JP5029596B2 - Organic EL devices, electronic devices - Google Patents
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Description
本発明は、有機EL装置、電子機器に関するものである。 The present invention relates to an organic EL device and an electronic device.
近年、ノートパソコン、携帯電話機、電子手帳等の電子機器において、情報を表示する
手段として有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELと称す)素子を画素毎に複数
備える有機EL装置が提案されている。一般的に、有機EL素子は、対向する一対の電極
の間に有機EL層(発光層)を含む有機機能層が配置された構成を有している。
2. Description of the Related Art In recent years, an organic EL device including a plurality of organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) elements for each pixel as a means for displaying information has been proposed in electronic devices such as notebook computers, mobile phones, and electronic notebooks. In general, an organic EL element has a configuration in which an organic functional layer including an organic EL layer (light emitting layer) is disposed between a pair of opposed electrodes.
このような有機EL装置として、例えば各画素の発光色について、その発光スペクトル
の半値幅を縮小すべく光共振器を備えた構成のものが例えば特許文献1に開示されている
。
As such an organic EL device, for example,
上記特許文献1に開示された有機EL装置では、発光層としての有機EL層を挟む半透
明反射層と反射層とによって光共振器構造が構成されており、当該発光層から発せられる
光のスペクトルの半値幅の縮小、又は発光効率の向上、可干渉光の発生などを実現できる
ものとされている。ここで、各色の画素に対して、それぞれ同一構造の光共振器を作り込
む場合、全ての色について最適化を図ることが困難な場合が多い。これは、最適化する発
光波長に対して光共振器の構造を最適化する場合、各色の画素毎に有機EL層の膜厚を大
きく異ならせる必要があるからである。特に赤色(R)の画素の有機EL層では、極端に
厚くせざるを得なく、駆動電圧の上昇、効率の低下を招くこととなる。また、有機EL装
置では一般的に表色範囲が狭いが、光共振構造の導入によりその表色範囲を広げることが
できる一方、該光共振構造の導入に伴って発光効率が低下する場合がある。
In the organic EL device disclosed in
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、その目的は、光共振器構造の導入により
色純度を高めつつ、発光効率の低下を抑制可能な有機EL装置を提供することにある。ま
た、本発明の異なる目的は、信頼性に優れた電子機器を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an organic EL device capable of suppressing a decrease in light emission efficiency while improving color purity by introducing an optical resonator structure. Another object of the present invention is to provide an electronic device with excellent reliability.
上記課題を解決するために、本発明の有機EL装置は、光反射性を有する第1の電極と、光透過性を有する第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に設けられた発光層と、を有する画素が複数設けられた有機EL装置であって、前記複数の画素は、第1の画素と、第2の画素と、を有し、前記第1の画素から発せられる光と、前記第2の画素から発せられる光は、互いに異なる色であり、前記第1の画素には、前記第2の電極と接するように半透過反射層が設けられており、前記半透過反射層は、前記発光層から発せられた光の一部を透過しかつ一部を反射し、前記第1の電極との間で光共振器を構成しており、前記半透過反射層は、前記第1画素における前記第2の電極よりも小さい面積で設けられていることを特徴とする。
また、本発明の別の態様では、前記第2画素には、前記半透過反射層が設けられていないことを特徴とする。
また、本発明の別の態様では、前記第2の画素から発せられる光の色純度は、前記第1の画素から発せられる色純度よりも高いことを特徴とする。
また、本発明の別の態様では、前記第2の画素から発せられる光は赤色であることを特徴とする。
また、本発明の別の態様では、前記発光層は、高分子有機EL材料により形成されていることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の有機EL装置は、光反射性電極と、有機EL層と、光透過性電極と、前記有機EL層の発光光の一部を透過し一部を反射することで、前記光反射性電極との間で光共振器を構成する半透過反射層と、がこの順で積層された画素を複数具備してなる有機EL装置であって、複数の前記画素のうち、第1画素に配置された第1の前記有機EL層と第2画素に配置された第2の前記有機EL層とは互いに異なる色を発光し、前記第1画素には第1の前記半透過反射層が設けられ、前記第2画素には第2の前記半透過反射層が設けられ、前記第1の半透過反射層の面積は、前記第1画素の発光領域の面積よりも小さく、前記第1画素の発光領域の面積に対する前記第1の半透過反射層の面積比は、前記第2画素の発光領域の面積に対する前記第2の半透過反射層の面積比よりも小さいことを特徴とする。
また、本発明の別の態様では、光反射性電極と有機EL層と光透過性電極とがこの順で積層された画素を複数具備してなる有機EL装置であって、複数の前記画素のうち、第1画素に配置された第1の前記有機EL層と第2画素に配置された第2の前記有機EL層とは互いに異なる色を発光し、前記第1画素には、前記第1の有機EL層の発光光の一部を透過し一部を反射することで、前記光反射性電極との間で光共振器を構成しうる半透過反射層が設けられておらず、前記第2画素には、前記第2の有機EL層の発光光の一部を透過し一部を反射することで、前記光反射性電極との間で光共振器を構成する第2の半透過反射層が設けられており、前記第2の半透過反射層の面積は、前記第2画素の発光領域の面積よりも小さいことを特徴とする。
また、前記第1の有機EL層の発光光の色純度は、前記第2の有機EL層の発光光の色純度よりも高い構成とすることができる。
また、前記第1の有機EL層の発光光は赤色である構成とすることができる。
また、前記有機EL層を高分子有機EL材料にて構成することができる。
In order to solve the above problems, an organic EL device of the present invention includes a first electrode having light reflectivity, a second electrode having light transmittance, the first electrode, and the second electrode. An organic EL device having a plurality of pixels each having a light emitting layer provided between the first pixel and the second pixel, wherein the plurality of pixels includes a first pixel and a second pixel. The light emitted from the second pixel and the light emitted from the second pixel have different colors, and the first pixel is provided with a transflective layer so as to be in contact with the second electrode. The transflective layer transmits a part of the light emitted from the light emitting layer and reflects a part of the light, and constitutes an optical resonator with the first electrode. The transmission / reflection layer is provided with a smaller area than the second electrode in the first pixel.
