專利名稱：有機(jī)el元件和有機(jī)el面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)EL元件和有機(jī)EL面板。本申請基于2009年12月28日在日本申請的日本特愿2009-297240主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于此。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL元件是在基板上依次層疊第一電極、發(fā)光層和第二電極而構(gòu)成的元件，通過從第一電極和第二電極向發(fā)光層注入空穴和電子，從而實現(xiàn)所需的發(fā)光。有機(jī)EL元件通過改變用于發(fā)光層的有機(jī)發(fā)光材料，而能夠?qū)Πl(fā)光顏色進(jìn)行調(diào)節(jié)，但是有機(jī)發(fā)光材料因材料不同而導(dǎo)致發(fā)光效率有較大的偏差，因此，難以得到兼顧所需的顔色特性和亮度特性的發(fā)光材料。因此，在非專利文獻(xiàn)I中，提出了具備所謂的微小共振器結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件， 所述的微小共振器結(jié)構(gòu)是通過將發(fā)光層配置于反射層與半透射反射層之間，并將與反射層和半透射反射層之間的光學(xué)的距離對應(yīng)的共振波長的光放大，從而取出所需顏色的光的結(jié)構(gòu)。但是，就具備微小共振器結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件而言，存在從正面方向(基板法線方向)觀看有機(jī)EL元件的情況下和從廣角方向(相對于基板法線沿斜向傾斜的方向)觀察有機(jī)EL元件的情況下，產(chǎn)生顏色的變化，在較廣的視角范圍中難以得到足夠的顏色重現(xiàn)性這樣的問題。即，就具備微小共振器結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件而言，已知從廣角方向看到的光的波長向短波長側(cè)位移，在從廣角方向觀看的情況下可看到顯示為偏藍(lán)。這類波長位移在藍(lán)色中特別明顯，如何抑制藍(lán)色的波長位移成為重要的課題。因此，在專利文獻(xiàn)I中，通過在有機(jī)EL元件的光射出側(cè)設(shè)置濾色器，從而選擇性地僅使特定波長區(qū)域的光透射，抑制了由這類波長位移而導(dǎo)致的顔色的變化?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-129510號公報非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I 有機(jī)EL材料·從設(shè)備研究的基礎(chǔ)到最前沿” 1993年12月16 · 17應(yīng)用物理學(xué)會有機(jī)分子·生物電子學(xué)分科會、JSAP Catalog Number AP93 2376 P. 135-14
發(fā)明內(nèi)容
但是，對于專利文獻(xiàn)I的方法，因追加地設(shè)置濾色器的設(shè)置，而導(dǎo)致存在有機(jī)EL元件以及有機(jī)EL面板的制造エ藝變復(fù)雜，面板整體的小型化也變難這樣的問題。另外，還存在從有機(jī)EL元件射出的光的大部分被濾色器吸收，因此從斜向觀看時的亮度大幅地下降這樣的問題。即，在具備微小共振器結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件中，射出的光的光譜具有尖鋭的峰，因此，若該峰從濾色器的透射波長區(qū)域偏離，則透過濾色器的光的亮度急劇地降低。即使對于從正面方向射出的光，由于透過濾色器也會導(dǎo)致大幅的亮度降低。
本發(fā)明是鑒于上述以往的情況而完成的，其目的在于提供無需使用濾色器，就能夠在較寬的視角范圍中獲得足夠的顏色重現(xiàn)性的有機(jī)EL元件和有機(jī)EL面板。本發(fā)明提供有機(jī)EL元件，其是將反射層、第一電極、發(fā)光層、作為陽極或陰極的第二電極、以及半透射反射層以依照上述的順序進(jìn)行配置的狀態(tài)具有的有機(jī)EL元件，其中，所述半透射反射層包含光學(xué)調(diào)整層，所述光學(xué)調(diào)整層與在所述第二電極的與所述發(fā)光層側(cè)相反側(cè)的面相接設(shè)置且含有絕緣材料，所述光學(xué)調(diào)整層在450nm的波長下的折射率為
