專利名稱：電致發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及進(jìn)行多色發(fā)光的電致發(fā)光裝置(EL裝置)。
背景技術(shù)：
電致發(fā)光裝置具有多個光輸出部，所述光輸出部具有發(fā)光層和使該發(fā)光層的光共振的共振器結(jié)構(gòu)。共振器結(jié)構(gòu)包括夾持發(fā)光層的電極間等。一直公知的有由該共振器結(jié)構(gòu)共振后的光的共振波長，隨著從電致發(fā)光裝置出射的光的出射角而變化，由此從電致發(fā)光裝置出射的光的強(qiáng)度隨光的出射角而變化。
在進(jìn)行多色發(fā)光的電致發(fā)光裝置中，從形成各色像素的各色光輸出部出射的光的強(qiáng)度比隨著光出射角而變動，由此成為隨著出射角(視認(rèn)(visually identify)方向)而發(fā)光色變化的色移(color shift)的原因。
但是，在現(xiàn)有的電致發(fā)光裝置中，針對上述那樣的色移的對策并不充分，色移防止依然是一個問題。
另外，人眼的敏感度(視覺靈敏度(visual sensitivity))隨波長而不同，因此需要也考慮該視覺靈敏度來謀求防止色移。
因而，本發(fā)明應(yīng)該解決的問題是提供一種能夠抑制由視認(rèn)方向變化產(chǎn)生的發(fā)光色的色移的電致發(fā)光裝置。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，具有第一和第二光輸出部，該第一和第二光輸出部具有發(fā)光層和使該發(fā)光層的光共振的共振器結(jié)構(gòu)并且發(fā)出相互不同波長的光。所述發(fā)光層所發(fā)出光的發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值的發(fā)光峰值波長中的視覺靈敏度光譜曲線的斜率值在第二光輸出部中比第一光輸出部大，所述發(fā)光光譜的寬度在第二光輸出部中設(shè)定得比在第一光輸出部中寬。
另外，本發(fā)明第二項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，關(guān)于所述第一和第二光輸出部，將表示透射光譜最大值的共振峰值波長設(shè)定為與所述發(fā)光峰值波長大致相等的值，所述透射光譜是在與所述發(fā)光層的主面正交的方向上透過所述共振器結(jié)構(gòu)的光的透射光譜。
并且，本發(fā)明第三項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第二項所述的電致發(fā)光裝置中，關(guān)于所述第一和第二光輸出部，使所述各色的所述發(fā)光峰值波長分別位于成為透射光譜最大值的95％以上的波長范圍內(nèi)，所述透射光譜是在與所述發(fā)光層的主面正交的方向上透過所述共振器結(jié)構(gòu)的光的透射光譜。
另外，本發(fā)明第四項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，所述各發(fā)光光譜的所述寬度是該發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值一半位置中的該發(fā)光光譜的寬度。
并且，本發(fā)明第五項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，所述共振器結(jié)構(gòu)包括形成于一對兩個電極間的單層或多層，該一對兩個電極設(shè)置在所述發(fā)光層的厚度方向兩側(cè)。
另外，本發(fā)明第六項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，進(jìn)一步具備基板，搭載所述第一及第二光輸出部；和密封膜，覆蓋住所述第一及第二光輸出部并且讓所述第一及第二光輸出部發(fā)出的光透過，所述共振器結(jié)構(gòu)包括密封膜。
并且，本發(fā)明第七項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，進(jìn)一步具備透明基板，搭載所述第一及第二光輸出部并且讓所述第一及第二光輸出部發(fā)出的光透過，所述共振器結(jié)構(gòu)包括所述透明基板。
另外，本發(fā)明第八項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，所述共振器結(jié)構(gòu)，包括所述第一及第二光輸出部發(fā)出的光出射到外部為止通過的所有的層和部件。
另外，本發(fā)明第九項所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，在本發(fā)明第一項所述的電致發(fā)光裝置中，進(jìn)一步具備第三光輸出部，該第三光輸出部具有發(fā)光層和使該發(fā)光層的光共振的共振器結(jié)構(gòu)，并且發(fā)出不同于第一和第二光輸出部的波長的光，所述發(fā)光層所發(fā)出光的發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值的發(fā)光峰值波長中的視覺靈敏度光譜曲線的斜率值在第三光輸出部中比第二光輸出部大，所述發(fā)光光譜的寬度在第三光輸出部中設(shè)定得比在第二光輸出部中寬。
