反射面と他方の反射面との間の距離が、下記に示した関係式16を満たしている。
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式16
(「D」は一方の反射面と他方の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は複数の発光層から発生した光が一方の反射面および他方の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は複数の発光層から発生した光が青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
In these blue
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2
("D" is the distance (second optical distance) between one reflecting surface and the other reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated from a plurality of light emitting layers. A phase shift that occurs when light is reflected on one reflecting surface and the other reflecting surface, “λL” indicates that light generated from a plurality of light emitting layers is blue
上記した「一方の反射面」とは、例えば、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMである。また、「他方の反射面」とは、例えば、互いに隣接する2つの層間における屈折率の差異に基づいて光を反射し、すなわち下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射された光を反射し得るだけの十分な屈折率差を有する界面である。ここでは、例えば、高屈折率層として機能する反射面規定層165(屈折率nH)と低屈折率層として機能する反射面規定層166(屈折率nL)との間において十分な屈折率差が確保されていることに伴い、「他方の反射面」は、反射面規定層165,166の間の界面1656Mである。
The above “one reflective surface” is, for example, the reflective surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R. The “other reflection surface” refers to, for example, reflecting light based on a difference in refractive index between two adjacent layers, that is, in the reflection surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R. The interface has a sufficient refractive index difference that can reflect the reflected light. Here, for example, there is a sufficient refractive index difference between the reflective surface defining layer 165 (refractive index nH) functioning as a high refractive index layer and the reflective surface defining layer 166 (refractive index nL) functioning as a low refractive index layer. As a result, the “other reflective surface” is the
この光学的距離Dは、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれから青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される過程において、それらの青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度が光共振器構造の光共振現象を利用して増強されるように設定されている。ここでは、例えば、関係式16中の次数mDが、青色発光層1632に関してmD=2、緑色発光層1634に関してmD=2、青色発光層1636に関してmD=2、赤色発光層1638に関してmD=1である。
The optical distance D is determined by the blue light HPB, the blue light HPB, the green light HPG, and the red light HPR in the process of emitting the blue light HPB, the green light HPG, and the red light HPR from the blue
この有機ELディスプレイ100は、以下のように動作する。
The
すなわち、図1〜図4に示したように、駆動パネル10のうちのTFT12を利用して青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rが駆動され、すなわち下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に電圧が印加されると、有機層163のうちの青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638(発光点NB,NG,NR)において、発光補助層1631,1633,1635,1637,1639から供給された正孔および電子が再結合することにより発光する。すなわち、青色発光層1632から青色光HB1が発生し、緑色発光層1634から緑色光HGが発生し、青色発光層1636から青色光HB2が発生し、赤色発光層1638から赤色光HRが発生する。
That is, as shown in FIGS. 1 to 4, the blue
この際、図3および図4に示したように、青色光HB1、緑色光HG、青色発光層HB2および赤色光HRが下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射されたのちに上部電極層164を経由することにより青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される過程において、光学的距離LB1,LG,LB2,LRの差異を利用して光の干渉現象が生じる。これにより、光の干渉現象を利用して青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの中から青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rごとに互いに異なる波長域の光が取り出されるため、それらの青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rからそれぞれ青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される。この際、厳密には、緑色有機EL素子16Gから緑色光HPGのみが放出される一方で、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれから青色光HPBおよび赤色光HPRの双方が放出される。しかも、光の干渉現象を利用して光取り出し効率が増加するため、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度が増強される。これにより、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの合成光として画像表示用の光HPが有機ELディスプレイ100の外部へ放出されることにより画像として視認されるため、その画像表示用の光HPに基づいてフルカラーの画像が表示される。
At this time, as shown in FIGS. 3 and 4, the blue light HB1, the green light HG, the blue light emitting layer HB2, and the red light HR are reflected on the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R. The difference between the optical distances LB1, LG, LB2, and LR is used in the process of being emitted from the blue
この場合には、特に、図2〜図4に示したように、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが下部電極層161R,161G,161Bの反射面161BM,161GM,161RMと反射面規定層165,166の間の界面1656Mとの間において反射されることにより共振される。これにより、赤色光HR、緑色光HGおよび青色光HBの半値幅が減少するため、それらの赤色光HR、緑色光HGおよび青色光HBの色純度が向上する。
In this case, in particular, as shown in FIGS. 2 to 4, the blue light HPB, the green light HPG, and the red light HPR are reflected on the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161R, 161G, 161B. Resonated by being reflected between the
本実施の形態に係る有機ELディスプレイ100では、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に設けられた有機層163が、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有しており、特に、以下の3つの構成条件を満たしている。すなわち、第1に、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638のそれぞれの発光面1632M,1634M,1636M,1638Mとの間の距離(光学的距離LB1,LG,LB2,LR)が、上記した関係式11(関係式12〜15)を満たしている。第2に、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと反射面規定層165,166の間の界面1656Mとの間の距離(光学的距離D)が、上記した関係式16を満たしている。第3に、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなっている。
In the
この3つの構成条件を満たした有機ELディスプレイ100では、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rのいずれにおいても初期段階において青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRが発生するにもかかわらず、光学的距離LB1,LG,LB2,LRの差異に基づく光の干渉現象を利用して、それらの青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rからそれぞれ青色光HPB、緑色光HGおよび赤色光HRが放出され、厳密には、緑色有機EL素子16Gから緑色光HPGのみが放出される一方で、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rのそれぞれから青色光HPBおよび赤色光HPRの双方が放出される。これにより、青色光HPB、緑色光HGおよび赤色光HRの合成光(画像表示用の光HP)に基づいてフルカラーの画像が表示される。この際、上記した関係式12〜15を満たすように光学的距離LB1,LG,LB2,LRが設定されているため、光の干渉現象を利用して青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの光取り出し効率が増加することにより、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度が増強される。しかも、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rがいずれも光共振器構造を有しており、特に、上記した関係式16を満たすように光学的距離Dが設定されているため、光の共振現象を利用して青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度が向上する。したがって、画像表示用の光HP(青色光HPB,緑色光HPG,赤色光HPR)の強度および色純度の観点において青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rの発光性能が向上するため、上記した3つの構成条件が満たされていない場合と比較して、表示性能を向上させることができる。
In the
この場合には、特に、有機層163が複数の発光層として4種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)を含む場合に、関係式11中の次数mLを各発光層ごとに最適化し、すなわち青色発光層1632に関する関係式12中の次数mLB1をmLB1=0、緑色発光層1634に関する関係式13中の次数mLGをmLG=1、青色発光層1636に関する関係式14中の次数mLB2をmLB2=1、赤色発光層1638に関する関係式15中の次数mLRをmLR=1としたので、光学的距離LB1,LG,LB2,LRの差異に基づく光の干渉現象を利用して青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの光取り出し効率を増加させる観点において、その干渉条件が各色ごとに最適化される。しかも、関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化し、すなわち青色発光層1632に関してmD=2、緑色発光層1634に関してmD=2、青色発光層1636に関してmD=2、赤色発光層1638に関してmD=1としたので、光学的距離Dに基づく光の共振現象を利用して青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2および赤色光HRの色純度を向上させる観点において、その共振条件が各色ごとに最適化される。したがって、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度が著しく増強されると共に色純度が著しく向上するため、表示性能を可能な限り向上させることができる。
In this case, in particular, when the
なお、本実施の形態に係る有機ELディスプレイ100において青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度が向上する点に関して補足しておくと、以下の通りである。すなわち、本実施の形態では、上記したように、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなっているため、光学的距離LB1,LG,LB2,LRがやはり青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなる。この場合には、光取り出し効率に寄与する光学的距離LB1,LG,LB2,LRが青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rと緑色有機EL素子16Gとの間において別個に設定され、すなわち青色光HPBおよび緑色光HPGの波長域が隣り合っている青色有機EL素子16Bと緑色有機EL素子16Gとの間において光取り出し条件が互いに異なるように設定されると共に、同様に緑色光HPGおよび赤色光HPRの波長域が隣り合っている緑色有機EL素子16Gと赤色有機EL素子16Rとの間において光取り出し条件が互いに異なるように設定される。したがって、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子16B、赤色有機EL素子16Rおよび緑色有機EL素子16Gの間において互いに等しい場合と比較して、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度を向上させることができる。この場合には、特に、カラーフィルタ22を使用することにより、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度が十分に高くなるため、その色純度を著しく向上させることができる。
In addition, in the
また、本実施の形態では、有機層163が緑色発光層(緑色発光層1634)および赤色発光層(赤色発光層1638)をそれぞれ1つずつ含む一方で青色発光層(青色発光層1632,1636)を2つ含むようにしたので、相対的に視感度が高い緑色光(緑色光HG)および赤色光(赤色光HR)の強度よりも、相対的に視感度が低い青色光(青色光HB1,HB2)の強度が大きくなる。したがって、視感度の観点において青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度バランスが適正化されるため、画像表示用の光HPの色バランスを適正化することができる。なお、確認までに説明しておくと、有機層163が2つの青色発光層1632,1636を含む場合に、画像表示用の光HPの強度や視野角依存性の観点において青色発光層1632,1636の構成材料を検討すると、例えば、上記した関係式12,14中の次数mLB1,mLB2を考慮することにより(例えば、mLB1=0,mLB2=1)、相対的に次数が高い青色発光層1636に関して、相対的に発光スペクトルの半値幅が大きくなるような材料を使用するのが好ましい。
In the present embodiment, the
上記した他、本実施の形態に係る有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)では、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有する有機層163が設けられており、特に、上記した3つの構成条件を満たすようにしたので、上記したように、画像表示用の光HP(青色光HPB,緑色光HPG,赤色光HPR)の強度が増強されると共に色純度が向上する。したがって、発光性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記したように、関係式11中の次数mLを各発光層ごとに最適化し、すなわち関係式12〜15に示した次数mLB1,mLG,mLB2,mLRを最適化する(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)と共に、関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化し、すなわち次数mDを青色発光層1632に関してmD=2、緑色発光層1634に関してmD=2、青色発光層1636に関してmD=2、赤色発光層1638に関してmD=1とすることにより、発光性能を可能な限り向上させることができる。
In addition to the above, in the organic EL element 16 (blue
なお、本実施の形態では、図3および図4に示したように、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにおいて、光共振器構造のうちの反射面(第2の反射面)を構成するために、上部電極層164上に、相対的に高い屈折率nHを有する反射面規定層165および相対的に低い屈折率層nLを有する反射面規定層166をこの順に設けることにより、それらの反射面規定層165,166の間の界面1656Mにおいて光を反射させるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rの構造は、屈折率の差異を利用して光共振器構造のうちの反射面(第2の反射面)を構成し得る限り、自由に変更可能である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in the blue
具体的な一例を挙げれば、図3および図4にそれぞれ対応する図5および図6に示したように、上部電極層164が相対的に高い屈折率nHを有することにより高屈折率層として機能する場合には、その上部電極層164上に反射面規定層165(屈折率nH)を設けずに反射面規定層166(屈折率nL)のみを設けることにより、屈折率の差異を利用して上部電極層164(屈折率nH)と反射面規定層166(屈折率nL)との間の界面1646Mにおいて光を反射させるようにしてもよい。この場合においても、反射面161BM,161GM,161RMと界面1646Mとの間の光学的距離Dが上記した関係式16を満たすことにより、図3および図4に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図5および図6に示した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図3および図4に示した場合と同様である。
As a specific example, as shown in FIGS. 5 and 6 corresponding to FIGS. 3 and 4, respectively, the
