WO2012168978A1 - 有機発光パネルおよびその製造方法 - Google Patents

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WO2012168978A1
WO2012168978A1 PCT/JP2011/003279 JP2011003279W WO2012168978A1 WO 2012168978 A1 WO2012168978 A1 WO 2012168978A1 JP 2011003279 W JP2011003279 W JP 2011003279W WO 2012168978 A1 WO2012168978 A1 WO 2012168978A1
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organic light
electrode
light emitting
layer
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恵子 倉田
全健 金
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パナソニック株式会社
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    • H10K59/8051—Anodes
    • H10K59/80518—Reflective anodes, e.g. ITO combined with thick metallic layers

Definitions

  • the present invention relates to an organic light emitting panel using an electroluminescent phenomenon of an organic material and a method for manufacturing the same, and more particularly to an optical design technique.
  • an organic light emitting panel uses an electroluminescent phenomenon of an organic material.
  • an organic light emitting panel protects a substrate, organic light emitting elements of each color of R (red), G (green), and B (blue) arranged on the substrate, and the organic light emitting elements from moisture and the like.
  • a sealing layer for sealing the organic light emitting element.
  • Each color organic light-emitting element is provided corresponding to each color between the first electrode, the second electrode that is opposed to the first electrode and has optical transparency, and the first electrode and the second electrode.
  • An organic light emitting layer is provided corresponding to each color between the first electrode, the second electrode that is opposed to the first electrode and has optical transparency, and the first electrode and the second electrode.
  • Patent Documents 1 and 2 propose an optical design that considers not only an organic light emitting element but also a sealing layer for sealing the organic light emitting element.
  • Patent Document 1 discloses an organic light emitting device including a substrate, a first electrode containing Al or Cr, an organic light emitting layer, a second electrode made of ITO, and a sealing layer made of silicon nitride. It is described that the optical distance between the first electrode and the outer surface of the sealing layer is an odd multiple of 1 ⁇ 4 of the emission peak wavelength of the organic light emitting layer, thereby improving the light extraction efficiency of the organic light emitting device. Yes.
  • Patent Document 2 discloses a substrate, a first electrode containing an Ag alloy, an organic light emitting layer, a translucent second electrode made of MgAg alloy, a sealing layer made of silicon nitride, and a resin layer. By adjusting the manufacturing conditions of the sealing layer, the refractive index of the sealing layer is brought close to the refractive index of the resin layer, thereby reducing variations in the brightness of the organic light emitting element due to manufacturing errors. It is described.
  • the inventors are examining the adoption of a structure in which a second sealing layer is laminated on the first sealing layer in order to further improve the sealing performance of the organic light emitting device.
  • a second sealing layer is laminated on the first sealing layer in order to further improve the sealing performance of the organic light emitting device.
  • an interface where light can be reflected exists between the first sealing layer and the second sealing layer, it is necessary to make an optical design separately.
  • the present invention adopts a structure in which a second sealing layer is laminated on a first sealing layer, and improves the light extraction efficiency of the organic light emitting element, while also improving the light extraction efficiency of the organic light emitting element due to manufacturing errors.
  • An object of the present invention is to provide an organic light emitting panel capable of reducing variations in luminance.
  • the thickness of is 100 nm or more and 150 nm or less.
  • the refractive index difference between the second electrode and the first sealing layer, the refractive index difference between the first sealing layer and the second sealing layer, and the thickness of the first sealing layer are the specific By satisfying the conditions, it is possible to improve the light extraction efficiency of the organic light emitting element and reduce the variation in the luminance of the organic light emitting element due to the manufacturing error. This will be described in detail in the section of the detailed description.
  • Sectional drawing which shows typically the pixel structure of the organic light emission panel which concerns on embodiment of this invention
  • (A) is a figure which illustrates the resonator structure which exists in the inside of a blue organic light emitting element
  • (b) is a figure which illustrates the resonator structure outside an organic light emitting element.
  • (A) is a graph which shows the change of the light extraction efficiency when changing the thickness of a 1st sealing layer
  • the sealing layer that seals the organic light emitting element is formed by depositing silicon nitride (SiNx) on the organic light emitting element by using a deposition method such as a CVD (Chemical Vapor Deposition) method. Since silicon nitride has a dense crystal structure, it has a high barrier property against moisture and oxygen and is suitable as a material for the sealing layer. In particular, when formed on the organic light emitting device without any gap, high sealing performance is exhibited.
  • the sealing layer in the manufacturing process of the organic light emitting panel, unnecessary particles may adhere on the organic light emitting element.
  • a gap may be generated between a portion deposited on the particles of the sealing layer and a portion deposited on the organic light emitting element.
  • This gap becomes an intrusion path for moisture and oxygen, and causes the life of the organic light emitting device to deteriorate. Therefore, in order to fill this gap, it has been studied to deposit aluminum oxide on the sealing layer using a deposition method such as an ALD (Atomic Layer Deposition) method.
  • ALD Atomic Layer Deposition
  • Patent Document 1 the sealing layer made of silicon nitride has a single-layer structure, and nothing is laminated on the sealing layer. Therefore, the technique of Patent Document 1 cannot be applied as it is to a multilayer structure in which the second sealing layer is laminated on the first sealing layer.
  • Patent Document 2 if a resin layer is laminated on a sealing layer made of silicon nitride, and this resin layer is interpreted as the second sealing layer, it can be said that a multilayer structure is adopted.
  • Patent Document 2 discloses a technique for suppressing the light interference effect in the sealing layer as much as possible, as is clear from the description of “making the refractive index of the sealing layer close to the refractive index of the resin layer”. This is based on the idea opposite to the technology that positively utilizes the light interference effect in the sealing layer.
  • the inventors further advanced the simulation in order to positively use the light interference effect in the first sealing layer.
  • the refraction between the second electrode and the first sealing layer of the organic light-emitting element was performed. If the rate difference, the refractive index difference between the first sealing layer and the second sealing layer, and the thickness of the first sealing layer satisfy specific conditions, the light extraction efficiency of the organic light-emitting element is improved.
  • variations in luminance of the organic light emitting device due to manufacturing errors can be reduced.
  • One aspect of the present invention has been obtained based on this new finding.
  • An organic light-emitting panel includes a first electrode provided corresponding to each of a plurality of colors including blue, and a second electrode provided opposite to the first electrode and having light transmittance. And an organic light emitting layer provided corresponding to each color between the first electrode and the second electrode, and in contact with the opposite side of the organic light emitting layer in the second electrode.
  • the difference in refractive index between the first sealing layer and the second sealing layer may be smaller than the difference in refractive index between the first sealing layer and the second electrode.
  • the second electrode has a refractive index of 2.0 or more and 2.4 or less, the refractive index of the first sealing layer is 1.7 or more and 2.1 or less, and the second sealing layer
  • the refractive index may be 1.5 or more and 1.9 or less.
  • a color filter provided corresponding to each color may be provided on the opposite side of the second sealing layer to the first sealing layer.
  • a method for manufacturing an organic light-emitting panel including a first step of providing a first electrode corresponding to each of a plurality of colors including blue, and an organic corresponding to each color above the first electrode.
  • Refraction of the first sealing layer and the second electrode including a fourth step of providing one sealing layer and a fifth step of providing a second sealing layer in contact with the first sealing layer.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing a pixel structure of an organic light emitting panel according to an embodiment of the present invention.
  • the organic light emitting panel includes a substrate 1, a reflective electrode 2, a transparent conductive layer 3, a hole injection layer 4, a hole transport layer 5, organic light emitting layers 6b, 6g, 6r, an electron transport layer 7, a transparent electrode 8, and a first seal.
  • a stop layer 9, a second sealing layer 10, a resin sealing layer 11, color filters 12 b, 12 g and 12 r, a substrate 13 and a bank 14 are provided.
  • the laminated structure from the reflective electrode 2 to the transparent electrode 8 is an organic light emitting element.
  • the substrate 1, the electron transport layer 7, the transparent electrode 8, the first sealing layer 9, and the second sealing layer 10 are used.
  • the resin sealing layer 11 and the substrate 13 are common, and the other layers are separated by a bank 14.
