WO2013065649A1 - 有機発光素子 - Google Patents

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WO2013065649A1
WO2013065649A1 PCT/JP2012/077919 JP2012077919W WO2013065649A1 WO 2013065649 A1 WO2013065649 A1 WO 2013065649A1 JP 2012077919 W JP2012077919 W JP 2012077919W WO 2013065649 A1 WO2013065649 A1 WO 2013065649A1
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WO
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substrate
layer
light emitting
organic
electrode
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Application number
PCT/JP2012/077919
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French (fr)
Inventor
礼隆 遠藤
悦昌 藤田
充浩 向殿
Original Assignee
シャープ株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/22Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of auxiliary dielectric or reflective layers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/10OLED displays
    • H10K59/17Passive-matrix OLED displays
    • H10K59/173Passive-matrix OLED displays comprising banks or shadow masks
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K59/00Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
    • H10K59/80Constructional details
    • H10K59/875Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K59/877Arrangements for extracting light from the devices comprising scattering means
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2102/00Constructional details relating to the organic devices covered by this subclass
    • H10K2102/301Details of OLEDs
    • H10K2102/302Details of OLEDs of OLED structures
    • H10K2102/3023Direction of light emission
    • H10K2102/3026Top emission

Definitions

  • the present invention relates to an organic light emitting device.
  • This application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2011-238999 filed in Japan on October 31, 2011, the contents of which are incorporated herein by reference.
  • OLED Organic Light Emitting Diode
  • OLEDs still have various problems, and in particular, there are problems of manufacturing cost and power consumption.
  • One reason for the increase in manufacturing cost is the separate application of red, green, and blue light emitting elements.
  • the emission color of white, ultraviolet light or blue OLED can be changed to red, green or blue emission color by the wavelength conversion layer using a color filter or phosphor. Can do. In this manner, the manufacturing cost can be reduced by eliminating the need to separate the light emitting portions.
  • a method for manufacturing such a light-emitting element for example, an organic EL element and a substrate in which a wavelength conversion layer is formed on a transparent substrate are bonded to each other, thereby changing a luminescent color and manufacturing a low-cost light-emitting device.
  • ITO indium oxide
  • the efficiency of extracting light to the outside remains only about 20 to 30%, and the remaining 70 to 80% of light is emitted from the end face of the substrate or extinguished by the cathode, and the light extraction efficiency is greatly reduced. There was a problem to do.
  • a light emitting device including a substrate and a pixel electrode provided on the substrate, on the side surface of the partition wall that is patterned to partition the pixel electrode on the substrate.
  • the thing provided with the reflection layer is known (for example, refer patent document 2).
  • the light emitting functional layer provided on the side surface of the partition wall is thin, there is a problem that a short circuit between the pixel electrode and the counter electrode, or the light emitting functional layer on the side surface of the partition wall is energized.
  • an insulating layer needs to be inserted between the pixel electrode and the counter electrode, which increases the number of manufacturing processes.
  • JP 2004-227811 A JP 2010-9793 A Japanese Patent Laid-Open No. 11-329726
  • This invention is made
  • the organic light-emitting device of the present invention is an organic light-emitting device comprising a first substrate having at least an electrode, a light-emitting layer, and a light-transmissive electrode in this order, and a second substrate composed of a transparent substrate.
  • a plurality of edge covers which cover at least a part of the electrode and are disposed on the side surface of the light emitting layer, have an insulating property, and have a light reflecting property or a light scattering property, and are formed at intervals.
  • a plurality of partition walls having light reflectivity or light scattering properties and spaced apart are provided.
  • a color filter or a wavelength conversion layer may be formed on a surface of the second substrate facing the first substrate.
  • the interval between the edge covers on the first substrate may be larger than the interval between the partitions on the second substrate.
  • the side wall of the partition that faces the color filter or the wavelength conversion layer among the side surfaces along the stacking direction of the light-emitting layer has light reflectivity or light scattering property. Also good.
  • the partition wall may have insulating properties on the side surface along the stacking direction of the light emitting layer.
  • a black partition may be provided so as to surround the opening on the second substrate.
  • a low refractive index layer may be provided on the color filter provided on the second substrate.
  • a wavelength conversion layer may be provided on the low refractive index layer.
  • the substrate may be heat-treated at a temperature at which water evaporates.
  • a third substrate made of a transparent substrate may be inserted and bonded between the first substrate and the second substrate.
  • an organic light emitting device with low power consumption, excellent luminous efficiency, and low manufacturing cost.
  • FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1A showing the first embodiment of the organic light emitting device.
  • FIG. It is the schematic sectional drawing to which a part of FIG. 1 was expanded.
  • It is a schematic sectional drawing which shows 2nd embodiment of an organic light emitting element.
  • It is a schematic sectional drawing which shows the manufacturing method of 2nd embodiment of an organic light emitting element.
  • It is a schematic sectional drawing which shows 3rd embodiment of an organic light emitting element.
  • FIG. 5 is an external view showing a lighting device that is an application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 5 is an external view showing a ceiling light which is an application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 5 is an external view showing a lighting stand that is an application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 5 is an external view showing a mobile phone as an application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 5 is an external view showing a thin television that is an application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 5 is an external view showing a portable game machine that is an application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 6 is an external view showing a notebook personal computer that is one application example of the first to third embodiments of the organic light emitting device.
  • FIG. 1A and 1B are schematic views showing a first embodiment of an organic light-emitting device according to the present invention.
  • FIG. 1A is a plan view
  • FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1A.
  • FIG. 2 is an enlarged schematic cross-sectional view of a part of FIG. 1B.
  • the organic light emitting element 10 includes a first substrate 11 having a TFT (thin film transistor) circuit (not shown), and an organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “organic EL element”) provided on one surface 11a of the first substrate 11.
  • TFT thin film transistor
  • a wavelength conversion layer or a color filter (hereinafter collectively referred to as a “color conversion layer”) 15 is provided on a surface (hereinafter referred to as “one surface”) 14 a that is disposed opposite to the organic EL element 12.
  • the second substrate (sealing substrate) 14 and a partition wall 16 provided on one surface 14a of the second substrate 14, surrounding the side surface of the color conversion layer 15, and partitioning the pixels.
  • the edge cover 13 and the partition wall 16 are abutted, joined, and integrated.
  • the configuration of the edge cover 13 includes a configuration in which the side surface 13a facing the organic layer 18 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL elements 12 has light scattering properties.
  • the partition 16 at least one part of the side surface along the lamination direction of the organic EL element 12 has light-scattering property.
  • the configuration of the partition wall 16 include a configuration in which the side surface 16 a facing the color conversion layer 15 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL element 12 has light scattering properties.
  • the edge cover 13 and the partition wall 16 have light scattering properties
  • the edge cover 13 itself the configuration in which the partition wall 16 itself is formed of a material containing resin and light scattering particles, or the side surface 13 of the edge cover 13, the partition wall
  • each structural member which comprises the organic light emitting element 10 and its formation method are demonstrated concretely, this embodiment is not limited to these structural members and a formation method.
  • the color conversion layer 15 is composed of a wavelength conversion layer or a color filter, and is provided on one surface 14 a of the second substrate 14. That is, the color conversion layer 15 is provided on the external light extraction surface (light emission surface) of the second substrate 14.
  • the phosphor of the wavelength conversion layer absorbs excitation light from light emitting elements such as an ultraviolet light emitting organic EL element and a blue light emitting organic EL element and emits red, green, and blue light, a red phosphor layer, a green phosphor layer, and a blue light. It consists of a phosphor layer.
  • the blue excitation light may be emitted from the blue pixel without providing the blue phosphor layer.
  • blue light emission having directivity is applied as the light emitting element, the blue phosphor layer is not provided, and the excitation light having the directivity is scattered, and isotropic light emission can be extracted to the outside.
  • a light scattering layer may be applied.
  • the red phosphor layer, the green phosphor layer and the blue phosphor layer are composed of a plurality of phosphor layers divided for each dot, and the plurality of red phosphor layers, the green phosphor layer and the blue phosphor layer are different depending on the dots. It is composed of different phosphor materials to emit color light of color.
  • the phosphor materials constituting the plurality of red phosphor layers, green phosphor layers, and blue phosphor layers may have different refractive indexes.
  • the red phosphor layer, the green phosphor layer, and the blue phosphor layer are made of, for example, a thin film having a rectangular shape in plan view.
  • a wavelength selective transmission / reflection member that transmits excitation light and reflects fluorescence emitted from the phosphor layer may be formed on the excitation light incident surface of the phosphor layer.
  • transmitting the excitation light means transmitting at least the light corresponding to the peak wavelength of the excitation light, and reflecting the fluorescence generated in the phosphor layer corresponds to each emission peak wavelength from the phosphor layer. It means at least reflecting light.
  • phosphors emitting cyan and yellow it is preferable to add phosphors emitting cyan and yellow to the pixels as necessary.
  • the color purity of each pixel emitting light is set to cyan and yellow outside the triangle connected by the color purity points of red, green, and blue light emitting pixels on the chromaticity diagram, red.
  • the color reproduction range can be further expanded as compared with a display device that uses pixels that emit three primary colors of green and blue.
  • the phosphor layer may be composed only of the phosphor material exemplified below, and may optionally contain additives, etc., and these materials are contained in a polymer material (binding resin) or an inorganic material. A distributed configuration may be used.
  • a known phosphor material can be used as the phosphor material constituting the phosphor layer. Such phosphor materials are classified into organic phosphor materials and inorganic phosphor materials. Specific examples of these compounds are given below, but the present embodiment is not limited to these materials. .
  • Organic phosphor materials include blue fluorescent dyes, stilbenzene dyes: 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene, trans-4,4′-diphenylstilbenzene, coumarin dyes: 7-hydroxy- 4-methylcoumarin and the like can be mentioned.
  • Organic phosphor materials include green fluorescent dyes, coumarin dyes: 2,3,5,6-1H, 4H-tetrahydro-8-trifluoromethylquinolidine (9,9a, 1-gh) coumarin (coumarin). 153), 3- (2′-benzothiazolyl) -7-diethylaminocoumarin (coumarin 6), 3- (2′-benzoimidazolyl) -7-N, N-diethylaminocoumarin (coumarin 7), naphthalimide dye: basic yellow 51, solvent yellow 11, solvent yellow 116, and the like.
  • Organic phosphor materials include red fluorescent dyes, cyanine dyes: 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran, pyridine dyes: 1-ethyl-2 -[4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl] -pyridinium-perchlorate, rhodamine dyes: rhodamine B, rhodamine 6G, rhodamine 3B, rhodamine 101, rhodamine 110, basic violet 11, sulforhodamine 101 Etc.
  • red fluorescent dyes 4-dicyanomethylene-2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran
  • pyridine dyes 1-ethyl-2 -[4- (p-dimethylaminophenyl) -1,3-butadienyl] -pyridinium-perch
  • Inorganic phosphor materials include blue phosphors such as Sr 2 P 2 O 7 : Sn 4+ , Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ , BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ , SrGa 2 S 4 : Ce 3+ , CaGa 2 S 4 : Ce 3+ , (Ba, Sr) (Mg, Mn) Al 10 O 17 : Eu 2+ , (Sr, Ca, Ba 2 , 0Mg) 10 (PO 4 ) 6 Cl 2 : Eu 2+ , BaAl 2 SiO 8 : Eu 2+ , Sr 2 P 2 O 7 : Eu 2+ , Sr 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , (Sr, Ca, Ba) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , BaMg 2 Al 16 O 27: Eu 2+, (Ba, Ca) 5 (PO 4) 3 Cl: Eu 2+, Ba 3 MgSi 2 O 8: Eu 2+, S
  • the inorganic phosphor material as a green phosphor, (BaMg) Al 16 O 27 : Eu 2+ , Mn 2+ , Sr 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ , (SrBa) Al 12 Si 2 O 8 : Eu 2+ , (BaMg) 2 SiO 4 : Eu 2+ , Y 2 SiO 5 : Ce 3+ , Tb 3+ , Sr 2 P 2 O 7 —Sr 2 B 2 O 5 : Eu 2+ , (BaCaMg) 5 (PO 4 ) 3 Cl: Eu 2+ , Sr 2 Si 3 O 8 -2SrCl 2 : Eu 2+ , Zr 2 SiO 4 , MgAl 11 O 19 : Ce 3+ , Tb 3+ , Ba 2 SiO 4 : Eu 2+ , Sr 2 SiO 4 : Eu 2+ , (BaSr) SiO 4 : Eu 2+ and the like can be mentioned.
  • Y 2 O 2 S Eu 3+ , YAlO 3 : Eu 3+ , Ca 2 Y 2 (SiO 4 ) 6 : Eu 3+ , LiY 9 (SiO 4 ) 6 O 2 : Eu 3+ , YVO 4 : Eu 3+ , CaS: Eu 3+ , Gd 2 O 3 : Eu 3+ , Gd 2 O 2 S: Eu 3+ , Y (P, V) O 4 : Eu 3+ , Mg 4 GeO 5.5 F: Mn 4+ , Mg 4 GeO 6 : Mn 4+ , K 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25 , Na 5 Eu 2.5 (WO 4 ) 6.25 , K 5 Eu 2.5 (MoO 4 ) 6.25 , Na 5 Eu 2.5 (MoO 4 ) 6.25, and the like.
  • the inorganic phosphor material may be subjected to surface modification treatment as necessary, and as a method thereof, by chemical treatment such as a silane coupling agent or by addition of submicron order fine particles.
  • chemical treatment such as a silane coupling agent or by addition of submicron order fine particles.
  • the thing by physical processing and the thing by those combined use etc. are mentioned.
  • the average particle diameter (d 50 ) is preferably 0.5 to 50 ⁇ m.
  • the average particle size of the inorganic phosphor material is 0.5 ⁇ m or less, the luminous efficiency of the phosphor is drastically lowered. If the average particle diameter of the inorganic phosphor material exceeds 50 ⁇ m, it becomes very difficult to form a flat film, and a gap is formed between the phosphor layer and the organic EL element 12 (organic EL). Light from the element 12 (refractive index: about 1.7) and the inorganic phosphor layer (refractive index: about 2.3) between the element 12 (refractive index: about 2.3) and the light from the organic EL element 12 is efficient. There is a problem that the phosphor layer does not reach the phosphor layer and the luminous efficiency of the phosphor layer is lowered.
  • the phosphor layer is formed by using a phosphor layer forming coating solution obtained by dissolving and dispersing the phosphor material and the resin material in a solvent, using a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method, a discharge coating method, a spraying method.
  • Known wet processes such as coating methods such as coating methods, ink jet methods, letterpress printing methods, intaglio printing methods, screen printing methods, printing methods such as micro gravure coating methods, etc.
  • It can be formed by a known dry process such as a vapor deposition method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, a sputtering method or an organic vapor deposition (OVPD) method, or a formation method such as a laser transfer method.
  • a vapor deposition method such as a molecular beam epitaxy (MBE) method, a sputtering method or an organic vapor deposition (OVPD) method
  • OVPD organic vapor deposition
  • the phosphor layer can be patterned by a photolithography method using a photosensitive resin as the polymer resin.
  • a photosensitive resin one of photosensitive resins (photo-curable resist material) having a reactive vinyl group such as acrylic acid resin, methacrylic acid resin, polyvinyl cinnamate resin, and hard rubber resin. It is possible to use one kind or a mixture of several kinds.
  • wet process such as ink jet method, relief printing method, intaglio printing method, screen printing method, dispenser method, resistance heating vapor deposition method using shadow mask, electron beam (EB) vapor deposition method, molecular beam epitaxy (MBE) method, It is also possible to directly pattern the phosphor material by a known dry process such as a sputtering method or an organic vapor deposition (OVPD) method, or a laser transfer method.
  • a dry process such as a sputtering method or an organic vapor deposition (OVPD) method, or a laser transfer method.
  • the film thickness of the phosphor layer is usually about 100 nm to 100 ⁇ m, preferably 1 ⁇ m to 100 ⁇ m. If the film thickness is less than 100 nm, it is impossible to sufficiently absorb the light emitted from the light source, so that the light emission efficiency is lowered, and the color purity is deteriorated by mixing the transmitted light of the excitation light with the required color. Problems arise. Further, in order to increase absorption of light emitted from the light source and reduce transmitted light of excitation light to such an extent that the color purity is not adversely affected, the film thickness is preferably 1 ⁇ m or more. On the other hand, when the film thickness exceeds 100 ⁇ m, the light emitted from the light source is already sufficiently absorbed, so that the efficiency is not increased and only the material is consumed, leading to an increase in material cost.
  • the light scattering particles may be composed of an organic material or an inorganic material, but may be composed of an inorganic material. Preferably it is.
  • the organic EL element can be diffused or scattered more isotropically and effectively.
  • an inorganic material it is possible to provide a light scattering layer that is stable to light and heat.
  • the light scattering particles have high transparency.
  • the refractive index ratio with a resin material is contained in the numerical range mentioned above.
  • the main component is an oxide of at least one metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, aluminum, indium, zinc, tin, and antimony. Examples thereof include particles (fine particles).
  • particles (inorganic fine particles) made of an inorganic material for example, silica beads (refractive index: 1.44), alumina beads (refractive index: 1.63), titanium oxide.
  • examples thereof include beads (refractive index: anatase type: 2.50, rutile type: 2.70), zirconia oxide beads (refractive index: 2.05), and zinc oxide beads (refractive index: 2.00).
  • particles (organic fine particles) made of an organic material are used as the light scattering particles, for example, polymethyl methacrylate beads (refractive index: 1.49), acrylic beads (refractive index: 1.50), acrylic- Styrene copolymer beads (refractive index: 1.54), melamine beads (refractive index: 1.57), high refractive index melamine beads (refractive index: 1.65), polycarbonate beads (refractive index: 1.57), Styrene beads (refractive index: 1.60), crosslinked polystyrene beads (refractive index: 1.61), polyvinyl chloride beads (refractive index: 1.60), benzoguanamine-melamine formaldehyde beads (refractive index: 1.68), Examples thereof include silicone beads (refractive index: 1.50).
  • the resin material used by mixing with the above light scattering particles is preferably a translucent resin.
  • the resin material include melamine resin (refractive index: 1.57), nylon (refractive index: 1.53), polystyrene (refractive index: 1.60), melamine beads (refractive index: 1.57).
  • Polycarbonate (refractive index: 1.57), polyvinyl chloride (refractive index: 1.60), polyvinylidene chloride (refractive index: 1.61), polyvinyl acetate (refractive index: 1.46), polyethylene (refractive Ratio: 1.53), polymethyl methacrylate (refractive index: 1.49), poly MBS (refractive index: 1.54), medium density polyethylene (refractive index: 1.53), high density polyethylene (refractive index: 1.54), tetrafluoroethylene (refractive index: 1.35), polytrifluoroethylene chloride (refractive index: 1.42), polytetrafluoroethylene (refractive index: 1.35), and the like.
  • the color filter a known color filter can be used.
  • the color purity of the red pixel, the green pixel, and the blue pixel can be increased, and the color reproduction range of the organic light emitting element 10 can be expanded. Thereby, it becomes possible to prevent the light emission of the organic layer 18 from being reduced by external light, and the reduction in the contrast of the organic light emitting element 10 can be reduced or prevented.
  • the thickness of the color filter is preferably 0.1 ⁇ m to 100 ⁇ m.
  • the organic EL element 12 is roughly composed of a first electrode (pixel electrode) 17, an organic layer (light emitting layer) 18, and a second electrode 19 provided in order on one surface 11 a of the first substrate 11. ing. That is, the organic EL element 12 includes, on one surface 11a of the first substrate 11, a pair of electrodes including the first electrode 17 and the second electrode 19, and an organic layer 18 sandwiched between the pair of electrodes, It has a top emission type structure.
  • the first electrode (pixel electrode) 17 and the second electrode (counter electrode) 19 function as a pair as an anode or a cathode of the organic EL element 12.
  • a microresonator structure may be used for this structure, and the microresonator structure can be realized by adjusting the optical distance between the first electrode 17 and the second electrode 19. .
  • the first electrode 17 is provided on one surface 11a of the first substrate 11, and includes a reflective electrode 17A and a transparent electrode 17B provided on the reflective electrode 17A.
  • the edge portion (end portion) of the first electrode 17 composed of the reflective electrode 17A and the transparent electrode 17B is covered with the edge cover 13.
  • the organic layer 18 is laminated in order from the first electrode 17 side to the second electrode 19 side, the hole injection layer 18A, the hole transport layer 18B, the organic light emitting layer 18C, the hole prevention layer 18D, the electron transport layer. 18E and an electron injection layer 18F.
  • the hole injection layer 18A, the hole transport layer 18B, the organic light emitting layer 18C, the hole prevention layer 18D, the electron transport layer 18E, and the electron injection layer 18F may each have a single layer structure or a multilayer structure. Further, the hole injection layer 18A, the hole transport layer 18B, the organic light emitting layer 18C, the hole prevention layer 18D, the electron transport layer 18E, and the electron injection layer 18F may be either an organic thin film or an inorganic thin film.
  • the hole injection layer 18A efficiently injects holes from the first electrode.