また、他の例として、図3および図4にそれぞれ対応する図7および図8に示したように、有機層163のうちの発光補助層1639が相対的に高い屈折率nHを有することにより高屈折率層として機能すると共に、上部電極層164が相対的に低い屈折率nLを有することにより低屈折率層として機能する場合には、その上部電極層164上に反射面規定層165,166を設けないことにより、屈折率の差異を利用して発光補助層1639と上部電極層164との間の界面1634Mにおいて光を反射させるようにしてもよい。この場合においても、反射面161BM,161GM,161RMと界面1634Mとの間の光学的距離Dが上記した関係式16を満たすことにより、図3および図4に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図7および図8に示した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図3および図4に示した場合と同様である。
As another example, as shown in FIGS. 7 and 8 corresponding to FIGS. 3 and 4, respectively, the light
また、本実施の形態では、図3および図4に示したように、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにおいて、有機層163が複数の発光層として4種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)を含み、それらの青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638が下部電極層161B,161G,171Rに近い側から順に積層されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、有機層163に含まれる複数の発光層の層数および積層順は、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rからそれぞれ青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される限り、自由に変更可能である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in the blue
具体的な一例を挙げれば、図3および図4にそれぞれ対応する図9および図10に示したように、有機層163が複数の発光層として5種類の発光層(上記した青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638と共に青色発光層1640)と共に、それらの5種類の発光層を発光させるための複数の発光補助層(上記した発光補助層1631,1633,1635,1637,1639と共に発光補助層1641)を併せて含み、すなわち下部電極層161B,161G,161Rに近い側から順に、上記した発光補助層1631から発光補助層1639に至る一連の層、青色発光層1640および発光補助層1641が積層された積層構造を有するようにしてもよい。
As a specific example, as shown in FIGS. 9 and 10 corresponding to FIGS. 3 and 4, respectively, the
青色発光層1640は、有機EL現象を利用して青色光HB3を発生させる発光層(第3の青色発光層)であり、例えば、青色発光層1632,1636と同様の電子輸送性材料により構成されている。なお、青色発光層1640の構成材料は、青色発光層1632,1636の構成材料と異なっていてもよい。発光補助層1641は、青色発光層1640に電子を供給するものであり、例えば、図3および図4に示した発光補助層1639と同様の機能および材質を有している。ここでは、発光補助層1639は、赤色発光層1638に電子を供給すると共に青色発光層1640に正孔を供給するものであり、例えば、図3および図4に示した発光補助層1633,1635,1637と同様の機能および材質を有している。
The blue light-emitting
下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと青色発光層1640の発光面1640Mとの間の距離(光学的距離LB3)は、下記に示した関係式17を満たしている。ここでは、例えば、関係式17中の次数mLB3が、mLB3=2である。この「発光面1640M」とは、青色発光層1640が青色発光層1632,1636と同様に電子輸送性発光材料により構成されていることに伴い、その青色発光層1640のうちの発光補助層1639に隣接する面である。
LB3=(mLB3−ΦLB3/2π)λLB3/2・・・関係式17
(「LB3」は反射面161BM,161GM,161RMと発光面1640Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mLB3」は次数(0または整数)、「ΦLB3」は青色発光層1640から発生した青色光HB3が反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λLB3」は青色発光層1640から発生した青色光HB3が青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
The distance (optical distance LB3) between the reflective surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the
LB3 = (mLB3-ΦLB3 / 2π) λLB3 / 2 (17)
(“LB3” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the
この光学的距離LB3および上記した他の光学的距離LB1,LG,LB2,LRは、青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636、赤色発光層1638および青色発光層1640のそれぞれから発生した青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2、赤色光HRおよび青色光HB3が下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMにおいて反射されたのちに上部電極層164を経由することにより青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rの外部に放出される過程において、それらの青色光HB1、緑色光HG、青色光HB2、赤色光HRおよび青色光HB3の光取り出し効率が光の干渉現象を利用して増加するように個別に設定されている。なお、この場合においても、光学的距離Dは上記した関係式16を満たしている。ここでは、例えば、関係式16中の次数mDが、青色発光層1640に関してmD=2である。
This optical distance LB3 and the other optical distances LB1, LG, LB2, and LR described above are generated from the blue
この場合においても、有機層163が5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)を含んでいると共に、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,LB3が上記した関係式11(関係式12〜15,17)を満たしている点を除き、図3および図4に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図3および図4に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図9および図10に示した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図3および図4に示した場合と同様である。
Also in this case, the
もちろん、図9および図10に示した場合においても、図5および図6を参照して説明した変形例または図7および図8を参照して説明した変形例を適用することが可能である。すなわち、図9および図10にそれぞれ対応する図11および図12に示したように、高屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nH)と低屈折率層として機能する反射面規定層166(屈折率nL)との間の界面1646Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよいし、あるいは図9および図10にそれぞれ対応する図13および図14に示したように、高屈折率層として機能する発光補助層1639(屈折率nH)と低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)との間の界面1634Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよい。これらの場合においても、図9および図10に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図11,図13および図12,図14に示した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図9および図10に示した場合と同様である。
Of course, even in the case shown in FIGS. 9 and 10, the modification described with reference to FIGS. 5 and 6 or the modification described with reference to FIGS. 7 and 8 can be applied. That is, as shown in FIGS. 11 and 12 corresponding to FIGS. 9 and 10, respectively, the upper electrode layer 164 (refractive index nH) functioning as a high refractive index layer and the reflecting surface defining layer functioning as a low refractive index layer. 166 (refractive index nL) at the
また、本実施の形態では、図3および図4に示したように、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなるようにするために、緑色有機EL素子16Gにおいて透明導電層162Gを設ける一方で、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rのいずれにおいても上記した透明導電層162Gに対応する透明導電層を設けないようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。具体的には、例えば、図4と共に、図3に対応する図15に示したように、緑色有機EL素子16Gにおいて下部電極層161Gと有機層163との間に透明導電層162G(厚さTG)を設けた場合と同様に(図4参照)、青色有機EL素子16Bにおいて下部電極層161Bと有機層163との間に透明導電層162B(厚さTB)を設けると共に、赤色有機EL素子16Rにおいて下部電極層161Rと有機層163との間に透明導電層162R(厚さTR)を設けるようにしてもよい(図15参照)。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, in the blue
これらの透明導電層162B,162Rは、例えば、透明導電層162Gと同様の材質を有している。特に、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rにそれぞれ透明導電層162B,162Rを設ける場合には、上記したように、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rよりも緑色有機EL素子16Gにおいて大きくなる関係を維持するために、透明導電層162Gの厚さTGが透明導電層162B,162Rの厚さTB,TRよりも大きくなるようにする(TG>TB,TR)。この場合には、青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rにおいて、光学的距離LB1,LG,LB2,LRがそれぞれ透明導電層162B,162G,162Rの厚さTB,TG,TRを加味して規定される。なお、透明導電層162B,162Rの厚さTB,TRの間の関係としては、例えば、互いに等しくてもよいし(TB=TR)、あるいは互いに異なっていてもよい(TB≒TR、すなわちTB>TRまたはTB<TR)。図15では、例えば、透明導電層162Bの厚さTBと透明導電層162Rの厚さTRとが互いに等しい場合(TB=TR)を示している。
These transparent
この場合においても、青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rにおいてそれぞれ透明導電層162B,162Rが設けられている点を除き、図3および図4に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図3および図4に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図15に示した青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rに関する上記以外の構成は、図3に示した場合と同様である。
In this case, the same conditions as those shown in FIGS. 3 and 4 are satisfied, except that the transparent
もちろん、図15に示した場合においても、図5および図6を参照して説明した変形例または図7および図8を参照して説明した変形例を適用することが可能である。すなわち、図15に対応する図16に示したように、高屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nH)と低屈折率層として機能する反射面規定層166(屈折率nL)との間の界面1646Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよいし、あるいは図15に対応する図17に示したように、高屈折率層として機能する発光補助層1639(屈折率nH)と低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)との間の界面1634Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよい。これらの場合においても、図15に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図16および図17に示した青色有機EL素子16Bおよび赤色有機EL素子16Rに関する上記以外の構成は、図15に示した場合と同様である。
Of course, also in the case shown in FIG. 15, the modification described with reference to FIGS. 5 and 6 or the modification described with reference to FIGS. 7 and 8 can be applied. That is, as shown in FIG. 16 corresponding to FIG. 15, the upper electrode layer 164 (refractive index nH) functioning as a high refractive index layer and the reflective surface defining layer 166 (refractive index nL) functioning as a low refractive index layer, At the
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
図18および図19は、本実施の形態に係る有機発光装置に搭載される有機発光素子としての有機EL素子46(青色有機EL素子46B,緑色有機EL素子46G,赤色有機EL素子46R)の断面構成を詳細に表しており、それぞれ上記第1の実施の形態において示した図3および図4に対応する断面構成を示している。なお、図18および図19では、上記第1の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付している。以下では、上記第1の実施の形態において既に説明した構成要素の機能や材質等に関する説明を随時省略する。
18 and 19 are cross sections of organic EL elements 46 (blue
本実施の形態に係る有機発光装置としての有機ELディスプレイは、上記第1の実施の形態において説明した有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)に代えて、有機EL素子46(青色有機EL素子46B,緑色有機EL素子46G,赤色有機EL素子46R)を搭載している点を除き、その第1の実施の形態において説明した有機ELディスプレイ100(図1および図2参照)と同様の構造を有している。
The organic EL display as the organic light emitting device according to the present embodiment is the same as the organic EL element 16 (blue
これらの青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rは、光共振器構造の反射面(第2の反射面)の構成が異なり、より具体的には相対的に高い屈折率nHを有する反射面規定層165および相対的に低い屈折率nLを有する反射面規定層166の積層順が異なる点を除き、上記第1の実施の形態において説明した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rとそれぞれ同様の構造を有している。すなわち、青色有機EL素子46Bは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161B、有機層163、上部電極層164および反射面規定層166,165が積層された積層構造を有している。緑色有機EL素子46Gは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161G、透明導電層162G、有機層163、上部電極層164および反射面規定層166,165が積層された積層構造を有している。赤色有機EL素子46Rは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161R、有機層163、上部電極層164および反射面規定層166,165が積層された積層構造を有している。
The blue
この場合には、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと、それらの下部電極層161B,161G,161Rに近い側から順に積層された反射面規定層166,165の間の界面1665Mとの間の距離(光学的距離D)が、上記した関係式16を満たしている。
In this case, between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the reflecting
本実施の形態に係る有機ELディスプレイでは、青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に設けられた有機層163が、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有しており、特に、反射面161BM,161GM,161RMと界面1665Mとの間の距離(光学的距離D)が上記した関係式16を満たしている点を除き、上記第1の実施の形態において説明した3つの構成条件を満たしている。したがって、この場合においても、上記第1の実施の形態と同様の作用が得られ、すなわち青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度および色純度の観点において青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rの発光性能が向上するため、表示性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記した関係式11(関係式12〜15)中の次数mL(mLB1,mLG,mLB2,mLR)を各発光層ごとに最適化すると共に(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)、上記した関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化することにより(青色発光層1632に関してmD=2,緑色発光層1634に関してmD=2,青色発光層1636に関してmD=2,赤色発光層1638に関してmD=1)、表示性能を可能な限り向上させることができる。
In the organic EL display according to the present embodiment, the blue
上記した他、本実施の形態に係る有機EL素子46(青色有機EL素子46B,緑色有機EL素子46G,赤色有機EL素子46R)では、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有する有機層163が設けられており、特に、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと反射面規定層166,165の間の界面1665Mとの間の距離(光学的距離D)が上記した関係式16を満たしている点を除き、上記第1の実施の形態において説明した3つの構成条件を満たしているので、その第1の実施の形態と同様の作用により、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度が増強されると共に色純度が向上する。したがって、発光性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記した関係式11(関係式12〜15)中の次数mL(mLB1,mLG,mLB2,mLR)を各発光層ごとに最適化すると共に(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)、上記した関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化することにより(青色発光層1632に関してmD=2,緑色発光層1634に関してmD=2,青色発光層1636に関してmD=2,赤色発光層1638に関してmD=1)、発光性能を可能な限り向上させることができる。
