專利名稱：發(fā)光元件和顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及發(fā)光元件和顯示裝置。
背景技術(shù)：
EL元件作為顯示器裝置及照明裝置等顯示裝置中的發(fā)光元件已為人所知，其中采用了在施加電壓時(shí)因電致發(fā)光(EL)現(xiàn)象產(chǎn)生自發(fā)光的物質(zhì)。EL元件是薄膜狀發(fā)光元件，其中在上部電極和下部電極間形成有機(jī)材料或無機(jī)材料的發(fā)光層，由上部和下部電極對(duì)發(fā)光層施加電壓使其發(fā)光。近年來開發(fā)出了共振器結(jié)構(gòu)(所謂微共振腔結(jié)構(gòu))的發(fā)光元件，其通過使上部電極和下部電極中的一方為全反射鏡，使另一方為透過一部分波長的半透鏡，從而使發(fā)光層發(fā)出的光產(chǎn)生共振(例如，參照專利文獻(xiàn)1、2)。專利文獻(xiàn)1中公開了一種發(fā)光元件，其使內(nèi)部發(fā)光光譜的峰值波長與共振部產(chǎn)生的多重干涉光譜的峰值波長相互錯(cuò)開，減小白色對(duì)視野角的依賴。使紅色(R)的多重干涉光譜的峰值波長向長波長一側(cè)(+lOnm)偏移，使綠色(G)的多重干涉光譜的峰值波長向長波長一側(cè)(+4nm)偏移，使藍(lán)色(B)的多重干涉光譜的峰值波長向短波長一側(cè)(-IOnm)偏移，由此減小白色對(duì)視野角度的依賴。專利文獻(xiàn)2中也公開了一種發(fā)光元件，其使內(nèi)部發(fā)光光譜的峰值波長與共振部產(chǎn)生的多重干涉光譜的峰值波長相互錯(cuò)開，減小白色對(duì)視野角的依賴。但是，與專利文獻(xiàn)1不同，其使紅色(R)和藍(lán)色(B)的多重干涉光譜的峰值波長與內(nèi)部發(fā)光光譜的峰值波長一致。專利文獻(xiàn)1和2中公開的技術(shù)或許對(duì)于例如大型顯示器等要求大視野角特性的顯示裝置有效，但是在便攜式終端、個(gè)人計(jì)算機(jī)、導(dǎo)航系統(tǒng)等專屬于個(gè)人使用的小型顯示器的情形下，有時(shí)正面方向的亮度不均會(huì)超出容許范圍。S卩，在采用共振器結(jié)構(gòu)的情形下，因其過濾特性和發(fā)光輸出的強(qiáng)指向性，正面方向亮度增大。不需要大視野角特性的顯示裝置，例如個(gè)人使用的顯示裝置利用了該指向性，與需要大視野角的電視等情形相比，要求正面方向的亮度不均更小。但是，共振器結(jié)構(gòu)的薄膜發(fā)光元件，其過濾特性對(duì)鏡間距離(共振器光路長)敏感，如果在加工過程中由于加工誤差使共振器光路長不均勻，則有時(shí)正面方向的色坐標(biāo)(色純度)和亮度變化會(huì)超出容許范圍?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本專利公開2002-367770號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本專利公開2007-316611號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
以上為本發(fā)明所要解決的課題的一個(gè)例子。本發(fā)明的目的之一在于提供一種共振結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件及顯示裝置，即使膜厚相對(duì)設(shè)計(jì)值發(fā)生偏離，共振器光路長度發(fā)生變化，也能夠抑制亮度變動(dòng)。
本發(fā)明的發(fā)光元件的特征是，具有共振器結(jié)構(gòu)，該共振器結(jié)構(gòu)包括第一反射部件、 第二反射部件、和配置在所述第一反射部件與第二反射部件之間的發(fā)光層；在所述第一反射部件和所述第二反射部件之間發(fā)生共振的光的一部分經(jīng)所述第一反射部件或所述第二反射部件透過，所述共振器結(jié)構(gòu)的共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長，位于所述發(fā)光層的內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長與光視效函數(shù)達(dá)到最大值的波長之間。本發(fā)明的顯示裝置的特征是，具有多個(gè)共振器結(jié)構(gòu)，該共振器結(jié)構(gòu)包括第一反射部件、第二反射部件、和配置在所述第一反射部件與第二反射部件之間的發(fā)光層；在所述第一反射部件和所述第二反射部件之間共振的光的一部分經(jīng)所述第一反射部件或所述第二反射部件透過，從所述共振器結(jié)構(gòu)射出的共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長，位于所述發(fā)光層的內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長與光視效函數(shù)達(dá)到最大值的波長之間。


