JP5196724B2 - Organic EL display - Google Patents

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本発明は、有機EL(Electroluminescent)ディスプレイに関する。   The present invention relates to an organic EL (Electroluminescent) display.

従来より、電界発光を利用した有機EL素子を利用した有機ELディスプレイが知られている。   Conventionally, an organic EL display using an organic EL element using electroluminescence has been known.

有機EL素子としては、例えば、発光層を含む有機層を挟んで透明電極と金属電極とを対向配置させたものがある。このような構成の有機EL素子では、透明電極と金属電極との間に電圧または電流を印加して発光層に電流を流すと発光層が発光し、この発光層から出射される光が透明電極を透過して外部に放出される。そして、一般的な有機EL素子では、発光層に流れる電流が大きくなるほど発光強度が高くなることが知られている。   As an organic EL element, for example, there is one in which a transparent electrode and a metal electrode are arranged to face each other with an organic layer including a light emitting layer interposed therebetween. In the organic EL element having such a configuration, when a voltage or current is applied between the transparent electrode and the metal electrode and a current is passed through the light emitting layer, the light emitting layer emits light, and light emitted from the light emitting layer is transmitted to the transparent electrode. And is released to the outside. In general organic EL elements, it is known that the emission intensity increases as the current flowing in the light emitting layer increases.

ところで、通常の有機ELディスプレイでは、高輝度の発光が要求されるため、有機EL素子に高い電圧を印加して、発光層に流れる電流密度を大きくすることによって高輝度の発光を得ていたが、当該手法では、消費電力が大きいという欠点があった。   By the way, since a normal organic EL display is required to emit light with high luminance, high luminance was obtained by applying a high voltage to the organic EL element and increasing the current density flowing in the light emitting layer. However, this method has a drawback that power consumption is large.

このような問題に対して、有機EL素子に印加する電圧又は電流の大きさを、有機EL素子における発光効率が最大値の80%以上となる電圧値又は電流値に設定するELディスプレイが提案されている(例えば、特許文献1)。   In order to solve such a problem, there has been proposed an EL display in which the voltage or current applied to the organic EL element is set to a voltage or current value at which the luminous efficiency of the organic EL element is 80% or more of the maximum value. (For example, Patent Document 1).

特開2003−59651号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-59651

しかしながら、特許文献1で提案されたELディスプレイでは、有機EL素子に印加する電圧又は電流の範囲全体に対して発光効率が高くなる条件を採用しているだけで、動画表示時における発光条件に対応して、消費電力を低減するようなものではなかった。   However, in the EL display proposed in Patent Document 1, only the condition that the light emission efficiency is increased with respect to the entire range of the voltage or current applied to the organic EL element is adopted, and it corresponds to the light emission condition at the time of moving image display. Thus, the power consumption was not reduced.

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、有機ELディスプレイにおいて動画表示を行う際の消費電力を低減する技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a technique for reducing power consumption when displaying a moving image on an organic EL display.

上記の課題を解決するために、請求項1の発明は、動画表示を行なう有機ELディスプレイであって、発光層を含む1以上の層から成る有機層と、当該有機層を挟んで互いに対向する第1及び第2の電極とをそれぞれ有する複数の有機EL素子を備え、予め設定された前記有機EL素子における発光輝度の範囲のうちの最大値である最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、前記有機EL素子の発光効率が最大となるように設定されたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the invention of claim 1 is an organic EL display that displays a moving image, and is opposed to each other with an organic layer composed of one or more layers including a light emitting layer interposed therebetween. A plurality of organic EL elements each having a first electrode and a second electrode are provided, and 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance which is the maximum value in the range of light emission luminance in the preset organic EL element . In the luminance range, the organic EL element is set to have the maximum luminous efficiency.

また、請求項2の発明は、請求項1に記載の有機ELディスプレイであって、予め設定された前記有機EL素子の最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における前記有機EL素子の発光効率が、当該有機EL素子の最大発光効率の80%以上となるように設定されたことを特徴とする。   Further, the invention of claim 2 is the organic EL display according to claim 1, wherein the organic EL element in a luminance range of 1/3 to 1/2 of a preset maximum light emission luminance of the organic EL element. The emission efficiency is set to be 80% or more of the maximum emission efficiency of the organic EL element.

また、請求項3の発明は、請求項1または請求項2に記載の有機ELディスプレイであって、前記複数の有機EL素子が、第1の色の光を発する第1の有機EL素子と、前記第1の色とは異なる第2の色の光を発する第2の有機EL素子と、前記第1及び第2の色とは異なる第3の色の光を発する第3の有機EL素子とを含み、前記第1から第3の有機EL素子のうちの1以上の有機EL素子について、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるように設定されたことを特徴とする。   The invention of claim 3 is the organic EL display according to claim 1 or claim 2, wherein the plurality of organic EL elements emits light of a first color; A second organic EL element that emits light of a second color different from the first color; and a third organic EL element that emits light of a third color different from the first and second colors; And at least one of the first to third organic EL elements has a maximum luminous efficiency within a luminance range of 1/3 to 1/2 of a preset maximum emission luminance. It is set as follows.

また、請求項4の発明は、請求項3に記載の有機ELディスプレイであって、前記第1から第3の有機EL素子のうちの1以上の有機EL素子について、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上となるように設定されたことを特徴とする。   The invention according to claim 4 is the organic EL display according to claim 3, wherein at least one of the first to third organic EL elements is set to a preset maximum emission luminance. The luminous efficiency in a luminance range of 1/3 to 1/2 of the above is set to be 80% or more of the maximum luminous efficiency.

また、請求項5の発明は、請求項3または請求項4に記載の有機ELディスプレイであって、前記第1から第3の有機EL素子すべてについて、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるようにそれぞれ設定されたことを特徴とする。   The invention according to claim 5 is the organic EL display according to claim 3 or claim 4, wherein all of the first to third organic EL elements are set to 1/3 of a preset maximum emission luminance. To ½ of the luminance range, each of which is set so that the light emission efficiency is maximized.

また、請求項6の発明は、請求項5に記載の有機ELディスプレイであって、前記第1から第3の有機EL素子すべてについて、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上となるようにそれぞれ設定されたことを特徴とする。   The invention of claim 6 is the organic EL display according to claim 5, wherein for all of the first to third organic EL elements, 1/3 to 1/2 of the preset maximum emission luminance. The light emission efficiency in the luminance range is set so as to be 80% or more of the maximum light emission efficiency.

<用語に関する記載>
本明細書において、「発光効率」とは、有機EL素子に流れる電流密度(例えば、単位:アンペア毎平方メートル[A/m])と、有機EL素子から発せられる光の輝度(例えば、単位:カンデラ毎平方メートル[cd/m])とを測定し、輝度を電流密度で除した値で表される。また、適宜、有機EL素子の発光効率の最大値を基準値である1として、発光効率を示している。
<Terminology>
In this specification, “light emission efficiency” refers to the current density (for example, unit: ampere per square meter [A / m 2 ]) flowing through the organic EL element and the luminance of the light emitted from the organic EL element (for example, unit: Candela per square meter [cd / m 2 ]), and the brightness is divided by the current density. Further, the light emission efficiency is shown by appropriately setting the maximum value of the light emission efficiency of the organic EL element as 1 as a reference value.