In addition to the above, in the organic EL element 46 (blue
なお、本実施の形態では、図18および図19に示したように、青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rにおいて、光共振器構造のうちの反射面(第2の反射面)を構成するために、上部電極層164上に、相対的に低い屈折率nLを有する反射面規定層166および相対的に高い屈折率nHを有する反射面規定層165をこの順に設けることにより、それらの反射面規定層166,165の間の界面1665Mにおいて光を反射させるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rの構成は、屈折率の差異を利用して光共振器構造のうちの反射面(第2の反射面)を構成し得る限り、自由に変更可能である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, in the blue
具体的な一例を挙げれば、図18および図19にそれぞれ対応する図20および図21に示したように、上部電極層164が相対的に低い屈折率nLを有することにより低屈折率層として機能する場合には、その上部電極層164上に反射面規定層166(屈折率nL)を設けずに反射面規定層165(屈折率nH)のみを設けることにより、屈折率の差異を利用して上部電極層164(屈折率nL)と反射面規定層165(屈折率nH)との間の界面1645Mにおいて光を反射させるようにしてもよい。この場合においても、反射面161BM,161GM,161RMと界面1645Mとの間の光学的距離Dが上記した関係式16を満たすことにより、図18および図19に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図20および図21に示した青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図18および図19に示した場合と同様である。
As a specific example, as shown in FIGS. 20 and 21 corresponding to FIGS. 18 and 19, respectively, the
また、他の例として、図18および図19にそれぞれ対応する図22および図23に示したように、有機層163のうちの発光補助層1639が相対的に低い屈折率nLを有することにより低屈折率層として機能すると共に、上部電極層164が相対的に高い屈折率nHを有することにより高屈折率層として機能する場合には、その上部電極層164上に反射面規定層166,165を設けないことにより、屈折率の差異を利用して発光補助層1639(屈折率nL)と上部電極層164(屈折率nH)との間の界面1634Mにおいて光を反射させるようにしてもよい。この場合における上部電極層164の構成材料としては、例えば、酸化亜鉛または酸化錫などの高屈折率を有する透明導電材料などが挙げられる。この場合においても、反射面161BM,161GM,161RMと界面1634Mとの間の光学的距離Dが上記した関係式16を満たすことにより、図18および図19に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図22および図23に示した青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図18および図19に示した場合と同様である。
As another example, as shown in FIG. 22 and FIG. 23 corresponding to FIG. 18 and FIG. 19, respectively, the light
また、本実施の形態では、図18および図19に示したように、青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rにおいて、有機層163が複数の発光層として4種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)を含み、それらの青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638が下部電極層161B,161G,171Rに近い側から順に積層されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、有機層163に含まれる複数の発光層の層数および積層順は、青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rからそれぞれ青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される限り、自由に変更可能である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, in the blue
具体的な一例を挙げれば、上記第1の実施の形態において図9および図10を参照して説明した変形例を適用することにより、図18および図19にそれぞれ対応する図24および図25に示したように、有機層163が複数の発光層として5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)と共に、それらの5種類の発光層を発光させるための複数の発光補助層(発光補助層1631,1633,1635,1637,1639,1641)を併せて含むようにしてもよい。この場合においても、有機層163が5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)を含んでいると共に、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,LB3が上記した関係式11(関係式12〜15,17)を満たしている点を除き、図18および図19に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図18および図19に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図24および図25に示した青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図18および図19に示した場合と同様である。
As a specific example, by applying the modification described with reference to FIGS. 9 and 10 in the first embodiment, FIGS. 24 and 25 corresponding to FIGS. 18 and 19 respectively. As shown, the
もちろん、図24および図25に示した場合においても、図20および図21を参照して説明した変形例または図22および図23を参照して説明した変形例を適用することが可能である。すなわち、図24および図25にそれぞれ対応する図26および図27に示したように、低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)と高屈折率層として機能する反射面規定層165(屈折率nH)との間の界面1645Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよいし、あるいは図24および図25にそれぞれ対応する図28および図29に示したように、低屈折率層として機能する発光補助層1639(屈折率nL)と高屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nH)との間の界面1634Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよい。これらの場合においても、図24および図25に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図26,図28および図27,図29に示した青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図24および図25に示した場合と同様である。
Of course, also in the case shown in FIGS. 24 and 25, the modification described with reference to FIGS. 20 and 21 or the modification described with reference to FIGS. 22 and 23 can be applied. That is, as shown in FIGS. 26 and 27 corresponding to FIGS. 24 and 25, the upper electrode layer 164 (refractive index nL) functioning as a low refractive index layer and the reflective surface defining layer functioning as a high refractive index layer, respectively. 165 (refractive index nH) at the
また、本実施の形態では、図18および図19に示したように、青色有機EL素子46B、緑色有機EL素子46Gおよび赤色有機EL素子46Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子46Bおよび赤色有機EL素子46Rよりも緑色有機EL素子46Gにおいて大きくなるようにするために、緑色有機EL素子46Gにおいて透明導電層162Gを設ける一方で、青色有機EL素子46Bおよび赤色有機EL素子46Rのいずれにおいても上記した透明導電層162Gに対応する透明導電層を設けないようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。具体的には、例えば、上記第1の実施の形態において図15を参照して説明した変形例を適用することにより、図19と共に、図18に対応する図30に示したように、緑色有機EL素子46Gにおいて下部電極層161Gと有機層163との間に透明導電層162G(厚さTG)を設けた場合と同様に(図19参照)、青色有機EL素子46Bにおいて下部電極層161Bと有機層163との間に透明導電層162B(厚さTB)を設けると共に、赤色有機EL素子46Rにおいて下部電極層161Rと有機層163との間に透明導電層162R(厚さTR)を設けるようにしてもよい(図30参照)。この場合においても、青色有機EL素子46Bおよび赤色有機EL素子46Rにおいてそれぞれ透明導電層162B,162Rが設けられている点を除き、図18および図19に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図18および図19に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図30に示した青色有機EL素子46Bおよび赤色有機EL素子46Rに関する上記以外の構成は、図18に示した場合と同様である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 18 and 19, in the blue
もちろん、図30に示した場合においても、図20および図21を参照して説明した変形例または図22および図23を参照して説明した変形例を適用することが可能である。すなわち、図30に対応する図31に示したように、低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)と高屈折率層として機能する反射面規定層165(屈折率nH)との間の界面1645Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよいし、あるいは図30に対応する図32に示したように、低屈折率層として機能する発光補助層1639(屈折率nL)と高屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nH)との間の界面1634Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよい。これらの場合においても、図30に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図31および図32に示した青色有機EL素子46Bおよび赤色有機EL素子46Rに関する上記以外の構成は、図30に示した場合と同様である。
Of course, also in the case shown in FIG. 30, the modification described with reference to FIGS. 20 and 21 or the modification described with reference to FIGS. 22 and 23 can be applied. That is, as shown in FIG. 31 corresponding to FIG. 30, the upper electrode layer 164 (refractive index nL) functioning as a low refractive index layer and the reflective surface defining layer 165 (refractive index nH) functioning as a high refractive index layer, At the
[第3の実施の形態]
次に、本発明の第3の実施の形態について説明する。
[Third Embodiment]
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
図33および図34は、本実施の形態に係る有機発光装置に搭載される有機発光素子としての有機EL素子56(青色有機EL素子56B,緑色有機EL素子56G,赤色有機EL素子56R)の断面構成を詳細に表しており、それぞれ上記第1の実施の形態において示した図3および図4に対応する断面構成を示している。なお、図33および図34では、上記第1の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付している。以下では、上記第1の実施の形態において既に説明した構成要素の機能や材質等に関する説明を随時省略する。
33 and 34 are cross-sectional views of organic EL elements 56 (blue
本実施の形態に係る有機発光装置としての有機ELディスプレイは、上記第1の実施の形態において説明した有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)に代えて、有機EL素子56(青色有機EL素子56B,緑色有機EL素子56G,赤色有機EL素子56R)を搭載している点を除き、その第1の実施の形態において説明した有機ELディスプレイ100(図1および図2参照)と同様の構造を有している。
The organic EL display as the organic light emitting device according to the present embodiment is the same as the organic EL element 16 (blue
これらの青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rは、光共振器構造の反射面(第2の反射面)の構成および数が異なり、より具体的には複数の反射面(第2の反射面)を有する点を除き、上記第1の実施の形態において説明した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rとそれぞれ同様の構造を有している。ここでは、例えば、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rにおいて、上部電極層164上に、相対的に高い屈折率nHを有する反射面規定層165が設けられておらずに、相対的に低い屈折率nLを有する反射面規定層166のみが設けられていると共に、有機層163のうちの発光補助層1639が相対的に低い屈折率nLを有することにより低屈折率層として機能し、かつ上部電極層164が相対的に高い屈折率nHを有することにより高屈折率層として機能することにより、2つの反射面(第2の反射面)を有している。この場合の「2つの反射面(第2の反射面)」とは、発光補助層1639(屈折率nL)と上部電極層164(屈折率nH)との間の界面1634Mおよび上部電極層164(屈折率nH)と反射面規定層166(屈折率nL)との間の界面1646Mである。
The blue
すなわち、青色有機EL素子56Bは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161B、有機層163、上部電極層164および反射面規定層166が積層された積層構造を有している。緑色有機EL素子56Gは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161G、透明導電層162G、有機層163、上部電極層164および反射面規定層166が積層された積層構造を有している。赤色有機EL素子56Rは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161R、有機層163、上部電極層164および反射面規定層166が積層された積層構造を有している。この場合における上部電極層164の構成材料としては、例えば、酸化亜鉛または酸化錫などの高屈折率を有する透明導電材料などが挙げられる。
That is, the blue
この場合には、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと、発光補助層1639と上部電極層164との間の界面1634Mとの間の距離が、上記した関係式16を満たしていると共に、それらの反射面161BM,161GM,161RMと、上部電極層164と反射面規定層166との間の界面1646Mとの間の界面1646Mとの間の距離も、上記した関係式16を満たしている。
In this case, the distance between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the interface 1634M between the light
より具体的には、反射面161BM,161GM,161RMと界面1634Mとの間の距離は、下記に示した関係式18を満たしている。
D1=(mD1−ΦD1/2π)λD1/2・・・関係式18
(「D1」は反射面161BM,161GM,161RMと反射面1634Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mD1」は次数(0または整数)、「ΦD1」は複数の発光層から発生した光が反射面161BM,161GM,161RMおよび反射面1634Mにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λL1」は複数の発光層から発生した光が青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
More specifically, the distance between the reflective surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the interface 1634M satisfies the
D1 = (mD1-ΦD1 / 2π) λD1 / 2 (Equation 18)
(“D1” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the reflecting surface 1634M, “mD1” is the order (0 or integer), and “ΦD1” is from a plurality of light emitting layers. A phase shift that occurs when the generated light is reflected by the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM, and the reflecting surface 1634M, and “λL1” indicates that the light generated from a plurality of light emitting layers is the blue
また、反射面161BM,161GM,161RMと界面1646Mとの間の距離は、下記に示した関係式19を満たしている。
D2=(mD2−ΦD2/2π)λD2/2・・・関係式19
(「D2」は反射面161BM,161GM,161RMと反射面1646Mとの間の距離(第1の光学的距離)、「mD2」は次数(0または整数)、「ΦD2」は複数の発光層から発生した光が反射面161BM,161GM,161RMおよび反射面1646Mにおいて反射する際に生じる位相シフト、「λL2」は複数の発光層から発生した光が青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rから放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
Further, the distances between the reflective surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the
D2 = (mD2-ΦD2 / 2π) λD2 / 2...