  • the hole transport layer 18B efficiently transports holes to the organic light emitting layer 18C.
  • the electron transport layer 18E efficiently transports electrons to the organic light emitting layer 18C.
  • the electron injection layer 18F efficiently injects electrons from the second electrode.
  • the hole injection layer 18A, the hole transport layer 18B, the electron transport layer 18E, and the electron injection layer 18F correspond to the carrier injection transport layer.
  • the organic EL element 12 is not limited to the above configuration, and the organic layer 18 may be a single layer structure of an organic light emitting layer or a multilayer structure of an organic light emitting layer and a carrier injection / transport layer. Good. Specific examples of the configuration of the organic EL element 12 include the following. (1) Only the organic light emitting layer is provided between the first electrode 17 and the second electrode 19. (2) The hole transport layer and the organic light emitting layer are laminated in this order from the first electrode 17 side to the second electrode 19 side. (3) The organic light emitting layer and the electron transport layer are stacked in this order from the first electrode 17 side to the second electrode 19 side.
  • the hole transport layer, the organic light emitting layer, and the electron transport layer are stacked in this order from the first electrode 17 side toward the second electrode 19 side.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the organic light emitting layer, and the electron transport layer are laminated in this order from the first electrode 17 side to the second electrode 19 side.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the organic light emitting layer, the electron transport layer, and the electron injection layer are stacked in this order from the first electrode 17 side to the second electrode 19 side.
  • the hole injection layer, the hole transport layer, the organic light emitting layer, the hole prevention layer, and the electron transport layer are stacked in this order from the first electrode 17 side toward the second electrode 19 side.
  • a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, a hole prevention layer, an electron transport layer, and an electron injection layer were laminated in this order from the first electrode 17 side to the second electrode 19 side. It is a configuration.
  • the hole injection layer, hole transport layer, electron blocking layer, organic light emitting layer, hole blocking layer, electron transport layer and electron injection layer are It is the structure laminated
  • Each of the organic light emitting layer, the hole injection layer, the hole transport layer, the hole prevention layer, the electron prevention layer, the electron transport layer and the electron injection layer may have a single layer structure or a multilayer structure.
  • each of the organic light emitting layer, hole injection layer, hole transport layer, hole prevention layer, electron prevention layer, electron transport layer, and electron injection layer may be either an organic thin film or an inorganic thin film.
  • a substrate in which a plastic substrate is coated with an inorganic material and a substrate in which a metal substrate is coated with an inorganic insulating material are preferable.
  • a substrate coated with such an inorganic material degradation of the organic EL element due to the permeation of moisture, which is the biggest problem when a plastic substrate is used as the substrate of the organic light emitting element (the organic EL element has a particularly small amount) It is known that deterioration also occurs with respect to moisture.).
  • the leak (short) due to the protrusion of the metal substrate which is the biggest problem when the metal substrate is used as the substrate of the organic light emitting element (the organic layer has a very thin film thickness of about 100 to 200 nm. It is known that leakage (short-circuit) occurs in the current in the part significantly).
  • a TFT circuit for active matrix driving it is preferable to use a substrate that does not melt at a temperature of 500 ° C. or lower and does not cause distortion as the first substrate 11.
  • a general metal substrate has a coefficient of thermal expansion different from that of glass, it is difficult to form a TFT circuit on the metal substrate using a conventional production apparatus, but the linear expansion coefficient is 1 ⁇ 10 ⁇ 5.
  • a metal substrate that is an iron-nickel alloy at / ° C or less and matching the linear expansion coefficient to glass a TFT circuit can be formed on the metal substrate at low cost using conventional production equipment. It becomes.
  • the TFT circuit on the glass substrate is transferred to the plastic substrate. It can be transferred and formed. Furthermore, the thickness of the first substrate 11 is preferably 0.1 mm to 3 mm.
  • the TFT circuit formed on the first substrate 11 is formed in advance on one surface 11a of the first substrate 11 before the organic EL element 12 is formed, and functions as switching and driving.
  • a known TFT circuit can be mentioned.
  • a metal-insulator-metal (MIM) diode can be used instead of the TFT circuit.
  • TFT circuits that can be used for active drive organic EL displays and organic light-emitting elements can be formed using known materials, structures, and formation methods.
  • an active layer material of the TFT circuit for example, amorphous silicon (amorphous silicon), polycrystalline silicon (polysilicon), microcrystalline silicon, inorganic semiconductor materials such as cadmium selenide, zinc oxide, indium oxide-gallium oxide, etc. -Oxide semiconductor materials such as zinc oxide, or organic semiconductor materials such as polythiophene derivatives, thiophene oligomers, poly (p-ferylene vinylene) derivatives, naphthacene, and pentacene.
  • Examples of the structure of the TFT circuit include a staggered type, an inverted staggered type, a top gate type, and a coplanar type.
  • a method for forming an active layer constituting a TFT circuit (1) a method of ion doping impurities into amorphous silicon formed by a plasma induced chemical vapor deposition (PECVD) method, and (2) a silane (SiH 4 ) gas is used.
  • PECVD plasma induced chemical vapor deposition
  • SiH 4 silane
  • Amorphous silicon is formed by the low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) method used, and the amorphous silicon is crystallized by the solid phase growth method to obtain polysilicon.
  • Si 2 Amorphous silicon is formed by LPCVD using H 6 gas or PECVD using SiH 4 gas, annealed by a laser such as an excimer laser, and the amorphous silicon is crystallized to obtain polysilicon, and then ion doping is performed.
  • Method (low temperature process) (4) LPCVD method How is a polysilicon layer is formed by a PECVD method, a gate insulating film formed by thermal oxidation at 1000 ° C.
  • the gate insulating film of the TFT circuit in this embodiment can be formed using a known material. Examples thereof include SiO 2 formed by PECVD, LPCVD, etc., or SiO 2 obtained by thermally oxidizing a polysilicon film.
  • the signal electrode line, the scanning electrode line, the common electrode line, the first drive electrode, and the second drive electrode of the TFT circuit in this embodiment can be formed using a known material.
  • the material of the signal electrode line, the scan electrode line, the common electrode line, the first drive electrode, and the second drive electrode include tantalum (Ta), aluminum (Al), copper (Cu), and the like.
  • the TFT circuit of the organic light emitting device 10 can be formed with the above-described configuration, but the present embodiment is not limited to these materials, structures, and formation methods.
  • An interlayer insulating film that can be used for an active drive type organic light emitting element can be formed using a known material.
  • a material of the interlayer insulating film for example, inorganic materials such as silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (SiN or Si 2 N 4 ), tantalum oxide (TaO or Ta 2 O 5 ), acrylic resin, resist material Organic materials, etc. are mentioned.
  • the method for forming the interlayer insulating film include a dry process such as a chemical vapor deposition (CVD) method and a vacuum deposition method, and a wet process such as a spin coating method. If necessary, the interlayer insulating film can be patterned by a photolithography method or the like.
  • the TFT circuit formed on the one surface 11a of the first substrate 11 changes to the characteristics of the TFT circuit.
  • the interlayer insulating film and the light-shielding insulating film can be used in combination.
  • Examples of the material of the light-shielding insulating film include, for example, pigments or dyes such as phthalocyanine and quinaclonone dispersed in a polymer resin such as polyimide, color resists, black matrix materials, and inorganic insulating materials such as Ni x Zn y Fe 2 O 4 Although materials etc. are mentioned, this embodiment is not limited to these materials and a formation method.
  • the organic light emitting element 10 is of an active drive type and a TFT circuit is formed on one surface 11a of the first substrate 11, irregularities are formed on the surface, and the irregularities of the organic EL element 12 (for example, the first substrate 11) 1 electrode 17 defect, organic layer 18 defect, second electrode 19 disconnection, first electrode 17 and second electrode 19 short-circuited, withstand voltage decrease, etc.) may occur.
  • a planarizing film may be provided on the interlayer insulating film.
  • Such a flattening film can be formed using a known material.
  • the material for the planarizing film include inorganic materials such as silicon oxide, silicon nitride, and tantalum oxide, and organic materials such as polyimide, acrylic resin, and resist material.
  • the method for forming the planarization film include a dry process such as a CVD method and a vacuum deposition method, and a wet process such as a spin coating method.
  • the present embodiment is limited to these materials and the formation method. is not.
  • the planarization film may have either a single layer structure or a multilayer structure.
  • the first electrode (pixel electrode) 17 and the second electrode (counter electrode) 19 function as a pair as an anode or a cathode of the organic EL element 12. That is, when the first electrode 17 is an anode, the second electrode 19 is a cathode, and when the first electrode 17 is a cathode, the second electrode 19 is an anode.
  • an electrode material for forming the first electrode 17 and the second electrode 19 a known electrode material can be used.
  • an electrode material for forming the anode gold (Au), platinum (Pt), nickel (Ni) or the like having a work function of 4.5 eV or more is used from the viewpoint of efficiently injecting holes into the organic layer 18.
  • Metals and oxides (ITO) composed of indium (In) and tin (Sn), oxides (SnO 2 ) of tin (Sn), oxides (IZO) composed of indium (In) and zinc (Zn), etc. And transparent electrode materials.
  • metals such as barium (Ba) and aluminum (Al)
  • alloys such as Mg: Ag alloy and Li: Al alloy containing these metals.
  • the first electrode 17 and the second electrode 19 can be formed by using the above materials by a known method such as an EB vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a resistance heating vapor deposition method, etc. Embodiments are not limited to these forming methods. Moreover, the electrode formed by the photolithographic method and the laser peeling method can also be patterned as needed, and the electrode patterned directly by combining with a shadow mask can also be formed.
  • the film thickness of the first electrode 17 and the second electrode 19 is preferably 50 nm or more. When the film thickness is less than 50 nm, the wiring resistance is increased, which may increase the drive voltage.
  • the top emission type structure that takes out light emitted from the organic layer 18 from the second substrate 14 side is used.
  • the first electrode 17 it is preferable to use a reflective electrode that is composed of the reflective electrode 17 ⁇ / b> A and the transparent electrode 17 ⁇ / b> B and reflects light and has a high reflectance.
  • a translucent electrode in which light emitted from the organic layer 18 is extracted from the second substrate 14 side, it is preferable to use a translucent electrode as the second electrode 19.
  • Examples of the reflective electrode 17A constituting the first electrode 17 include reflective metal electrodes such as aluminum, silver, gold, aluminum-lithium alloy, aluminum-neodymium alloy, and aluminum-silicon alloy.
  • Examples of the transparent electrode 17B constituting the first electrode 17 include those made of a transparent electrode material such as an oxide made of indium and tin (ITO) and an oxide made of indium tin and tin (IZO). It is done.
  • the 1st electrode 17 is not limited to said structure, You may be comprised only from said reflective metal electrode.
  • the second electrode (semi-transparent electrode) 19 a metal semi-transparent electrode or a combination of a metal semi-transparent electrode and a transparent electrode material can be used.
  • a material for the semitransparent electrode silver is preferable from the viewpoint of reflectance and transmittance.
  • the film thickness of the translucent electrode is preferably 5 to 30 nm. When the film thickness of the translucent electrode is less than 5 nm, the light cannot be sufficiently reflected, and the interference effect cannot be obtained sufficiently. In addition, when the film thickness of the semitransparent electrode exceeds 30 nm, the light transmittance is drastically decreased, and thus the luminance and light emission efficiency of the organic light emitting element 10 may be decreased.
  • the light emission of the organic layer 18 is collected in the front direction (light extraction direction) due to the interference effect between the first electrode 17 and the second electrode 19.
  • the directivity can be given to the light emission of the organic layer 18, the light emission loss escaping to the periphery can be reduced, and the light emission efficiency can be increased.
  • the light emission energy generated in the organic layer 18 can be more efficiently propagated to the opening (light extraction portion) 16b side of the partition wall 16, and the front luminance of the organic light emitting element 10 can be increased.
  • the emission spectrum of the organic layer 18 can be adjusted, and the desired emission peak wavelength and half width can be adjusted. it can.
  • the emission spectrum of the organic layer 18 is changed to a spectrum that can effectively excite the phosphor in the phosphor layer. Can be controlled.
  • a translucent electrode as the second electrode 19, light emitted in the direction opposite to the light extraction direction of the phosphor layer can be reused.
  • the charge injection transport layer is a charge injection layer (hole injection layer 18A, electron injection layer 18F) for the purpose of more efficiently injecting charge (holes, electrons) from the electrode and transporting (injection) to the light emitting layer.
  • a charge transport layer (hole transport layer 18B, electron transport layer 18E), and may be composed of only the charge injection transport material exemplified below, optionally including additives (donor, acceptor, etc.)
  • the structure may be such that these materials are dispersed in a polymer material (binding resin) or an inorganic material.
  • charge injection / transport material known charge injection / transport materials for organic EL elements and organic photoconductors can be used. Such charge injecting and transporting materials are classified into hole injecting and transporting materials and electron injecting and transporting materials. Specific examples of these compounds are given below, but this embodiment is not limited to these materials. .
  • Known materials are used for the hole injection layer 18A and the hole transport layer 18B, and oxides such as vanadium oxide (V 2 O 5 ) and molybdenum oxide (MoO 2 ), and inorganic p-type semiconductor materials; porphyrins Compounds, N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine (TPD), N, N′-di (naphthalen-1-yl) -N, N′-diphenyl Benzidine ( ⁇ -NPD), 4,4 ′, 4 ′′ -tris (carbazol-9-yl) triphenylamine (TCTA), N, N-dicarbazolyl-3,5-benzene (m-CP), 4, 4 ′-(Cyclohexane-1,1-diyl) bis (N, N-di-p-tolylaniline) (TAPC), 2,2′-bis (N, N-diphenylamine) -9,
  • the energy level of the highest occupied molecular orbital (HOMO) is higher than that of the material of the hole transport layer 18B from the viewpoint of more efficiently injecting and transporting holes from the anode. It is preferable to use a low material. Further, as the material of the hole transport layer 18B, it is preferable to use a material having higher hole mobility than the material of the hole injection layer 18A.
  • the hole injection layer 18A and the hole transport layer 18B may optionally contain an additive (donor, acceptor, etc.) and the like.
  • the hole injection layer 18A and the hole transport layer 18B preferably include an acceptor.
  • the acceptor a known acceptor material for organic EL elements can be used. Although these specific compounds are illustrated below, this embodiment is not limited to these materials.
  • the acceptor may be either an inorganic material or an organic material.
  • the inorganic material include gold (Au), platinum (Pt), tungsten (W), iridium (Ir), phosphorus oxychloride (POCl 3 ), hexafluoroarsenate ion (AsF 6 ⁇ ), chlorine (Cl), Examples include bromine (Br), iodine (I), vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum oxide (MoO 2 ), and the like.
  • organic materials include 7,7,8,8, -tetracyanoquinodimethane (TCNQ), tetrafluorotetracyanoquinodimethane (TCNQF 4 ), tetracyanoethylene (TCNE), hexacyanobutadiene (HCNB), and dicyclohexane.
  • Compounds having a cyano group such as dicyanobenzoquinone (DDQ); compounds having a nitro group such as trinitrofluorenone (TNF) and dinitrofluorenone (DNF); fluoranil; chloranil; bromanyl and the like.
  • compounds having a cyano group such as TCNQ, TCNQF 4 , TCNE, HCNB, and DDQ are preferable because the effect of increasing the hole concentration is higher.
  • the thickness of the hole injection layer 18A is preferably 1 to 500 nm.
  • the thickness of the hole transport layer 18B is preferably 5 to 500 nm.
  • the organic light emitting layer 18C may be composed only of the organic light emitting material exemplified below, or may be composed of a combination of a light emitting dopant and a host material, and optionally a hole transport material, an electron transport material, Additives (donor, acceptor, etc.) may be included. Moreover, the structure by which these each material was disperse
  • the organic light emitting material a known light emitting material for an organic EL element can be used. Such light-emitting materials are classified into low-molecular light-emitting materials, polymer light-emitting materials, and the like. Specific examples of these compounds are given below, but the present embodiment is not limited to these materials.
  • the organic light emitting material may be classified into a fluorescent material, a phosphorescent material, and the like. From the viewpoint of reducing power consumption, it is preferable to use a phosphorescent material with high emission efficiency.
  • Low molecular light emitting materials used for the organic light emitting layer 18C include aromatic dimethylidene compounds such as 4,4′-bis (2,2′-diphenylvinyl) -biphenyl (DPVBi); 5-methyl Oxadiazole compounds such as -2- [2- [4- (5-methyl-2-benzoxazolyl) phenyl] vinyl] benzoxazole; 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-t- Triazole derivatives such as butylphenyl-1,2,4-triazole (TAZ); styrylbenzene compounds such as 1,4-bis (2-methylstyryl) benzene; thiopyrazine dioxide derivatives, benzoquinone derivatives, naphthoquinone derivatives, anthraquinone derivatives , Fluorescent organic materials such as diphenoquinone derivatives and fluorenone derivatives; azomethine zinc complexes, (8 Hydroxyquinolina
  • Polymer light emitting materials used for the organic light emitting layer 18C include poly (2-decyloxy-1,4-phenylene) (DO-PPP), poly [2,5-bis- [2- (N, N, N— Triethylammonium) ethoxy] -1,4-phenyl-alt-1,4-phenyllene] dibromide (PPP-NEt 3+ ), poly [2- (2′-ethylhexyloxy) -5-methoxy-1,4- Phenylenevinylene] (MEH-PPV), poly [5-methoxy- (2-propanoxysulfonide) -1,4-phenylenevinylene] (MPS-PPV), poly [2,5-bis- (hexyloxy) -1,4-phenylene- (1-cyanovinylene)] (CN-PPV) and the like; poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF) and the like Risupiro derivatives
  • the organic light emitting material is preferably a low molecular light emitting material, and from the viewpoint of reducing power consumption, it is preferable to use a phosphorescent material having high light emission efficiency.
  • a known dopant for an organic EL element can be used.
  • examples of such a dopant include p-quaterphenyl, 3,5,3,5-tetra-tert-butylsecphenyl, 3,5,3,5-tetra-tert-butyl-p for ultraviolet light-emitting materials.
  • -Fluorescent materials such as quinckphenyl.
  • a fluorescent light emitting material such as a styryl derivative; bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinato-N, C2 ′] picolinate iridium (III) (FIrpic), bis (4 ′, 6 And phosphorescent organic metal complexes such as' -difluorophenylpolydinato) tetrakis (1-pyrazoyl) borate iridium (III) (FIr6).
  • the green light emitting material include phosphorescent organic metal complexes such as tris (2-phenylpyridinate) iridium (Ir (ppy) 3 ).
  • the thickness of the organic light emitting layer 18C is preferably 5 to 500 nm.
  • the hole blocking layer 18D, the electron transport layer 18E, and the electron injection layer 18F known materials are used.
  • a low molecular material an inorganic material that is an n-type semiconductor; 1,3-bis [2- (2,2′-bipyridin-6-yl) -1,3,4-oxadiazo-5-yl] benzene (Bpy-OXD), 1,3-bis (5- (4- (tert-butyl) phenyl) Oxadiazole derivatives such as -1,3,4-oxadiazol-2-yl) benzene (OXD7); 3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-tert-butylphenyl-1,2,4 -Triazole derivatives such as triazole (TAZ); thiopyrazine dioxide derivative; benzoquinone derivative; naphthoquinone derivative; anthraquinone derivative; diphenoquinone derivative; fluorenone derivative;
  • the material of the electron injection layer 18F a material having a higher energy level of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) than the material of the electron transport layer 18E is used from the viewpoint of more efficiently injecting and transporting electrons from the cathode. Is preferred. Further, as the material of the electron transport layer 18E, it is preferable to use a material having higher electron mobility than the material of the electron injection layer 18F.
  • LUMO lowest unoccupied molecular orbital
  • the electron transport layer 18E and the electron injection layer 18F may optionally contain additives (donors, acceptors, etc.) and the like.
  • the electron transport layer 18E and the electron injection layer 18F preferably include a donor.
  • a donor the well-known donor material for organic EL elements can be used. Although these specific compounds are illustrated below, this embodiment is not limited to these materials.
  • the donor may be either an inorganic material or an organic material.
  • the inorganic material include alkali metals such as lithium, sodium and potassium; alkaline earth metals such as magnesium and calcium; rare earth elements; aluminum (Al); silver (Ag); copper (Cu); It is done.
  • the organic material include a compound having an aromatic tertiary amine skeleton, a condensed polycyclic compound which may have a substituent such as phenanthrene, pyrene, perylene, anthracene, tetracene and pentacene, tetrathiafulvalene (TTF), Examples include dibenzofuran, phenothiazine, and carbazole.
  • Compounds having an aromatic tertiary amine skeleton include anilines; phenylenediamines; N, N, N ′, N′-tetraphenylbenzidine, N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N Benzidines such as' -bis- (phenyl) -benzidine, N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N, N'-diphenyl-benzidine; triphenylamine, 4,4'4 "-tris ( N, N-diphenyl-amino) -triphenylamine, 4,4'4 "-tris (N-3-methylphenyl-N-phenyl-amino) -triphenylamine, 4,4'4" -tris (N Triphenylamines such as-(1-naphthyl) -N-phenyl-amino) -triphenylamine; N, N'-di- (4-methyl-
  • the above-mentioned condensed polycyclic compound “has a substituent” means that one or more hydrogen atoms in the condensed polycyclic compound are substituted with a group (substituent) other than a hydrogen atom.