圖1是本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件的縱截面圖。圖2是本發(fā)明第一實(shí)施方式的發(fā)光元件的俯視圖。圖3是表示以藍(lán)色(B)為對(duì)象時(shí)的光譜的圖。圖4是表示以藍(lán)色(B)為對(duì)象時(shí)的發(fā)光強(qiáng)度的變化率&與亮度變化率的關(guān)系的圖。圖5是表示以藍(lán)色(B)為對(duì)象時(shí)的膜厚變化與正面亮度值的關(guān)系的圖。圖6是表示以藍(lán)色(B)為對(duì)象時(shí)的光譜的圖。圖7是表示以紅色(R)為對(duì)象時(shí)的光譜的圖。圖8是表示以紅色(R)為對(duì)象時(shí)的光譜的圖。圖9是表示以紅色(R)為對(duì)象時(shí)的膜厚變化與正面亮度值的關(guān)系的圖。圖10是本發(fā)明第四實(shí)施方式的發(fā)光元件的縱截面圖。圖11是本發(fā)明第五實(shí)施方式的發(fā)光元件的縱截面圖。符號(hào)說明1 基板2 陽極3有機(jī)層31空穴注入層32空穴輸送層33發(fā)光層34電子輸送層4 陰極5隔壁部
具體實(shí)施例方式下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的發(fā)光元件和顯示裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。在以下的說明中，以具有分別發(fā)出紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)光的發(fā)光元件的顯示裝置為例進(jìn)行說明。但是，以下說明的實(shí)施方式不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍的限定。
(第一實(shí)施方式)圖1和圖2所示的例子中，在公共的基板1配置發(fā)出紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B) 光的3個(gè)發(fā)光元件(R、G、B)，形成RGB單元。圖1是發(fā)光元件(R、G、B)的縱截面圖，圖2是俯視圖。實(shí)際的顯示裝置中，在基板1上排列多個(gè)發(fā)光元件(R、G、B)形成顯示區(qū)域，利用未圖示的配置于顯示區(qū)域外的驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行被動(dòng)驅(qū)動(dòng)，或者對(duì)每個(gè)元件配置驅(qū)動(dòng)電路進(jìn)行主動(dòng)驅(qū)動(dòng)。本實(shí)施方式中的發(fā)光元件0 、6、8)，如圖1所示，在基板上層疊作為第一反射部件的陽極2、有機(jī)層3和作為第二反射部件的陰極4，光從形成有薄膜的表面一側(cè)射出，即所謂頂部發(fā)光(top emission)結(jié)構(gòu)。這些RGB發(fā)光元件由被稱為提(bank)的隔壁部5隔開。 也可以在陰極4上層疊密封膜等有機(jī)層或無機(jī)層。盡管圖中沒有顯示，也可以進(jìn)一步層疊用于防止外部光反射的薄膜或基板。陽極2為兩層結(jié)構(gòu)，包括反射電極21和透明電極22。陽極2與空穴注入層31相接的材料使用逸出功高的材料。具體地，反射電極21的材料可以使用例如Al、Cr、Mo、Ni、 Pt、Au、Ag等金屬，或含有這些金屬的合金或金屬間化合物等。反射電極21的厚度例如為 lOOnm。反射電極21對(duì)于400 700nm波長光的反射率的平均值在80%以上，優(yōu)選高反射率。另外,透明電極22的材料例如可以使用ITOdndium Tin Oxide) ^ IZO(Indium Zinc Oxide)等金屬氧化物等。透明電極22的厚度例如為75nm。雖然在圖1和圖2中省略了圖示，陽極2連接有引出電極(配線電極)。陽極2也可以為具有反射電極21的單層電極。有機(jī)層3中，一部分的層可以由無機(jī)材料構(gòu)成。也可以進(jìn)一步分割而具有更多層， 或者也可以使單一的層具有多個(gè)層的功能而使層疊數(shù)減少。圖1所示的有機(jī)層3為多層結(jié)構(gòu)，其從陽極2 —側(cè)開始依次層疊有空穴注入層31、空穴輸送層32、發(fā)光層33和電子輸送層34。有機(jī)層3至少具有發(fā)光層33即可，但是為了有效促進(jìn)電致發(fā)光現(xiàn)象產(chǎn)生，最好配置空穴注入層31、空穴輸送層32和電子輸送層34等。在構(gòu)成共振器結(jié)構(gòu)時(shí)，RGB各發(fā)光元件分別具有最佳的共振器光路長度。在圖1的結(jié)構(gòu)中，反射電極21與陰極4的反射面的間隔距離為共振器光路長度。作為一個(gè)例子，對(duì)于紅色00，為得到最佳共振器光路長度，使層疊膜厚為300nm ；對(duì)于綠色(G)，為得到最佳共振器光路長度，使層疊膜厚為235nm ；對(duì)于藍(lán)色(B)，為得到最佳共振器光路長度，使層疊膜厚為200nm。