(“D2” is the distance (first optical distance) between the reflecting surfaces 161BM, 161GM, 161RM and the reflecting
これらの光学的距離D1,D2は、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rのそれぞれから青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される過程において、それらの青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度が光共振器構造の光共振現象を利用して増強されるように設定されている。
These optical distances D1 and D2 are determined in the process in which the blue light HPB, the green light HPG, and the red light HPR are emitted from the blue
本実施の形態に係る有機ELディスプレイでは、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に設けられた有機層163が、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有しており、特に、反射面161BM,161GM,161RMと界面1634Mとの間の距離(光学的距離D1)が上記した関係式18を満たしていると共に、反射面161BM,161GM,161RMと界面1646Mとの間の距離(光学的距離D2)が上記した関係式19を満たしている点を除き、上記第1の実施の形態において説明した3つの構成条件を満たしている。したがって、この場合においても、上記第1の実施の形態と同様の作用が得られ、すなわち青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度および色純度の観点において青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rの発光性能が向上するため、表示性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記した関係式11(関係式12〜15)中の次数mL(mLB1,mLG,mLB2,mLR)を各発光層ごとに最適化すると共に(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)、上記した関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化することにより(青色発光層1632に関してmD=2,緑色発光層1634に関してmD=2,青色発光層1636に関してmD=2,赤色発光層1638に関してmD=1)、表示性能を可能な限り向上させることができる。
In the organic EL display according to the present embodiment, the blue
特に、本実施の形態では、反射面(第2の反射面)として2つの界面1634M,1646Mを有するため、その反射面(第2の反射面)を1つのみ有する上記第1の実施の形態および第2の実施の形態と比較して、光共振器構造の光共振作用が増強される。したがって、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの色純度をより向上させることができる。
In particular, in the present embodiment, since the two
上記した他、本実施の形態に係る有機EL素子56(青色有機EL素子56B,緑色有機EL素子56G,赤色有機EL素子56R)では、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有する有機層163が設けられており、特に、反射面161BM,161GM,161RMと界面1634Mとの間の距離(光学的距離D1)が上記した関係式18を満たしていると共に、反射面161BM,161GM,161RMと界面1646Mとの間の距離(光学的距離D2)が上記した関係式19を満たしている点を除き、上記第1の実施の形態において説明した3つの構成条件を満たしているので、その第1の実施の形態と同様の作用により、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度が増強されると共に色純度が向上する。したがって、発光性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記した関係式11(関係式12〜15)中の次数mL(mLB1,mLG,mLB2,mLR)を各発光層ごとに最適化すると共に(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)、上記した関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化することにより(青色発光層1632に関してmD=2,緑色発光層1634に関してmD=2,青色発光層1636に関してmD=2,赤色発光層1638に関してmD=1)、発光性能を可能な限り向上させることができる。
In addition to the above, in the organic EL element 56 (blue
なお、本実施の形態では、図33および図34に示したように、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rにおいて、光共振器構造のうちの2つの反射面(第2の反射面)を構成するために、上部電極層164上に相対的に低い屈折率nLを有する反射面規定層166のみを設けると共に、発光補助層1639が相対的に低い屈折率nLを有し、かつ上部電極層164が相対的に高い屈折率nHを有することにより、発光補助層1639と上部電極層164との間の界面1634Mおよび上部電極層164と反射面規定層166との間の界面1646Mにおいて光を反射させるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rの構成は、屈折率の差異を利用して光共振器構造のうちの反射面(第2の反射面)を2つ構成し得る限り、自由に変更可能である。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 33 and 34, in the blue
具体的な一例を挙げれば、図33および図34にそれぞれ対応する図35および図36に示したように、上部電極層164上に、相対的に低い屈折率nLを有する反射面規定層166に代えて、相対的に高い屈折率nHを有する反射面規定層165を設けると共に、有機層163のうちの発光補助層1639が相対的に高い屈折率nHを有することにより高屈折率層として機能し、かつ上部電極層164が相対的に低い屈折率nLを有することにより低屈折率層として機能することにより、2つの反射面(第2の反射面)を有するようにしてもよい。この場合の「2つの反射面(第2の反射面)」とは、発光補助層1639(屈折率nH)と上部電極層164(屈折率nL)との間の界面1634Mおよび上部電極層164(屈折率nL)と反射面規定層166(屈折率nL)との間の界面1646Mであり、すなわち界面1634M,1646Mにおいて光が反射される。この場合における上部電極層164の構成材料としては、例えば、酸化亜鉛または酸化錫などの高屈折率を有する透明導電材料などが挙げられる。この場合においても、反射面161BM,161GM,161RMと反射面1634Mとの間の光学的距離D1が上記した関係式18を満たすと共に、反射面161BM,161GM,161RMと反射面1646Mとの間の光学的距離D2が上記した関係式19を満たすことにより、図33および図34に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図35および図36に示した青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図33および図34に示した場合と同様である。
As a specific example, the reflective
また、本実施の形態では、図33および図34に示したように、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rにおいて、有機層163が複数の発光層として4種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)を含み、それらの青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638が下部電極層161B,161G,171Rに近い側から順に積層されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、有機層163に含まれる複数の発光層の層数および積層順は、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rからそれぞれ青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される限り、自由に変更可能である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 33 and 34, in the blue
具体的な一例を挙げれば、上記第1の実施の形態において図9および図10を参照して説明した変形例を適用することにより、図33および図34にそれぞれ対応する図37および図38に示したように、有機層163が複数の発光層として5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)と共に、それらの5種類の発光層を発光させるための複数の発光補助層(発光補助層1631,1633,1635,1637,1639,1641)を併せて含むようにしてもよい。この場合においても、有機層163が5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)を含んでいると共に、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,LB3が上記した関係式11(関係式12〜15,17)を満たしている点を除き、図33および図34に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図33および図34に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図37および図38に示した青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図33および図34に示した場合と同様である。
As a specific example, by applying the modification described with reference to FIGS. 9 and 10 in the first embodiment, FIGS. 37 and 38 corresponding to FIGS. 33 and 34, respectively. As shown, the
もちろん、図37および図38に示した場合においても、図35および図36を参照して説明した変形例を適用することが可能である。すなわち、図37および図38にそれぞれ対応する図39および図40に示したように、高屈折率層として機能する発光補助層1639(屈折率nH)と低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)との間の界面1634Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させると共に、その低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)と高屈折率層として機能する反射面規定層165(屈折率nH)との間の界面1645Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよい。この場合においても、図35および図36に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図39および図40に示した青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図35および図36に示した場合と同様である。
Of course, also in the case shown in FIGS. 37 and 38, the modification described with reference to FIGS. 35 and 36 can be applied. That is, as shown in FIGS. 39 and 40 corresponding to FIGS. 37 and 38, respectively, the light emission auxiliary layer 1639 (refractive index nH) functioning as a high refractive index layer and the
また、本実施の形態では、図33および図34に示したように、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子56Bおよび赤色有機EL素子56Rよりも緑色有機EL素子56Gにおいて大きくなるようにするために、緑色有機EL素子56Gにおいて透明導電層162Gを設ける一方で、青色有機EL素子56Bおよび赤色有機EL素子56Rのいずれにおいても上記した透明導電層162Gに対応する透明導電層を設けないようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。具体的には、例えば、上記第1の実施の形態において図15を参照して説明した変形例を適用することにより、図34と共に、図33に対応する図41に示したように、緑色有機EL素子56Gにおいて下部電極層161Gと有機層163との間に透明導電層162G(厚さTG)を設けた場合と同様に(図34参照)、青色有機EL素子56Bにおいて下部電極層161Bと有機層163との間に透明導電層162B(厚さTB)を設けると共に、赤色有機EL素子56Rにおいて下部電極層161Rと有機層163との間に透明導電層162R(厚さTR)を設けるようにしてもよい(図41参照)。この場合においても、青色有機EL素子56Bおよび赤色有機EL素子56Rにおいてそれぞれ透明導電層162B,162Rが設けられている点を除き、図33および図34に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図33および図34に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図41に示した青色有機EL素子56Bおよび赤色有機EL素子56Rに関する上記以外の構成は、図33に示した場合と同様である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 33 and 34, in the blue
もちろん、図41に示した場合においても、図35および図36を参照して説明した変形例を適用することが可能である。すなわち、図41に対応する図42に示したように、高屈折率層として機能する発光補助層1639(屈折率nH)と低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)との間の界面1634Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させると共に、その低屈折率層として機能する上部電極層164(屈折率nL)と高屈折率層として機能する反射面規定層165(屈折率nH)との間の界面1645Mにおいて、屈折率の差異を利用して光を反射させるようにしてもよい。これらの場合においても、図41に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図42に示した青色有機EL素子56Bおよび赤色有機EL素子56Rに関する上記以外の構成は、図41に示した場合と同様である。
Of course, even in the case shown in FIG. 41, the modification described with reference to FIGS. 35 and 36 can be applied. That is, as shown in FIG. 42 corresponding to FIG. 41, the light emission auxiliary layer 1639 (refractive index nH) functioning as a high refractive index layer and the upper electrode layer 164 (refractive index nL) functioning as a low refractive index layer. At the interface 1634M between them, the difference in refractive index is used to reflect light, and the upper electrode layer 164 (refractive index nL) that functions as a low refractive index layer and the reflective
また、本実施の形態では、図33および図34を例示して示したように、青色有機EL素子56B、緑色有機EL素子56Gおよび赤色有機EL素子56Rにおいて、光共振器構造の反射面(第2の反射面)を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、高屈折率層(屈折率nH)として機能する層と低屈折率層(屈折率nL)として機能する層との間の屈折率の差異を利用して光を反射可能となるように反射面(第2の反射面)を構成する限り、その反射面(第2の反射面)の数は自由に設定可能である。ただし、(1)反射面(第2の反射面)の数が増えるほど、有機ELディスプレイの製造コストが増すこと、(2)反射面(第2の反射面)が2つあれば、光共振器構造において十分な光共振作用が得られること、(3)反射面(第2の反射面)が3つ以上ある場合には、上記した関係式16中の次数mDが大きくなりすぎることに起因して半値幅が狭くなりすぎるため、膜厚のばらつきや視野角に応じて色ずれが著しく大きくなることを考慮すれば、反射面(第2の反射面)の数は2つが好ましい。
In the present embodiment, as illustrated in FIGS. 33 and 34, in the blue
[第4の実施の形態]
次に、本発明の第4の実施の形態について説明する。
[Fourth Embodiment]
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
図43および図44は、本実施の形態に係る有機発光装置に搭載される有機発光素子としての有機EL素子66(青色有機EL素子66B,緑色有機EL素子66G,赤色有機EL素子66R)の断面構成を詳細に表しており、それぞれ上記第1の実施の形態において示した図3および図4に対応する断面構成を示している。なお、図43および図44では、上記第1の実施の形態において説明した構成要素と同一の構成要素に同一の符号を付している。以下では、上記第1の実施の形態において既に説明した構成要素の機能や材質等に関する説明を随時省略する。
43 and 44 are cross sections of organic EL elements 66 (blue
本実施の形態に係る有機ELディスプレイは、上記第1の実施の形態において説明した有機EL素子16(青色有機EL素子16B,緑色有機EL素子16G,赤色有機EL素子16R)に代えて、有機EL素子66(青色有機EL素子66B,緑色有機EL素子66G,赤色有機EL素子66R)を搭載している点を除き、その第1の実施の形態において説明した有機ELディスプレイ100(図1および図2参照)と同様の構造を有している。
The organic EL display according to the present embodiment is an organic EL instead of the organic EL element 16 (blue
これらの青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rは、光共振器構造の反射面(第2の反射面)の構成が異なり、より具体的には上部電極層164上に、相対的に高い屈折率nHを有する反射面規定層165および相対的に低い屈折率nLを有する反射面規定層166の双方が設けられていない点を除き、上記第1の実施の形態において説明した青色有機EL素子16B、緑色有機EL素子16Gおよび赤色有機EL素子16Rとそれぞれ同様の構造を有している。この場合における上部電極層164は、例えば、光共振器構造の反射面(第2の反射面)を構成することが可能であり、すなわち必要に応じて光を十分に反射させることが可能な反射率を有する光半透過性材料を含んで構成されている。この場合の「反射面(第2の反射面)」とは、上部電極層164の反射面164Mであり、すなわち上部電極層164のうちの有機層163(発光補助層1639)に隣接する面である。
The blue
すなわち、青色有機EL素子66Bは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161B、有機層163および上部電極層164が積層された積層構造を有している。緑色有機EL素子66Gは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161G、透明導電層162G、有機層163および上部電極層164が積層された積層構造を有している。赤色有機EL素子66Rは、例えば、平坦化絶縁層15に近い側から順に、下部電極層161R、有機層163および上部電極層164が積層された積層構造を有している。
That is, the blue
この場合の上部電極層164の構成は、上記した光半透過性材料を含んでいることにより反射面164Mを構成し得る限り、自由に設定可能である。具体的には、例えば、上部電極層164の構成は、例えば、光半透過性金属により構成された薄膜の単層構造であってもよいし、あるいは有機層163に近い側から順に光半透過性金属の薄膜と透明導電材料の薄膜とが積層された積層構造であってもよい。上記した単層構造を有する場合における光半透過性金属の薄膜としては、例えば、アルミニウム薄膜、銀がドープされたマグネシウムの薄膜、アルミニウムおよび銀の積層薄膜、あるいはカルシウムおよび銀の積層薄膜などが挙げられる。また、積層構造を有する場合における光半透過性金属の薄膜としては、例えば、アルミニウム薄膜、銀がドープされたマグネシウムの薄膜、アルミニウムおよび銀の積層薄膜、あるいはカルシウムおよび銀の積層薄膜などが挙げられ、一方、透明導電材料の薄膜としては、例えば、酸化亜鉛薄膜または酸化錫薄膜などが挙げられる。
The configuration of the
この場合には、下部電極層161B,161G,161Rの反射面161BM,161GM,161RMと上部電極層164の反射面164Mとの間の距離(光学的距離D)が、上記した関係式16を満たしている。
In this case, the distance (optical distance D) between the reflective surfaces 161BM, 161GM, 161RM of the lower electrode layers 161B, 161G, 161R and the
本実施の形態に係る有機ELディスプレイでは、青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に設けられた有機層163が、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有しており、特に、反射面161BM,161GM,161RMと反射面164Mとの間の距離(光学的距離D)が上記した関係式16を満たしている点を除き、上記第1の実施の形態にいて説明した3つの構成条件を満たしている。したがって、この場合においても、上記第1の実施の形態と同様の作用が得られ、すなわち青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度および色純度の観点において青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rの発光性能が向上するため、表示性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記した関係式11(関係式12〜15)中の次数mL(mLB1,mLG,mLB2,mLR)を各発光層ごとに最適化すると共に(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)、上記した関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化することにより(青色発光層1632に関してmD=2,緑色発光層1634に関してmD=2,青色発光層1636に関してmD=2,赤色発光層1638に関してmD=1)、表示性能を可能な限り向上させることができる。
In the organic EL display according to the present embodiment, the blue
上記した他、本実施の形態に係る有機EL素子66(青色有機EL素子66B,緑色有機EL素子66G,赤色有機EL素子66R)では、下部電極層161B,161G,161Rと上部電極層164との間に、複数の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)が積層された積層構造を有する有機層163が設けられており、特に、反射面161BM,161GM,161RMと反射面164Mとの間の距離(光学的距離D)が上記した関係式16を満たしている点を除き、上記第1の実施の形態において説明した3つの構成条件を満たしているので、その第1の実施の形態と同様の作用により、青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRの強度が増強されると共に色純度が向上する。したがって、発光性能を向上させることができる。この場合には、特に、上記した関係式11(関係式12〜15)中の次数mL(mLB1,mLG,mLB2,mLR)を各発光層ごとに最適化すると共に(mLB1=0,mLG=1,mLB2=1,mLR=1)、上記した関係式16中の次数mDを各発光層ごとに最適化することにより(青色発光層1632に関してmD=2,緑色発光層1634に関してmD=2,青色発光層1636に関してmD=2,赤色発光層1638に関してmD=1)、発光性能を可能な限り向上させることができる。
In addition to the above, in the organic EL element 66 (blue
なお、本実施の形態では、図43および図44に示したように、青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rにおいて、有機層163が複数の発光層として4種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638)を含み、それらの青色発光層1632、緑色発光層1634、青色発光層1636および赤色発光層1638が下部電極層161B,161G,171Rに近い側から順に積層されるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。すなわち、有機層163に含まれる複数の発光層の層数および積層順は、青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rからそれぞれ青色光HPB、緑色光HPGおよび赤色光HPRが放出される限り、自由に変更可能である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 43 and 44, in the blue
具体的な一例を挙げれば、上記第1の実施の形態において図9および図10を参照して説明した変形例を適用することにより、図43および図44にそれぞれ対応する図45および図46に示したように、有機層163が複数の発光層として5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)と共に、それらの5種類の発光層を発光させるための複数の発光補助層(発光補助層1631,1633,1635,1637,1639,1641)を併せて含むようにしてもよい。この場合においても、有機層163が5種類の発光層(青色発光層1632,緑色発光層1634,青色発光層1636,赤色発光層1638,青色発光層1640)を含んでいると共に、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,LB3が上記した関係式11(関係式12〜15,17)を満たしている点を除き、図43および図44に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図43および図44に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図45および図46に示した青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rに関する上記以外の構成は、それぞれ図43および図44に示した場合と同様である。
As a specific example, by applying the modification described with reference to FIGS. 9 and 10 in the first embodiment, FIGS. 45 and 46 corresponding to FIGS. 43 and 44, respectively. As shown, the
また、本実施の形態では、図43および図44に示したように、青色有機EL素子66B、緑色有機EL素子66Gおよび赤色有機EL素子66Rにおいて、下部電極層161B,161G,161Rと有機層163との間の距離が青色有機EL素子66Bおよび赤色有機EL素子66Rよりも緑色有機EL素子66Gにおいて大きくなるようにするために、緑色有機EL素子66Gにおいて透明導電層162Gを設ける一方で、青色有機EL素子66Bおよび赤色有機EL素子66Rのいずれにおいても上記した透明導電層162Gに対応する透明導電層を設けないようにしたが、必ずしもこれに限られるものではない。具体的には、例えば、上記第1の実施の形態において図15を参照して説明した変形例を適用することにより、図44と共に、図43に対応する図47に示したように、緑色有機EL素子66Gにおいて下部電極層161Gと有機層163との間に透明導電層162G(厚さTG)を設けた場合と同様に(図44参照)、青色有機EL素子66Bにおいて下部電極層161Bと有機層163との間に透明導電層162B(厚さTB)を設けると共に、赤色有機EL素子66Rにおいて下部電極層161Rと有機層163との間に透明導電層162R(厚さTR)を設けるようにしてもよい(図47参照)。この場合においても、青色有機EL素子66Bおよび赤色有機EL素子66Rにおいてそれぞれ透明導電層162B,162Rが設けられている点を除き、図43および図44に示した場合と同様の構成条件を満たしているため、その図43および図44に示した場合と同様の効果を得ることができる。なお、図47に示した青色有機EL素子66Bおよび赤色有機EL素子66Rに関する上記以外の構成は、図43に示した場合と同様である。
In this embodiment, as shown in FIGS. 43 and 44, in the blue
次に、本発明に関する実施例について説明する。 Next, examples relating to the present invention will be described.
