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有机EL面板、使用了该有机EL面板的显示装置以及有机EL面板的制造方法

摘要

有机EL面板具备反射电极3、透明电极9、有机发光层7b、7g、7r、和配置在反射电极3与有机发光层7b、7g、7r之间的功能层。R、G、B各色的功能层的膜厚在60nm以下、且为与其发光效率呈现极大值的膜厚对应的膜厚,并且R、G、B各色的功能层的膜厚大致相等。R、G、B各色中的从有机发光层7b、7g、7r到反射电极3的光学距离为100nm以下,并且R、G、B各色的光学距离大致相等。

著录项

  • 公开/公告号CN102687592A

    专利类型发明专利

  • 公开/公告日2012-09-19

    原文格式PDF

  • 申请/专利权人 松下电器产业株式会社;

    申请/专利号CN201080059449.5

  • 发明设计人 仓田惠子;松末哲征;米田和弘;

    申请日2010-01-08

  • 分类号H05B33/24;H01L51/50;H05B33/10;H05B33/12;

  • 代理机构北京市中咨律师事务所;

  • 代理人段承恩

  • 地址 日本大阪府

  • 入库时间 2023-12-18 06:33:08

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2016-01-20

    授权

    授权

  • 2015-05-20

    专利申请权的转移 IPC(主分类):H05B33/24 变更前: 变更后: 登记生效日:20150428 申请日:20100108

    专利申请权、专利权的转移

  • 2012-11-14

    实质审查的生效 IPC(主分类):H05B33/24 申请日:20100108

    实质审查的生效

  • 2012-09-19

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及利用了有机材料的场致发光现象的有机EL面板、使用了 该有机EL面板的显示装置以及有机EL面板的制造方法。

背景技术

近年来,作为用于数字电视机等显示装置的显示面板,提出了采用利 用了有机材料的场致发光现象的有机EL(Electro Luminescence:电致发 光)面板的方案。有机EL面板具有在基板上排列了R(红)、G(绿)、B (蓝)的各色的有机EL元件的结构。

有机EL面板中,从降低功耗和延长寿命等观点考虑,重要的是使R、 G、B各色的有机EL元件的光取出效率提高。于是,专利文献1中,提 出了如下技术方案:在基板上层叠有反射膜、层间绝缘膜、第1透明电极、 空穴输送层、有机发光层、电子注入层,第2透明电极的有机EL元件中, 通过利用从有机发光层直接射向第2透明电极的直接光、与从发光层经过 反射膜射向第2透明电极的反射光的光干涉效果,提高出射光强度(段落 0022-0024)。具体而言,将从有机发光层到反射膜的膜厚调整成R中为 245[nm]、G中为563[nm]、B中为503[nm],以使R、G、B各色中的直 接光与反射光的光路差成为光波长的1.5倍、3.5倍、3.5倍(段落 0041-0046)。该文献中记载了能够通过该结构提高R、G、B各色的出射光 强度。

现有技术文献

专利文献1:特许第4046948号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而,在上记以往技术中,从有机发光层到反射膜的膜厚在R、G、B 各色中最大有318[nm]的差异,因此存在R、G、B各色中的膜厚调整复杂 的问题。

于是,本发明的目的在于,提供一种通过利用光的干涉效果来提高光 取出效率、且与以往技术相比更容易地调整R、G、B各色中的膜厚的有 机EL面板、使用了该有机EL面板的显示装置以及有机EL面板的制造方 法。

用于解决问题的手段

本发明的一个技术方案的有机EL面板,具备:第1电极,其对所入 射的光进行反射;第2电极,其与所述第1电极对向地配置,对所入射的 光进行透射;有机发光层,其配置在所述第1电极与所述第2电极之间, 与R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色对应地设置,通过对所述第1电极 与所述第2电极之间施加电压而出射所述R、G、B各色的光;以及功能 层,其配置在所述第1电极与所述有机发光层之间,包括与所述R、G、B 各色对应地设置的1层或2层以上的层,所述有机EL面板形成有第1光 路和第2光路,所述第1光路是如下光路:从所述有机发光层出射的所述 R、G、B各色的光的一部分,不向所述第1电极侧行进而向所述第2电极 侧行进,通过所述第2电极出射到外部,所述第2光路是如下光路:从所 述有机发光层出射的所述R、G、B各色的光的剩余一部分,通过所述功 能层入射到所述第1电极而由所述第1电极反射之后,通过所述功能层、 所述有机发光层以及所述第2电极出射到外部,所述R、G、B各色的功 能层的膜厚在60nm以下、且为与其发光效率呈现极大值的膜厚对应的膜 厚,并且所述R、G、B各色的功能层的膜厚大致相等,所述R、G、B各 色中的从所述有机发光层到所述第1电极的光学距离为100nm以下,并且 所述R、G、B各色的光学距离大致相等。

发明的效果

根据本发明的一个技术方案的有机EL面板,将配置在有机发光层与 第1电极之间的功能层的膜厚调整成与发光效率呈现极大值的膜厚相当的 膜厚,因此能够提高R、G、B各色中的光取出效率。另外,因为功能层 的膜厚按R、G、B各色大致相等,所以与以往技术相比,R、G、B各色 的膜厚调整更为容易。

此外,在上述有机EL面板中,特别是还明确了G的视角特性得以大 幅改善。

附图说明

图1是用于说明得到本发明的一个技术方案的经过的图。

图2是用于说明得到本发明的一个技术方案的经过的图。

图3是示意表示本发明的实施方式的有机EL面板的像素构造的剖视 图。

图4是示意表示本发明的实施方式的有机EL面板的像素构造的剖视 图。

图5是表示在第1模拟条件下、使透明导电层的膜厚为20[nm]并使空 穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。

图6是表示在与图5相同条件下、使空穴输送层的膜厚从0[nm]到 600[nm]变化时的R、G、B各色的色度的变化的图。

图7是用于对比在与图5相同条件的有机EL元件中采用了第1腔的 情况和采用了第2腔的情况的图。

图8是表示辉度偏移以及色度偏移的容许范围的图。

图9是表示实施例1、比较例1中的式1的各参数的图。

图10是用于说明在与图7相同条件的有机EL元件中G(绿)的视角 特性的图,图10(a)、(b)表示实施例1、比较例1的辉度的视角依赖性, 图10(c)、(d)表示实施例1、比较例1的色度的视角依赖性。

图11是用于说明在与图7相同条件的有机EL元件中R(红)的视角 特性的图,图11(a)、(b)是表示实施例1、比较例1的辉度的视角依赖 性的图,图11(c)、(d)是表示实施例1、比较例1的色度的视角依赖性 的图。

图12是用于说明在与图7相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视角 特性的图,图12(a)、(b)是表示实施例1、比较例1的辉度的视角依赖 性的图,图12(c)、(d)是表示实施例1、比较例1的色度的视角依赖性 的图。

图13是表示在第2模拟条件下、使透明导电层的膜厚为15[nm]并使 空穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变化的 图。

图14是用于对比在与图13相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

图15是表示实施例2、比较例2中的式1的各参数的图。

图16是用于说明在与图14相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图,图16(a)、(b)是表示实施例2、比较例2的辉度的视角依 赖性的图,图16(c)、(d)是表示实施例2、比较例2的色度的视角依赖 性的图。

图17是用于说明在与图14相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图,图17(a)、(b)是表示实施例2、比较例2的辉度的视角依 赖性的图,图17(c)、(d)是表示实施例2、比较例2的色度的视角依赖 性的图。

图18是用于说明在与图14相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图,图18(a)、(b)是表示实施例2、比较例2的辉度的视角依 赖性的图,图18(c)、(d)是表示实施例2、比较例2的色度的视角依赖 性的图。

图19是在第3模拟条件下、使透明导电层的膜厚为20[nm]并使空穴 输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。

图20是用于对比在与图19相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

图21是表示实施例3、比较例3中的式1的各参数的图。

图22是用于说明在与图20相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图,图22(a)、(b)是表示实施例3、比较例3的辉度的视角依 赖性的图,图22(c)、(d)是表示实施例3、比较例3的色度的视角依赖 性的图。