I.915以上，并且，所述折射率與膜厚之積的光學(xué)膜厚為70. 174nm以上140. 347nm以下。S卩，本發(fā)明的有機(jī)EL元件是具備微小共振器結(jié)構(gòu)，設(shè)置有具有規(guī)定光學(xué)特性的光學(xué)調(diào)整層的有機(jī)EL元件，通過對光學(xué)調(diào)整層的折射率和光學(xué)膜厚進(jìn)行調(diào)節(jié)，可抑制廣角方向的顏色的變化。光學(xué)調(diào)整層的折射率和膜厚與廣角方向的顏色的變化(在本說明書中有時將其稱作視角特性)之間的關(guān)系在后述的實施例中詳細(xì)地進(jìn)行說明，根據(jù)本發(fā)明人所施行的、利用了時域有限差分法(FDTD法)的模擬可知使光學(xué)調(diào)整層的折射率變得越大，則廣角方向所觀測的顏色的變化變得越小，通過將光學(xué)膜厚設(shè)計在規(guī)定范圍，能夠充分地發(fā)揮上述效果。由光學(xué)調(diào)整層產(chǎn)生的抑制顏色變化的效果并不是僅由光學(xué)調(diào)整層的光學(xué)膜厚決定，光學(xué)調(diào)整層如果不具有規(guī)定的折射率以上的折射率，則無法充分地發(fā)揮這樣的效果。即，如果沒有適當(dāng)?shù)貙鈱W(xué)調(diào)整層的折射率與光學(xué)膜厚進(jìn)行設(shè)計，則無法抑制廣角方向的顏色的變化，即使被抑制，其效果也受到限定。在本發(fā)明中，“顏色的變化受到抑制”是指利用在后述的實施例中說明的方法算出的Max Au’V’的值成為O. 081以下的情況。如果Max Au’V’的值處于所述范圍，貝U即使在有機(jī)EL顯示器等所要求的最嚴(yán)格的評價標(biāo)準(zhǔn)中，也可獲得實用上足夠的視角特性。上述光學(xué)調(diào)整層的折射率優(yōu)選為2.078以上。利用這種構(gòu)成，能夠使Max Au’ v’達(dá)到O. 07以下。另外，若將光學(xué)調(diào)整層的折射率設(shè)為2. 078以上，將光學(xué)調(diào)整層的光學(xué)膜厚設(shè)為123. 49nm以下,則能夠使Max Δ u’ V’達(dá)到O. 061以下。利用這種構(gòu)成，能夠提供顏色的變化少的有機(jī)EL元件。光學(xué)調(diào)整層例如可由一氧化硅(SiO)、氧化鎢(WO3)、硫化鋅(ZnS)、N，N’ -雙(萘-I-基)-N，N’ -雙(苯基)-聯(lián)苯胺(NPD)、二氧化鈦(TiO2)中的任一種化合物形成。上述材料的折射率為I. 915以上，由此，抑制顏色的變化的效果高。優(yōu)選按照在藍(lán)色的波長區(qū)域中具有共振波長的方式設(shè)定上述反射層與上述半透射反射層之間的光學(xué)距離。如前所述，在具備微小共振器結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件中，藍(lán)色的波長位移特別明顯。因此，如果將本發(fā)明應(yīng)用于射出藍(lán)色光的有機(jī)EL元件，則可很好地發(fā)揮本發(fā)明的效果。上述發(fā)光層優(yōu)選由藍(lán)色發(fā)光材料形成。本發(fā)明的有機(jī)EL面板是將多個上述本發(fā)明的有機(jī)EL元件排列在基板上而得有機(jī)EL面板。利用這種構(gòu)成，能夠提供在較寬的視角范圍中可獲得充分的顏色重現(xiàn)性的有機(jī)EL面板。優(yōu)選在上述基板上設(shè)置多個從上述半透射反射層射出彼此不同顏色的光的有機(jī)EL元件，且上述多個有機(jī)EL元件的上述光學(xué)調(diào)整層的折射率和光學(xué)膜厚相互相等。利用這種構(gòu)成，對于各有機(jī)EL元件而言，可按照共通的工藝形成光學(xué)調(diào)整層，因此，能夠簡化制造工藝。根據(jù)本發(fā)明，能夠提供不使用濾色器而在較寬的視角范圍中顏色的變化少的有機(jī)EL元件。因此，與使用濾色器的專利文獻(xiàn)I的結(jié)構(gòu)相比，能夠?qū)崿F(xiàn)更少的電耗且明亮的顯示。另外，在使用濾色器的情況下，需要使濾色器與有機(jī)EL元件的位置一致且進(jìn)行濾色器的貼附。但是，就本發(fā)明而言，光學(xué)調(diào)整層能夠伴隨著有機(jī)EL元件的形成工序而形成，因此，工藝簡便，制造也容易。因而，根據(jù)本發(fā)明，能夠提供在較寬的視角范圍中顏色重現(xiàn)性優(yōu)異的、小型且廉價的有機(jī)EL元件和有機(jī)EL面板。


圖I是表示有機(jī)EL元件的概要構(gòu)成的剖面圖。
圖2是表示構(gòu)成光學(xué)調(diào)整層的材料的折射率的測定結(jié)果的圖。圖3是表示構(gòu)成光學(xué)調(diào)整層的材料的消光系數(shù)的測定結(jié)果的圖。圖4是表用于模擬紅色有機(jī)發(fā)光材料、綠色有機(jī)發(fā)光材料、藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料的熒光光譜的圖。圖5是表示用于光學(xué)調(diào)整層的材料與視角特性的關(guān)系的圖。