例如通過調(diào)整有機(jī)層3的膜厚來調(diào)整上述共振器光路長度。但是，如上所述，在加工過程中難以完全防止膜厚偏離設(shè)計(jì)值。尤其是在利用涂布法形成有機(jī)層3時(shí)難以控制膜厚。在例如通過噴墨法成膜時(shí)，元件間膜厚的偏差會(huì)達(dá)到5%以上。圖1所示的結(jié)構(gòu)中，作為一例，通過改變空穴注入層31的厚度調(diào)整共振器光路長度。具體講，紅色(R)的空穴注入層31的厚度(設(shè)計(jì)值)為125nm;綠色(G)的空穴注入層31的厚度(設(shè)計(jì)值)為65nm ；藍(lán)色⑶的空穴注入層31的厚度(設(shè)計(jì)值)為20nm。在 RGB的共振器結(jié)構(gòu)中，輸送層32、發(fā)光層33、電子輸送層34的厚度相同。例如，空穴輸送層 32的厚度(設(shè)計(jì)值)為30nm ；發(fā)光層33的厚度(設(shè)計(jì)值)為30nm ；電子輸送層34的厚度 (設(shè)計(jì)值)為40nm?？昭ㄗ⑷雽?1和空穴輸送層32可以由空穴傳輸特性高的材料形成，例如可以使用酞菁銅(CuPc)等酞菁化合物，m-MTDATA等星型(starburst)胺，聯(lián)苯胺型胺的聚合物， 4，4，-雙[N- (1-萘基)-N-苯胺基]-聯(lián)苯(4，4，-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino]-biphenyl :NPB)、N_ 苯基對(duì)苯二胺(N-phenyl-p-phenylenediamine :PPD)等芳叔胺，4-( 二對(duì)甲苯基氨基)-4，_[4-( 二對(duì)甲苯基氨基)苯乙烯基]芪G-(di-P-t0lylamin0)-4，44-(di-P-tolylamino) styryl] stylbenzene)等芪(stilbene)化合物，三唑衍生物、苯乙烯胺化合物、巴克球、C6tl等富勒烯等的有機(jī)材料。還可以使用在聚碳酸酯等高分子材料中分散了低分子材料的高分子分散系材料。但是并不限于上述材料。發(fā)光層33可使用產(chǎn)生紅色(R)、綠色(G)、藍(lán)色(B)電致發(fā)光現(xiàn)象的材料。發(fā)光層33的材料例如可使用(8-羥基喹啉)鋁絡(luò)合物(Alq3) ((8-hydroxyquinolinate) aluminum) complex (Alq3))等熒光型有機(jī)金屬化合物；4，4 ‘ -二(2，2_ 二苯乙烯基)-聯(lián)苯(4，4，-bis(2,2' -diphenylvinyl)-biphenyl =DPVBi)等芳香族二亞甲基化合物；(1， 4-二 (2-甲基苯乙烯基)苯(l,4-bis(2-methylstyryl)benzene)等苯乙烯基苯化合物；
3-(4-聯(lián)苯)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1，2，4-三唑(3- (4-biphenyl) -4-phenyl-5-t_butyl phenyl-l，2，4-triazole :TAZ)等三唑(triazole)衍生物；蒽醌(anthraquinone)衍生物、 芴(fluonorene)衍生物等熒光型有機(jī)材料；聚對(duì)苯乙撐(polyparaphenylene vinylene PPV)系、聚芴(polyfluorene)系、聚乙烯咔唑(polyvinylcartazole =PVK)系等高分子材料；鉬絡(luò)合物或銥絡(luò)合物等磷光型有機(jī)材料。但是并不限于上述材料。也可以不使用有機(jī)材料，而使用可產(chǎn)生電致發(fā)光現(xiàn)象的無機(jī)材料。電子輸送層34可以由電子輸送性能高的材料形成，例如可以使用PyPySPyPy等娃雜環(huán)戊二烯(silacyclopentadiene (silole))衍生物、硝代芴酮(nitro-substituted fluorenone)衍生物、蒽醌二甲烷(anthraquinodimethane)衍生物等有機(jī)材料；三 (8-羥基喹啉)鋁(tris (8-hydroxyquinolinate) aluminum :Alq3)等 8-羥基喹啉 (8-quinolinole)衍生物的金屬絡(luò)合物；金屬酞菁(metal phthalocyanine)、3_(4_ 聯(lián)苯)-5- (4-叔丁基苯基)-4-苯基-1，2，4-三唑(3- (4-biphenyl) ~5~ (4-t-butylphenyl)-