图23是用于说明在与图20相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图,图23(a)、(b)是表示实施例3、比较例3的辉度的视角依 赖性的图,图23(c)、(d)是表示实施例3、比较例3的色度的视角依赖 性的图。

图24是用于说明在与图20相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图,图24(a)、(b)是表示实施例3、比较例3的辉度的视角依 赖性的图,图24(c)、(d)是表示实施例3、比较例3的色度的视角依赖 性的图。

图25是表示在第4模拟条件下、使透明导电层的膜厚为20[nm]、使 空穴注入层的膜厚为5[nm]、并使空穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm] 变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。

图26是用于对比在与图25相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

图27是表示实施例4、比较例4中的式1的各参数的图。

图28是用于说明在与图26相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图,图28(a)、(b)是表示实施例4、比较例4的辉度的视角依 赖性的图,图28(c)、(d)是表示实施例4、比较例4的色度的视角依赖 性的图。

图29是用于说明在与图26相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图,图29(a)、(b)是表示实施例4、比较例4的辉度的视角依 赖性的图,图29(c)、(d)是表示实施例4、比较例4的色度的视角依赖 性的图。

图30是用于说明在与图26相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图,图30(a)、(b)是表示实施例4、比较例4的辉度的视角依 赖性的图,图30(c)、(d)是表示实施例4、比较例4的色度的视角依赖 性的图。

图31是表示在第5模拟条件下、使透明导电层的膜厚为20[nm]、使 空穴注入层的膜厚为5[nm]、并使空穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm] 变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。

图32是用于对比在与图31相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

图33是表示实施例5、比较例5中的式1的各参数的图。

图34是用于说明在与图32相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图,图34(a)、(b)是表示实施例5、比较例5的辉度的视角依 赖性的图,图34(c)、(d)是表示实施例5、比较例5的色度的视角依赖 性的图。

图35是用于说明在与图32相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图,图35(a)、(b)是表示实施例5、比较例5的辉度的视角依 赖性的图,图35(c)、(d)是表示实施例5、比较例5的色度的视角依赖 性的图。

图36是用于说明在与图32相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图,图36(a)、(b)是表示实施例5、比较例5的辉度的视角依 赖性的图,图36(c)、(d)是表示实施例5、比较例5的色度的视角依赖 性的图。

图37是从第1模拟到第5模拟下的R、G、B各色的功能层的膜厚的 一览表。

图38是从第1模拟到第5模拟下的RG间、GB间、RB间的功能层 的膜厚的差的一览表。

图39是例示本发明的实施方式的显示装置的外观的图。

图40是表示本发明的实施方式的显示装置的功能单元的图。

图41是用于说明本发明的实施方式的有机EL面板的制造方法的图。

图42是用于说明本发明的实施方式的有机EL面板的制造方法的图。

标号的说明

1基板

2堤

3反射电极

4透明导电层

5空穴注入层

6空穴输送层

7b、7g、7r有机发光层

8电子输送层

9透明电极

10薄膜封止层

11树脂封止层

12b、12g、12r滤色片

15显示装置

16有机EL面板

17驱动控制部

18、19、20、21驱动电路

22控制电路

具体实施方式

[得到本发明的一个技术方案的经过]

以下,在具体说明本发明的技术方案之前,对得到本发明的技术方案 的经过进行说明。

在以往的通常的光学设计中,采用了如下方法:首先,对包含于功能 层的各层的膜厚求出可稳定成膜的膜厚,接着,通过模拟在该膜厚附近搜 索出发光效率成为极大值的膜厚。另外,在要实现稳定成膜就必须使包含 于功能层的各层的膜厚得到某种程度的确保的认知下,认为功能层的膜厚 是超过100[nm]的。因此,功能层的膜厚的最佳值超过100[nm]是本领域 技术人员以往通常的技术的见解。现在,在专利文献1中,也认为R、G、 B各色的膜厚分别为245[nm]、563[nm]、503[nm]为最佳。

本次,本申请的发明人,预先对作为功能层适用空穴输送层、将其膜 厚设定为100[nm]以上、使功能层的膜厚变化时的发光效率的变化,实施 了模拟。

将其结果示出于图1中。图1是表示使透明导电层的膜厚为20[nm]、 并使空穴输送层的膜厚从100[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变 化的图。本申请发明人,基于图1,发现相对于功能层的膜厚的变化、发 光效率发生周期性地变动,进而,搞清了随着功能层的膜厚增大,R、G、 B各色的发光效率会降低,并且R、G、B各色的呈现最大发光效率的膜 厚的偏移增大(参考图1中的箭头符号)。

而且,本申请发明人,通过参照上述的模拟的解析结果进行考察,假 设:与发光效率成为最大且此时的R、G、B各色的膜厚的偏移成为最小 的第1波形(空穴输送层的膜厚为100[nm]~250[nm])相比,在空穴输送 层的膜厚更小的区域中,存在发光效率更大且此时的R、G、B各色的膜 厚的偏移更小的未知的波形(图1中以虚线表示的箭头符号)。

其结果,发明人没有局限于以往的技术知识,于是在认为本领域技术 人员对积极的研究感到犹豫的范围即100[nm]以下的范围内,实施了进一 步模拟。

进一步模拟的结果,如图2所示,搞清了:在功能层的膜厚为60[nm] 以下的范围内,发光效率出现大的极大值,该发光效率成为最大。而且, 还搞清了:只要在该范围内,则发光效率成为最大值的R、G、B各色的 膜厚的偏移最小且大致相等。

通过对以上所述的新的见解、研究的积累,本申请发明人得到了作为 本发明的一个技术方案的有机EL面板的结构。

[本发明的一个技术方案的概要]

作为本发明的第1技术方案的有机EL面板,具备:第1电极,其对 所入射的光进行反射;第2电极,其与所述第1电极对向地配置,对所入 射的光进行透射;有机发光层,其配置在所述第1电极与所述第2电极之 间,与R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色对应地设置,通过对所述第1 电极与所述第2电极之间施加电压而出射所述R、G、B各色的光;以及 功能层,其配置在所述第1电极与所述有机发光层之间,包括与所述R、 G、B各色对应地设置的1层或2层以上的层,所述有机EL面板形成有 第1光路和第2光路,所述第1光路是如下光路:从所述有机发光层出射 的所述R、G、B各色的光的一部分,不向所述第1电极侧行进而向所述 第2电极侧行进,通过所述第2电极出射到外部,所述第2光路是如下光 路:从所述有机发光层出射的所述R、G、B各色的光的剩余一部分,通 过所述功能层入射到所述第1电极而由所述第1电极反射之后,通过所述 功能层、所述有机发光层以及所述第2电极出射到外部,所述R、G、B 各色的功能层的膜厚在60nm以下、且为与其发光效率呈现极大值的膜厚 对应的膜厚,并且所述R、G、B各色的功能层的膜厚大致相等,所述R、 G、B各色中的从所述有机发光层到所述第1电极的光学距离为100nm以 下,并且所述R、G、B各色的光学距离大致相等。

根据上述结构,因为配置在有机发光层与第1电极之间的功能层的膜 厚被调整成与发光效率呈现极大值的膜厚相当的膜厚,所以能够提高R、 G、B各色中的光取出效率。而且,因为功能层的膜厚按R、G、B各色大 致相等,所以与以往技术相比,R、G、B各色的膜厚调整更为容易。

另外还可以,所述功能层包括:设置在所述第1电极上的透明导电层; 和设置在所述透明导电层上的空穴输送层。

根据上述结构,因为功能层仅包括2层,所以在功能层的膜厚为60[nm] 以下这种限制下,能够某种程度地确保各层的膜厚,其结果,能够稳定地 成膜各层。

另外还可以,所述空穴输送层的膜厚按所述R、G、B各色大致相等, 所述透明导电层的膜厚按所述R、G、B各色相同。

根据上述结构,通过按R、G、B各色对空穴输送层的膜厚进行微调, 能够对功能层的膜厚进行微调。特别地,在以不容易进行各色的膜厚微调 的蒸镀法或溅射法来成膜透明导电层、以容易进行各色的膜厚微调的喷墨 法来成膜空穴输送层的情况下有效。