請求項1に記載の発明によれば、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるように設定したことから、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率が向上し、動画表示を行う際の消費電力を低減することができる。   According to the first aspect of the present invention, since the light emission efficiency is set to be the maximum within the luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance, it is frequently used when displaying moving images. Luminous efficiency for the luminance range is improved, and power consumption when displaying a moving image can be reduced.

また、請求項2に記載の発明によれば、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲に含まれる何れの輝度の光を発する場合であっても、発光効率が最大発光効率の80%以上となるように設定することで、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率を幅広く向上させることができるため、動画表示を行う際の消費電力を確実に低減することができる。   According to the second aspect of the present invention, the light emission efficiency is the maximum light emission efficiency even when light having any luminance included in the luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance is emitted. By setting it to be 80% or more, it is possible to broadly improve the light emission efficiency for the luminance range that is frequently used when displaying moving images, so that power consumption when displaying moving images is reliably reduced. Can do.

また、請求項3に記載の発明によれば、3種類の相互に異なる色の光を発する有機EL素子のうち、少なくとも1種類以上の色の光を発する有機EL素子について、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるように設定することにより、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率が向上し、動画表示を行う際の消費電力を低減することができる。   According to the invention described in claim 3, among the three types of organic EL elements that emit light of different colors, the organic EL element that emits light of at least one kind of color has a maximum light emission luminance of 1. By setting so that the light emission efficiency is maximized within the luminance range of / 3 to 1/2, the light emission efficiency in the luminance range that is frequently used at the time of moving image display is improved. Power consumption can be reduced.

また、請求項4に記載の発明によれば、3種類の相互に異なる色の光を発する有機EL素子のうち、少なくとも1種類以上の色の光を発する有機EL素子について、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上となるように設定することで、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率を幅広く向上させることができるため、動画表示を行う際の消費電力を確実に低減することができる。   According to the invention described in claim 4, among the three types of organic EL elements that emit light of different colors, the organic EL element that emits light of at least one kind of color has a maximum emission luminance of 1. By setting the luminous efficiency in the luminance range from / 3 to 1/2 to be 80% or more of the maximum luminous efficiency, it is possible to broadly improve the luminous efficiency in the luminance range that is frequently used when displaying moving images. Therefore, it is possible to reliably reduce power consumption when displaying a moving image.

また、請求項5に記載の発明によれば、3種類の相互に異なる色の光を発する有機EL素子すべてについて、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で発光効率が最大となるように設定することで、動画表示を行う際の消費電力を大幅に低減することができる。   In addition, according to the invention described in claim 5, the luminous efficiency is maximized within a luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum emission luminance for all three types of organic EL elements that emit light of different colors. By setting so as to become, it is possible to greatly reduce the power consumption when displaying a moving image.

また、請求項6に記載の発明によれば、3種類の相互に異なる色の光を発する有機EL素子すべてについて、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上となるように設定することで、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率を幅広く増大させることができるため、動画表示を行う際の消費電力を確実かつ大幅に低減することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, the emission efficiency is maximized in the luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum emission luminance for all three types of organic EL elements that emit light of different colors. By setting it to be 80% or more of the efficiency, it is possible to broaden the light emission efficiency for the luminance range that is frequently used when displaying moving images. Can be reduced.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

<有機ELディスプレイの構成>
図1は、本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイ21の構成を概略的に示す断面図である。この有機ELディスプレイ21は、トップエミッションタイプであり、図1に示すように、透明基板であるガラス基板(以下「基板」と略称)23と、その基板23上に形成された素子部25と、その素子部25の上に形成された調整層26と、その調整層26の上から素子部25全体を覆うように形成された封止膜27とを備えている。素子部25は、基板23側から順に、第1の電極31、有機層33及び第2の電極35を備えている。そして、第1及び第2の電極31,35は有機層33を挟み込んで相互に対向している。
<Configuration of organic EL display>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an organic EL display 21 according to an embodiment of the present invention. The organic EL display 21 is a top emission type, and as shown in FIG. 1, a glass substrate (hereinafter referred to as “substrate”) 23 which is a transparent substrate, an element portion 25 formed on the substrate 23, An adjustment layer 26 formed on the element portion 25 and a sealing film 27 formed so as to cover the entire element portion 25 from above the adjustment layer 26 are provided. The element unit 25 includes a first electrode 31, an organic layer 33, and a second electrode 35 in order from the substrate 23 side. The first and second electrodes 31 and 35 are opposed to each other with the organic layer 33 interposed therebetween.

また、有機ELディスプレイ21では、カラー発光を行うため、図2に示すように、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色に対応して第1ないし第3の有機EL素子51r,51g,51bが複数配設されている。なお、図2では、図示の便宜上、封止膜27が省略されている。第1ないし第3の有機EL素子51r,51g,51bの有機層33には、後述のように、赤、緑、青の各波長の光を発光するのに適した材料が用いられている。   Further, since the organic EL display 21 emits color light, the first to third organic EL elements corresponding to the respective colors of red (R), green (G), and blue (B) as shown in FIG. A plurality of 51r, 51g, and 51b are provided. In FIG. 2, the sealing film 27 is omitted for convenience of illustration. For the organic layers 33 of the first to third organic EL elements 51r, 51g, and 51b, materials suitable for emitting light of each wavelength of red, green, and blue are used as described later.

調整層26は、第1ないし第3の有機EL素子51r,51g,51bの光透過特性を調整するためのものである。封止膜27は、有機層33及び第2の電極35等を封止するためのものであり、有機ELディスプレイ21の素子部25が形成される領域を完全に覆うようにして形成されている。封止膜27は、光透過性を有する絶縁材料、例えばSiNx等により形成される。   The adjustment layer 26 is for adjusting the light transmission characteristics of the first to third organic EL elements 51r, 51g, and 51b. The sealing film 27 is for sealing the organic layer 33, the second electrode 35, and the like, and is formed so as to completely cover a region where the element portion 25 of the organic EL display 21 is formed. . The sealing film 27 is formed of a light-transmitting insulating material such as SiNx.

素子部25の構成について説明する。第1の電極31は、有機層33が発光した光の少なくとも一部を有機層33側に反射するようになっており、例えば、Al等の反射電極(不透明電極)によって構成される。   The configuration of the element unit 25 will be described. The first electrode 31 reflects at least a part of the light emitted from the organic layer 33 to the organic layer 33 side, and is constituted by a reflective electrode (opaque electrode) such as Al, for example.