4-phenyl-l，2，4-triazole:TAZ)等三唑衍生物、2- (4-聯(lián)苯基)_5_ (4-叔丁基)_1，3，4-噁二唑 Q44-biphenylyl)-544-t-butyl)-l，3，4-oxadiazole :PBD)等噁二唑衍生物、巴克球、C6tl、碳納米管(carbon nanotube)等富勒烯。但并不限于上述材料。陰極4的材料可以使用與電子輸送層34接觸的區(qū)域的逸出功低，陰極整體反射及透過損失小的材料。具體地，陰極4可使用Al、Mg、Ag、Au、Ca、Li等金屬或其化合物，或者是含有上述金屬的合金等，使其構(gòu)成為單層或?qū)⑵鋵盈B。另外，可在與電子輸送層34接觸的區(qū)域形成薄的氟化鋰或氧化鋰等，控制電子注入特性。陰極4的厚度例如為lOnm。如上所述，本實(shí)施方式中，采用在成膜面的一側(cè)，即陰極一側(cè)放出光的頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)。因此，陰極 4為半透過性的電極，對(duì)于400 700nm波長的光的透過率的平均值例如為20%以上。可利用例如電極的膜厚等來調(diào)整透過率。雖然圖1和圖2中省略了圖示，但陰極4連接有引出電極(配線電極)。當(dāng)進(jìn)一步在陰極4上層疊密封膜時(shí)，例如可以由對(duì)水蒸氣及氧氣透過率小的透明無機(jī)材料形成。密封膜的材料例如可使用氮化硅(SiNx)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化鋁(AlOx)、 氮化鋁(AlNx)等。稱為提的隔壁部5的材料例如可使用含氟成分的感光性樹脂。通過使其含氟， 對(duì)液態(tài)材料可起到撥液性的作用，因此在使用涂布法成膜時(shí)，能夠抑制液流(所謂的 overlap)。而且，優(yōu)選由具有遮光性的材料形成隔壁部5。
在此，與綠色(G)發(fā)光元件相比，藍(lán)色⑶及紅色(R)發(fā)光元件的正面方向亮度， 更容易因峰值波長偏移造成的光視效率的變化，產(chǎn)生超過容許范圍的亮度變動(dòng)。其中，與紅色(R)相比，由共振器光路長度變動(dòng)引起的藍(lán)色(B)的亮度變動(dòng)更大。因此，在本實(shí)施方式中，以藍(lán)色(B)發(fā)光元件為對(duì)象，即使在加工過程中膜厚偏離設(shè)計(jì)值，共振器光路長度發(fā)生變化，也能抑制正面方向亮度的變化。為此，在本發(fā)明的結(jié)構(gòu)中，使內(nèi)部發(fā)光光譜、光視效函數(shù)光譜和共振輸器出光譜滿足后述條件。所謂內(nèi)部發(fā)光光譜，是指發(fā)光材料的光致發(fā)光 (PL)光譜。所謂共振器輸出光譜，是指透過共振器結(jié)構(gòu)的光的光譜。光視效函數(shù)光譜的最大值處的波長，在明視覺標(biāo)準(zhǔn)下為555nm。即，如圖3所示，使共振器輸出光譜S2的峰值波長(XS2)位于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl 的峰值波長(XSl)和，光視效函數(shù)光譜的峰值波長(即，555nm)之間。因光視效函數(shù)光譜的峰值波長為公知常識(shí)故省略圖示。為了說明方便，將發(fā)光強(qiáng)度為最大處的波長稱為峰值波長。如上所述，在圖1所示的結(jié)構(gòu)中，由于已經(jīng)確定使藍(lán)色(B)具有最佳共振器光路長度的有機(jī)層3的層疊膜厚(設(shè)計(jì)值)，因此，也已確定共振器輸出光譜S2的峰值波長(目標(biāo)值)。例如，共振器光路長度(設(shè)計(jì)值)為200nm時(shí)，峰值波長(目標(biāo)值)為470nm。另外， 光視效函數(shù)光譜的峰值波長為555nm。因此，在本實(shí)施方式中，從上述列出的發(fā)光材料中選擇表現(xiàn)出內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的發(fā)光材料，使內(nèi)部發(fā)光光譜Sl滿足上述位置關(guān)系，并用該發(fā)光材料形成發(fā)光層33。即，從上述列舉的發(fā)光材料中選擇呈現(xiàn)所希望的光譜的材料來形成發(fā)光層。優(yōu)選內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長在450nm 480nm的范圍內(nèi)的發(fā)光材料，且使共振器輸出光譜S2的峰值波長相對(duì)于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長位于長波長一側(cè)。進(jìn)而，關(guān)于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的長波長一側(cè)的傾斜形狀，最好與光視效函數(shù)光譜的短波長一側(cè)的斜率的倒數(shù)大約成比例。尤其是藍(lán)色(B)的情形下，內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的長波長一側(cè)的傾斜部急劇變化，可使共振器輸出光譜S2的峰值波長位于該急劇變化的區(qū)域。作為更優(yōu)選的例子，如圖4和圖5所示，共振器輸出光譜S2的峰值波長(XS2)處的內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的發(fā)光強(qiáng)度變化率以下，優(yōu)選為-0. 05[1/nm]以下。 