<關(guān)于術(shù)語的記載>
本說明書中所謂“敏感強(qiáng)度”，是指表示相對于進(jìn)入眼睛的光而人實際上感受到的光的強(qiáng)度，并非單純指光的強(qiáng)度，而反映人眼敏感度即視覺靈敏度的影響的術(shù)語。
根據(jù)本發(fā)明，在使視認(rèn)方向相對于正面方向的傾斜擴(kuò)大而使透過各光輸出部的共振器結(jié)構(gòu)的光的透射光譜向短波長側(cè)偏移的情況下，越是在波長向低波長側(cè)偏移時視認(rèn)度降低程度較大的光輸出部，越可以將由該透射光譜偏移影響產(chǎn)生的從各光輸出部實際出射的光的出射強(qiáng)度的降低程度抑制。其結(jié)果，能夠抑制視認(rèn)方向變化產(chǎn)生的各色敏感強(qiáng)度有關(guān)的比率的離散偏差，由此可以抑制發(fā)光色的色移。
另外，根據(jù)本發(fā)明，通過使用半值寬度來設(shè)定各發(fā)光光譜的寬度，從而能夠按照使各發(fā)光光譜的形狀充分反映的形式來設(shè)定各發(fā)光光譜寬度彼此的關(guān)系。例如，即使對于具有對發(fā)光色產(chǎn)生影響的中間峰值(secondpeak)那樣的發(fā)光光譜，也能夠包括該中間峰值的影響來規(guī)定發(fā)光光譜的寬度。


圖1(A)和圖1(B)是用于說明電致發(fā)光裝置包括的共振器結(jié)構(gòu)的特性與光的出射方向的關(guān)系的圖。
圖2是表示共振器結(jié)構(gòu)的透射光譜的圖。
圖3是表示有機(jī)層的發(fā)光光譜的圖。
圖4是表示有機(jī)層的發(fā)光光譜、共振器結(jié)構(gòu)的透射光譜以及光的出射光譜的關(guān)系的圖。
圖5是表示出射方向具有傾斜時的發(fā)光光譜、透射光譜和出射光譜的關(guān)系的圖。
圖6是表示視覺靈敏度光譜的圖。
圖7是表示出射角變化時的各色光的敏感強(qiáng)度的變化程度的圖。
圖8是表示出射角和各色敏感強(qiáng)度的關(guān)系的圖。
圖9是模擬表示本發(fā)明的一實施方式涉及的電致發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖10是模擬表示圖9的電致發(fā)光裝置的第一～第三光輸出部的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖11是表示圖9電致發(fā)光裝置中的各色的發(fā)光光譜和透射光譜的關(guān)系的圖。
圖12是表示圖9電致發(fā)光裝置中的第一～第三光輸出部的發(fā)光光譜的圖。
圖13是表示圖9電致發(fā)光裝置中的出射角變化時的各色光的敏感強(qiáng)度的變化程度的圖。
圖14是表示圖9電致發(fā)光裝置中的出射角和各色敏感強(qiáng)度的關(guān)系的圖。
圖15是本發(fā)明的另一實施方式涉及的電致發(fā)光裝置的第一～第三光輸出部的發(fā)光光譜的圖。
圖16是模擬表示本發(fā)明的變形例涉及的電致發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
圖中1-EL發(fā)光裝置，3-有機(jī)層，5、7-反射面，9-共振器結(jié)構(gòu)，10-光輸出部，21-EL發(fā)光裝置，23-玻璃基板，25-元件部，27-調(diào)整層，29-密封膜，31-第一電極，33-有機(jī)層，35-第二電極，41-電荷注入層，43-電荷輸送層，45-發(fā)光層，47-電荷輸送層，49-電荷注入層，51r-第一光輸出部，51g-第二光輸出部，51b-第三光輸出部，61-EL裝置，D1-出射方向，D2-正面方向，θ-出射角。
具體實施例方式
<關(guān)于術(shù)語的記載>
本說明書中所謂“敏感強(qiáng)度”，是指表示相對于進(jìn)入眼睛的光而人實際上感受到的光的強(qiáng)度，并非單純指光的強(qiáng)度，而反映人眼敏感度即視覺靈敏度的影響的術(shù)語。
<色移產(chǎn)生原理>
在說明本實施方式的結(jié)構(gòu)前，首先對色移產(chǎn)生原理進(jìn)行說明。
圖1(A)和圖1(B)是用于說明電致發(fā)光裝置(EL裝置)中包括的共振器結(jié)構(gòu)的特性和光的出射方向的關(guān)系的圖。
如圖1(A)和圖1(B)所示，在EL裝置1的光輸出部10中，在包括進(jìn)行電致發(fā)光的發(fā)光層的有機(jī)層3的兩側(cè)形成由電極等構(gòu)成的反射面5、7，由此通過該反射面5、7形成共振器結(jié)構(gòu)9。由此，從該EL裝置1向視認(rèn)者側(cè)出射的光成為由有機(jī)層3發(fā)光但不被反射面5、7反射而透過一方反射面5的光、與由有機(jī)層3發(fā)光而由反射面5、7一次或多次反射并透過一方反射面5的光相疊加的光。這里，反射面5、7由折射率變化較大的邊界面等形成。作為反射面5、7而發(fā)揮功能的部件例如可舉出電極、光透過特性調(diào)整用的調(diào)整層的表面、用于密封有機(jī)層3的密封膜的表面，以及玻璃基板(透明基板)的表面等。另外，所謂光輸出部10是指包括進(jìn)行發(fā)光的有機(jī)層3和形成于由該有機(jī)層3發(fā)出的光的路徑上的共振器結(jié)構(gòu)9的結(jié)構(gòu)。