第2の電極35は、光を透過する導電材料によって構成される。なお、第2の電極35は、半透明電極又は透明電極とすることができるが、半透明電極で構成される場合には、可視光を透過させるような光学特性を有している必要があるため、電極の膜厚を薄くすることでそのような光学特性を実現している。ここで、透明電極に好適な材料としては、例えばITOやIZO等がある。また、半透明電極に好適な材料としては、Liなどのアルカリ金属、Mg,Ca,Sr,Baなどのアルカリ土類金属、あるいはAl,Si,Ag等がある。   The second electrode 35 is made of a conductive material that transmits light. The second electrode 35 can be a semi-transparent electrode or a transparent electrode. However, when the second electrode 35 is formed of a semi-transparent electrode, the second electrode 35 needs to have optical characteristics that allow visible light to pass therethrough. Therefore, such optical characteristics are realized by reducing the film thickness of the electrode. Here, examples of suitable materials for the transparent electrode include ITO and IZO. Suitable materials for the translucent electrode include alkali metals such as Li, alkaline earth metals such as Mg, Ca, Sr, Ba, Al, Si, Ag, and the like.

有機層33は、図2に示すように、基板23側から順に、正孔又は電子の注入を行うための電荷注入層41と、正孔又は電子の輸送を行うための電荷輸送層43と、EL発光を行う発光層45と、電子又は正孔の輸送を行うための電荷輸送層47と、電子又は正孔の注入を行うための電荷注入層49とを備えている。なお、本実施形態では、有機層33を5層構造で形成したが、種々の条件に応じて2ないし4層構造等、種々の層構造が採用される。   As shown in FIG. 2, the organic layer 33 includes, in order from the substrate 23 side, a charge injection layer 41 for injecting holes or electrons, a charge transport layer 43 for transporting holes or electrons, A light emitting layer 45 that emits EL light, a charge transport layer 47 for transporting electrons or holes, and a charge injection layer 49 for injecting electrons or holes are provided. In the present embodiment, the organic layer 33 is formed in a five-layer structure, but various layer structures such as a two- to four-layer structure are adopted depending on various conditions.

有機層33の構成及び材料は、例えば、第1及び第2の電極31,35の反射特性(不透明、半透明又は透明)及び極性(いずれを陽極側にするか等)、及び有機層33の発光色の種類(赤色、緑色、青色)等に応じて決定される。具体例としては、例えば、Alq3(アルミキノリール錯体)などの材料は、緑色の発光を行うとともに電子輸送性にも優れているため、緑色の発光を行う素子部25においては発光層と電子輸送層とがAlq3などの単一材料で構成される場合がある。また、透明電極を用いる場合には、金属の電子注入層を用いる場合が多い。   The configuration and material of the organic layer 33 are, for example, the reflection characteristics (opaque, translucent or transparent) and polarity (which one is on the anode side) of the first and second electrodes 31 and 35, and the organic layer 33. It is determined according to the type of emission color (red, green, blue) or the like. As a specific example, for example, a material such as Alq3 (aluminum quinolyl complex) emits green light and has excellent electron transport properties. Therefore, in the element unit 25 that emits green light, the light emitting layer and the electron transport are used. The layer may be composed of a single material such as Alq3. In addition, when a transparent electrode is used, a metal electron injection layer is often used.

<発光輝度と発光効率との関係>
図3は、一般的な有機EL素子の発光輝度と発光効率との関係を例示している。図3では、横軸が発光輝度、縦軸が発光効率を示している。そして、発光効率の最大値、及び使用する発光輝度の最大値(以下「最大発光輝度」と称する)がそれぞれ基準値である1とされ、発光輝度と発光効率との関係を示す曲線Cvが示されている。なお、カラー表示可能な有機EL素子では、最も明るい色である白色を表示する場合に発光輝度が最大発光輝度となるように予め設定されている。
<Relationship between luminous brightness and luminous efficiency>
FIG. 3 illustrates the relationship between the light emission luminance and the light emission efficiency of a general organic EL element. In FIG. 3, the horizontal axis indicates the light emission luminance, and the vertical axis indicates the light emission efficiency. The maximum value of the light emission efficiency and the maximum value of the light emission luminance to be used (hereinafter referred to as “maximum light emission luminance”) are set to 1 as the reference value, and a curve Cv indicating the relationship between the light emission luminance and the light emission efficiency is shown. Has been. In the organic EL element capable of color display, the light emission luminance is set in advance so as to be the maximum light emission luminance when displaying the brightest white color.

図3に示すように、発光輝度が最大発光輝度よりも小さな値Spkのときに、発光効率が最大(ピーク値)となる。以下では、発光効率の最大値を「最大発光効率」と称し、最大発光効率が実現される発光輝度を「最大効率輝度」と称する。なお、「発光効率」は、発光輝度を電流密度で除することで求められるため、一定の電流に対して光が放出される効率を示している。   As shown in FIG. 3, when the light emission luminance is a value Spk smaller than the maximum light emission luminance, the light emission efficiency becomes maximum (peak value). Hereinafter, the maximum value of the light emission efficiency is referred to as “maximum light emission efficiency”, and the light emission luminance at which the maximum light emission efficiency is realized is referred to as “maximum efficiency luminance”. Note that “light emission efficiency” is obtained by dividing the light emission luminance by the current density, and thus indicates the efficiency with which light is emitted at a constant current.

ところで、有機ELディスプレイは、テレビ電話やデジタルテレビ等の用途で使用される場合、動画を表示する頻度が高くなるものと予測される。そして、一般に、動画表示を行う場合、ディスプレイが表示可能な(すなわち使用される)階調範囲(すなわち輝度範囲)のうち、低輝度側から1/2〜1/3程度の輝度範囲(階調範囲)が最も頻繁に使用される。   By the way, when an organic EL display is used for applications such as a videophone and a digital TV, it is expected that the frequency of displaying a moving image is increased. In general, when a moving image is displayed, a luminance range (gradation) of about 1/2 to 1/3 from the low luminance side in a gradation range (that is, luminance range) that can be displayed (that is, used) by the display. Range) is most often used.

そこで、本願発明者らは、使用される輝度範囲のうち低輝度側から1/2〜1/3の発光輝度の範囲において、第1ないし第3の有機EL素子51r、51g、51bの発光効率を向上させるように調節することにより、有機ELディスプレイ21において動画表示を行う際の消費電力を低減することを創出した。   Therefore, the inventors of the present application have the luminous efficiencies of the first to third organic EL elements 51r, 51g, and 51b in the luminance range of 1/2 to 1/3 from the low luminance side in the luminance range to be used. By adjusting so as to improve the power consumption, it was created to reduce power consumption when displaying moving images on the organic EL display 21.