具體實施例方式圖I是本發(fā)明的一種實施方式所述的有機(jī)EL元件I和有機(jī)EL面板100的概要剖面圖。有機(jī)EL元件I是具備所謂的微小共振器結(jié)構(gòu)的有機(jī)EL元件，所述的微小共振器結(jié)構(gòu)是在反射層11與光學(xué)調(diào)整層19之間配置發(fā)光層15,在由發(fā)光層15發(fā)光的光中，與反射層11和光學(xué)調(diào)整層19之間的光學(xué)的距離所對應(yīng)的共振波長的光被放大，并從光學(xué)調(diào)整層19射出的結(jié)構(gòu)。光學(xué)調(diào)整層19作為使由發(fā)光層15發(fā)光的光的一部分透射、使剩余的一部分朝著反射層11反射的半透射反射層而發(fā)揮功能。半透射反射層只要包含與由陰極或陽極構(gòu)成的第二電極18連接的由絕緣材料構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層19即可，可以含有保護(hù)光學(xué)調(diào)整層19的表面的保護(hù)層等。即，光學(xué)調(diào)整層19是配置于在第二電極18上的配置的一層或多層中最靠近第二電極側(cè)的位置的層，根據(jù)需要可在光學(xué)調(diào)整層19上形成保護(hù)層等一層或多層。有機(jī)EL面板100是在基板10上配置一個或多個有機(jī)EL元件I的面板。有機(jī)EL面板100可作為有機(jī)EL照明等照明機(jī)器、有機(jī)EL顯示器等的顯示器面板使用。對于基板10，在形成電極12、18且形成有機(jī)物的層(例如發(fā)光層15)時，只要不反生化學(xué)性變化即可，例如可使用玻璃、塑料、高分子膜、硅基板、或者將它們層疊而得的產(chǎn)品構(gòu)成。另外，可以將在由玻璃等構(gòu)成的基材上形成含有TFT、布線等的電路層而得的產(chǎn)品作為基板10。有機(jī)EL元件I在一對電極12、18之間具有由低分子和/或高分子的有機(jī)發(fā)光材料構(gòu)成的至少一層發(fā)光層。作為發(fā)光層周邊的構(gòu)成要素，除了第一電極12、第二電極18、發(fā)光層15以外的層，可舉出設(shè)置在第二電極18與發(fā)光層15之間的層、設(shè)置在第一電極12與發(fā)光層15之間的層。作為設(shè)置在第二電極18與發(fā)光層15之間的層，可舉出電子注入層17、電子輸送層16、空穴阻擋層等。電子注入層17和電子輸送層16是具有改善從第二電極18向發(fā)光層15注入電子的效率的功能的層。電子注入層17或電子輸送層16在具有阻攔空穴的輸送的功能的情況下，有時將上述層17、16稱作空穴阻擋層。具有阻攔空穴的輸送的功能是指例如能夠制作僅流過空穴電流的元件并以其電流值的減少來確認(rèn)阻攔效果。作為設(shè)置在第一電極12與發(fā)光層15之間的層，可舉出空穴注入層13、空穴輸送層14、電子阻擋層等?？昭ㄗ⑷雽?3和空穴輸送層14是具有改善來自第一電極11的空穴注入效率的功能的層。在空穴注入層13或空穴輸送層14具有阻攔電子的輸送的功能的情況下，有時將上述層13、14稱作電子阻擋層。具有阻攔電子的輸送的功能是指例如能夠制作僅流過電子電流的元件并以其電流值的減少來確認(rèn)阻攔效果。在此，空穴輸送層14是具有輸送空穴的功能的層，電子輸送層16是具有輸送電子 的功能的層。應(yīng)予說明，有時將電子輸送層16與空穴輸送層14統(tǒng)稱為電荷輸送層。發(fā)光層15、空穴輸送層14、電子輸送層16各自獨立可使用2層以上。另外，在與電極12、18鄰接設(shè)置的電荷輸送層14、16中，特別是具有改善來自電極12、18的電荷注入效率的功能且具有降低元件的驅(qū)動電壓的效果的層有時通常被稱為電荷注入層(空穴注入層13、電子注入層17)。為了提高電極12、18與發(fā)光層的密合性，改善來自電極12、18的電荷注入，可以與電極12、18鄰接設(shè)置電荷注入層13、17或者膜厚2nm以下的絕緣層，另外，為了提高界面的密合性、防止混合等，而可以將薄的緩沖層插入電荷輸送層14、16或發(fā)光層15的界面。對于層疊的層的順序、數(shù)量以及各層的厚度，可考慮發(fā)光效率、元件壽命而適當(dāng)?shù)卦O(shè)定。作為第一電極12，例如可使用導(dǎo)電率高的金屬氧化物、金屬硫化物、金屬的薄膜作為透明電極或半透明電極，其中，優(yōu)選利用透射率高的物質(zhì)，可根據(jù)所鄰接的有機(jī)層(空穴注入層等)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇使用。