[发明专利]发光元件和显示器件

说明书

技术领域

本发明涉及以有机EL元件为代表的发光元件和具有该发光元件的显示器件。

背景技术

近年来，由于具有高质量的影象、宽视角和因为显示器件是自发光型而薄和轻的外形，具有以有机EL(电致发光)元件为代表的发光元件一直在发展，而且有望被广泛使用。″EL元件″是指运用通过向阳极和阴极施加电流而使插入在一对电极之间的电致发光层发光的原理的发光元件。作为发光元件，例如，已知的有顶部发射型发光元件，该顶部发射型发光元件在对基板的一侧具有透明电极以向该对基板的一侧发光。图17示出顶部发射型发光元件的横截面图。在图17中，附图标记1表示基板；2表示电极；3表示空穴传输层；4表示发光层；5表示电子注入层；6表示透明电极；7表示湿气阻挡层；且8表示抗反射膜。该发光元件利用当激子回到基态时发射的光，该激子由通过电子注入层5从透明电极6注入到发光元件4的电子和通过空穴传输层3从电极2注入到发光层4的空穴复合来产生。

从例如顶部发射型发光元件的顶部(与基板侧相对)提取光的发光元件需要使用透明电极6作为对电极。例如，使用氧化铟锡(ITO)等等，在这种情况下，存在一种问题，因为透明电极6的折射率和透明电极6周围空气的折射率存在大的差别，所以光提取效率降低(专利文献1和2)。

此外，包括有机化合物作为其主要成分的发光元件会主要由于湿气或氧而劣化。由于湿气或氧引起的劣化，亮度部分下降或产生非发射区域。为了避免劣化，已知在透明电极6上形成诸如SiN膜的用于阻挡湿气的钝化膜(湿气阻挡层7)的技术(专利文献2)。然而，存在一个问题，即使在透明电极6上形成诸如SiN膜的用于阻挡湿气的钝化膜(湿气阻挡层7)(专利文献2)的情况下，因为在SiN膜和空气的折射率之间存在大的差别，光提取效率也会降低。

针对上述问题，已知以下技术，在透明电极6或湿气阻挡层7上形成由折射率比透明电极6低的材料制成的单层或多层膜作为抗反射膜8(专利文件1和2)。

专利文献1：待审专利公开No.2003-303679

专利文献2：待审专利公开No.2003-303685

诸如ITO的透明电极6的折射率是大约1.9到2.0，而在透明电极6上形成的诸如SiN膜的湿气阻挡层7的折射率是大约2.1到2.3，其高于透明电极6的折射率。在湿气阻挡层7(例如SiN膜)形成在透明电极6上的情况下，即使当湿气阻挡层7上形成折射率比透明电极6低的抗反射层8时，湿气阻挡层7和抗反射层8的折射率之间也还是存在大的差别。所以，湿气阻挡层7和抗反射层8的界面的反射率与不设置湿气阻挡层7的情况相比进一步提高。所以，存在发光层的光提取效率随着界面的光反射损耗的增加而降低的问题。

在形成湿气阻挡层7的情况下，存在由于应力而经常出现剥落、开裂等等的问题，这将导致产率下降、可靠性降低和发光元件寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是解决上述问题中的至少一个问题。本发明更加具体的目的是提供一种具有高可靠性的发光元件和使用该发光元件的显示器件，即使在透明电极上设置钝化膜时其也耐剥落、开裂等等。本发明的另一个目的是提供对发光层具有高光提取率的发光元件和使用该发光元件的显示器件。本发明的另一个目的还在于提供可以同时解决所有上述问题的发光元件和使用该发光元件的显示器件。

根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、钝化膜、应力消除层和低折射率层。该应力消除层用来防止钝化膜的剥落。低折射率层用来减少电致发光层产生的光射到空气中时的反射率，以改善光提取效率。像素电极和透明电极中的每一个用作给电致发光层提供电子或空穴的阳极或阴极。钝化膜用来防止杂质(例如湿气)渗入透明电极或电致发光层。钝化膜、应力缓解层或低折射率层可以具有叠层结构。此外，应力缓解层可以设置在透明电极和钝化膜之间。电致发光层也可以具有单层结构或叠层结构。

根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、钝化膜、应力缓解层和低折射率层，其中低折射率层的折射率小于应力缓解层的折射率。低折射率层用来减少应力缓解层和空间之间的折射率差别。(该空间充满例如空气或氮的填充气体。以下也一样。)

根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、应力缓解层、钝化膜和低折射率层。

根据本发明，一种发光元件包括依次堆叠的像素电极、电致发光层、透明电极、第一应力缓解层、钝化膜、第二应力缓解层和低折射率层。该低折射率层的折射率可以小于第二应力缓解层的折射率。