  • the number of is not particularly limited, and all hydrogen atoms may be substituted with a substituent.
  • the position of the substituent is not particularly limited. Examples of the substituent include an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 10 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 10 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 10 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 15 carbon atoms. An aryloxy group having 6 to 15 carbon atoms, a hydroxyl group, a halogen atom, and the like.
  • the alkyl group may be linear, branched or cyclic.
  • Examples of the linear or branched alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, and n-pentyl group.
  • the cyclic alkyl group may be monocyclic or polycyclic, cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, norbornyl group, isobornyl group Group, 1-adamantyl group, 2-adamantyl group, tricyclodecyl group and the like.
  • Examples of the alkoxy group include monovalent groups in which an alkyl group is bonded to an oxygen atom.
  • Examples of the alkenyl group include an alkyl group having 2 to 10 carbon atoms in which one single bond (C—C) between carbon atoms is substituted with a double bond (C ⁇ C).
  • Examples of the alkenyloxy group include a monovalent group in which the alkenyl group is bonded to an oxygen atom.
  • the aryl group may be monocyclic or polycyclic, and the number of ring members is not particularly limited, and preferred examples include a phenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, and the like.
  • the aryloxy group includes a monovalent group in which an aryl group is bonded to an oxygen atom.
  • the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
  • a compound having an aromatic tertiary amine skeleton, a condensed polycyclic compound which may have a substituent, and an alkali metal are preferable because the effect of increasing the electron concentration is higher.
  • the thickness of the electron transport layer 18E is preferably 5 to 500 nm.
  • the film thickness of the electron injection layer 18F is preferably 0.1 to 100 nm.
  • a host material can be used also as a hole transport material or an electron transport material, and a hole transport material and an electron transport material can also be used as a host material.
  • a material for forming the edge cover 13 itself and the partition wall 16 itself (hereinafter referred to as “partition wall material”), or a light scattering layer (light scattering film) provided on the side surface 13 a of the edge cover 13 or the side surface 16 a of the partition wall 16.
  • a material for forming (hereinafter referred to as “light scattering film material”), a material containing a resin and light scattering particles is used.
  • the resin include acrylate resin, melamine resin, nylon, polystyrene, melamine beads, polycarbonate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polymethyl methacrylate, poly MBS, medium density polyethylene, and high density polyethylene. , Tetrafluoroethylene, polytrifluoroethylene chloride, polytetrafluoroethylene and the like.
  • the light scattering particles may be either an inorganic material or an organic material.
  • the main component is an oxide of at least one metal selected from the group consisting of silicon, titanium, zirconium, aluminum, indium, zinc, tin, and antimony. Examples thereof include particles (fine particles).
  • particles (inorganic fine particles) made of an inorganic material for example, silica beads, alumina beads, titanium oxide beads, zirconia oxide beads, zinc oxide beads, barium titanate (BaTiO 3). 3 ) and the like.
  • particles composed of organic materials for example, polymethyl methacrylate beads, acrylic beads, acrylic-styrene copolymer beads, melamine beads, high refractive index melamine beads, examples thereof include polycarbonate beads, styrene beads, crosslinked polystyrene beads, polyvinyl chloride beads, benzoguanamine-melamine formaldehyde beads, and silicone beads.
  • the particle size of the light scattering particles needs to be in the Mie scattering region. It is preferable that it is 500 nm.
  • the partition wall material and the light scattering film material contain a defoaming agent / leveling agent such as a photopolymerization initiator, dipropylene glycol monomethyl ether, 1- (2-methoxy-2-methylethoxy) -2-propanol. Also good.
  • a defoaming agent / leveling agent such as a photopolymerization initiator, dipropylene glycol monomethyl ether, 1- (2-methoxy-2-methylethoxy) -2-propanol. Also good.
  • the partition wall material and the light scattering film material preferably contain a white resist.
  • the white resist include a material containing a carboxyl group-containing resin having no aromatic ring, a photopolymerization initiator, a hydrogenated epoxy compound, a rutile type titanium oxide, and a diluent.
  • the thickness of the light scattering layer is preferably 300 nm to 500 ⁇ m.
  • the edge cover 13 itself and the partition wall 16 itself are formed of the above-described partition wall material, or the light scattering layer is provided on the side surface 13a of the edge cover 13 or the side surface 16a of the partition wall 16 to emit the light from the organic layer 18. It becomes possible to diffuse or scatter light having high directivity more isotropically and effectively.
  • a partition wall or a light-scattering layer stable to light and heat can be formed.
  • the edge cover 13 and the partition 16 are formed with the above materials, the side surface along the lamination direction of the organic EL element 12 has insulation. Therefore, the first electrode 17 and the second electrode 19 are not short-circuited by the edge cover 13.
  • the shape of the edge cover 13 and the partition wall 16 is preferably a tapered shape in which the opening is wider on the incident substrate (first substrate 11) side than on the emission substrate (second substrate 14) side.
  • the structure may be a shape or a strong taper shape, and the present invention is not limited to this.
  • a substrate having high light transmittance is used, and examples thereof include an inorganic material substrate made of glass, quartz, etc., a plastic substrate made of polyethylene terephthalate, polycarbazole, polyimide, or the like.
  • the thickness of the second substrate 14 is preferably 0.1 mm to 3 mm.
  • the edge cover 13 that surrounds the side surface of the organic EL device 12 and partitions the pixel is the side surface 13 a that faces the organic layer 18 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL device 12. Since the partition 16 has a configuration having a scattering property, and the side wall 16a facing the color conversion layer 15 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL element 12 has a configuration having a light scattering property. Light having directivity emitted from the organic layer 18 can be diffused or scattered more isotropically and effectively. Therefore, the organic light emitting device 10 has excellent light extraction efficiency without increasing power consumption.
  • a reflective electrode 17A is formed on one surface 11a of the first substrate 11 by sputtering, vacuum deposition, or the like.
  • a transparent electrode 17B is formed on the reflective electrode 17A by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like.
  • the first electrode 17 is formed by patterning the laminate of the reflective electrode 17A and the transparent electrode 17B into stripes having a predetermined width by photolithography.
  • a white negative resist is prepared by stirring and mixing a white photosensitive composition comprising a resin, light scattering particles, a photopolymerization initiator, and an aromatic solvent.
  • a negative resist is applied to the first electrode 11 formed on the one surface 11a of the first substrate 11 and the one surface 11a of the first substrate 11 by spin coating.
  • a negative resist is applied so as to cover it.
  • the negative resist applied to the first electrode 17 is dried to form a coating film on the first electrode 17.
  • the edge cover 13 is formed by patterning the coating film into a predetermined shape by photolithography.
  • a hole injection layer 18A, a hole transport layer 18B, an organic light emitting layer 18C, a hole prevention layer 18D, an electron transport layer 18E, and an electron injection layer 18F is laminated in this order, and the organic layer 18 is formed.
  • a method for forming each layer constituting the organic layer 18 a known wet process, dry process, laser transfer method, or the like is used.
  • a coating method such as a spin coating method, a dipping method, a doctor blade method, a discharge coating method, a spray coating method, or the like using a liquid in which a material constituting each layer is dissolved or dispersed in a solvent; an inkjet method; Examples thereof include a printing method such as a relief printing method, an intaglio printing method, a screen printing method, and a micro gravure coating method.
  • the liquid used in the above coating method and printing method may contain additives for adjusting the physical properties of the liquid, such as a leveling agent and a viscosity modifier.
  • a resistance heating vapor deposition method an electron beam (EB) vapor deposition method, a molecular beam epitaxy (MBE) method, a sputtering method, an organic vapor phase vapor deposition (OVPD) method, or the like, using the material constituting each of the above layers is used. It is done.
  • EB electron beam
  • MBE molecular beam epitaxy
  • OVPD organic vapor phase vapor deposition
  • a second electrode 19 made of a semitransparent electrode is formed on the organic layer 18 by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like. Next, the second electrode 19 is patterned into a stripe having a predetermined width so as to face the stripe pattern of the first electrode 17 by photolithography.
  • partition wall 16 is formed on the one surface 14 a of the second substrate 14 so as to surround the color conversion layer 15 formed on the one surface 14 a of the second substrate 14.
  • thermosetting adhesive is applied to the surface of the edge cover 13 on the second substrate 14 side, and the edge cover 13 and After the partition 16 is brought into close contact, the adhesive is cured by heating.
  • thermosetting adhesive an airgel adhesive, an acrylic adhesive, a silicon adhesive, or the like is used. Thereby, the organic light emitting element 10 is obtained.
  • the area occupied by the partition wall 16 on the second substrate 14 is preferably wider than the area occupied by the edge cover 13 on the first substrate 11.
  • the edge cover 13 and the partition wall 16 having a predetermined shape are easily formed. can do.
  • the edge cover 13 itself and the partition wall 16 itself are formed using a negative resist in the step of forming the edge cover 13 and the step of forming the partition wall 16 is exemplified. Is not limited to this.
  • a light scattering layer may be formed on the side surface 13a of the edge cover 13 using a negative resist.
  • the partition wall 16 is formed, the side surface of the partition wall 16 is formed.
  • a light scattering layer may be formed in 16a using a negative resist.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a second embodiment of the organic light-emitting device according to the present invention.
  • the organic light emitting element 20 includes a first substrate 11 having a TFT (thin film transistor) circuit (not shown), an organic EL element 12 provided on one surface 11 a of the first substrate 11, and an organic EL element 12 facing the organic EL element 12.
  • the second substrate 14 provided with the color filter 21 on one surface 14a, and the surface opposite to the surface in contact with the second substrate 14 of the color filter 21 (hereinafter referred to as "one surface").
  • a black partition is provided on the wavelength conversion layer 23, the edge cover 13 provided on one surface 11 a of the first substrate 11, surrounding the side surface of the organic EL element 12, and partitioning the pixels, and on one surface 14 a of the second substrate 14. 24 through and low Surrounding the side surfaces of the refractive index layer 22 and the wavelength conversion layer 23 and interposing the partition wall 16 between the edge cover 13 provided on the first substrate 11 and the partition wall 16 provided on the second substrate 14.
  • the first substrate 11 and the second substrate 14 are generally composed of an adhesive layer 25 for bonding.
  • the configuration of the edge cover 13 includes a configuration in which the side surface 13a facing the organic layer 18 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL elements 12 has light scattering properties.
  • the partition 16 at least one part of the side surface along the lamination direction of the organic EL element 12 has light-scattering property.
  • the configuration of the partition wall 16 includes a configuration in which the side surface 16 a facing the low refractive index layer 22 and the wavelength conversion layer 23 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL element 12 has light scattering properties. It is done.
  • color filter 21 and the wavelength conversion layer 23 those similar to those in the first embodiment described above are used.
  • the low refractive index layer 22 is a layer provided on one surface 14 a of the second substrate 14 and having a property of reducing the incident angle of light emitted from the organic layer 18 and incident on the second substrate 14.
  • the incident angle of the light incident on the second substrate 14 is reduced, and the light incident on the second substrate 14 is reliably extracted to the outside. Is possible. Thereby, it becomes possible to extract fluorescence from the organic light emitting element 20 to the outside very efficiently.
  • the low refractive index layer 22 is formed of a transparent material having a light refractive index in the range of 1.01 to 1.30. When the refractive index of the low refractive index layer 22 exceeds 1.30, it is difficult to improve the light extraction efficiency from the organic light emitting element 20.
  • the low refractive index layer 22 preferably has a low refractive index, but there is a limit to lowering the refractive index using silica airgel described later, and 1.01 is a practical lower limit.
  • Examples of the material of the low refractive index layer 22 include a fluorine resin having a refractive index of about 1.35 to 1.4, a silicone resin having a refractive index of about 1.4 to 1.5, and a refractive index of about 1.003 to 1.3.
  • Examples thereof include transparent materials such as silica airgel and porous silica having a refractive index of about 1.2 to 1.3.
  • the present embodiment is not limited to these materials.
  • the refractive index of the low refractive index layer 22 is preferably as low as possible. From the viewpoint that pores and voids exist in the low refractive index layer 22, the low refractive index layer 22 is formed of silica airgel, porous silica, or the like. More preferred. Silica airgel is particularly preferred because it has a very low refractive index. Silica aerogel is a wet gel composed of a silica skeleton obtained by hydrolysis and polymerization reaction of alkoxylane, as disclosed in US Pat. The solid compound is produced by drying in the presence of a solvent such as alcohol or carbon dioxide in a supercritical state above the critical point of the solvent.
  • a solvent such as alcohol or carbon dioxide
  • the film thickness of the low refractive index layer 22 is preferably 100 nm to 50 ⁇ m.
  • the film thickness of the low refractive index layer 22 is greater than 50 ⁇ m, in particular, until light incident on the low refractive index layer 22 in an oblique direction from the organic layer 18 reaches the interface between the low refractive index layer 22 and the second substrate 14.
  • the travel distance in the horizontal direction (the direction perpendicular to the thickness direction of the second substrate 14) with respect to the second substrate 14 becomes longer.
  • the light emission area of light extracted from the second substrate 14 to the outside is enlarged relative to the light emission area of the organic layer 18 itself, which is not preferable particularly for a display or the like for high definition.
  • the low refractive index layer 22 is more preferably a thin film.
  • Examples of the black partition wall 24 include those formed of a black negative resist applied to one surface 14a of the second substrate 14 by a spin coating method or the like.
  • the same adhesive as that used for joining the first substrate 11 and the second substrate 14 in the first embodiment described above is used.
  • the edge cover 13 that is provided on one surface 11 a of the first substrate 11, surrounds the side surface of the organic EL device 12, and partitions the pixels is a side surface along the stacking direction of the organic EL device 12.
  • the side surface 13a facing the organic layer 18 has a light scattering property, light having directivity emitted from the organic layer 18 is diffused or scattered more effectively and isotropically. It becomes possible to make it.
  • a partition wall 16 provided on one surface 14 a of the second substrate 14 and surrounding the side surfaces of the low refractive index layer 22 and the wavelength conversion layer 23 and partitioning the pixels is formed on the side surface along the stacking direction of the organic EL elements 12.
  • the organic light-emitting element 20 is a light-emitting element that has excellent light extraction efficiency without increasing power consumption and does not require a new insulating layer.
  • the black partition wall 24 and the color filter 21 are sequentially formed on the second substrate 14.
  • the partition 16 is formed on the black partition 24 formed on the one surface 14 a of the second substrate 14 in the same manner as in the first embodiment described above.
  • the low refractive index layer 22 is formed on the one surface 21a of the color filter 21 formed on the one surface 14a of the second substrate 14.
  • the wavelength conversion layer 23 is formed on the one surface 22a of the low refractive index layer 22 formed on the one surface 14a of the second substrate 14.
  • the black partition 24, the color filter 21, the low refractive index layer 22, the wavelength conversion layer 23, and the partition 16 are formed on one surface 14 a of the second substrate 14.
  • the edge cover 13 and the partition wall 16 having a predetermined shape are easily formed. can do.
  • the edge cover 13 itself and the partition wall 16 itself are formed using a negative resist in the step of forming the edge cover 13 and the step of forming the partition wall 16 is exemplified. Is not limited to this.
  • a light scattering layer may be formed on the side surface 13a of the edge cover 13 using a negative resist.
  • the partition wall 16 is formed, the side surface of the partition wall 16 is formed.
  • a light scattering layer may be formed in 16a using a negative resist.
  • a fitting portion may be provided on each of the joining surfaces of the edge cover and the partition wall, and the fitting portions may be fitted to each other.
  • a fitting projection is provided on the joint surface of the edge cover
  • a fitting recess is provided on the joint surface of the partition wall, and the edge cover and the partition wall are joined by fitting the fitting projection and the fitting recess. May be. Thereby, it can prevent that position shift arises between a 1st board
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing a third embodiment of the organic light-emitting device according to the present invention.
  • the organic light emitting element 30 includes a first substrate 11 having a TFT (thin film transistor) circuit (not shown), an organic EL element 12 provided on one surface 11 a of the first substrate 11, and one of the first substrates 11.
  • TFT thin film transistor
  • An edge cover 13 which is provided on the surface 11a and surrounds the side surface of the organic EL element 12 and partitions the pixels; a second substrate (sealing substrate) 14 which is disposed opposite to the organic EL element 12 via the edge cover 13; Provided on one surface 14 a of the second substrate 14 so as to face the edge cover 13, provided on the one surface 14 a of the second substrate 14, and provided on the one surface 14 a of the second substrate 14 so as to face the organic EL element 12.
  • the third substrate 31 is generally configured.
  • the configuration of the edge cover 13 includes a configuration in which the side surface 13a facing the organic layer 18 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL elements 12 has light scattering properties.
  • the partition 16 at least one part of the side surface along the lamination direction of the organic EL element 12 has light-scattering property.
  • the configuration of the partition wall 16 includes a configuration in which the side surface 16 a facing the third substrate 31 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL elements 12 has light scattering properties.
  • a substrate having high light transmittance is used, and examples thereof include an inorganic material substrate made of glass, quartz, etc., a plastic substrate made of polyethylene terephthalate, polycarbazole, polyimide, or the like.
  • the thickness of the third substrate 31 is preferably 10 ⁇ m to 1 mm.
  • the edge cover 13 provided on the one surface 11a of the first substrate 11 of the organic light emitting element 30 and surrounding the side surface of the organic EL element 12 to partition the pixels is organic among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL element 12. Since the side surface 13a facing the layer 18 has a light scattering property, it is possible to diffuse or scatter light having directivity emitted from the organic layer 18 more isotropically and effectively. It becomes.
  • the partition wall 16 provided on one surface 14 a of the second substrate 14, surrounding the side surface of the third substrate 31 and partitioning the pixels is the third substrate 31 among the side surfaces along the stacking direction of the organic EL elements 12.
  • the organic light emitting device 30 is a light emitting device that is excellent in light extraction efficiency without increasing power consumption and does not require a new insulating layer.
  • the partition wall 16 is formed on one surface 14 a of the second substrate 14.
  • thermosetting adhesive As the thermosetting adhesive, an airgel adhesive, an acrylic adhesive, a silicon adhesive, or the like is used.
  • thermosetting adhesive is applied to the surface of the edge cover 13 on the second substrate 14 side, and the edge cover 13 and After the partition 16 is brought into close contact, the adhesive is cured by heating.
  • thermosetting adhesive an airgel adhesive, an acrylic adhesive, a silicon adhesive, or the like is used. Thereby, the organic light emitting element 30 is obtained.
  • the edge cover 13 and the partition wall 16 having a predetermined shape are easily formed. can do.
  • the edge cover 13 itself and the partition wall 16 itself are formed using a negative resist in the step of forming the edge cover 13 and the step of forming the partition wall 16 is exemplified. Is not limited to this.
  • a light scattering layer may be formed on the side surface 13a of the edge cover 13 using a negative resist.
  • the partition wall 16 is formed, the side surface of the partition wall 16 is formed.
  • a light scattering layer may be formed in 16a using a negative resist.
  • a lighting device 40 shown in FIG. 6 is a lighting device including a drive unit 41 that generates current or voltage and a light-emitting unit 42 that emits light by current or voltage from the drive unit 41.
  • the light emitting section 42 is composed of any of the organic light emitting elements of the first to third embodiments described above.
  • the light emission part 42 is the organic light emitting element 20 of the above-mentioned 2nd embodiment
  • this embodiment is not limited to this.
  • the light emission part 42 may be comprised from the organic light emitting element of the above-mentioned 1st or 3rd embodiment.
  • a voltage is applied from the drive unit 41 to the organic layer 18 sandwiched between the first electrode 17 and the second electrode 19, thereby causing the organic light emitting element 20 corresponding to a predetermined pixel to emit light. , Can emit light.
  • the transition metal complex according to the first to third embodiments of the above described organic layer of the organic light emitting device is used.
  • a conventionally known organic EL light emitting material may be contained.
  • the illuminating device 40 of the present embodiment is an illuminating device having excellent luminous efficiency by including, as the light emitting unit 42, the organic light emitting element using the transition metal complex in the first to third embodiments described above.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to, for example, the ceiling light (illumination device) 50 shown in FIG.
  • a ceiling light 50 shown in FIG. 7 is a lighting device including a light emitting unit 51, a hanging line 52, and a power cord 53.
  • the light emitting section 51 is composed of any of the organic light emitting elements of the first to third embodiments described above.
  • the ceiling light 50 according to the present embodiment is an illuminating device having excellent luminous efficiency by including the organic light emitting element using the transition metal complex in the first to third embodiments described above as the light emitting unit 51.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to, for example, the illumination stand (illumination device) 60 shown in FIG.
  • the illumination stand 60 shown in FIG. 8 is an illumination device that includes a light emitting unit 61, a stand 62, a main switch 63, and a power cord 64.
  • the light emitting unit 61 is composed of any of the organic light emitting elements of the first to third embodiments described above.
