Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP5170020B2 - 有機el装置及び電子機器 - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP5170020B2 - 有機el装置及び電子機器 - Google Patents

有機el装置及び電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP5170020B2
JP5170020B2 JP2009164937A JP2009164937A JP5170020B2 JP 5170020 B2 JP5170020 B2 JP 5170020B2 JP 2009164937 A JP2009164937 A JP 2009164937A JP 2009164937 A JP2009164937 A JP 2009164937A JP 5170020 B2 JP5170020 B2 JP 5170020B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
light
functional layer
film thickness
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2009164937A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010108913A (ja
Inventor
昭太朗 渡辺
昌宏 内田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Seiko Epson Corp filed Critical Seiko Epson Corp
Priority to JP2009164937A priority Critical patent/JP5170020B2/ja
Priority to US12/557,200 priority patent/US8547014B2/en
Publication of JP2010108913A publication Critical patent/JP2010108913A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5170020B2 publication Critical patent/JP5170020B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/80Constructional details
    • H10K50/85Arrangements for extracting light from the devices
    • H10K50/852Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
    • 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
    • H10K59/876Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
    • 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
    • H10K2102/3031Two-side emission, e.g. transparent OLEDs [TOLED]
    • 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
    • H10K2102/351Thickness

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Description

本発明は、有機EL装置及び電子機器に関する。
近年、有機エレクトロルミネッセンス装置(有機EL装置)の発光層(機能層)や、カラー液晶装置のカラーフィルタ膜などの機能膜を形成する技術として、機能膜の形成材料を含む液状材料をインクジェット法等の液滴吐出法で塗布し、この液状材料を乾燥させて機能膜を形成する技術が知られている。
ところで、このような機能膜は厚さによってその機能特性が異なってくる。したがって、有機EL装置において例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光をなす画素間では、同じ色の画素間で発光層等の機能層が互いに同一の機能(特性)を発揮するべく、その膜厚が均一になっていることが求められる。同様の理由から、各機能膜単位でも、膜厚ムラがあると発光ムラになるため、機能膜全体において各部分の厚さが均一であることが求められる。
しかし、液滴吐出法で形成される機能膜では、液状材料が乾燥させられることで形成されるため、例えば中央部が厚く周辺部が薄い凸形状や、逆に、中央部が薄く周辺部が厚い凹形状になることが多く、膜厚を均一に形成するのが困難であった。
そして、特にボトムエミッション型の有機EL装置では、膜形状(膜厚プロファイル)に依存した発光プロファイルを有する傾向があるため、膜厚が不均一になると同じ膜内で発光が不均一になり、「発光ムラ」となってしまう。
したがって、液滴吐出法で作製したボトムエミッション型の有機EL装置では、各発光画素を構成する有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)単位において、ムラのない均一な発光を得るのが困難であった。
そこで、従来では、インクジェット法(液滴吐出法)にて平坦な膜形状を得るべく、例えば特許文献1、特許文献2、特許文献3、特許文献4に開示された技術によるさまざまな改善がなされてきている。
特開2006−12762号公報 特開2007−289825号公報 特開2007−289826号公報 特開2007−310156号公報
しかしながら、前記の各特許文献に記載された技術は、いずれも特殊な工程が必要であり、平坦な膜形状を容易に得るには未だ難がある。
一方、凸形状や凹形状の膜形状(膜厚プロファイル)は、平坦な膜形状を得るのに比べて同じ形状のものを再現性良く、容易に得られる場合が多く、しかもその膜厚プロファイルをある程度コントロールすることが可能である。
本発明は前記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、液滴吐出法で形成する機能膜を所望の膜厚プロファイルにし、これによって得られる発光プロファイルを見掛け上一定にし、赤色や青色についての色画素において発光ムラを低減した、有機EL装置とこれを備えた電子機器とを提供することにある。
ボトムエミッション型の有機EL装置では、膜形状(膜厚プロファイル)に依存した発光プロファイルを有する傾向があるため、各発光画素毎(各有機EL素子毎)でムラのない均一な発光を得るのが困難である。これに対してトップエミッション型では、必ずしも膜厚プロファイルが平坦である必要はなく、むしろ、凸形状や凹形状の膜厚プロファイルの方が有利なこともある。これは、ボトムエミッション型の場合では発光に大きな影響を及ぼさない光の共振効果が、トップエミッション型の有機EL装置では発光に大きな影響を及ぼすためである。本発明者は、このような知見に基づき、本発明を完成した。
すなわち、本発明の有機EL装置は、反射面を有する陽極と、半透過反射層を有する陰極と、これら陽極と陰極との間に挟持された、少なくとも有機発光層を有してなる機能層と、からなる有機EL素子を備え、前記有機EL素子が、少なくとも赤色に対応する発光をなす色画素を構成してなる有機EL装置において、
前記有機EL素子からなる色画素は、前記陽極の反射面と前記陰極の半透過反射層との間で光共振器を形成し、
前記赤色に対応する色画素は、前記機能層の膜厚プロファイルが、中央部が厚く周辺部が薄くなる凸形状か、あるいは、中央部が薄く周辺部が厚くなる凹形状となり、かつ、前記凸形状の機能層における中央部の膜厚R(a)、あるいは前記凹形状の機能層における周辺部の膜厚R(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(2)を満たしている、
2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
(ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)
0.9(d1)≦R(a)≦1.1(d1) ……式(2)
ことを特徴としている。