如圖1(A)和圖1(B)所示的那樣，這種共振器結(jié)構(gòu)9具有如下特性在共振器結(jié)構(gòu)9中疊加而出射的光的路徑隨從EL裝置1出射的光的出射方向D1而不同，由此使共振波長變化。也就是說，圖1(A)和圖1(B)表示出射方向D1變化時的反射次數(shù)為0的光路A和反射次數(shù)為1的光路B。圖1(A)對應(yīng)于光的出射方向D1與垂直于EL裝置1的發(fā)光面的正面方向D2平行的情況。圖1(B)對應(yīng)于光的出射方向D1相對于正面方向D2傾斜的情況。于是，該光路A、B的光程差隨出射角θ的增大而縮小，由此隨著出射角θ增大而共振波長向短波長側(cè)變化。由此，由有機(jī)層3發(fā)出的光透過共振器結(jié)構(gòu)9時的透射光譜隨出射角的增大而從圖2的實線所示的狀態(tài)變化到虛線所示的狀態(tài)。還有，所謂出射角θ是指出射方向D1相對于正面方向D2的傾斜角。
有機(jī)層3發(fā)出的光的光譜由有機(jī)層3的材料特性來決定，例如具有圖3所示的模式。該發(fā)光光譜不依賴于光的出射方向D1的出射角θ而是恒定的。還有，圖3中的符號λ1表示對應(yīng)于發(fā)光光譜的最大值的發(fā)光波長的峰值波長(以下，將發(fā)光光譜的最大值的波長稱為“發(fā)光峰值波長”)。
圖4是表示有機(jī)層3發(fā)出的光的發(fā)光光譜、表示由有機(jī)層3產(chǎn)生的光中介由共振器結(jié)構(gòu)9出射到外部的光的比例的透射光譜、以及從EL裝置1實際出射的光的出射光譜的關(guān)系的圖。曲線L1表示發(fā)光光譜，曲線L2表示透射光譜，曲線L3表示出射光譜。這時的透射光譜(L2)和出射光譜(L3)表示光出射方向D1的出射角θ＝0°的情況。如圖4所示，出射光譜(L3)由發(fā)光光譜(L1)和透光光譜(L2)之積賦予。
還有，圖4的曲線圖的縱軸對曲線L2(透射光譜)而言表示光的透過率，對曲線L1(發(fā)光光譜)和曲線L3(出射光譜)而言表示光的強(qiáng)度。針對圖5、圖11也是同樣的。
如所述那樣，發(fā)光光譜(L1)不依賴于出射角θ，但是由于透射光譜(L2)依賴于出射角θ，因而發(fā)光光譜(L1)和透射光譜(L2)的關(guān)系隨出射角θ而變化，由此出射光譜(L3)也變化。
圖5是表示出射方向D1具有傾斜時的發(fā)光光譜、透射光譜和出射光譜的關(guān)系的圖。如果比較圖4和圖5的光譜，則隨著出射方向D1傾斜而透射光譜向短波長側(cè)偏移，就可知伴隨于此從光輸出部10實際輸出的光的出射光譜(L3)不僅整體減小并且向短波長側(cè)偏移。
另外，由于人眼的敏感度(視覺靈敏度)隨進(jìn)入眼睛的光的波長而變化，由此特別是在進(jìn)行彩色發(fā)光的電致發(fā)光裝置1的情況下，需要也考慮視覺靈敏度的影響。圖6是表示視覺靈敏度光譜的圖。根據(jù)圖6的視覺靈敏度光譜曲線可知人眼的敏感度550nm附近的綠色(以下，除實施例外在本實施方式中表現(xiàn)為“綠色”。)波長的光為最高，而對于620nm附近的紅色(以下，除實施例外在本實施方式中表現(xiàn)為“紅色”)以及450nm附近的藍(lán)色(以下，除實施例外在本實施方式中表現(xiàn)為“藍(lán)色”)波長的光則急劇地降低。由此，波長變化時的視覺靈敏度的變化程度，相比綠色波長附近則紅色和藍(lán)色波長附近的變化程度增大，從而視覺靈敏度光譜的曲線的斜率(gradient)，在綠色附近波長為大約零值、在藍(lán)色附近波長為正值、在紅色附近波長為負(fù)值。
由此，關(guān)于紅、綠、藍(lán)各光輸出部10，即使如圖4所示那樣將成為透射光譜最大值的波長(以下，將成為透射光譜最大值的波長稱為“共振峰值波長”)和對應(yīng)的各色發(fā)光峰值波長設(shè)為與共振器結(jié)構(gòu)9的正面方向D2(出射角θ＝0°)時大致一致，如果出射角θ增大，則起因于透射光譜向短波長側(cè)偏移也使出射光譜向短波長側(cè)偏移。其結(jié)果，根據(jù)圖6的視覺靈敏度光譜，則紅色光的出射光譜向視覺靈敏度增大的方向偏移，綠色和藍(lán)色光的出射光譜向視覺靈敏度降低的方向偏移。其結(jié)果，即使隨著出射角θ的增大而紅、綠、藍(lán)光的出射光譜的降低程度假設(shè)是相同程度，在實際中以人眼感受到的光的強(qiáng)度即敏感強(qiáng)度作為基準(zhǔn)的情況下，隨著出射角θ的增大各色光的敏感強(qiáng)度的降低程度也變?yōu)榫G色比紅色大，藍(lán)色比綠色大。
圖7是表示出射角θ變化時的各色光的敏感強(qiáng)度的變化程度的圖。圖7中的較細(xì)曲線L4r、L4g、L4b是對出射角θ＝0°時的紅、綠、藍(lán)各色的敏感強(qiáng)度光譜進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化后的曲線。所謂敏感強(qiáng)度光譜是由出射光譜和視覺靈敏度光譜之積賦予的。作為敏感強(qiáng)度光譜標(biāo)準(zhǔn)化的方法，例如對各色敏感強(qiáng)度按照其最大值為1的方式來使光譜標(biāo)準(zhǔn)化。另外，圖7中的較粗曲線L4r’、L4g’、L4b’是出射角θ＝30°時的敏感強(qiáng)度光譜，是以出射角θ＝0°時的敏感強(qiáng)度光譜(L4r、L4g、L4b)的強(qiáng)度作為基準(zhǔn)而表示的。另外，圖8是表示出射角和各色的敏感強(qiáng)度(敏感強(qiáng)度光譜的最大值)的關(guān)系的圖。圖8中的曲線L5r、L5g、L5b表示從各色光輸出部10實際上出射的光的敏感強(qiáng)度和出射角θ的關(guān)系。