另外还可以,所述透明导电层的膜厚按所述R、G、B各色不同,所 述透明导电层的膜厚按所述R、G、B各色相同。

根据上述结构,为了使光学特性进一步提高,可以使R、G、B各色 的功能层的膜厚在大致相等的范围内不同。此外,使透明导电层的膜厚相 同、使空穴输送层的膜厚不同是因为:假设透明导电层通过蒸镀法或溅射 法而成膜,空穴输送层通过喷墨法而成膜。喷墨法,只要调整所滴下的墨 滴数就能够调整R、G、B各色的膜厚,因此与蒸镀法或溅射法相比,各 色的膜厚调整更为容易。因此,通过使空穴输送层的膜厚不同,能够容易 且高精度地对功能层的膜厚进行微调,能够使光学特性进一步提高。

另外还可以,所述R的空穴输送层的膜厚为13nm~30nm,所述G的 空穴输送层的膜厚为12nm~21nm,所述B的空穴输送层的膜厚为10nm~ 15nm,所述R、G、B各色的透明导电层的膜厚为15nm~20nm。

根据上述结构,能够在提高光取出效率的同时实现容易的膜厚调整。

另外还可以,所述空穴输送层,除了输送空穴的功能以外,还具有将 空穴注入有机发光层的功能。

根据上述结构,功能层即使仅包括2层,也能够提高空穴注入性。

另外还可以,所述功能层包括:设置在所述第1电极上的透明导电层; 设置在所述透明导电层上的空穴注入层;和设置在所述空穴注入层上的空 穴输送层。

根据上述结构,与功能层包括透明导电层和空穴输送层的情况相比, 能够提高空穴注入性。

另外还可以,所述空穴输送层的膜厚按所述R、G、B各色大致相等, 所述透明导电层以及所述空穴注入层的膜厚按所述R、G、B相同。

根据上述结构,通过按R、G、B各色对空穴输送层的膜厚进行微调, 能够对功能层的膜厚进行微调。特别地,在以不容易进行各色的膜厚微调 的蒸镀法或溅射法来成膜透明导电层以及空穴注入层、以容易进行各色的 膜厚微调的喷墨法来成膜空穴输送层的情况下有效。

另外还可以,所述空穴输送层的膜厚按所述R、G、B各色不同,所 述透明导电层以及所述空穴注入层的膜厚按所述R、G、B相同。

根据上述结构,为了使光学特性进一步提高,可以使R、G、B各色 的功能层的膜厚在大致相等的范围内不同。此外,使透明导电层以及空穴 注入层的膜厚的膜厚相同、使空穴输送层的膜厚不同是因为:假设透明导 电层以及空穴注入层的膜厚通过蒸镀法或溅射法而成膜、空穴输送层通过 喷墨法而成膜。喷墨法,只要调整所滴下的墨滴数就能够调整R、G、B 各色的膜厚,因此与蒸镀法或溅射法相比,各色的膜厚调整更为容易。因 此,通过使空穴输送层的膜厚不同,能够容易且高精度地对功能层的膜厚 进行微调,能够使光学特性进一步提高。

另外还可以,所述R、G、B各色的空穴注入层的膜厚大于0nm且为 5nm以下,所述R的空穴输送层的膜厚为15nm~25nm,所述G的空穴 输送层的膜厚为9nm~16nm,所述B的空穴输送层的膜厚为5nm~9nm, 所述R、G、B各色的透明导电层的膜厚为15nm~20nm。

根据上述结构,能够在提高光取出效率的同时实现容易的膜厚调整。

另外还可以,所述R的功能层的膜厚为28nm~50nm,所述G的功 能层的膜厚为27nm~41nm,所述B的功能层的膜厚为26nm~35nm。

根据上述结构,能够在提高光取出效率的同时实现容易的膜厚调整。

作为本发明的第2技术方案的有机EL面板,具备:第1电极,其对 所入射的光进行反射;第2电极,其与所述第1电极对向地配置,对所入 射的光进行透射;有机发光层,其配置在所述第1电极与所述第2电极之 间,与R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色对应地设置,通过在所述第1 电极与第2电极之间施加电压而出射所述R、G、B各色的光;以及功能 层,其配置在所述第1电极与所述有机发光层之间,包括与所述R、G、B 各色对应设置的1层或2层以上的层,所述有机EL面板形成有第1光路 和第2光路,所述第1光路是如下光路:从所述有机发光层出射的所述R、 G、B各色的光的一部分,不向所述第1电极侧行进而向所述第2电极侧 行进,通过所述第2电极出射到外部,所述第2光路是如下光路:从所述 有机发光层出射的所述R、G、B各色的光的剩余一部分,通过所述功能 层入射到所述第1电极而由所述第1电极反射之后,通过所述功能层、所 述有机发光层以及所述第2电极出射到外部,所述R、G、B各色的功能 层的膜厚都为26nm~50nm,并且所述R、G、B各色的功能层的膜厚的 差为1nm~16nm,所述R、G、B各色中的从所述有机发光层到所述第1 电极的光学距离为49nm~90nm,且所述R、G、B各色的光学距离的差 为0nm~25nm。

根据上述结构,因为配置在有机发光层与第1电极之间的功能层的膜 厚被调整成与发光效率呈现极大值的膜厚相当的膜厚,所以能够提高R、 G、B各色中的光取出效率。而且,因为功能层的膜厚按R、G、B各色大 致相等,所以与以往技术相比,R、G、B各色的膜厚调整更为容易。

作为本发明的第3技术方案的显示装置,具备:上述有机EL面板; 和对所述第1电极与所述第2电极之间施加电压的驱动电路。

作为本发明的第4技术方案的有机EL面板的制造方法,包括:第1 工序,准备对所入射的光进行反射的第1电极;第2工序,在所述第1电 极上与R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色对应地设置包括1层或2层 以上的层的功能层;第3工序,在所述R、G、B各色的功能层上设置分 别出射R、G、B各色的光的有机发光层;以及第4工序,设置对所入射 的光进行透射的第2电极,以使其与所述有机发光层的上方的所述第1电 极对向,在所述第2工序中,使所述R、G、B各色的功能层的膜厚在60nm 以下、且为与其发光效率呈现极大值的膜厚对应的膜厚,并且使所述R、 G、B各色的功能层的膜厚大致相等,所述R、G、B各色中的从所述有机 发光层到所述第1电极的光学距离为100nm以下,并且将所述R、G、B 各色的光学距离形成为大致相等。

根据上述结构,能够制造出上述第1技术方案的有机EL面板。

作为本发明的第5技术方案的有机EL面板的制造方法,包括:第1 工序,准备对所入射的光进行反射的第1电极;第2工序,在所述第1电 极上,与R(红)、G(绿)、B(蓝)的各色对应地设置包括1层或2 层以上的层的功能层;第3工序,在所述R、G、B各色的功能层上,设 置分别出射R、G、B各色的光的有机发光层;以及第4工序,设置对所 入射的光进行透射的第2电极,以使其与所述有机发光层的上方的所述第 1电极对向,在所述第2工序中,使所述R、G、B各色的功能层的膜厚都 为26nm~50nm,并且使所述R、G、B各色的功能层的膜厚的差为1nm~ 16nm,使所述R、G、B各色中的从所述有机发光层到所述第1电极的光 学距离为49nm~90nm,并且将所述R、G、B各色的光学距离的差形成 为0nm~25nm。

根据上述结构,能够制造出上述第2技术方案的有机EL面板。

此外,在本说明书中,“与发光效率呈现极大值的膜厚对应的膜厚”是 指相对于发光效率成为极大值的膜厚在±10%的范围内的膜厚。另外,“按 R、G、B各色大致相等”设为包括以下的(1)~(3),“按R、G、B各 色相同”设为包括以下的(1)以及(2)。

(1)R、G、B各色的设计值相同,实测值也相同。

(2)R、G、B各色的设计值相同,但在制造误差的范围内(每层± 5[nm])实测值偏移。

(3)R、G、B各色的设计值在满足辉度偏移以及色度偏移的容许范 围的范围内偏移。

另外,在本说明书中举出膜厚的具体数值的情况下,该数值是设计值。 因此,有时实测值在制造误差的范围内(每层±5[nm])偏移。

[有机EL面板的像素构造]