<発光効率の調整>
図4は、本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイ21の発光輝度と発光効率との関係、すなわち、使用される輝度範囲のうち低輝度側から1/2〜1/3の発光輝度の範囲において、有機EL素子51r、51g、51bの発光効率が最大となるように調整した場合における発光輝度と発光効率との関係を例示している。なお、図4では、図3と同様に、横軸が発光輝度、縦軸が発光効率を示しており、最大発光効率及び最大発光輝度がそれぞれ基準値である1とされ、発光輝度と発光効率との関係を示す曲線Cv1が示されている。また、図4では、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲(発光輝度=1/3〜1/2)にほぼ対応する所定の発光輝度の範囲(発光輝度=0.3〜0.5)にハッチングが付されている。更に、比較のために、図3で示した曲線Cvが破線で示されている。
<Adjustment of luminous efficiency>
FIG. 4 shows the relationship between the light emission luminance and the light emission efficiency of the organic EL display 21 according to the embodiment of the present invention, that is, the light emission luminance range of 1/2 to 1/3 from the low luminance side in the luminance range to be used. 5 illustrates the relationship between the light emission luminance and the light emission efficiency when the light emission efficiency of the organic EL elements 51r, 51g, 51b is adjusted to be maximum. In FIG. 4, as in FIG. 3, the horizontal axis indicates the light emission luminance, and the vertical axis indicates the light emission efficiency. The maximum light emission efficiency and the maximum light emission luminance are each set to 1, which is the light emission luminance and the light emission efficiency. A curve Cv1 showing the relationship is shown. In FIG. 4, a predetermined light emission luminance range (light emission luminance = 0.3 to 0.00) that substantially corresponds to the light emission luminance range (light emission luminance = 1/3 to 1/2) frequently used during moving image display. 5) is hatched. Further, for comparison, the curve Cv shown in FIG. 3 is indicated by a broken line.

図4に示すように、図3で示された発光輝度と発光効率との関係(曲線Cv)と比較して、本発明に係る有機EL素子51r、51g、51bでは、最大効率輝度Spkが低輝度側へシフトしている。そして、動画表示時に頻繁に使用される所定の発光輝度の範囲(発光輝度=0.3〜0.5)において発光効率がピーク値(最大発光効率)を示している。つまり、動画表示時に頻繁に使用される所定の発光輝度の範囲(発光輝度=0.3〜0.5)に最大効率輝度Spkが含まれている。このように、発光輝度=0.3〜0.5における発光効率が高くなるように調整すると、動画表示を行う際の消費電力を低減することができる。   As shown in FIG. 4, the organic EL elements 51r, 51g, and 51b according to the present invention have lower maximum efficiency luminance Spk compared to the relationship between the luminance and luminous efficiency (curve Cv) shown in FIG. Shifting to the luminance side. The light emission efficiency shows a peak value (maximum light emission efficiency) in a predetermined light emission luminance range (light emission luminance = 0.3 to 0.5) frequently used during moving image display. That is, the maximum efficiency luminance Spk is included in a predetermined light emission luminance range (light emission luminance = 0.3 to 0.5) that is frequently used during moving image display. As described above, by adjusting so that the light emission efficiency at the light emission luminance = 0.3 to 0.5 is increased, the power consumption at the time of moving image display can be reduced.

また、例えば、発光輝度=1/2〜1/3(すなわち発光輝度=0.3〜0.5)の全域において、発光効率が最大発光効率の80%(すなわち、0.8)以上となるように調整すると、動画表示を行う際の消費電力を確実に低減することができる。更に消費電力を低減する観点から言えば、発光輝度=1/2〜1/3(すなわち発光輝度=0.3〜0.5)全域において、発光効率が最大発光効率の90%(すなわち、0.9)以上となるように調整することがより好ましい。また、動画表示時に、0.3〜0.5の輝度範囲全域にわたって、発光輝度の使用頻度がほぼ等しいものとすれば、最大効率輝度を、発光輝度=0.3〜0.5の略中央の値である発光輝度=0.4付近の値に調整することが好ましい。   Further, for example, the light emission efficiency is 80% (that is, 0.8) or more of the maximum light emission efficiency in the entire region of light emission luminance = 1/2 to 1/3 (that is, light emission luminance = 0.3 to 0.5). By adjusting in this way, it is possible to reliably reduce power consumption when displaying a moving image. Further, from the viewpoint of reducing power consumption, the light emission efficiency is 90% of the maximum light emission efficiency (that is, 0%) in the entire light emission luminance = 1/2 to 1/3 (that is, light emission luminance = 0.3 to 0.5). .9) It is more preferable to adjust so that it may become more than. Further, when the moving image is displayed, if the frequency of use of the light emission luminance is substantially equal over the entire luminance range of 0.3 to 0.5, the maximum efficiency luminance is set to the approximate center of the light emission luminance = 0.3 to 0.5. It is preferable to adjust the value to a value in the vicinity of emission luminance = 0.4.

ところで、各有機EL素子51r、51g、51bの最大効率輝度を低輝度側へシフトさせる、すなわち発光輝度と発光効率との関係を示す曲線のピーク形状を調整する因子としては、有機層33を構成する各層の膜厚、キャリアの移動度、及び不純物の濃度などが挙げられる。   By the way, as a factor for shifting the maximum efficiency luminance of each organic EL element 51r, 51g, 51b to the lower luminance side, that is, adjusting the peak shape of the curve indicating the relationship between the emission luminance and the emission efficiency, the organic layer 33 is configured. The thickness of each layer to be processed, the mobility of carriers, the concentration of impurities, and the like can be given.

ここで、各有機EL素子51r、51g、51bについての最大効率輝度(すなわち発光輝度と発光効率との関係を示す曲線のピーク形状)の調整に関する因子ついて簡単に説明する。   Here, factors relating to the adjustment of the maximum efficiency luminance (that is, the peak shape of a curve indicating the relationship between the light emission luminance and the light emission efficiency) for each of the organic EL elements 51r, 51g, 51b will be briefly described.

図5は、有機EL素子51r、51g、51bについてのポテンシャルダイヤグラムを例示する図である。ここでは、一例として、第1の電極31としてAlが使用され、第2の電極35としてCaが使用され、電荷注入層41が正孔注入層、電荷輸送層43が正孔輸送層、電荷輸送層47が電子輸送層、電荷注入層49が電子注入層として構成されているものについて示している。   FIG. 5 is a diagram illustrating a potential diagram for the organic EL elements 51r, 51g, and 51b. Here, as an example, Al is used as the first electrode 31, Ca is used as the second electrode 35, the charge injection layer 41 is a hole injection layer, the charge transport layer 43 is a hole transport layer, and the charge transport is The layer 47 is configured as an electron transport layer and the charge injection layer 49 is configured as an electron injection layer.

このような有機EL素子51r、51g、51bを発光させる場合、図5中の矢印で示すように、正孔が、第1の電極31側から正孔注入層41、正孔輸送層43、発光層45の順に進む一方、電子が、第2の電極35側から電子注入層49、電子輸送層47、発光層45の順に進む。そして、発光層45の発光面EMにおいて正孔と電子とが結合することで、光が発生する。   When light is emitted from such organic EL elements 51r, 51g, and 51b, as shown by arrows in FIG. 5, holes are emitted from the first electrode 31 side to the hole injection layer 41, the hole transport layer 43, and the light emission. While proceeding in the order of the layer 45, electrons proceed in the order of the electron injection layer 49, the electron transport layer 47, and the light emitting layer 45 from the second electrode 35 side. Then, light is generated by combining holes and electrons on the light emitting surface EM of the light emitting layer 45.