具體而言，可使用利用由氧化銦、氧化鋅、氧化錫、和作為它們的復(fù)合體的銦/錫/氧化物(ΙΤ0)、銦/鋅/氧化物等構(gòu)成的導(dǎo)電性玻璃制作而得的膜(NESA等)、金、鉬、銀、銅等，優(yōu)選為ΙΤ0、銦/鋅/氧化物、氧化錫。作為制作方法，可舉出真空蒸鍍法、濺射法、離子鍍法、鍍敷法等。另外，作為第一電極12，可使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有機(jī)透明導(dǎo)電膜。第一電極12的膜厚可考慮到光的透射性和導(dǎo)電率而適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行選擇，例如為IOnm 10 μ m,優(yōu)選為20nm I μ m,進(jìn)一步優(yōu)選為50nm 500nm。反射層11可使用鋁(Al)、銀(Ag)等的高反射率導(dǎo)電膜，或者使折射率不同的2以上的電介質(zhì)膜多個交替層疊而得的高反射率電介質(zhì)多層膜。在由鋁(Al)、銀(Ag)等的高反射率導(dǎo)電膜形成第一電極12的情況下，可以省略反射層11，在這種情況下，第一電極12作為反射層發(fā)揮功能?？昭ㄗ⑷雽?3可設(shè)置在第一電極12與空穴輸送層14之間,或者設(shè)置在第一電極12與發(fā)光層15之間。作為形成空穴注入層13的材料，可舉出苯胺系，星爆型胺系，酞菁系，氧化釩、氧化鑰、氧化釕、氧化鋁等氧化物，無定形碳、聚苯胺、聚噻吩衍生物等。作為構(gòu)成空穴輸送層14的材料，可例示出聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在側(cè)鏈或主鏈上具有芳香族胺的聚硅氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、芪衍生物、三苯基二胺衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚對苯乙炔或其衍生物、或者聚(2，5-噻吩乙炔)(poly (2，5-thienylene vinylene)或其衍生物等。其中，作為用于空穴輸送層14的空穴輸送材料，優(yōu)選為聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在側(cè)鏈或主鏈上具有芳香族胺化合物的聚硅氧烷衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚芳基胺或其衍生物、聚對苯乙炔或其衍生物、或者聚(2，5-噻吩乙炔)或其衍生物等高分子空穴輸送材料，進(jìn)一步優(yōu)選為聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚硅烷或其衍生物、在側(cè)鏈或主鏈上具有芳香族胺化合物的聚硅氧烷衍生物。在為低分子的空穴輸送材料的情況下，優(yōu)選分散在高分子粘結(jié)劑中加以使用。發(fā)光層15主要具有發(fā)出熒光或磷光的有機(jī)物(低分子 化合物和高分子化合物)。發(fā)光層15可以含有摻雜材料。作為可用于本發(fā)明的發(fā)光層形成材料，例如可舉出以下材料。(發(fā)光層形成材料I :色素系材料)作為色素系材料，例如可舉出環(huán)戊胺(cyclopendamine)衍生物、四苯基丁二烯衍生物化合物、三苯胺衍生物、噁二唑衍生物、吡唑并喹啉衍生物、二苯乙烯基苯衍生物、二苯乙烯基亞芳基衍生物、吡咯衍生物、噻吩環(huán)化合物、吡啶環(huán)化合物、紫環(huán)酮衍生物、茈衍生物、寡聚噻吩衍生物、trifumanyl amine (日文卜V 7· 二；^ > )衍生物、B,惡二唑二聚物、吡唑啉二聚物等。(發(fā)光層形成材料2:金屬絡(luò)合物系材料)作為金屬絡(luò)合物系材料，例如可舉出銥絡(luò)合物、鉬絡(luò)合物等具有來自三重激發(fā)態(tài)的發(fā)光的金屬絡(luò)合物、羥基喹啉鋁絡(luò)合物、苯并羥基喹啉鈹絡(luò)合物、苯并噁唑鋅絡(luò)合物、苯并噻唑鋅絡(luò)合物、偶氮甲基鋅絡(luò)合物、葉啉鋅絡(luò)合物、銪絡(luò)合物等中心金屬具有Al、Zn、Be等或Tb、Eu、Dy等稀土類金屬并且配體具有噁二唑、噻二唑、苯基吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉結(jié)構(gòu)等的金屬絡(luò)合物等。(發(fā)光層形成材料3:高分子系材料)作為高分子系材料，可舉出聚對苯乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、聚對苯撐衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚芴衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、將上述色素體或金屬絡(luò)合物系發(fā)光材料高分子化而得到的物質(zhì)等。在上述發(fā)光層形成材料中，作為發(fā)藍(lán)色光的材料，可舉出二苯乙烯基芳烯衍生物、噁二唑衍生物、及它們的聚合物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚對苯撐衍生物、聚芴衍生物等。其中，優(yōu)選為高分子材料的聚乙烯基咔唑衍生物、聚對苯撐衍生物、聚芴衍生物等。另外，在上述發(fā)光層形成材料中，作為發(fā)綠色光的材料，可舉出喹吖啶酮衍生物、香豆素衍生物、及它們的聚合物、聚對苯乙炔衍生物、聚芴衍生物等。其中，優(yōu)選為高分子材料的聚對苯乙炔衍生物、聚芴衍生物等。另外，在上述發(fā)光層形成材料中，作為發(fā)紅色光的材料，可舉出香豆素衍生物、噻吩環(huán)化合物、及它們的聚合物、聚對苯乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。其中，優(yōu)選高分子材料的聚對苯乙炔衍生物、聚噻吩衍生物、聚芴衍生物等。(發(fā)光層形成材料4:摻雜材料)以提高發(fā)光效率、改變發(fā)光波長等目的，可以向發(fā)光層中添加摻雜劑。作為這類摻雜劑，例如可舉出茈衍生物、香豆素衍生物、紅熒烯衍生物、喹吖啶酮衍生物、方酸衍生物、卟啉衍生物、苯乙烯基系色素、并四苯衍生物、吡唑啉酮衍生物、十環(huán)烯、吩噁嗪酮等。作為形成電子輸送層16的材料，可使用公知的材料，可例示出噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷或其衍生物、芴酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、聯(lián)苯醌衍生物、或8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚芴或其衍生物
坐寸ο其中，優(yōu)選為噁二唑衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、8-羥基喹啉或其衍生物的金屬絡(luò)合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚芴或其衍生物，進(jìn)一步優(yōu)選為2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑、苯醌、蒽醌、三(8-羥基喹啉)鋁、聚喹啉。如前所述，電子注入層17可設(shè)置于電子輸送層16與第二電極18之間、或者發(fā)光層15與第二電極18之間。作為電子注入層17，根據(jù)發(fā)光層15的種類，可設(shè)置由Ca層的單層結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電子注入層17，或者可設(shè)置由Ca層與由除了 Ca以外的元素周期表IA族和 IIA族的金屬且功函數(shù)為I. 5 3. OeV的金屬及其金屬氧化物、鹵化物和碳酸化物中的任一種或兩種以上形成的層的層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成的電子注入層。作為功函數(shù)為I. 5 3. OeV的、元素周期表IA族的金屬、其氧化物、鹵化物和碳酸化物的例子，可舉出鋰、氟化鋰、氧化鈉、氧化鋰、碳酸鋰等。另外，作為功函數(shù)為I. 5 3. OeV的除了 Ca以外的元素周期表IIA族的金屬、其氧化物、齒化物和碳酸化物的例子，可舉鍶、氧化鎂、氟化鎂、氟化鍶、氟化鋇、氧化鍶、碳酸鎂等。作為第二電極18，作為透明電極或半透明電極，可舉出金屬、石墨或石墨層間化合物、ZnO(氧化鋅)等無機(jī)半導(dǎo)體，ITO(銦/錫/氧化物)、ΙΖ0(銦/鋅/氧化物)等導(dǎo)電性透明電極，氧化鍶、氧化鋇等金屬氧化物等。作為金屬，例如可舉出鋰、鈉、鉀、銣、銫等堿金屬；鈹、鎂、 丐、銀、鋇等堿土類金屬；金、銀、鉬、銅、猛、鈦、鈷、鎳、鶴等過渡金屬；錫、招、鈧、釩、鋅、釔、銦、鈰、釤、銪、鋱、鐿；以及它們中2種以上的合金等。作為合金的例子，可舉出鎂-銀合金、鎂-銦合金、鎂-鋁合金、銦-銀合金、鋰-鋁合金、鋰-鎂合金、鋰-銦合金、鈣-鋁合金等。另外，可以使陰極形成2層以上的層疊結(jié)構(gòu)。作為這種例子，可舉出上述金屬、金屬氧化物、氟化物、它們的合金與鋁、銀、鉻等金屬的層疊結(jié)構(gòu)等。光學(xué)調(diào)整層19是以覆蓋第二電極18的在基板10上露出的面(與發(fā)光層側(cè)15相反側(cè)的面)的方式形成的。第二電極18的在基板10上露出的面是在第二電極18中射出來自發(fā)光層15的光的光射出面，光學(xué)調(diào)整層19與第二電極18的光射出面連接。作為形成光學(xué)調(diào)整層19的材料，可優(yōu)選使用折射率高且消光系數(shù)小的絕緣材料。作為無機(jī)材料，例如可舉出金屬氧化金屬復(fù)合氧化物、金屬硫化物、金屬復(fù)合硫化物等，作為金屬氧化物，可例示出氧化鈦(TiO2)、氧化鶴(WO3)、氧化招(Al2O3)、一氧化娃(SiO)等，作為金屬硫化物，可例示出硫化鋅(ZnS)等。另外，可以單獨使用選自上述材料組中的至少一種材料，也可以多種材料復(fù)合化而使用。作為形成光學(xué)調(diào)整層19的材料，即使在使用有機(jī)材料的情況下，也優(yōu)選使用折射率高且消光系數(shù)小的絕緣材料。例如，可舉出N，N’_雙(萘-I-基)-N，N’_雙(苯基)-聯(lián)苯胺(NPD)等?？梢允褂糜袡C(jī)鈦化合物等。另外，還優(yōu)選使用將形成光學(xué)調(diào)整層19的有機(jī)材料作為母材并向其中分散折射率高的金屬氧化物微粒而得的材料等。在混入到光學(xué)調(diào)整層19中的高折射率材料為微粒狀的情況下，優(yōu)選在層內(nèi)均勻地分散?；烊氲接袡C(jī)層內(nèi)的微粒狀的高折射率材料可以以不擾亂有機(jī)層的界面的方式而僅分散在層內(nèi)，也可以以從界面向?qū)油庖绯龆茉诮缑娈a(chǎn)生凹凸的方式進(jìn)行分散。通過在有機(jī)層的界面產(chǎn)生凹凸，從而能夠進(jìn)一步調(diào)整折射率，因此，從能夠提高綜合的折射率的控制性的觀點出發(fā)而優(yōu)選。作為形成由上述材料組構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層19的方法，可舉出真空蒸鍍法、電子束法、離子鍍法、濺射法、鍍敷法等，在為能夠進(jìn)行濕法成膜的材料的情況下，可使用旋涂法、棒涂法、印刷法等。應(yīng)予說明，就圖I的有機(jī)EL元件I而言，是將第一電極12設(shè)為陽極，將第二電極18設(shè)為陰極，但是也可以將其相反地配置。即，可以從基板側(cè)開始依次配置陰極、電子注入層、電子輸送層、發(fā)光層、空穴輸送層、空穴注入層、陽極。另外，就圖I的有機(jī)EL元件I而言，采用的是從基板10側(cè)開始配置反射層11、發(fā)光層15、光學(xué)調(diào)整層19且從與基板10相反側(cè)取出光的頂部發(fā)射結(jié)構(gòu)，也可以采用從基板10側(cè)配置光學(xué)調(diào)整層、發(fā)光層、反射層且從基板10側(cè)取出光的底部發(fā)射結(jié)構(gòu)。實施例 以下，對本發(fā)明的實施例進(jìn)行說明。以下所示的實施例是用于對本發(fā)明進(jìn)行說明的優(yōu)選的例示，絲毫不限定本發(fā)明。圖2和圖3是表示利用橢圓偏振儀(Woolman公司制M-2000)對在本實施例中使用的構(gòu)成光學(xué)調(diào)整層的材料在450nm的波長下的折射率和消光系數(shù)進(jìn)行測定而得的結(jié)果的圖。圖4是表示構(gòu)成有機(jī)EL元件的發(fā)光層的紅色有機(jī)發(fā)光材料、綠色有機(jī)發(fā)光材料和藍(lán)色有機(jī)發(fā)光材料的熒光光譜的測定結(jié)果的圖。圖5是表示有機(jī)EL元件的視角特性的評價結(jié)果的圖。在視角特性的評價中使用的是作為電磁波解析的方法的時域有限差分法(FDTD法Finite Difference Time Domain Method)。模擬軟件使用 FLUXiM 公司的 SETFOS,在該軟件中輸入各材料的光學(xué)常數(shù)、發(fā)光光譜數(shù)據(jù)，從而進(jìn)行FDTD計算。在本實施例中，作為光學(xué)調(diào)整層的形成材料，使用一氧化硅(SiO)，氧化鎢(WO3),硫化鋅(ZnS)，N，N’ -雙(萘-I-基)-N，N’ -雙(苯基)-聯(lián)苯胺(NPD)，氟化鎂(MgF)、二氧化鈦(TiO2),將使它們的實際膜厚在IOnm IOOnm之間以每IOnm進(jìn)行改變而得的膜作為構(gòu)成例BI B60，Gl G60，Rl R60，并進(jìn)行視角特性的評價。構(gòu)成例BI B60是將藍(lán)色發(fā)光材料應(yīng)用于發(fā)光層，以在藍(lán)色的波長區(qū)域具有共振波長的方式對反射層與半透射反射層之間的光學(xué)距離進(jìn)行設(shè)定的情況。構(gòu)成例Gl G60是將綠色發(fā)光材料應(yīng)用于發(fā)光層，以在綠色的波長區(qū)域具有共振波長的方式對反射層與半透射反射層之間的光學(xué)距離進(jìn)行設(shè)定的情況。構(gòu)成例Rl R60是將紅色發(fā)光材料應(yīng)用于發(fā)光層，以在紅色的波長區(qū)域具有共振波長的方式對反射層與半透射反射層之間的光學(xué)距離進(jìn)行設(shè)定的情況。構(gòu)成例BI B60、Gl G60和Rl R60除了以不同的發(fā)光材料和實際膜厚形成發(fā)光層的方面、以不同的材料和實際膜厚形成光學(xué)調(diào)整層的方面以外，全部為相同的構(gòu)成。對于構(gòu)成例BI B60，除了光學(xué)調(diào)整層以外的構(gòu)成全部相同。即，在玻璃基板上，層疊IOOnm的Ag金屬電極、15nm的ITO電極作為第一電極，層疊15nm的聚(3,4)乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(稱為PED0T)作為空穴注入層，層疊20nm的空穴輸送材料(SUMATI0N( ^ J 4 'y 3 y)公司制、商品名HT1100)作為空穴輸送層，層疊45nm的藍(lán)色發(fā)光材料(SUMATI0N(寸J ^ 3 >)公司制、商品名Lumation BP361)作為藍(lán)色發(fā)光層，層疊5nm的Ba金屬電極、20nm的Ag電極作為第二電極。而且，在第二電極的表面以10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、IOOnm 中的任一種膜厚層疊由 SiO、W03、ZnS> NPD>MgF、TiO2中的任一種材料構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層，制成構(gòu)成例BI B60的有機(jī)EL元件。應(yīng)予說明，第一電極兼具反射層。對于構(gòu)成例Gl G60，除了光學(xué)調(diào)整層以外的構(gòu)成全部相同。即，在玻璃基板上，層疊IOOnm的Ag金屬電極、15nm的ITO電極作為第一電極，層疊15nm的聚(3,4)乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(稱為PED0T)作為空穴注入層，層疊20nm的空穴輸送材料(SUMATI0N( ^ J 4 'y 3 y)公司制、商品名HT1100)作為空穴輸送層，層疊65nm的綠色發(fā)光材料(SUMATI0N(寸J ^ 3 >)公司制、商品名Lumation G1304)作為綠色發(fā)光層，層疊5nm的Ba金屬電極、20nm的Ag電極作為第二電極。而且，在第二電極的表面以10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、IOOnm 中的任一種膜厚層疊由 SiO、W03、ZnS> NPD>MgF、TiO2中的任一種材料構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層，制成構(gòu)成例Gl G60的有機(jī)EL元件。應(yīng)予 說明，第一電極兼具反射層。對于構(gòu)成例Rl R60，除了光學(xué)調(diào)整層以外的構(gòu)成全部相同。即，在玻璃基板上，層疊IOOnm的Ag金屬電極、15nm的ITO電極作為第一電極，層疊15nm的聚(3,4)乙烯二氧噻吩/聚苯乙烯磺酸(稱作PED0T)作為空穴注入層，層疊20nm的空穴輸送材料(SUMATI0N(SUMATI0N(寸J 4 '> 3 > ))公司制、商品名HT1100)作為空穴輸送層，層疊78nm的紅色發(fā)光材料(SUMATI0N( ^ J 4 'y 3 y )公司制、商品名LumationRP158)作為紅色發(fā)光層，層疊5nm的Ba金屬電極、20nm的Ag電極作為第二電極。而且,在第二電極的表面以 10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、IOOnm 中的任一種膜厚層疊由 SiO、WO3> ZnS、NPD, MgF、TiO2中的任一種材料構(gòu)成的光學(xué)調(diào)整層，制成構(gòu)成例Rl R60的有機(jī)EL元件。應(yīng)予說明，第一電極兼具反射層。對于上述構(gòu)成例的有機(jī)EL元件，沿正面方向(基板法線方向)取出的亮度的大小、以及從O度開始至85度按照5度間隔，利用FDTD法計算出各視角的發(fā)光光譜，由該發(fā)光光譜算出xy色度圖(CIE1931)中的色度坐標(biāo)(x、y)。就色度的視角依存性而言,利用(式I)由各視角的色度坐標(biāo)(X、y)變換成Uv色度圖(CIE1976)中的色度坐標(biāo)(U’、V’)，然后利用(式2)算出如5度與10度、10度與15度、15度與20度……這樣以每偏離5度的每二個視角的Uv色度圖中的色度坐標(biāo)(u’ P V’ i)與(u’ 2、v’ 2)的距離即色度差A(yù)u’ V’，在色度差Διι’ V’中將達(dá)到最大的色度差即Max Au’ V’評價為顏色的視角依存性。