图3是示意表示本发明的实施方式的有机EL面板的像素构造的剖视 图。有机EL面板中,R(红)、G(绿)、B(蓝)各色的像素在行方向以 及列方向上规则地配置成矩阵状。各像素由使用了有机材料的有机EL元 件构成。

蓝色的有机EL元件包括:基板1、反射电极3、透明导电层4、空穴 输送层6、有机发光层7b、电子输送层8、透明电极9、薄膜封止层10、 树脂封止层11、滤色片(CF)12b。在反射电极3与透明电极9之间配置 了有机发光层7b。另外,该例中,在反射电极3与有机发光层7b之间配 置了透明导电层4以及空穴输送层6(以下,将在反射电极与有机发光层 之间配置的1层或2以上的层称为“功能层”。)。

绿色的有机EL元件,除了有机发光层7g以及滤色片12g以外,具有 与蓝色的有机EL元件同样的结构。红色的有机EL元件,除了有机发光 层7r以及滤色片12r以外,也具有与蓝色的有机EL元件同样的结构。该 例中,在各色的有机EL元件中,基板1、电子输送层8、透明电极9、薄 膜封止层10、树脂封止层11共用,除此以外的层由堤2划分开。

另外,在各色的有机EL元件中,由于存在反射电极3而实现了共振 器构造。有机EL元件中,形成有第1光路和第2光路,所述第1光路是 如下光路:从有机发光层7出射的光的一部分不向反射电极3侧行进而向 透明电极9侧行进,通过透明电极9出射到外部,所述第2光路是如下光 路:从有机发光层7出射的光的剩余一部分,在通过功能层入射到反射电 极3而由反射电极3反射之后,通过功能层、有机发光层7以及透明电极 9出射到外部。通过调整有机发光层7b、7g、7r与反射电极3之间的距离 以使通过第1光路的直接光和通过第2光路的反射光由于干涉效果而互相 增大强度,能够提高有机EL元件的光取出效率。距离的调整能够通过调 整功能层的膜厚来实现。

具体而言,R、G、B各色的功能层的膜厚在60nm以下、且为与其发 光效率呈现极大值的膜厚对应的膜厚,并且被调整成按R、G、B各色大 致相等。另外,R、G、B各色中的从有机发光层7到反射电极3的光学距 离为100nm以下,并且被调整成按R、G、B各色大致相等。光学距离, 在单层构造的情况下通过膜厚与折射率之积来求出,在2层以上的多层构 造的情况下通过对每层取膜厚与折射率之积、对所得到的积进行合计来求 出。

此外,如图4所示,可以设为在各色的有机EL元件中在透明导电层 4与空穴输送层6之间插入空穴注入层5的构造。该例中,功能层成为透 明导电层4、空穴注入层5以及空穴输送层6的3层构造。另外,在图3 的构造中,也可以设为空穴输送层6具备空穴注入功能。

以下,对与R、G、B各色的功能层的膜厚相关的5类模拟进行说明, 接着,对从这些模拟得到的功能层的最佳范围进行说明。

[第1模拟]

<条件>

在第1模拟中,设功能层的构造为透明导电层和空穴输送层的2层构 造。另外,设透明导电层的材料为ITO(Indium Tin Oxide:氧化铟锡), 设空穴输送层的材料为有机材料,设反射电极的材料为银,设R、G、B 各色的有机发光层的材料为日本SUMATION公司制造的RP158、GP1200、 BP105。

<发光效率和膜厚调整的容易性>

图5是表示在上述条件下、使透明导电层的膜厚为20[nm]并使空穴输 送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。从图 5可知:当使空穴输送层的膜厚变化时,由于光的干涉效果,发光效率发 生周期性地变动。另外,可知:在空穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm] 的范围中,R、G、B各色都在4个地方发光效率呈现极大值。

图6是表示在与图5相同条件下、使空穴输送层的膜厚从0[nm]到 600[nm]变化时的R、G、B各色的色度的变化的图。有机EL元件中,发 光效率呈现极大值的膜厚、和R、G、B各色的色度(x,y)最佳的膜厚 并不一定是一致的。因此,功能层的膜厚,兼顾色度而被调整成发光效率 呈现极大值的附近的膜厚(±10%的范围内)。

如此,能够通过将功能层的膜厚调整成发光效率呈现极大值的附近的 膜厚来实现共振器(谐振器)构造。本说明书中,从功能层的膜厚最薄的 共振器构造开始,依次称为第1腔(cavity)、第2腔、第3腔、第4腔。

根据图5,第1腔的发光效率比第2腔的发光效率高。因此,若采用 第1腔,与采用第2腔的情况相比,能够提高有机EL元件的发光效率。

另外,根据图5,第1腔中,R、G、B各色的发光效率呈现极大值的 空穴输送层的膜厚集中地存在于0[nm]~40[nm]的狭窄范围(功能层的膜 厚为0[nm]~60[nm]的范围)中。另一方面,第2腔中,R、G、B各色的 发光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚分散地存在于100[nm]~250[nm] 的宽大范围中。因此,若R、G、B各色的有机EL元件采用第1腔,与采 用第2腔的情况相比,不怎么需要R、G、B各色的空穴输送层的分开制 作,制造工序中的膜厚调整更为容易。

图7是用于对比在与图5相同条件的有机EL元件中采用第1腔的情 况和采用第2腔的情况的图。

实施例1(第1腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同为 20[nm],使空穴输送层的膜厚分别为25[nm]、15[nm]、10[nm],使用CF (滤色片)将R、G、B各色的色度调整到适当范围内。

此时,R、G、B各色的发光效率成为2.1[cd/A]、4.9[cd/A]、0.49[cd/A]。 另外,R、G、B各色的容许膜偏移范围成为-15~+10[nm]、-15~+7[nm]、 -20~+8[nm],R、G、B各色的容许裕余量(margin)宽度成为25[nm]、 22[nm]、28[nm]。“容许膜偏移范围”表示以满足图8所示的容许范围为 条件、能够使功能层的膜厚从最佳值偏移的限度。图8中示出以下容许范 围。

(1)有机EL面板的面内的发光效率的不均在20[%]以内

(2)有机EL面板的面内的色度的不均,x、y都在0.04以内

(3)30°视角下的辉度为0°视角下的辉度的90[%]以上、且45°视 角下的辉度为0°视角下的辉度的80[%]以上

(4)50°视角下的色度与0°视角下的色度的差,x、y都在0.04以 内

这意味着:容许膜偏移范围越宽,则功能层的膜厚的制造误差的容许 范围越宽,进而在制造工序中功能层的膜厚调整更为容易。“容许裕余量宽 度”是容许膜偏移范围的上限与下限的差(例如,实施例1的R中,上限 为+10、下限为-15,因此差为25)。

比较例1(第2腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同为 20[nm],使空穴输送层的膜厚分别为220[nm]、172[nm]、155[nm],使用 滤色片将R、G、B各色的色度调整到适当范围内。

此时,R、G、B各色的发光效率成为1.4[cd/A]、4.2[cd/A]、0.23[cd/A]。 另外,R、G、B各色的容许膜偏移范围成为-8~+6[nm]、-(规格外)[nm]、 -10~+7[nm],R、G、B各色的容许裕余量宽度成为14[nm]、0[nm]、17[nm]。

当对比实施例1和比较例1时,可知实施例1与比较例1相比,发光 效率以及膜厚调整的容易性这两方面都优良。

另外,通过共振器构造的一般分析方法,也能够推导出以下事项。共 振器构造中,反射电极3与有机发光层7b、7g、7r之间的光学距离L[nm]、 共振波长λ[nm]、相位偏移Φ[弧度]满足下面的式1。

2Lλ+Φ2π=m(式1)

反射电极3中的相位偏移Φ能够由下面的式2求出。

Φ=tan-1(2n1k0n12-n02-k02)(式2)

其中,n1是透明导电层4的折射率,n0是反射电极3的折射率,k0是 反射电极3的消光系数。

如图9所示,在实施例1、比较例1中,可以确认式1的右边m为整 数。在此,设R、G、B各色的共振波长λ为638[nm]、535[nm]、468[nm]。 另外,在实施例1中考虑功能层的膜厚的容许裕余量宽度为20[nm]以上时, 如图9的实施例1’所示,可知式1的右边m也可以不是整数。