(実施例1)
以下の手順を経ることにより、上記第1の実施の形態において説明した一連の有機EL素子を代表して、図3および図4に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子を試験的に製造した。
Example 1
Through the following procedure, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 3 and 4 are representatively represented by the series of organic EL elements described in the first embodiment. Was produced on a trial basis.
すなわち、ガラス製の基板を準備したのち、まず、青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子のそれぞれの形成領域ごとに基板上に銀合金を選択的に成膜することにより、陽極として下部電極層を100nmの厚さとなるようにパターン形成した。続いて、緑色有機EL素子の形成領域のみにおいて下部電極層上にITOを選択的に成膜することにより、透明導電層を90nmの厚さとなるようにパターン形成した。続いて、下部電極層のうちの2mm×2mm角の中央領域(発光領域)に対応する領域を部分的に露出させるようにポリイミドをパターン成膜することにより、発光用のセルを構成した。 That is, after preparing a glass substrate, first, a silver alloy is selectively formed on the substrate for each formation region of the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element. The lower electrode layer was patterned to a thickness of 100 nm. Subsequently, ITO was selectively deposited on the lower electrode layer only in the formation region of the green organic EL element, thereby patterning the transparent conductive layer to a thickness of 90 nm. Subsequently, a light emitting cell was formed by patterning polyimide so as to partially expose a region corresponding to a 2 mm × 2 mm square central region (light emitting region) in the lower electrode layer.
続いて、上記した発光領域に対応する箇所にパターン成膜用の開口が設けられた金属マスクを使用しながら、10-4Pa以下の真空雰囲気中において真空蒸着法を使用して下部電極層または透明導電層上に発光補助層(m−MTDATA/α−NPD)、青色発光層(DPVBiにBCzVBiを5体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、緑色発光層(Alqにクマリン6を1体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、青色発光層(DPVBiにBCzVBiを5体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、赤色発光層(AlqにBSNを30体積%混合させて共蒸着)および発光補助層(Alq/LiF/MgAg)をこの順に積層させることにより、4種類の発光層を含む積層構造を有するように有機層を形成した。この有機層を形成する際には、光学的距離LB1,LG,LB2,LRが上記した関係式12〜15を満たすようにしたと共に、光学的距離Dが上記した関係式16を満たすようにした。ここでは、有機層の総厚を305nmとすることにより、緑色有機EL素子に関して光学的距離LB1,LG,LB2,LRに対応する物理的距離(膜厚)をそれぞれ30nm、95nm、145nm、240nmとしたと共に、関係式12〜15中の次数mLB1,mLG,mLB2,mLRをそれぞれmLB1=0、mLG=1、mLB2=1、mLR=1とした。また、関係式16中の次数mDを青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、青色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1とした。続いて、有機層上に酸化亜鉛を含む透明導電膜を成膜することにより、陰極として上部電極層を30nmの厚さとなるように形成した。
Subsequently, while using a metal mask provided with an opening for pattern film formation at a position corresponding to the light emitting region described above, the lower electrode layer or the lower electrode layer is formed using a vacuum deposition method in a vacuum atmosphere of 10 −4 Pa or less. Light emission auxiliary layer (m-MTDATA / α-NPD) on the transparent conductive layer, blue light emission layer (co-evaporation by mixing 5% by volume of BCzVBi with DPVBi), light emission auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD) , Green light emitting layer (co-evaporated with 1% by volume of Coumarin 6 mixed with Alq), light emitting auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD), blue light emitting layer (5% by volume of BCzVBi mixed with DPVBi) Evaporation), light emission auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD), red light emission layer (co-deposition by mixing 30% by volume of BSN with Alq) and light emission auxiliary layer (Alq / LiF / M By laminating Ag) in this order, to form an organic layer so as to have a multilayer structure including four light-emitting layer. When forming this organic layer, the optical distances LB1, LG, LB2, and LR are set to satisfy the above
最後に、上部電極層上に、相対的に高い屈折率nH=2.30を有する酸化チタンを成膜することにより、高屈折率層として機能する反射面規定層を40nmの厚さとなるように形成したのち、化学蒸着(CVD;chemical vapor deposition )法を使用して反射面規定層(高屈折率層)上に、相対的に低い屈折率nL=1.75を有する窒化ケイ素を成膜することにより、低屈折率層として機能する反射面規定層を3000nmの厚さとなるように形成した。これらの2つの反射面規定層を形成する際には、光学的距離Dが上記した関係式16を満たすようにした。ここでは、関係式16中の次数mDをそれぞれ2つの青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1とした。これにより、図3および図4に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子が完成した。
Finally, titanium oxide having a relatively high refractive index nH = 2.30 is formed on the upper electrode layer so that the reflective surface defining layer functioning as the high refractive index layer has a thickness of 40 nm. After the formation, silicon nitride having a relatively low refractive index nL = 1.75 is formed on the reflective surface defining layer (high refractive index layer) by using a chemical vapor deposition (CVD) method. Thus, the reflective surface defining layer functioning as the low refractive index layer was formed to a thickness of 3000 nm. When these two reflecting surface defining layers were formed, the optical distance D was set to satisfy the
(実施例2)
以下の手順を経ることにより、上記第2の実施の形態において説明した一連の有機EL素子を代表して、図22および図23に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子を試験的に製造した。
(Example 2)
By going through the following procedure, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 22 and 23 are representatively represented by the series of organic EL elements described in the second embodiment. Was produced on a trial basis.
すなわち、まず、有機層のうちの上部電極層に隣接することとなる発光補助層(最上層の発光補助層)が相対的に低い屈折率nL=1.80を有するようにし、すなわち最上層の発光補助層が低屈折率層として機能するようにした点を除き、上記した実施例1と同様の手順を経ることにより、ガラス製の基板上に下部電極層、透明導電層および有機層を順次形成した。最後に、有機層上に、相対的に高い屈折率nH=2.00を有する酸化亜鉛を含む透明導電膜を成膜することにより、陰極として高屈折率層として機能する上部電極層を80nmの厚さとなるように形成した。なお、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,Dおよび次数mLB1,mLG,mLB2,mLR,mDに関しては、上記した実施例1と同条件となるように設定した。これにより、図22および図23に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子が完成した。 That is, first, the light emission auxiliary layer (uppermost light emission auxiliary layer) adjacent to the upper electrode layer in the organic layer has a relatively low refractive index nL = 1.80, that is, the uppermost layer Except for the point that the light emission auxiliary layer functions as a low refractive index layer, the lower electrode layer, the transparent conductive layer, and the organic layer are sequentially formed on the glass substrate through the same procedure as in Example 1 described above. Formed. Finally, by forming a transparent conductive film containing zinc oxide having a relatively high refractive index nH = 2.00 on the organic layer, an upper electrode layer functioning as a high refractive index layer as a cathode has a thickness of 80 nm. It formed so that it might become thickness. The optical distances LB1, LG, LB2, LR, and D and the orders mLB1, mLG, mLB2, mLR, and mD were set so as to be the same as those in the first embodiment. Thereby, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 22 and 23 were completed.
(実施例3)
以下の手順を経ることにより、上記第2の実施の形態において説明した一連の有機EL素子を代表して、さらに図28および図29に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子を試験的に製造した。
(Example 3)
By going through the following procedure, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL shown in FIGS. 28 and 29 are further represented on behalf of the series of organic EL elements described in the second embodiment. The device was manufactured on a trial basis.
すなわち、まず、上記した実施例1と同様の手順を経ることにより、ガラス製の基板上に下部電極層および透明導電層を順次形成した。続いて、上記した実施例1において説明した成膜手法を使用して下部電極層または透明導電層上に発光補助層(m−MTDATA/α−NPD)、青色発光層(DPVBiにBCzVBiを5体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、緑色発光層(Alqにクマリン6を1体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、青色発光層(DPVBiにBCzVBiを5体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、赤色発光層(AlqにBSNを30体積%混合させて共蒸着)、発光補助層(Alq/LiF/MgAg/α−NPD)、青色発光層(DPVBiにBCzVBiを5体積%混合させて共蒸着)および発光補助層(Alq/LiF/MgAg)をこの順に積層させることにより、5種類の発光層を含む積層構造を有するように有機層を形成した。この有機層を形成する際には、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,LB3が上記した関係式12〜15,17を満たすようにしたと共にしたと共に、光学的距離Dが上記した関係式16を満たすようにした。ここでは、有機層の総厚を305nmとすることにより、緑色有機EL素子に関して光学的距離LB1,LG,LB2,LRに対応する物理的距離(膜厚)をそれぞれ30nm、95nm、145nm、235nm、265nmとしたと共に、関係式12〜15中の次数mLB1,mLG,mLB2,mLR,mLB3をそれぞれmLB1=0、mLG=1、mLB2=1、mLR=1、mLB3=2とした。また、関係式16中の次数mDを青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、青色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1、青色発光層に関してmD=2とした。最後に、上記した実施例1と同様の手順を経ることにより、有機層上に上部電極層および主反射制御層を順次形成した。ここでは、関係式16中の次数mDをそれぞれ3つの青色発光層に関してmD=2、緑色発光層に関してmD=2、赤色発光層に関してmD=1とした。これにより、図28および図29に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子が完成した。
That is, first, a lower electrode layer and a transparent conductive layer were sequentially formed on a glass substrate through the same procedure as in Example 1 described above. Subsequently, using the film formation method described in the first embodiment, a light emission auxiliary layer (m-MTDATA / α-NPD) and a blue light emitting layer (DPVBi containing 5 volumes of BCzVBi) are formed on the lower electrode layer or the transparent conductive layer. % Mixed and co-evaporated), light emitting auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD), green light emitting layer (Alq mixed with 1% by volume of coumarin 6), light emitting auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD), blue light emitting layer (co-deposited with 5% by volume of BCzVBi mixed with DPVBi), light emitting auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD), red light emitting layer (30 volumes of BSN in Alq) % Mixed and co-evaporated), light emitting auxiliary layer (Alq / LiF / MgAg / α-NPD), blue light emitting layer (DPVBi mixed with 5% by volume of BCzVBi) and light emitting auxiliary layer By laminating (Alq / LiF / MgAg) in this order, an organic layer was formed so as to have a laminated structure including five types of light emitting layers. When forming this organic layer, the optical distances LB1, LG, LB2, LR, and LB3 were made to satisfy the above
(実施例4)
以下の手順を経ることにより、上記第3の実施の形態において説明した一連の有機EL素子を代表して、図33および図34に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子を試験的に製造した。
Example 4
By going through the following procedure, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 33 and 34 are representatively represented by the series of organic EL elements described in the third embodiment. Was produced on a trial basis.