  • FIG. 2A illustrates a resonator structure existing inside a blue organic light emitting device.
  • a part of the light emitted from the organic light emitting layer 6 b does not travel to the reflective electrode 2 side but travels to the transparent electrode 8 side and is emitted to the outside of the organic light emitting element through the transparent electrode 8.
  • the first light path C1 and the remaining part of the light emitted from the organic light emitting layer 6b travel to the reflective electrode 2 side and are reflected by the reflective electrode 2, and then are organically transmitted through the organic light emitting layer 6b and the transparent electrode 8.
  • a second optical path C2 emitted to the outside of the light emitting element is formed.
  • FIG. 2B illustrates a resonator structure existing outside the blue organic light emitting element.
  • the first sealing layer 9 includes a third optical path C3 through which a part of the light emitted from the organic light emitting element passes without reflection, and a remaining part of the light emitted from the organic light emitting element between the transparent electrode 8 and the first
  • a fourth optical path C4 that passes through multiple reflections at the interface with the first sealing layer 9 and the interface between the first sealing layer 9 and the second sealing layer 10 is formed.
  • the refractive index difference between the transparent electrode 8 and the first sealing layer 9, the refractive index difference between the first sealing layer 9 and the second sealing layer 10, and the thickness of the first sealing layer 9 are appropriately set.
  • an interference effect between the light passing through the third optical path and the light passing through the fourth optical path can be obtained, and the variation in luminance of the organic light emitting element due to the manufacturing error is reduced while improving the light extraction efficiency. be able to.
  • the refractive index of the transparent electrode 8 is na
  • the refractive index of the first sealing layer 9 is nb
  • the refractive index of the second sealing layer 10 is nc
  • the refractive index difference between the transparent electrode 8 and the first sealing layer 9 is ⁇ nab. If the refractive index difference between the first sealing layer 9 and the second sealing layer 10 is ⁇ nbc and the thickness of the first sealing layer 9 is db, the following conditions a to f are satisfied in the present embodiment.
  • the refractive index of a substance has wavelength dependence. In this specification, the refractive index when the wavelength of light is 600 nm will be described.
  • the material of the transparent electrode 8 is ITO (Indium Tin Oxide)
  • the material of the first sealing layer 9 is silicon nitride
  • the material of the second sealing layer 10 is aluminum oxide
  • the transparent electrode 8 and the first sealing The refractive indexes of the layer 9 and the second sealing layer 10 were temporarily set as follows. Note that these refractive indexes can be appropriately adjusted by adjusting film forming conditions.
  • the refractive index difference ⁇ nab between the transparent electrode 8 and the first sealing layer 9 and the refractive index difference ⁇ nbc between the first sealing layer 9 and the second sealing layer 10 are as follows.
  • FIG. 3A is a graph showing a change in light extraction efficiency when the thickness of the first sealing layer 9 is changed from 0 nm to 500 nm under the above conditions. Focusing on the G color, it can be seen that the light extraction efficiency changes periodically according to the change in the thickness of the first sealing layer 9. In FIG. 3A, it is difficult to understand due to the range of the vertical axis, but the light extraction efficiency of the R color and the B color is also periodically changed according to the change in the thickness of the first sealing layer 9. Has changed. These suggest that light interference occurs in the first sealing layer 9 as shown in FIG.
  • the present invention actively utilizes the light interference effect in the first sealing layer 9 to improve the light extraction efficiency and reduce the variation in the luminance of the organic light emitting element due to the manufacturing error. With the goal. Therefore, in this simulation, it is evaluated whether or not the variation in the light extraction efficiency related to the luminance variation is within an allowable range (Evaluation 1), and further, whether or not the light extraction efficiency is improved over the current design. (Evaluation 2) And if both evaluation 1 and evaluation 2 are affirmative, it will evaluate that it is an Example which achieves the objective of the present invention (final evaluation).
  • the film thickness of the first sealing layer 9 varies based on manufacturing errors.
  • the variation width of the film thickness is effective at a ratio to the set film thickness, such as “ ⁇ 10% of the set film thickness”. For this reason, the thicker the set film thickness, the larger the variation in film thickness.
  • FIG. 3B is a graph in which a range of film thickness variation based on manufacturing errors is drawn in the graph of FIG. a1, a2, a3, and a4 indicate the range of film thickness variation ( ⁇ 10%) when the set film thickness of the first sealing layer 9 is 50 nm, 100 nm, 150 nm, and 200 nm, respectively.
  • the set film thickness is 100 nm
  • the range of film thickness variation is 90 nm to 110 nm. That is, the width of the film thickness variation is 20 nm.
  • the set film thickness is 150 nm
  • the range of film thickness variation is 135 nm to 165 nm. That is, the width of film thickness variation is 30 nm.
  • the change width of the light extraction efficiency within the range of the film thickness variation may increase.
  • the variation width of the light extraction efficiency is increased within the range of film thickness variation, the luminance variation of the organic light emitting element increases. Therefore, in order to suppress the variation in the luminance of the organic light emitting device, it is preferable to reduce the variation range of the light extraction efficiency within the range of the film thickness variation as much as possible. Specifically, it is preferable that the variation width of the light extraction efficiency when the film thickness variation is ⁇ 10% is 15% or less.
  • the first sealing layer 9 is designed to have a common thickness for each color of R, G, and B in order to reduce the number of steps in the manufacturing process.
  • the change in the light extraction efficiency of each color of R, G, B when the thickness of the first sealing layer 9 is common to each color of R, G, B and the variation in film thickness is ⁇ 10%. If all the widths are 15% or less, it is determined that they are within the allowable range, and if any one of R, G, and B exceeds 15%, it is determined that they are out of the allowable range.
  • FIG. 4 is a graph showing a change in light extraction efficiency with respect to film thickness variation.
  • the width of the film thickness variation is ⁇ 10% of the set film thickness
  • the light extraction efficiency at the set film thickness that is, the film thickness variation is 0%
  • W indicates white which is the sum of R, G and B colors.
  • the minimum value of the light extraction efficiency within the range of the film thickness variation is 0.95, and the maximum value is 1.06. That is, the change width of the light extraction efficiency is 0.11. Similarly, the change width of the G light extraction efficiency is 0.04 (4%), and the change width of the B light extraction efficiency is 0.10 (10%).
  • the change width of the light extraction efficiency of the R color is 0.08 (8%)
  • the change width of the light extraction efficiency of the G color is 0.08 (8%)
  • the B color The change width of the light extraction efficiency is 0.09 (%).
  • the change width of the R light extraction efficiency is 0.13 (13%)
  • the change width of the G light extraction efficiency is 0.17 (17%)
  • the B color is 0.06 (6%).
  • the change width of the light extraction efficiency of R color is 0.23 (23%) (not within the range of the vertical axis in FIG. 4), and the change width of the light extraction efficiency of G color. Is 0.05 (5%), and the change width of the light extraction efficiency of the B color is 0.04 (4%).
  • the change width of the light extraction efficiency of each color of R, G, and B is 15% or less, and the efficiency change with respect to the film thickness variation is within an allowable range.
  • the change width of the light extraction efficiency of any of the R, G, and B colors exceeds 15%, which is outside the allowable range (sample in FIG. 5).
  • FIG. 5 shows the simulation result of each sample.
  • the alphabets a to e of the sample names represent the difference in the refractive index difference ⁇ nab between the transparent electrode 8 and the first sealing layer 9 and the refractive index difference ⁇ nbc between the first sealing layer 9 and the second sealing layer 10. .
  • the sample whose alphabet is “a” is a sample whose ⁇ nab is 0.23 and ⁇ nbc is 0.25.
  • the sample of alphabet “b” is a sample in which ⁇ nab is 0.10 and ⁇ nbc is 0.07, and the refractive index difference is smaller than that of the sample of “a”.
  • the sample of the alphabet “c” is a sample in which ⁇ nab is 0.05 and ⁇ nbc is 0.03, and the refractive index difference is smaller than the sample of “b”.
  • the sample of the alphabet “d” is a sample having ⁇ nab of 0.70 and ⁇ nbc of 0.54, and the refractive index difference is larger than that of the sample of “a”.