<视角特性>

(绿)

图10是用于说明在与图7相同条件的有机EL元件中G(绿)的视角 特性的图。图10(a)(b)表示实施例1、比较例1的辉度的视角依赖性。 据此,在实施例1中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下辉度 处于95[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例1中,30°视角下辉度处 于95[%]附近,45°视角下辉度处于80[%]附近(有CF)。因此,可知实 施例1、比较例1这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例1 与比较例1相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图10(c)(d)表示实施例1、比较例1的色度的视角依赖性。据此, 在实施例1中,50°视角下色度变化△x为0.005左右,△y为0.005左右 (有CF)。在此,△x是关于x的△CIE的绝对值,△y是关于y的△CIE 的绝对值。与此相对,在比较例1中,50°视角下色度变化△x为0.038 左右,△y为0.025左右(有CF)。因此,可知实施例1、比较例1这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例1与比较例1相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(红)

图11是用于说明在与图7相同条件的有机EL元件中R(红)的视角 特性的图。图11(a)(b)表示实施例1、比较例1的辉度的视角依赖性。 据此,在实施例1中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下辉度 处于95[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例1中,30°视角下辉度处 于110[%]附近,45°视角下辉度处于102[%]附近(有CF)。因此,可知 实施例1、比较例1这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施 例1与比较例1相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图11(c)(d)表示实施例1、比较例1的色度的视角依赖性。据此, 在实施例1中,50°视角下色度变化△x为0.012左右,△y为0.013左右 (有CF)。与此相对,在比较例1中,50°视角下色度变化△x为0.023 左右,△y为0.025左右(有CF)。因此,可知实施例1、比较例1这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例1与比较例1相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(蓝)

图12是用于说明在与图7相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视角 特性的图。图12(a)(b)表示实施例1、比较例1的辉度的视角依赖性。 据此,在实施例1中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下辉度 处于95[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例1中,30°视角下辉度处 于110[%]附近,45°视角下辉度处于117[%]附近(有CF)。因此,可知 实施例1、比较例1这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施 例1与比较例1相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图12(c)(d)表示实施例1、比较例1的色度的视角依赖性。据此, 在实施例1中,50°视角下色度变化△x大致为0,△y大致为0(有CF)。 与此相对,在比较例1中,50°视角下色度变化△x为0.005左右,△y为 0.01左右(有CF)。因此,可知实施例1、比较例1这两方都满足了图8 的容许范围。但是,可以说实施例1与比较例1相比,由于色度的视角依 赖性小,因此视角特性优良。

根据以上所述,关于视角特性,可知R、G、B各色都是实施例1比 比较例1优良。特别地,就G(绿)而言,比较例1由于刚刚满足了图8 的容许范围而不能确保功能层的膜厚裕余量,与此相对,实施例1由于具 有裕余地满足了图8的容许范围而能够确保功能层的膜厚裕余量,这一点 上优越性高。

[第2模拟]

<条件>

第2模拟,关于功能层的构造以及各层的材料,与第1模拟同样。

<发光效率和膜厚调整的容易性>

图13是表示在上述条件下、使透明导电层的膜厚为15[nm]并使空穴 输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。根 据图13,第1腔的发光效率比第2腔的发光效率高。因此,若采用第1腔, 与采用第2腔的情况相比,能够提高有机EL元件的发光效率。另外,根 据图13,在第1腔中,R、G、B各色的发光效率呈现极大值的空穴输送 层的膜厚集中地存在于0[nm]~45[nm]的狭窄范围(功能层的膜厚为 0[nm]~60[nm]的范围)中。另一方面,在第2腔中,R、G、B各色的发 光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚分散地存在于100[nm]~250[nm] 的宽大范围中。因此,若R、G、B各色的有机EL元件采用第1腔,与采 用第2腔的情况相比,不怎么需要R、G、B各色的空穴输送层的分开制 作,制造工序中的膜厚调整更为容易。

图14是用于对比在与图13相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

在实施例2(第1腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同 为15[nm],使空穴输送层的膜厚分别为13[nm]、12[nm]、11[nm],使用 CF(滤色片)将R、G、B各色的色度调整到适当范围内。在比较例2(第 2腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同为15[nm],使空穴 输送层的膜厚分别为195[nm]、170[nm]、148[nm],使用滤色片将R、G、 B各色的色度调整到适当范围内。当对比实施例2和比较例2时,可知实 施例2与比较例2相比,发光效率以及膜厚调整的容易性这两方面都优良。

另外,如图15所示,在实施例2、比较例2中,能够确认式1的右边 m为整数。另外,在实施例2中考虑功能层的膜厚的容许裕余量宽度为 20[nm]左右时,如图15的实施例2’所示,可知式1的右边m也可以不是 整数。

<视角特性>

(绿)

图16是用于说明在与图14相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图。图16(a)(b)表示实施例2、比较例2的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例2中,30°视角下辉度处于95[%]附近,45°视角下 辉度处于90[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例2中,30°视角下辉 度处于90[%]附近,45°视角下辉度处于78[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例2满足了图8的容许范围,但比较例2没有满足图8的容许范围。

图16(c)(d)表示实施例2、比较例2的色度的视角依赖性。据此, 在实施例2中,50°视角下色度变化△x为0.007左右,△y为0.007左右 (有CF)。与此相对,在比较例2中,50°视角下色度变化△x超过0.04, △y为0.023左右(有CF)。因此,可知实施例2满足了图8的容许范围, 但比较例2没有满足图8的容许范围。

(红)

图17是用于说明在与图14相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图。图17(a)(b)表示实施例2、比较例2的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例2中,30°视角下辉度处于93[%]附近,45°视角下 辉度处于87[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例2中,30°视角下辉 度处于100[%]附近,45°视角下辉度处于90[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例2、比较例2这两方都满足了图8的容许范围。

图17(c)(d)表示实施例2、比较例2的色度的视角依赖性。据此, 在实施例2中,50°视角下色度变化△x为0.002左右,△y为0.002左右 (有CF)。与此相对,在比较例2中,50°视角下色度变化△x为0.007 左右,△y为0.007左右(有CF)。因此,可知实施例2、比较例2这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例2与比较例2相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(蓝)

图18是用于说明在与图14相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图。图18(a)(b)表示实施例2、比较例2的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例2中,30°视角下辉度处于98[%]附近,45°视角下 辉度处于95[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例2中,30°视角下辉 度处于100[%]附近,45°视角下辉度处于98[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例2、比较例2这两方都满足了图8的容许范围。

图18(c)(d)表示实施例2、比较例2的色度的视角依赖性。据此, 在实施例2中,50°视角下色度变化△x大致为0,△y为0.004左右(有 CF)。与此相对,在比较例2中,50°视角下色度变化△x为0.005左右, △y为0.008左右(有CF)。因此,可知实施例2、比较例2这两方都满足 了图8的容许范围。但是,可以说实施例2与比较例2相比,由于色度的 视角依赖性小,因此视角特性优良。

根据以上所述,关于视角特性,可知R、G、B各色都是实施例2比 比较例2优良。特别地,就G(绿)而言,比较例2没有满足图8的容许 范围,与此相对,实施例2满足了图8的容许范围,这一点上优越性高。

[第3模拟]

<条件>

第3模拟中,设透明导电层的材料为IZO(Indium Zinc Oxide:氧化 铟锌),设反射电极的材料为铝。除此以外都与第1模拟同样。

<发光效率和膜厚调整的容易性>

图19是表示在上述条件下、使透明导电层的膜厚为20[nm]并使空穴 输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的发光效率[cd/A]的变化的图。根 据图19,第1腔的发光效率比第2腔的发光效率高。因此,若采用第1腔, 与采用第2腔的情况相比,能够提高有机EL元件的发光效率。另外,根 据图19,在第1腔中,R、G、B各色的发光效率呈现极大值的空穴输送 层的膜厚集中地存在于0[nm]~40[nm]的狭窄范围(功能层的膜厚为 0[nm]~60[nm]的范围)中。另一方面,在第2腔中,R、G、B各色的发 光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚分散地存在于100[nm]~250[nm] 的宽大范围中。因此,若R、G、B各色的有机EL元件采用第1腔,与采 用第2腔的情况相比,不怎么需要R、G、B各色的空穴输送层的分开制 作,制造工序中的膜厚调整更为容易。

图20是用于对比在与图19相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

在实施例3(第1腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同 为20[nm],使空穴输送层的膜厚分别为30[nm]、21[nm]、15[nm],使用 CF(滤色片)将R、G、B各色的色度调整到适当范围内。在比较例3(第 2腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同为20[nm],使空穴 输送层的膜厚分别为217[nm]、185[nm]、152[nm],使用滤色片将R、G、 B各色的色度调整到适当范围内。当对比实施例3和比较例3时,可知实 施例3与比较例3相比,发光效率以及膜厚调整的容易性这两方面都优良。

另外,如图21所示,在实施例3、比较例3中,能够确认式1的右边 m为整数。另外,在实施例3中考虑功能层的膜厚的容许裕余量宽度为 20[nm]以上时,如图21的实施例3’所示,可知式1的右边m也可以不是 整数。

<视角特性>

(绿)

图22是用于说明在与图20相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图。图22(a)(b)表示实施例3、比较例3的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例3中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下 辉度处于90[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例3中,30°视角下辉 度处于97[%]附近,45°视角下辉度处于79[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例3满足了图8的容许范围、但比较例3没有满足图8的容许范围。

图22(c)(d)表示实施例3、比较例3的色度的视角依赖性。据此, 在实施例3中,50°视角下色度变化△x为0.005左右,△y为0.005左右 (有CF)。与此相对,在比较例3中,50°视角下色度变化△x为0.04左 右,△y为0.025左右(有CF)。因此,可知实施例3、比较例3这两方都 满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例3与比较例3相比,由于色 度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(红)

图23是用于说明在与图20相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图。图23(a)(b)表示实施例3、比较例3的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例3中,30°视角下辉度处于98[%]附近,45°视角下 辉度处于90[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例3中,30°视角下辉 度处于98[%]附近,45°视角下辉度处于80[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例3、比较例3这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实 施例3与比较例3相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图23(c)(d)表示实施例3、比较例3的色度的视角依赖性。据此, 在实施例3中,50°视角下色度变化△x为0.012左右,△y为0.012左右 (有CF)。与此相对,在比较例3中,50°视角下色度变化△x为0.023 左右,△y为0.023左右(有CF)。因此,可知实施例3、比较例3这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例3与比较例3相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(蓝)

图24是用于说明在与图20相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图。图24(a)(b)表示实施例3、比较例3的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例3中,30°视角下辉度处于98[%]附近,45°视角下 辉度处于95[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例3中,30°视角下辉 度处于97[%]附近,45°视角下辉度处于87[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例3、比较例3这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实 施例3与比较例3相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图24(c)(d)表示实施例3、比较例3的色度的视角依赖性。据此, 在实施例3中,50°视角下色度变化△x大致为0,△y大致为0(有CF)。 与此相对,在比较例3中,50°视角下色度变化△x为0.005左右,△y为 0.01左右(有CF)。因此,可知实施例3、比较例3这两方都满足了图8 的容许范围。但是,可以说实施例3与比较例3相比,由于色度的视角依 赖性小,因此视角特性优良。

根据以上所述,关于视角特性,可知R、G、B各色都是实施例3比 比较例3优良。特别地,就G(绿)而言,比较例3没有满足图8的容许 范围,与此相对,实施例3满足了图8的容许范围,这一点上优越性高。

[第4模拟]

<条件>

在第4模拟中,设功能层的构造为透明导电层、空穴注入层和空穴输 送层的3层构造。另外,设透明导电层的材料为IZO(Indium Zinc Oxide), 设空穴注入层的材料为无机材料,设空穴输送层的材料为有机材料,设反 射电极的材料为铝,设R、G、B各色的有机发光层的材料为日本 SUMATION公司制造的RP158、GP1200、BP105。

<发光效率和膜厚调整的容易性>

图25是表示在上述条件下使透明导电层的膜厚为20[nm]、使空穴注 入层的膜厚为5[nm]、并使空穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的 发光效率[cd/A]的变化的图。根据图25,第1腔的发光效率比第2腔的发 光效率高。因此,若采用第1腔,与采用第2腔的情况相比,能够提高有 机EL元件的发光效率。另外,根据图25,在第1腔中,R、G、B各色的 发光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚集中地存在于0[nm]~35[nm]的 狭窄范围(功能层的膜厚为0[nm]~60[nm]的范围)中。另一方面,在第 2腔中,R、G、B各色的发光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚分散地 存在于100[nm]~250[nm]的宽大范围中。因此,若R、G、B各色的有机 EL元件采用第1腔,与采用第2腔的情况相比,不怎么需要R、G、B各 色的空穴输送层的分开制作,制造工序中的膜厚调整更为容易。

图26是用于对比在与图25相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

在实施例4(第1腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同 为20[nm],使空穴注入层的膜厚共同为5[nm],使空穴输送层的膜厚分别 为25[nm]、16[nm]、9[nm],使用CF(滤色片)将R、G、B各色的色度 调整到适当范围内。在比较例4(第2腔)中,使R、G、B各色的透明导 电层的膜厚共同为20[nm],使空穴注入层的膜厚共同为5[nm],使空穴输 送层的膜厚分别为212[nm]、180[nm]、146[nm],使用滤色片将R、G、B 各色的色度调整到适当范围内。当对比实施例4和比较例4时,可知实施 例4与比较例4相比,发光效率以及膜厚调整的容易性这两方面都优良。

另外,如图27所示,在实施例4、在比较例4中,能够确认式1的右 边m为整数。另外,在实施例4中考虑功能层的膜厚的容许裕余量宽度为 20[nm]以上时,如图27的实施例4’所示,可知式1的右边m也可以不是 整数。

<视角特性>

(绿)

图28是用于说明在与图26相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图。图28(a)(b)表示实施例4、比较例4的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例4中,30°视角下辉度处于98[%]附近,45°视角下 辉度处于92[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例4中,30°视角下辉 度处于97[%]附近,45°视角下辉度处于80[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例4、比较例4这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实 施例4与比较例4相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图28(c)(d)表示实施例4、比较例4的色度的视角依赖性。据此, 在实施例4中,50°视角下色度变化△x为0.006左右,△y为0.004左右 (有CF)。与此相对,在比较例4中,50°视角下色度变化△x为0.04左 右,△y为0.026左右(有CF)。因此,可知实施例4、比较例4这两方都 满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例4与比较例4相比,由于色 度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(红)

图29是用于说明在与图26相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图。图29(a)(b)表示实施例4、比较例4的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例4中,30°视角下辉度处于98[%]附近,45°视角下 辉度处于90[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例4中,30°视角下辉 度处于98[%]附近,45°视角下辉度处于80[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例4、比较例4这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实 施例4与比较例4相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图29(c)(d)表示实施例4、比较例4的色度的视角依赖性。据此, 在实施例4中,50°视角下色度变化△x为0.011左右,△y为0.013左右 (有CF)。与此相对,在比较例4中,50°视角下色度变化△x为0.022 左右,△y为0.023左右(有CF)。因此,可知实施例4、比较例4这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例4与比较例4相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(蓝)

图30是用于说明在与图26相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图。图30(a)(b)表示实施例4、比较例4的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例4中,30°视角下辉度处于98[%]附近,45°视角下 辉度处于92[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例4中,30°视角下辉 度处于97[%]附近,45°视角下辉度处于85[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例4、比较例4这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说实 施例4与比较例4相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图30(c)(d)表示实施例4、比较例4的色度的视角依赖性。据此, 在实施例4中,50°视角下色度变化△x大致为0,△y大致为0(有CF)。 与此相对,在比较例4中,50°视角下色度变化△x为0.005左右,△y为 0.011左右(有CF)。因此,可知实施例4、比较例4这两方都满足了图8 的容许范围。但是,可以说实施例4与比较例4相比,由于色度的视角依 赖性小,因此视角特性优良。