圖4是對(duì)峰值波長λ S2為470nm(設(shè)計(jì)值)時(shí)的上述發(fā)光強(qiáng)度變化率&與在膜厚變動(dòng)時(shí)亮度變化率RL(%)的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果。圖5是例如發(fā)光層33的膜厚在設(shè)計(jì)值附近波動(dòng)時(shí)，計(jì)算正面亮度變化的結(jié)果。圖5所示的例子中，表示了圖4的繪圖點(diǎn)中變化率& 為-0. 017 [1/nm],-0. 034 [1/nm]、-0. 054 [1/nm]時(shí)的計(jì)算結(jié)果。上述發(fā)光強(qiáng)度的變化率&是將在共振器輸出光譜S2的峰值波長(AS》處的內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的斜度除以波長US2)處的發(fā)光強(qiáng)度得到的，根據(jù)lUl/nm] = [dE(AS2)/ cU]/E(XS2)的公式求得。另外，亮度變化率RL(%)為，令滿足NTSC色純度的最佳膜厚為d0時(shí)，在膜厚偏差d0士2nm范圍內(nèi)的亮度變化率。具體為，是根據(jù)亮度變化率RL] =[d0 士 2nm范圍內(nèi)的亮度最大 最小的差]/[d0時(shí)的亮度]XlOO求得的值。如圖4和圖5所示，藍(lán)色(B)的發(fā)光元件中的發(fā)光強(qiáng)度變化率艮優(yōu)選在開始產(chǎn)生亮度變動(dòng)抑制效果的-0.03[l/nm]以下，更加優(yōu)選在可較強(qiáng)抑制亮度變動(dòng)的-0. 05[1/nm]以下。在本實(shí)施方式中，雖然優(yōu)選共振器輸出光譜S2的峰值波長λ S2處的內(nèi)部發(fā)光光譜Si的發(fā)光強(qiáng)度的變化率&滿足上述條件，但除了使變化率&滿足上述條件外，或者作為變化率&滿足上述條件的替代條件，還可以設(shè)定滿足圖6所示的條件。即，設(shè)定共振器輸出光譜S2的峰值波長λ S2位于，在內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的長波長一側(cè)的傾斜部上與內(nèi)部發(fā)光光譜S 1的發(fā)光強(qiáng)度的最大值的90% 50%的范圍(圖6中實(shí)線所示范圍)相應(yīng)的波長之間(λ 90 λ 50)。為了滿足上述各種條件，并不限于通過選擇發(fā)光材料來進(jìn)行調(diào)整，比如，也可以在色純度的容許范圍內(nèi)調(diào)節(jié)共振器輸出光譜S2的峰值波長(目標(biāo)值)來滿足上述關(guān)系?？赏ㄟ^調(diào)節(jié)有機(jī)層3的膜厚(設(shè)計(jì)值)來調(diào)節(jié)共振器輸出光譜S2的峰值波長(目標(biāo)值)。還可以通過選擇發(fā)光材料以及調(diào)節(jié)有機(jī)層3的厚度(設(shè)計(jì)值)這兩方面來滿足上述條件。在共振器結(jié)構(gòu)中，能夠進(jìn)行色純度有較大余地的設(shè)計(jì)。另一方面，藍(lán)色(B)及紅色(R)的發(fā)光元件的亮度會(huì)因共振器輸出光譜S2的峰值波長偏移產(chǎn)生超出容許范圍的亮度變動(dòng)。例如，與鏡間距離對(duì)應(yīng)的膜厚(相當(dāng)于光路長度)如果變化5nm左右(整個(gè)元件膜厚的5%左右)，峰值波長也變化5nm左右。對(duì)于藍(lán)色發(fā)光元件，在峰值波長的設(shè)計(jì)值為 470nm時(shí)，膜厚若增加5nm，則偏移后的峰值波長(例如為475nm)的光視效率變化達(dá)20%以上，因此造成大的亮度變化以及畫質(zhì)下降(亮度不均)。S卩，由于導(dǎo)致正面方向畫質(zhì)下降(亮度不均)的原因在于共振器輸出光譜S2的峰值波長偏移和光視效函數(shù)光譜的關(guān)系，因此，在本實(shí)施方式中，使共振器輸出光譜S2的峰值波長位于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長和光視效函數(shù)的峰值波長(即，明視覺標(biāo)準(zhǔn)下 555nm)之間。由此，在因加工誤差引起共振器輸出光譜S2的峰值波長(λ S2)向高光視效率一側(cè)偏移時(shí)，發(fā)光輸出減少，相反，峰值波長(XS2)向低光視效率一側(cè)偏移時(shí)，發(fā)光輸出增加，從而可抑制正面方向的亮度變動(dòng)。計(jì)算發(fā)現(xiàn)，藍(lán)色(B)的情形下共振器輸出光譜S2 的峰值波長(XS2)在士 2nm的范圍內(nèi)偏移時(shí)，正面方向的亮度變動(dòng)在大致士 5%以內(nèi)。圖1所示的發(fā)光元件由反射電極和半透過電極構(gòu)成第一和第二反射部件，但并不限于此，也可以形成與電極獨(dú)立的反射膜。此時(shí)，在該反射膜的元件一側(cè)的陽極和陰極可以是透明電極。(第二實(shí)施方式)本實(shí)施方式為第一實(shí)施方式的變形例，是以紅色(R)發(fā)光元件代替藍(lán)色(B)發(fā)光元件作為對(duì)象的實(shí)施方式。