(式I)U，= 4x/ (-2x+12y+3)V，= 6y/ (_2x+12y+3)(式2)Au，v，= Ku，「u，2)2+(v，「V，2)2}1/2圖5是表不對構(gòu)成例BI B60考察用于光學(xué)調(diào)整層的材料與Max Au’ V’的關(guān)系而得的結(jié)果的圖。在圖5中，橫軸為光學(xué)調(diào)整層的實際膜厚，縱軸為MaxAu’ V’的值。表I 6匯總了各構(gòu)成例BI B60、G1 G60、R1 R60的光學(xué)調(diào)整層的折射率、光學(xué)膜厚、從正面方向射出的光的亮度比率、正面方向(視角0° )上的顯示色(色度圖上的坐標(biāo)CIEx、CIEy)、MaxAu’ v’。應(yīng)予說明，“折射率”為450nm的波長下的折射率，“亮度比率”是將未設(shè)置光學(xué)調(diào)整層的構(gòu)成例BO，GO, RO的有機(jī)EL元件正面方向的亮度設(shè)為I時的亮度比率。[表 I]
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL兀件,其是將反射層、第一電極、發(fā)光層、第二電極和半透射反射層以依照上述順序進(jìn)行配置的狀態(tài)具有的有機(jī)EL元件，其中， 所述半透射反射層包含光學(xué)調(diào)整層，所述光學(xué)調(diào)整層與在所述第二電極的與所述發(fā)光層側(cè)相反側(cè)的面相接設(shè)置且含有絕緣材料，所述光學(xué)調(diào)整層在450nm的波長下的折射率為.1.915以上，且作為所述折射率與膜厚之積的光學(xué)膜厚為70. 174nm以上140. 347nm以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)EL元件，其中， 所述光學(xué)調(diào)整層的所述折射率為2. 078以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的有機(jī)EL元件，其中， 所述光學(xué)調(diào)整層的光學(xué)膜厚為123. 49nm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)EL元件，其中， 所述光學(xué)調(diào)整層是由一氧化硅即SiO、氧化鎢即WO3、硫化鋅即ZnS、N，N’ -雙(萘-I-基)-N，N’ -雙(苯基)_聯(lián)苯胺、二氧化鈦即TiO2中的任一種化合物形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)EL元件，其中， 所述反射層與所述半透射反射層之間的光學(xué)距離是按照在藍(lán)色的波長區(qū)域具有共振波長的方式進(jìn)行設(shè)定的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的有機(jī)EL元件，其中， 所述發(fā)光層由藍(lán)色發(fā)光材料形成。
7.一種有機(jī)EL面板，其中， 多個權(quán)利要求I所述的有機(jī)EL元件排列在基板上。
8.一種有機(jī)EL面板，其中， 多個權(quán)利要求6所述的有機(jī)EL元件排列在基板上。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)EL面板，其中， 多個從所述半透射反射層射出相互不同顏色的光的有機(jī)EL元件設(shè)置在所述基板上，所述多個有機(jī)EL元件的所述光學(xué)調(diào)整層的折射率和光學(xué)膜厚相互相等。
全文摘要
一種有機(jī)EL元件，其以依照如下順序進(jìn)行配置的狀態(tài)具有反射層、第一電極、發(fā)光層、第二電極和半透射反射層。所述半透射反射層包含光學(xué)調(diào)整層，所述光學(xué)調(diào)整層與在第二電極的與發(fā)光層側(cè)相反側(cè)的面相接設(shè)置并含有絕緣材料，所述光學(xué)調(diào)整層在450nm的波長下的折射率為1.915以上，并且作為該折射率與膜厚之積的光學(xué)膜厚為70.174nm以上140.347nm以下。
文檔編號H01L27/32GK102687593SQ20108005953
公開日2012年9月19日 申請日期2010年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日
發(fā)明者田中慎也 申請人:住友化學(xué)株式會社