In another aspect of the present invention, the second pixel is not provided with the transflective layer.
In another aspect of the present invention, the color purity of light emitted from the second pixel is higher than the color purity emitted from the first pixel.
In another aspect of the present invention, the light emitted from the second pixel is red.
In another aspect of the present invention, the light emitting layer is formed of a polymer organic EL material.
In order to solve the above-described problems, an organic EL device of the present invention transmits a part of light emitted from a light-reflective electrode, an organic EL layer, a light-transmissive electrode, and the organic EL layer and reflects a part thereof. Thus, an organic EL device comprising a plurality of pixels laminated in this order with a transflective layer constituting an optical resonator with the light reflective electrode, wherein the plurality of pixels The first organic EL layer disposed in the first pixel and the second organic EL layer disposed in the second pixel emit light different from each other, and the first pixel has a first color in the first pixel. The transflective layer is provided, the second pixel is provided with the second transflective layer, and the area of the first transflective layer is larger than the area of the light emitting region of the first pixel. The ratio of the area of the first transflective layer to the area of the light emitting region of the first pixel is smaller than that of the second pixel. And wherein the smaller than the area ratio of the relative area of the light area the second semitransparent reflective layer.
According to another aspect of the present invention, there is provided an organic EL device including a plurality of pixels in which a light reflective electrode, an organic EL layer, and a light transmissive electrode are stacked in this order. Among them, the first organic EL layer disposed in the first pixel and the second organic EL layer disposed in the second pixel emit different colors, and the first pixel has the first A part of the emitted light of the organic EL layer is transmitted and reflected so that a transflective layer that can form an optical resonator with the light reflective electrode is not provided. The two pixels transmit a part of the emitted light of the second organic EL layer and reflect a part thereof, thereby forming a second transflective reflection constituting an optical resonator with the light reflective electrode. And an area of the second transflective layer is smaller than an area of a light emitting region of the second pixel. That.
Further, the color purity of the emitted light of the first organic EL layer can be higher than the color purity of the emitted light of the second organic EL layer.
Further, the emitted light of the first organic EL layer may be red.
The organic EL layer can be composed of a polymer organic EL material.
このような有機EL装置によると、半透過反射層は光反射性電極との間で光共振器を構
成することとなり、つまり有機EL層から光反射性電極側に発せられた光は、該光反射性
電極に反射され、その結果、光反射性電極と半透過反射層との間で共振される。そして、
共振の結果、該半透過反射層を透過可能な波長となったときに、反射光はこれを透過する
ものとされている。一方、有機EL層から半透過反射層側に発せられた光は、その一部が
該半透過反射層を透過し、他部が半透過反射層にて反射され、その結果、光反射性電極と
半透過反射層との間で共振される。そして、共振の結果、該半透過反射層を透過可能な波
長となったときに、反射光はこれを透過するものとされている。以上のように半透過反射
層を透過した光は、当該有機EL装置から出射されて表示等に供されることとなるが、本
発明では、反射光が共振の後に半透過反射層を透過するものとされているため、当該有機
EL装置から出射される光の色純度が向上することとなる。
According to such an organic EL device, the transflective layer forms an optical resonator with the light reflective electrode, that is, the light emitted from the organic EL layer to the light reflective electrode side is Reflected by the reflective electrode, and as a result, resonated between the light reflective electrode and the transflective layer. And
As a result of resonance, the reflected light is transmitted through the semi-transparent reflective layer when the wavelength is transmitted. On the other hand, a part of the light emitted from the organic EL layer to the transflective layer side is transmitted through the transflective layer and the other part is reflected by the transflective layer. As a result, the light reflective electrode And the transflective layer. And, as a result of resonance, the reflected light is transmitted through a wavelength that can be transmitted through the transflective layer. As described above, the light transmitted through the transflective layer is emitted from the organic EL device and used for display. In the present invention, the reflected light is transmitted through the transflective layer after resonance. Therefore, the color purity of the light emitted from the organic EL device is improved.