この有機EL装置によれば、前記赤色に対応する色画素において、凸形状の機能層における中央部の膜厚R(a)、あるいは凹形状の機能層における周辺部の膜厚R(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(2)を満たしているので、この膜厚R(a)の部位では、光の共振効果によって光の透過率(出射率)がほぼ最大になる。また、前記式(1)、式(2)を満足させるように膜厚R(a)を設定しているので、この膜厚R(a)の部位では、設定した望ましい波長域(赤色波長域)の光が発光し、したがって設計通りの望ましい波長の赤色光が得られるようになる。
また、この赤色に対応する色画素では、前記機能層の膜厚プロファイルが、凸形状あるいは凹形状となっているので、光の共振効果によってほぼ最大の光透過率(出射率)が得られる中央部あるいは周辺部に比べ、反対側となる周辺部あるいは中央部では、膜厚が薄くなることで光透過率(出射率)が小さくなる。
しかし、このように反対側では光透過率が小さくなるものの、一方で、光共振効果によって出射する光の波長が僅かながら短波長側、すなわち緑色側にシフトする。ここで、緑色は人間の目にとって最も視感度が高く、したがって輝度が多少低くても、目に感じる見掛け上の輝度(発光度)は、赤色や青色の場合に比べて高く感じる。すなわち、赤色に対応する色画素においてその膜厚が厚い側では、設計通りの波長の赤色光が視認されるのに対し、膜厚が薄い側では、緑色側にシフトした波長の赤色光が視認されることで、実際の輝度が厚い側より僅かながら少ないにもかかわらず、目に感じる見掛け上の輝度(発光度)は、厚い側と同等になるのである。
したがって、この有機EL装置は、赤色に対応する色画素に関して、得られる発光プロファイルが見掛け上一定になり、赤色の色画素において発光ムラが低減した、優れた発光特性を有するものとなる。
また、本発明の別の有機EL装置は、反射面を有する陽極と、半透過反射層を有する陰極と、これら陽極と陰極との間に挟持された、少なくとも有機発光層を有してなる機能層と、からなる有機EL素子を備え、前記有機EL素子が、少なくとも青色に対応する発光をなす色画素を構成してなる有機EL装置において、
前記有機EL素子からなる色画素は、前記陽極の反射面と前記陰極の半透過反射層との間で光共振器を形成し、
前記青色に対応する色画素は、前記機能層の膜厚プロファイルが、中央部が薄く周辺部が厚くなる凹形状か、あるいは、中央部が厚く周辺部が薄くなる凸形状となり、かつ、前記凹形状の機能層における中央部の膜厚B(a)、あるいは前記凸形状の機能層における周辺部の膜厚B(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(3)を満たしている、
2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
(ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)
0.9(d1)≦B(a)≦1.1(d1) ……式(3)
ことを特徴としている。
この有機EL装置によれば、前記青色に対応する色画素において、凹形状の機能層における中央部の膜厚B(a)、あるいは凸形状の機能層における周辺部の膜厚B(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(3)を満たしているので、この膜厚B(a)の部位では、光の共振効果によって光の透過率(出射率)がほぼ最大になる。また、前記式(1)、式(3)を満足させるように膜厚B(a)を設定しているので、この膜厚B(a)の部位では、設定した望ましい波長域(青色波長域)の光が発光し、したがって設計通りの望ましい波長の青色光が得られるようになる。
また、この青色に対応する色画素では、前記機能層の膜厚プロファイルが、凹形状あるいは凸形状となっているので、光の共振効果によってほぼ最大の光透過率(出射率)が得られる周辺部あるいは中央部に比べ、反対側となる中央部あるいは周辺部では、膜厚が厚くなることで光透過率(出射率)が小さくなる。
しかし、このように反対側では光透過率が小さくなるものの、一方で、光共振効果によって出射する光の波長が僅かながら長波長側、すなわち緑色側にシフトする。つまり、青色に対応する色画素においてその膜厚が薄い側では、設計通りの波長の青色光が視認されるのに対し、膜厚が厚い側では、緑色側にシフトした波長の青色光が視認される。ところが、前述したように緑色は最も視感度が高いことから、膜厚が厚い側では、実際の輝度が薄い側より僅かながら少なくなるにもかかわらず、目に感じる見掛け上の輝度(発光度)は、薄い側と同等になる。
したがって、この有機EL装置は、青色に対応する色画素に関して、得られる発光プロファイルが見掛け上一定になり、青色の色画素において発光ムラが低減した、優れた発光特性を有するものとなる。
また、この有機EL装置においては、前記有機EL素子が、少なくとも青色、及び赤色にそれぞれ対応する発光をなす色画素を構成し、
前記赤色に対応する色画素は、前記機能層の膜厚プロファイルが、中央部が厚く周辺部が薄くなる凸形状か、あるいは、中央部が薄く周辺部が厚くなる凹形状となり、かつ、前記凸形状の機能層における中央部の膜厚R(a)、あるいは前記凹形状の機能層における周辺部の膜厚R(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(2)を満たしている、
2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
(ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)
0.9(d1)≦R(a)≦1.1(d1) ……式(2)
のが好ましい。
このようにすれば、青色に対応する色画素、赤色に対応する色画素のいずれについても、前述したように得られる発光プロファイルが見掛け上一定になり、発光ムラが低減した、優れた発光特性を有するものとなる。
また、前記有機EL装置においては、前記機能層が、液滴吐出法で形成されてなるのが好ましい。
このように液滴吐出法で機能層を形成することにより、機能層の凸形状や凹形状といった膜形状(膜厚プロファイル)を、再現性良く、容易にコントロールすることが可能になる。
本発明の電子機器は、前記の有機EL装置を備えたことを特徴としている。
この電子機器によれば、赤色あるいは青色についての色画素において、発光ムラが低減した優れた発光特性を有する有機EL装置を備えているので、この電子機器自体も表示性能に優れたものとなる。
本発明の有機EL装置の一実施形態の回路図である。 図1に示した有機EL装置の平面模式図である。 図1に示した有機EL装置の表示領域の側断面模式図である。 本発明に係る光共振器の構成を示す模式図である。 (a)は機能層の膜厚プロファイル、(b)は発光プロファイルである。 (a)は機能層の膜厚プロファイル、(b)は発光プロファイルである。 (a)は機能層の膜厚プロファイル、(b)は発光プロファイルである。 (a)は機能層の膜厚プロファイル、(b)は発光プロファイルである。 (a)は機能層の膜厚プロファイル、(b)は発光プロファイルである。 発光層の膜厚と発光素子の電流効率との関係を示すグラフである。 本発明に係る電子機器を示す斜視図である。
以下、本発明の有機EL装置(有機エレクトロルミネセンス装置)について、図面を参照して詳しく説明する。なお、以下の各図面では、各層や各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各層や各部材ごとに縮尺を適宜変更している。
図1は、本発明の有機EL装置の一実施形態に係る配線構造を示す説明図であり、図2は、本実施形態の有機EL装置の平面模式図、図3は、本実施形態の有機EL装置の表示領域の側断面模式図である。
図1に示すように、本実施形態の有機EL装置は、複数の走査線101と、走査線101に対して交差する方向に延びる複数の信号線102と、信号線102に対して並列する方向に延びる複数の電源線103とがそれぞれ配線された構成を有し、走査線101及び信号線102の各交点付近に、画素領域Pが設けられたものである。
信号線102には、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナログスイッチを備えるデータ側駆動回路104が接続されている。また、走査線101には、シフトレジスタ及びレベルシフタを備える走査側駆動回路105が接続されている。