ところで、有機EL素子の発光効率を示す代表的ものとして外部量子効率ηφがある。この外部量子効率ηφは、注入電子数に対して、有機EL素子外部に放射される光子数を割合で示したもので、外部量子効率ηφが高いほど、光子数は多くなる。そして、外部量子効率ηφは、下式(1)によって示される。 Meanwhile, there is an external quantum efficiency eta phi Representative ones showing the luminous efficiency of the organic EL element. The external quantum efficiency eta phi, against injected electrons number shows the number of photons emitted in the organic EL element externally in the ratio, the higher the external quantum efficiency eta phi, photon number is increased. And external quantum efficiency (eta) phi is shown by the following Formula (1).

Figure 0005196724
Figure 0005196724

式(1)では、γはキャリアバランス因子(電荷バランス)、ηrが励起子生成効率、ηfが励起子からの発光量子効率、ηextが外部取出し効率(光取出し効率)を示している。つまり、外部量子効率ηφは、キャリアバランス因子γ、励起子生成効率ηr、発光量子効率ηf、及び外部取出し効率ηextの4つの積からなる。そして、この4つの値のうち、励起子生成効率ηr、発光量子効率ηf、及び外部取出し効率ηextの3つの値は有機EL素子に流れる電流値の変化があっても基本的に値は変化しない。その一方で、キャリアバランス因子γの値は、有機EL素子に流れる電流値の変化に伴って変化する。よって、図3及び図4で示したように、このキャリアバランス因子γの変化が、発光輝度の変化に対して発光効率のピークを生じさせる。 In Expression (1), γ represents a carrier balance factor (charge balance), η r represents exciton generation efficiency, η f represents emission quantum efficiency from the exciton, and η ext represents external extraction efficiency (light extraction efficiency). . That is, the external quantum efficiency eta phi, carrier balance factor gamma, exciton generation efficiency eta r, luminescence quantum efficiency eta f, and consists of four products in external extraction efficiency eta ext. Among these four values, the three values of exciton generation efficiency η r , emission quantum efficiency η f , and external extraction efficiency η ext are basically values even if the current value flowing through the organic EL element changes. Does not change. On the other hand, the value of the carrier balance factor γ changes with a change in the current value flowing through the organic EL element. Therefore, as shown in FIGS. 3 and 4, the change in the carrier balance factor γ causes the peak of the light emission efficiency with respect to the change in the light emission luminance.

そこで、キャリアバランス因子γを適宜調整することで、発光輝度に対する発光効率を所望のものとすることができると考えられる。   Therefore, it is considered that the light emission efficiency with respect to the light emission luminance can be made desired by appropriately adjusting the carrier balance factor γ.

ここで、キャリアバランス因子γを変動させる因子として、1)第1及び第2の電極31,35から有機層33への電荷の注入障壁の高さ、2)有機層33におけるキャリアの移動度、3)ドーピングによる有機層33におけるキャリア密度、4)空間電荷制限電流(SCLC)等が挙げられる。   Here, as factors for changing the carrier balance factor γ, 1) the height of the charge injection barrier from the first and second electrodes 31 and 35 to the organic layer 33, 2) the carrier mobility in the organic layer 33, 3) Carrier density in the organic layer 33 by doping, 4) space charge limited current (SCLC), and the like.

1)電荷の注入障壁の高さについては、障壁の高さによって電荷(正孔又は電子)が発光面EMに到達する容易さが左右される。一般に、有機EL素子で使用される有機層では、正孔の方が注入され易いため、例えば、電子注入層49を構成する材料を適宜変更することで電荷の注入障壁の高さを調整し、電子を注入し易くすれば、最大効率輝度を低輝度側にシフトさせることができる。   1) Regarding the height of the charge injection barrier, the ease with which charges (holes or electrons) reach the light emitting surface EM depends on the height of the barrier. Generally, in the organic layer used in the organic EL element, holes are more easily injected, so for example, by appropriately changing the material constituting the electron injection layer 49, the height of the charge injection barrier is adjusted, If electrons are easily injected, the maximum efficiency luminance can be shifted to the low luminance side.

2)有機層33におけるキャリアの移動度については、電荷の流れを阻害する不純物を有機層33にドーピングすることで調整することができる。例えば、正孔が移動する経路上の各層(正孔注入層41、及び正孔輸送層43等)に不純物をドーピングして、キャリアの移動度を低下させることで、電子の移動を相対的に促進し、結果として最大効率輝度を低輝度側にシフトさせることができる。   2) The mobility of carriers in the organic layer 33 can be adjusted by doping the organic layer 33 with impurities that hinder the flow of charges. For example, each layer on the path through which holes move (hole injection layer 41, hole transport layer 43, etc.) is doped with impurities to reduce carrier mobility, thereby relatively moving electrons. As a result, the maximum efficiency luminance can be shifted to the lower luminance side.

3)ドーピングによる有機層33におけるキャリア密度は、ドーピングによって向上する。例えば、電子が移動する経路上の各層(電子注入層49、及び電子輸送層47等)の移動度を向上させることで、正孔に対して相対的に電子の移動が促進され、結果として最大効率輝度を低輝度側にシフトさせることができる。   3) The carrier density in the organic layer 33 by doping is improved by doping. For example, by improving the mobility of each layer (electron injection layer 49, electron transport layer 47, etc.) on the path along which electrons move, the movement of electrons relative to holes is promoted, resulting in maximum The efficiency luminance can be shifted to the low luminance side.

4)空間電荷制限電流は、有機層(有機半導体)中にトラップが存在しない場合、下式(2)で示される。   4) The space charge limited current is expressed by the following formula (2) when no trap exists in the organic layer (organic semiconductor).

Figure 0005196724
Figure 0005196724

式(2)では、μはキャリアの移動度、ε0は真空の誘電率、εは有機薄膜の誘電率、Vは印加電圧、Lは有機層の膜厚を示している。 In Equation (2), μ is the carrier mobility, ε 0 is the vacuum dielectric constant, ε is the dielectric constant of the organic thin film, V is the applied voltage, and L is the thickness of the organic layer.

式(2)から明らかなように、電流値Jは、膜厚の3乗に逆比例する。このため、例えば、有機層33の膜厚を一定に保持したまま、有機層33を構成する各層の膜厚を適宜調整することで、正孔の流れを阻害する一方、電子の流れを促進させることができる。その結果、最大効率輝度を低輝度側にシフトさせることができる。   As is clear from equation (2), the current value J is inversely proportional to the cube of the film thickness. For this reason, for example, by appropriately adjusting the film thickness of each layer constituting the organic layer 33 while keeping the film thickness of the organic layer 33 constant, the hole flow is inhibited while the electron flow is promoted. be able to. As a result, the maximum efficiency luminance can be shifted to the low luminance side.