さらに、本発明では、半透過反射層の反射率を異なる色の画素間で相違するように構成
しているため、例えば用いられる有機EL層のうち、相対的に色純度の低い有機EL層を
含む画素においては、半透過反射層の反射率を相対的に高く構成することができる。一方
、相対的に色純度の高い有機EL層を含む画素においては、半透過反射層の反射率を相対
的に低く構成することができる。このような構成を採用することで、半透過反射層の導入
によって生じ得る発光効率の低減を、該半透過反射層の導入による色純度の向上効果を保
ちつつ最小限に抑えることが可能となる。
Further, in the present invention, since the reflectance of the transflective layer is configured to be different between pixels of different colors, for example, among organic EL layers used, an organic EL layer having a relatively low color purity is used. In the included pixel, the reflectance of the transflective layer can be made relatively high. On the other hand, in a pixel including an organic EL layer with relatively high color purity, the reflectance of the semi-transmissive reflective layer can be configured to be relatively low. By adopting such a configuration, it is possible to minimize the reduction in light emission efficiency that may be caused by the introduction of the semi-transmissive reflective layer while maintaining the effect of improving the color purity by introducing the semi-transmissive reflective layer. .
本発明の有機EL装置において、前記有機EL層を高分子有機EL材料にて構成し、且
つ赤、緑、青の各色を発光可能に構成する一方、前記画素内における半透過反射層の反射
率が、(赤の画素での反射率)<(緑の画素での反射率)<(青の画素での反射率)の関
係を有してなるように構成することができる。
In the organic EL device of the present invention, the organic EL layer is composed of a polymer organic EL material, and is configured to emit red, green, and blue colors, while the reflectance of the transflective layer in the pixel Can be configured to have a relationship of (reflectance at a red pixel) <(reflectance at a green pixel) <(reflectance at a blue pixel).
有機EL層として高分子有機EL材料を用いた場合、一般的に赤の色純度は相対的に高
くできる一方、緑と青(特に青)の色純度は相対的に低いものとなる。そこで、上記のよ
うに赤の画素での反射率を相対的に低くする一方、緑の画素、さらには青の画素での反射
率を相対的に大きくすることで、各色の画素での色純度を一律に高くすることが可能とな
る。そして、このように一律に色純度を高めつつも、もともと色純度の高い赤の画素では
反射率を低くすることで、好適に発光効率の低減を抑えることが可能となる。
When a polymer organic EL material is used as the organic EL layer, generally, the color purity of red can be relatively high, while the color purity of green and blue (particularly blue) is relatively low. Therefore, as described above, the reflectance at the red pixel is relatively lowered, while the reflectance at the green pixel and further the blue pixel is relatively increased, so that the color purity of each color pixel is increased. Can be raised uniformly. Further, while uniformly increasing the color purity in this way, it is possible to suitably suppress the reduction of the light emission efficiency by reducing the reflectance in the red pixel originally having a high color purity.
なお、半透過反射層の反射率を画素毎に異ならしめる方法としては、例えば画素内にお
ける半透過反射層の平面内占有面積を、発光色の異なる画素毎に相違させるものとするこ
とができる。この場合、有機EL層を高分子有機EL材料にて構成し、且つ赤、緑、青の
各色を発光可能に構成したときには、画素内における半透過反射層の平面内占有面積は、
(赤の画素での占有面積)<(緑の画素での占有面積)<(青の画素での占有面積)の関
係を有することとなる。
As a method for making the reflectance of the semi-transmissive reflective layer different for each pixel, for example, the in-plane occupation area of the semi-transmissive reflective layer in the pixel can be made different for each pixel having a different emission color. In this case, when the organic EL layer is composed of a polymer organic EL material and each of the red, green, and blue colors can emit light, the in-plane occupation area of the transflective layer in the pixel is
(Occupied area of red pixels) <(Occupied area of green pixels) <(Occupied area of blue pixels).
上述した通り、本発明の有機EL装置では、半透過反射層の反射率(例えば平面内占有
面積)を赤、緑、青の順で高い構成とすることに特徴があるが、例えば赤の画素には半透
過反射層を形成しないものとしても良い。つまり、本発明の有機EL装置において、前記
半透過反射層が、緑と青の画素に対して選択的に形成されてなるものとすることができる
。
As described above, the organic EL device according to the present invention is characterized in that the reflectance of the transflective layer (for example, the occupied area in the plane) is increased in the order of red, green, and blue. It is good also as what does not form a semi-transmissive reflective layer. That is, in the organic EL device of the present invention, the transflective layer can be formed selectively with respect to green and blue pixels.