さらに、画素領域Pの各々には、走査線101を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッチング用の薄膜トランジスタ122と、このスイッチング用の薄膜トランジスタ122を介して信号線102から供給される画素信号を保持する保持容量capと、該保持容量capによって保持された画素信号がゲート電極に供給される駆動用の薄膜トランジスタ123と、この駆動用薄膜トランジスタ123を介して電源線103に電気的に接続したときに該電源線103から駆動電流が流れ込む画素電極(陽極)111と、この画素電極111と陰極(対向電極)12との間に挟持された機能層110とが設けられている。そして、陽極(画素電極)111と陰極(対向電極)12と機能層110とにより、発光素子として機能する有機E素子が構成されている。
走査線101が駆動されてスイッチング用の薄膜トランジスタ122がオンになると、そのときの信号線102の電位が保持容量capに保持され、該保持容量capの状態に応じて駆動用の薄膜トランジスタ123のオン・オフ状態が決まる。そして、駆動用の薄膜トランジスタ123のチャネルを介して、電源線103から画素電極111に電流が流れ、さらに機能層110を介して陰極12に電流が流れる。機能層110では、流れる電流量に応じて発光する。
本実施形態の有機EL装置は、トップエミッション型の有機EL装置であり、図3に示すように基板2と、マトリックス状に配置された有機EL素子(発光素子)を具備して基板2上に形成された発光素子部11と、発光素子部11上に形成された陰極12とを具備している。ここで、発光素子部11と陰極12とにより、表示素子10が構成されている。
基板2としては、ガラスや樹脂等が好適に用いられるが、特に本発明の有機EL装置はトップエミッション型であり、この基板2側から光を出射しないので、不透明のものも使用可能である。したがって、不透明性の樹脂やセラミックス、金属なども使用可能である。この基板2には、図2に示すように、基板2の中央に位置する表示領域2aと、基板2の周縁に位置して表示領域2aを囲む非表示領域とに区画されている。なお、表示領域2aは、マトリックス状に配置された有機EL素子によって形成された領域である。
また、非表示領域には、電源線103(103R、103G、103B)が配線されており、表示領域2aの両側には、走査側駆動回路105、105が配置されている。さらに、走査側駆動回路105、105の両側には、走査側駆動回路105、105に接続される駆動回路用制御信号配線105aと駆動回路用電源配線105bとが設けられている。表示領域2aの図示上側には製造途中や出荷時の表示装置の品質、欠陥の検査を行う検査回路106が配置されている。
図3の側断面構成図には、3つの画素領域(色画素)A(R)、A(G)、A(B)が示されている。本実施形態の有機EL装置では、基板2上に、TFTなどの回路等が形成された回路素子部14、機能層110が形成された発光素子部11及び陰極12が順次積層され、さらにその上に透明な封止層(図示せず)が設けられて構成されている。また、後述するように陽極(画素電極)111には反射面が設けられ、陰極12は半透過反射層を有しており、これら陽極111の反射面と陰極12の半透過反射層との間で光共振器が形成されている。そして、機能層110で発光した光は、この光共振器で共振した後、陰極12側、すなわち前記の透明な封止層側から出射し、観測者に視認されるようになっている。
回路素子部14には、基板2上にシリコン酸化膜からなる下地保護膜2cが形成され、この下地保護膜2c上に多結晶シリコンからなる島状の半導体膜141が形成されている。半導体膜141には、ソース領域141a及びドレイン領域141bが高濃度リンイオン打ち込みにより形成されている。前記リンイオンが導入されなかった部分がチャネル領域141cとなっている。
また、前記下地保護膜2c及び半導体膜141を覆う透明なゲート絶縁膜142が形成され、ゲート絶縁膜142上にはAl、Mo、Ta、Ti、W等からなるゲート電極143(走査線101)が形成され、ゲート電極143及びゲート絶縁膜142上には透明な第1層間絶縁膜144aと第2層間絶縁膜144bが形成されている。ゲート電極143は半導体膜141のチャネル領域141cに対応する位置に設けられている。また、第1、第2層間絶縁膜144a、144bを貫通して、半導体膜141のソース、ドレイン領域141a、141bにそれぞれ接続されるコンタクトホール145、146が形成されている。
そして、第2層間絶縁膜144b上には、画素電極(陽極)111が所定の形状にパターニングされて形成され、一方のコンタクトホール145がこの画素電極111に接続されている。また、もう一方のコンタクトホール146が電源線103に接続されている。このようにして、回路素子部14には、各画素電極111に接続された駆動用の薄膜トランジスタ123が形成されている。なお、図3では駆動用の薄膜トランジスタ123を、画素電極111の直下を避けて、後述する隔壁部112の直下に配置しているが、本発明の有機EL装置はトップエミッション型であるので、薄膜トランジスタ123を画素電極111の直下に配置してもよい。
発光素子部11は、複数の画素電極(陽極)111…上の各々に積層された機能層110と、各画素電極111及び機能層110の間に備えられて各機能層110を区画する隔壁部112とを主体として構成されている。また、これら機能層110及び隔壁部112上には陰極12が配置されている。そして、これら画素電極111、機能層110及び陰極12により、前記したように有機EL素子が構成されている。
画素電極(陽極)111は、図4に示すように、例えばAl(アルミニウム)とNd(ネオジム)との合金からなる反射膜111aと、ITOからなる透明導電膜111bとが積層され、さらに平面視略矩形状にパターン形成されて形成されている。ここで、画素電極111は、前記反射膜111aによって機能層110で発光した光を反射するようになっており、この反射膜111aを反射面とするものである。すなわち、反射膜111aは、数nm〜数十nm程度の厚さに形成された薄膜であり、したがってこの反射膜111a自体も僅かながら光を透過するため、機能層110からの光は、反射膜111aと透明導電膜111bとの界面のみが反射面として機能するだけでなく、反射膜111a内、さらには反射膜111aと第2層間絶縁膜144bとの界面も反射面として機能するようになっている。なお、反射膜111aとしては、前記のAlとNdとの合金膜以外にも、例えばAlの単一膜や、Ni、Cr等の金属膜を用いることもできる。
隔壁部112は、図3に示すように各画素電極111…を仕切る形で設けられたもので、基板2側に形成された無機隔壁112aと、この無機隔壁112a上に形成された有機隔壁112bとから構成されたものである。無機隔壁112aは、SiO等によって形成されたものであり、有機隔壁112bは、アクリル樹脂等によって形成されたものである。
無機隔壁112aは、画素電極111を露出させる開口112cを形成したもので、画素電極111の周縁部上に一部が乗上げて形成されたものである。また、有機隔壁112bは、前記開口112cに連通する開口112dを形成したもので、画素電極111の周縁部に一部が平面的に重なるように配置されたものである。なお、無機隔壁112aは、有機隔壁112bの縁端よりも画素電極111の中央側に延出して形成されており、したがって有機隔壁112bの開口112dは、無機隔壁112aの開口112cより一回り広く形成されている。
これら無機隔壁112aと有機隔壁112bとからなる隔壁部112には、親液性を示す領域と、撥液性を示す領域とが形成されている。親液性を示す領域は、無機隔壁112a及び画素電極111の露出面(開口112b内に露出する面)であり、これらの領域は、酸素を処理ガスとするプラズマ処理によって親液化処理がなされている。また、撥液性を示す領域は、開口部112dの壁面及び有機隔壁112の上面であり、これらの領域は、テトラフルオロメタン(四フッ化炭素)を処理ガスとするプラズマ処理によってフッ化処理(撥液化処理)がなされている。
機能層110は、図4に示すように画素電極111上に設けられた正孔注入層110aと、正孔注入層110a上に設けられた正孔輸送層110bと、正孔輸送層110b上に設けられた発光層110cとから構成されている。
正孔注入層110aは、画素電極(陽極)111から注入された正孔をさらに正孔輸送層110b側に注入するもので、本実施形態ではPEDOT−PSSからなっている。すなわち、この正孔注入層110aは、3,4−ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT−PSS)の分散液、つまり分散媒としてのポリスチレンスルフォン酸に3,4−ポリエチレンジオキシチオフェンを分散させ、さらにこれを水に分散させた分散液がインクジェット法(液滴吐出法)で前記画素電極111上に吐出され、乾燥させられたことにより、形成されたものである。