すなわち、まず、有機層のうちの上部電極層に隣接することとなる発光補助層(最上層の発光補助層)が相対的に低い屈折率nL=1.80を有することにより低屈折率層として機能すると共に、上部電極層が相対的に高い屈折率nH=2.00を有することにより高屈折率層として機能するようにした点を除き、上記した実施例1と同様の手順を経ることにより、ガラス製の基板上に下部電極層、透明導電層、有機層および上部電極層を順次形成した。最後に、上部電極層上に、相対的に低い屈折率nL=1.40を有するフッ化リチウムを成膜することにより、低屈折率層として機能する反射面規定層を80nmの厚さとなるように形成した。なお、光学的距離D(D1,D2)および次数mLB1,mLG,mLB2,mLR,mDに関しては、上記した実施例1と同条件となるように設定した。これにより、図33および図34に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子が完成した。 That is, first, the light emitting auxiliary layer (uppermost light emitting auxiliary layer) adjacent to the upper electrode layer in the organic layer has a relatively low refractive index nL = 1.80, so that the low refractive index layer is formed. By performing the same procedure as in Example 1 except that the upper electrode layer has a relatively high refractive index nH = 2.00 and functions as a high refractive index layer. A lower electrode layer, a transparent conductive layer, an organic layer, and an upper electrode layer were sequentially formed on a glass substrate. Finally, by forming a lithium fluoride film having a relatively low refractive index nL = 1.40 on the upper electrode layer, the reflective surface defining layer functioning as the low refractive index layer has a thickness of 80 nm. Formed. Note that the optical distance D (D1, D2) and the orders mLB1, mLG, mLB2, mLR, and mD were set to be the same as those in Example 1 described above. Thus, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 33 and 34 were completed.
(実施例5)
以下の手順を経ることにより、上記第4の実施の形態において説明した一連の有機EL素子を代表して、図43および図44に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子を試験的に製造した。
(Example 5)
The blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 43 and 44 are representatively represented by the series of organic EL elements described in the fourth embodiment through the following procedure. Was produced on a trial basis.
すなわち、上部電極層の形成材料を変更した点を除き、上記した実施例1と同様の手順を経ることにより、ガラス製の基板上に下部電極層、透明導電層、有機層および上部電極層を順次形成した。上部電極層を形成する際には、有機層上にマグネシウムおよび銀を共蒸着して光半透過性金属層(蒸着比;Mg:Ag=10:1)を6nmの厚さとなるように形成したのち、その光半透過性金属層上に酸化亜鉛を成膜して透明導電層を80nmの厚さとなるように形成することにより、積層構造を有するようにした。なお、光学的距離LB1,LG,LB2,LR,Dおよび次数mLB1,mLG,mLB2,mLR,mDに関しては、上記した実施例1と同条件となるように設定した。これにより、図43および図44に示した青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子が完成した。 That is, the lower electrode layer, the transparent conductive layer, the organic layer, and the upper electrode layer are formed on the glass substrate by performing the same procedure as in Example 1 except that the material for forming the upper electrode layer is changed. Sequentially formed. When forming the upper electrode layer, magnesium and silver were co-evaporated on the organic layer to form a light semi-transmissive metal layer (deposition ratio; Mg: Ag = 10: 1) to a thickness of 6 nm. After that, a zinc oxide film was formed on the light translucent metal layer to form a transparent conductive layer having a thickness of 80 nm, thereby having a laminated structure. The optical distances LB1, LG, LB2, LR, and D and the orders mLB1, mLG, mLB2, mLR, and mD were set so as to be the same as those in the first embodiment. Thereby, the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element shown in FIGS. 43 and 44 were completed.
(比較例)
以下の手順を経ることにより、本発明(実施例1〜5)の有機EL素子に対する比較例の有機EL素子を試験的に製造した。
(Comparative example)
The organic EL element of the comparative example with respect to the organic EL element of this invention (Examples 1-5) was manufactured experimentally by passing through the following procedures.
すなわち、下部電極層の形成材料を変更したと共に、透明導電層および反射面規定層(低屈折率層,高屈折率層)を形成しなかった点を除き、上記した実施例2と同様の手順を経ることにより、ガラス製の基板上に下部電極層、有機層および上部電極層を順次形成した。下部電極層を形成する際には、基板上に透明導電材料としてITOを成膜することにより、180nmの厚さを有するようにした。この比較例の有機EL素子では、下部電極層が光透過性を有しており、すなわち有機層において発生した光が下部電極層において反射されないため、本発明の有機EL素子とは異なり、光の干渉現象が生じない。 That is, the same procedure as in Example 2 described above, except that the material for forming the lower electrode layer was changed and the transparent conductive layer and the reflective surface defining layer (low refractive index layer, high refractive index layer) were not formed. Through these steps, a lower electrode layer, an organic layer, and an upper electrode layer were sequentially formed on a glass substrate. When forming the lower electrode layer, an ITO film was formed on the substrate as a transparent conductive material so as to have a thickness of 180 nm. In the organic EL element of this comparative example, the lower electrode layer is light transmissive, that is, the light generated in the organic layer is not reflected by the lower electrode layer. Interference phenomenon does not occur.
これらの実施例1〜5および比較例の有機EL素子の発光性能を調べたところ、以下の結果が得られた。 The light emission performance of the organic EL elements of Examples 1 to 5 and Comparative Example was examined, and the following results were obtained.
まず、実施例1〜5および比較例の有機EL素子の基本的な発光性能を調べたところ、図48〜図53に示した結果が得られた。図48〜図53はそれぞれ実施例1〜5および比較例の有機EL素子の発光スペクトルを表しており、「横軸」は波長λ(nm)を示し、「縦軸」はスペクトルの強度I(−)を示している。ただし、比較例の有機EL素子に関しては、基板の上方および下方に放出された光の和に基づく発光スペクトルを示している。図48〜図52に示した「48B〜52B」は青色光の発光スペクトルを示し、「48G〜52G」は緑色光の発光スペクトルを示し、「48R〜52R」は赤色光の発光スペクトルを示している。上記した「基本的な発光性能」とは、色調整用のカラーフィルタを使用しない場合における有機EL素子の発光性能であり、すなわち色調に関する性能上の実力である。 First, when the basic light emission performance of the organic EL elements of Examples 1 to 5 and the comparative example was examined, the results shown in FIGS. 48 to 53 were obtained. 48 to 53 show the emission spectra of the organic EL elements of Examples 1 to 5 and Comparative Example, respectively, where the “horizontal axis” indicates the wavelength λ (nm) and the “vertical axis” indicates the spectral intensity I ( -). However, the organic EL element of the comparative example shows an emission spectrum based on the sum of the light emitted above and below the substrate. “48B to 52B” shown in FIGS. 48 to 52 represents the emission spectrum of blue light, “48G to 52G” represents the emission spectrum of green light, and “48R to 52R” represents the emission spectrum of red light. Yes. The above-mentioned “basic light emission performance” refers to the light emission performance of the organic EL element when the color filter for color adjustment is not used, that is, the performance ability related to the color tone.
図48〜図53に示した結果から判るように、実施例1〜5の有機EL素子(図48〜図52参照)では、いずれにおいても青色光のスペクトルピーク(48B〜52B)、緑色光のスペクトルピーク(48G〜52G)および赤色光のスペクトルピーク(48R〜52R)が観察され、すなわち青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子からそれぞれ青色光、緑色光および赤色光が放出された。より具体的には、互いに同一の構造を有している青色有機EL素子および赤色有機EL素子では、緑色の光成分量が減少されると共に青色および赤色の光成分量が増加されることにより青色および赤色が強調された光(青色光および赤色光)が放出され、一方、青色有機EL素子および赤色有機EL素子とは異なる構造を有している緑色有機EL素子では、青色および赤色の光成分量が減少されると共に緑色の光成分量が増加されることにより緑色が強調された光(青色光および赤色光)が放出された。しかも、この場合には、図48〜図52中において青色光、緑色光および赤色光に対応する3つのスペクトルピークが明瞭に区別して観察され、すなわち3つのスペクトルピークが互いに異なる波長λにおいて十分な強度Iを有していることから明らかなように、青色光、緑色光および赤色光の強度および色純度が確保された。これに対して、比較例の有機EL素子(図53参照)では、可視光に対応する波長λ=約400nm〜800nmの波長域においてブロードなスペクトルが観察され、すなわち白色光が放出された。しかも、この場合には、実施例1〜5の有機E素子と比較して、スペクトルの強度Iが著しく小さくなった。このことは、実施例1〜5の有機EL素子では、光の干渉現象が生じるため、その光の干渉現象を利用して光の強度が増強されるのに対して、比較例の有機EL素子では、光の干渉現象が生じないため、その光の干渉現象を利用して光の強度が増強されないことを表している。このことから、本発明の有機EL素子(青色有機EL素子,緑色有機EL素子,赤色有機EL素子)では、発光性能を向上させることが可能であることが確認された。この場合には、特に、有機層が4種類の発光層を含んでいる実施例2(図49参照)と有機層が5種類の発光層を含んでいる実施例3(図50参照)との間においてスペクトルピークを比較したところ、実施例2よりも実施例3において強度Iが大きくなると共にピーク半値幅が狭まり、すなわち青色光、緑色光および赤色光の強度および色純度が向上した。 As can be seen from the results shown in FIGS. 48 to 53, in each of the organic EL elements of Examples 1 to 5 (see FIGS. 48 to 52), the blue light spectrum peak (48B to 52B), the green light Spectral peaks (48G to 52G) and red light spectral peaks (48R to 52R) are observed, that is, blue light, green light and red light are emitted from the blue organic EL element, green organic EL element and red organic EL element, respectively. It was. More specifically, in the blue organic EL element and the red organic EL element having the same structure, the blue light component amount is decreased and the blue light component amount and the red light component amount are increased. On the other hand, in the green organic EL element having a structure different from that of the blue organic EL element and the red organic EL element, blue and red light components are emitted. As the amount was reduced and the amount of green light component increased, light with enhanced green color (blue light and red light) was emitted. Moreover, in this case, three spectral peaks corresponding to blue light, green light, and red light are clearly distinguished in FIGS. 48 to 52, that is, the three spectral peaks are sufficient at different wavelengths λ. As is clear from having the intensity I, the intensity and color purity of blue light, green light and red light were secured. On the other hand, in the organic EL element of the comparative example (see FIG. 53), a broad spectrum was observed in the wavelength range of wavelength λ = about 400 nm to 800 nm corresponding to visible light, that is, white light was emitted. In addition, in this case, the spectral intensity I is remarkably reduced as compared with the organic E elements of Examples 1 to 5. This is because the light interference phenomenon occurs in the organic EL elements of Examples 1 to 5, and the light intensity is enhanced by utilizing the light interference phenomenon, whereas the organic EL element of the comparative example In this case, since the light interference phenomenon does not occur, the light intensity is not enhanced by utilizing the light interference phenomenon. From this, it was confirmed that the organic EL element (blue organic EL element, green organic EL element, red organic EL element) of the present invention can improve the light emission performance. In this case, in particular, Example 2 (see FIG. 49) in which the organic layer includes four types of light emitting layers and Example 3 (see FIG. 50) in which the organic layer includes five types of light emitting layers. When the spectral peaks were compared, the intensity I increased in Example 3 and the peak half-value width narrowed in Example 3 than in Example 2, that is, the intensity and color purity of blue light, green light, and red light were improved.