また、前記緑と青の画素に対して、赤を吸収する赤吸収フィルターを半透過反射層より
も光出射側に選択的に形成することができる。この場合、当該有機EL装置の光出射側(
表示面側)に偏光板等を配設しなくても、半透過反射層において反射した外光が当該有機
EL装置から出射される不具合を解消することができるようになる。したがって、高コン
トラストで、色純度が高く、IVL(電流−電圧−輝度)特性に優れた有機EL装置を提
供可能となる。なお、前記光透過性電極が所定の透光性基板内面に形成されてなるととも
に、前記赤吸収フィルターが該透光性基板内面に形成されてなるものとすることができる
。この場合、赤吸収フィルターの導入により、当該有機EL装置の外面に凹凸等が生じる
不具合を解消できるとともに、透光性基板により赤吸収フィルターを保護すること可能と
なる。
Further, for the green and blue pixels, a red absorption filter that absorbs red can be selectively formed on the light emitting side with respect to the transflective layer. In this case, the light emission side of the organic EL device (
Even if a polarizing plate or the like is not provided on the display surface side, it is possible to solve the problem that external light reflected by the transflective layer is emitted from the organic EL device. Therefore, it is possible to provide an organic EL device having high contrast, high color purity, and excellent IVL (current-voltage-luminance) characteristics. The light transmissive electrode may be formed on the inner surface of a predetermined light transmissive substrate, and the red absorption filter may be formed on the inner surface of the light transmissive substrate. In this case, by introducing the red absorption filter, it is possible to solve the problem that unevenness or the like is generated on the outer surface of the organic EL device, and it is possible to protect the red absorption filter by the translucent substrate.
次に、本発明の電子機器は、本発明の有機EL装置を例えば表示部として備えることを
特徴とする。このような電子機器によれば、色純度が高く、高コントラストの表示を実現
することが可能となる。
Next, an electronic apparatus according to the present invention includes the organic EL device according to the present invention as a display unit, for example. According to such an electronic apparatus, it is possible to realize display with high color purity and high contrast.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、参照する各図にお
いて、図面上で認識可能な大きさとするために、縮尺は各層や各部材ごとに異なる場合が
ある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each drawing to be referred to, the scale may be different for each layer or each member in order to make the size recognizable on the drawing.
(第1実施形態)
図1は、本発明の有機EL装置の一実施形態について、特にアクティブマトリクス型の
有機EL装置1の要部を模式的に示す説明図である。なお、有機EL装置1は、薄膜トラ
ンジスターを用いたアクティブ型の駆動方式を採用している。
(First embodiment)
FIG. 1 is an explanatory view schematically showing a main part of an active matrix type
有機EL装置1は、基板2の上に、回路素子としての薄膜トランジスターを含む回路素
子部14、画素電極(陽極)111、有機EL層(有機EL素子)を含む機能層110、
陰極12、及び封止部3等を順次積層した構造からなる。
The
The
基板2としては、本例ではガラス基板が用いられている。ガラス基板の他にも、シリコ
ン基板、石英基板、セラミックス基板、金属基板、プラスチック基板、プラスチックフィ
ルム基板等、電気光学装置や回路基板に用いられる公知の様々な基板が適用される。基板
2内には、発光領域としての複数の画素領域Aがマトリクス状に配列されており、カラー
表示を行う場合、例えば赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色に対応する画素領域
Aが所定の配列で構成される。各画素領域Aには、画素電極111が配置され、その近傍
には信号線132、電源線133、走査線131及び図示しない他の画素電極用の走査線
等が配置されている。
As the
また、封止部3は、水や酸素の侵入を防いで陰極12あるいは機能層110の酸化を防
止するものであり、基板2に塗布される封止樹脂、及び基板2に貼り合わされる封止基板
3b(封止缶)等を含む。封止樹脂の材料としては、例えば、熱硬化樹脂あるいは紫外線
硬化樹脂等が用いられ、特に、熱硬化樹脂の1種であるエポキシ樹脂が好ましく用いられ
る。封止樹脂は、基板2の周縁に環状に塗布されており、例えば、マイクロディスペンサ
等により塗布される。封止基板3bは、ガラスや金属等からなり、基板2と封止基板3b
とは封止樹脂を介して張り合わされる。
The sealing
Are bonded together via a sealing resin.
図2は、上記有機EL装置1の回路構造を示している。
図2において、基板2上には、複数の走査線131と、走査線131に対して交差する
方向に延びる複数の信号線132と、信号線132に並列に延びる複数の電源線133と
が配線されている。また、走査線131及び信号線132の各交点毎に上記画素領域Aが
形成されている。
信号線132には、例えば、シフトレジスタ、レベルシフタ、ビデオライン及びアナロ
グスイッチを含むデータ側駆動回路103が接続されている。また、走査線131には、
シフトレジスタ及びレベルシフタを含む走査側駆動回路104が接続されている。
FIG. 2 shows a circuit structure of the
In FIG. 2, a plurality of
For example, the data
A scanning
画素領域Aには、走査線131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
グ用の第1の薄膜トランジスタ123と、この薄膜トランジスタ123を介して信号線1
32から供給される画像信号を保持する保持容量135と、保持容量135によって保持
された画像信号がゲート電極に供給される駆動用の第2の薄膜トランジスタ124と、こ
の薄膜トランジスタ124を介して電源線133に電気的に接続したときに電源線133
から駆動電流が流れ込む画素電極111(陽極)と、画素電極111と対向電極12(陰
極)との間に挟み込まれる機能層110とが設けられている。機能層110は、有機EL
素子としての有機EL層を含む。
In the pixel region A, a first
32, a
Are provided with a pixel electrode 111 (anode) through which a drive current flows, and a
An organic EL layer as an element is included.