正孔輸送層110bは、正孔注入層110aから注入された正孔を発光層110c側に輸送するもので、本実施形態ではTFB(poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluorene)-alt-(1,4-phenylene-((4-sec-butylphenyl)imino-1,4-phenylene))))からなっている。すなわち、この正孔輸送層110bは、例えばTFBが0.1wt%トリメチルベンゼン溶液に調製され、この溶液がインクジェット法(液滴吐出法)で前記正孔注入層110a上に吐出され、乾燥させられたことにより、形成されたものである。
発光層110cは、正孔輸送層110b上に形成されたもので、この正孔輸送層110bから輸送された正孔と、陰極12から輸送された電子とを再結合させ、発光をなすものである。この発光層110cは、図3に示した赤色に対応する発光をなす色画素(画素領域)A(R)では、赤色発光材料によって形成されており、同様に、緑色に対応する発光をなす色画素(画素領域)A(G)では緑色発光材料によって形成され、青色に対応する発光をなす色画素(画素領域)A(B)では青色発光材料によって形成されている。
具体的には、本実施形態では赤色発光材料として、取り出し波長(λ)が630nmである、Poly[{2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-(1-cyanovinylenephenylene)}-co-{2,5-bis(N,N’-diphenylamino)-1,4-phenylene}]が用いられている。そして、この赤色発光材料が適宜な溶媒に溶解されて液状材料とされ、この液状材料がインクジェット法(液滴吐出法)で前記正孔輸送層110b上に吐出され、乾燥させられたことにより、赤色に対応する発光をなす色画素(画素領域)A(R)の発光層(赤色発光層)110cが形成されている。
また、緑色発光材料としては、取り出し波長(λ)が530nmである、Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(1,4-benzo-(2,1’,3)-thiadiazole)]が用いられており、青色発光材料としては、取り出し波長(λ)が440nmである、Poly[(9,9-dihexylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(9,10-anthracene)]が用いられている。そして、これら緑色発光材料や青色発光材料がそれぞれ適宜な溶媒に溶解されて液状材料とされ、これら液状材料がそれぞれインクジェット法(液滴吐出法)で前記正孔輸送層110b上に吐出され、乾燥させられたことにより、緑色に対応する発光をなす色画素(画素領域)A(G)の発光層(緑色発光層)110c、及び青色に対応する発光をなす色画素(画素領域)A(B)の発光層(青色発光層)110cが形成されている。
陰極12は、前記発光層110c(機能層110)を覆って発光素子部11の全面に形成されたもので、発光層110cに電子を注入する機能を有するものである。この陰極12は、本実施形態では、真空蒸着法で形成された厚さ5nm程度のLiF(フッ化リチウム)と、これの上に共蒸着法で形成された厚さ10nm程度のMgAgとからなる、積層膜によって形成されている。なお、陰極12の材料としては、前記材料以外にも、CaやBaなどの電子注入性を有する導電材料が使用可能である。
これら導電材料は、十分に薄く形成されることで透明性を発揮するものの、実際にはある程度反射する、半透過反射性のものである。したがって、形成された陰極12は、実際には入射する光を全て透過させるのでなく、一部を反射させる反射層としても機能するようになっている。そして、このような構成のもとに、半透過反射層である陰極12と、前記陽極(画素電極)111の反射面と間には、前述したように光共振器が形成されている。
ここで、本実施形態では、図4に示したように反射膜111aと透明導電膜111bとからなる陽極(画素電極)111において、これら反射膜111aと透明導電膜111bとの界面が反射面111cになっており、また、半透過反射層である陰極12において、この陰極12と図示しない封止層との界面が半透過反射面12aになっているものとする。したがって、前記光共振器は、反射面111cと半透過反射面12aとの間に形成されているものとする。
このような光共振器構造において、機能層110の発光層110cで生じた光Cは、陰極12側に向かう光C1と陽極側に向かう光C2とに分かれ、陰極12側に向かった光C1のうちの一部C11は、半透過反射面12aを透過して封止層側に出射する。したがって、この出射光C11は観測者に視認されるようになる。
また、陰極12側に向かった光C1のうちの残部C12は、半透過反射面12aで反射して陽極111側に向かう。
一方、陽極側に向かった光C2は、反射面111cで全反射し、陰極12側に向かう光C21となる。すると、発光層110cでは、ここで生じた光Cと、半透過反射面12aで反射してきた光C12と、反射面111cで反射してきた光C21とが共振する。そして、このような光の共振は、半透過反射面12aや反射面111cでの反射が何度も繰り返されることで増幅された後、半透過反射面12aを透過して光C11として出射する。つまり、観測者に視認されるこの出射光C11は、発光層110cで発光した後直接半透過反射面12aを透過した光C11と、このように光共振効果によって増幅された光C11との総和として、出射されたものである。
ここで、共振された後に出射する光C11は、その共振光路長d1が以下の式(1)を満たしている場合に、透過率(出射率)が最大になり、設計通りの望ましい波長の光が得られるようになっている。
2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
(ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)なお、λについては、赤色に対応する発光をなす色画素における赤色発光層110cでは、前記赤色発光材料の取り出し波長(λ)である630nmとなり、同様に、緑色発光層110cでは、前記緑色発光材料の取り出し波長(λ)である530nmとなり、青色発光層110cでは、前記青色発光材料の取り出し波長(λ)である440nmとなる。
そして、共振光路長d1は反射面111cと半透過反射面12aとの間の距離によって規定される。陽極111を構成する反射膜111a及び透明導電膜111bと、陰極12とは、気相法である蒸着法で形成することから、その厚さにはほとんどバラツキがなく、したがってこれらは各色画素内において厚さが均一となる。これに対して機能層110は、前記したように液相法であるインクジェット法(液滴吐出法)で形成することから、各色画素内において膜厚ムラが生じる。なお、この膜厚ムラについては、これを無くして平坦化することが、未だ困難があるのは前述した通りである。
そこで、本実施形態では、特に赤色に対応する発光をなす色画素(赤色画素)においては、機能層110の膜厚プロファイルを、図5(a)に示すように中央部の膜厚R(a)が厚く、周辺部の膜厚R(b)が薄くなる凸形状となるように形成している。また、この機能層110における中央部の膜厚R(a)を、前記式(1)を満たし、かつ、以下に示す式(2)を満たすように形成している。すなわち、図4に示した反射面111cと半透過反射面12aとの間の距離に規定される共振光路長d1が、式(1)、式(2)を共に満足するように膜厚R(a)が設計され、この設計通りに機能層110が形成されている。
0.9(d1)≦R(a)≦1.1(d1) ……式(2)
ここで、後述する実験例で示すように実際の膜厚R(a)については、理想的な共振光路長d1の±10%の範囲で、電流効率がほぼ一定になる。したがって、本発明では式(2)に示すように、膜厚R(a)を理想的な共振光路長d1の±10%の範囲にしている。ただし、より電流効率が一定になる範囲としては、理想的な共振光路長d1の±5%の範囲とするのが好ましく、したがって、前記の式(2)に代えて、以下の式を用いるのが好ましい。
0.95(d1)≦R(a)≦1.05(d1)
なお、前記したように陽極111や陰極12の厚さは均一である。また、これらの厚さは、有機EL素子を設計する上でより重要な因子となることから、優先的に設計され、決定される。したがって、前記式(1)の共振光路長d1において変数は機能層110の膜厚となり、換言すれば、この機能層110の膜厚を規定することにより、実質的に共振光路長d1が規定されるようになる。