根据以上所述,关于视角特性,可知R、G、B各色都是实施例4比 比较例4优良。特别地,就G(绿)而言,比较例4刚刚满足图8的容许 范围,因此不能确保功能层的膜厚裕余量,与此相对,实施例4具有余裕 地满足了图8的容许范围,因此能够确保功能层的膜厚裕余量,这一点上 优越性高。

[第5模拟]

<条件>

在第5模拟中,设透明导电层的材料为IZO(Indium Zinc Oxide), 设反射电极的材料为铝。除此以外都与第4模拟同样。

<发光效率和膜厚调整的容易性>

图31是表示在上述条件下使透明导电层的膜厚为20[nm]、使空穴注 入层的膜厚为5[nm]、并使空穴输送层的膜厚从0[nm]到600[nm]变化时的 发光效率[cd/A]的变化的图。根据图31,第1腔的发光效率比第2腔的发 光效率高。因此,若采用第1腔,与采用第2腔的情况相比,能够提高有 机EL元件的发光效率。另外,根据图31,在第1腔中,R、G、B各色的 发光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚集中地存在于0[nm]~35[nm]的 狭窄范围(功能层的膜厚为0[nm]~60[nm]的范围)中。另一方面,在第 2腔中,R、G、B各色的发光效率呈现极大值的空穴输送层的膜厚分散地 存在于100[nm]~250[nm]的宽大范围中。因此,若R、G、B各色的有机 EL元件采用第1腔,与采用第2腔的情况相比,不怎么需要R、G、B各 色的空穴输送层的分开制作,制造工序中的膜厚调整更为容易。

图32是用于对比在与图31相同条件的有机EL元件中采用了第1腔 的情况和采用了第2腔的情况的图。

在实施例5(第1腔)中,使R、G、B各色的透明导电层的膜厚共同 为20[nm],使空穴注入层的膜厚共同为5[nm],使空穴输送层的膜厚分别 为15[nm]、9[nm]、5[nm],使用CF(滤色片)将R、G、B各色的色度 调整到适当范围内。在比较例5(第2腔)中,使R、G、B各色的透明导 电层的膜厚共同为20[nm],使空穴注入层的膜厚共同为5[nm],使空穴输 送层的膜厚分别为213[nm]、166[nm]、143[nm],使用滤色片将R、G、B 各色的色度调整到适当范围内。当对比实施例5和比较例5时,可知实施 例5与比较例5相比,发光效率以及膜厚调整的容易性这两方面都优良。

另外,如图33所示,在实施例5、在比较例5中,能够确认式1的右 边m为整数。另外,在实施例5中考虑功能层的膜厚的容许裕余量宽度为 20[nm]以上时,如图33的实施例5’所示,可知式1的右边m也可以不是 整数。

<视角特性>

(绿)

图34是用于说明在与图32相同条件的有机EL元件中G(绿)的视 角特性的图。图34(a)(b)表示实施例5、比较例5的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例5中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下 辉度处于98[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例5中,30°视角下辉 度处于95[%]附近,45°视角下辉度处于78[%]附近(有CF)。因此,可 知实施例5满足了图8的容许范围、但比较例5没有满足图8的容许范围。

图34(c)(d)表示实施例5、比较例5的色度的视角依赖性。据此, 在实施例5中,50°视角下色度变化△x为0.007左右,△y为0.005左右 (有CF)。与此相对,在比较例5中,50°视角下色度变化△x为0.038 左右,△y为0.025左右(有CF)。因此,可知实施例5、比较例5这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例5与比较例5相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(红)

图35是用于说明在与图32相同条件的有机EL元件中R(红)的视 角特性的图。图35(a)(b)表示实施例5、比较例5的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例5中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下 辉度处于90[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例5中,30°视角下辉 度处于110[%]附近,45°视角下辉度处于100[%]附近(有CF)。因此, 可知实施例5、比较例5这两方都满足了图8的容许范围。

图35(c)(d)表示实施例5、比较例5的色度的视角依赖性。据此, 在实施例5中,50°视角下色度变化△x为0.012左右,△y为0.013左右 (有CF)。与此相对,在比较例5中,50°视角下色度变化△x为0.023 左右,△y为0.023左右(有CF)。因此,可知实施例5、比较例5这两方 都满足了图8的容许范围。但是,可以说实施例5与比较例5相比,由于 色度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

(蓝)

图36是用于说明在与图32相同条件的有机EL元件中B(蓝)的视 角特性的图。图36(a)(b)表示实施例5、比较例5的辉度的视角依赖 性。据此,在实施例5中,30°视角下辉度处于100[%]附近,45°视角下 辉度处于98[%]附近(有CF)。与此相对,在比较例5中,30°视角下辉 度处于104[%]附近,45°视角下辉度处于100[%]附近(有CF)。因此, 可知实施例5、比较例5这两方都满足了图8的容许范围。但是,可以说 实施例5与比较例5相比,由于辉度的视角依赖性小,因此视角特性优良。

图36(c)(d)表示实施例5、比较例5的色度的视角依赖性。据此, 在实施例5中,50°视角下色度变化△x大致为0,△y大致为0(有CF)。 与此相对,在比较例5中,50°视角下色度变化△x为0.006左右,△y为 0.014左右(有CF)。因此,可知实施例5、比较例5这两方都满足了图8 的容许范围。但是,可以说实施例5与比较例5相比,由于色度的视角依 赖性小,因此视角特性优良。

根据以上所述,关于视角特性,可知R、G、B各色都是实施例5比 比较例5优良。特别地,就G(绿)而言,比较例5没有满足图8的容许 范围,与此相对,实施例5满足了图8的容许范围,这一点上优越性高。

[模拟的总结]

图37是模拟中的R、G、B各色的功能层的膜厚的一览表,图38是 模拟中的RG间、GB间、RB间的功能层的膜厚的差的一览表。模拟的结 果,表明实施例1~5是优选的。对实施例1~5进行总结,可知以下事项。

(1)使R、G、B各色的功能层的膜厚为26[nm]~50[nm]、且使R、 G、B各色的功能层的膜厚的差为1[nm]~16[nm]即可。另外,使R、G、 B各色的从有机发光层到反射电极的光学距离为49[nm]~90[nm]、并使R、 G、B各色的光学距离的差为0[nm]~25[nm]即可。关于光学距离,对0.1 位进行四舍五入。

(2)在功能层为透明导电层和空穴输送层的2层构造的情况下,使R 的空穴输送层的膜厚为13[nm]~30[nm]、使G的空穴输送层的膜厚为 12[nm]~21[nm]、使B的空穴输送层的膜厚为10[nm]~15[nm]、并使R、 G、B的透明导电层的膜厚为15[nm]~20[nm]即可。

(3)在功能层为透明导电层、空穴注入层和空穴输送层的3层构造的 情况下,使R、G、B各色的空穴注入层的膜厚为大于0[nm]且为5[nm] 以下、使R的空穴输送层的膜厚为15[nm]~25[nm]、使G的空穴输送层 的膜厚为9[nm]~16[nm],使B的空穴输送层的膜厚为5[nm]~9[nm]、并 使R、G、B各色的透明导电层的膜厚为15[nm]~20[nm]即可。

(4)使R的功能层的膜厚为28[nm]~50[nm]、使G的功能层的膜厚 为27[nm]~41[nm]、并使B的功能层的膜厚为26[nm]~35[nm]即可。

(5)为了使光学特性进一步提高,有时优选使R、G、B各色的功能 层的膜厚在大致相等范围内不同。在该情况下,若功能层是透明导电层和 空穴输送层的2层构造,则优选使透明导电层的膜厚按R、G、B各色相 同、使空穴输送层的膜厚按R、G、B各色不同。另外,若功能层是透明 导电层、空穴注入层以及空穴输送层的3层构造,则优选使透明导电层以 及空穴注入层的膜厚按R、G、B各色相同、使空穴输送层的膜厚按R、G、 B各色不同。这是因为:假定透明导电层以及空穴注入层通过蒸镀法和/ 或溅射法而形成,空穴输送层通过喷墨法而形成之故。喷墨法,只要调整 所滴下的墨滴数就能调整R、G、B各色的膜厚,因此与蒸镀法和溅射法 相比,各色的膜厚调整更为容易。因此,通过使空穴输送层的膜厚不同, 能够容易且高精度地对功能层的膜厚进行微调,能够使光学特性进一步提 高。