從圖7和圖8可清楚那樣，可知隨著出射角θ值增大而該各色光的敏感強(qiáng)度之比變化較大。由此，即使以出射角θ＝0°為基準(zhǔn)而設(shè)定電致發(fā)光裝置的發(fā)光色，隨著出射角θ增大而該發(fā)光色也產(chǎn)生色移。具體而言，即使以出射角θ＝0°時為基準(zhǔn)而將從各色光輸出部10出射的光的敏感強(qiáng)度之比率設(shè)定為白色，隨著出射角θ的增大，相對而言綠色的敏感強(qiáng)度之比率比藍(lán)色的要高并且紅色的敏感強(qiáng)度之比率比綠色的要高，由此可知也變成了紅色過多的白色。
因此，本申請發(fā)明者通過考慮人眼的視覺靈敏度特性來調(diào)節(jié)電致發(fā)光裝置中的各色光輸出部10的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的關(guān)系等，從而創(chuàng)造出解決所述色移問題的裝置。
<電致發(fā)光裝置的結(jié)構(gòu)>
圖9是模擬表示本發(fā)明的第一實施方式涉及的EL裝置結(jié)構(gòu)的剖視圖。該EL裝置21是頂部發(fā)射型(top-emission type)，如圖9所示的那樣，具備作為透明基板的玻璃基板23、形成于該玻璃基板23上的元件部25、形成于該元件部25上的調(diào)整層27、和按照從該調(diào)整層27上覆蓋住元件部25全體的方式形成的密封膜29。元件部25從基板23側(cè)順次具備第一電極31、有機(jī)層33和第二電極35。有機(jī)層33由第一電極31和第二電極35夾住。
另外，在該EL裝置21中，為了進(jìn)行彩色發(fā)光，如圖10所示那樣配設(shè)多個對應(yīng)于紅、綠、藍(lán)各色的第一～第三光輸出部51r、51g、51b。在此，所謂光輸出部51r、51g和51b是指包括進(jìn)行發(fā)光的有機(jī)層33和形成于該有機(jī)發(fā)光層33發(fā)出的光的路徑上的所述共振器結(jié)構(gòu)9(參照圖1(A)和圖1(B))的結(jié)構(gòu)。有關(guān)共振器結(jié)構(gòu)9的具體例及其特性等如上所述。
對第一～第三光輸出部51r、51g、51b的有機(jī)層33，如后述那樣采用適于發(fā)出紅、綠、藍(lán)的各波長光的發(fā)光材料。
調(diào)整層27用于調(diào)整第一～第三光輸出部51r、51g和51b的光透過特性，按照使來自光輸出部51r、51g和51b的光的提取效率增大的方式，對每個光輸出部51r、51g和51b分別設(shè)定調(diào)整層27的光學(xué)膜厚(nd)。還有，調(diào)整層27存在對第一～第三光輸出部51r、51g和51b分別被省略的情況。作為調(diào)整層27的成膜方法例如使用蒸鍍法。為此，調(diào)整層27通過使用金屬掩膜等而能由各光輸出部51r、51g、51b進(jìn)行劃分涂覆。作為調(diào)整層27的適宜材料，有苯乙烯基丙炔(styryl arylene)、聚硅烷(polysilane)等透明有機(jī)材料、氧化鈦、硫化鋅等透明無機(jī)材料。在這些材料中，特別是有機(jī)材料由于能夠?qū)⒄翦儨囟冉档?，從而具有如下?yōu)點即不僅能夠抑制由基板23的溫度上升引起的對元件部25的損壞，并且易于抑制通過金屬掩膜的溫度上升而使金屬掩膜變形所引起的圖案模糊。并且，在圖9所示的結(jié)構(gòu)中，由于與第二電極35接觸而形成調(diào)整層27，因此能夠在進(jìn)行有機(jī)層33、第二電極35的成膜時的同一真空室或同一真空度下進(jìn)行調(diào)整層27的成膜。為此，制造裝置規(guī)模小型化并且制造工序流水性高。
密封膜29用于密封有機(jī)層33和第二電極35等，并按照完全覆蓋住形成EL裝置21的元件部25的區(qū)域的方式形成。密封膜29由具有光透過性的絕緣材料例如SiNx等形成并共同地覆蓋住光輸出部51r、51g、51b。
接著，對元件部25的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。第一電極31使有機(jī)層33發(fā)出的光的至少一部分向有機(jī)層33側(cè)反射，從而也可以使用透明、半透明、不透明的任何一種電極材料來形成。但是，為了提高光的反射率，可以將第一電極31形成為半透明電極或不透明電極。作為進(jìn)一步優(yōu)選，可以將第一電極形成為Al等的反射電極。第二電極35，只要是透過光的導(dǎo)電材料也可以使用任意材料形成即可。但是為了提高光的透過率，可以將第二電極35形成為半透明電極或透明電極。還有，在不透明電極的情況下，可由具備遮蔽大部分可見光的光學(xué)特性以及高導(dǎo)電性的材料形成。另外，在透明電極的情況下，可由具備透過大多數(shù)可見光的光學(xué)特性和較高導(dǎo)電性的材料形成。另外，在半透明電極的情況下，是具有透明電極和不透明電極的中間特性的材料，由于需要具有使可見光透過那樣的光學(xué)特性，由此通過使電極膜厚變薄來實現(xiàn)這樣的光學(xué)特性。