ここで、凸形状の膜厚プロファイルの形成方法としては、使用する液状材料(機能層形成材料)の粘度を調製したり、乾燥工程を調整したり、さらには、隔壁部112の性状(撥液性や親液性)や形状・寸法を調整する方法など、種々の手法がある(例えば、特開2006−12762号公報参照)。したがって、これらの手法を適宜に用いることで、所望の凸形状の膜厚プロファイルを形成することができる。同様に、後述する凹形状の膜厚プロファイルについても、前記の手法を適宜に用いることで形成可能となる。
また、青色に対応する発光をなす色画素(青色画素)においては、機能層110の膜厚プロファイルを、図6(a)に示すように中央部の膜厚B(a)が薄く、周辺部の膜厚B(b)が厚くなる凹形状となるように形成している。また、この機能層110における中央部の膜厚B(a)を、前記の赤色画素の場合と同様に、前記式(1)を満たすと共に、以下の式(3)を満たすように形成している。
0.9(d1)≦B(a)≦1.1(d1) ……式(3)
ここで、膜厚B(a)が式(3)を満たすようにしたのは、前記の膜厚R(a)の場合と同様の理由による。ただし、より電流効率が一定になる範囲としては、理想的な共振光路長d1の±5%の範囲とするのが好ましく、したがって、前記の式(3)に代えて、以下の式を用いるのが好ましい。
0.95(d1)≦B(a)≦1.05(d1)
また、緑色に対応する発光をなす色画素(緑色画素)においては、限定されないものの、本実施形態では前記青色画素の場合と同様に、機能層110の膜厚プロファイルを、図7(a)に示すように中央部の膜厚G(a)が薄く、周辺部の膜厚G(b)が厚くなる凹形状となるように形成している。また、この機能層110における中央部の膜厚G(a)を、前記の青色画素の場合と同様に、前記式(1)を満たすと共に、以下の式(4)を満たすように形成している。
0.9d1≦G(a)≦1.1d1 ……式(4)
ここで、膜厚G(a)が式(4)を満たすようにしたのは、前記の膜厚R(a)の場合と同様の理由による。ただし、より電流効率が一定になる範囲としては、理想的な共振光路長d1の±5%の範囲とするのが好ましく、したがって、前記の式(4)に代えて、以下の式を用いるのが好ましい。
0.95(d1)≦G(a)≦1.05(d1)
このような膜厚プロファイルに形成された機能層110を有した各色画素では、特に赤色画素、青色画素において、発光ムラが十分に低減する。
すなわち、赤色画素、青色画素、さらには緑色画素では、機能層110における中央部の膜厚R(a)、B(a)、G(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)を満たし、さらに式(2)、式(3)、あるいは式(4)を満たしているので、これら中央部の膜厚R(a)、B(a)、G(a)の部位では、光の共振効果によって光の透過率(出射率)がほぼ最大になる。また、前記式(1)、及び式(2)、式(3)、式(4)のいずれかを満足させるように膜厚R(a)、B(a)、G(a)を設定しているので、これら膜厚R(a)、B(a)、G(a)の部位では、設定した望ましい波長域の光が発光し、したがって設計通りの望ましい波長の赤色光、青色光、緑色光が得られるようになる。
また、特に赤色画素では、機能層110の膜厚プロファイルが凸形状になっているので、光の共振効果によってほぼ最大の光透過率(出射率)が得られる中央部(膜厚R(a)の部位)に比べ、周辺部(膜厚R(b)の部位)では、膜厚が薄くなることで光透過率(出射率)が小さくなる。
しかし、このように周辺部では光透過率が小さくなるものの、一方で、光共振効果によって出射する光の波長が僅かながら短波長側、すなわち緑色側にシフトする。つまり、赤色に対応する色画素においてその中央部では、設計通りの波長の赤色光が視認されるのに対し、周辺部では、緑色側にシフトした波長の赤色光が視認される。ところが、前述したように緑色は最も視感度が高いことから、周辺部では、実際の輝度が中央部より僅かながら少なくなるにもかかわらず、目に感じる見掛け上の輝度(発光度)は、図5(b)の発光プロファイルに示すように中央部と同等になり、したがって赤色画素全体でほぼ均一になる。ここで、図5(b)、さらには後述する図6(b)、図7(b)は、横軸を機能膜110の径方向とし、縦軸を目に感じる見掛け上の輝度(発光度)とした、発光プロファイルを示すグラフである。
また、特に青色画素では、機能層110の膜厚プロファイルが凹形状になっているので、光の共振効果によってほぼ最大の光透過率(出射率)が得られる中央部(膜厚B(a)の部位)に比べ、周辺部(膜厚B(b)の部位)では、膜厚が厚くなることで光透過率(出射率)が小さくなる。
しかし、このように周辺部では光透過率が小さくなるものの、一方で、光共振効果によって出射する光の波長が僅かながら長波長側、すなわち緑色側にシフトする。つまり、青色に対応する色画素においてその中央部では、設計通りの波長の青色光が視認されるのに対し、周辺部では、緑色側にシフトした波長の青色光が視認される。ところが、前述したように緑色は最も視感度が高いことから、周辺部では、実際の輝度が中央部より僅かながら少なくなるにもかかわらず、目に感じる見掛け上の輝度(発光度)は、図6(b)の発光プロファイルに示すように中央部と同等になり、したがって青色画素全体でほぼ均一になる。
また、緑色画素では、機能層110の膜厚プロファイルが凹形状になっているので、光の共振効果によってほぼ最大の光透過率(出射率)が得られる中央部(膜厚G(a)の部位)に比べ、周辺部(膜厚G(b)の部位)では、膜厚が厚くなることで光透過率(出射率)が小さくなる。
しかし、このように周辺部では光透過率が小さくなるものの、一方で、光共振効果によって出射する光の波長が僅かながら長波長側にシフトする。ここで、本実施形態では緑色発光材料として、取り出し波長(λ)が530nmの材料を用いている。したがって、緑色の中心波長である550nmより僅かに短い波長が、設計波長として中央部(膜厚G(a)の部位)から出射するようになっている。よって、周辺部(膜厚G(b)の部位)では、膜厚が薄くなって共振光路長d1が短くなり、その分出射する光の波長が長波長側にシフトすることにより、この周辺部では出射光が緑色の中心波長である550nmに近づく。これにより、周辺部では、実際の輝度が中央部より僅かながら少なくなるにもかかわらず、目に感じる見掛け上の輝度(発光度)は、図7(b)の発光プロファイルに示すように中央部と同等になり、したがって緑色画素全体でほぼ均一になる。
また、本実施形態では、図4に示した光共振器構造において、特に発光層110cで生じた光Cのうちの、陽極111側に向かう光C2に関する干渉光路長d2が、以下の式(2)を満たしているのが好ましく、このように式(5)を満足している場合に、各色画素から出射する光の輝度(発光度)がより高くなる。
2d2=mλ+(θan*λ)/2π ……式(5)
(ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量である。)なお、λについては、前記式(1)の場合と同様である。
また、ここでの干渉とは、発光層110cで生じた光Cのうちの、陽極111側に向かった光C2が反射面111cで全反射し、陰極12側に向かう光C21と、発光層110cで生じた光Cのうちの、陰極12側に向かう光C1との間で起こる干渉をいう。
干渉光路長d2は、発光層110cでの発光箇所(発光面)と反射面111cとの間の距離によって規定される。発光層110cでの発光箇所(発光面)は、設計上、例えば発光層110cと正孔輸送層110bとの界面とすることができる。すると、前記式(2)の干渉光路長d2において変数は正孔注入層110aと正孔輸送層110bとの厚さの和となり、換言すれば、この厚さの和を規定することにより、実質的に干渉光路長d2が規定されるようになる。ここで、正孔注入層110aと正孔輸送層110bとの厚さの和については、例えば前記の膜厚R(a)や膜厚B(a)、膜厚G(a)に対応する、中央部の厚さによって代表させることができる。または、後述する実施形態では、膜厚R(a)や膜厚B(a)に対応する、周辺部の厚さによって代表させることができる。
よって、前述したように機能層110全体の膜厚によって共振光路長d1が式(1)を満足し、かつ膜厚R(a)、B(a)、G(a)が対応する式(2)、式(3)、式(4)を満足するようにし、さらに、正孔注入層110aと正孔輸送層110bとの厚さの和によって干渉光路長d2が式(2)を満足するように各層を形成することにより、本実施形態の有機EL装置は、各色画素から出射する光の輝度が最良となる。
