[发明专利]微谐振器色变换EL元件和使用该元件的有机EL显示器

说明书

技术领域

本发明涉及多色发光场致发光元件。本发明的多色发光场致发光 元件能够用于个人计算机、文字处理机、电视机、传真机、音响、录 像机、汽车导航仪、台式计算机、电话机、便携式末端机和产业用计 测器等。

背景技术

随着信息机器的多样化、节省空间的需要，积极地进行着消耗电 力低于CRT、空间占有面积少的平板显示器的开发。其中，对自发光 型且能够实现高精细化、使用场致发光(EL)元件的场致发光显示器 的期待高涨。

关于EL元件，迄今为止以提高发光效率、提高能量转换效率为焦 点的研究增多。已知降低EL元件发光效率的原因之一是在发光层中产 生的光的一半以上被封闭在元件或透明基板内(例如，参照非专利文 献1)。

作为将封闭在元件或透明基板内的光取出、使发光效率得到提高 的方法之一，大多已知使用微谐振器结构的方法(例如，参照非专利 文献2)。并且，提出了利用该原理的有机EL元件(例如，参照专利 文献1和2)。

如果使用微谐振器结构，在发光层内产生的光子就会具有指向性 地射出，并且，能够得到光子的能量分布变窄，即发光光谱变窄、束 强度达到数倍～数十倍的效果，能够得到发光层中得到的发光强度的 增强效果、单色化的效果。

专利文献1：特开平6—283271号公报

专利文献2：国际公开第94/7344号小册子

专利文献3：特开平3—152897号公报

专利文献4：专利第2838063号公报

专利文献5：特开2002—359076号公报

专利文献6：特开2004—115441号公报

专利文献7：特开2003—212875号公报

专利文献8：特开2003—238516号公报

专利文献9：特开2003—81924号公报

专利文献10：国际公开第2003/048268号小册子

非专利文献1：Advanced Materials，vol.6.p.491(1994)

非专利文献2：Applied Physics Letters，vol.64，p.2486(1994)

非专利文献3：Max Born & Emil Wolf著，《Principles of Optics》(2nd edition、1964年、Pergamon Press)

非专利文献4：O.S.Heavens著，《Optical Properties of Thin Solid Films》(1991年、Dover Publishing Inc.)

发明内容

但是，如果要将该微谐振器EL元件用在彩色显示器中，就必须对 每个与红、蓝、绿各种颜色相对应的像素，调节构成共振器的一对反 射镜之间的光学距离，制造工序复杂。认为在将对应于红、蓝、绿色 的发光层用于各种颜色的像素的情况下，通过改变该发光层的膜厚， 能够调节反射镜之间的光学距离，但如果每种颜色的发光效率发生变 化或劣化速度发生变化，则每个像素的驱动特性就会发生很大变化， 难以制成显示器。

另一方面，作为与将对应于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)的 发光层用于各种颜色的副像素的彩色化方法相比，制造工序更简单的 EL元件的多色化方法，提出了使用吸收从发光层放射的光并发出不同 波长的光的色变换层的荧光变换法(参照专利文献3)。另外，提出了 组合该技术和微谐振器EL元件的技术(参照专利文献4和5)。图1 表示现有技术的微谐振器有机EL元件的一个例子。图1(a)的微谐 振器有机EL元件的结构为，在透明基板510上叠层有色变换层540、 平坦化层560、半透过性反射层552、透明电极522、包含发光层532 的功能层530和反射电极521。在图1(a)中，表示了由空穴注入-迁 移层531、发光层532和电子注入-迁移层533构成的功能层530的例 子。在此，由半透过性反射层552和也作为不透过性反射层551发挥 功能的反射电极521形成微谐振器，其有效光路长600由半透过性反 射层552和反射电极521(551)确定，相关于发光层532的发光波长 被最优化。另外，色变换层540配置在微谐振器结构的外侧。