[各层的具体例]

<基板>

基板1例如是TFT(Thin Film Transistor:薄膜晶体管)基板。基板 1的材料例如是钠玻璃、无荧光玻璃、磷酸类玻璃、硼酸类玻璃等玻璃板 及石英板、以及丙烯酸类树脂、苯乙烯类树脂、聚碳酸酯类树脂、环氧类 树脂、聚乙烯、聚酯、硅类树脂等塑料板或者塑料薄膜、以及氧化铝等金 属板或者金属箔等。

<堤>

堤2只要由绝缘性材料形成即可,优选具有有机溶剂耐性。另外,堤 2有时被进行蚀刻处理、烘焙处理等,因此优选由对这些处理的耐性高的 材料形成。堤2的材料既可以是树脂等有机材料,也可以是玻璃等无机材 料。作为有机材料,可使用丙烯酸类树脂、聚酰亚胺类树脂、酚醛清漆 (novolac)型酚醛树脂等,作为无机材料,可使用二氧化硅(SiO2)、氮 化硅(Si3N4)等。

<反射电极>

反射电极3与设置在基板1上的TFT电连接,作为有机EL元件的正 极发挥功能,并且具有对从有机发光层7b、7g、7r向反射电极3出射的光 进行反射的功能。反射功能可以通过反射电极3的构成材料来发挥,也可 以通过对反射电极3的表面部分实施反射涂敷来发挥。反射电极3例如由 Ag(银)、APC(银、钯、铜的合金)、ARA(银、铷、金的合金)、MoCr (钼和铬的合金)、NiCr(镍和铬的合金)等来形成。

<透明导电层>

透明导电层4作为防止在制造过程中反射电极3自然氧化的保护层而 发挥功能。透明导电层4的材料通过对由有机发光层7b、7g、7r产生的光 具有充分的透光性的导电性材料来形成即可,例如优选ITO、IZO等。这 是因为即使在室温下成膜也能得到良好的导电性。

<空穴注入层>

空穴注入层5具有将空穴注入有机发光层7b、7g、7r的功能。例如, 由氧化钨(WOx)、氧化钼(MoOx)、氧化钼钨(MoxWyOz)等过渡金 属的氧化物来形成。通过由过渡金属的氧化物来形成,能够使电压-电流密 度特性提高,另外,能够提高电流密度而提高发光强度。此外,除此以外, 也可以适用过渡金属的氮化物等金属化合物。

<空穴输送层>

空穴输送层6的材料例如是日本特开平5-163488号中所记载的三唑 衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳烷烃(poly arylalkane)衍生 物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨 基取代苯基苯乙烯酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生 物、腙衍生物、均二苯代乙烯衍生物、卟啉化合物、芳香族第三级胺化合 物及苯乙烯基胺化合物、丁二烯化合物、聚苯乙烯衍生物、腙衍生物、三 苯甲烷衍生物、四苯基联苯胺衍生物。特别优选卟啉化合物、芳香族第三 级胺化合物以及苯乙烯基胺化合物。

<有机发光层>

有机发光层7b、7g、7r的材料例如是日本特开平5-163488号公报中 所记载的所记载的类喔星(oxinoid)化合物、苝化合物、香豆素化合物、 氮杂香豆素化合物、噁唑化合物、噁二唑化合物、紫环酮(perinone)化 合物、吡咯并吡咯化合物、萘化合物、蒽化合物(アントラセン化合物)、 芴化合物、荧蒽化合物、并四苯化合物、芘化合物、晕苯化合物、喹诺酮 化合物及氮杂喹诺酮化合物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、若丹明化 合物、(chrysene)化合物、菲化合物、环戊二烯化合物、茋化合物、 二苯基苯醌化合物、苯乙烯基化合物、丁二烯化合物、双氰亚甲基吡喃化 合物、双氰亚甲基噻喃化合物、荧光素化合物、吡喃鎓化合物、噻喃鎓化 合物、硒吡喃鎓化合物、碲吡喃鎓化合物、芳香族坎利酮化合物、低聚亚 苯基化合物、噻吨化合物、蒽化合物(アンスラセン化合物)、花青苷化合 物、吖啶化合物、8-羟基喹啉化合物的金属配合物、2,2’-联吡啶化合物的 金属配合物、席夫碱与III族金属的配合物、8-羟基喹啉(喔星)金属配合 物、稀土类配合物等荧光物质。

<电子输送层>

电子输送层8的材料例如是日本特开平5-163488号公报所记载的硝化 芴酮衍生物、噻喃二氧化物(thiopyran dioxide)衍生物、联苯醌衍生物、 二萘嵌苯四羧酸(perylenetetracarboxylic)衍生物、蒽醌二甲烷 (anthraquinodimethane)衍生物、亚芴基甲烷(fluorenylidenemethane) 衍生物、蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、二萘嵌苯衍生物、喹啉络合物衍生 物。

此外,从进一步提高电子注入性这一点考虑,也可以对构成上述电子 输送层的材料掺杂Na、Ba、Ca等碱金属或碱土族金属。

<透明电极>

透明电极9作为有机EL元件的负极发挥功能。透明电极9的材料, 通过对由有机发光层7b、7g、7r产生的光具有充分的透光性的导电性材料 来形成即可,例如优选ITO、IZO等。

<薄膜封止层>

薄膜封止层10具有防止夹在基板1之间的各层暴露于水分和/或空气 的功能。薄膜封止层10的材料,例如是氮化硅(SiN)、氮氧化硅(SiON)、 树脂等。

<树脂封止层>

树脂封止层11具有使包括从基板1到薄膜封止层10的各层的背面面 板和形成有滤色片12b、12g、12r的前面面板贴合,并且防止各层暴露于 水分和/或空气的功能。树脂封止层11的材料例如是树脂粘接剂等。

<滤色片>

滤色片12b、12g、12r具有对从有机EL元件出射的光的色度进行矫 正的功能。

[显示装置]

图39是例示本发明的实施方式的显示装置的外观的图。图40是表示 本发明的实施方式的显示装置的功能框图。显示装置15具有有机EL面板 16和与其电连接的驱动控制部17。有机EL面板16具有图3所示的像素 构造。驱动控制部17包括:对各有机EL元件的反射电极3与透明电极9 之间施加电压的驱动电路18~21;和控制驱动电路18~21的工作的控制 电路22。

[有机EL面板的制造方法]

接着,说明有机EL面板的制造方法。图41、42是用于说明本发明的 实施方式的有机EL面板的制造方法的图。

首先,在基板1上通过蒸镀法和/或溅射法等形成反射电极3(图41 (a))。接着,在反射电极3上,通过蒸镀法和/或溅射法等形成透明导电 层4(图41(b))。接着,形成堤2(图41(c))。接着,在透明导电层4 上,通过例如喷墨法等形成空穴输送层6(图41(d))。接着,在空穴输 送层6上,形成有机发光层7b、7g、7r(图42(a))。接着,层叠电子输 送层8、透明电极9、薄膜封止层10(图42(b))。接着,使用树脂封止 层11贴合形成有滤色片12b、12g、12r的前面面板(图42(c))。作为功 能层的膜厚的优选例子,透明导电层4的膜厚以及空穴输送层6的膜厚被 调整到上述的范围中。就对R、G、B各色的功能层的膜厚进行微调而言, 与蒸镀法和溅射法相比,喷墨法更为容易。因此,优选使透明导电层4的 膜厚按R、G、B各色相同、按R、G、B各色对空穴输送层6的膜厚进行 微调。

此外,就得到图4的构造而言,在透明导电层4上形成空穴注入层5、 接着在空穴注入层5上形成空穴输送层6即可。空穴注入层5使用金属氧 化物来构成,使用蒸镀法或溅射法等来形成。在该情况下,也由于与上述 同样的理由,优选使透明导电层4以及空穴注入层5的膜厚按R、G、B 各色相同、按R、G、B各色对空穴输送层6的膜厚进行微调。

产业上的可利用性

本发明能够利用于有机EL显示器。

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