また、このような有機EL素子(発光素子)を構成する陰極12の上には、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素等の無機材料からなる保護層が形成され、さらにエポキシ樹脂等の透明樹脂からなる封止層が形成されることにより、この透明封止層側から光を出射するトップエミッション構造の有機EL装置が構成される。
このような構成の有機EL装置にあっては、前述したように赤色画素、青色画素、さらには緑色画素において、機能層110における中央部の膜厚R(a)、B(a)、G(a)を、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)を満たし、かつ、式(2)、式(3)、式(4)のいずれかを満たすようにしているので、これら中央部では光の共振効果によって光の透過率(出射率)がほぼ最大になる。また、前記式(1)、及び式(2)、式(3)、式(4)のいずれかを満足させるように膜厚R(a)、B(a)、G(a)を設定しているので、これら膜厚R(a)、B(a)、G(a)の部位では、設定した望ましい波長域の光が発光し、したがって設計通りの望ましい波長の赤色光、青色光、緑色光が得られるようになる。
また、赤色画素では機能層110の膜厚プロファイルを凸形状にし、逆に青色画素、緑色画素では機能層110の膜厚プロファイルを凹形状にしているので、いずれも周辺部では光透過率が小さくなる。しかし、これら周辺部では、光共振効果によって出射する光の波長が緑色側にシフトするため、結果的に目に感じる見掛け上の輝度(発光度)が中央部と同等になり、色画素全体でほぼ均一な輝度が得られるようになる。
よって、この有機EL装置は、赤色画素、青色画素、さらには緑色画素に関して、得られる発光プロファイルが見掛け上一定になり、いずれの色画素においても発光ムラが低減した、優れた発光特性を有するものとなる。
次に、本発明の有機EL装置の他の実施形態について説明する。
この実施形態が先の実施形態と異なるところは、赤色に対応する発光をなす色画素(赤色画素)において、その機能層110の膜厚プロファイルを、図8(a)に示すように中央部の膜厚R(b)が薄く、周辺部の膜厚R(a)が厚くなる凹形状となるように形成している点である。また、この機能層110における周辺部の膜厚R(a)を、前記式(1)を満たし、かつ、以下に示す式(2)を満たすように形成している。すなわち、図4に示した反射面111cと半透過反射面12aとの間の距離に規定される共振光路長d1が、式(1)、式(2)を共に満足するように膜厚R(a)が設計され、この設計通りに機能層110が形成されている。
0.9(d1)≦R(a)≦1.1(d1) ……式(2)
また、青色に対応する発光をなす色画素(青色画素)においては、機能層110の膜厚プロファイルを、図9(a)に示すように中央部の膜厚B(b)が厚く、周辺部の膜厚B(a)が薄くなる凸形状となるように形成している点である。この機能層110における周辺部の膜厚B(a)を、前記の赤色画素の場合と同様に、前記式(1)を満たすと共に、以下の式(3)を満たすように形成している。
0.9(d1)≦B(a)≦1.1(d1) ……式(3)
なお、これら膜厚R(a)や膜厚B(a)についても、より電流効率が一定になる範囲として、理想的な共振光路長d1の±5%の範囲とするのが好ましく、したがって、前記の式(2)や式(3)に代えて、以下の式を用いるのが好ましい。
0.95(d1)≦R(a)≦1.05(d1)
0.95(d1)≦B(a)≦1.05(d1)
このような構成の有機EL装置にあっては、赤色画素、青色画素において、機能層110における周辺部の膜厚R(a)、B(a)を、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)を満たし、かつ、式(2)、式(3)のいずれかを満たすようにしているので、これら周辺部では光の共振効果によって光の透過率(出射率)がほぼ最大になる。また、前記式(1)、及び式(2)、式(3)のいずれかを満足させるように膜厚R(a)、B(a)を設定しているので、これら膜厚R(a)、B(a)の部位では、設定した望ましい波長域の光が発光し、したがって設計通りの望ましい波長の赤色光、青色光が得られるようになる。
また、赤色画素では機能層110の膜厚プロファイルを凹形状にし、逆に青色画素では機能層110の膜厚プロファイルを凸形状にしているので、いずれも、光の共振効果によってほぼ最大の光透過率(出射率)が得られる周辺部(膜厚R(a)、B(a)の部位)に比べ、中央部(膜厚R(b)、B(b)の部位)では、膜厚が薄くなることで光透過率(出射率)が小さくなる。しかし、これら周辺部では、光共振効果によって出射する光の波長が緑色側にシフトするため、結果的に目に感じる見掛け上の輝度(発光度)が、図8(b)、図9(b)の発光プロファイルに示すように周辺部と同等になり、色画素全体でほぼ均一な輝度が得られるようになる。
よって、本実施形態の有機EL装置も、赤色画素、青色画素、さらには緑色画素に関して、得られる発光プロファイルが見掛け上一定になり、いずれの色画素においても発光ムラが低減した、優れた発光特性を有するものとなる。
[実験例]
発光層の膜厚と、発光素子(有機EL素子)の電流効率との関係を、以下のようにして調べた。
発光素子(有機EL素子)として、ガラス基板上に隔壁を形成することなく、図3、図4に示した構成と同様にして陽極を形成し、さらに正孔注入層、正孔輸送層をスピンコート法で形成した。さらに、その上に前記の赤色発光材料をスピンコート法で塗布し、発光層を形成して機能層を得た。その後、発光層上に陰極を形成し、発光素子(有機EL素子)とした。
そして、このような発光素子(有機EL素子)について、特に発光層の厚さを変化させ、その他の構成は同一にして、複数種の発光素子(有機EL素子)を得た。なお、正孔注入層、正孔輸送層、発光層からなる機能層の膜厚については、特に発光層の膜厚を95nmとしたとき、光共振光路長d1が前記式(1)を満たすように設計した。
そして、これら複数種の発光素子(有機EL素子)について、それぞれ同じ条件で電流効率を調べた。得られた結果を図10のグラフに示す。
図10に示した結果より、発光層の膜厚を95nmとしたとき設計通り電流効率が最良になるが、発光層の膜厚(すなわち機能層の膜厚)を、最良の膜厚に対して±10%の範囲にしても、電流効率がほぼ一定になることが分かった。ただし、±5%の範囲にすれば、電流効率がより一定になることも分かった。
したがって、この図10に示した結果より、前記の膜厚R(a)、膜厚B(a)を、前記の式(2)、あるいは式(3)を満たすように設計するのが好ましいことが判明した。
なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、前記実施形態では、緑色画素についてはその機能層の膜厚プロファイルを凹形状にしたが、緑色発光材料として取り出し波長(λ)が550nmを超える材料を用いた場合では、機能層の膜厚プロファイルを凸形状にするのが好ましい。
また、前記実施形態では、機能層を正孔注入層と正孔輸送層と発光層とによって構成したが、例えば正孔注入層と発光層との二層構造としてもよい。さらに、この二層構造あるいは前記三層構造に、電子輸送層、さらには電子注入層を加えた積層構造としてもよい。
図11は、本発明に係る電子機器の一実施形態を示している。本実施形態の電子機器は、前記した有機EL装置を表示手段として備えている。ここでは、携帯電話の一例を斜視図で示しており、符号1000は携帯電話本体を示し、符号1001は前記の有機EL装置を用いた表示部を示している。このように前記の有機EL装置を表示手段として備える電子機器では、良好な発光特性を得ることができる。
なお、本発明に係る電子機器としては、携帯電話以外にも、種々のものに適用することができる。例えば、ディスクトップ型コンピュータ、液晶プロジェクタ、マルチメディア対応のパーソナルコンピュータ(PC)及びエンジニアリング・ワークステーション(EWS)、ページャ、ワードプロセッサ、テレビ、ビューファインダ型又はモニタ直視型のビデオテープレコーダ、腕時計型電子機器、電子手帳、電子卓上計算機、カーナビゲーション装置、POS端末、タッチパネルを備えた装置等の電子機器に適用することができる。
2…基板、12…陰極、12a…半透過反射面、110…機能層、110a…正孔注入層、110b…正孔輸送層、110c…発光層、111…画素電極(陽極)、111a…反射膜、111b…透明導電膜、111c…反射面、d1…共振光路長、d2…干渉光路長