這里，作為適用于透明電極的材料例如具有ITO或IZO等。另外，透明電極的膜厚優(yōu)選為50nm以上，更優(yōu)選為100nm～300nm的范圍內(nèi)。另外，作為適用于不透明電極的材料具有Al等。并且，其膜厚優(yōu)選為100nm～300nm的范圍內(nèi)。另外，作為適用于半透明電極的材料，具有Li等堿金屬，Mg、Ca、Sr、Ba等堿土金屬，或Al、Si、Ag等，并且其膜厚優(yōu)選為100nm以下。
如圖10所示，有機(jī)層33從基板23側(cè)順次具備用于注入空穴或電子的電荷注入層41；用于輸送空穴或電子的電荷輸送層43；進(jìn)行EL發(fā)光的發(fā)光層45；用于輸送電子或空穴的電荷輸送層47、用于注入電子或空穴的電荷注入層49。還有，在本實施方式中，雖然針對至少一部分使用有機(jī)材料來形成有機(jī)層33，但是有機(jī)層33中的41、43、45、47、49各層之一也可以由無機(jī)材料形成。另外，41、43、45、47、49各層全部也可以由無機(jī)材料形成。
另外，在本實施方式中，雖然以5層結(jié)構(gòu)方式形成有機(jī)層33，但是根據(jù)各種條件可采用2～4層結(jié)構(gòu)、僅發(fā)光層45的單層結(jié)構(gòu)等、或各種層狀結(jié)構(gòu)。例如，根據(jù)第一和第二電極31、35的反射特性(不透明、半透明或透明)和極性(將哪個置于陽極側(cè)等)以及有機(jī)層33發(fā)光的顏色種類(紅色、綠色、藍(lán)色)等，來確定有機(jī)層33的結(jié)構(gòu)和材料。作為具體例，例如，由于Alq3(羥基喹啉鋁配位化合物)等材料不僅進(jìn)行綠色發(fā)光并且電子遷移特性也優(yōu)異，因此有時在進(jìn)行綠色發(fā)光的元件部25中發(fā)光層和電子輸送層由Alq3等單一材料構(gòu)成。另外，在使用透明電極的情況下，使用金屬的電子注入層的情況較多。還有，第一電極、第二電極以及有機(jī)層通過利用現(xiàn)有公知的蒸鍍法等薄膜形成技術(shù)而形成。另外，密封膜通過采用現(xiàn)有公知的CVD法或蒸鍍法等薄膜形成技術(shù)而形成。
<關(guān)于色移的防止>
對針對上述色移問題的本實施方式涉及的電致發(fā)光裝置21的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。圖11是表示圖9電致發(fā)光裝置21中的各色的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)和透射光譜(L2r、L2g、L2b)的關(guān)系的圖。在本實施方式中，如圖11所述那樣，將各色光輸出部51r、51g、51b的共振器結(jié)構(gòu)9的透射光譜(L2r、L2g、L2b)成為最大值時的共振峰值波長λ2r、λ2g、λ2b設(shè)定為與各光輸出部51r、51g、51b中的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的強(qiáng)度成為最大時的發(fā)光峰值波長λ1r、λ1g、λ1b大致相等的值、或者設(shè)定在該大致相等值以下。
這里，如圖11所示，所謂“將共振峰值波長λ2r、λ2g、λ2b設(shè)定為與發(fā)光峰值波長大致相等的值”是指各發(fā)光峰值波長λ1r、λ1g、λ1b分別位于各光輸出部51r、51g、51b的透射光譜(L2r、L2g、L2b)成為最大值的95％以上的波長范圍Br、Bg、Bb內(nèi)。另外，所謂“將共振峰值波長λ2r、λ2g、λ2b設(shè)定在與發(fā)光峰值波長λ1r、λ1g、λ1b大致相等的值以下”是指發(fā)光峰值波長λ1r、λ1g、λ1b從上述Br、Bg、Bb范圍內(nèi)向低波長側(cè)偏移。
這樣，通過將各色共振峰值波長λ2r、λ2g、λ2b和發(fā)光峰值波長λ1r、λ1g、λ1b設(shè)為大致相等，即使出射角θ值增大，也能夠降低各色發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)和各透射光譜(L2r、L2g、L2b)之積即各出射光譜的衰減離散偏差。
另外，在本實施方式中，如圖12所示，對各色光輸出部51r、51g、51b的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的強(qiáng)度為50％時的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的寬度(半值寬度)Wr、Wg、Wb按照Wr＜Wg＜Wb關(guān)系成立的方式進(jìn)行設(shè)定。也就是，可以將綠色發(fā)光光譜(L1g)的半值寬度Wg設(shè)定得比紅色發(fā)光光譜(L1r)的半值寬度Wr寬，將藍(lán)色發(fā)光光譜(L1b)的半值寬度Wb設(shè)定得比綠色發(fā)光光譜(L1g)的半值寬度Wg寬。
如上述那樣，在設(shè)定各色發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的半值寬度Wr、Wg、Wb的大小關(guān)系的情況下，即使光的出射角θ值增大而各光輸出部51r、51g、51b有關(guān)的共振器結(jié)構(gòu)9的透射光譜(L2r、L2g、L2b)向短波長側(cè)偏移，也越是在波長向低波長側(cè)偏移時視認(rèn)度降低程度較大的光輸出部，越可以將從各光輸出部實際出射的光的出射強(qiáng)度的降低程度抑制。其結(jié)果，能夠抑制隨出射角θ增大各色敏感強(qiáng)度降低程度的離散偏差，由此可以降低色移。