  • the sample of alphabet “e” is a sample with ⁇ nab of 0.75 and ⁇ nbc of 0.57, and the refractive index difference is larger than that of the sample of “d”.
  • branch numbers 1 to 5 of the sample names represent the difference in thickness of the first sealing layer 9.
  • the sample whose branch number is “1” is a sample in which the thickness db of the first sealing layer 9 is 50 nm.
  • the sample whose branch number is “2” is a sample in which the thickness db of the first sealing layer 9 is 100 nm.
  • the sample whose branch number is “3” is a sample in which the thickness db of the first sealing layer 9 is 150 nm.
  • the sample whose branch number is “4” is a sample in which the thickness db of the first sealing layer 9 is 200 nm.
  • the sample whose branch number is “5” is a sample in which the thickness db of the first sealing layer 9 is 620 nm.
  • samples a-2, a-3, b-2, b-3, d-2, and d-3 are positive in both evaluations 1 and 2. According to these, when the following condition is satisfied, it is possible to improve the light extraction efficiency and reduce the luminance variation of the organic light emitting element due to the manufacturing error.
  • the order of the maximum value appearing at this time is referred to as the first order (1st), the second order (2nd), and the third order (3rd) in order from the smallest thickness.
  • a primary resonator structure may be adopted, or a secondary resonator structure may be adopted.
  • the light extraction efficiency changes with the change in the film thickness between the reflective electrode 2 and the organic light emitting layers 6b, 6g, and 6r with respect to the resonator structure inside the organic light emitting element.
  • the chromaticity also changes, and that the chromaticity is not necessarily close to the target chromaticity when the light extraction efficiency shows a maximum value.
  • the chromaticity is far from the target chromaticity, it is necessary to correct the chromaticity by the color filter accordingly. Then, even if the light extraction efficiency shows the maximum value before the chromaticity correction, the light extraction efficiency may not show the maximum value after the chromaticity correction. Conversely, even if the light extraction efficiency does not show the maximum value before the chromaticity correction, the light extraction efficiency may show the maximum value after the chromaticity correction. In such a case, an intermediate film thickness between the primary maximum value and the secondary maximum value may be adopted as the film thickness between the reflective electrode 2 and the organic light emitting layers 6b, 6g, 6r. If the order at this time is referred to as 1.5th order for convenience, the 1.5th order resonator structure may be adopted as the resonator structure inside the organic light emitting device.
  • a plurality of resonator structures are candidates for being adopted as the resonator structure inside the organic light emitting device.
  • the optical design of the resonator structure outside the organic light emitting element of interest in the present embodiment is affected by the difference in the resonator structure inside the organic light emitting element.
  • FIG. 6 is a graph showing a change in light extraction efficiency when the thickness of the first sealing layer is changed from 0 nm to 1000 nm in the R-color organic light emitting device.
  • 1st indicates a case where a primary resonator structure is employed as the resonator structure inside the organic light emitting element
  • 2nd indicates a case where a secondary resonator structure is employed.
  • the position of the maximum value of the light extraction efficiency is the same regardless of which of the primary and secondary resonator structures is adopted. Therefore, even if the resonator structure inside the organic light emitting element is different, the optical design of the resonator structure outside the organic light emitting element is not affected.
  • FIG. 7A is a graph showing a change in light extraction efficiency when the thickness of the first sealing layer is changed from 0 nm to 1000 nm in the B-color organic light emitting device
  • FIG. These are the graphs which expanded a part of range of Drawing 7 (a).
  • 1.5 indicates a case where a 1.5th order resonator structure is employed as the resonator structure inside the organic light emitting device.
  • Reference numerals 1st and 2nd denote cases where primary and secondary resonator structures are employed, respectively. According to this, the position of the maximum value of the light extraction efficiency is the same regardless of which of the primary, secondary, and 1.5th order resonator structures is employed. Therefore, even if the resonator structure inside the organic light emitting element is different, the optical design of the resonator structure outside the organic light emitting element is not affected.
  • the substrate 1 is, for example, a TFT (Thin Film Transistor) substrate.
  • Examples of the material of the substrate 1 include glass plates and quartz plates such as soda glass, non-fluorescent glass, phosphate glass, and borate glass, and acrylic resins, styrene resins, polycarbonate resins, epoxy resins, polyethylene, Examples thereof include plastic plates or plastic films such as polyester and silicone resin, and metal plates or foils such as alumina.
  • the bank 14 may be formed of an insulating material, and preferably has organic solvent resistance. Further, since the bank 14 may be subjected to an etching process, a baking process, or the like, it is preferable that the bank 14 be formed of a material having high resistance to those processes.
  • the material of the bank 14 may be an organic material such as resin or an inorganic material such as glass.
  • an acrylic resin, a polyimide resin, a novolac-type phenol resin, or the like can be used.
  • As the inorganic material silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), or the like can be used. it can.
  • the reflective electrode 2 is electrically connected to the TFT disposed on the substrate 1, functions as a positive electrode of the organic light emitting element, and emits light emitted from the organic light emitting layers 6b, 6g, and 6r toward the reflective electrode 2.
  • the reflective function may be exhibited by the constituent material of the reflective electrode 2 or may be exhibited by applying a reflective coating to the surface portion of the reflective electrode 2.
  • the reflective electrode 2 is, for example, Ag (silver), APC (silver, palladium, copper alloy), ARA (silver, rubidium, gold alloy), MoCr (molybdenum and chromium alloy), NiCr (nickel and chromium alloy). ) Etc.
  • the transparent conductive layer 3 functions as a protective layer that prevents the reflective electrode 2 from being naturally oxidized during the manufacturing process.
  • the material of the transparent conductive layer 3 may be formed of a conductive material having sufficient translucency with respect to light generated in the organic light emitting layers 6b, 6g, and 6r.
  • ITO or IZO is preferable. This is because good conductivity can be obtained even if the film is formed at room temperature.
  • the hole injection layer 4 has a function of injecting holes into the organic light emitting layers 6b, 6g, 6r.
  • an oxide of a transition metal such as tungsten oxide (WOx), molybdenum oxide (MoOx), or molybdenum tungsten oxide (MoxWyOz) is used.
  • tungsten oxide WOx
  • MoOx molybdenum oxide
  • MoxWyOz molybdenum tungsten oxide
  • metal compounds such as nitrides of transition metals can also be applied.
  • ⁇ Hole transport layer Examples of the material for the hole transport layer 5 include triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, and the like described in JP-A-5-163488.
  • Particularly preferred are a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound.
  • Organic light emitting layer ⁇ Organic light emitting layer>
  • the materials of the organic light emitting layers 6b, 6g, 6r are, for example, oxinoid compounds, perylene compounds, coumarin compounds, azacoumarin compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, perinone compounds, pyrrolopyrrole compounds described in JP-A-5-163488.
  • the material of the electron transport layer 7 is, for example, a nitro-substituted fluorenone derivative, a thiopyrandioxide derivative, a diphequinone derivative, a perylenetetracarboxyl derivative, an anthraquinodimethane derivative, a fluorenylidenemethane derivative, anthrone, disclosed in JP-A-5-163488.
  • the material constituting the electron transport layer may be doped with an alkali metal such as Na, Ba, or Ca or an alkaline earth metal.
  • the transparent electrode 8 functions as a negative electrode of the organic light emitting element.
  • the material of the transparent electrode 8 may be formed of a conductive material having sufficient translucency with respect to the light generated in the organic light emitting layers 6b, 6g, 6r.
  • ITO or IZO is preferable.
  • the first sealing layer 9 has a function of preventing moisture and oxygen from entering the organic light emitting device.
  • a material of the first sealing layer 9 for example, silicon nitride (SiNx) or silicon oxynitride (SiOxNy) is preferable. Since silicon nitride and silicon oxynitride have a dense crystal structure, they have a high barrier property against moisture and oxygen and are suitable as a material for a sealing layer.
  • the second sealing layer 10 has a function of further improving the sealing performance by filling the gap generated in the first sealing layer 9.
  • a material of the second sealing layer 10 for example, aluminum oxide (AlOx) is preferable.
  • AlOx aluminum oxide
  • any material that can be formed by the ALD method is applicable.
  • the resin sealing layer 11 is formed by bonding a back panel composed of each layer from the substrate 1 to the second sealing layer 10 and a front panel composed of the substrate 13 and the color filters 12b, 12g, and 12r, and each layer includes moisture and oxygen. It has a function to prevent exposure.
  • the material of the resin sealing layer 11 is, for example, a resin adhesive.
  • FIG. 8 is a functional block diagram of the organic display device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating the appearance of the organic display device according to the embodiment of the invention.
  • the organic display device 15 includes an organic display panel 16 and a drive control unit 17 electrically connected thereto.
  • the organic display panel 16 has the pixel structure shown in FIG.
  • the drive control unit 17 includes drive circuits 18 to 21 that apply a voltage between the reflective electrode 2 and the transparent electrode 8 of each organic light emitting element, and a control circuit 22 that controls the operation of the drive circuits 18 to 21.
  • FIG. 11 and FIG. 12 are views for explaining a method of manufacturing an organic light emitting panel according to an embodiment of the present invention.
  • the reflective electrode 2 is formed on the substrate 1 by vapor deposition or sputtering (FIG. 10A).
  • the transparent conductive layer 3 is formed on the reflective electrode 2 by vapor deposition or sputtering (FIG. 10B).
  • a hole injection layer 4 is formed on the transparent conductive layer 3 by, for example, a vapor deposition method or a sputtering method, a bank 14 is formed, and further, a printing such as an inkjet method is performed on the hole injection layer 4.
  • the hole transport layer 5 is formed by the method (FIG. 10C).
  • the organic light emitting layers 6b, 6g, 6r are formed on the hole transport layer 5 by a printing method such as an ink jet method (FIG. 10D).
  • the electron transport layer 7 is formed on the organic light emitting layers 6b, 6g, and 6r by vapor deposition or sputtering (FIG. 11A).
  • the transparent electrode 8 is formed on the electron transport layer 7 by vapor deposition or sputtering (FIG. 11B).
  • the film thickness of the transparent electrode 8 is common to the R, G, and B colors, and is, for example, 90 nm to 110 nm.
  • the first sealing layer 9 is formed on the transparent electrode 8 by vapor deposition, sputtering, or CVD (FIG. 11C).
  • the film thickness of the first sealing layer 9 is common to the R, G, and B colors, and is 100 nm or more and 150 nm or less.
  • the second sealing layer 10 is formed on the first sealing layer 9 by the ALD method (FIG. 12A).
  • the film thickness of the second sealing layer 10 is common to the R, G, and B colors.
  • the substrate 13 on which the color filters 12b, 12g, and 12r are formed on the second sealing layer 10 is bonded using the resin sealing layer 11 (FIG. 12B).
  • the film thickness of the resin sealing layer 11 is, for example, not less than 900 nm and not more than 1100 nm.
  • the refractive indexes na, nb, and nc of the transparent electrode 8, the first sealing layer 9, and the second sealing layer 10 satisfy the following conditions, respectively.
  • the transparent conductive layer, the hole injection layer, and the hole transport layer exist between the reflective electrode and the organic light emitting layer, but the present invention is not limited to this. Any of these may not be present, and other layers may be included.
  • the electron transport layer is present between the organic light emitting layer and the transparent electrode, but the present invention is not limited to this.
  • an electron injection layer may be included.
  • the present invention can be used for an organic EL display or the like.

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Abstract

　青色を含む複数色の各色に対応して設けられた第１電極と、第１電極に対向して設けられ、光透過性を有する第２電極と、第１電極と第２電極との間に、各色に対応して設けられた有機発光層と、第２電極における有機発光層の反対側に接触して設けられ、全色に共通した厚みを有する第１封止層と、第１封止層における第２電極の反対側に接触して設けられた第２封止層と、を備え、第１封止層と第２電極との屈折率の差は、０．１以上０．７以下であり、第１封止層と第２封止層との屈折率の差は、０．０７以上０．５４以下であり、第１封止層の厚みは、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である、有機発光パネル。

Description

有機発光パネルおよびその製造方法
　本発明は、有機材料の電界発光現象を利用した有機発光パネルおよびその製造方法に関し、特に、光学設計の技術に関する。
　近年、デジタルテレビ等の表示装置に用いられる表示パネルとして、有機材料の電界発光現象を利用した有機発光パネルの採用が提案されている。有機発光パネルは、一般的に、基板と、基板上に配列されたＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色の有機発光素子と、有機発光素子を湿気等から保護するために有機発光素子を封止する封止層とを備える。各色の有機発光素子は、第１電極と、第１電極に対向して設けられ光透過性を有する第２電極と、第１電極と第２電極との間に各色に対応して設けられた有機発光層とを備える。
　従来から、有機発光パネルの分野では、光学設計の工夫により有機発光素子の光取り出し効率（入力電力に対する出力輝度の割合）を向上させる技術が知られている。特に、特許文献１、２には、有機発光素子だけでなく、それを封止する封止層まで考慮した光学設計が提案されている。
　例えば、特許文献１には、基板と、ＡｌまたはＣｒを含む第１電極と、有機発光層と、ＩＴＯからなる第２電極と、窒化シリコンからなる封止層とを備えた有機発光素子において、第１電極と封止層の外面との光学距離を有機発光層の発光ピーク波長の１／４の奇数倍とすること、これにより有機発光素子の光取出し効率が向上すること、が記載されている。
　また、特許文献２には、基板と、Ａｇ合金を含む第１電極と、有機発光層と、ＭｇＡｇ合金からなる半透明の第２電極と、窒化シリコンからなる封止層と、樹脂層とを備えた有機発光素子において、封止層の製造条件を調整することで封止層の屈折率を樹脂層の屈折率に近づけること、これにより製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきが低減すること、が記載されている。
特開２００６－２３６９１６号公報 特開２００９－２１１８７７号公報
　ところで、発明者らは、有機発光素子の封止性をより一層高めるため、第１の封止層上に第２の封止層が積層された構造の採用を検討している。この場合、第１の封止層と第２の封止層との間で光が反射しうる界面が存在することになるので、別途、光学設計をする必要がある。
　本発明は、第１の封止層上に第２の封止層が積層された構造を採用した上で、有機発光素子の光取出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減することができる有機発光パネルを提供することを目的とする。
　青色を含む複数色の各色に対応して設けられた第１電極と、前記第１電極に対向して設けられ、光透過性を有する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に、各色に対応して設けられた有機発光層と、前記第２電極における前記有機発光層の反対側に接触して設けられ、全色に共通した厚みを有する第１封止層と、前記第１封止層における前記第２電極の反対側に接触して設けられた第２封止層と、を備え、前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差は、０．１以上０．７以下であり、前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、０．０７以上０．５４以下であり、前記第１封止層の厚みは、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
　第２電極と第１の封止層との屈折率差、第１の封止層と第２の封止層との屈折率差、および、第１の封止層の厚みが上記の特定の条件を満たしていることにより、有機発光素子の光取り出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減することができる。これについては、発明を実施するための形態の欄で詳細に説明する。
本発明の実施形態に係る有機発光パネルの画素構造を模式的に示す断面図 （ａ）は青色の有機発光素子の内部に存在する共振器構造を例示する図であり、（ｂ）は有機発光素子の外部の共振器構造を例示する図 （ａ）は第１封止層の厚みを変化させたときの光取り出し効率の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）に製造誤差に基づく膜厚ばらつきの範囲を描き入れたグラフ 膜厚ばらつきに対する光取り出し効率の変化を示すグラフ 各サンプルのシミュレーション結果を示す図 Ｒ色の有機発光素子において、第１封止層の厚みを変化させたときの光取り出し効率の変化を示すグラフ （ａ）は、Ｂ色の有機発光素子において、第１封止層の厚みを変化させたときの光取り出し効率の変化を示すグラフであり、（ｂ）は、（ａ）の一部の範囲を拡大したグラフ 本発明の実施形態に係る有機表示装置の機能ブロックを示す図 本発明の実施形態に係る有機表示装置の外観を例示する図 本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図 本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図 本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図
　＜本発明に係る一形態を得るに至った経緯＞
　有機発光素子を封止する封止層は、有機発光素子上に、例えば、ＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法等の堆積法を用いて窒化シリコン（ＳｉＮｘ）を堆積させることにより形成される。窒化シリコンは結晶構造が緻密なので水分や酸素の遮断性が高く、封止層の材料として適している。特に、隙間なく有機発光素子上に形成された場合には高い封止性を発揮する。
　一方、有機発光パネルの製造過程では、有機発光素子上に不要なパーティクルが付着する場合がある。この状態で封止層を形成すると、封止層のパーティクル上に堆積した部分と有機発光素子上に堆積した部分との間に隙間が生じることがある。この隙間が水分や酸素の侵入経路となり、有機発光素子の寿命劣化を引き起こす原因となる。そこで、この隙間を埋めるために、封止層上に、例えば、ＡＬＤ（Atomic Layer Deposition）法等の堆積法を用いて酸化アルミニウムを堆積させることが検討されている。このように窒化シリコンからなる第１の封止層上に酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）からなる第２の封止層を堆積した多層構造にすることで、有機発光素子の封止性をより一層高めることができる。
　ところで、第１の封止層上に第２の封止層が積層された多層構造を採用した場合、第１の封止層と第２の封止層との間で光が反射しうる界面が存在することになる。そのため、別途、光学設計をする必要がある。発明者らは、上記多層構造の採用を前提としてシミュレーションを実施したところ、第１の封止層での光の干渉効果を積極的に利用できる可能性を見出した。
　なお、特許文献１では、窒化シリコンからなる封止層は単層構造であり、かつ、この封止層上には何も積層されていない。そのため、第１の封止層上に第２の封止層が積層された多層構造に対して特許文献１の技術をそのまま適用することはできない。
　一方、特許文献２では、窒化シリコンからなる封止層上に樹脂層が積層されており、この樹脂層が第２の封止層であると解釈すれば多層構造が採用されていると言える。しかしながら、特許文献２は、「封止層の屈折率を樹脂層の屈折率に近づける」という記載から明らかなように、封止層での光の干渉効果をできる限り抑制する技術を開示するものであり、封止層での光の干渉効果を積極的に利用する技術とは逆の発想に基づくものである。
　発明者らは、第１の封止層での光の干渉効果を積極的に利用するために、さらにシミュレーションを進めたところ、有機発光素子の第２電極と第１の封止層との屈折率差、第１の封止層と第２の封止層の屈折率差、および、第１の封止層の厚みが特定の条件を満たせば、有機発光素子の光取り出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減できることが判明した。本発明に係る一態様は、この新たな知見に基づいて得られたものである。
　＜発明の一態様の概要＞
　本発明の一態様である有機発光パネルは、青色を含む複数色の各色に対応して設けられた第１電極と、前記第１電極に対向して設けられ、光透過性を有する第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に、各色に対応して設けられた有機発光層と、前記第２電極における前記有機発光層の反対側に接触して設けられ、全色に共通した厚みを有する第１封止層と、前記第１封止層における前記第２電極の反対側に接触して設けられた第２封止層と、を備え、前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差は、０．１以上０．７以下であり、前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、０．０７以上０．５４以下であり、前記第１封止層の厚みは、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
　また、前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差よりも小さいこととしてもよい。
　また、前記第２電極の屈折率は、２．０以上２．４以下であり、前記第１封止層の屈折率は、１．７以上２．１以下であり、前記第２封止層の屈折率は、１．５以上１．９以下であることとしてもよい。
　また、さらに、前記第２封止層における前記第１封止層の反対側に、各色に対応して設けられたカラーフィルタを備えることとしてもよい。
　本発明の一態様である有機発光パネルの製造方法は、青色を含む複数色の各色に対応して第１電極を設ける第１工程と、前記第１電極の上方に、各色に対応させて有機発光層を設ける第２工程と、前記有機発光層の上方に、光透過性を有する第２電極を設ける第３工程と、前記第２電極上に接触し、全色に共通した厚みを有する第１封止層を設ける第４工程と、前記第１封止層上に接触する第２封止層を設ける第５工程と、を含み、前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差は、０．１以上０．７以下であり、前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、０．０７以上０．５４以下であり、前記第１封止層の厚みは、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である。
＜実施形態＞
　以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
［有機発光パネルの画素構造］
　図１は、本発明の実施形態に係る有機発光パネルの画素構造を模式的に示す断面図である。
　有機発光パネルは、基板１、反射電極２、透明導電層３、正孔注入層４、正孔輸送層５、有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒ、電子輸送層７、透明電極８、第１封止層９、第２封止層１０、樹脂封止層１１、カラーフィルタ１２ｂ、１２ｇ、１２ｒ、基板１３およびバンク１４を備える。反射電極２から透明電極８までの積層構造が有機発光素子である。この例では、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の有機発光素子において、基板１、電子輸送層７、透明電極８、第１封止層９、第２封止層１０、樹脂封止層１１および基板１３が共通であり、それ以外の層はバンク１４で区分されている。
　有機発光パネルでは、光の干渉効果を利用した共振器構造が実現されている。図２（ａ）に青色の有機発光素子の内部に存在する共振器構造を例示する。有機発光素子には、有機発光層６ｂから出射された光の一部が、反射電極２側に進行することなく、透明電極８側に進行し、透明電極８を通じて有機発光素子の外部に出射される第１光路Ｃ１と、有機発光層６ｂから出射された光の残りの一部が、反射電極２側に進行し、反射電極２により反射された後、有機発光層６ｂおよび透明電極８を通じて有機発光素子の外部に出射される第２光路Ｃ２とが形成される。透明導電層３、正孔注入層４および正孔輸送層５の合計の膜厚を適切に設定することにより、第１光路Ｃ１を通過する光と第２光路Ｃ２を通過する光との干渉効果を得ることができ、光取り出し効率を向上させることができる。
　また、図２（ｂ）に青色の有機発光素子の外部に存在する共振器構造を例示する。第１封止層９には、有機発光素子から出射された光の一部が反射することなく通過する第３光路Ｃ３と、有機発光素子から出射された残りの一部が透明電極８と第１封止層９との界面および第１封止層９と第２封止層１０との界面で多重反射して通過する第４光路Ｃ４とが形成される。透明電極８と第１封止層９との屈折率差、第１封止層９と第２封止層１０との屈折率差、および、第１封止層９の厚みを適切に設定することにより、第３光路を通過する光と第４光路を通過する光の干渉効果を得ることができ、光取り出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減することができる。
　透明電極８の屈折率をｎａ、第１封止層９の屈折率をｎｂ、第２封止層１０の屈折率をｎｃとし、透明電極８と第１封止層９の屈折率差をΔｎａｂ、第１封止層９と第２封止層１０の屈折率差をΔｎｂｃとし、第１封止層９の厚みをｄｂとすると、本実施形態では以下の条件ａ～ｆを満たす。なお、物質の屈折率は波長依存性がある。本明細書では、光の波長が６００ｎｍのときの屈折率で説明することとする。
　（ａ）　２．０≦ｎａ≦２．４
　（ｂ）　１．７≦ｎｂ≦２．１
　（ｃ）　１．５≦ｎｃ≦１．９
　（ｄ）　０．１≦Δｎａｂ≦０．７
　（ｅ）　０．０７≦Δｎｂｃ≦０．５４
　（ｆ）　１００ｎｍ≦ｄｂ≦１５０ｎｍ
［シミュレーション］
　以下、発明者らが実施したシミュレーションについて説明する。
　＜１＞　第１封止層での光の干渉効果
　本シミュレーションでは、各層の屈折率を、それぞれの構成材料を考慮して以下のように設定した。
　　反射電極２の屈折率　ｎ２＝０．１４
　　透明導電層３の屈折率　ｎ３＝２．１
　　正孔注入層４の屈折率　ｎ４＝２．０
　　正孔輸送層５の屈折率　ｎ５＝１．７
　　有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒの屈折率　ｎ６＝１．８
　　電子輸送層７の屈折率　ｎ７＝１．９
　　樹脂封止層１１の屈折率　ｎ１１＝１．５１
　　基板１３の屈折率　ｎ１３＝１．５１
　そして、透明電極８の材料をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、第１封止層９の材料を窒化シリコン、第２封止層１０の材料を酸化アルミニウムと想定し、透明電極８、第１封止層９、第２封止層１０の屈折率を、仮に、以下のように設定した。なお、これらの屈折率は、成膜条件を調整することなどにより適宜調整することが可能である。
　　透明電極８の屈折率　ｎａ＝２．０９
　　第１封止層９の屈折率　ｎｂ＝１．８６
　　第２封止層１０の屈折率　ｎｃ＝１．６１
　この場合、透明電極８と第１封止層９との屈折率差Δｎａｂ、および、第１封止層９と第２封止層１０との屈折率差Δｎｂｃは、以下のようになる。
　　Δｎａｂ＝０．２３
　　Δｎｂｃ＝０．２５
　図３（ａ）は、上記条件の下で第１封止層９の厚みを０ｎｍから５００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示すグラフである。Ｇ色に着目すると、光取り出し効率は、第１封止層９の厚みの変化に応じて周期的に変化していることが分かる。なお、図３（ａ）では縦軸のレンジの都合で分かりにくくなっているが、Ｒ色およびＢ色の光取り出し効率も同様に、第１封止層９の厚みの変化に応じて周期的に変化している。これらは、図２（ｂ）に示すような第１封止層９内での光の干渉が生じていることを示唆している。
　本発明は、第１封止層９内での光の干渉効果を積極的に利用することで、光取り出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減することを目的とする。そのため、本シミュレーションでは、輝度のばらつきに関係する光取出し効率のばらつきが許容範囲内か否かを評価し（評価１）、さらに、光取り出し効率が現行の設計よりも向上するか否かを評価する（評価２）。そして、評価１および評価２の両方が肯定的であれば、本発明の目的を達成する実施例であると評価する（最終評価）。
　＜２＞　光取り出し効率の変化幅（評価１）
　まず、評価１に関して、第１封止層９の膜厚のばらつきと光取り出し効率の変化の関係について説明する。
　第１封止層９の膜厚は、製造誤差に基づいてばらつくことが想定される。膜厚のばらつきの幅は、「設定膜厚の±１０％」のように、設定膜厚に対する比率で効くことになる。そのため、設定膜厚が厚いほど、膜厚のばらつきの幅が大きくなる。
　図３（ｂ）は、図３（ａ）のグラフに、製造誤差に基づく膜厚ばらつきの範囲を描き入れたグラフである。ａ１、ａ２、ａ３、ａ４は、それぞれ、第１封止層９の設定膜厚を５０ｎｍ、１００ｎｍ、１５０ｎｍ、２００ｎｍとした場合での膜厚ばらつきの範囲（±１０％）を示している。例えば、ａ２では、設定膜厚が１００ｎｍであり、膜厚ばらつきの範囲は９０ｎｍ～１１０ｎｍである。即ち、膜厚ばらつきの幅は２０ｎｍである。また、ａ３では、設定膜厚が１５０ｎｍであり、膜厚ばらつきの範囲は１３５ｎｍ～１６５ｎｍである。即ち、膜厚ばらつきの幅は３０ｎｍである。このように、第１封止層９の設定膜厚が厚いほど、膜厚ばらつきの幅が大きくなる。そうすると、膜厚ばらつきの範囲内での光取り出し効率の変化幅が大きくなる場合がある。
　膜厚ばらつきの範囲内で光取り出し効率の変化幅が大きくなると、有機発光素子の輝度のばらつきが大きくなる。したがって、有機発光素子の輝度のばらつきを抑えるには、膜厚ばらつきの範囲内での光取り出し効率の変化幅を出来るだけ小さくすることが好ましい。具体的には、膜厚ばらつきが±１０％の場合の光取り出し効率の変化幅が１５％以下であることが好ましい。
　また、通常、第１封止層９は、製造過程での工程数を削減するため、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で共通の厚みに設計される。
　これらの事情により、本シミュレーションでは、第１封止層９の厚みがＲ，Ｇ，Ｂ各色で共通とし、膜厚ばらつきが±１０％の場合におけるＲ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率の変化幅がいずれも１５％以下であれば許容範囲内であると判定し、Ｒ，Ｇ，Ｂのいずれか一つでも１５％を超えると許容範囲外であると判定することとする。
　図４は、膜厚ばらつきに対する光取り出し効率の変化を示すグラフである。ここでは、膜厚ばらつきの幅を設定膜厚の±１０％とし、設定膜厚（即ち、膜厚ばらつきが０％）のときの光取り出し効率を１に規格化している。また、図中Ｗは、Ｒ，Ｇ，Ｂ色を足し合わせた白色を示す。
　設定膜厚が１００ｎｍの場合、Ｒ色では、膜厚ばらつきの範囲内での光取り出し効率の最小値は０．９５であり、最大値は１．０６である。即ち、光取り出し効率の変化幅は０．１１である。同様に、Ｇ色の光取り出し効率の変化幅は０．０４（４％）であり、Ｂ色の光取り出し効率の変化幅は０．１０（１０％）である。
　設定膜厚が１５０ｎｍの場合、Ｒ色の光取り出し効率の変化幅は０．０８（８％）であり、Ｇ色の光取り出し効率の変化幅は０．０８（８％）であり、Ｂ色の光取り出し効率の変化幅は０．０９（％）である。
　設定膜厚が２００ｎｍの場合、Ｒ色の光取り出し効率の変化幅は０．１３（１３％）であり、Ｇ色の光取り出し効率の変化幅は０．１７（１７％）であり、Ｂ色の光取り出し効率の変化幅は０．０６（６％）である。
　設定膜厚が６２０ｎｍの場合、Ｒ色の光取り出し効率の変化幅は０．２３（２３％）であり（図４では縦軸のレンジに収まっていない）、Ｇ色の光取り出し効率の変化幅は０．０５（５％）であり、Ｂ色の光取り出し効率の変化幅は０．０４（４％）である。
　これによると、設定膜厚が１００ｎｍ、１５０ｎｍの場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率の変化幅がいずれも１５％以下なので、膜厚ばらつきに対する効率変化に関しては、許容範囲内となる（図５のサンプルａ－２、ａ－３の評価１の欄参照）。これに対し、設定膜厚が２００ｎｍ、６２０ｎｍの場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のいずれかの光取り出し効率の変化幅が１５％を超えているので、許容範囲外となる（図５のサンプルａ－４、ａ－５の評価１の欄参照）。
　＜３＞　光取り出し効率（評価２）
　次に、評価２について説明する。図３（ａ）で説明したように、第１封止層９内では光の干渉が生じている。この光の干渉を積極的に利用すれば、光取り出し効率を向上させることができる。特に、Ｂ色の光取り出し効率は、Ｇ色やＲ色の光取り出し効率に比べて低いため（図３（ａ）参照）、Ｂ色の光取り出し効率を向上させることが好ましい。現行の設計では、第１封止層９の膜厚が６２０ｎｍである。そのため、本シミュレーションでは、Ｂ色の光取り出し効率が現行の設計よりも向上できれば（現行の光取り出し効率に対して１００％以上）、許容範囲内であるとし、向上できなければ（現行の光取り出し効率に対して１００％未満）、許容範囲外とする。
　本シミュレーションでは、設計膜厚が１００ｎｍの場合は１３０％となり、１５０ｎｍの場合は１００％となり、２００ｎｍの場合は１０５％となり、６２０ｎｍの場合は当然ながら１００％となった。これらより、光取り出し効率に関してはいずれも肯定的な評価となる（図５のサンプルａ－２、ａ－３、ａ－４、ａ－５の評価２の欄参照）。