Claims (5)

  1. 反射面を有する陽極と、半透過反射層を有する陰極と、これら陽極と陰極との間に挟持された、少なくとも有機発光層を有してなる機能層と、からなる有機EL素子を備え、前記有機EL素子が、少なくとも赤色に対応する発光をなす色画素を構成してなる有機EL装置において、
    前記有機EL素子からなる色画素は、前記陽極の反射面と前記陰極の半透過反射層との間で光共振器を形成し、
    前記赤色に対応する色画素は、前記機能層の膜厚プロファイルが、中央部が厚く周辺部が薄くなる凸形状か、あるいは、中央部が薄く周辺部が厚くなる凹形状となり、かつ、前記凸形状の機能層における中央部の膜厚R(a)、あるいは前記凹形状の機能層における周辺部の膜厚R(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(2)を満たしている、
    2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
    (ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)
    0.9d1≦R(a)≦1.1d1 ……式(2)
    ことを特徴とする有機EL装置。
  2. 反射面を有する陽極と、半透過反射層を有する陰極と、これら陽極と陰極との間に挟持された、少なくとも有機発光層を有してなる機能層と、からなる有機EL素子を備え、前記有機EL素子が、少なくとも青色に対応する発光をなす色画素を構成してなる有機EL装置において、
    前記有機EL素子からなる色画素は、前記陽極の反射面と前記陰極の半透過反射層との間で光共振器を形成し、
    前記青色に対応する色画素は、前記機能層の膜厚プロファイルが、中央部が薄く周辺部が厚くなる凹形状か、あるいは、中央部が厚く周辺部が薄くなる凸形状となり、かつ、前記凹形状の機能層における中央部の膜厚B(a)、あるいは前記凸形状の機能層における周辺部の膜厚B(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(3)を満たしている、
    2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
    (ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)
    0.9d1≦B(a)≦1.1d1 ……式(3)
    ことを特徴とする有機EL装置。
  3. 前記有機EL素子が、少なくとも青色、及び赤色にそれぞれ対応する発光をなす色画素を構成し、
    前記赤色に対応する色画素は、前記機能層の膜厚プロファイルが、中央部が厚く周辺部が薄くなる凸形状か、あるいは、中央部が薄く周辺部が厚くなる凹形状となり、かつ、前記凸形状の機能層における中央部の膜厚R(a)、あるいは前記凹形状の機能層における周辺部の膜厚R(a)が、前記光共振器における共振光路長d1についての式(1)、及び式(2)を満たしている、
    2d1=mλ+(θan*λ)/2π+(θca*λ)/2π ……式(1)
    (ただし、mは整数、λは取り出したい光のスペクトルのピーク波長、θanは陽極側で反射するときの位相シフト量、θcaは陰極側で反射するときの位相シフト量である。)
    0.9d1≦R(a)≦1.1d1 ……式(2)
    ことを特徴とする請求項2記載の有機EL装置。
  4. 前記機能層は液滴吐出法で形成されてなることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機EL装置。
  5. 請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機EL装置を備えた電子機器。
JP2009164937A 2008-10-03 2009-07-13 有機el装置及び電子機器 Expired - Fee Related JP5170020B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009164937A JP5170020B2 (ja) 2008-10-03 2009-07-13 有機el装置及び電子機器
US12/557,200 US8547014B2 (en) 2008-10-03 2009-09-10 Organic EL device and electronic apparatus