以上のように、本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイ21では、有機EL素子が最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるように設定されている。このような構成を採用することで、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率が向上するため、動画表示を行う際の消費電力を低減することができる。   As described above, in the organic EL display 21 according to the embodiment of the present invention, the organic EL element is set so that the luminous efficiency is maximized within the luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum luminous luminance. Yes. By adopting such a configuration, light emission efficiency for a luminance range that is frequently used during moving image display is improved, so that power consumption during moving image display can be reduced.

特に、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上(好ましくは90%以上)となるように設定されている。このため、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率が幅広く向上する。その結果、動画表示を行う際の消費電力を確実に低減することができる。   In particular, the light emission efficiency in a luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance is set to be 80% or more (preferably 90% or more) of the maximum light emission efficiency. For this reason, the light emission efficiency in the luminance range frequently used during moving image display is widely improved. As a result, it is possible to reliably reduce power consumption when displaying a moving image.

また、RGBの3種類の相互に異なる色の光を発する有機EL素子51r、51g、51b全てについて、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で発光効率が最大となるように設定されている。このため、動画表示を行う際の消費電力を大幅に低減することができる。更に、最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上(好ましくは90%以上)となるように設定されている。このため、動画表示時において頻繁に使用される輝度範囲についての発光効率を幅広く増大させることができるため、動画表示を行う際の消費電力を確実かつ大幅に低減することができる。   Further, all of the organic EL elements 51r, 51g, 51b that emit light of three different colors of RGB so that the light emission efficiency is maximized within a luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance. Is set. For this reason, the power consumption at the time of performing a moving image display can be reduced significantly. Furthermore, the light emission efficiency in the luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance is set to be 80% or more (preferably 90% or more) of the maximum light emission efficiency. For this reason, it is possible to widely increase the light emission efficiency for a luminance range that is frequently used during moving image display, and thus it is possible to reliably and significantly reduce power consumption when performing moving image display.

<変形例>
以上、この発明の実施形態について説明したが、この発明は上記説明した内容のものに限定されるものではない。
<Modification>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the thing of the content demonstrated above.

例えば、上記実施形態では、RGBの3色全ての有機EL素子51r.51g.51bについて、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲内に、最大効率輝度が出現するように調整したが、これに限られず、例えば、RGBのうちの少なくとも1色以上の有機EL素子について、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲内に、最大効率輝度が出現するように調整しても良い。   For example, in the above embodiment, the organic EL elements 51r. 51g. 51b is adjusted so that the maximum efficiency luminance appears in the range of light emission luminance frequently used during moving image display. However, the present invention is not limited to this. For example, for organic EL elements of at least one color of RGB Further, adjustment may be made so that the maximum efficiency luminance appears within the range of light emission luminance that is frequently used during moving image display.

また、上記実施形態では、RGBの3色を発光することができる有機ELディスプレイ21を挙げて説明したが、これに限られず、例えば、モノクロの有機ELディスプレイ等といった、少なくとも1色以上の光を発することができる有機ELディスプレイに対しても本発明を適用することで、動画表示を行う際の消費電力を低減することができる。   In the above embodiment, the organic EL display 21 that can emit three colors of RGB has been described. However, the present invention is not limited to this, and light of at least one color such as a monochrome organic EL display is used. By applying the present invention to an organic EL display that can emit light, it is possible to reduce power consumption when displaying a moving image.

<膜厚を変化させて最大効率輝度を調整した実施例>
本実施例では、陽極、第1正孔注入層、第2正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順に積層した有機EL素子を作製した。ここでは、第2正孔注入層と正孔輸送層の膜厚の合計を350Åに保持しつつ、第2正孔注入層と正孔輸送層の膜厚を変更した。各層の構成は下記の通りである。
<Example in which maximum luminance is adjusted by changing film thickness>
In this example, an organic EL device in which an anode, a first hole injection layer, a second hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are stacked in this order. Was made. Here, the film thicknesses of the second hole injection layer and the hole transport layer were changed while keeping the total film thickness of the second hole injection layer and the hole transport layer at 350 mm. The configuration of each layer is as follows.

(a) 陽極(第1の電極)
材料:アルミニウム 膜厚:500Å
(b) 第1正孔注入層
材料:NiOx 膜厚:50Å
(c) 第2正孔注入層
材料:CuPc 膜厚:180Å又は140Å
(d) 正孔輸送層
材料:α−NPD 膜厚:170Å又は210Å
(e) 発光層
ホスト材料:CBP ゲスト材料:Btp2Ir(acac)
合計膜厚:350Å ホスト材料に対するゲスト材料の濃度:5wt%
(f) 正孔ブロック層
材料:BAlq 膜厚:100Å
(g) 電子輸送層
材料:Alq 膜厚:150Å
(h) 電子注入層
材料:LiF
膜厚:5Å
(i) 陰極(第2の電極)
材料:Mg:Ag(Mg−Ag合金)
膜厚:200Å。
(a) Anode (first electrode)
Material: Aluminum Film thickness: 500mm
(b) First hole injection layer Material: NiOx Film thickness: 50 mm
(c) Second hole injection layer Material: CuPc Film thickness: 180 mm or 140 mm
(d) Hole transport layer Material: α-NPD Film thickness: 170 mm or 210 mm
(e) Light emitting layer Host material: CBP Guest material: Btp2Ir (acac)
Total film thickness: 350mm Concentration of guest material with respect to host material: 5wt%
(f) Hole blocking layer Material: BAlq Film thickness: 100 mm
(g) Electron transport layer Material: Alq Film thickness: 150 mm
(h) Electron injection layer Material: LiF
Film thickness: 5mm
(i) Cathode (second electrode)
Material: Mg: Ag (Mg-Ag alloy)
Film thickness: 200 mm.