還有，作為共振器結(jié)構(gòu)9的要素，基本上能以位于光通過區(qū)域中的所有的層、部件為對象。具體而言，在EL裝置是頂部發(fā)射型的情況下，來自發(fā)光層的光最終透過密封膜29而出射到外部，從而共振器結(jié)構(gòu)9的要素為形成于電極31、35間的各層、調(diào)整層27、密封膜29等。因而，通過這些要素的組合而構(gòu)成共振器結(jié)構(gòu)9。但是，形成于電極31、35間的共振器結(jié)構(gòu)要素對全體共振器結(jié)構(gòu)9的特性影響最大。
這里，發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的各半值寬度Wr、Wg、Wb，是在由聚焦離子束(FIB)產(chǎn)生的蝕刻或切割等使各光輸出部51r、51g、51b的有機(jī)層33(優(yōu)選為發(fā)光層45)露出的狀態(tài)下，通過對該露出部照射紫外光而獲得的以正面方向D2為基準(zhǔn)的光致發(fā)光光譜(photo luminescencespectrum)的半值寬度來求得的。紫外光優(yōu)選氙燈光源。并且紫外光波長設(shè)為相當(dāng)于發(fā)光層的吸收峰值波長的波長。在難以把握吸收峰值波長的情況下，可照射365nm波長的紫外光進(jìn)行測量。
另外，在難以測量光致發(fā)光光譜的情況下，根據(jù)以下的方法求取半值寬度Wr、Wg、Wb。首先，對各光輸出部51r、51g、51b測量以最大灰度等級發(fā)光時的以正面方向D2為基準(zhǔn)的出射光譜。然后，根據(jù)光輸出部51r、51g、51b的共振器結(jié)構(gòu)計算出透射光譜。接著，通過將出射光譜除以透射光譜來計算出各光輸出部51r、51g、51b的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)。從而，將計算出的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的最大值的50％位置中的發(fā)光光譜的寬度設(shè)為半值寬度Wr、Wg、Wb。
作為各色光輸出部51r、51g、51b中的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的半值寬度Wr、Wg、Wb的調(diào)節(jié)方法，可以考慮以下的方法。例如，可以考慮發(fā)光層45的摻雜劑有關(guān)的方法。也就是，可以考慮如下方法即或變更摻雜劑種類、或變更發(fā)光層45中的摻雜劑的摻入比例、或變更摻雜劑的組合或組合摻雜劑的種類數(shù)目等。例如，通過將發(fā)出波長稍偏移的藍(lán)色波長光的兩種摻雜劑進(jìn)行組合并使用，能夠?qū)⑺{(lán)色發(fā)光光譜(L1b)的半值寬度Wb增寬。此時，也可以在單一發(fā)光層45中摻入兩種摻雜劑，也可以將發(fā)光層45設(shè)成兩層結(jié)構(gòu)并在該各層中摻入種類不同的摻雜劑，或者也可以將兩種摻雜劑中的其中一方使用在發(fā)光層45中，并將另一方摻入電荷輸送層43或47而使電荷輸送層43或47也發(fā)光。
圖13是表示本實施方式的電致發(fā)光裝置21中的出射角θ變化時的各色光的敏感強(qiáng)度光譜的變化程度的圖。對圖13的敏感強(qiáng)度光譜(L4r、L4g、L4b)也按照與上述圖7時相同的方法進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。另外，圖13中的較細(xì)曲線L4r、L4g、L4b對應(yīng)于出射角θ＝0°時的各色敏感強(qiáng)度光譜，較粗曲線L4r’、L4g’、L4b’表示出射角從θ＝0°開始增大到規(guī)定值(θ＝30°)時的敏感強(qiáng)度光譜(L4r、L4g、L4b)的變化程度。另外，圖14表示本實施方式的電致發(fā)光裝置21中的出射角θ和各色敏感強(qiáng)度的關(guān)系的圖，并且圖14中的曲線L5r、L5g、L5b表示從各色光輸出部10實際出射的光的敏感強(qiáng)度和出射角θ的關(guān)系。
根據(jù)圖13和圖14可清楚那樣，可知即使由于出射角θ變化而使各色光的敏感強(qiáng)度變化，該各色光的敏感強(qiáng)度之比的離散偏差也比以往降低，由此可抑制色移。
如上述那樣，根據(jù)本實施方式，由于將各色發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的半值寬度Wr、Wg、Wb的大小關(guān)系設(shè)定為Wr＜Wg＜Wb，越是在波長向低波長側(cè)偏移時視認(rèn)度降低程度較大的光輸出部，越可以將在視認(rèn)方向從正面方向D2傾斜時的從各光輸出部實際出射的光的出射強(qiáng)度的降低程度抑制。其結(jié)果，能夠抑制視認(rèn)方向傾斜度變化時產(chǎn)生的各色敏感強(qiáng)度的降低程度的離散偏差，由此可以降低發(fā)光色的色移。