画素領域Aでは、走査線131が駆動されて第1の薄膜トランジスタ123がオンとな
ると、そのときの信号線132の電位が保持容量135に保持され、この保持容量135
の状態に応じて、第2の薄膜トランジスタ124の導通状態が決まる。また、第2の薄膜
トランジスタ124のチャネルを介して電源線133から画素電極111に電流が流れ、
さらに機能層110を通じて対向電極12(陰極)に電流が流れる。そして、このときの
電流量に応じて、機能層110が発光する。
In the pixel region A, when the
Depending on the state, the conduction state of the second
Further, a current flows to the counter electrode 12 (cathode) through the
図3は、上記有機EL装置1における表示領域の断面構造を拡大した図である。この図
3には赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各色に対応する3つの画素領域の断面構造
が示されている。前述したように、有機EL装置1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、画素電極(陽極)111、機能層110が形成された発光
素子部11、及び陰極12が順次積層して構成されている。
この有機EL装置1では、機能層110から基板2側に発した光が、回路素子部14及
び基板2を透過して基板2の下側(観測者側)に出射されるとともに、機能層110から
基板2の反対側に発した光が陰極12により反射されて、回路素子部14及び基板2を透
過して基板2の下側(観測者側)に出射されるようになっている。
FIG. 3 is an enlarged view of the cross-sectional structure of the display region in the
In the
回路素子部14においては、基板2上に遮光性材料からなる遮光層BMが島状に形成さ
れ、さらにこれを覆う形にてシリコン酸化膜からなる下地保護膜2cが形成されている。
この下地保護膜2c上には、遮光層BMと平面的に重畳する位置に対し、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。なお、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Pイオン打ち込みにより形成されている。
なお、P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。
In the
On the base
A portion where P is not introduced is a
さらに回路素子部14には、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が形成されており、該ゲート絶縁膜142上にはAl、Mo、Ta、Ti、W
等からなるゲート電極(走査線)143が形成されている。また、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。各層間絶縁膜としては、例えばSiO2或いはSiNからなるもの透光性
絶縁膜を適当な膜厚(例えば200nm程度)としたものを採用することができる。
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。
Further, a transparent
A gate electrode (scanning line) 143 made of, for example, is formed. A transparent first
The
, 146 are formed.
そして、第2層間絶縁膜144b上には、Al等の光反射性材料からなる半透過反射層
126が所定パターンの島状に形成され、さらにこれを覆う形にて、ITO等からなる透
明な画素電極111が島状に形成されている。
画素電極111は、上述したコンタクトホール145を介してTFT123に接続され
ている。なお、他方のコンタクトホール146は電源線133に接続されている。このよ
うにして、回路素子部14には、画素電極111に接続された半導体膜141を含む駆動
用の薄膜トランジスタ123が形成されている。なお、回路素子部14には、前述した保
持容量135及びスイッチング用の薄膜トランジスタ124も形成されているが、図3で
はこれらの図示を省略している。
On the second
The
このように第2層間絶縁膜144b上には半透過反射層126及び画素電極111が形
成されているが、半透過反射層126は、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の各画素
で異なる反射率を有している。具体的には、不等号関係が(赤色の画素の反射率)<(緑
色の画素の反射率)<(青色の画素の反射率)となるように各画素の半透過反射層126
が形成されており、ここでは反射率を異ならせるために、半透過反射層126の各画素内
での面内占有面積比を、(赤色の画素における占有面積):(緑色の画素における占有面
積):(青色の画素における占有面積)=0:50:50としている。これにより、本実
施形態での半透過反射層126の反射率比が、(赤色の画素の半透過反射層の反射率):
(緑色の画素の半透過層の反射率):(青色の画素の半透過層の反射率)=0:50:5
0とされている。
As described above, the
Here, in order to vary the reflectance, the in-plane occupation area ratio in each pixel of the
(Reflectance of the semi-transmissive layer of the green pixel): (Reflectance of the semi-transmissive layer of the blue pixel) = 0: 50: 5
0.