  • the illumination stand 60 of the present embodiment is an illumination device having excellent luminous efficiency by including the organic light emitting element using the transition metal complex in the first to third embodiments as the light emitting unit 61.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to various electronic devices.
  • electronic devices including the organic light-emitting elements according to the first to third embodiments will be described with reference to FIGS.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to, for example, the mobile phone shown in FIG.
  • a cellular phone 70 shown in FIG. 9 includes an audio input unit 71, an audio output unit 72, an antenna 73, an operation switch 74, a display unit 75, a housing 76, and the like.
  • the organic light emitting device of the first to third embodiments described above can be suitably applied as the display unit 75.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to, for example, a thin television shown in FIG. 10 includes a display unit 81, a speaker 82, a cabinet 83, a stand 84, and the like.
  • the organic light-emitting elements of the first to third embodiments described above can be suitably applied as the display unit 81.
  • By applying the organic light emitting elements of the first to third embodiments described above to the display unit 81 of the thin television 80 it is possible to display an image with good light emission efficiency.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to, for example, the portable game machine shown in FIG.
  • a portable game machine 90 shown in FIG. 11 includes operation buttons 91 and 92, an external connection terminal 93, a display unit 94, a housing 95, and the like.
  • the organic light emitting device of the first to third embodiments described above can be suitably applied as the display unit 94.
  • an image can be displayed with good luminous efficiency.
  • the organic light emitting devices of the first to third embodiments described above can be applied to, for example, a notebook computer shown in FIG.
  • a notebook personal computer 100 illustrated in FIG. 12 includes a display unit 101, a keyboard 102, a touch pad 103, a main switch 104, a camera 105, a recording medium slot 106, a housing 107, and the like.
  • the organic light emitting elements of the first to third embodiments described above can be suitably applied as the display unit 101.
  • the display device described in the above embodiment preferably includes a polarizing plate on the light extraction side.
  • a polarizing plate a combination of a conventional linear polarizing plate and a ⁇ / 4 plate can be used.
  • the polarizing plate By providing such a polarizing plate, external light reflection from the electrodes of the display device or external light reflection on the surface of the substrate or the sealing substrate can be prevented, and the contrast of the display device can be improved. it can.
  • specific descriptions regarding the shape, number, arrangement, material, formation method, and the like of each component of the phosphor substrate, the display device, and the lighting device are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed. is there
  • Example 1 Preparation of organic EL substrate
  • a reflective electrode made of silver having a thickness of 100 nm is formed on a 0.7 mm-thick glass substrate by sputtering, and a transparent electrode (IZO) having a thickness of 20 nm is formed on the reflective electrode by sputtering.
  • IZO transparent electrode
  • a first electrode (anode) was formed. Thereafter, the first electrode was patterned into 90 stripes with a width of 2 mm by a conventional photolithography method.
  • Epoxy resin (refractive index: 1.59), acrylic resin (refractive index: 1.49), rutile titanium oxide (refractive index: 2.71, particle size 250 nm), photopolymerization initiator and aromatic solvent
  • the white photosensitive composition consisting of was stirred and mixed to prepare a negative resist of a white partition wall material.
  • a negative resist was applied by a spin coater method. Then, it prebaked at 80 degreeC for 10 minute (s), and formed the coating film with a film thickness of 50 micrometers.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 500 ⁇ m, line width 50 ⁇ m) capable of forming a desired image pattern, and then the i-line (300 mJ / cm 2 ) was irradiated to the coating film to be exposed. Subsequently, it developed using the alkali developing solution, and obtained the pixel pattern-like structure in which the white partition was formed. Subsequently, using a hot air circulation drying oven, post-baking was performed at 140 ° C. for 60 minutes to form white partition walls for partitioning pixels. The reflectance of the surface of the white partition wall was measured and found to be 96.5%.
  • the substrate on which the first electrode and the white barrier rib are formed is fixed to the substrate holder in the inline type resistance heating vapor deposition apparatus, and the pressure is reduced to a vacuum of 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less, and the organic layer including the organic light emitting layer is removed.
  • Each constituent layer was formed.
  • the formation method of each layer which comprises an organic EL layer is demonstrated in detail.
  • 1,1-bis-di-4-tolylamino-phenyl-cyclohexane (TAPC) was used as a hole injection material, and a hole injection layer having a thickness of 100 nm was formed by resistance heating vapor deposition.
  • N, N′-di-1-naphthyl-N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine is used as the hole transport material. Then, a hole transport layer having a film thickness of 40 nm was formed by resistance heating vapor deposition.
  • This blue organic light-emitting layer comprises 1,4-bis-triphenylsilyl-benzene (UGH-2) (host material) and bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinato-N, C2 ′] picolinate iridium (III) (FIrpic) (blue phosphorescent dopant) was co-deposited at a deposition rate of 1.5 ⁇ / sec and 0.2 ⁇ / sec, respectively.
  • a hole blocking layer (thickness: 10 nm) was formed on the organic light emitting layer using 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP).
  • BCP 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline
  • an electron transport layer (thickness: 30 nm) was formed on the hole blocking layer using tris (8-hydroxyquinoline) aluminum (Alq 3 ).
  • an electron injection layer (thickness: 0.5 nm) was formed on the electron transport layer using lithium fluoride (LiF).
  • a semitransparent electrode was formed as the second electrode.
  • the substrate was fixed in a metal vapor deposition chamber, and the shadow mask for forming the translucent electrode was aligned with the substrate.
  • the shadow mask a mask provided with an opening so that a semi-transparent electrode can be formed in a stripe shape having a width of 2 mm in a direction facing the stripe of the first electrode is used.
  • magnesium and silver are co-deposited on the surface of the electron injection layer by vacuum deposition at a deposition rate of 0.1 ⁇ / sec and 0.9 ⁇ / sec, respectively, thereby forming magnesium silver in a desired pattern ( (Thickness: 1 nm).
  • silver is formed in a desired pattern at a deposition rate of 1 mm / sec (thickness: 19 nm) for the purpose of emphasizing the interference effect and preventing voltage drop due to wiring resistance at the second electrode. )did.
  • a semitransparent electrode was formed by the above treatment.
  • a microcavity effect appears between the first electrode and the second electrode, and the front luminance can be increased. Thereby, the light emission energy from an organic layer can be efficiently propagated to the light extraction part side.
  • substrate with which the organic EL element was formed was obtained by the above process.
  • a 0.7 mm thick glass substrate was washed with water, then subjected to pure water ultrasonic cleaning for 10 minutes, acetone ultrasonic cleaning for 10 minutes, and isopropyl alcohol vapor cleaning for 5 minutes, and dried at 100 ° C. for 1 hour.
  • a black barrier rib material BK resist manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was applied to one surface of a glass substrate by a spin coater method. Then, it prebaked at 70 degreeC for 15 minutes, and formed the coating film with a film thickness of 1 micrometer.
  • the coating film was covered with a mask (pixel pitch 500 ⁇ m, line width 50 ⁇ m) capable of forming a desired image pattern, and then irradiated with i-line (100 mJ / cm 2 ) for exposure. Subsequently, it developed using the sodium carbonate aqueous solution, and rinsed with the pure water, and obtained the pixel-pattern-like structure in which the black partition was formed.
  • a mask pixel pitch 500 ⁇ m, line width 50 ⁇ m
  • the negative resist of the white partition wall material was applied to one surface of the glass substrate by a spin coater method. Then, it prebaked at 70 degreeC for 15 minutes, and formed the coating film with a film thickness of 30 micrometers.
  • This coating film is covered with a mask (pixel pitch 500 ⁇ m, line width 50 ⁇ m) that can form a desired image pattern in alignment with the black barrier formed in the lower layer, and then i-line (300 mJ / cm 2 ). Irradiated and exposed. Subsequently, it developed using the sodium carbonate aqueous solution, and rinsed with the pure water, and obtained the pixel-pattern-like structure in which the white partition was formed.
  • the organic EL substrate and the light extraction substrate produced as described above were aligned using an alignment marker formed outside the pixel arrangement position.
  • a thermosetting resin was applied in advance to the organic EL substrate and the light extraction substrate. After aligning the organic EL substrate and the light extraction substrate, the two substrates are brought into close contact with each other through the thermosetting resin, and heated at 90 ° C. for 2 hours to cure the thermosetting resin, and the organic EL substrate and the light extraction substrate. Were pasted together. Note that the step of bonding the two substrates was performed in a dry air environment (water content: ⁇ 80 ° C.) in order to prevent the organic layer from being deteriorated by moisture. Thus, the organic light emitting device of Example 1 was produced.
  • Comparative Example 1 A comparative example in which an organic EL substrate produced in the same manner as in Example 1 except that no white partition was formed and a light extraction substrate produced in the same manner as in Example 1 except that no white partition was formed were bonded. 1 organic light-emitting device was produced. With respect to the organic light-emitting device of Comparative Example 1, the external quantum yield (10 mA / cm 2 ) of the light actually extracted outside was measured and found to be 4%. As a result, it was confirmed that the luminous efficiency of Example 1 was 1.56 times higher than that of Comparative Example 1.
  • Example 2 (Formation of phosphor layer) A red phosphor layer and a green phosphor layer were formed in the region partitioned by the white partition of the light extraction substrate produced in the same manner as in Example 1.
  • a red phosphor layer first, 30 g of a 10 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution was added to 20 g of red phosphor CaS: Eu having an average particle diameter of 4 ⁇ m, and stirred with a disperser to prepare a red phosphor forming coating solution.
  • a red phosphor forming coating solution was applied in a pattern to the area partitioned by the black matrix by a dispenser technique.
  • the green phosphor layer In the formation of the green phosphor layer, first, 30 g of a 10 wt% polyvinyl alcohol aqueous solution is added to 20 g of the green phosphor Ga 2 SrS 4 : Eu having an average particle diameter of 4 ⁇ m, and stirred with a disperser to form a green phosphor forming coating. A liquid was prepared. Next, a green phosphor forming coating solution was applied in a pattern to the region partitioned by the black matrix by a dispenser technique. Subsequently, it was dried by heating in a vacuum oven (200 ° C., 10 mmHg) for 4 hours, and a green phosphor layer having a refractive index of 1.6 was patterned with a film thickness of 25 ⁇ m.
  • Comparative Example 2 A comparative example in which an organic EL substrate produced in the same manner as in Example 1 except that no white partition was formed and a light extraction substrate produced in the same manner as in Example 2 except that no white partition was formed were bonded. 2 organic light-emitting devices were produced. For the organic light-emitting device of Comparative Example 2, the external quantum yield (10 mA / cm 2 ) of light actually extracted to the outside was measured. When red phosphor was used, 3%, green phosphor was used. When it was, it was 6.0%. As a result, it was confirmed that the luminous efficiency of Example 2 was 1.56 times higher than that of Comparative Example 2.
  • Example 3 (Formation of color filters and phosphor layers) Color filters were each formed with a thickness of 1 ⁇ m by an inkjet method in regions partitioned by white partition walls of a light extraction substrate produced in the same manner as in Example 1. Next, a phosphor layer was formed on the color filter in the same manner as in Example 2.
  • Comparative Example 3 A comparative example in which an organic EL substrate produced in the same manner as in Example 1 except that no white partition was formed and a light extraction substrate produced in the same manner as in Example 3 except that no white partition was formed were bonded. 3 organic light-emitting devices were produced. With respect to the organic light-emitting device of Comparative Example 3, the external quantum yield (10 mA / cm 2 ) of light actually extracted to the outside was measured. As a result, the red phosphor was 2.4%, the green phosphor. In the case of using 5.4, it was 5.4%. As a result, it was confirmed that the luminous efficiency of Example 3 was 1.56 times higher than that of Comparative Example 3.
  • the present invention can be applied to an organic light emitting device.
  • SYMBOLS 10 Organic light emitting element, 11 ... 1st board

Landscapes

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Abstract

 有機発光素子は、少なくとも電極、発光層、光透過性電極をこの順で備えた第一基板と、透明基板から構成される第二基板とを備えた有機発光素子であって、前記電極の少なくとも一部を覆うとともに、前記発光層の側面に配置され、絶縁性を有し、かつ、光反射性または光散乱性を有し、間隔をおいて形成された複数のエッジカバーと、前記透明基板上の少なくとも前記エッジカバーと対向する位置に光反射性または光散乱性を有し、間隔をおいて形成された複数の隔壁とが設けられる。

Description

有機発光素子
 本発明は、有機発光素子に関する。
 本願は、2011年10月31日に、日本に出願された特願2011-238999号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
 有機電荷移動(CT)錯体、導電性高分子、有機光伝導体(OPC)等の研究成果を基礎として、OLED(Organic Light Emitting Diode)等の有機デバイスについて、1990年代前半から活発に研究開発が展開され、現在では、MP3プレーヤー、携帯電話として実用化される段階にまで至り、次世代フラットパネルディスプレイとして注目されている。
 しかしながら、OLEDには未だ様々な問題点が存在する中、特に作製コストや消費電力の問題点が挙げられる。
作製コストが上昇する原因の1つとしては、赤、緑、青色発光の素子の塗り分けが挙げられる。
 この課題を解決する手段としては、発光部分の塗り分けを行わずに、発光素子を作製する方法が挙げられる。この作製方法で得られた発光素子によれば、白色、紫外光や青色OLEDの発光色を、カラーフィルターまたは蛍光体を用いた波長変換層により、赤、緑、青色の発光色に変化させることができる。このように、発光部分の塗り分けを不要とすることにより、作製コストを下げることができる。このような発光素子を作製する方法としては、例えば、有機EL素子と、透明基板上に波長変換層を形成した基板とを張り合わせることにより、発光色を変化させ、低コストの発光デバイスを作製することができる技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
 さらに、消費電力の問題に関しては、OLEDおよび蛍光体層の横方向から端面への光の導波が存在するために、発光効率が低下し、消費電力が上昇する課題が存在する。
 OLEDの発光効率の低下を改善するためには、OLEDおよび蛍光体層の横方向から端面への光の導波を防ぐ必要がある。横方向への光の導波の原因は、スズドープ酸化インジウム(ITO)透明電極(屈折率:n≒2.0)とガラス基板(屈折率:n≒1.5)と空気(屈折率:n=1.0)との屈折率差によって、有機発光層とガラス基板内を、それらの厚さ方向と略平行な方向に多重反射しながら光が導波することによる。そのため、外部に光を取り出す効率は、20~30%程度に留まり、残りの70~80%の光は基板端面から外部に出射されるか、または、陰極によって消光され、光取り出し効率が大きく低下するという課題があった。
 そこで、OLEDの発光効率を向上させるために、基板と、基板上に設けられた画素電極とを備えた発光素子において、基板上に画素電極を区画するようパターン形成された隔壁の側面上に、反射層を設けたものが知られている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、この発光素子では、隔壁の側面上に設けられた発光機能層が薄いため、画素電極と対向電極の短絡や、隔壁の側面上の発光機能層で通電してしまうという不具合が生じるため、画素電極と対向電極との間に絶縁層を挿入する必要があり、作製プロセスが増えるという課題があった。
 さらに、OLED基板に波長変換層を挿入した場合、OLEDの光を吸収した蛍光体は、等方的に発光するため、開口部方向への発光以外に、平行方向の発光が存在する。そのため、波長変換層の開口部方向への発光効率を上昇させるために、蛍光層の側面上に反射膜を設けることにより、高い蛍光を取り出すことができる有機EL素子が知られている(例えば、特許文献3参照)。
特開2004-227811号公報 特開2010-9793号公報 特開平11-329726号公報
 特許文献1に記載の有機EL表示装置では、開口部方向への発光以外に平行方向の発光が存在するために、発光効率が低下するという課題が存在する。また、特許文献1に記載の有機EL表示装置に、特許文献2および3に記載の技術を導入した場合であっても、絶縁層を挿入する作製プロセスが増えるという課題が存在する。
 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、消費電力が小さく、光取り出し効率に優れ、作製コストの低い有機発光素子を提供することを課題とする。
 上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は、次のような有機発光素子を提供する。
 すなわち、本発明の有機発光素子は、少なくとも電極、発光層、光透過性電極をこの順で備えた第一基板と、透明基板から構成される第二基板とを備えた有機発光素子であって、前記電極の少なくとも一部を覆うとともに、前記発光層の側面に配置され、絶縁性を有し、かつ、光反射性または光散乱性を有し、間隔をおいて形成された複数のエッジカバーと、前記透明基板上の少なくとも前記エッジカバーと対向する位置に光反射性または光散乱性を有し、間隔をおいて形成された複数の隔壁とが設けられたことを特徴とする。
 本発明の有機発光素子において、前記第二基板の前記第一基板と対向する面上に、カラーフィルターまたは波長変換層が形成されていてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記第一基板上におけるエッジカバーの間隔が、前記第二基板上における前記隔壁の間隔の間隔よりも大きくてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記隔壁は、前記発光層の積層方向に沿った側面のうち、前記カラーフィルターまたは前記波長変換層と対向する側面が光反射性または光散乱性を有していてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記隔壁は、前記発光層の積層方向に沿った側面が絶縁性を有していてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記第二基板上の開口部を囲むように黒色隔壁が設けられていてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記第二基板上に設けられた前記カラーフィルター上に、低屈折率層が設けられていていてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記低屈折率層上に、波長変換層が設けられていてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記隔壁または前記光散乱層が形成された後、前記基板が、水が蒸発する温度にて加熱処理されていてもよい。
 本発明の有機発光素子において、前記第一基板および前記第二基板の間に、透明基板からなる第三基板が挿入され、貼り合わされていてもよい。
 本発明によれば、消費電力が小さく、発光効率に優れ、作製コストの低い有機発光素子を提供できる。
有機発光素子の第一実施形態を示す概略平面図である。 有機発光素子の第一実施形態を示す図1AのA-A線に沿う概略断面図である。 図1の一部を拡大した概略断面図である。 有機発光素子の第二実施形態を示す概略断面図である。 有機発光素子の第二実施形態の製造方法を示す概略断面図である。 有機発光素子の第三実施形態を示す概略断面図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例である照明装置を示す外観図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例であるシーリングライトを示す外観図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例である照明スタンドを示す外観図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例である携帯電話を示す外観図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例である薄型テレビを示す外観図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例である携帯型ゲーム機を示す外観図である。 有機発光素子の第一~第三実施形態の一適用例であるノートパソコンを示す外観図である。
(1)第一実施形態
「有機発光素子」
 図1A及び図1Bは、本発明に係る有機発光素子の第一実施形態を示す概略図であり、図1Aは平面図、図1Bは、図1AのA-A線に沿う断面図である。図2は、図1Bの一部を拡大した概略断面図である。
 有機発光素子10は、TFT(薄膜トランジスタ)回路(図示略)を備えた第一基板11と、第一基板11の一方の面11aに設けられた有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」と略すこともある。)12と、第一基板11の一方の面11aに設けられ、有機EL素子12の側面を囲み、画素を区画するエッジカバー13と、エッジカバー13を介して有機EL素子12と対向配置され、有機EL素子12と対向する面(以下、「一方の面」と言う。)14aに波長変換層またはカラーフィルター(以下、「色変換層」と総称する。)15が設けられた第二基板(封止基板)14と、第二基板14の一方の面14aに設けられ、色変換層15の側面を囲み、画素を区画する隔壁16とから概略構成されている。
 なお、エッジカバー13と隔壁16は、突き合わされて、接合され、一体化されている。
 エッジカバー13は、有機EL素子12の積層方向に沿った側面の少なくとも一部が光散乱性を有している。エッジカバー13の構成としては、具体的には、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、有機層18と対向する側面13aが光散乱性を有する構成が挙げられる。
 隔壁16は、有機EL素子12の積層方向に沿った側面の少なくとも一部が光散乱性を有している。隔壁16の構成としては、具体的には、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、色変換層15と対向する側面16aが光散乱性を有する構成が挙げられる。
 エッジカバー13と隔壁16が光散乱性を有する構成としては、エッジカバー13自体、隔壁16自体が樹脂と光散乱性粒子を含む材料から形成された構成、または、エッジカバー13の側面13、隔壁16の側面16aに、樹脂と光散乱性粒子を含む材料からなる光散乱層(光散乱膜)が設けられた構成が挙げられる。このような光散乱層(光散乱膜)をエッジカバー13と隔壁16として用いることにより、視野角特性が向上する。
 以下、有機発光素子10を構成する各構成部材およびその形成方法について具体的に説明するが、本実施形態はこれら構成部材および形成方法に限定されるものではない。
 色変換層15は、波長変換層またはカラーフィルターからなり、第二基板14の一方の面14aに設けられている。すなわち、色変換層15は、第二基板14の外部光取出面(光出射面)に設けられている。
 波長変換層の蛍光体は、紫外発光有機EL素子、青色発光有機EL素子等の発光素子からの励起光を吸収し、赤色、緑色、青色に発光する赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層から構成されている。ただし、発光素子として青色発光を適用する場合、青色蛍光体層を設けずに、青色励起光を青色画素からの発光としてもよい。また、発光素子として指向性を有する青色発光を適用する場合には、青色蛍光体層を設けず、その指向性を有する励起光を散乱し、等方発光にして外部へ取り出すことができるような光散乱層を適用してもよい。
 赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層は、ドット毎に分割された複数の蛍光体層からなり、複数の赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層はドットによって異なる色の色光を発光するために異なる蛍光体材料で構成されている。なお、これら複数の赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層を構成する蛍光体材料は、互いにその屈折率が異なっていてもよい。
 赤色蛍光体層、緑色蛍光体層および青色蛍光体層は、例えば、平面視矩形状の薄膜からなる。蛍光体層の励起光入射面に、励起光を透過し、蛍光体層から放射された蛍光を反射する波長選択透過反射部材が形成されていてもよい。なお、励起光を透過するとは、励起光のピーク波長にあたる光を少なくとも透過することを意味し、また、蛍光体層で生じた蛍光を反射するとは、蛍光体層からのそれぞれの発光ピーク波長にあたる光を少なくとも反射することを意味する。
 また、必要に応じて、シアン、イエローに発光する蛍光体を画素に加えることが好ましい。ここで、シアン、イエローに発光する画素のそれぞれの色純度を、色度図上での赤色、緑色、青色に発光する画素の色純度の点で結ばれる三角形より外側にすることで、赤色、緑色、青色の3原色を発光する画素を使用する表示装置より色再現範囲をさらに拡げることが可能となる。
 蛍光体層は、以下に例示する蛍光体材料のみから構成されていてもよく、任意に添加剤等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料(結着用樹脂)または無機材料中に分散された構成であってもよい。
蛍光体層を構成する蛍光体材料としては、公知の蛍光体材料を用いることができる。このような蛍光体材料は、有機系蛍光体材料と無機系蛍光体材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
 有機系蛍光体材料としては、青色蛍光色素として、スチルベンゼン系色素:1,4-ビス(2-メチルスチリル)ベンゼン、トランス-4,4’-ジフェニルスチルベンゼン、クマリン系色素:7-ヒドロキシ-4-メチルクマリン等が挙げられる。
 有機系蛍光体材料としては、緑色蛍光色素として、クマリン系色素:2,3,5,6-1H、4H-テトラヒドロ-8-トリフロメチルキノリジン(9,9a、1-gh)クマリン(クマリン153)、3-(2’-ベンゾチアゾリル)-7-ジエチルアミノクマリン(クマリン6)、3-(2’-ベンゾイミダゾリル)-7-N,N-ジエチルアミノクマリン(クマリン7)、ナフタルイミド系色素:ベーシックイエロー51、ソルベントイエロー11、ソルベントイエロー116等が挙げられる。
 有機系蛍光体材料としては、赤色蛍光色素として、シアニン系色素:4-ジシアノメチレン-2-メチル-6-(p-ジメチルアミノスチルリル)-4H-ピラン、ピリジン系色素:1-エチル-2-[4-(p-ジメチルアミノフェニル)-1,3-ブタジエニル]-ピリジニウム-パークロレート、ローダミン系色素:ローダミンB、ローダミン6G、ローダミン3B、ローダミン101、ローダミン110、ベーシックバイオレット11、スルホローダミン101等が挙げられる。
 無機系蛍光体材料としては、青色蛍光体として、Sr:Sn4+、SrAl1425:Eu2+、BaMgAl1017:Eu2+、SrGa:Ce3+、CaGa:Ce3+、(Ba、Sr)(Mg、Mn)Al1017:Eu2+、(Sr、Ca、Ba、0Mg)10(POCl:Eu2+、BaAlSiO:Eu2+、Sr:Eu2+、Sr(POCl:Eu2+、(Sr,Ca,Ba)(POCl:Eu2+、BaMgAl1627:Eu2+、(Ba,Ca)(POCl:Eu2+、BaMgSi:Eu2+、SrMgSi:Eu2+等が挙げられる。
 無機系蛍光体材料としては、緑色蛍光体として、(BaMg)Al1627:Eu2+,Mn2+、SrAl1425:Eu2+、(SrBa)Al12Si2:Eu2+、(BaMg)SiO:Eu2+、YSiO:Ce3+,Tb3+、Sr-Sr:Eu2+、(BaCaMg)(POCl:Eu2+、SrSi-2SrCl:Eu2+、ZrSiO、MgAl1119:Ce3+,Tb3+、BaSiO:Eu2+、SrSiO:Eu2+、(BaSr)SiO:Eu2+等が挙げられる。
 無機系蛍光体材料としては、赤色蛍光体として、YS:Eu3+、YAlO:Eu3+、Ca(SiO:Eu3+、LiY(SiO:Eu3+、YVO:Eu3+、CaS:Eu3+、Gd:Eu3+、GdS:Eu3+、Y(P,V)O:Eu3+、MgGeO5.5F:Mn4+、MgGeO:Mn4+、KEu2.5(WO6.25、NaEu2.5(WO6.25、KEu2.5(MoO6.25、NaEu2.5(MoO6.25等が挙げられる。
 また、上記無機系蛍光体材料は、必要に応じて表面改質処理を施してもよく、その方法としてはシランカップリング剤等の化学的処理によるものや、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、さらに、それらの併用によるもの等が挙げられる。励起光による劣化、発光による劣化等の安定性を考慮すると、無機系蛍光体材料を使用することが好ましい。
 さらに、無機系蛍光体材料を用いる場合には、平均粒径(d50)が、0.5~50μmであることが好ましい。無機系蛍光体材料の平均粒径が0.5μm以下であると、蛍光体の発光効率が急激に低下する。また、無機系蛍光体材料の平均粒径50μmを超えると、平坦な膜を形成することが非常に困難となり、蛍光体層と、有機EL素子12との間に空隙ができてしまい(有機EL素子12(屈折率:約1.7)と無機蛍光体層(屈折率:約2.3)との間の空隙(屈折率:1.0))、有機EL素子12からの光が効率よく蛍光体層に届かず、蛍光体層の発光効率が低下するという問題が生じる。
 また、蛍光体層は、上記の蛍光体材料と樹脂材料を溶剤に溶解、分散させた蛍光体層形成用塗液を用いて、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等による公知のウエットプロセス、上記の材料を抵抗加熱蒸着法、電子線(EB)蒸着法、分子線エピタキシー(MBE)法、スパッタリング法、有機気相蒸着(OVPD)法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等形成方法により形成することができる。
 また、蛍光体層は、高分子樹脂として、感光性の樹脂を用いることで、フォトリソグラフィー法により、パターニングが可能となる。
 ここで、感光性樹脂としては、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、硬ゴム系樹脂等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂(光硬化型レジスト材料)の一種類または複数種類の混合物を用いることが可能である。
 また、インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、ディスペンサー法等のウエットプロセス、シャドーマスクを用いた抵抗加熱蒸着法、電子線(EB)蒸着法、分子線エピタキシー(MBE)法、スパッタリング法、有機気相蒸着(OVPD)法等の公知のドライプロセス、または、レーザー転写法等により蛍光体材料をダイレクトにパターニングすることも可能である。
 上記の蛍光体層の膜厚は、通常100nm~100μm程度であるが、1μm~100μmが好ましい。膜厚が100nm未満であると、光源からの発光を十分に吸収することが不可能であるため、発光効率の低下、必要とされる色に励起光の透過光が混じることによる色純度の劣化といった問題が生じる。さらに、光源からの発光の吸収を高め、色純度に悪影響を及ぼさない程度に励起光の透過光を低減するためには、膜厚として、1μm以上とすることが好ましい。また、膜厚が100μmを超えると、光源からの発光を既に十分に吸収することから、効率の上昇には繋がらず材料を消費するだけに留まり、材料コストの増加に繋がる。
 一方、青色蛍光体層の代わりとして光散乱層を適用する場合、光散乱粒子は、有機材料により構成されていてもよいし、無機材料により構成されていてもよいが、無機材料により構成されていることが好ましい。これにより、有機EL素子からの指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。また、無機材料を使用することにより、光および熱に安定な光散乱層を提供することが可能となる。
 また、光散乱粒子としては、透明度が高いものであることが好ましい。また、樹脂材料と混合して用いる場合には、樹脂材料との屈折率比が上述した数値範囲に含まれるものであることが好ましい。
 光散乱粒子として、無機材料を用いる場合には、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫、およびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物を主成分とした粒子(微粒子)等が挙げられる。
 また、光散乱粒子として、無機材料により構成された粒子(無機微粒子)を用いる場合には、例えば、シリカビーズ(屈折率:1.44)、アルミナビーズ(屈折率:1.63)、酸化チタンビーズ(屈折率 アナタース型:2.50、ルチル型:2.70)、酸化ジルコニアビーズ(屈折率:2.05)、酸化亜鉛ビーズ(屈折率:2.00)等が挙げられる。
 光散乱粒子として、有機材料により構成された粒子(有機微粒子)を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ(屈折率:1.49)、アクリルビーズ(屈折率:1.50)、アクリル-スチレン共重合体ビーズ(屈折率:1.54)、メラミンビーズ(屈折率:1.57)、高屈折率メラミンビーズ(屈折率:1.65)、ポリカーボネートビーズ(屈折率:1.57)、スチレンビーズ(屈折率:1.60)、架橋ポリスチレンビーズ(屈折率:1.61)、ポリ塩化ビニルビーズ(屈折率:1.60)、ベンゾグアナミン-メラミンホルムアルデヒドビーズ(屈折率:1.68)、シリコーンビーズ(屈折率:1.50)等が挙げられる。
 上記の光散乱粒子と混合して用いる樹脂材料としては、透光性の樹脂であることが好ましい。また、樹脂材料としては、例えば、メラミン樹脂(屈折率:1.57)、ナイロン(屈折率:1.53)、ポリスチレン(屈折率:1.60)、メラミンビーズ(屈折率:1.57)、ポリカーボネート(屈折率:1.57)、ポリ塩化ビニル(屈折率:1.60)、ポリ塩化ビニリデン(屈折率:1.61)、ポリ酢酸ビニル(屈折率:1.46)、ポリエチレン(屈折率:1.53)、ポリメタクリル酸メチル(屈折率:1.49)、ポリMBS(屈折率:1.54)、中密度ポリエチレン(屈折率:1.53)、高密度ポリエチレン(屈折率:1.54)、テトラフルオロエチレン(屈折率:1.35)、ポリ三フッ化塩化エチレン(屈折率:1.42)、ポリテトラフルオロエチレン(屈折率:1.35)等が挙げられる。
 カラーフィルターとしては、公知のカラーフィルターを用いることができる。カラーフィルターを設けることによって、赤色画素、緑色画素、青色画素の色純度を高めることが可能となり、有機発光素子10の色再現範囲を拡大することができる。
 これにより、外光により、有機層18の発光が低減するのを防止することが可能となり、有機発光素子10のコントラストの低下を低減、防止することができる。
 カラーフィルターの厚さは、0.1μm~100μmであることが好ましい。
 有機EL素子12は、第一基板11の一方の面11a上に順に設けられた、第一電極(画素電極)17と、有機層(発光層)18と、第二電極19とから概略構成されている。
 すなわち、有機EL素子12は、第一基板11の一方の面11a上に、第一電極17および第二電極19からなる一対の電極と、これら一対の電極間に挟持された有機層18と、を備え、トップエミッション型の構造をなしている。
 第一電極(画素電極)17および第二電極(対向電極)19は、有機EL素子12の陽極または陰極として対で機能する。