另外，通過將各色發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)和透射光譜(L2r、L2g、L2b)的關(guān)系按照如上方式進(jìn)行設(shè)定，即使出射角θ值從θ＝0°開始增大，也使由各色發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)和各透射光譜(L2r、L2g、L2b)之積賦予的各色出射光譜的衰減離散偏差進(jìn)一步降低，由此能夠較好地抑制視認(rèn)方向變化產(chǎn)生的發(fā)光色的色移。
另外，通過使用半值寬度Wr、Wg、Wb來設(shè)定各發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的寬度，從而能夠按照使各發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的形狀較好反映的形式來設(shè)定各發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的寬度彼此的關(guān)系。例如，即使對于具有圖15中對發(fā)光色產(chǎn)生影響的第二峰值(second peak)那樣的發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)，也能夠包括該第二峰值的影響來規(guī)定發(fā)光光譜(L1r、L1g、L1b)的寬度。
<變形例>
另外，在上述本實施方式中，雖然記載了頂部發(fā)射型(top emissiontype)的電致發(fā)光裝置21，但是本發(fā)明如圖16所示那樣，也易于適用于介由玻璃基板23而出射光的底部發(fā)射型(bottom emission type)電致發(fā)光裝置。但是，在底部發(fā)射型的情況下，調(diào)整層27也可以設(shè)置在玻璃基板23和第一電極31之間。
此時，如果作為共振器結(jié)構(gòu)9的要素考慮到電極31、35間的共振器結(jié)構(gòu)以外，則可舉出調(diào)整層27的基板23側(cè)的面和與基板23側(cè)相反側(cè)的面之間的共振器結(jié)構(gòu)、以及玻璃基板23的元件部25側(cè)的面和與元件部25側(cè)相反側(cè)的面之間的共振器結(jié)構(gòu)等、來自發(fā)光層的光出射到外部為止通過的各層、各構(gòu)件。還有，對底部發(fā)射型電致發(fā)光裝置而言，沒有必要考慮密封膜29的影響。
(實施例1)在本實施例中，制作順次層疊有陽極、空穴輸送層、第一發(fā)光層、第二發(fā)光層、電子注入層、陰極并發(fā)出藍(lán)色光的有機(jī)EL元件。另外，各層的結(jié)構(gòu)如下所述。
(a)陽極材料鋁膜厚300nm(b)空穴輸送層材料NPB膜厚50nm(c)第一發(fā)光層基質(zhì)材料SDPVBi基質(zhì)膜厚10nm摻雜材料Zn(BIZ)2摻雜材料相對于基質(zhì)材料的體積濃度2.0％(d)第二發(fā)光層基質(zhì)材料SDPVBi基質(zhì)膜厚10nm摻雜材料Zn(BIZ)2摻雜材料相對于基質(zhì)材料的體積濃度0.5％(e)電子注入層材料鎂膜厚10nm(f)陰極材料ITO膜厚100nm根據(jù)本實施方式，第二發(fā)光層的發(fā)光光譜在440nm具有發(fā)光峰值波長并且半值寬度是51nm。第一發(fā)光層的發(fā)光光譜在445nm具有發(fā)光峰值波長。其結(jié)果，由于兩層發(fā)光層一起發(fā)光，因此本實施例中發(fā)光光譜的半值寬度是55nm。
(實施例2)
在本實施例中，制作順次層疊有陽極、空穴輸送層、發(fā)光層、電子注入層、陰極并且發(fā)出藍(lán)色光的有機(jī)EL元件。還有，各層的結(jié)構(gòu)如下所述。
(a)陽極材料鋁膜厚300nm(b)空穴輸送層材料NPB 膜厚50nm(c)發(fā)光層基質(zhì)材料SDPVBi基質(zhì)膜厚20nm第一摻雜材料Zn(PhPy)2第一摻雜材料相對于基質(zhì)材料的體積濃度0.5％第二摻雜材料Zn(BIZ)2第二摻雜材料相對于基質(zhì)材料的體積濃度0.5％(d)電子注入層材料鎂膜厚10nm(e)陰極材料ITO 膜厚100nm在對基質(zhì)材料以上述濃度摻雜第一摻雜材料的發(fā)光層中，發(fā)光光譜在460nm具有發(fā)光峰值光譜并且半值寬度為56nm。另外，在對基質(zhì)材料以上述濃度摻雜第二摻雜材料的發(fā)光層中，發(fā)光光譜在440nm具有發(fā)光峰值波長并且半值寬度是51nm。因此，如本實施例那樣，在對基質(zhì)材料以上述濃度摻雜第一摻雜材料和第二摻雜材料的發(fā)光層中，能夠?qū)胫祵挾仍鰧挼?0nm。
(實施例3)在本實施例中，制作順次層疊有陽極、空穴輸送層、發(fā)光層、電子注入層、陰極并且發(fā)出紅色、綠色、藍(lán)色光的有機(jī)EL元件。另外，各層的結(jié)構(gòu)如下所述。
(a)陽極材料鋁(紅、綠、藍(lán))膜厚300nm(紅、綠、藍(lán))