図6は、上記の実施例(実施例1:第2正孔注入層の膜厚180Å−正孔輸送層の膜厚170Å、実施例2:第2正孔注入層の膜厚140Å−正孔輸送層の膜厚210Å)の構成について、発光時における電流密度と発光輝度とを測定し、発光輝度と発光効率との関係をプロットした図である。図6では、黒四角印及び当該黒四角印を繋ぐ折れ線L1が実施例1の構成に係る結果を示し、白抜き菱形印及び当該白抜き菱形印を繋ぐ折れ線L2が実施例2の構成に係る結果を示している。更に、図6では、比較のために、実施例1、2の構成から第2正孔注入層及び正孔輸送層の膜厚を変更した比較例(比較例1:第2正孔注入層の膜厚100Å−正孔輸送層の膜厚250Å、比較例2:第2正孔注入層の膜厚20Å−正孔輸送層の膜厚330Å)の構成に係る結果も併せて示している。なお、黒三角印及び当該黒三角印を繋ぐ折れ線C1が比較例1の構成に係る結果を示し、白抜き丸印及び当該白抜き丸印を繋ぐ折れ線C2が比較例2の構成に係る結果を示している。   6 shows the above-described embodiment (Example 1: film thickness of the second hole injection layer 180 Å-hole transport layer 170 Å, Example 2: film thickness of the second hole injection layer 140 Å-holes. It is the figure which measured the current density at the time of light emission, and light emission brightness | luminance, and plotted the relationship between light emission brightness | luminance and light emission efficiency about the structure of the film thickness of a transport layer (210mm). In FIG. 6, the black square mark and the polygonal line L1 connecting the black square mark indicate the result according to the configuration of the first embodiment, and the white diamond mark and the polygonal line L2 connecting the white diamond mark are related to the configuration of the second embodiment. Results are shown. Further, in FIG. 6, for comparison, a comparative example in which the thicknesses of the second hole injection layer and the hole transport layer are changed from the configurations of Examples 1 and 2 (Comparative Example 1: of the second hole injection layer). Also shown are the results relating to the constitution of film thickness of 100Å-hole transport layer thickness of 250 層, comparative example 2: second hole injection layer thickness of 20Å-hole transport layer thickness of 330Å). Note that the black triangle mark and the broken line C1 connecting the black triangle marks indicate the results according to the configuration of Comparative Example 1, and the white circle mark and the broken line C2 connecting the white circle marks indicate the results according to the configuration of Comparative Example 2. Show.

なお、ここでは、900cd/mが最高発光輝度として設定され、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲が、最高発光輝度の1/3〜1/2、すなわち300〜450cd/mの範囲であるものとして説明する。 Here, 900 cd / m 2 is set as the maximum light emission luminance, and the range of light emission luminance frequently used when displaying moving images is 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance, that is, 300 to 450 cd / m 2. It will be described as being in the range.

図6に示すように、実施例1の最大効率輝度(発光効率が最大となるときの発光輝度)は308cd/m、実施例2の最大効率輝度は383cd/mであり、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲(300〜450cd/m)に最大効率輝度が含まれた。これに対して、比較例1の最大効率輝度は537cd/m、比較例2の最大効率輝度は757cd/mであり、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲(300〜450cd/m)には最大効率輝度が含まれなかった。 As shown in FIG. 6, the maximum efficiency luminance of Example 1 (the light emission brightness when the light emission efficiency is maximized) is 308 cd / m 2 , and the maximum efficiency brightness of Example 2 is 383 cd / m 2 , and at the time of moving image display The maximum efficiency luminance was included in the frequently used emission luminance range (300 to 450 cd / m 2 ). In contrast, the maximum efficiency luminance of Comparative Example 1 is 537 cd / m 2 , and the maximum efficiency luminance of Comparative Example 2 is 757 cd / m 2. m 2 ) did not include the maximum efficiency luminance.

このように、第2正孔注入層と正孔輸送層の合計膜厚を一定に保持したまま、第2正孔注入層と正孔輸送層の厚みを適宜変更することで、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲内に最大効率輝度が含まれるように調整することができる。   In this way, by frequently changing the thicknesses of the second hole injection layer and the hole transport layer while keeping the total film thickness of the second hole injection layer and the hole transport layer constant, it is frequently used when displaying moving images. It is possible to adjust so that the maximum efficiency luminance is included in the range of the emission luminance used in the above.

<正孔注入層の存在によって最大効率輝度を調整した実施例>
本実施例では、陽極、第1正孔注入層、第2正孔注入層、第3正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順に積層した有機EL素子を作製した。各層の構成は下記の通りである。
<Example in which the maximum luminance is adjusted by the presence of the hole injection layer>
In this embodiment, an organic layer in which an anode, a first hole injection layer, a second hole injection layer, a third hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode are stacked in this order. An EL element was produced. The configuration of each layer is as follows.

(a) 陽極(第1の電極)
材料:アルミニウム 膜厚:500Å
(b) 第1正孔注入層
材料:TiOx 膜厚:10Å
(c) 第2正孔注入層
材料:CFx 膜厚:15Å
(d) 第3正孔注入層
材料:CuPc 膜厚:225Å
(e) 正孔輸送層
材料:α−NPD 膜厚:100Å
(f) 発光層
ホスト材料:CBP ゲスト材料:FIrpic
合計膜厚:270Å ホスト材料に対するゲスト材料の濃度:5wt%
(g) 電子輸送層
材料:Alq 膜厚:240Å
(h) 電子注入層
材料:LiF
膜厚:5Å
(i) 陰極(第2の電極)
材料:Mg:Ag(Mg−Ag合金)
膜厚:200Å。
(a) Anode (first electrode)
Material: Aluminum Film thickness: 500mm
(b) First hole injection layer Material: TiOx Film thickness: 10 mm
(c) Second hole injection layer Material: CFx Film thickness: 15 mm
(d) Third hole injection layer Material: CuPc Film thickness: 225 mm
(e) Hole transport layer Material: α-NPD Film thickness: 100 mm
(f) Light emitting layer Host material: CBP Guest material: FIrpic
Total film thickness: 270 mm Concentration of guest material relative to host material: 5 wt%
(g) Electron transport layer Material: Alq Film thickness: 240mm
(h) Electron injection layer Material: LiF
Film thickness: 5mm
(i) Cathode (second electrode)
Material: Mg: Ag (Mg-Ag alloy)
Film thickness: 200 mm.

図7は、上記の実施例(実施例3:第3正孔注入層あり)の構成について、発光時における電流密度と発光輝度とを測定し、発光輝度と発光効率との関係をプロットした図である。図7では、白抜き菱形印及び当該白抜き菱形印を繋ぐ折れ線L3が実施例3の構成に係る結果を示している。更に、図7では、比較のために、実施例3の構成から第3正孔注入層を除いた比較例(比較例3:第3正孔注入層なし)の構成に係る結果も併せて示している。   FIG. 7 is a graph plotting the relationship between the light emission luminance and the light emission efficiency by measuring the current density and the light emission luminance at the time of light emission for the configuration of the above example (Example 3: with a third hole injection layer). It is. In FIG. 7, a white diamond mark and a broken line L3 connecting the white diamond marks indicate the results of the configuration of Example 3. Furthermore, in FIG. 7, the result concerning the structure of the comparative example (comparative example 3: no 3rd hole injection layer) which excluded the 3rd hole injection layer from the structure of Example 3 is also shown for the comparison. ing.

なお、ここでは、600cd/mが最高発光輝度として設定され、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲が、最高発光輝度の1/3〜1/2、すなわち200〜300cd/mの範囲であるものとして説明する。 Here, 600 cd / m 2 is set as the maximum light emission luminance, and the range of light emission luminance frequently used when displaying moving images is 1/3 to 1/2 of the maximum light emission luminance, that is, 200 to 300 cd / m 2. It will be described as being in the range.

図7に示すように、実施例3の最大効率輝度は、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲(200〜300cd/m)に含まれた。これに対して、比較例3の最大効率輝度は、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲(200〜350cd/m)よりも高輝度側に存在した。 As shown in FIG. 7, the maximum efficiency luminance of Example 3 was included in the light emission luminance range (200 to 300 cd / m 2 ) frequently used during moving image display. On the other hand, the maximum efficiency luminance of Comparative Example 3 was present on the higher luminance side than the light emission luminance range (200 to 350 cd / m 2 ) frequently used during moving image display.

このように、有機EL素子に第3正孔注入層を介在させて、最大効率輝度を低輝度側へシフトさせることで、動画表示時に頻繁に使用される発光輝度の範囲内に最大効率輝度が含まれるように調整することができる。   Thus, by interposing the third hole injection layer in the organic EL element and shifting the maximum efficiency brightness to the low brightness side, the maximum efficiency brightness is within the range of the light emission brightness frequently used at the time of moving image display. Can be adjusted to be included.

本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent display which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る有機ELディスプレイの構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the organic electroluminescent display which concerns on embodiment of this invention. 一般的な有機EL素子の発光輝度と発光効率との関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between the light-emitting luminance of a general organic EL element, and luminous efficiency. 調整後の発光輝度と発光効率との関係を例示する図である。It is a figure which illustrates the relationship between the light emission luminance after adjustment, and light emission efficiency. 有機EL素子のポテンシャルダイヤグラムを示す図である。It is a figure which shows the potential diagram of an organic EL element. 本発明の実施例及び比較例の発光輝度と発光効率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the light-emitting luminance and luminous efficiency of the Example and comparative example of this invention. 本発明の実施例及び比較例の発光輝度と発光効率との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the light-emitting luminance and luminous efficiency of the Example and comparative example of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

21 有機ELディスプレイ
25 素子部
31 第1の電極
33 有機層
35 第2の電極
41 電荷注入層(正孔注入層)
43 電荷輸送層(正孔輸送層)
45 発光層
47 電荷輸送層(電子輸送層)
49 電荷注入層(電子注入層)
51b 第3の有機EL素子
51g 第2の有機EL素子
51r 第1の有機EL素子
EM 発光面
Spk 最大効率輝度
21 Organic EL Display 25 Element Unit 31 First Electrode 33 Organic Layer 35 Second Electrode 41 Charge Injection Layer (Hole Injection Layer)
43 Charge transport layer (hole transport layer)
45 Light-Emitting Layer 47 Charge Transport Layer (Electron Transport Layer)
49 Charge injection layer (electron injection layer)
51b Third organic EL element 51g Second organic EL element 51r First organic EL element EM Light emitting surface Spk Maximum efficiency luminance

Claims (6)

動画表示を行なう有機ELディスプレイであって、
発光層を含む1以上の層から成る有機層と、当該有機層を挟んで互いに対向する第1及び第2の電極とをそれぞれ有する複数の有機EL素子を備え、
予め設定された前記有機EL素子における発光輝度の範囲のうちの最大値である最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、前記有機EL素子の発光効率が最大となるようにキャリアバランス因子が設定されており、該キャリアバランス因子は(1)前記第1及び第2の電極から前記有機層への電荷の注入障壁の高さ、(2)前記有機層におけるキャリア移動度、(3)ドーピングによる前記有機層におけるキャリア密度又は(4)空間電荷制限電流(SCLC)によって調整されて発光輝度の変化に対する発光効率のピークを決定するものであることを特徴とする有機ELディスプレイ。
An organic EL display for displaying moving images,
A plurality of organic EL elements each having an organic layer including one or more layers including a light emitting layer and first and second electrodes facing each other with the organic layer interposed therebetween;
The light emission efficiency of the organic EL element is maximized within a brightness range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission brightness, which is the maximum value of the light emission brightness range in the preset organic EL element. A carrier balance factor is set , and the carrier balance factor is (1) a height of a charge injection barrier from the first and second electrodes to the organic layer, (2) carrier mobility in the organic layer, (3) An organic EL display which is adjusted by carrier density in the organic layer by doping or (4) space charge limited current (SCLC) to determine a peak of light emission efficiency with respect to a change in light emission luminance .
請求項1に記載の有機ELディスプレイであって、
予め設定された前記有機EL素子の最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における前記有機EL素子の発光効率が、当該有機EL素子の最大発光効率の80%以上となるように設定されたことを特徴とする有機ELディスプレイ。
The organic EL display according to claim 1,
The light emission efficiency of the organic EL element in a preset luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum light emission brightness of the organic EL element is set to be 80% or more of the maximum light emission efficiency of the organic EL element. Organic EL display characterized by being made.
請求項1または請求項2に記載の有機ELディスプレイであって、
前記複数の有機EL素子が、第1の色の光を発する第1の有機EL素子と、前記第1の色とは異なる第2の色の光を発する第2の有機EL素子と、前記第1及び第2の色とは異なる第3の色の光を発する第3の有機EL素子とを含み、
前記第1から第3の有機EL素子のうちの1以上の有機EL素子について、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるように設定されたことを特徴とする有機ELディスプレイ。
The organic EL display according to claim 1 or 2, wherein
A plurality of organic EL elements that emit light of a first color; a second organic EL element that emits light of a second color different from the first color; A third organic EL element that emits light of a third color different from the first and second colors,
One or more organic EL elements among the first to third organic EL elements are configured such that the luminous efficiency is maximized within a preset luminance range of 1/3 to 1/2 of the maximum emission luminance. An organic EL display that is set.
請求項3に記載の有機ELディスプレイであって、
前記第1から第3の有機EL素子のうちの1以上の有機EL素子について、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上となるように設定されたことを特徴とする有機ELディスプレイ。
The organic EL display according to claim 3,
With respect to one or more organic EL elements among the first to third organic EL elements, the light emission efficiency in a luminance range of 1/3 to 1/2 of the preset maximum light emission luminance is 80% or more of the maximum light emission efficiency. An organic EL display that is set to be
請求項3または請求項4に記載の有機ELディスプレイであって、
前記第1から第3の有機EL素子すべてについて、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲内で、発光効率が最大となるようにそれぞれ設定されたことを特徴とする有機ELディスプレイ。
The organic EL display according to claim 3 or 4, wherein
All of the first to third organic EL elements are set so that the light emission efficiency is maximized within a luminance range of 1/3 to 1/2 of the preset maximum light emission luminance. Organic EL display.
請求項5に記載の有機ELディスプレイであって、
前記第1から第3の有機EL素子すべてについて、予め設定された最大発光輝度の1/3から1/2の輝度範囲における発光効率が最大発光効率の80%以上となるようにそれぞれ設定されたことを特徴とする有機ELディスプレイ。
The organic EL display according to claim 5,
All of the first to third organic EL elements were set such that the light emission efficiency in a luminance range of 1/3 to 1/2 of the preset maximum light emission luminance was 80% or more of the maximum light emission efficiency. An organic EL display characterized by that.
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