 さらに、この構造には、微小共振器構造(マイクロキャビティ構造)を用いてもよく、微小共振器構造は、第一電極17と第二電極19との間の光学距離を調節することにより実現できる。
 第一電極17は、第一基板11の一方の面11aに設けられ、反射電極17Aと、反射電極17A上に設けられた透明電極17Bとから構成されている。
 そして、反射電極17Aと透明電極17Bからなる第一電極17のエッジ部(端部)が、エッジカバー13で覆われている。
 有機層18は、第一電極17側から第二電極19側に向かって順に積層された、正孔注入層18A、正孔輸送層18B、有機発光層18C、正孔防止層18D、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fから構成されている。
 正孔注入層18A、正孔輸送層18B、有機発光層18C、正孔防止層18D、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fは、それぞれ単層構造または多層構造のいずれであってもよい。また、正孔注入層18A、正孔輸送層18B、有機発光層18C、正孔防止層18D、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fは、それぞれ有機薄膜または無機薄膜のいずれであってもよい。
 正孔注入層18Aは、第一電極からの正孔の注入を効率よく行うものである。
 正孔輸送層18Bは、有機発光層18Cへの正孔の輸送を効率よく行うものである。
 電子輸送層18Eは、有機発光層18Cへの電子の輸送を効率よく行うものである。
 電子注入層18Fは、第二電極からの電子の注入を効率よく行うものである。
 正孔注入層18A、正孔輸送層18B、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fは、キャリア注入輸送層に該当する。
 なお、有機EL素子12は上記の構成に限定されるものではなく、有機層18が、有機発光層の単層構造であっても、有機発光層とキャリア注入輸送層の多層構造であってもよい。有機EL素子12の構成としては、具体的に、下記のものが挙げられる。
(1)第一電極17と第二電極19の間に、有機発光層のみが設けられた構成である。
(2)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔輸送層および有機発光層がこの順に積層された構成である。
(3)第一電極17側から第二電極19側に向かって、有機発光層および電子輸送層がこの順に積層された構成である。
(4)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔輸送層、有機発光層および電子輸送層がこの順に積層された構成である。
(5)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層および電子輸送層がこの順に積層された構成である。
(6)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層および電子注入層がこの順に積層された構成である。
(7)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、正孔防止層および電子輸送層がこの順に積層された構成である。
(8)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、正孔防止層、電子輸送層および電子注入層がこの順に積層された構成である。
(9)第一電極17側から第二電極19側に向かって、正孔注入層、正孔輸送層、電子防止層、有機発光層、正孔防止層、電子輸送層および電子注入層がこの順に積層された構成である。
 これら有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層および電子注入層の各層は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。また、有機発光層、正孔注入層、正孔輸送層、正孔防止層、電子防止層、電子輸送層および電子注入層の各層は、それぞれ有機薄膜または無機薄膜のいずれであってもよい。
 第一基板11としては、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板、アルミナ等からなるセラミックス基板等の絶縁性基板、または、アルミニウム(Al)、鉄(Fe)等からなる金属基板、または、これらの基板の表面に酸化シリコン(SiO)、有機絶縁材料等からなる絶縁物をコーティングした基板、アルミニウム等からなる金属基板の表面を陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等が挙げられる。
 さらに、プラスチック基板に無機材料をコーティングした基板、金属基板に無機絶縁材料をコーティングした基板が好ましい。このような無機材料をコーティングした基板を用いることにより、プラスチック基板を有機発光素子の基板として用いた場合に最大の課題となる水分の透過による有機EL素子の劣化(有機EL素子は、特に少量の水分に対しても劣化が起こることが知られている。)を解消することが可能となる。また、金属基板を有機発光素子の基板として用いた場合の最大の問題となる金属基板の突起によるリーク(ショート)(有機層の膜厚は、100~200nm程度と非常に薄いため、突起による画素部での電流にリーク(ショート)が、顕著に起こることが知られている。)を解消することが可能となる。
 また、アクティブマトリックス駆動するためのTFT回路を形成する場合には、第一基板11としては、500℃以下の温度で融解せず、歪みも生じない基板を用いることが好ましい。また、一般的な金属基板は、ガラスと熱膨張率が異なるため、従来の生産装置を用いて金属基板上にTFT回路を形成することは困難であるが、線膨張係数が1×10-5/ ℃ 以下の鉄-ニッケル系合金である金属基板を用いて、線膨張係数をガラスに合わせ込むことにより、金属基板上にTFT回路を、従来の生産装置を用いて安価に形成することが可能となる。
 また、プラスチック基板の場合には、耐熱温度が非常に低いため、ガラス基板上にTFT回路を形成した後、プラスチック基板にガラス基板上のTFT回路を転写することにより、プラスチック基板上にTFT回路を転写形成することができる。
 さらに、第一基板11の厚さは、0.1mm~3mmであることが好ましい。
 第一基板11に形成されるTFT回路は、有機EL素子12を形成する前に、予め第一基板11の一方の面11aに形成され、スイッチング用および駆動用として機能する。
 本実施形態におけるTFT回路としては、例えば、公知のTFT回路が挙げられる。また、TFT回路の代わりに、金属-絶縁体-金属(MIM)ダイオードを用いることもできる。
 アクティブ駆動型有機ELディスプレイ、有機発光素子に用いることが可能なTFT回路は、公知の材料、構造および形成方法を用いて形成することができる。TFT回路の活性層の材料としては、例えば、非晶質シリコン(アモルファスシリコン)、多結晶シリコン(ポリシリコン)、微結晶シリコン、セレン化カドミウム等の無機半導体材料、酸化亜鉛、酸化インジウム-酸化ガリウム-酸化亜鉛等の酸化物半導体材料、または、ポリチオフェン誘導体、チオフェンオリゴマー、ポリ(p-フェリレンビニレン)誘導体、ナフタセン、ペンタセン等の有機半導体材料が挙げられる。また、TFT回路の構造としては、例えば、スタガ型、逆スタガ型、トップゲート型、コプレーナ型等が挙げられる。
 TFT回路を構成する活性層の形成方法としては、(1)プラズマ誘起化学気相成長(PECVD)法により成膜したアモルファスシリコンに不純物をイオンドーピングする方法、(2)シラン(SiH)ガスを用いた減圧化学気相成長(LPCVD)法によりアモルファスシリコンを形成し、固相成長法によりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオン打ち込み法によりイオンドーピングする方法、(3)Siガスを用いたLPCVD法またはSiHガスを用いたPECVD法によりアモルファスシリコンを形成し、エキシマレーザー等のレーザーによりアニールし、アモルファスシリコンを結晶化してポリシリコンを得た後、イオンドーピングを行う方法(低温プロセス)、(4)LPCVD法またはPECVD法によりポリシリコン層を形成し、1000℃以上で熱酸化することによりゲート絶縁膜を形成し、その上に、nポリシリコンのゲート電極を形成し、その後、イオンドーピングを行う方法(高温プロセス)、(5)有機半導体材料をインクジェット法等により形成する方法、(6)有機半導体材料の単結晶膜を得る方法等が挙げられる。
 本実施形態におけるTFT回路のゲート絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。例えば、PECVD法、LPCVD法等により形成されたSiOまたはポリシリコン膜を熱酸化して得られるSiO等が挙げられる。
 また、本実施形態におけるTFT回路の信号電極線、走査電極線、共通電極線、第一駆動電極および第二駆動電極は、公知の材料を用いて形成することができる。これら信号電極線、走査電極線、共通電極線、第一駆動電極および第二駆動電極の材料としては、例えば、タンタル(Ta)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)等が挙げられる。有機発光素子10のTFT回路は、上記のような構成で形成することができるが、本実施形態は、これらの材料、構造および形成方法に限定されるものではない。
 アクティブ駆動型の有機発光素子に用いることが可能な層間絶縁膜は、公知の材料を用いて形成することができる。層間絶縁膜の材料としては、例えば、酸化シリコン(SiO)、窒化シリコン(SiNまたはSi)、酸化タンタル(TaOまたはTa)等の無機材料、または、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。
 また、層間絶縁膜の形成方法としては、化学気相成長(CVD)法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセスが挙げられる。また、必要に応じて、フォトリソグラフィー法等により、層間絶縁膜をパターニングすることもできる。
 有機層18からの発光を第二基板14側から取り出すトップエミッション型の構造では、外光が第一基板11の一方の面11aに形成されたTFT回路に入射して、TFT回路の特性に変化が生じることを防ぐ目的で、遮光性を兼ね備えた遮光性絶縁膜を形成することが好ましい。また、上記の層間絶縁膜と遮光性絶縁膜を組み合わせて用いることもできる。遮光性絶縁膜の材料としては、例えば、フタロシアニン、キナクロドン等の顔料または染料をポリイミド等の高分子樹脂に分散したもの、カラーレジスト、ブラックマトリクス材料、NiZnFe等の無機絶縁材料等が挙げられるが、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。
 有機発光素子10をアクティブ駆動型とし、第一基板11の一方の面11aにTFT回路を形成した場合には、その表面に凹凸が形成され、この凹凸によって有機EL素子12の欠陥(例えば、第一電極17の欠損、有機層18の欠損、第二電極19の断線、第一電極17と第二電極19の短絡、耐圧の低下等)等が発生するおそれがある。これらの欠陥を防止するために、層間絶縁膜上に平坦化膜を設けてもよい。
 このような平坦化膜は、公知の材料を用いて形成することができる。平坦化膜の材料としては、例えば、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化タンタル等の無機材料、ポリイミド、アクリル樹脂、レジスト材料等の有機材料等が挙げられる。平坦化膜の形成方法としては、例えば、CVD法、真空蒸着法等のドライプロセス、スピンコート法等のウエットプロセス等が挙げられるが、本実施形態はこれらの材料および形成方法に限定されるものではない。また、平坦化膜は、単層構造または多層構造のいずれであってもよい。
 第一電極(画素電極)17および第二電極(対向電極)19は、有機EL素子12の陽極または陰極として対で機能する。つまり、第一電極17を陽極とした場合、第二電極19は陰極となり、第一電極17を陰極とした場合、第二電極19は陽極となる。
 第一電極17および第二電極19を形成する電極材料としては、公知の電極材料を用いることができる。陽極を形成する電極材料としては、有機層18への正孔の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が4.5eV以上の金(Au)、白金(Pt)、ニッケル(Ni)等の金属、および、インジウム(In)と錫(Sn)からなる酸化物(ITO)、錫(Sn)の酸化物(SnO)、インジウム(In)と亜鉛(Zn)からなる酸化物(IZO)等の透明電極材料等が挙げられる。
 また、陰極を形成する電極材料としては、有機層18への電子の注入をより効率よく行う観点から、仕事関数が4.5eV以下のリチウム(Li)、カルシウム(Ca)、セリウム(Ce)、バリウム(Ba)、アルミニウム(Al)等の金属、または、これらの金属を含有するMg:Ag合金、Li:Al合金等の合金が挙げられる。
 第一電極17および第二電極19は、上記の材料を用いて、例えば、EB蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、抵抗加熱蒸着法等の公知の方法により形成することができるが、本実施形態はこれらの形成方法に限定されるものではない。また、必要に応じて、フォトリソグラフフィー法、レーザー剥離法により形成した電極をパターニングすることもでき、シャドーマスクと組み合わせることで直接パターニングした電極を形成することもできる。
 第一電極17および第二電極19の膜厚は、50nm以上が好ましい。膜厚が50nm未満の場合には、配線抵抗が高くなることから、駆動電圧の上昇が生じるおそれがある。
 有機発光素子10の色純度の向上、発光効率の向上、正面輝度の向上等の目的でマイクロキャビティ効果を用いる場合、有機層18からの発光を第二基板14側から取り出すトップエミッション型の構造では、第一電極17としては、反射電極17Aと透明電極17Bからなり、光を反射する反射率の高い反射電極を用いることが好ましい。また、有機層18からの発光を第二基板14側から取り出すトップエミッション型の構造では、第二電極19として半透明電極を用いることが好ましい。
 第一電極17を構成する反射電極17Aとしては、例えば、アルミニウム、銀、金、アルミニウム-リチウム合金、アルミニウム-ネオジウム合金およびアルミニウム-シリコン合金等の反射性金属電極が挙げられる。
 第一電極17を構成する透明電極17Bとしては、例えば、インジウムと錫からなる酸化物(ITO)、錫の酸化物インジウムと亜鉛からなる酸化物(IZO)等の透明電極材料からなるものが挙げられる。
 なお、第一電極17は上記の構成に限定されるものではなく、上記の反射性金属電極のみから構成されていてもよい。
 第二電極(半透明電極)19としては、金属の半透明電極単体、もしくは、金属の半透明電極と透明電極材料を組み合わせたものを用いることができる。特に、半透明電極の材料としては、反射率と透過率の観点から、銀が好ましい。
 半透明電極の膜厚は、5~30nmが好ましい。半透明電極の膜厚が5nm未満の場合には、光の反射が十分行えず、干渉の効果を十分得るとこができない。また、半透明電極の膜厚が30nmを超える場合には、光の透過率が急激に低下することから、有機発光素子10の輝度および発光効率が低下するおそれがある。
 第一電極17と第二電極19により微小共振器構造が構成されると、第一電極17と第二電極19との干渉効果により、有機層18の発光を正面方向(光取り出し方向)に集光することができる。その際、有機層18の発光に指向性を持たせることができるため、周囲に逃げる発光損失を低減することができ、その発光効率を高めることができる。これにより、有機層18で生じる発光エネルギーをより効率良く、隔壁16の開口部(光取出部)16b側へ伝搬することができ、ひいては、有機発光素子10の正面輝度を高めることができる。
 また、第一電極17と第二電極19により構成される微小共振器構造によれば、有機層18の発光スペクトルを調整することも可能となり、所望の発光ピーク波長および半値幅に調整することができる。これにより、隔壁16の開口部(光取出部)16bに蛍光体層を設けた場合、有機層18の発光スペクトルを、蛍光体層中の蛍光体を効果的に励起することが可能なスペクトルに制御することができる。なお、第二電極19として半透明電極を用いることによって、蛍光体層の光取り出し方向とは反対方向に放出される光を再利用することもできる。
 電荷注入輸送層は、電荷(正孔、電子)の電極からの注入と発光層への輸送(注入)をより効率よく行う目的で、電荷注入層(正孔注入層18A、電子注入層18F)と電荷輸送層(正孔輸送層18B、電子輸送層18E)に分類され、以下に例示する電荷注入輸送材料のみから構成されていてもよく、任意に添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよく、これらの材料が高分子材料(結着用樹脂)または無機材料中に分散された構成であってもよい。
 電荷注入輸送材料としては、有機EL素子用、有機光導電体用の公知の電荷注入輸送材料を用いることができる。このような電荷注入輸送材料は、正孔注入輸送材料および電子注入輸送材料に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
 正孔注入層18Aおよび正孔輸送層18Bの材料としては、公知のものが用いられ、酸化バナジウム(V)、酸化モリブデン(MoO)等の酸化物や無機p型半導体材料;ポルフィリン化合物、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン(TPD)、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン(α-NPD)、4,4’,4”-トリス(カルバゾール-9-イル)トリフェニルアミン(TCTA)、N,N-ジカルバゾリル-3,5-ベンゼン(m-CP)、4,4’-(シクロヘキサン-1,1-ジイル)ビス(N,N-ジ-p-トリルアニリン)(TAPC)、2,2’-ビス(N,N-ジフェニルアミン)-9,9’-スピロビフルオレン(DPAS)、N1,N1’-(ビフェニル-4,4’-ジイル)ビス(N1-フェニル-N4,N4-ジ-m-トリルベンゼン-1,4-ジアミン)(DNTPD)、N3,N3,N3”’, N3”’-テトラ-p-トリル-[1,1’:2’,1”:2”,1”’-クォーターフェニル]-3,3”’-ジアミン(BTPD)、4,4’-(ジフェニルシランジイル)ビス(N,N-ジ-p-トリルアニリン)(DTASi)、2,2-ビス(4-カルバゾール-9-イルフェニル)アダマンティン(Ad-Cz)等の芳香族第三級アミン化合物;ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチリルアミン化合物等の低分子含窒素化合物;ポリアニリン(PANI)、ポリアニリン-樟脳スルホン酸(PANI-CSA)、3,4-ポリエチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンサルフォネイト(PEDOT/PSS)、ポリ(トリフェニルアミン)誘導体(Poly-TPD)、ポリビニルカルバゾール(PVCz)、ポリ(p-フェニレンビニレン)(PPV)、ポリ(p-ナフタレンビニレン)(PNV)等の高分子化合物;2-メチル-9,10-ビス(ナフタレン-2-イル)アントラセン(MADN)等の芳香族炭化水素化合物等が挙げられる。
 正孔注入層18Aの材料としては、陽極からの正孔の注入および輸送をより効率よく行う観点から、正孔輸送層18Bの材料よりも、最高被占分子軌道(HOMO)のエネルギー準位が低い材料を用いることが好ましい。また、正孔輸送層18Bの材料としては、正孔注入層18Aの材料よりも、正孔の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
 正孔注入層18Aおよび正孔輸送層18Bは、任意に添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよい。
 そして、正孔の注入性および輸送性をより向上させるためには、正孔注入層18Aおよび正孔輸送層18Bは、アクセプターを含むことが好ましい。アクセプターとしては、有機EL素子向けの公知のアクセプター材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
 アクセプターは、無機材料または有機材料のいずれであってもよい。
 無機材料としては、金(Au)、白金(Pt)、タングステン(W)、イリジウム(Ir)、オキシ塩化リン(POCl)、六フッ化ヒ酸イオン(AsF )、塩素(Cl)、臭素(Br)、ヨウ素(I)、酸化バナジウム(V)、酸化モリブデン(MoO)等が挙げられる。
 有機材料としては、7,7,8,8,-テトラシアノキノジメタン(TCNQ)、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン(TCNQF)、テトラシアノエチレン(TCNE)、ヘキサシアノブタジエン(HCNB)、ジシクロジシアノベンゾキノン(DDQ)等のシアノ基を有する化合物;トリニトロフルオレノン(TNF)、ジニトロフルオレノン(DNF)等のニトロ基を有する化合物;フルオラニル;クロラニル;ブロマニル等が挙げられる。
 これらの中でも、正孔濃度を増加させる効果がより高いことから、TCNQ、TCNQF、TCNE、HCNB、DDQ等のシアノ基を有する化合物が好ましい。
 正孔注入層18Aの膜厚は、1~500nmであることが好ましい。
 正孔輸送層18Bの膜厚は、5~500nmであることが好ましい。
 有機発光層18Cは、以下に例示する有機発光材料のみから構成されていてもよく、発光性のドーパントとホスト材料の組み合わせから構成されていてもよく、任意に正孔輸送材料、電子輸送材料、添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよい。また、これらの各材料が高分子材料(結着用樹脂)または無機材料中に分散された構成であってもよい。発光効率および耐久性の観点からは、有機発光層18Cの材質は、ホスト材料中に発光性のドーパントが分散されたものが好ましい。
 有機発光材料としては、有機EL素子向けの公知の発光材料を用いることができる。
 このような発光材料は、低分子発光材料、高分子発光材料等に分類され、これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
 また、有機発光材料は、蛍光材料、燐光材料等に分類されるものでもよく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
 有機発光層18Cに用いられる低分子発光材料(ホスト材料を含む)としては、4,4’-ビス(2,2’-ジフェニルビニル)-ビフェニル(DPVBi)等の芳香族ジメチリデン化合物;5-メチル-2-[2-[4-(5-メチル-2-ベンゾオキサゾリル)フェニル]ビニル]ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物;3-(4-ビフェニル)-4-フェニル-5-t-ブチルフェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)等のトリアゾール誘導体;1,4-ビス(2-メチルスチリル)ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物;チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料;アゾメチン亜鉛錯体、(8-ヒドロキシキノリナト)アルミニウム錯体(Alq)等の蛍光発光有機金属錯体;BeBq(ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体);4,4’-ビス-(2,2-ジ-p-トリル-ビニル)-ビフェニル(DTVBi);トリス(1,3-ジフェニル-1,3-プロパンジオノ)(モノフェナントロリン)Eu(III)(Eu(DBM)(Phen));ジフェニルエチレン誘導体;トリス[4-(9-フェニルフルオレン-9-イル)フェニル]アミン(TFTPA)等のトリフェニルアミン誘導体;ジアミノカルバゾール誘導体;ビススチリル誘導体;芳香族ジアミン誘導体;キナクリドン系化合物;ペリレン系化合物;クマリン系化合物;ジスチリルアリーレン誘導体(DPVBi);オリゴチオフェン誘導体(BMA-3T);4,4’-ジ(トリフェニルシリル)-ビフェニル(BSB)、ジフェニル-ジ(o-トリル)シラン(UGH1)、1,4-ビストリフェニルシリルベンゼン(UGH2)、1,3-ビス(トリフェニルシリル)ベンゼン(UGH3)、トリフェニル-(4-(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)フェニル)シラン(TPSi-F)等のシラン誘導体;9,9-ジ(4-ジカルバゾール-ベンジル)フルオレン(CPF)、3,6-ビス(トリフェニルシリル)カルバゾール(mCP)、4,4’-ビス(カルバゾール-9-イル)ビフェニル(CBP)、4,4’-ビス(カルバゾール-9-イル)-2,2’-ジメチルビフェニル(CDBP)、N,N-ジカルバゾリル-3,5-ベンゼン(m-CP)、3-(ジフェニルホスホリル)-9-フェニル-9H-カルバゾール(PPO1)、3,6-ジ(9-カルバゾリル)-9-(2-エチルヘキシル)カルバゾール(TCz1)、9,9’-(5-(トリフェニルシリル)-1,3-フェニレン)ビス(9H-カルバゾール)(SimCP)、ビス(3,5-ジ(9H-カルバゾール-9-イル)フェニル)ジフェニルシラン(SimCP2)、3-(ジフェニルホスホリル)-9-(4-ジフェニルホスホリル)フェニル)-9H-カルバゾール(PPO21)、2,2-ビス(4-カルバゾリルフェニル)-1,1-ビフェニル(4CzPBP)、3,6-ビス(ジフェニルホスホリル)-9-フェニル-9H-カルバゾール(PPO2)、9-(4-tert-ブチルフェニル)-3,6-ビス(トリフェニルシリル)-9H-カルバゾール(CzSi)、3,6-ビス[(3,5-ジフェニル)フェニル]-9-フェニル-カルバゾール(CzTP)、9-(4-tert-ブチルフェニル)-3,6-ジトリチル-9H-カルバゾール(CzC)、9-(4-tert-ブチルフェニル)-3,6-ビス(9-(4-メトキシフェニル)-9H-フルオレン-9-イル)-9H-カルバゾール(DFC)、2,2’-ビス(4-カルバゾール-9-イル)フェニル)-ビフェニル(BCBP)、9,9’-((2,6-ジフェニルベンゾ[1,2-b:4,5-b’]ジフラン-3,7-ジイル)ビス(4,1-フェニレン))ビス(9H-カルバゾール)(CZBDF)等のカルバゾール誘導体;4-(ジフェニルフォスフォイル)-N,N-ジフェニルアニリン(HM-A1)等のアニリン誘導体;1,3-ビス(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)ベンゼン(mDPFB)、1,4-ビス(9-フェニル-9H-フルオレン-9-イル)ベンゼン(pDPFB)、2,7-ビス(カルバゾール-9-イル)-9,9-ジメチルフルオレン(DMFL-CBP)、2-[9,9-ジ(4-メチルフェニル)-フルオレン-2-イル]-9,9-ジ(4-メチルフェニル)フルオレン(BDAF)、2-(9,9-スピロビフルオレン-2-イル)-9,9-スピロビフルオレン(BSBF)、9,9-ビス[4-(ピレニル)フェニル]-9H-フルオレン(BPPF)、2,2’-ジピレニル-9,9-スピロビフルオレン(Spiro-Pye)、2,7-ジピレニル-9,9-スピロビフルオレン(2,2’-Spiro-Pye)、2,7-ビス[9,9-ジ(4-メチルフェニル)-フルオレン-2-イル]-9,9-ジ(4-メチルフェニル)フルオレン(TDAF)、2,7-ビス(9,9-スピロビフルオレン-2-イル)-9,9-スピロビフルオレン(TSBF)、9,9-スピロビフルオレン-2-イル-ジフェニル-フォスフィンオキサイド(SPPO1)等のフルオレン誘導体;1,3-ジ(ピレン-1-イル)ベンゼン(m-Bpye)等のピレン誘導体;プロパン-2,2’-ジイルビス(4,1-フェニレン)ジベンゾエート(MMA1)等のベンゾエート誘導体;4,4’-ビス(ジフェニルフォスフィンオキサイド)ビフェニル(PO1)、2,8-ビス(ジフェニルフォスフォリル)ジベンゾ[b,d]チオフェン(PPT)等のフォスフィンオキサイド誘導体;4,4”-ジ(トリフェニルシリル)-p-ターフェニル(BST)等のターフェニル誘導体;2,4-ビス(フェノキシ)-6-(3-メチルジフェニルアミノ)-1,3,5-トリアジン(BPMT)等トリアジン誘導体等が挙げられる。