S卩，紅色(R)發(fā)光元件的情形下，如圖7所示，使共振器輸出光譜S2的峰值波長位于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長(XSl)和光視效函數(shù)光譜的峰值波長(即，555nm)之間。如上所述，在圖1所示結(jié)構(gòu)的情形下，已確定有機(jī)層3的層疊膜厚(設(shè)計(jì)值)，以使對(duì)于紅色(R)為最佳的共振器光路長，由此也確定了共振器輸出光譜S2的峰值波長(目標(biāo)值)。例如，共振器光路長度(設(shè)計(jì)值)為300nm時(shí)的峰值波長(目標(biāo)值)為620nm。另夕卜，光視效函數(shù)光譜的峰值波長在明視覺標(biāo)準(zhǔn)下為^5nm。因此，在本實(shí)施方式中，從上述列出的發(fā)光材料中選出呈現(xiàn)上述位置關(guān)系的內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的發(fā)光材料，由該發(fā)光材料形成發(fā)光層33。優(yōu)選內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長在600nm 640nm的范圍內(nèi)的發(fā)光材料， 且共振器輸出光譜S2的峰值波長相對(duì)于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長位于短波長一側(cè)。進(jìn)而，可使內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的短波長一側(cè)的傾斜形狀為，與光視效函數(shù)光譜的長波長一側(cè)的傾斜的倒數(shù)大約成比例。尤其是紅色(R)的情形下，共振器輸出光譜S2的峰值波長可以位于，內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的短波長一側(cè)的上升的傾斜部的發(fā)光強(qiáng)度急劇變化的區(qū)域。作為更有選的例子，根據(jù)與圖4和圖5的計(jì)算結(jié)果相同的理由，共振器輸出光譜S2的峰值波長US2)處的內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的發(fā)光強(qiáng)度的變化率&為+0.03 [Ι/nm]以上，優(yōu)選為+0. 05[l/nm]以上。進(jìn)一步，在本實(shí)施方式中，雖然優(yōu)選共振器輸出光譜S2的峰值波長λ S2處的內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的發(fā)光強(qiáng)度的變化率&滿足上述條件，但除了使變化率&滿足上述條件，或者作為使變化率&滿足上述條件的代替條件，還可以設(shè)定滿足圖8所示的條件。S卩，設(shè)定共振器輸出光譜S2的峰值波長λ S2位于，在內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的短波長一側(cè)的傾斜部上與內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的發(fā)光強(qiáng)度的最大值的95% 50%的范圍(圖8的實(shí)線所示范圍)相應(yīng)的波長間(λ % λδΟ)。此外，與藍(lán)色⑶的情形相同，為了滿足上述條件，并不限于對(duì)發(fā)光材料的選擇， 比如，也可以是在色純度的容許范圍內(nèi)調(diào)節(jié)共振器輸出光譜S2的峰值波長(目標(biāo)值)來滿足上述關(guān)系。可通過調(diào)節(jié)有機(jī)層3的膜厚(設(shè)計(jì)值)來調(diào)節(jié)共振器輸出光譜S2的峰值波長(目標(biāo)值)。還可以通過選擇發(fā)光材料以及調(diào)節(jié)有機(jī)層3的厚度(設(shè)計(jì)值)這兩方面來滿足上述條件。如上所述，在以紅色(R)的發(fā)光元件為對(duì)象時(shí)，也使共振器輸出光譜S2的峰值波長位于內(nèi)部發(fā)光光譜Sl的峰值波長和光視效函數(shù)光譜的峰值波長(即，明視覺標(biāo)準(zhǔn)下為 555nm)之間，由此，在因制作誤差引起共振器輸出光譜S2的峰值波長(λ S》向高光視效率一側(cè)偏移時(shí)，發(fā)光輸出減少，相反峰值波長(XS2)向低光視效率一側(cè)偏移時(shí)發(fā)光輸出增力口，從而可抑制正面方向的亮度變動(dòng)。如圖9所示，計(jì)算發(fā)現(xiàn)，紅色(R)的情形下共振器輸出光譜S2的峰值波長在士 2nm的范圍內(nèi)偏移時(shí)，正面方向的亮度變動(dòng)為士 5%以內(nèi)。(第三實(shí)施方式)在第一實(shí)施方式中以藍(lán)色(B)發(fā)光元件為對(duì)象，在第二實(shí)施方式中以紅色(R)發(fā)光元件為對(duì)象。但是，由多個(gè)RGB發(fā)光元件形成的顯示裝置可以具有第一和第二實(shí)施方式中所說明的藍(lán)色(B)和紅色(R)這兩種發(fā)光元件，能夠抑制藍(lán)色(B)和紅色(R)兩者的亮