(b)空穴輸送層材料NPB(紅、綠、藍(lán))膜厚70nm(紅)、50nm(綠、藍(lán))(c)發(fā)光層基質(zhì)材料Alq3(紅、綠)苯乙烯胺(藍(lán))基質(zhì)膜厚60nm(紅)、50nm(綠)、20nm(藍(lán))摻雜材料Btp2Ir(acac)(紅)Ir(ppy)3(綠)、FIrpic(藍(lán))摻雜材料相對于基質(zhì)材料的體積濃度0.5％(紅、綠、藍(lán))(d)電子注入層材料鎂(紅、綠、藍(lán))膜厚10nm(紅、綠、藍(lán))(e)陰極材料ITO(紅、綠、藍(lán))膜厚100nm(紅、綠、藍(lán))根據(jù)本實施例，發(fā)光峰值波長是紅色615nm、綠色510nm、藍(lán)色470nm。參照圖6，由于與615nm紅色、510nm綠色、470nm藍(lán)色有關(guān)的視覺靈敏度光譜曲線的斜率的大小關(guān)系為紅色＜藍(lán)色＜綠色，因此為了抑制由視認(rèn)方向變化產(chǎn)生的色移，需要使半值寬度的大小關(guān)系滿足紅色＜藍(lán)色＜綠色。在本實施例，由于測量半值寬度時紅色是36nm、藍(lán)色是55nm、綠色是65nm，因此可知能夠抑制色移。
權(quán)利要求
1.一種電致發(fā)光裝置，其特征在于，具有第一和第二光輸出部，該第一和第二光輸出部具有發(fā)光層和使該發(fā)光層的光共振的共振器結(jié)構(gòu)并且發(fā)出相互不同波長的光，所述發(fā)光層所發(fā)出光的發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值的發(fā)光峰值波長中的視覺靈敏度光譜曲線的斜率值在第二光輸出部中比在第一光輸出部中大，所述發(fā)光光譜的寬度在第二光輸出部中設(shè)定得比在第一光輸出部中寬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，關(guān)于所述第一和第二光輸出部，將表示透射光譜最大值的共振峰值波長設(shè)定為與所述發(fā)光峰值波長大致相等的值，所述透射光譜是在與所述發(fā)光層的主面正交的方向上透過所述共振器結(jié)構(gòu)的光的透射光譜。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，關(guān)于所述第一和第二光輸出部，使所述各色的所述發(fā)光峰值波長分別位于成為透射光譜最大值的95％以上的波長范圍內(nèi)，所述透射光譜是在與所述發(fā)光層的主面正交的方向上透過所述共振器結(jié)構(gòu)的光的透射光譜。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述各發(fā)光光譜的所述寬度是該發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值一半的位置中的該發(fā)光光譜的寬度。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述共振器結(jié)構(gòu)包括形成于一對兩個電極間的單層或多層，該一對兩個電極設(shè)置在所述發(fā)光層的厚度方向兩側(cè)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備基板，搭載所述第一及第二光輸出部；和密封膜，覆蓋住所述第一及第二光輸出部并且讓所述第一及第二光輸出部發(fā)出的光透過，所述共振器結(jié)構(gòu)包括密封膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備透明基板，搭載所述第一及第二光輸出部并讓所述第一及第二光輸出部發(fā)出的光透過，所述共振器結(jié)構(gòu)包括所述透明基板。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，所述共振器結(jié)構(gòu)，包括所述第一及第二光輸出部發(fā)出的光出射到外部為止所通過的所有的層和部件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致發(fā)光裝置，其特征在于，進(jìn)一步具備第三光輸出部，該第三光輸出部具有發(fā)光層和使該發(fā)光層的光共振的共振器結(jié)構(gòu)并且發(fā)出不同于第一和第二光輸出部的波長的光，所述發(fā)光層所發(fā)出光的發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值的發(fā)光峰值波長中的視覺靈敏度光譜曲線的斜率值在第三光輸出部中比在第二光輸出部中大，所述發(fā)光光譜的寬度在第三光輸出部中設(shè)定得比在第二光輸出部中寬。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電致發(fā)光裝置，其特征在于，具有第一和第二光輸出部，該第一和第二光輸出部具有發(fā)光層和使該發(fā)光層的光共振的共振器結(jié)構(gòu)并且發(fā)出相互不同波長的光，所述發(fā)光層所發(fā)出光的發(fā)光光譜的強(qiáng)度成為最大值的發(fā)光峰值波長中的視覺靈敏度光譜曲線的斜率值在第二光輸出部中比在第一光輸出部中大，所述發(fā)光光譜的寬度在第二光輸出部中設(shè)定得比在第一光輸出部中寬。從而提供一種能夠抑制視認(rèn)方向變化產(chǎn)生的發(fā)光色的色移的電致發(fā)光裝置。
文檔編號H05B33/12GK1941402SQ20061014146
公開日2007年4月4日 申請日期2006年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月30日
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