 有機発光層18Cに用いられる高分子発光材料としては、ポリ(2-デシルオキシ-1,4-フェニレン)(DO-PPP)、ポリ[2,5-ビス-[2-(N,N,N-トリエチルアンモニウム)エトキシ]-1,4-フェニル-アルト-1,4-フェニルレン]ジブロマイド(PPP-NEt3+)、ポリ[2-(2’-エチルヘキシルオキシ)-5-メトキシ-1,4-フェニレンビニレン](MEH-PPV)、ポリ[5-メトキシ-(2-プロパノキシサルフォニド)-1,4-フェニレンビニレン](MPS-PPV)、ポリ[2,5-ビス-(ヘキシルオキシ)-1,4-フェニレン-(1-シアノビニレン)](CN-PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体;ポリ(9,9-ジオクチルフルオレン)(PDAF)等のポリスピロ誘導体;ポリ(N-ビニルカルバゾール)(PVK)等のカルバゾール誘導体等が挙げられる。
 有機発光材料は、低分子発光材料が好ましく、低消費電力化の観点から、発光効率の高い燐光材料を用いることが好ましい。
 有機発光層18Cに用いられる発光性のドーパントとしては、有機EL素子用の公知のドーパントを用いることができる。このようなドーパントとしては、紫外発光材料であれば、p-クォーターフェニル、3,5,3,5-テトラ-tert-ブチルセクシフェニル、3,5,3,5-テトラ-tert-ブチル-p-クィンクフェニル等の蛍光発光材料等が挙げられる。また、青色発光材料であれば、スチリル誘導体等の蛍光発光材料;ビス[(4,6-ジフルオロフェニル)-ピリジナト-N,C2’]ピコリネート イリジウム(III)(FIrpic)、ビス(4’,6’-ジフルオロフェニルポリジナト)テトラキス(1-ピラゾイル)ボレート イリジウム(III)(FIr6)等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。また、緑色発光材料であれば、トリス(2-フェニルピリジナート)イリジウム(Ir(ppy))等の燐光発光有機金属錯体等が挙げられる。
 有機発光層18Cの膜厚は、5~500nmであることが好ましい。
 正孔防止層18D、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fの材料としては、公知のものが用いられ、低分子材料であれば、n型半導体である無機材料;1,3-ビス[2-(2,2’-ビピリジン-6-イル)-1,3,4-オキサジアゾ-5-イル]ベンゼン(Bpy-OXD)、1,3-ビス(5-(4-(tert-ブチル)フェニル)-1,3,4-オキサジアゾールー2-イル)ベンゼン(OXD7)等のオキサジアゾール誘導体;3-(4-ビフェニル)-4-フェニル-5-tert-ブチルフェニル-1,2,4-トリアゾール(TAZ)等のトリアゾール誘導体;チオピラジンジオキシド誘導体;ベンゾキノン誘導体;ナフトキノン誘導体;アントラキノン誘導体;ジフェノキノン誘導体;フルオレノン誘導体;ベンゾジフラン誘導体;8-ヒドロキシキノリノラート-リチウム(Liq)等のキノリン誘導体;2,7-ビス[2-(2,2’-ビピリジン-6-イル)-1,3,4-オキサジアゾ-5-イル]-9,9-ジメチルフルオレン(Bpy-FOXD)等のフルオレン誘導体;1,3,5-トリ[(3-ピリジル)-フェン-3-イル]ベンゼン(TmPyPB)、1,3,5-トリ[(3-ピリジル)-フェン-3-イル]ベンゼン(TpPyPB)等のベンゼン誘導体;2,2’,2”-(1,3,5-ベンジントリイル)-トリス(1-フェニル-1-H-ベンゾイミダゾール)(TPBI)等のベンゾイミダゾール誘導体;3,5-ジ(ピレン-1-イル)ピリジン(PY1)等のピリジン誘導体;3,3’,5,5’-テトラ[(m-ピリジル)-フェン-3-イル]ビフェニル(BP4mPy)等のビフェニル誘導体;4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BPhen)、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)等のフェナントロリン誘導体;トリス(2,4,6-トリメチル-3-(ピリジン-3-イル)フェニル)ボラン(3TPYMB)等のトリフェニルボラン誘導体;ジフェニルビス(4-(ピリジン-3-イル)フェニル)シラン(DPPS)等のテトラフェニルシラン誘導体等が挙げられ、高分子材料であれば、ポリ(オキサジアゾール)(Poly-OXZ)、ポリスチレン誘導体(PSS)等が挙げられる。特に、電子注入層17Fの材料としては、フッ化リチウム(LiF)、フッ化バリウム(BaF)等のフッ化物;酸化リチウム(LiO)等の酸化物等が挙げられる。
 電子注入層18Fの材料としては、陰極からの電子の注入および輸送をより効率よく行う観点から、電子輸送層18Eの材料よりも最低空分子軌道(LUMO)のエネルギー準位が高い材料を用いることが好ましい。また、電子輸送層18Eの材料としては、電子注入層18Fの材料よりも、電子の移動度が高い材料を用いることが好ましい。
 電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fは、任意に添加剤(ドナー、アクセプター等)等を含んでいてもよい。
 そして、電子の輸送性および注入性をより向上させるためには、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fは、ドナーを含むことが好ましい。ドナーとしては、有機EL素子用の公知のドナー材料を用いることができる。これらの具体的な化合物を以下に例示するが、本実施形態はこれらの材料に限定されるものではない。
 ドナーは、無機材料または有機材料のいずれであってもよい。
 無機材料としては、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属;マグネシウム、カルシウム等のアルカリ土類金属;希土類元素;アルミニウム(Al);銀(Ag);銅(Cu);インジウム(In)等が挙げられる。
 有機材料としては、芳香族3級アミン骨格を有する化合物、フェナントレン、ピレン、ペリレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン等の置換基を有していてもよい縮合多環化合物、テトラチアフルバレン(TTF)類、ジベンゾフラン、フェノチアジン、カルバゾール等が挙げられる。
 芳香族3級アミン骨格を有する化合物としては、アニリン類;フェニレンジアミン類;N,N,N’,N’-テトラフェニルベンジジン、N,N’-ビス-(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス-(フェニル)-ベンジジン、N,N’-ジ(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ジフェニル-ベンジジン等のベンジジン類;トリフェニルアミン、4,4’4”-トリス(N,N-ジフェニル-アミノ)-トリフェニルアミン、4,4’4”-トリス(N-3-メチルフェニル-N-フェニル-アミノ)-トリフェニルアミン、4,4’4”-トリス(N-(1-ナフチル)-N-フェニル-アミノ)-トリフェニルアミン等のトリフェニルアミン類;N,N’-ジ-(4-メチル-フェニル)-N,N’-ジフェニル-1,4-フェニレンジアミン等のトリフェニルジアミン類等が挙げられる。
 上記の縮合多環化合物が「置換基を有する」とは、縮合多環化合物中の1つ以上の水素原子が、水素原子以外の基(置換基)で置換されていることを指し、置換基の数は特に限定されず、全ての水素原子が置換基で置換されていてもよい。そして、置換基の位置も特に限定されない。
 置換基としては、炭素数1~10のアルキル基、炭素数1~10のアルコキシ基、炭素数2~10のアルケニル基、炭素数2~10のアルケニルオキシ基、炭素数6~15のアリール基、炭素数6~15のアリールオキシ基、水酸基、ハロゲン原子等が挙げられる。
 アルキル基は、直鎖状、分岐鎖状または環状のいずれであってもよい。
 直鎖状または分枝鎖状のアルキル基としては、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、n-ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、tert-ペンチル基、1-メチルブチル基、n-ヘキシル基、2-メチルペンチル基、3-メチルペンチル基、2,2-ジメチルブチル基、2,3-ジメチルブチル基、n-ヘプチル基、2-メチルヘキシル基、3-メチルヘキシル基、2,2-ジメチルペンチル基、2,3-ジメチルペンチル基、2,4-ジメチルペンチル基、3,3-ジメチルペンチル基、3-エチルペンチル基、2,2,3-トリメチルブチル基、n-オクチル基、イソオクチル基、ノニル基、デシル基等が挙げられる。
 環状のアルキル基は、単環状または多環状のいずれであってもよく、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ノルボルニル基、イソボルニル基、1-アダマンチル基、2-アダマンチル基、トリシクロデシル基等が挙げられる。
 アルコキシ基としては、アルキル基が酸素原子に結合した一価の基が挙げられる。
 アルケニル基としては、炭素数が2~10のアルキル基において、炭素原子間の1つの単結合(C-C)が二重結合(C=C)に置換されたものが挙げられる。
 アルケニルオキシ基としては、アルケニル基が酸素原子に結合した一価の基が挙げられる。
 アリール基は、単環状または多環状のいずれであってもよく、環員数は特に限定されず、好ましいものとしては、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基等が挙げられる。
 アリールオキシ基としては、アリール基が酸素原子に結合した一価の基が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 これらの中でも、ドナーとしては、電子濃度を増加させる効果がより高いことから、芳香族3級アミン骨格を有する化合物、置換基を有していてもよい縮合多環化合物、アルカリ金属が好ましい。
 電子輸送層18Eの膜厚は、5~500nmであることが好ましい。
 電子注入層18Fの膜厚は、0.1~100nmであることが好ましい。
 なお、有機層18を構成する各層の材料について説明したが、例えば、ホスト材料は正孔輸送材料または電子輸送材料としても使用でき、正孔輸送材料および電子輸送材料もホスト材料として使用できる。
 エッジカバー13自体、隔壁16自体を形成する材料(以下、「隔壁材料」と言う。)、あるいは、エッジカバー13の側面13aや隔壁16の側面16aに設けられた光散乱層(光散乱膜)を形成する材料(以下、「光散乱膜材料」と言う。)としては、樹脂と光散乱性粒子を含む材料が用いられる。
 樹脂としては、例えば、アクリレート樹脂、メラミン樹脂、ナイロン、ポリスチレン、メラミンビーズ、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリメタクリル酸メチル、ポリMBS、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、テトラフルオロエチレン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリテトラフルオロエチレン等が挙げられる。
 光散乱性粒子は、無機材料または有機材料のいずれであってもよい。
 光散乱性粒子として、無機材料を用いる場合には、例えば、ケイ素、チタン、ジルコニウム、アルミニウム、インジウム、亜鉛、錫およびアンチモンからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の酸化物を主成分とした粒子(微粒子)等が挙げられる。
 また、光散乱性粒子として、無機材料により構成された粒子(無機微粒子)を用いる場合には、例えば、シリカビーズ、アルミナビーズ、酸化チタンビーズ、酸化ジルコニアビーズ、酸化亜鉛ビーズ、チタン酸バリウム(BaTiO)等が挙げられる。
 光散乱性粒子として、有機材料により構成された粒子(有機微粒子)を用いる場合には、例えば、ポリメチルメタクリレートビーズ、アクリルビーズ、アクリル-スチレン共重合体ビーズ、メラミンビーズ、高屈折率メラミンビーズ、ポリカーボネートビーズ、スチレンビーズ、架橋ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニルビーズ、ベンゾグアナミン-メラミンホルムアルデヒドビーズ、シリコーンビーズ等が挙げられる。
 エッジカバー13や隔壁16において、効果的に光を散乱させるためには、光散乱性粒子の粒径がミー散乱の領域にあることが必要であるので、光散乱性粒子の粒径は100nm~500nmであることが好ましい。
 また、隔壁材料および光散乱膜材料は、光重合開始剤、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、1-(2-メトキシ-2-メチルエトキシ)-2-プロパノール等の消泡剤・レベリング剤を含んでいてもよい。
 さらに、隔壁材料および光散乱膜材料は、白色レジストを含んでいることが好ましい。
 白色レジストとしては、例えば、芳香環を有しないカルボキシル基含有樹脂、光重合開始剤、水添エポキシ化合物、ルチル型酸化チタンおよび希釈剤を含む材料が挙げられる。
 隔壁材料を構成する樹脂としてアルカリ可溶性樹脂を選択し、白色レジストを添加することによって、隔壁材料をフォトレジスト化することができ、隔壁をフォトリソグラフィー法によってパターニングすることが可能となる。
 エッジカバー13の側面13aや隔壁16の側面16aに光散乱層を設ける場合、その光散乱層の膜厚は、300nm~500μmであることが好ましい。
 このようにエッジカバー13自体、隔壁16自体を上記の隔壁材料で形成するか、あるいは、エッジカバー13の側面13aや隔壁16の側面16aに光散乱層を設けることにより、有機層18から発せられた指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。また、光散乱性粒子として無機材料を用いることにより、光および熱に安定な隔壁または光散乱層を形成することができる。
 また、エッジカバー13および隔壁16は、上記のような材料で形成されているので、有機EL素子12の積層方向に沿った側面が絶縁性を有している。したがって、エッジカバー13により、第一電極17と第二電極19が短絡することがない。
 エッジカバー13や隔壁16の形状は、例えば、出射基板(第二基板14)側よりも入射基板(第一基板11)側において、開口部が広くなるような、テーパー形状が望ましいが、錘状形状や強テーパー形状などの構造でもよく、本発明はこれに限定されない。
 第二基板14としては、光透過性の高いものが用いられ、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板等が挙げられる。
 第二基板14の厚さは、0.1mm~3mmであることが好ましい。
 有機発光素子10によれば、有機EL素子12の側面を囲み、画素を区画するエッジカバー13が、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、有機層18と対向する側面13aが光散乱性を有する構成をなし、かつ、隔壁16が、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、色変換層15と対向する側面16aが光散乱性を有する構成をなしているので、有機層18から発せられた指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。したがって、有機発光素子10は、消費電力を大きくすることなく、光の取り出し効率に優れたものとなる。
「有機発光素子の製造方法」
 次に、有機発光素子10の製造方法の概略を説明するが、本実施形態は、この製造方法に限定されるものではない。
(第一電極の形成)
 第一基板11の一方の面11aに、スパッタリング法、真空蒸着法等により反射電極17Aを形成する。
 次いで、反射電極17Aの上に、スパッタリング法、真空蒸着法等により透明電極17Bを形成する。
 次いで、フォトリソグラフィー法により、反射電極17Aと透明電極17Bの積層体を、所定の幅のストライプにパターニングして、第一電極17を形成する。
(エッジカバーの形成)
 樹脂、光散乱性粒子、光重合開始剤および芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合して、白色のネガ型レジストを調製する。
 次いで、スピンコーティング法により、第一基板11の一方の面11a上および第一基板11の一方の面11aに形成された第一電極17上にネガ型レジストを塗布する。この際、第一電極17のエッジ部(端部)において、第一電極17と第二電極17の間でリークを起こすことを防止する目的で、第一電極17のエッジ部(端部)を覆うように、ネガ型レジストを塗布する。
 次いで、第一電極17に塗布したネガ型レジストを乾燥して、第一電極17上に塗膜を形成する。
 次いで、フォトリソグラフィー法により、塗膜を所定の形状にパターニングして、エッジカバー13を形成する。
(有機層の形成)
 エッジカバー13が設けられた第一基板11の第一電極17上に、正孔注入層18A、正孔輸送層18B、有機発光層18C、正孔防止層18D、電子輸送層18Eおよび電子注入層18Fをこの順に積層し、有機層18を形成する。
 有機層18を構成する各層の形成方法としては、公知のウエットプロセス、ドライプロセス、レーザー転写法等が用いられる。
 ウエットプロセスとしては、上記の各層を構成する材料を溶媒に溶解または分散させた液体を用いる、スピンコーティング法、ディッピング法、ドクターブレード法、吐出コート法、スプレーコート法等の塗布法;インクジェット法、凸版印刷法、凹版印刷法、スクリーン印刷法、マイクログラビアコート法等の印刷法等が挙げられる。
 上記の塗布法や印刷法に用いられる液体は、レベリング剤、粘度調整剤等、液体の物性を調整するための添加剤を含んでいてもよい。
 ドライプロセスとしては、上記の各層を構成する材料を用いる、抵抗加熱蒸着法、電子線(EB)蒸着法、分子線エピタキシー(MBE)法、スパッタリング法、有機気相蒸着(OVPD)法等が用いられる。
(第二電極の形成)
 有機層18上に、スパッタリング法、真空蒸着法等により半透明電極からなる第二電極19を形成する。
 次いで、フォトリソグラフィー法により、第二電極19を、第一電極17のストライプパターンに対向するように、所定の幅のストライプにパターニングする。
(隔壁の形成)
 エッジカバー13の形成と同様にして、第二基板14の一方の面14aに形成された色変換層15を囲むように、第二基板14の一方の面14aに隔壁16を形成する。
(第一基板と第二基板の接合)
 上述のようにして作製した有機EL素子12が形成された第一基板11と、第二基板14とを、エッジカバー13と隔壁16を介して接合する。
 第一基板11と第二基板14を接合するには、例えば、エッジカバー13における第二基板14側の面に熱硬化性の接着剤を塗布し、この接着剤を介して、エッジカバー13と隔壁16を密着させた後、加熱して、接着剤を硬化させる。
 熱硬化性の接着剤としては、エアロゲル接着剤、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤等が用いられる。
 これにより、有機発光素子10が得られる。
 また、第二基板14上において隔壁16が占める面積が、第一基板11上においてエッジカバー13が占める面積よりも広いことが好ましい。これより、第一基板11と第二基板14の位置ずれが生じた場合においても、第一基板11のエッジカバー13と第二基板14の隔壁16により散乱が生じ、発光効率が大きく低下することなく、輝度ムラが存在しない光を開口部から取り出せる。
 有機発光素子10の製造方法によれば、エッジカバー13を形成する工程および隔壁16を形成する工程において、上記のネガ型レジストを用いるので、所定の形状のエッジカバー13および隔壁16を容易に形成することができる。
 なお、本実施形態では、エッジカバー13を形成する工程および隔壁16を形成する工程において、エッジカバー13自体および隔壁16自体を、ネガ型レジストを用いて形成する場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、エッジカバー13を形成した後、エッジカバー13の側面13aにネガ型レジストを用いて光散乱層を形成してもよく、隔壁16を形成した後、隔壁16の側面16aにネガ型レジストを用いて光散乱層を形成してもよい。
(2)第二実施形態
「有機発光素子」
 図3は、本発明に係る有機発光素子の第二実施形態を示す概略断面図である。図3において、図1に示した有機発光素子10と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
 有機発光素子20は、TFT(薄膜トランジスタ)回路(図示略)を備えた第一基板11と、第一基板11の一方の面11aに設けられた有機EL素子12と、有機EL素子12と対向配置され、一方の面14aにカラーフィルター21が設けられた第二基板14と、カラーフィルター21の第二基板14と接している面とは反対側の面(以下、「一方の面」と言う。)21aに設けられた低屈折率層22と、低屈折率層22のカラーフィルター21と接している面とは反対側の面(以下、「一方の面」と言う。)22aに設けられた波長変換層23と、第一基板11の一方の面11aに設けられ、有機EL素子12の側面を囲み、画素を区画するエッジカバー13と、第二基板14の一方の面14aに、黒色隔壁24を介して設けられ、低屈折率層22および波長変換層23の側面を囲み、画素を区画する隔壁16と、第一基板11に設けられたエッジカバー13と第二基板14に設けられた隔壁16との間に介在し、これら第一基板11と第二基板14を接合する接着層25とから概略構成されている。
 エッジカバー13は、有機EL素子12の積層方向に沿った側面の少なくとも一部が光散乱性を有している。エッジカバー13の構成としては、具体的には、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、有機層18と対向する側面13aが光散乱性を有する構成が挙げられる。
 隔壁16は、有機EL素子12の積層方向に沿った側面の少なくとも一部が光散乱性を有している。隔壁16の構成としては、具体的には、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、低屈折率層22および波長変換層23と対向する側面16aが光散乱性を有する構成が挙げられる。
 カラーフィルター21、波長変換層23としては、上述の第一実施形態と同様のものが用いられる。
 低屈折率層22は、第二基板14の一方の面14aに設けられ、有機層18から発光し、第二基板14に入射する光の入射角を小さくする性質を有する層である。有機層18から発光する光を、低屈折率層22を透過させることによって、第二基板14に入射する光の入射角が小さくなり、第二基板14に入射した光を外部に確実に取り出すことが可能となる。これにより、有機発光素子20から、非常に効率良く蛍光を外部に取り出すことが可能となる。
 低屈折率層22は、光の屈折率が1.01~1.30の範囲である透明材料で形成されたものである。
 低屈折率層22の屈折率が1.30を超えると、有機発光素子20からの光の取り出し効率を向上させることが困難になる。低屈折率層22は屈折率が低いことが好ましいが、後述するシリカエアロゲルを用いて屈折率を低くするには限界があり、1.01が実用上の下限である。
 低屈折率層22の材料としては、例えば、屈折率1.35~1.4程度のフッ素樹脂、屈折率1.4~1.5程度のシリコーン樹脂、屈折率1.003~1.3程度のシリカエアロゲル、屈折率1.2~1.3程度の多孔質シリカ等の透明材料が挙げられるが、本実施形態は、これらの材料に限定されるものではない。
 低屈折率層22の屈折率は低いほど望ましく、低屈折率層22中に空孔や空隙が存在する観点から、低屈折率層22は、シリカエアロゲルや多孔質シリカ等によって形成されたものがより好ましい。シリカエアロゲルは屈折率が非常に低いので特に好ましい。
 シリカエアロゲルは、米国特許第4402827号公報、特許第4279971号、特開2001-202827等に開示されているように、アルコキシランの加水分解、重合反応によって得られたシリカ骨格からなる湿潤状態のゲル状化合物を、アルコールあるいは二酸化炭素等の溶媒の存在下、この溶媒の臨界点以上の超臨界状態で乾燥することによって製造される。
 また、低屈折率層22の膜厚は、100nm~50μmであることが好ましい。
 低屈折率層22の膜厚が50μmよりも厚くなると、特に、有機層18から斜め方向に低屈折率層22に入射した光が、低屈折率層22と第二基板14の界面に達するまでに、第二基板14に対して水平方向(第二基板14の厚さ方向と垂直な方向)への進行距離が長くなる。これにより、第二基板14から外部に取り出される光の発光領域が、有機層18自体の発光領域に対して拡大されるため、特に高精細を目的とするディスプレイ等に対しては好ましくない。また、製造プロセスに与える影響も懸念されることから、低屈折率層22は、薄膜であることがより好ましい。
 黒色隔壁24としては、スピンコーティング法などにより、第二基板14の一方の面14aに塗布された黒色のネガ型レジストなどで形成されたものが挙げられる。
 接着層25を構成する接着剤としては、上述の第一実施形態において、第一基板11と第二基板14の接合に用いたものと同様のものが用いられる。
 有機発光素子20によれば、第一基板11の一方の面11aに設けられ、有機EL素子12の側面を囲み、画素を区画するエッジカバー13が、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、有機層18と対向する側面13aが光散乱性を有する構成をなしているので、有機層18から発せられた指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。また、第二基板14の一方の面14aに設けられ、低屈折率層22および波長変換層23の側面を囲み、画素を区画する隔壁16が、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、低屈折率層22および波長変換層23と対向する側面16aが光散乱性を有する構成をなしているので、有機層18から発せられた指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。したがって、有機発光素子20は、消費電力を大きくすることなく、光の取り出し効率に優れ、新たに絶縁層を挿入する必要のない発光素子となる。
「有機発光素子の製造方法」
 次に、有機発光素子20の製造方法の概略を説明するが、本実施形態は、この製造方法に限定されるものではない。
(第一基板の作製)
 上述の第一実施形態と同様にして、第一基板11上に、第一電極17、エッジカバー13、有機層18、第二電極19を順に形成する。
(第二基板の作製)
 上述の第一実施形態と同様にして、第二基板14上に、黒色隔壁24、カラーフィルター21を順に形成する。
 次いで、上述の第一実施形態と同様にして、第二基板14の一方の面14aに形成された黒色隔壁24上に、隔壁16を形成する。
 次いで、上述の第一実施形態と同様にして、第二基板14の一方の面14aに形成されたカラーフィルター21の一方の面21aに、低屈折率層22を形成する。
(波長変換層の形成)
 次いで、上述の第一実施形態と同様にして、第二基板14の一方の面14a上に形成された低屈折率層22の一方の面22aに、波長変換層23を形成する。
 以上の工程により、図4に示すように、第二基板14の一方の面14a上に、黒色隔壁24、カラーフィルター21、低屈折率層22、波長変換層23および隔壁16が形成される。
(第一基板と第二基板の接合)
 上述の第一実施形態と同様にして、有機EL素子12が形成された第一基板11と、第二基板14とを、接着層25を介して接合する。
 これにより、有機発光素子20が得られる。
 有機発光素子20の製造方法によれば、エッジカバー13を形成する工程および隔壁16を形成する工程において、上記のネガ型レジストを用いるので、所定の形状のエッジカバー13および隔壁16を容易に形成することができる。
 なお、本実施形態では、エッジカバー13を形成する工程および隔壁16を形成する工程において、エッジカバー13自体および隔壁16自体を、ネガ型レジストを用いて形成する場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、エッジカバー13を形成した後、エッジカバー13の側面13aにネガ型レジストを用いて光散乱層を形成してもよく、隔壁16を形成した後、隔壁16の側面16aにネガ型レジストを用いて光散乱層を形成してもよい。
 また、本実施形態では、エッジカバー13と隔壁16を、接着層25のみを介して接合する場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、エッジカバーと隔壁の接合面のそれぞれに嵌合部を設け、その嵌合部同士を嵌合させてもよい。具体的には、エッジカバーの接合面に嵌合突起を設け、隔壁の接合面に嵌合凹部を設けて、これら嵌合突起と嵌合凹部を嵌合することにより、エッジカバーと隔壁を接合してもよい。これにより、第一基板と第二基板の間で位置ずれが生じるのを防止することができる。
(3)第三実施形態
「有機発光素子」
 図5は、本発明に係る有機発光素子の第三実施形態を示す概略断面図である。図5において、図1に示した有機発光素子10と同一の構成要素には同一符号を付して、その説明を省略する。
 有機発光素子30は、TFT(薄膜トランジスタ)回路(図示略)を備えた第一基板11と、第一基板11の一方の面11aに設けられた有機EL素子12と、第一基板11の一方の面11aに設けられ、有機EL素子12の側面を囲み、画素を区画するエッジカバー13と、エッジカバー13を介して有機EL素子12と対向配置された第二基板(封止基板)14と、第二基板14の一方の面14aに、エッジカバー13に対向するように設けられ、画素を区画する隔壁16と、第二基板14の一方の面14aに設けられ、有機EL素子12と対向配置された第三基板31とから概略構成されている。
 エッジカバー13は、有機EL素子12の積層方向に沿った側面の少なくとも一部が光散乱性を有している。エッジカバー13の構成としては、具体的には、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、有機層18と対向する側面13aが光散乱性を有する構成が挙げられる。
 隔壁16は、有機EL素子12の積層方向に沿った側面の少なくとも一部が光散乱性を有している。隔壁16の構成としては、具体的には、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、第三基板31と対向する側面16aが光散乱性を有する構成が挙げられる。
 第三基板31としては、光透過性の高いものが用いられ、例えば、ガラス、石英等からなる無機材料基板、ポリエチレンテレフタレート、ポリカルバゾール、ポリイミド等からなるプラスチック基板等が挙げられる。
 第三基板31の厚さは、10μm~1mmであることが好ましい。
 有機発光素子30第一基板11の一方の面11aに設けられ、有機EL素子12の側面を囲み、画素を区画するエッジカバー13が、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、有機層18と対向する側面13aが光散乱性を有する構成をなしているので、有機層18から発せられた指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。また、第二基板14の一方の面14aに設けられ、第三基板31の側面を囲み、画素を区画する隔壁16が、有機EL素子12の積層方向に沿った側面のうち、第三基板31と対向する側面16aが光散乱性を有する構成をなしているので、有機層18から発せられた指向性を有する光を、より等方的に、効果的に拡散または散乱させることが可能となる。したがって、有機発光素子30は、消費電力を大きくすることなく、光の取り出し効率に優れ、新たに絶縁層を挿入する必要のない発光素子となる。
「有機発光素子の製造方法」
 次に、有機発光素子30の製造方法の概略を説明するが、本実施形態はこの製造方法に限定されるものではない。
(第一基板の作製)
 上述の第二実施形態と同様にして、第一基板11上に、第一電極17、エッジカバー13、有機層18、第二電極19を順に形成する。
(隔壁の形成)
 上述の第一実施形態と同様にして、第二基板14の一方の面14aに、隔壁16を形成する。
(有機EL素子と第三基板の接合)
 上述のようにして作製した有機EL素子12の第二電極19と、第三基板31とを、接着剤を介して接合する。
 有機EL素子12の第二電極19と第三基板31を接合するには、例えば、第三基板31の第二電極19と対向させる面に熱硬化性の接着剤を塗布し、この接着剤を介して、第二電極19と第三基板31を密着させた後、加熱して、接着剤を硬化させる。
 熱硬化性の接着剤としては、エアロゲル接着剤、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤等が用いられる。
(第一基板と第二基板の接合)
 上述のようにして作製した第三基板31が接合された第一基板11と、第二基板14とを、エッジカバー13と隔壁16を介して接合する。
 第一基板11と第二基板14を接合するには、例えば、エッジカバー13における第二基板14側の面に熱硬化性の接着剤を塗布し、この接着剤を介して、エッジカバー13と隔壁16を密着させた後、加熱して、接着剤を硬化させる。
熱硬化性の接着剤としては、エアロゲル接着剤、アクリル系接着剤、シリコン系接着剤等が用いられる。
 これにより、有機発光素子30が得られる。
 有機発光素子30の製造方法によれば、エッジカバー13を形成する工程および隔壁16を形成する工程において、上記のネガ型レジストを用いるので、所定の形状のエッジカバー13および隔壁16を容易に形成することができる。
 なお、本実施形態では、エッジカバー13を形成する工程および隔壁16を形成する工程において、エッジカバー13自体および隔壁16自体を、ネガ型レジストを用いて形成する場合を例示したが、本実施形態はこれに限定されるものではない。本実施形態にあっては、エッジカバー13を形成した後、エッジカバー13の側面13aにネガ型レジストを用いて光散乱層を形成してもよく、隔壁16を形成した後、隔壁16の側面16aにネガ型レジストを用いて光散乱層を形成してもよい。
「照明装置」
 上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、各種照明装置に適用することができる。
 図6に示す照明装置40は、電流または電圧を発生する駆動部41と、この駆動部41からの電流または電圧により発光する発光部42とを備えてなる照明装置である。
 照明装置40において、発光部42は、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子のいずれかから構成されている。
 以下の説明において、発光部42が上述の第二実施形態の有機発光素子20である場合を例示するが、本実施形態はこれに限定されない。本実施形態の照明装置40において、発光部42は、上述の第一または第三実施形態の有機発光素子から構成されていてもよい。
 照明装置40では、駆動部41から、第一電極17と第二電極19の間に挟まれた有機層18に電圧を印加することにより、所定の画素に対応する有機発光素子20を発光させて、光を射出させることができる。
 なお、照明装置40の発光部42として、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を用いる場合、有機発光素子の有機層には、上述の第一~第三実施形態における遷移金属錯体に加えて、従来公知の有機EL発光材料が含有されていてもよい。
 本実施形態の照明装置40は、上述の第一~第三実施形態における遷移金属錯体を用いた有機発光素子を発光部42として備えることにより、発光効率に優れる照明装置となる。
 また、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、えば、図7に示すシーリングライト(照明装置)50にも適用できる。
 図7に示すシーリングライト50は、発光部51と、吊下線52と、電源コード53とを備えてなる照明装置である。
 シーリングライト50において、発光部51は、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子のいずれかから構成されている。
 本実施形態のシーリングライト50は、上述の第一~第三実施形態における遷移金属錯体を用いた有機発光素子を発光部51として備えることにより、発光効率に優れる照明装置となる。
 また、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、えば、図8に示す照明スタンド(照明装置)60にも適用できる。
 図8に示す照明スタンド60は、発光部61と、スタンド62と、メインスイッチ63と、電源コード64とを備えてなる照明装置である。
照明スタンド60において、発光部61は、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子のいずれかから構成されている。
 本実施形態の照明スタンド60は、上述の第一~第三実施形態における遷移金属錯体を用いた有機発光素子を発光部61として備えることにより、発光効率に優れる照明装置となる。
「電子機器」
 上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、各種電子機器に適用することができる。
 以下、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を備えた電子機器について、図9~12を用いて説明する。
 上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、例えば、図9に示す携帯電話に適用できる。
 図9に示す携帯電話70は、音声入力部71、音声出力部72、アンテナ73、操作スイッチ74、表示部75および筐体76等を備えている。
 そして、表示部75として上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を好適に適用できる。上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を携帯電話70の表示部75に適用することによって、良好な発光効率で映像を表示することができる。
 また、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、例えば、図10に示す薄型テレビに適用できる。
 図10に示す薄型テレビ80は、表示部81、スピーカ82、キャビネット83およびスタンド84等を備えている。
 そして、表示部81として上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を好適に適用できる。上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を薄型テレビ80の表示部81に適用することによって、良好な発光効率で映像を表示することができる。
 また、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、例えば、図11に示す携帯型ゲーム機に適用できる。
 図11に示す携帯型ゲーム機90は、操作ボタン91、92、外部接続端子93、表示部94および筐体95等を備えている。
 そして、表示部94として上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を好適に適用できる。上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を携帯型ゲーム機90の表示部94に適用することによって、良好な発光効率で映像を表示することができる。
 さらに、上述の第一~第三実施形態の有機発光素子は、例えば、図12に示すノートパソコンに適用できる。
 図12に示すノートパソコン100は、表示部101、キーボード102、タッチパッド103、メインスイッチ104、カメラ105、記録媒体スロット106および筐体107等を備えている。
 そして、表示部101として上述の第一~第三実施形態の有機発光素子を好適に適用できる。上述の第一~第三実施形態の有機発光素子をノートパソコン100の表示部101に適用することによって、良好な発光効率で映像を表示することができる。
 以上、図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されないことは言うまでもない。上記の実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
 例えば、上記の実施形態で説明した表示装置には、光取り出し側に偏光板を設けることが好ましい。偏光板としては、従来の直線偏光板とλ/4板とを組み合わせたものを用いることができる。このような偏光板を設けることによって、表示装置の電極からの外光反射、もしくは、基板や封止基板の表面での外光反射を防止することができ、表示装置のコントラストを向上させることができる。
 その他、蛍光体基板、表示装置、照明装置の各構成要素の形状、数、配置、材料、形成方法等に関する具体的な記載は、上記の実施形態に限定されることなく、適宜変更が可能である
 以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
「実施例1」
(有機EL基板の作製)
 厚さ0.7mmのガラス基板上に、スパッタリング法により、銀からなる膜厚100nmの反射電極を成膜し、その反射電極上に、スパッタリング法により、膜厚20nmの透明電極(IZO)を成膜することによって、第一電極(陽極)を形成した。
 その後、従来のフォトリソグラフィー法により、第一電極の幅が2mm幅の90本のストライプにパターニングした。
 これを、水洗後、アルカリ性水溶液中にて超音波洗浄を30分行い、再び水洗後、超純水にて超音波洗浄を15分行い、110℃にて30分乾燥させた。その基板を、UVオゾンクリーナーを用いてUV-オゾン処理を大気雰囲気下で行った。
 エポキシ系樹脂(屈折率:1.59)、アクリル系樹脂(屈折率:1.49)、ルチル型酸化チタン(屈折率:2.71、粒径250nm)、光重合開始剤および芳香族系溶剤からなる白色感光性組成物を攪拌混合して、白色隔壁材料のネガ型レジストを調製した。
 上記の第一電極の透明電極上に、スピンコーター法により、ネガ型レジストを塗布した。
 その後、80℃にて10分間プリベークして、膜厚50μmの塗膜を形成した。
 この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク(画素ピッチ500μm、線幅50μm)を被せた後、塗膜にi線(300mJ/cm)を照射し、露光した。
 次いで、アルカリ現像液を用いて現像して、白色隔壁が形成された画素パターン状の構造物を得た。
 次いで、熱風循環式乾燥炉を用い、140℃にて60分間ポストベークして、画素を仕切る白色隔壁を形成した。なお、白色隔壁の表面の反射率を測定したところ96.5%であった。
 次に、第一電極および白色隔壁を形成した基板を、インライン型抵抗加熱蒸着装置内の基板ホルダーに固定し、1×10-4Pa以下の真空まで減圧し、有機発光層を含む有機層を構成する各層を形成した。以下、有機EL層を構成する各層の形成方法を詳細に説明する。
 まず、正孔注入材料として1,1-ビス-ジ-4-トリルアミノ-フェニル-シクロヘキサン(TAPC)を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚100nmの正孔注入層を形成した。
 次いで、正孔輸送材料としてN,N’-di-l-ナフチル-N,N ’-ジフェニル-1,1’-ビフェニル-1,1’-ビフェニル-4,4’ -ジアミン(NPD)を用い、抵抗加熱蒸着法により膜厚40nmの正孔輸送層を形成した。
 次いで、正孔輸送層上の所望の画素位置に、青色の有機発光層(厚さ:30nm)を形成した。この青色の有機発光層は、1,4-ビス-トリフェニルシリル-ベンゼン(UGH-2)(ホスト材料)と、ビス[(4,6-ジフルオロフェニル)-ピリジナト-N,C2’]ピコリネート イリジウム(III)(FIrpic)(青色燐光発光ドーパント)とを、それぞれ蒸着速度1.5Å/sec、0.2Å/secで共蒸着することによって形成した。
 次いで、有機発光層の上に、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP)を用いて、正孔防止層(厚さ:10nm)を形成した。
 次いで、正孔防止層上に、トリス(8-ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq)を用いて電子輸送層(厚さ:30nm)を形成した。
 次いで、電子輸送層上に、フッ化リチウム(LiF)を用いて電子注入層(厚さ:0.5nm)を形成した。
 以上の処理によって、有機層を構成する各層を形成した。
 この後、第二電極として半透明電極を形成した。
 まず、基板を金属蒸着用チャンバーに固定し、半透明電極形成用のシャドーマスクと基板をアライメントした。なお、シャドーマスクとしては、第一電極のストライプと対向する向きに、2mm幅のストライプ状に半透明電極を形成できるように開口部が設けられたマスクを用いた。
 次いで、電子注入層の表面に、真空蒸着法により、マグネシウムと銀とを、それぞれ蒸着速度0.1Å/sec、0.9Å/secで共蒸着することによって、マグネシウム銀を所望のパターンで形成(厚さ:1nm)した。
 さらに、その上に、干渉効果を強調する目的、および、第二電極での配線抵抗による電圧降下を防止する目的で、銀を1Å/secの蒸着速度で所望のパターンで形成(厚さ:19nm)した。
 以上の処理によって、半透明電極を形成した。
 ここで、第一電極と第二電極の間では、マイクロキャビティ効果(干渉効果)が発現し、正面輝度を高めることが可能となる。これにより、有機層からの発光エネルギーを効率良く光取出部側に伝搬させることができる。
 以上の処理によって、有機EL素子が形成された有機EL基板を得た。
(光取出基板の作製)
 厚さ0.7mmのガラス基板を水洗後、純水超音波洗浄10分、アセトン超音波洗浄10分、イソプロピルアルコール蒸気洗浄5分を行い、100℃にて1時間乾燥させた。
 まず、ガラス基板の一面に、スピンコーター法により、黒色隔壁材料のBKレジスト(東京応化工業社製)を塗布した。
 その後、70℃にて15分間プリベークして、膜厚1μmの塗膜を形成した。
この塗膜に所望の画像パターンが形成できるようなマスク(画素ピッチ500μm、線幅50μm)を被せた後、i線(100mJ/cm)を照射し、露光した。
 次いで、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、純水でリンス処理を行い、黒色隔壁が形成された画素パターン状の構造物を得た。
 次いで、ガラス基板の一面に、スピンコーター法により、上記の白色隔壁材料のネガ型レジストを塗布した。
 その後、70℃にて15分間プリベークして、膜厚30μmの塗膜を形成した。
 この塗膜に、下層に形成した黒色隔壁とアライメントを合わせて、所望の画像パターンが形成できるようなマスク(画素ピッチ500μm、線幅50μm)を被せた後、i線(300mJ/cm)を照射し、露光した。
 次いで、炭酸ナトリウム水溶液を用いて現像し、純水でリンス処理を行い、白色隔壁が形成された画素パターン状の構造物を得た。
 次いで、熱風循環式乾燥炉を用い、140℃にて60分間ポストベークして、画素を仕切る膜厚30μmの隔壁を形成した。なお、隔壁の表面の反射率を測定したところ89.6%であった。
(有機EL基板と光取出基板の組み立て)
 以上のようにして作製した有機EL基板と光取出基板とを、画素配置位置の外側に形成されている位置合わせマーカーにより位置合わせを行った。なお、予め有機EL基板および光取出基板には、熱硬化樹脂を塗布した。
 有機EL基板と光取出基板を位置合わせした後、熱硬化樹脂を介して両基板を密着し、90℃にて2時間加熱することにより、熱硬化樹脂を硬化し、有機EL基板と光取出基板を貼り合せた。なお、両基板を貼り合わせる工程は、有機層が水分により劣化することを防止するために、ドライエアー環境下(水分量:-80℃)で行った。
 これにより実施例1の有機発光素子を作製した。
(光取り出し効率の測定)
 実施例1の有機発光素子について、実際に外部に取り出された光の外部量子収率(10mA/cm時)を測定したところ、6.24%であった。
「比較例1」
 白色隔壁を形成しなかった以外は実施例1と同様に作製した有機EL基板と、白色隔壁を形成しなかった以外は実施例1と同様に作製した光取出基板とを貼り合せて、比較例1の有機発光素子を作製した。
 比較例1の有機発光素子について、実際に外部に取り出された光の外部量子収率(10mA/cm時)を測定したところ、4%であった。
 その結果、実施例1の方が比較例1よりも、1.56倍高い発光効率が得られることが確認された。
「実施例2」
(蛍光体層の形成)
 実施例1と同様にして作製した光取出基板の白色隔壁によって区画された領域に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層を形成した。
 赤色蛍光体層の形成においては、まず、平均粒径4μmの赤色蛍光体CaS:Eu20gに、10wt%ポリビニルアルコール水溶液30gを加え、分散機により攪拌して赤色蛍光体形成用塗液を調製した。
 次いで、ディスペンサー手法により、ブラックマトリクスで区画された領域に、赤色蛍光体形成用塗液をパターン塗布した。
 次いで、真空オーブン(200℃、10mmHgの条件)で4時間加熱乾燥し、屈折率1.6の赤色蛍光体層を膜厚25μmでパターン形成した。
 緑色蛍光体層の形成においては、まず、20gの平均粒径4μmの緑色蛍光体GaSrS:Euに、10wt%ポリビニルアルコール水溶液30gを加え、分散機により攪拌して緑色蛍光体形成用塗液を調製した。
 次いで、ディスペンサー手法により、ブラックマトリクスで区画された領域に、緑色蛍光体形成用塗液をパターン塗布した。
 次いで、真空オーブン(200℃、10mmHgの条件)で4時間加熱乾燥し、屈折率1.6の緑色蛍光体層を膜厚25μmでパターン形成した。
(有機EL基板と光取出基板の組み立て)
 実施例1と同様にして作製した有機EL基板と、蛍光体層が形成された光取出基板とを、実施例1と同様にして貼り合せた。
 これにより、実施例2の有機発光素子を作製した。
(光取り出し効率の測定)
 実施例2の有機発光素子について、実際に外部に取り出された光の外部量子収率(10mA/cm時)を測定したところ、赤色蛍光体を用いた場合は4.7%、緑色蛍光体を用いた場合は9.2%であった。
「比較例2」
 白色隔壁を形成しなかった以外は実施例1と同様に作製した有機EL基板と、白色隔壁を形成しなかった以外は実施例2と同様に作製した光取出基板とを貼り合せて、比較例2の有機発光素子を作製した。
 比較例2の有機発光素子について、実際に外部に取り出された光の外部量子収率(10mA/cm時)を測定したところ、赤色蛍光体を用いた場合は3%、緑色蛍光体を用いた場合は6.0%であった。
 その結果、実施例2の方が比較例2よりも、1.56倍高い発光効率が得られることが確認された。
「実施例3」
(カラーフィルターおよび蛍光体層の形成)
 実施例1と同様にして作製した光取出基板の白色隔壁によって区画された領域に、インクジェット法により、カラーフィルターを、それぞれ厚さ1μmで形成した。
 次いで、カラーフィルターの上に、実施例2と同様にして、蛍光体層を形成した。
(有機EL基板と光取出基板の組み立て)
 実施例1と同様にして作製した有機EL基板と、カラーフィルターおよび蛍光体層が形成された光取出基板とを、実施例1と同様にして貼り合せた。
 これにより、実施例3の有機発光素子を作製した。
(光取り出し効率の測定)
 実施例3の有機発光素子について、実際に外部に取り出された光の外部量子収率(10mA/cm時)を測定したところ、赤色蛍光体を用いた場合は3.7%、緑色蛍光体を用いた場合は8.4%であった。
「比較例3」
 白色隔壁を形成しなかった以外は実施例1と同様に作製した有機EL基板と、白色隔壁を形成しなかった以外は実施例3と同様に作製した光取出基板とを貼り合せて、比較例3の有機発光素子を作製した。
 比較例3の有機発光素子について、実際に外部に取り出された光の外部量子収率(10mA/cm時)を測定したところ、赤色蛍光体を用いた場合は2.4%、緑色蛍光体を用いた場合は5.4%であった。
 その結果、実施例3の方が比較例3よりも、1.56倍高い発光効率が得られることが確認された。
 本発明は、有機発光素子に適用することができる。
10・・・有機発光素子、11・・・第一基板、12・・・有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)、13・・・エッジカバー、14・・・第二基板(封止基板)、15・・・色変換層、16・・・隔壁、17・・・第一電極、18・・・有機層、19・・・第二電極、20・・・有機発光素子、21・・・カラーフィルター、22・・・低屈折率層、23・・・波長変換層、24・・・黒色隔壁、25・・・接着層、30・・・有機発光素子、31・・・第三基板。

Claims (10)

  1.  少なくとも電極、発光層、光透過性電極をこの順で備えた第一基板と、透明基板から構成される第二基板とを備えた有機発光素子であって、
     前記電極の少なくとも一部を覆うとともに、前記発光層の側面に配置され、絶縁性を有し、かつ、光反射性または光散乱性を有し、間隔をおいて形成された複数のエッジカバーと、前記透明基板上の少なくとも前記エッジカバーと対向する位置に光反射性または光散乱性を有し、間隔をおいて形成された複数の隔壁とが設けられたことを特徴とする有機発光素子。
  2.  前記第二基板の前記第一基板と対向する面上に、カラーフィルターまたは波長変換層が形成されたことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  3.  前記第一基板上におけるエッジカバーの間隔が、前記第二基板上における前記隔壁の間隔の間隔よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  4.  前記隔壁は、前記発光層の積層方向に沿った側面のうち、前記カラーフィルターまたは前記波長変換層と対向する側面が光反射性または光散乱性を有することを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  5.  前記隔壁は、前記発光層の積層方向に沿った側面が絶縁性を有することを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  6.  前記第二基板上の開口部を囲むように黒色隔壁が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
  7.  前記第二基板上に設けられた前記カラーフィルター上に、低屈折率層が設けられていることを特徴とする請求項2に記載の有機発光素子。
  8.  前記低屈折率層上に、波長変換層が設けられていることを特徴とする請求項7に記載の有機発光素子。
  9.  前記隔壁または前記光散乱層が形成された後、前記基板が、水が蒸発する温度にて加熱処理されたことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の有機発光素子。
  10.  前記第一基板および前記第二基板の間に、透明基板からなる第三基板が挿入され、貼り合わされたことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の有機発光素子。
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