度變動(dòng)。(第四實(shí)施方式)在第一 第三實(shí)施方式中，對(duì)通過改變空穴注入層31的厚度調(diào)整RGB共振器光路長度的例子進(jìn)行了說明。但是并不限于此，也可以如圖10所示，通過改變發(fā)光層33的厚度調(diào)整RGB共振器光路長度。(第五實(shí)施方式)在第一 第四實(shí)施方式中，以頂部發(fā)光結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件為例進(jìn)行了說明。但是并不限于這種結(jié)構(gòu)，也可以是如圖11所示的底部發(fā)光結(jié)構(gòu)。圖11所示的例子中，通過使圖1 的反射電極21為半透過電極，使陰極4為反射電極，而成為底部發(fā)光結(jié)構(gòu)。但是本發(fā)明并不限定于圖11所示的結(jié)構(gòu)。(第六實(shí)施方式)下面，說明制造圖1所示的RGB發(fā)光元件的工序的例子。首先，用蒸鍍或?yàn)R射法等依次形成反射電極21、透明電極22的薄膜。可通過照相平版印刷術(shù)形成上述電極21、22的圖案。然后，在基板1上涂布含氟的感光性樹脂，干燥并成膜后，通過例如照相平版印刷術(shù)形成具有如圖1所示的圖案的隔壁部5。在為被動(dòng)型的情形下，將電極21、22形成為條紋狀后，形成隔壁部5。另一方面，在為主動(dòng)型的情形下，將電
9極21、22形成為與每個(gè)驅(qū)動(dòng)電路連接的島狀，然后形成隔壁部5。接著，用例如噴墨噴嘴等將空穴注入層32的液體材料涂布在由隔壁部5分隔的區(qū)域內(nèi)，干燥并成膜。對(duì)于空穴輸入層32、發(fā)光層33也同樣地利用涂布法對(duì)各元件分別涂布， 并成膜。可通過調(diào)節(jié)例如液體材料的涂布量來調(diào)節(jié)膜厚。接著，用蒸鍍法依次形成電子輸送層34和陰極4?？墒褂媒饘傺谀さ妊谀ぃ蛘呃酶舯诓?的提壩形狀，對(duì)陰極4形成圖案。例如在為被動(dòng)型的情形下，可將陰極4的圖案形成為條紋狀。另一方面，在為主動(dòng)型的情形下，可不形成圖案，而使其成為屏蔽電極。通過上述工序，可制造圖1和圖2所示的 RGB發(fā)光元件。如上所述，根據(jù)第一 第六實(shí)施方式，在具有共振器結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件中，通過使共振器輸出光譜的峰值波長位于內(nèi)部發(fā)光光譜的峰值波長和光視效函數(shù)光譜的峰值波長之間，可抑制因共振器光路長度不均所引起的亮度變動(dòng)。換言之，即使膜厚偏離設(shè)計(jì)值，由于亮度變動(dòng)小，并且在某種程度上能夠容忍膜厚不均，因而可提高生產(chǎn)率并降低成本。上述實(shí)施方式中所述的技術(shù)除了可應(yīng)用于有機(jī)薄膜發(fā)光元件，還可應(yīng)用于具有層疊元件結(jié)構(gòu)的無機(jī)薄膜發(fā)光元件(電場發(fā)光、發(fā)光二級(jí)管)。另外，可應(yīng)用于在表面以矩陣狀配置發(fā)光元件的發(fā)光型顯示裝置。也可以是從第一和第二反射部件兩方透射發(fā)光的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，本發(fā)明不限定于RGB三色，也可以包含一種色或兩種色，或是其他顏色。以上，結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，但在不脫離本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可對(duì)方式和細(xì)節(jié)可進(jìn)行各種替換、變形和變更，這對(duì)于具有本領(lǐng)域一般知識(shí)的本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是不言自明的。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限定于上述實(shí)施方式和附圖的記載，而應(yīng)根據(jù)權(quán)利要求書的記載及其等同的實(shí)施方式來確定。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光元件，其特征在于具有共振器結(jié)構(gòu)，該共振器結(jié)構(gòu)包括第一反射部件、第二反射部件、和配置在所述第一反射部件與第二反射部件之間的發(fā)光層；在所述第一反射部件和所述第二反射部件之間發(fā)生共振的光的一部分經(jīng)所述第一反射部件或所述第二反射部件透過，所述共振器結(jié)構(gòu)的共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長，位于所述發(fā)光層的內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長與光視效函數(shù)達(dá)到最大值的波長之間。