半透過反射層126は、機能層110中の有機EL層(発光層)110bで発光した光
の一部を反射し、一部を透過する機能を有し、画素開口と重なるように若しくは画素開口
よりも若干大きな平面形状にて形成されている。なお、半透過反射層126はアルミニウ
ム等からなる反射性金属膜を10nm程度の薄膜に形成したものである。
The
画素電極111は、平面視略矩形にパターニングされて形成されている。この画素電極
111の厚さは、50nm〜200nm(例えば70nm)の範囲が好ましい。
The
そして、上記のような半透過反射層126及び画素電極111の上に発光素子部11が
形成されている。発光素子部11は、画素電極111上に積層された機能層110と、機
能層110同士の間に配されて各機能層110を区画するバンク部112とを主体として
構成されている。機能層110上には、アルミニウム等の反射性金属膜からなる陰極12
が配置されている。なお、半透過反射膜126と陰極12との間の光学的距離は、当該画
素の発光波長と同じか、或いはその整数倍となるように設計されており、その結果、半透
過反射層126と陰極12とが、当該画素から取り出したい光に対して光共振器を構成す
ることとなる。
The light emitting
Is arranged. The optical distance between the
バンク部112は、図3に示すように、基板2側に位置する無機物バンク層(第1バン
ク層)112aと、基板2から離れて位置する有機物バンク層(第2バンク層)112b
との積層にて構成されている。無機物バンク層112aは、例えばSiO2、TiO2等の
無機材料からなる。また、有機物バンク層112bは、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂等
の耐熱性、耐溶媒性のあるレジストから形成されている。
As shown in FIG. 3, the
It is comprised by lamination. The
また、機能層110は、画素電極111上に積層された正孔注入/輸送層110aと、
正孔注入/輸送層110a上に隣接して形成された有機EL層(発光層)110bとから
構成されている。
正孔注入/輸送層110aは、正孔を有機EL層110bに注入する機能を有するとと
もに、正孔を正孔注入/輸送層110a内部において輸送する機能を有する。このような
正孔注入/輸送層110aを画素電極111と有機EL層110bの間に設けることによ
り、有機EL層110bの発光効率、寿命等の素子特性が向上する。また、有機EL層1
10bでは、正孔注入/輸送層110aから注入された正孔と、陰極12から注入される
電子が有機EL層で再結合し、発光が得られる。
The
It consists of an organic EL layer (light emitting layer) 110b formed adjacent to the hole injection /
The hole injection /
In 10b, the holes injected from the hole injection /
なお、正孔注入/輸送層110aは、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)
等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)との混合物(PEDOT
/PSS)をインクジェット法にて成膜したもので、各画素共通で50nmの厚さに調整
されている。
The hole injection /
A mixture of polythiophene derivatives such as polystyrene sulfonic acid (PSS) (PEDOT)
/ PSS) is formed by an inkjet method, and is adjusted to a thickness of 50 nm for each pixel.
有機EL層110bは、赤色(R)の画素では、赤色(R)に発光する高分子材料から
なる赤色有機EL層110b1にて構成され、同様に緑色(G)の画素では、緑色(G)
に発光する高分子材料からなる緑色有機EL層110b2にて構成され、さらに青色(B
)の画素では、青色(B)に発光する高分子材料からなる青色有機EL層110b3にて
構成されている。そして、各色画素は所定の配列(例えばストライプ状)で配置されてい
る。なお、各有機EL層110b1,110b2,110b3は、各発光材料(高分子材料
)をインクジェット法にて成膜したもので、厚さは赤色の画素で80nm、緑色の画素で
80nm、青色の画素で70nm程度とした。
The
It is composed of a green
) Pixel is composed of a blue
赤色有機EL層110b1を形成する発光材料としては、例えばローダミン色素を添加
したPPVやMEH−PPVあるいはポリフルオレン系などの有機EL材料からなるもの
を用いることができ、緑色有機EL層110b2を形成する発光材料としては、例えばP
PV誘導体やF8BT+ポリジオクチルフルオレンなどのフルオレン誘導体などの有機E
L材料からなるものを用いることができる。青色有機EL層110b3を形成する発光材
料としては、例えばポリジオクチルフルオレン誘導体などの有機EL材料からなるものを
用いることができる。
As a light emitting material for forming the red
Organic E such as PV derivatives and fluorene derivatives such as F8BT + polydioctylfluorene
What consists of L material can be used. As a light emitting material for forming the blue
一方、バンク部112は、画素電極111をパターニング形成した後、まずSiO2等
の無機材料からなる無機物バンク層112aを、画素開口を備える形にて厚さ50nm程
度に形成し、その後、ポリイミド等の有機材料からなる有機物バンク層112bを、同じ
く画素開口を備える形にて厚さ2μm程度に形成することで得られるものである。
On the other hand, after patterning the
次に、陰極(対向電極)12は、発光素子部11の全面に形成されており、画素電極1
11と対になって機能層110に電流を流す役割を果たす。この陰極12は、上記金属有
機化合物150のリチウム(Li)イオンを還元できるものとして、本例ではカルシウム
層12aとアルミニウム層12bとが積層されて構成されている。アルミニウム層12b
は、有機EL層110bから発せられた光を基板2側に反射させるもので、Al膜の他、
Ag膜、AlとAgの積層膜等を採用することもできる。また、その厚さは、例えば10
0nm〜1000nmの範囲とすることができる。
Next, the cathode (counter electrode) 12 is formed on the entire surface of the light emitting
11 plays a role of flowing a current through the
Is to reflect the light emitted from the
An Ag film, a laminated film of Al and Ag, or the like can also be employed. The thickness is, for example, 10
It can be in the range of 0 nm to 1000 nm.
このように構成された有機EL装置1においては、半透過反射層126は陰極12との
間で光共振器を構成することとなり、つまり有機EL層110から陰極12側に発せられ
た光は、該陰極12に反射され、その結果、陰極12と半透過反射層126との間で共振
される。そして、共振の結果、半透過反射層126を透過可能な波長となったときに、反
射光はこれを透過することとなる。
一方、有機EL層110から半透過反射層126側に発せられた光は、その一部が該半
透過反射層126を透過し、他部が半透過反射層126にて反射され、その結果、陰極1
2と半透過反射層126との間で共振される。そして、共振の結果、該半透過反射層12
6を透過可能な波長となったときに、反射光はこれを透過することとなる。
In the
On the other hand, part of the light emitted from the
2 and the
When the wavelength reaches 6, the reflected light passes through it.