　＜４＞　総合評価
　上述の通り、評価１と評価２の両方が肯定的であれば、本発明の目的を達成する実施例であるとする。透明電極８の屈折率が２．０９であり、第１封止層９の屈折率が１．８６であり、第２封止層１０の屈折率が１．６１である場合において、設計膜厚が１００ｎｍ、１５０ｎｍのときは、本発明の目的を達成することができる（図５のサンプルａ－２、ａ－３の総合評価の欄参照）。したがって、これらは本発明の目的を達成する実施例であると言える。これに対し、設計膜厚が２００ｎｍ、６２０ｎｍのときは、本発明の目的を達成することができない（図５のサンプルａ－４、ａ－５の総合評価の欄参照）。したがって、これらは本発明の目的を達成する実施例ではない。
　＜５＞　他のサンプル
　発明者らは、上記の評価１、評価２および総合評価を、２１種類のサンプルについて実施した。図５に各サンプルのシミュレーション結果を示す。
　サンプルは、ａ－１～ａ－５，ｂ－１～ｂ－４，ｃ－１～ｃ－４，ｄ－１～ｄ－４，ｅ－１～ｅ－４の２１種類である。
　サンプル名のアルファベットａ～ｅは、透明電極８と第１封止層９との屈折率差Δｎａｂおよび第１封止層９と第２封止層１０の屈折率差Δｎｂｃの相違を表している。
　アルファベットが「ａ」のサンプルは、Δｎａｂが０．２３であり、かつ、Δｎｂｃが０．２５のサンプルである。
　アルファベット「ｂ」のサンプルは、Δｎａｂが０．１０であり、かつ、Δｎｂｃが０．０７のサンプルであり、「ａ」のサンプルよりも屈折率差が小さい。
　アルファベット「ｃ」のサンプルは、Δｎａｂが０．０５であり、かつ、Δｎｂｃが０．０３のサンプルであり、「ｂ」のサンプルよりも屈折率差が小さい。
　アルファベット「ｄ」のサンプルは、Δｎａｂが０．７０であり、かつ、Δｎｂｃが０．５４のサンプルであり、「ａ」のサンプルよりも屈折率差が大きい。
　アルファベット「ｅ」のサンプルは、Δｎａｂが０．７５であり、かつ、Δｎｂｃが０．５７のサンプルであり、「ｄ」のサンプルよりも屈折率差が大きい。
　また、サンプル名の枝番１～５は、第１封止層９の厚みの相違を表している。
　枝番が「１」のサンプルは、第１封止層９の厚みｄｂが５０ｎｍのサンプルである。
　枝番が「２」のサンプルは、第１封止層９の厚みｄｂが１００ｎｍのサンプルである。
　枝番が「３」のサンプルは、第１封止層９の厚みｄｂが１５０ｎｍのサンプルである。
　枝番が「４」のサンプルは、第１封止層９の厚みｄｂが２００ｎｍのサンプルである。
　枝番が「５」のサンプルは、第１封止層９の厚みｄｂが６２０ｎｍのサンプルである。
　図５に示すように、評価１と評価２の両方が肯定的なのは、サンプルａ－２、ａ－３、ｂ－２、ｂ－３、ｄ－２、ｄ－３である。これらによると、次の条件を満たす場合には、光取り出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減することができる。
　（ｄ）　０．１≦Δｎａｂ≦０．７
　（ｅ）　０．０７≦Δｎｂｃ≦０．５４
　（ｆ）　１００ｎｍ≦ｄｂ≦１５０ｎｍ
　＜６＞　有機発光素子の内部の共振器構造による影響の評価
　図２（ａ）に示した通り、有機発光素子の内部にも共振器構造が存在する。この共振器構造でも、反射電極２と有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒとの間の膜厚をゼロから増加させると、光の干渉効果により光取り出し効率が周期的に変化する。このとき現れる極大値の次数を、膜厚の薄いものから順に１次（１ｓｔ）、２次（２ｎｄ）、３次（３ｒｄ）と称する。有機発光素子の内部の共振器構造には、１次の共振器構造が採用される場合もあるし、２次の共振器構造が採用される場合もある。また、発明者らの研究により、有機発光素子の内部の共振器構造に関して、反射電極２と有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒとの間の膜厚の変化に伴い光取り出し効率が変化するのに加えて色度も変化すること、さらに、光取り出し効率が極大値を示すときに色度が目標色度に近いとは限らないことが判明している。色度が目標色度から遠ければ、その分だけカラーフィルタにより色度補正をする必要がある。そうすると、色度補正前では光取り出し効率が極大値を示していても、色度補正後には光取り出し効率が極大値を示さなくなる場合がある。逆に、色度補正前では光取り出し効率が極大値を示さなくても、色度補正後には光取り出し効率が極大値を示す場合がある。このような場合、反射電極２と有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒとの間の膜厚に、１次の極大値と２次の極大値との中間の膜厚が採用されることがある。このときの次数を便宜上、１．５次と称すると、有機発光素子の内部の共振器構造には、１．５次の共振器構造が採用される場合もあるということになる。
　このように、複数の共振器構造が有機発光素子の内部の共振器構造として採用される候補となる。以下、有機発光素子の内部の共振器構造の相違により、本実施形態で着目している有機発光素子の外部の共振器構造の光学設計が影響するかどうかを検討する。
　図６は、Ｒ色の有機発光素子において、第１封止層の厚みを０ｎｍから１０００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示すグラフである。図中、１ｓｔは、有機発光素子の内部の共振器構造として１次の共振器構造を採用した場合、２ｎｄは、２次の共振器構造を採用した場合を示す。これによると、１次および２次の共振器構造の何れを採用しても光取り出し効率の極大値の位置が一致している。したがって、有機発光素子の内部の共振器構造が相違しても、有機発光素子の外部の共振器構造の光学設計には影響しない。
　また、図７（ａ）は、Ｂ色の有機発光素子において、第１封止層の厚みを０ｎｍから１０００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示すグラフであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）の一部の範囲を拡大したグラフである。図中、１．５は、有機発光素子の内部の共振器構造として１．５次の共振器構造を採用した場合を示す。１ｓｔ、２ｎｄは、それぞれ１次および２次の共振器構造を採用した場合を示す。これによると、１次、２次、１．５次の共振器構造の何れを採用しても光取り出し効率の極大値の位置が一致している。したがって、有機発光素子の内部の共振器構造が相違しても、有機発光素子の外部の共振器構造の光学設計には影響しない。
　以上より、本実施形態で着目している有機発光素子の外部の共振器構造の光学設計は、有機発光素子の内部の共振器構造の相違による影響を受けないことが分かる。したがって、本シミュレーションで得られた条件を満たせば、有機発光素子の内部の共振器構造の相違に関係なく、有機発光素子の光取り出し効率を向上させつつ、製造誤差に起因する有機発光素子の輝度のばらつきを低減することができると言える。
［各層の具体例］
　＜基板＞
　基板１は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板である。基板１の材料は、例えば、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスなどのガラス板及び石英板、並びに、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂などのプラスチック板又はプラスチックフィルム、並びに、アルミナなどの金属板又は金属ホイルなどである。
　＜バンク＞
　バンク１４は、絶縁性材料により形成されていれば良く、有機溶剤耐性を有することが好ましい。また、バンク１４はエッチング処理、ベーク処理などされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材料で形成されることが好ましい。バンク１４の材料は、樹脂などの有機材料であっても、ガラスなどの無機材料であっても良い。有機材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などを使用することができ、無機材料として、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）、シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）などを使用することができる。
　＜反射電極＞
　反射電極２は、基板１に配されたＴＦＴに電気的に接続されており、有機発光素子の正極として機能すると共に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒから反射電極２に向けて出射された光を反射する機能を有する。反射機能は、反射電極２の構成材料により発揮されるものでもよいし、反射電極２の表面部分に反射コーティングを施すことにより発揮されるものでもよい。反射電極２は、例えば、Ａｇ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されている。
　＜透明導電層＞
　透明導電層３は、製造過程において反射電極２が自然酸化するのを防止する保護層として機能する。透明導電層３の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。
　＜正孔注入層＞
　正孔注入層４は、正孔を有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒに注入する機能を有する。例えば、酸化タングステン（ＷＯｘ）、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化モリブデンタングステン（ＭｏｘＷｙＯｚ）などの遷移金属の酸化物で形成される。遷移金属の酸化物で形成することで、電圧－電流密度特性を向上させ、また、電流密度を高めて発光強度を高めることができる。なお、これ以外に、遷移金属の窒化物などの金属化合物も適用できる。
　＜正孔輸送層＞
　正孔輸送層５の材料は、例えば、特開平５－１６３４８８号に記載のトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体である。特に好ましくは、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物である。
　＜有機発光層＞
　有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒの材料は、例えば、特開平５－１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８－ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２－ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等の蛍光物質である。
　＜電子輸送層＞
　電子輸送層７の材料は、例えば、特開平５－１６３４８８号公報のニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体である。
　なお、電子注入性を更に向上させる点から、上記電子輸送層を構成する材料に、Ｎａ，Ｂａ，Ｃａなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドーピングしてもよい。
　＜透明電極＞
　透明電極８は、有機発光素子の負極として機能する。透明電極８の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。
　＜第１封止層＞
　第１封止層９は、水分や酸素が有機発光素子に侵入することを防止する機能を有する。第１封止層９の材料としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮｘ）や酸窒化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）が好ましい。窒化シリコンや酸窒化シリコンは結晶構造が緻密なので水分や酸素の遮断性が高く、封止層の材料として適している。
　＜第２封止層＞
　第２封止層１０は、第１封止層９に生じた隙間を埋めることで、より一層封止性を高める機能を有する。第２封止層１０の材料としては、例えば、酸化アルミニウム（ＡｌＯｘ）が好ましい。ただし、酸化アルミニウムの他でも、ＡＬＤ法で成膜可能な材料であれば適用可能である。
　＜樹脂封止層＞
　樹脂封止層１１は、基板１から第２封止層１０までの各層からなる背面パネルと、基板１３とカラーフィルタ１２ｂ，１２ｇ，１２ｒからなる前面パネルとを貼り合わせるとともに、各層が水分や酸素に晒されることを防止する機能を有する。樹脂封止層１１の材料は、例えば、樹脂接着剤等である。
　＜カラーフィルタ＞
　カラーフィルタ１２ｂ，１２ｇ，１２ｒは、有機発光層から出射された光の色度を矯正する機能を有する。
［有機表示装置］
　図８は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の機能ブロックを示す図である。図９は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の外観を例示する図である。有機表示装置１５は、有機表示パネル１６と、これに電気的に接続された駆動制御部１７とを備える。有機表示パネル１６は、図１に示す画素構造を有するものである。駆動制御部１７は、各有機発光素子の反射電極２と透明電極８との間に電圧を印加する駆動回路１８～２１と、駆動回路１８～２１の動作を制御する制御回路２２とからなる。
［有機発光パネルの製造方法］
　次に、有機発光パネルの製造方法を説明する。図１０、図１１、図１２は、本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図である。
　まず、基板１上に反射電極２を蒸着法やスパッタ法によって形成する（図１０（ａ））。次に、反射電極２上に、蒸着法やスパッタ法により透明導電層３を形成する（図１０（ｂ））。
　次に、透明導電層３上に、例えば、蒸着法やスパッタ法により正孔注入層４を形成し、バンク１４を形成し、さらに、正孔注入層４上に、例えば、インクジェット法などの印刷法により正孔輸送層５を形成する（図１０（ｃ））。
　次に、正孔輸送層５上に、例えば、インクジェット法などの印刷法により有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒを形成する（図１０（ｄ））。
　次に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒ上に蒸着法やスパッタ法により電子輸送層７を形成する（図１１（ａ））。
　次に、電子輸送層７上に、蒸着法やスパッタ法により透明電極８を形成する（図１１（ｂ））。透明電極８の膜厚は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色共通であり、例えば、９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下とする。
　次に、透明電極８上に蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ法により第１封止層９を形成する（図１１（ｃ））。第１封止層９の膜厚は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色共通であり、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とする。
　次に、第１封止層９上にＡＬＤ法により第２封止層１０を形成する（図１２（ａ））。第２封止層１０の膜厚は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色共通である。
　次に、第２封止層１０上にカラーフィルタ１２ｂ，１２ｇ，１２ｒが形成された基板１３を、樹脂封止層１１を用いて貼り合わせる（図１２（ｂ））。樹脂封止層１１の膜厚は、例えば、９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下とする。
［変形例］
　以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、以下のような変形例がある。
　＜１＞上記実施形態では、透明電極８、第１封止層９、第２封止層１０の屈折率ｎａ、ｎｂ、ｎｃは、それぞれ以下の条件を満たすこととしている。
　（ａ）　２．０≦ｎａ≦２．４
　（ｂ）　１．７≦ｎｂ≦２．１
　（ｃ）　１．５≦ｎｃ≦１．９
　しかしながら、これらの条件は、透明電極８の材料をＩＴＯ、第１封止層９の材料を窒化シリコン、第２封止層１０の材料を酸化アルミニウムと想定した場合に、現実的な範囲を示すものであり、本発明の効果を得るための必須条件ではない。本発明の効果を得るには、シミュレーションで示した通り、以下の条件さえ満たせばよい。
　（ｄ）　０．１≦Δｎａｂ≦０．７
　（ｅ）　０．０７≦Δｎｂｃ≦０．５４
　（ｆ）　１００ｎｍ≦ｄｂ≦１５０ｎｍ
　＜２＞上記実施形態では、反射電極と有機発光層との間に透明導電層、正孔注入層および正孔輸送層が存在しているが、本発明は、これに限らない。これらの何れかが無くてもよいし、これ以外の層が含まれていてもよい。
　＜３＞上記実施形態では、有機発光層と透明電極との間に電子輸送層が存在しているが、本発明は、これに限らない。例えば、電子注入層が含まれていてもよい。
　本発明は、有機ＥＬディスプレイ等に利用可能である。
　　　　１　　基板
　　　　２　　反射電極
　　　　３　　透明導電層
　　　　４　　正孔注入層
　　　　５　　正孔輸送層
　　　　６ｂ，６ｇ，６ｒ　有機発光層
　　　　７　　電子輸送層
　　　　８　　透明電極
　　　　９　　第１封止層
　　　１０　　第２封止層
　　　１１　　樹脂封止層
　　　１２ｂ，１２ｇ，１２ｒ　カラーフィルタ
　　　１３　　基板
　　　１４　　バンク
　　　１５　　有機表示装置
　　　１６　　有機表示パネル
　　　１７　　駆動制御部
　　　１８～２１　駆動回路
　　　２２　　制御回路

Claims (5)

  1. 　青色を含む複数色の各色に対応して設けられた第１電極と、
    　前記第１電極に対向して設けられ、光透過性を有する第２電極と、
    　前記第１電極と前記第２電極との間に、各色に対応して設けられた有機発光層と、
    　前記第２電極における前記有機発光層の反対側に接触して設けられ、全色に共通した厚みを有する第１封止層と、
    　前記第１封止層における前記第２電極の反対側に接触して設けられた第２封止層と、を備え、
    　前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差は、０．１以上０．７以下であり、
    　前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、０．０７以上０．５４以下であり、
    　前記第１封止層の厚みは、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である、
    　ことを特徴とする有機発光パネル。
  2. 　前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差よりも小さい、
    　請求項１記載の有機発光パネル。
  3. 　前記第２電極の屈折率は、２．０以上２．４以下であり、
    　前記第１封止層の屈折率は、１．７以上２．１以下であり、
    　前記第２封止層の屈折率は、１．５以上１．９以下である、
    　請求項１記載の有機発光パネル。
  4. 　さらに、前記第２封止層における前記第１封止層の反対側に、各色に対応して設けられたカラーフィルタを備える、
    　請求項１記載の有機発光パネル。
  5. 　青色を含む複数色の各色に対応して第１電極を設ける第１工程と、
    　前記第１電極の上方に、各色に対応させて有機発光層を設ける第２工程と、
    　前記有機発光層の上方に、光透過性を有する第２電極を設ける第３工程と、
    　前記第２電極上に接触し、全色に共通した厚みを有する第１封止層を設ける第４工程と、
    　前記第１封止層上に接触する第２封止層を設ける第５工程と、を含み、
    　前記第１封止層と前記第２電極との屈折率の差は、０．１以上０．７以下であり、
    　前記第１封止層と前記第２封止層との屈折率の差は、０．０７以上０．５４以下であり、
    　前記第１封止層の厚みは、１００ｎｍ以上１５０ｎｍ以下である、
    　ことを特徴とする有機発光パネルの製造方法。
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