2.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于所述內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長在450nm 480nm的范圍內(nèi)，所述共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長，相對(duì)于所述內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長位于長波長一側(cè)。
3.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光元件，其特征在于所述共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長處的所述內(nèi)部發(fā)光光譜的發(fā)光強(qiáng)度的變化率 Re在-0. 03以下。
4.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光強(qiáng)度的變化率&在-0. 05以下。
5.如權(quán)利要求2 4中任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，其特征在于所述共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長在士2nm的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，正面方向的亮度變動(dòng)在士5%以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光元件，其特征在于所述內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長在600nm 640nm的范圍內(nèi)，所述共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長相對(duì)于所述內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長位于短波長一側(cè)。
7.如權(quán)利要求6所述的發(fā)光元件，其特征在于所述共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長處的所述內(nèi)部發(fā)光光譜的發(fā)光強(qiáng)度的變化率 &在+0. 03以上。
8.如權(quán)利要求7所述的發(fā)光元件，其特征在于所述發(fā)光強(qiáng)度的變化率&在+0. 05以上。
9.如權(quán)利要求6 8中任一項(xiàng)所述的發(fā)光元件，其特征在于所述共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長在士2nm的范圍內(nèi)變動(dòng)時(shí)，正面方向的亮度變動(dòng)在士5%以內(nèi)。
10.一種顯示裝置，其特征在于具有多個(gè)共振器結(jié)構(gòu)，該共振器結(jié)構(gòu)包括第一反射部件、第二反射部件、和配置在所述第一反射部件與第二反射部件之間的發(fā)光層；在所述第一反射部件和所述第二反射部件之間共振的光的一部分經(jīng)所述第一反射部件或所述第二反射部件透過，從所述共振器結(jié)構(gòu)射出的共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長，位于所述發(fā)光層的內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長與光視效函數(shù)達(dá)到最大值的波長之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及共振器結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件和顯示裝置，即使在例如膜厚照比設(shè)計(jì)值發(fā)生偏差時(shí)，也能夠抑制亮度變動(dòng)。具有共振器結(jié)構(gòu)，其具有第一反射部件、第二反射部件、和配置在所述第一反射部件與第二反射部件之間的發(fā)光層，使在所述第一反射部件與第二反射部件之間發(fā)生共振的光的一部分從所述第一反射部件或所述第二反射部件透過，所述共振器結(jié)構(gòu)的共振器輸出光譜達(dá)到最大值的波長位于所述發(fā)光層的內(nèi)部發(fā)光光譜達(dá)到最大值的波長和光視效函數(shù)達(dá)到最大值的波長之間。
文檔編號(hào)H05B33/24GK102461334SQ20098015984
公開日2012年5月16日 申請(qǐng)日期2009年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月11日
發(fā)明者內(nèi)田敏治, 吉岡俊博 申請(qǐng)人:先鋒股份有限公司