以上のように半透過反射層126を透過した光は、当該有機EL装置1から出射されて
表示等に供されることとなるが、本実施形態では、反射光が共振の後に半透過反射層12
6を透過するものとされているため、当該有機EL装置1を出射する光の色純度が向上し
、これを表示装置として用いた場合に、高輝度、高コントラストの表示を得ることが可能
とされている。本実施形態では、青色で色度(x,y=0.14,0.16)、緑色で色
度(x,y=0.40,0.59)、赤色で色度(x,y=0.66,0.33)を得る
ことができた。なお、光共振器構造(つまり半透過反射層126)を備えない有機EL装
置では、青色で色度(x,y=0.15,0.2)、緑色で色度(x,y=0.42,0
.55)であった。
As described above, the light transmitted through the
6, the color purity of the light emitted from the
. 55).
さらに、本実施形態では、有機EL層110として高分子材料を用いて構成しているが
、青色と緑色は、赤色に比して色純度が相対的に低く、特に青色の色純度が低いものとな
る。そこで、本実施形態のように、相対的に色純度の低い緑色(G)及び青色(B)の画
素に対して半透過反射層126の反射率を大きくし、相対的に色純度の高い赤色(R)の
画素に対して半透過反射層126の反射率(面内占有面積)を小さくすることで、各色の
画素毎に色純度をバランス良く高めることが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
また、一般的に光共振構造を採用すると、色純度が向上するものの発光効率が低減する
傾向にある。ところが、本実施形態では、半透過反射層126の反射率(面内占有面積)
を異なる色の画素毎に相違するように構成しているため、該半透過反射層126の導入に
よって生じ得る発光効率の低減を最小限に抑えることが可能となる。具体的には、本実施
形態の有機EL装置1では、全画素駆動による白表示の際に輝度250Cd/m2、発光
時で光量3lm/Wを得ることができ、一方、光共振器構造(つまり半透過反射層126
)を備えない有機EL装置では、同250Cd/m2、3.51lm/Wで、発光効率の
大きな低減は生じなかった。
In general, when an optical resonance structure is employed, although the color purity is improved, the light emission efficiency tends to be reduced. However, in this embodiment, the reflectance (in-plane occupation area) of the
Therefore, it is possible to minimize the reduction in light emission efficiency that can be caused by the introduction of the
In the organic EL device that does not include (), the emission efficiency was not significantly reduced at 250 Cd / m 2 and 3.51 lm / W.
なお、本実施形態では、赤色(R)の画素に対して相対的に反射率(面内占有面積)の
小さい半透過反射層126を形成したが、赤色(R)の画素に対して該半透過反射層12
6を形成しないものとしても良い。つまり、緑色(G)と青色(B)の画素にのみ選択的
に半透過反射層126を形成するものとしても良い。
In the present embodiment, the
6 may not be formed. That is, the semi-transmissive
さらに、画素毎に半透過反射層126の反射率を異ならせるために、該半透過反射層1
26の厚さを画素毎に異なる構成としても良い。具体的には、半透過反射層126の層厚
関係が、(赤色の画素の層厚)<(緑色の画素の層厚)<(青色の画素の層厚)となるよ
うに構成することが好ましい。
Further, in order to make the reflectance of the
The thickness of 26 may be different for each pixel. Specifically, the layer thickness relationship of the
以下、第1実施形態の有機EL装置1の製造方法について説明する。
まず、基板2上に厚さ300nm程度の遮光層BMを公知のフォトリソグラフィ技術に
より形成した後、下地保護膜2c及びTFT123を形成するとともに、層間絶縁膜14
4a,144bを形成してEL装置の基体を作成する。
そして、第2層間絶縁膜144b上に、半透過反射層126としてAlを厚さ10nm
程度に形成し、これを各画素における面内占有面積を上述した範囲に設計すべくパターニ
ングを行う。
Hereinafter, the manufacturing method of the
First, a light shielding layer BM having a thickness of about 300 nm is formed on the
4a and 144b are formed to form a base of the EL device.
Then, Al is formed to a thickness of 10 nm as the
Then, patterning is performed to design the in-plane occupation area of each pixel in the above-described range.
続いて、全画素に透明陽極としてのITOを厚さ70nm程度にパターン形成し、さら
に画素開口膜たる無機物バンク層112aとしてSiO2を厚さ50nm程度に、さらに
有機物バンク層112bとしてポリイミドを厚さ2μm程度にパターン形成する。
そして、形成したバンク内にインクジェット法にて正孔注入/輸送層を形成する材料と
してPEDOT/PSS材料を含む液状組成物を塗布し、各色の画素共通に厚さ50nm
とした。
さらに高分子型発光材料を各色の画素にインクジェット法にて形成する。このときの膜
厚は、赤色の画素で80nm、緑色の画素で80nm、青色の画素で70nmとした。続
いて、陰極12を形成するとともに封止工程を行って、第1実施形態の有機EL装置1を
得るものとしている。
Subsequently, ITO as a transparent anode is patterned to a thickness of about 70 nm on all the pixels, and SiO 2 is formed to a thickness of about 50 nm as the
Then, a liquid composition containing a PEDOT / PSS material is applied as a material for forming a hole injection / transport layer by an inkjet method in the formed bank, and a thickness of 50 nm is common to pixels of each color.
It was.
Further, a polymer light emitting material is formed on each color pixel by an ink jet method. The film thicknesses at this time were 80 nm for red pixels, 80 nm for green pixels, and 70 nm for blue pixels. Subsequently, the
(第2実施形態)
次に、有機EL装置の第2実施形態について図4を用いて説明する。本第2実施形態の
有機EL装置100においては、第1実施形態の構成に加えて、緑色(G)と青色(B)
の画素において半透過反射層126の光出射側に赤色を吸収する機能を備えた赤色吸収フ
ィルター125が形成されている。なお、該赤色吸収フィルター125が形成されている
点以外は、第1実施形態と同様のため、説明を省略する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the organic EL device will be described with reference to FIG. In the
A
このような赤色吸収フィルター125を導入することで、色純度の向上とともに外光反
射を低減でき、その結果、当該有機EL装置100を一層視認性に優れた表示装置として
構成することが可能となる。なお、このような外光反射を防止するためには、基板2の光
出射側に公知の円偏光板を配設するものとしても良い。また、本第2実施形態では、半透
過反射層126の各画素内での面内占有面積比を、(赤色の画素における占有面積):(
緑色の画素における占有面積):(青色の画素における占有面積)=10:40:50と
している。これにより、本実施形態での半透過反射層126の反射率比が、(赤色の画素
の半透過反射層の反射率):(緑色の画素の半透過層の反射率):(青色の画素の半透過
層の反射率)=10:40:50とされている。
By introducing such a
Occupied area in green pixels): (occupied area in blue pixels) = 10: 40: 50. Thereby, the reflectance ratio of the
ここで、赤色吸収フィルター125は、例えばSnフタロシアニン化合物等からなる樹
脂層にて構成することができる。また、赤色吸収フィルター125を緑色(G)と青色(
B)の画素に対して選択的に配設する方法としては、例えばインクジェット法或いはフォ
トリソグラフィ法等を採用することができる。具体的には、インクジェット法によるとき
は、まず第2層間絶縁膜144b上全面にCF4プラズマを掛け、緑色(G)と青色(B
)の画素上に紫外線を照射して表面改質しておけば、該フィルター125を均一に成膜で
きることとなる。
Here, the
As a method for selectively disposing the pixels in B), for example, an inkjet method or a photolithography method can be employed. Specifically, when the ink jet method is used, first, CF 4 plasma is applied over the entire surface of the second
If the surface of the pixel is modified by irradiating it with ultraviolet rays, the
(第3実施形態)
図5は、本発明の電子機器の実施の形態例を示している。
本例の電子機器は、上述した有機EL装置を表示手段として備えている。図5は、携帯
電話の一例を示した斜視図で、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。このように本発明の電気光学装置に係る有
機EL装置を表示手段として備える電子機器は、良好な発光特性を得ることができるとと
もに、電子機器の低価格化を図ることができる。
(Third embodiment)
FIG. 5 shows an embodiment of the electronic apparatus of the present invention.
The electronic apparatus of this example includes the above-described organic EL device as display means. FIG. 5 is a perspective view showing an example of a mobile phone.
1,100…有機EL装置、12…陰極(光反射性電極)、110b…有機EL層(発
光層)、111…画素電極(陽極、光透過性電極)、126…半透過反射層。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,100 ... Organic EL apparatus, 12 ... Cathode (light reflective electrode), 110b ... Organic EL layer (light emitting layer), 111 ... Pixel electrode (anode, light transmissive electrode), 126 ... Semi-transmissive reflective layer.
Claims (5)
前記複数の画素は、第1の画素と、第2の画素と、を有し、
前記第1の画素から発せられる光と、前記第2の画素から発せられる光は、互いに異なる色であり、
前記第1の画素には、前記第2の電極と接するように半透過反射層が設けられており、
前記半透過反射層は、前記発光層から発せられた光の一部を透過しかつ一部を反射し、前記第1の電極との間で光共振器を構成しており、
前記半透過反射層は、前記第1画素における前記第2の電極よりも小さい面積で設けられており、
前記第2画素には、前記半透過反射層が設けられていないことを特徴とする有機EL装置。 A plurality of pixels each including a first electrode having light reflectivity, a second electrode having light transmittance, and a light emitting layer provided between the first electrode and the second electrode are provided. An organic EL device,
The plurality of pixels include a first pixel and a second pixel,
The light emitted from the first pixel and the light emitted from the second pixel are different from each other,
The first pixel is provided with a transflective layer so as to be in contact with the second electrode,
The transflective layer transmits a part of the light emitted from the light emitting layer and reflects a part thereof, and constitutes an optical resonator with the first electrode,
The transflective layer is provided in a smaller area than the second electrode in the first pixel ,
The organic EL device, wherein the second pixel is not provided with the transflective layer .
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