続いて、実施例1〜5および比較例の有機EL素子の実用的な発光性能を調べたところ、図54〜図59に示した結果が得られた。図54〜図59はそれぞれ実施例1〜5および比較例の有機EL素子の他の発光スペクトルを表しており、図48〜図53に示した発光スペクトルに対応している。図54〜図59に示した「54B〜59B」は青色光の発光スペクトルを示し、「54G〜59G」は緑色光の発光スペクトルを示し、「54R〜59R」は赤色光の発光スペクトルを示している。上記した「実用的な発光性能」とは、色調整用のカラーフィルタを使用した場合における有機EL素子の発光性能であり、すなわち有機ELディスプレイに搭載された場合における色調に関する性能上の実力である。なお、実施例1〜5および比較例の有機EL素子の実用的な発光性能を調べる際には、図60に示した透過特性を有する3色(60B=青,60G=緑,60R=赤)のカラーフィルタを使用することにより、各色の発光スペクトルを調べた。図60は、カラーフィルタの透過特性を表しており、「横軸」は波長λ(nm)を示し、「縦軸」は透過率T(%)を示している。 Subsequently, when the practical light-emitting performance of the organic EL elements of Examples 1 to 5 and Comparative Example was examined, the results shown in FIGS. 54 to 59 were obtained. FIGS. 54 to 59 show other emission spectra of the organic EL elements of Examples 1 to 5 and Comparative Example, respectively, and correspond to the emission spectra shown in FIGS. 48 to 53. 54 to 59 shown in FIGS. 54 to 59 show the emission spectrum of blue light, “54G to 59G” shows the emission spectrum of green light, and “54R to 59R” shows the emission spectrum of red light. Yes. The above-mentioned “practical light emission performance” refers to the light emission performance of the organic EL element when the color filter for color adjustment is used, that is, the performance ability regarding the color tone when mounted on the organic EL display. . In addition, when investigating the practical light emitting performance of the organic EL elements of Examples 1 to 5 and the comparative example, the three colors (60B = blue, 60G = green, 60R = red) having the transmission characteristics shown in FIG. The emission spectrum of each color was examined by using the color filter. FIG. 60 shows the transmission characteristics of the color filter. The “horizontal axis” indicates the wavelength λ (nm), and the “vertical axis” indicates the transmittance T (%).
図54〜図59に示した結果から判るように、実施例1〜5の有機EL素子(図54〜図58参照)では、いずれにおいても青色光のスペクトルピーク(54B〜58B)、緑色光のスペクトルピーク(54G〜58G)および赤色光のスペクトルピーク(54R〜58R)が観察され、すなわち青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子からそれぞれカラーフィルタを通じて青色光、緑色光および赤色光が放出された。この場合には、特に、カラーフィルタを使用しなかった場合(図48〜図52参照)と比較して、青色有機EL素子および赤色有機EL素子から放出される緑色の光成分量が著しく減少したため、青色光および赤色光の色純度が向上した。一方、比較例の有機EL素子(図59参照)では、青色光のスペクトルピーク(59B)、緑色光のスペクトルピーク(59G)および赤色光のスペクトルピーク(59R)が観察され、すなわち実施例1〜5の有機EL素子と同様にカラーフィルタを通じて青色光、緑色光および赤色光が放出された。しかしながら、この場合には、実施例1〜5の有機E素子と比較して、やはりスペクトルの強度Iが著しく小さくなった。このことから、本発明の有機EL素子(青色有機EL素子,緑色有機EL素子,赤色有機EL素子では、有機ELディスプレイに搭載されることにより、その有機ELディスプレイの表示性能を向上させることが可能であることが確認された。 As can be seen from the results shown in FIGS. 54 to 59, in each of the organic EL elements of Examples 1 to 5 (see FIGS. 54 to 58), the blue light spectrum peak (54B to 58B), the green light Spectral peaks (54G to 58G) and red light spectral peaks (54R to 58R) are observed, that is, blue light, green light and red light are respectively transmitted from the blue organic EL element, the green organic EL element and the red organic EL element through color filters. Was released. In this case, in particular, the amount of green light component emitted from the blue organic EL element and the red organic EL element is significantly reduced as compared with the case where no color filter is used (see FIGS. 48 to 52). The color purity of blue light and red light was improved. On the other hand, in the organic EL device of the comparative example (see FIG. 59), a blue light spectrum peak (59B), a green light spectrum peak (59G), and a red light spectrum peak (59R) are observed. Blue light, green light, and red light were emitted through the color filter in the same manner as the organic EL element 5. However, in this case, the intensity I of the spectrum was significantly reduced as compared with the organic E elements of Examples 1 to 5. From this, the organic EL element of the present invention (blue organic EL element, green organic EL element, red organic EL element can be improved in display performance of the organic EL display by being mounted on the organic EL display. It was confirmed that.
以上、いくつかの実施の形態および実施例を挙げて本発明の有機発光素子および有機発光装置を説明したが、本発明の有機発光素子および有機発光装置の構成は、上記各実施の形態および実施例において説明した態様に限定されず、青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子において、下部電極層と上部電極層との間に設けられた有機層が複数の発光層が積層された積層構造を有しており、特に、上記した3つの構成条件を満たしていることにより発光性能または表示性能を向上させることが可能な限り、自由に変更可能である。 The organic light-emitting element and the organic light-emitting device of the present invention have been described with reference to some embodiments and examples. The configurations of the organic light-emitting element and the organic light-emitting device of the present invention are described above. In the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element, the organic layer provided between the lower electrode layer and the upper electrode layer is laminated with a plurality of light emitting layers. In particular, as long as the light emission performance or the display performance can be improved by satisfying the above three structural conditions, it can be freely changed.
特に、上記した各実施の形態では、青色有機EL素子、緑色有機EL素子および赤色有機EL素子の構造に関して、下部電極層と有機層との間の距離が赤色有機EL素子および青色有機EL素子よりも緑色有機発光素子において大きくなるようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、下部電極層と有機層との間の距離は、赤色有機発光素子、緑色有機発光素子および青色有機発光素子のうちの少なくとも1つにおいて異なっている限り、自由に変更可能である。この場合においても、上記した各実施の形態とほぼ同様の効果を得ることができる。ただし、青色有機EL素子から放出される青色光および赤色有機EL素子から放出される赤色光を色調の観点において明瞭に区別するためには、上記各実施の形態において説明したように、下部電極層と有機層との間の距離が赤色有機EL素子および青色有機EL素子よりも緑色有機発光素子において大きくなるようにするのが好ましい。 In particular, in each of the embodiments described above, regarding the structure of the blue organic EL element, the green organic EL element, and the red organic EL element, the distance between the lower electrode layer and the organic layer is greater than that of the red organic EL element and the blue organic EL element. However, the distance between the lower electrode layer and the organic layer is not limited to that of the red organic light emitting element, the green organic light emitting element, and the blue organic light emitting element. As long as it differs in at least one of them, it can change freely. Even in this case, it is possible to obtain substantially the same effect as the above-described embodiments. However, in order to clearly distinguish the blue light emitted from the blue organic EL element and the red light emitted from the red organic EL element from the viewpoint of color tone, as described in the above embodiments, the lower electrode layer The distance between the organic layer and the organic layer is preferably larger in the green organic light-emitting element than in the red organic EL element and the blue organic EL element.
また、上記した各実施の形態では、有機ELディスプレイの構造に関して、画像表示用の光を上方、すなわち封止パネルを経由して外部へ放出することにより画像を表示するトップエミッション型構造を有するようにしたが、必ずしもこれに限られるものではなく、画像表示用の光を下方、すなわち封止パネルに代えて駆動パネルを経由して外部へ放出することにより画像を表示するボトムエミッション型構造を有するようにしてもよい。このボトムエミッション型構造を有する有機ELディスプレイは、主に、光透過性絶縁材料を使用して光を透過させることが可能となるように駆動基板を構成すると共に、有機EL素子(下部電極層,透明導電層,有機層,上部電極層,主反射制御層,副反射制御層)の積層順を反転させることにより構成することが可能である。この場合においても、上記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。 In each of the above-described embodiments, the organic EL display has a top emission type structure that displays an image by emitting light for image display upward, that is, through the sealing panel. However, the present invention is not necessarily limited to this, and has a bottom emission type structure in which an image is displayed by emitting light for image display downward, that is, through the drive panel instead of the sealing panel. You may do it. The organic EL display having this bottom emission type structure mainly comprises a driving substrate so that light can be transmitted using a light-transmitting insulating material, and an organic EL element (lower electrode layer, A transparent conductive layer, an organic layer, an upper electrode layer, a main reflection control layer, and a sub-reflection control layer) can be configured by reversing the stacking order. Even in this case, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.
本発明に係る有機発光素子および有機発光装置は、いわゆる有機ELディスプレイに適用することが可能である。 The organic light emitting element and the organic light emitting device according to the present invention can be applied to a so-called organic EL display.
10…駆動パネル、11…駆動用基板、12…TFT、13…層間絶縁層、14…駆動配線、15…平坦化絶縁層、16…有機EL素子、16B,46B,56B,66B…青色有機EL素子、16G,46G,56G,66G…緑色有機EL素子、16R,46R,56R,66R…赤色有機EL素子、17…層内絶縁層、18…保護層、20…封止パネル、21…封止用基板、22…カラーフィルタ、22B…青色フィルタ領域、22G…緑色フィルタ領域、22R…赤色フィルタ領域、30…接着層、100…有機ELディスプレイ、161B,161G,161R…下部電極層、161BM,161GM,161RM,164M…反射面、162B,162G,162R…透明導電層、163…有機層、164…上部電極層、165,166…反射面規定層、1631,1633,1635,1637,1639,1641…発光補助層、1632,1636,1640…青色発光層、1632M,1634M,1636M,1638M,1640M…発光面、1634…緑色発光層、1638…赤色発光層、1634M,1645M,1646M,1656M,1665M…界面、D,D1,D2,LB1,LB2,LB3,LG,LR…光学的距離、HB1,HB2,HB3,HPB…青色光、HG,HPG…緑色光、HP…画像表示用の光、HR,HPR…赤色光、nH,nL…屈折率、NB,NG,NR…発光点、TB,TG,TR…厚さ。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1の反射面と前記複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式1を満たし、
前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式2を満たし、
前記緑色有機発光素子において、前記第1の電極層と前記有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、前記第1の反射面が前記第1の電極層と前記透明導電層との間の界面であり、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても、前記第1の電極層と前記有機層との間に前記透明導電層が設けられておらず、
前記第1の電極層と前記有機層との間の距離が、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子よりも前記緑色有機発光素子において大きくなっており、
前記複数の発光層が、前記第1の電極層に近い側から順に、第1の青色発光層と、緑色発光層と、第2の青色発光層と、赤色発光層とを含み、
前記関係式1中の次数mLが、前記第1の青色発光層に関してmL=0、前記緑色発光層に関してmL=1、前記第2の青色発光層に関してmL=1、前記赤色発光層に関してmL=1であり、
前記関係式2中の次数mDが、前記第1の青色発光層に関してmD=2、前記緑色発光層に関してmD=2、前記第2の青色発光層に関してmD=2、前記赤色発光層に関してmD=1である、
有機発光素子。
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式1
(「L」は第1の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層において発生した光が第1の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式2
(「D」は第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は各発光層において発生した光が第1の反射面および第2の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λD」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。) An organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked is provided between the first electrode layer and the second electrode layer, and light generated from the plurality of light emitting layers is transmitted to the first reflecting surface. A blue organic light-emitting element, a green organic light-emitting element, and a red organic light-emitting element that are reflected and resonated with the second reflecting surface and are emitted through the second electrode layer,
The distance between the first reflective surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is as follows in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. Satisfies the relational expression 1 shown in FIG.
The distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface satisfies the following relational expression 2 in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. ,
In the green organic light emitting device, a transparent conductive layer is provided between the first electrode layer and the organic layer, so that the first reflective surface is the first electrode layer and the transparent conductive layer. The transparent conductive layer is not provided between the first electrode layer and the organic layer in any of the blue organic light-emitting element and the red organic light-emitting element.
A distance between the first electrode layer and the organic layer is larger in the green organic light emitting element than in the blue organic light emitting element and the red organic light emitting element;
The plurality of light emitting layers include, in order from the side close to the first electrode layer, a first blue light emitting layer, a green light emitting layer, a second blue light emitting layer, and a red light emitting layer,
The order mL in the relational expression 1 is mL = 0 for the first blue light-emitting layer, mL = 1 for the green light-emitting layer, mL = 1 for the second blue light-emitting layer, and mL = for the red light-emitting layer. 1 and
The order mD in the relational expression 2 is mD = 2 for the first blue light emitting layer, mD = 2 for the green light emitting layer, mD = 2 for the second blue light emitting layer, and mD = for the red light emitting layer. 1,
Organic light emitting device.
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2 Relational expression 1
(“L” is the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, “mL” is the order (0 or integer), and “ΦL” is the light emitting layer in each light emitting layer. The phase shift generated when the generated light is reflected by the first reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device.
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2 Expression 2
("D" is the distance (second optical distance) between the first reflecting surface and the second reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated in each light emitting layer. Phase shift that occurs when the reflected light is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, and “λD” is the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device, respectively. To express.)
前記第1の反射面と前記複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式1を満たし、
前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式2を満たし、
前記緑色有機発光素子において、前記第1の電極層と前記有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、前記第1の反射面が前記第1の電極層と前記透明導電層との間の界面であり、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても、前記第1の電極層と前記有機層との間に前記透明導電層が設けられておらず、
前記第1の電極層と前記有機層との間の距離が、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子よりも前記緑色有機発光素子において大きくなっており、
前記複数の発光層が、前記第1の電極層に近い側から順に、第1の青色発光層と、緑色発光層と、第2の青色発光層と、赤色発光層と、第3の青色発光層とを含み、
前記関係式1中の次数mLが、前記第1の青色発光層に関してmL=0、前記緑色発光層に関してmL=1、前記第2の青色発光層に関してmL=1、前記赤色発光層に関してmL=1、前記第3の青色発光層に関してmL=2であり、
前記関係式2中の次数mDが、前記第1の青色発光層に関してmD=2、前記緑色発光層に関してmD=2、前記第2の青色発光層に関してmD=2、前記赤色発光層に関してmD=1、前記第3の青色発光層に関してmD=2である、
有機発光素子。
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式1
(「L」は第1の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層において発生した光が第1の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式2
(「D」は第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は各発光層において発生した光が第1の反射面および第2の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λD」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。) An organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked is provided between the first electrode layer and the second electrode layer, and light generated from the plurality of light emitting layers is transmitted to the first reflecting surface. A blue organic light-emitting element, a green organic light-emitting element, and a red organic light-emitting element that are reflected and resonated with the second reflecting surface and are emitted through the second electrode layer,
The distance between the first reflective surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is as follows in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. Satisfies the relational expression 1 shown in FIG.
The distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface satisfies the following relational expression 2 in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. ,
In the green organic light emitting device, a transparent conductive layer is provided between the first electrode layer and the organic layer, so that the first reflective surface is the first electrode layer and the transparent conductive layer. The transparent conductive layer is not provided between the first electrode layer and the organic layer in any of the blue organic light-emitting element and the red organic light-emitting element.
A distance between the first electrode layer and the organic layer is larger in the green organic light emitting element than in the blue organic light emitting element and the red organic light emitting element;
The plurality of light emitting layers in order from the side closer to the first electrode layer are a first blue light emitting layer, a green light emitting layer, a second blue light emitting layer, a red light emitting layer, and a third blue light emitting. Including layers,
The order mL in the relational expression 1 is mL = 0 for the first blue light-emitting layer, mL = 1 for the green light-emitting layer, mL = 1 for the second blue light-emitting layer, and mL = for the red light-emitting layer. 1, mL = 2 for the third blue light-emitting layer,
The order mD in the relational expression 2 is mD = 2 for the first blue light emitting layer, mD = 2 for the green light emitting layer, mD = 2 for the second blue light emitting layer, and mD = for the red light emitting layer. 1. mD = 2 for the third blue light-emitting layer,
Organic light emitting device.
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2 Relational expression 1
(“L” is the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, “mL” is the order (0 or integer), and “ΦL” is the light emitting layer in each light emitting layer. The phase shift generated when the generated light is reflected by the first reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device.
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2 Expression 2
("D" is the distance (second optical distance) between the first reflecting surface and the second reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated in each light emitting layer. Phase shift that occurs when the reflected light is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, and “λD” is the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device, respectively. To express.)
前記第1の反射面と前記複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式3を満たし、
前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式4を満たし、
前記緑色有機発光素子において、前記第1の電極層と前記有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、前記第1の反射面が前記第1の電極層と前記透明導電層との間の界面であり、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても、前記第1の電極層と前記有機層との間に前記透明導電層が設けられておらず、
前記第1の電極層と前記有機層との間の距離が、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子よりも前記緑色有機発光素子において大きくなっており、
前記複数の発光層が、前記第1の電極層に近い側から順に、第1の青色発光層と、緑色発光層と、第2の青色発光層と、赤色発光層とを含み、
前記関係式3中の次数mLが、前記第1の青色発光層に関してmL=0、前記緑色発光層に関してmL=1、前記第2の青色発光層に関してmL=1、前記赤色発光層に関してmL=1であり、
前記関係式4中の次数mDが、前記第1の青色発光層に関してmD=2、前記緑色発光層に関してmD=2、前記第2の青色発光層に関してmD=2、前記赤色発光層に関してmD=1である、
有機発光装置。
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式3
(「L」は第1の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層において発生した光が第1の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式4
(「D」は第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は各発光層において発生した光が第1の反射面および第2の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λD」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。) An organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked is provided between the first electrode layer and the second electrode layer, and light generated from the plurality of light emitting layers is transmitted to the first reflecting surface. An organic light emitting device including a blue organic light emitting device, a green organic light emitting device, and a red organic light emitting device that are reflected and resonated with the second reflecting surface and is emitted through the second electrode layer;
The distance between the first reflective surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is as follows in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. Satisfies the relational expression 3 shown in FIG.
The distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface satisfies the following relational expression 4 in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. ,
In the green organic light emitting device, a transparent conductive layer is provided between the first electrode layer and the organic layer, so that the first reflective surface is the first electrode layer and the transparent conductive layer. The transparent conductive layer is not provided between the first electrode layer and the organic layer in any of the blue organic light-emitting element and the red organic light-emitting element.
A distance between the first electrode layer and the organic layer is larger in the green organic light emitting element than in the blue organic light emitting element and the red organic light emitting element;
The plurality of light emitting layers include, in order from the side close to the first electrode layer, a first blue light emitting layer, a green light emitting layer, a second blue light emitting layer, and a red light emitting layer,
The order mL in the relational expression 3 is mL = 0 for the first blue light-emitting layer, mL = 1 for the green light-emitting layer, mL = 1 for the second blue light-emitting layer, and mL = for the red light-emitting layer. 1 and
The order mD in the relational expression 4 is mD = 2 for the first blue light emitting layer, mD = 2 for the green light emitting layer, mD = 2 for the second blue light emitting layer, and mD = for the red light emitting layer. 1,
Organic light emitting device.
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2 (Equation 3)
(“L” is the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, “mL” is the order (0 or integer), and “ΦL” is the light emitting layer in each light emitting layer. The phase shift generated when the generated light is reflected by the first reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device.
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2 Expression 4
("D" is the distance (second optical distance) between the first reflecting surface and the second reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated in each light emitting layer. Phase shift that occurs when the reflected light is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, and “λD” is the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device, respectively. To express.)
前記第1の反射面と前記複数の発光層のうちの各発光層の発光面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式3を満たし、
前記第1の反射面と前記第2の反射面との間の距離が、前記青色有機発光素子、前記緑色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても下記に示した関係式4を満たし、
前記緑色有機発光素子において、前記第1の電極層と前記有機層との間に透明導電層が設けられていることにより、前記第1の反射面が前記第1の電極層と前記透明導電層との間の界面であり、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子のいずれにおいても、前記第1の電極層と前記有機層との間に前記透明導電層が設けられておらず、
前記第1の電極層と前記有機層との間の距離が、前記青色有機発光素子および前記赤色有機発光素子よりも前記緑色有機発光素子において大きくなっており、
前記複数の発光層が、前記第1の電極層に近い側から順に、第1の青色発光層と、緑色発光層と、第2の青色発光層と、赤色発光層と、第3の青色発光層とを含み、
前記関係式3中の次数mLが、前記第1の青色発光層に関してmL=0、前記緑色発光層に関してmL=1、前記第2の青色発光層に関してmL=1、前記赤色発光層に関してmL=1、前記第3の青色発光層に関してmL=2であり、
前記関係式4中の次数mDが、前記第1の青色発光層に関してmD=2、前記緑色発光層に関してmD=2、前記第2の青色発光層に関してmD=2、前記赤色発光層に関してmD=1、前記第3の青色発光層に関してmD=2である、
有機発光装置。
L=(mL−ΦL/2π)λL/2・・・関係式3
(「L」は第1の反射面と各発光層の発光面との間の距離(第1の光学的距離)、「mL」は次数(0または整数)、「ΦL」は各発光層において発生した光が第1の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λL」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。)
D=(mD−ΦD/2π)λD/2・・・関係式4
(「D」は第1の反射面と第2の反射面との間の距離(第2の光学的距離)、「mD」は次数(0または整数)、「ΦD」は各発光層において発生した光が第1の反射面および第2の反射面において反射する際に生じる位相シフト、「λD」は各発光層において発生した光が有機発光素子から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。) An organic layer having a stacked structure in which a plurality of light emitting layers are stacked is provided between the first electrode layer and the second electrode layer, and light generated from the plurality of light emitting layers is transmitted to the first reflecting surface. An organic light emitting device including a blue organic light emitting device, a green organic light emitting device, and a red organic light emitting device that are reflected and resonated with the second reflecting surface and is emitted through the second electrode layer;
The distance between the first reflective surface and the light emitting surface of each light emitting layer among the plurality of light emitting layers is as follows in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. Satisfies the relational expression 3 shown in FIG.
The distance between the first reflecting surface and the second reflecting surface satisfies the following relational expression 4 in any of the blue organic light emitting device, the green organic light emitting device, and the red organic light emitting device. ,
In the green organic light emitting device, a transparent conductive layer is provided between the first electrode layer and the organic layer, so that the first reflective surface is the first electrode layer and the transparent conductive layer. The transparent conductive layer is not provided between the first electrode layer and the organic layer in any of the blue organic light-emitting element and the red organic light-emitting element.
A distance between the first electrode layer and the organic layer is larger in the green organic light emitting element than in the blue organic light emitting element and the red organic light emitting element;
The plurality of light emitting layers in order from the side closer to the first electrode layer are a first blue light emitting layer, a green light emitting layer, a second blue light emitting layer, a red light emitting layer, and a third blue light emitting. Including layers,
The order mL in the relational expression 3 is mL = 0 for the first blue light-emitting layer, mL = 1 for the green light-emitting layer, mL = 1 for the second blue light-emitting layer, and mL = for the red light-emitting layer. 1, mL = 2 for the third blue light-emitting layer,
The order mD in the relational expression 4 is mD = 2 for the first blue light emitting layer, mD = 2 for the green light emitting layer, mD = 2 for the second blue light emitting layer, and mD = for the red light emitting layer. 1. mD = 2 for the third blue light-emitting layer,
Organic light emitting device.
L = (mL−ΦL / 2π) λL / 2 (Equation 3)
(“L” is the distance (first optical distance) between the first reflecting surface and the light emitting surface of each light emitting layer, “mL” is the order (0 or integer), and “ΦL” is the light emitting layer in each light emitting layer. The phase shift generated when the generated light is reflected by the first reflecting surface, “λL” represents the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device.
D = (mD−ΦD / 2π) λD / 2 Expression 4
("D" is the distance (second optical distance) between the first reflecting surface and the second reflecting surface, "mD" is the order (0 or integer), and "ΦD" is generated in each light emitting layer. Phase shift that occurs when the reflected light is reflected by the first reflecting surface and the second reflecting surface, and “λD” is the peak wavelength of the spectrum when the light generated in each light emitting layer is emitted from the organic light emitting device, respectively. To express.)
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JP5407910B2 (en) * | 2010-01-29 | 2014-02-05 | ソニー株式会社 | LIGHT EMITTING DEVICE, LIGHTING DEVICE, AND DISPLAY DEVICE |
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JP2013008704A (en) * | 2012-10-11 | 2013-01-10 | Sony Corp | Display device, method for manufacturing display device, and electronic apparatus |
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Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3508741B2 (en) * | 2001-06-05 | 2004-03-22 | ソニー株式会社 | Display element |
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JP3933591B2 (en) * | 2002-03-26 | 2007-06-20 | 淳二 城戸 | Organic electroluminescent device |
US6737800B1 (en) * | 2003-02-18 | 2004-05-18 | Eastman Kodak Company | White-emitting organic electroluminescent device with color filters and reflective layer for causing colored light constructive interference |
US7030553B2 (en) * | 2003-08-19 | 2006-04-18 | Eastman Kodak Company | OLED device having microcavity gamut subpixels and a within gamut subpixel |
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