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008258587 2008-10-03
JP2008258587 2008-10-03
JP2009164937A JP5170020B2 (ja) 2008-10-03 2009-07-13 有機el装置及び電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010108913A JP2010108913A (ja) 2010-05-13
JP5170020B2 true JP5170020B2 (ja) 2013-03-27

Family

ID=42075244

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009164937A Expired - Fee Related JP5170020B2 (ja) 2008-10-03 2009-07-13 有機el装置及び電子機器

Country Status (2)

Country Link
US (1) US8547014B2 (ja)
JP (1) JP5170020B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011009017A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Panasonic Corp 有機elディスプレイパネル
KR20110049578A (ko) * 2009-11-05 2011-05-12 삼성모바일디스플레이주식회사 유기 전계 발광 표시장치
JP2012003925A (ja) 2010-06-16 2012-01-05 Sony Corp 表示装置
CN103000641B (zh) 2012-12-12 2015-10-07 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置
CN103000662B (zh) * 2012-12-12 2014-06-18 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板及其制作方法、显示装置
KR20140145691A (ko) * 2013-06-14 2014-12-24 삼성디스플레이 주식회사 유기전계발광 표시장치 및 그의 제조방법
JP6302683B2 (ja) * 2014-01-29 2018-03-28 パイオニア株式会社 発光装置
CN207116481U (zh) * 2017-08-31 2018-03-16 京东方科技集团股份有限公司 显示基板、显示装置
WO2026078803A1 (ja) * 2024-10-09 2026-04-16 シャープディスプレイテクノロジー株式会社 表示装置及びその製造方法

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5814416A (en) * 1996-04-10 1998-09-29 Lucent Technologies, Inc. Wavelength compensation for resonant cavity electroluminescent devices
JP4801278B2 (ja) * 2001-04-23 2011-10-26 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及びその作製方法
JP4716699B2 (ja) * 2003-09-30 2011-07-06 三洋電機株式会社 有機elパネル
US7129634B2 (en) * 2004-04-07 2006-10-31 Eastman Kodak Company Color OLED with added color gamut pixels
CN100525558C (zh) * 2004-04-30 2009-08-05 三洋电机株式会社 发光显示器
JP4161956B2 (ja) 2004-05-27 2008-10-08 セイコーエプソン株式会社 カラーフィルタ基板の製造方法、電気光学装置の製造方法、電気光学装置、電子機器
JP4742587B2 (ja) * 2005-01-12 2011-08-10 セイコーエプソン株式会社 有機el装置、画像形成装置、及び電子機器
JP4830328B2 (ja) * 2005-03-25 2011-12-07 セイコーエプソン株式会社 発光装置
JP4817789B2 (ja) * 2005-10-07 2011-11-16 東芝モバイルディスプレイ株式会社 有機el表示装置
JP4983081B2 (ja) 2006-04-24 2012-07-25 セイコーエプソン株式会社 膜形成方法、電気光学基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法、並びに機能膜、電気光学基板、及び電気光学装置
JP4935171B2 (ja) 2006-04-24 2012-05-23 セイコーエプソン株式会社 膜形成方法、電気光学基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法、並びに機能膜、電気光学基板、電気光学装置、及び電子機器
JP2007310156A (ja) 2006-05-18 2007-11-29 Seiko Epson Corp 膜形成方法、電気光学基板の製造方法、及び電気光学装置の製造方法、並びに機能膜、電気光学基板、電気光学装置、及び電子機器
FR2904508B1 (fr) * 2006-07-28 2014-08-22 Saint Gobain Dispositif electroluminescent encapsule
US20080164809A1 (en) * 2006-12-22 2008-07-10 Sony Corporation Organic electroluminescent device and display apparatus
US20080218068A1 (en) * 2007-03-05 2008-09-11 Cok Ronald S Patterned inorganic led device
JP2008225179A (ja) * 2007-03-14 2008-09-25 Sony Corp 表示装置、表示装置の駆動方法、および電子機器
KR101427579B1 (ko) * 2007-10-02 2014-08-07 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치
US7777233B2 (en) * 2007-10-30 2010-08-17 Eastman Kodak Company Device containing non-blinking quantum dots
US8076838B2 (en) * 2007-10-31 2011-12-13 Seiko Epson Corporation Light emitting device
JP5282404B2 (ja) * 2008-01-25 2013-09-04 セイコーエプソン株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、及びその製造方法、電気光学装置ならびに電子機器
US7816677B2 (en) * 2008-02-12 2010-10-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Organic light emitting device
JP5117326B2 (ja) * 2008-08-29 2013-01-16 富士フイルム株式会社 カラー表示装置及びその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20100084968A1 (en) 2010-04-08
JP2010108913A (ja) 2010-05-13
US8547014B2 (en) 2013-10-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5170020B2 (ja) 有機el装置及び電子機器
US8106577B2 (en) Organic EL device and electronic apparatus
US11296149B2 (en) Display substrate, display panel, display apparatus, and method of fabricating a display substrate thereof
US7605535B2 (en) Electroluminescent device and electronic apparatus
US7652423B2 (en) Light-emitting device and electronic apparatus
JP5251239B2 (ja) 有機el装置、電子機器、有機el装置の製造方法
US7915812B2 (en) Organic light-emitting device and display apparatus
US7132789B2 (en) Organic EL device, method of manufacturing the same and electronic apparatus
JP4419691B2 (ja) 有機el装置、電子機器
JP2007311046A (ja) 発光装置、発光装置の製造方法、及び電子機器
JP2009272081A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置
JP2013165014A (ja) 有機el装置、及び電子機器
US20210408442A1 (en) Display substrate, method for manufacturing display substrate, and display apparatus
JP5786675B2 (ja) 有機発光装置
US7675078B2 (en) Pixel structure
JP4412059B2 (ja) 有機el装置、電子機器
JP5246071B2 (ja) 有機el装置、電子機器
JP4752714B2 (ja) 発光装置及び電子機器
JP5029596B2 (ja) 有機el装置、電子機器
JP2006195317A (ja) 表示装置、表示装置の製造方法及び電子機器
JP2008235419A (ja) 有機エレクトロルミネッセンス装置、有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法及び電子機器
JP2005353316A (ja) 有機el装置、有機el装置の製造方法、電子機器

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20120131

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120608

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121204

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5170020

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees