专利名称：发光元件和有机电致发光显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在谐振器配置中的发光元件，以及与此发光元件一起设置在其中的有 机电致发光显示装置。
背景技术：
近年来，作为液晶显示装置的替代使用的显示装置，使用有机电致发光元件(有 机EL元件)的有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)正受到重视。有机EL显示装 置是自发光型，并具有低功耗特性。它也被认为对于高分辨率的高速视频信号具有足够水 平的响应特性，因此为了实际使用其正处于积极开发中。有机EL元件通常具有分层结构，其中第一电极，有机层和第二电极一个放置在另 一个上。有机层包括由有机发光材料制成的发光层。关于这样的有机EL元件，试图通过配 置像谐振器一样的有机EL元件，即通过设法找到构成有机层的各个层的最佳厚度(作为示 例，参考WO 01/395M的册子)来控制将在发光层中产生的光。像这样控制光包括提高发 光的色彩纯度，提高发光效率以及其他。然而，关于像这样使用的谐振器的配置，有可能产生关于色度和亮度的视角依赖 性的问题，即，对于较大的视角，可能产生有机EL显示装置的光的光谱中的峰值波长的大 量偏移的问题，或者例如光的强度大大减小的问题。考虑到这些，保持共振的能级尽可能低 更为可取，g卩，使有机层尽可能地薄更为可取(参考上述册子WO 01/39554)。然而，随着有 机层在厚度上减小，如在图13中示意性示出的，如果在第一电极上有任何颗粒(异物)或 者突起，则意味着由此产生的有机层为提供完美的覆盖，从而可能导致第一电极和第二电 极之间的短路。如果在有源矩阵有机EL显示装置中发生了这样的短路，则其中发生了这样 的短路的任何像素成为缺陷，从而降低有机EL显示装置的显示质量。同样在无源矩阵有机 EL显示装置中，导致行的短缺，并且这也降低有机EL显示装置的显示质量。这样的问题在 有机EL显示装置的尺寸较大时变得更加明显。这是因为视角特性预计会好得多，但是每单 位面积的缺陷的容许数量减小了。目前，已进行了各种尝试以减小产生第一电极和第二电极之间的短路的可能性。 作为示例，日本未审查专利公开No. 2001-035667描述了这样的技术，即在底部发光型的有 机EL显示装置中，在阳极电极和有机膜之间设置插入高阻层。作为另一个示例，日本未审 查专利申请No. 2006-338916描述了这样的技术，即在顶部发光型有机EL显示装置中，将阳 极电极配置为两个层并且提高靠近有机层的阳极电极的一个层的电阻。还作为另一个示 例，日本未审查专利申请No. 2005-209647描述了这样的技术，即在底部发光型的有机EL显 示装置中，将阴极电极配置为两个层并且提高靠近有机层的阳极电极的一个层的电阻。引用列表专利文献专利文献1 :W0 01/39554册子专利文献2 日本未审查专利公开No. 2001-035667
专利文献3 日本未审查专利申请No. 2006-338916专利文献4 日本未审查专利申请No. 2005-20964
发明内容
这里关注的是，如在这些公开的未审查专利申请中所描述的，即使通过在阳极电 极和阴极电极之间插入来设置高阻层，如果是谐振器构造也不能解决上述问题。为了改善 高阻层对任何粒子(异物)或者突起的覆盖以成功地避免任何显示缺陷，需要充分地增加 高阻层的膜厚。然而，如果高阻层的膜厚增加，如上所述，结果会增加对视角依赖。考虑到这些问题而提出了本发明，并且本发明的目的是提供，即使在第一电极上 存在任何粒子(异物)或者突起也能避免产生第一电极和第二电极之间的短路的发光元件 和有机电致发光显示装置。本发明的第一方面到第五方面中的发光元件共有相同的构造，包括第一电极(A)， 包括由有机发光材料制成的发光层的有机层(B)，半透射/反射膜(C)，电阻层(D)，以及第 二电极(E)，并且其中第一电极反射来自发光层的光，以及第二电极通过已通过了半透射/ 反射膜来自半透射/反射膜的光。在以下方面中发光元件相互之间不同。在第一方面中的发光元件，在有机层上的半透射/反射膜具有在Inm到6nm范围 内的平均膜厚。在第二方面中的发光元件中，当从作为第一电极和有机层之间的界面的第一界面 到发光层上的发光能级最高的位置的距离是L1，其光程是OL1,从作为半透射/反射膜和有 机层之间的界面的第二界面(或者稍后将描述的第三界面或者第四界面)到发光层上的发 光能级最高的位置的距离是L2,并且其光程是OL2时，满足下面的表达式(1-1)和(1-2)，0. 7{-φ1/(2 31) +IIi1}彡 2 X OL1/ λ ^ 1. 2 {-Φ / (2 π ) +mj... (1-1)0. 7 {- Φ 2/ (2 π ) +m2} ^ 2 X OL2/ λ ^ 1. 2 {- Φ 2/ (2 π ) +m2}— (1-2)其中λ是在发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长，Ct1是在第一界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中< Φ^Ο),Φ2是在第二界面(或者稍后将描述的第三界面或者第四界面)上产生的反射光 的相移量(单位弧度)(其中-2 π < Φ2彡0)，以及Oii1，m2)的值在(0,0)，(1,0)或者(0，1)。在第三方面中的发光元件中，当作为第一电极和有机层之间的界面的第一界面 与作为半透射/反射膜和有机层之间的界面的第二界面(或者稍后将描述的第三界面或 者第四界面)之间的光程是L时，当在发光层中产生的光在第一界面和第二界面(或者 稍后将描述的第三界面或者第四界面)上反射时发生的相移的总和是Φ弧度其中
< Φ <0，并且在发光层中发出的光的光谱中的最大峰值波长是λ，满足表达式0. 7 ^ {(2L) / λ+ φ/(2 3 )} ^1.3,或者-0. 3 彡 IX2L)/X+ΦΛ2 π )}彡 0. 3。在第四方面中的发光元件中，使得在发光层中产生的光，在作为第一电极和有机 层之间的界面的第一界面与作为半透射/反射膜和有机层之间的界面的第二界面(或者稍 后将描述的第三界面或者第四界面)之间谐振，并且由此产生的光的一部分从半透射/反射膜发出，在发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长在600nm到650nm的范围内，并且 在第一电极上的有机层具有在1. IX 10-7m到1. 6X 10_7m范围内的膜厚。在第五方面中的发光元件中，使得在发光层中产生的光，在作为第一电极和有机 层之间的界面的第一界面与作为半透射/反射膜和有机层之间的界面的第二界面(或者稍 后将描述的第三界面或者第四界面)之间谐振，并且由此产生的光的一部分从半透射/反 射膜发出。在发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长在从500nm到550nm的范围内， 并且在第一电极上的有机层具有在9X 10_8m到1. 3X 10-7m的范围的膜厚。在第六方面中的发光元件中，使得在发光层中产生的光，在作为第一电极和有机 层之间的界面的第一界面与作为半透射/反射膜和有机层之间的界面的第二界面(或者稍 后将描述的第三界面或者第四界面)之间谐振，并且由此产生的光的一部分从半透射/反 射膜发出。在发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长在从430nm到480nm的范围内， 并且在第一电极上的有机层具有在6X10_8m到1. lXl(Tm的范围内的膜厚。本发明的有机电致发光显示装置(有机EL显示装置)包括多个有机电致发光元 件(有机EL元件)。有机EL元件各个以如下顺序包括(a)第一电极，(b)包括开口的绝缘 层，并且从开口的底部，第一电极露出，(c)有机层，该有机层布置在从在开口的底部露出的 第一电极的部分的上方到围绕开口的绝缘层的部分，并且包括由有机发光材料制成的发光 层，(d)至少在有机层上形成的半透射/反射膜，(e)覆盖半透射/反射膜的电阻层，以及 (f)在电阻层上形成的第二电极。在这样的有机EL显示装置中，第一电极反射来自发光层 的光，第二电极通过已通过了半透射/反射膜来自半透射/反射膜的光，并且在绝缘层上的 半透射/反射膜的部分至少部分地不连续。在这样的有机EL显示装置中，多个有机EL元件可以多种方式布置，包括条形布 局，对角布局，三角洲布局或者矩形布局。在本发明的有机EL显示装置中，在绝缘层上的半透射/反射膜的一部分至少部分 地不连续，并且更具体地，在绝缘层上的半透射/反射膜的一部分是或者不是部分地连接 到在有机层上的半透射/反射膜的一部分。此外，在有机EL元件中，在绝缘层上的半透射/ 反射膜的一部分可以部分地连接到在有机层上的半透射/反射膜的一部分，并且在有机EL 元件的剩余的部分中，在绝缘层上的半透射/反射膜的一部分可以不连接到在有机层上的 半透射/反射膜的一部分。在本发明的第二方面到第六方面中的发光元件中，或者在本发明的有机EL显示 装置中，优选地，在有机层上的半透射/反射膜具有Inm到6nm的范围内的平均膜厚。在包括上述优选的构造的本发明的第一方面到第六方面中的发光元件中，或者在 本发明的有机EL显示装置中(在下文中，这些有时全部简单地称为“本发明，，)，半透射/ 反射膜可由镁(Mg)-银(Ag)合金，镁(Mg)-钙(Ca)合金，或者银(Ag)构成。这里注意， 当半透射/反射膜由镁-银合金制成时，镁和银之间的体积比例示为Mg Ag = 5 1到 30 1。当半透射/反射膜由镁和钙的合金制成时，镁和钙之间的体积比例示为Mg Ca =1 0. 1到1 0.5。半透射/反射膜通常被认为是在有机EL显示装置中的“膜”，但在 一些情况中，半透射/反射膜是有机层的上层部分、半透射/反射膜的下层部分以及电阻层 的下层部分的混合，或者是有机层的上层部分、半透射/反射膜的镁以及电阻层的混合，并 且银粒子散布在其中。
在包括这样的优选的构造的本发明中，假设构成电阻层的材料具有 IX IO6 Ω · m 至Ij IX IO10 Ω · m(l X IO4 Ω · cm 至 Ij IX IO8 Ω · cm)，优选地 1 X IO8 Ω · m 到 1Χ109Ω ·πι(1Χ106Ω .cm到1Χ107Ω · cm)的电阻率，并且在有机层上的电阻层具有 0. 1 μ m到2 μ m，优选地0. 3 μ m到1 μ m的厚度。如果是这样的话，电阻层理想地由半导体 氧化物制成，或者电阻层由氧化铌(Nb2O5)、二氧化钛(TiO2)、钼氧化物(MoO2, MoO3)、氧化钽 (Tii2O5)，氧化铪(Ta2O5)、IGZ0、氧化铌和二氧化钛的混合物、二氧化钛和氧化锌的混合物、 或者二氧化硅(SiO2)和二氧化锡(SnO2)的混合物、或者这些材料的任何合适的混合物制 成。注意，更具体地，考虑当发光元件或者有机EL元件被驱动时在电阻层中的电压降的值， 可确定构成电阻层的材料的电阻率。电压降例示为0. 05伏到1. 0伏中的值。或者，在包括了上述优选的构造的本发明中，电阻层可以是这样的分层结构，该分 层结构包括从有机层侧一个布置在另一个之上的第一电阻层和第二电阻层，并且第二电阻 层可具有高于第一电阻层的电阻率。又或者，电阻层可以是这样的分层结构，该分层结构包 括从有机层侧一个布置在另一个之上的第一电阻层、第二电阻层和第三电阻层，并且第二 电阻层可具有高于第一电阻层和第三电阻层的电阻率。在该示例中，第一电阻层和第三电 阻层示例性地由包含氧化锌、氧化锡、氧化铌、钛氧化物、氧化钼、氧化钽、铌氧化物和钛氧 化物的混合物、钛氧化物和氧化锌的混合物、氧化硅或氧化锡的混合物的材料制成，并且示 例性地在成膜期间利用减小的氧分压形成。第二电阻层示例性地由包含氧化铌、钛氧化物、 氧化钼、氧化钽、氧化铌和钛氧化物的混合物、钛氧化物和氧化锌和混合物、或者二氧化硅 和氧化锡的混合物的材料制成。当分别假设第一电阻层、第二电阻层和第三电阻层的电阻 值为- m), R2 ( Ω - m)以及R3 (Ω · m)时，例如，优选地满足下面的表达式。1 X 1(Γ3 ( VR2 ( 1 X KT11 X 1(Γ3 < R3/R2 ^ IXlO-1通过将电阻层构造成这样的多层结构，电阻层和半透射/反射膜可得到比以前更 加良好的接触。因此可防止在电阻层上的电压降，使驱动电压变低。或者，当电阻层是包括至少第一电阻层和第二电阻层的分层结构时，如果效率是 高优先级，则满足下面的表达式更可取。-0. 6 ^ rio-ri! ^ -0. 40. 4 ^ nrn2 ^ 0. 9其中Ii1表示构成第一电阻层的材料的折射率，n2表示构成第二电阻层的材料的折 射率，以及％表示构成有机层的上层的材料的折射率。或者，如果视角是高优先级，则满足 下面的表达式更可取。-0. 2 ( rio-ri! ^ 0. 20. 2 ^ nrn2 ^ 0. 4在该示例中，半透射/反射膜和电阻层之间的界面称为“第三界面”，并且第一电 阻层和第二电阻层之间的界面称为“第四界面”。通常，使得在发光层中产生的光在作为第 一电极和有机层之间的界面的第一界面与作为半透射/反射膜和有机层之间的界面的第 二界面之间谐振。然而，当半透射/反射膜在厚度上减小时，有时会使半透射/反射膜的 平均光透射率的值增加。如果这样的话，使得在发光层中产生的光在作为第一电极和有机 层之间的界面的第一界面，与作为半透射/反射膜和电阻层之间的界面的第三界面之间谐振。或者，当电阻层是多层结构时，使得在发光层中产生的光在作为第一电极和有机层之间 的界面的第一界面，与作为第一电阻层和第二电阻层之间的界面的第四界面之间谐振。又 或者，使得在发光层中产生的光在第一和第三界面之间谐振，以及使得在发光层中产生的 光在第一和第四界面之间谐振。在上述包括这些各种优选结构和构造的本发明中，当在第一电极上任何有异物或 者突起时，接近异物或者突起的区域没有半透射/反射膜形成，但是电阻层存在于异物或 者突起的半透射/反射膜的边缘处的半透射/反射膜的部分与在异物之下或者在突起下方 的第一电极的部分之间的区域。这里，异物(颗粒)极有可能是在第一电极等的形成或者 运输期间沉积在第一电极上的。另一方面，突起通常在第一电极等的形成期间形成的。另外，在上述包括这些各种优选结构和构造的本发明中，使得在发光层中产生的 光在作为第一电极和有机层之间的界面的第一界面与作为半透射/反射膜和有机层之间 的界面的第二界面(或者上述第三界面或者第四界面)之间谐振，并且由此产生的光的一 部分从半透射/反射膜发出。在这样的情况下，在本发明的第一方面以及第四方面到第六方面中的发光元件 中，以及在本发明的有机EL显示装置中，满足下面的表达式(1-1)和(1-2)。0. 7{-φ1/(2 π ) +Iii1}彡 2 X OL1/ λ 彡 1. 2 {- Φ / (2 π ) +Iii1}... (1-1)0. 7 {- Φ 2/ (2 π ) +m2} ^ 2 X OL2/ λ ^ 1. 2 {- Φ 2/ (2 π ) +m2}— (1-2)其中L1表示从作为第一电极和有机层之间的界面的第一界面到发光能级最高的 发光层上的位置的距离，OL1表示其光程，以及L2表示从作为半透射/反射膜和有机层之间 的界面的第二界面(或者上述第三界面或者第四界面)到发光能级最高的发光层上的位置 的距离，并且OL2表示其光程。此外在表达式中，λ是在发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长，Ct1是在第一界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中< Φ^Ο),Φ2是在第二界面(或者上述第三界面或者第四界面)上产生的反射光的相移量 (单位弧度)(其中-2 π < Φ2彡0)，以及Oii1，m2)的值在(0,0)，(1,0)或者(0，1)。或者，在本发明的第一方面以及第四方面到第六方面中的发光元件中，以及在本 发明的有机EL显示装置中，可满足表达式0. 7 ^ {(2L) / λ+ φ/(2 3 )} ^1.3,或者-0. 3 彡 IX2L)/X+ΦΛ2 π )}彡 0. 3。其中，L表示作为第一电极和有机层之间的界面的第一界面与作为半透射/反射 膜和有机层之间的界面的第二界面(或者上述第三界面或者第四界面)之间的光程，Φ弧 度表示当在发光层中产生的光在第一界面和第二界面(或者上述第三界面或者第四界面) 上反射时发生的相移的总和其中-2 π < Φ <0，并且λ表示在发光层中发出的光的光 谱中的最大峰值波长。在包括上述各种优选的结构和构造的本发明中，第一电极理想地具有50%或者更 高，优选地80 %或者更高的平均光反射率，并且半透射/反射膜具有50 %到97 %，优选地 60%到97%的平均光透射率。
在本发明中，可使得第一电极的功能为阳极电极的第一电极(光反射电极)的材 料(光反射材料)示例性地包括例如钼(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钨(W)、镍(Ni)、铜 (Cu)、铁0 )、钴(Co)、钽(Ta)等，或者合金(例如，包括银为主要成分的Ag-Pd-Cu合金， 0. 3重量百分比到1重量百分比的钯(Pd)，以及0. 3重量百分比到1重量百分比的铜(Cu)， 以及Al-Nd合金)等具有高的功函数的金属。此外，当使用例如铝(Al)和铝合金等的具有 低的功函数和高的光反射率的导电材料时，如果空穴注入特性可通过例如提供任意适合的 空穴注入层来改善，则第一电极可用作阳极电极。第一电极具有例如0. Ιμπι到Ιμπι的厚 度。在可替换的结构中，可在例如电介质多层膜等表现出令人满意的光反射特性的反射膜 上，设置例如铟锡氧化物(ITO)或者铟锌氧化物(IZO)等表现出更好的空穴注入特性的透 明导电材料。另一方面，为了使第一电极用作阴极电极，理想地，所使用的是具有低的功函 数以及高的光反射率的导电材料。或者，如果可通过，例如，对用于阳极电极的具有高的光 反射率的任意导电材料设置任意适合的电子注入层，来改善电子注入特性，则第一电极可 用作阳极电极。另一方面，使第二电极用作阴极电极的构成本发明的第二电极的材料(半透射材 料)，理想地包括这样的导电材料，其具有低的功函数，以允许在光透射层中产生的光的透 射以及电子到有机层中的有效注入。这样的材料例示为镁-银合金，包括铝、银、钙、锶等金 属或者其合金。作为可替换的结构，例如ITO或者IZO等所谓半透明电极材料可设置任意 适合的电子注入层以改善电子注入特性。第二电极示例性地具有2Χ 10_9m到5X 10_8m的厚 度，优选地3 X 10_9m到2 X 10_8m以及更优选地是5 X 10_9m到1 X 10_8m。又或者，可通过对第 二电极设置由低电阻材料制成的汇流电极(辅助电极)降低第二电极整体的电阻。这里注 意，为了使第二电极用作阳极电极，理想地，所使用的材料是允许在发光层中产生的光的透 射的具有高的功函数的导电材料。第一电极和第二电极以及半透射/反射膜，各个通过包括电子束蒸发、热丝蒸发、 以及真空蒸发、溅射、化学气相沉积(CVD)、离子电镀及蚀刻的结合等的蒸发方法，包括丝网 印刷、喷墨印刷、金属掩膜印刷等的各种印刷方法，镀(电镀和化学镀)，剥离、激光烧蚀，溶 胶-凝胶等制作。通过使用这些各种印刷和镀的方法，第一电极和第二电极以及半透射/ 反射膜可直接制作成任意期望的形状(图案)。注意，为了在形成有机层之后形成第一电极 和第二电极，考虑到使有机层避免任何可能的伤害，用作形成膜的基础的最好的方法包括 特别是真空蒸镀(其中在所形成的膜中粒子的能量很小)的成膜方法诸如MOCVD等成膜方 法。同样为了形成半透射/反射膜，考虑到使有机层免受任何可能的伤害并且设置任意不 连续部分，用作形成膜的基础的最好的方法包括特别是真空蒸镀的方法，利用真空蒸镀在 所形成的膜中粒子的能量很低并且覆盖很薄弱。如果有机层遭到损伤，可能由于漏电流的 产生而产生叫做“暗点”的不发光像素(或者不发光次像素)。考虑到使有机层避免由于空 气中的水蒸气造成的损坏，优选地，从有机层的形成开始到这些电极等的形成的过程在不 暴露于空气中的情况下进行。第二电极可电连接或者不电连接到半透射/反射膜。电阻层，以及第一、第二和第三电阻层优选地各个通过，例如溅射、CVD、离子电镀 等，利用其覆盖可令人满意的任意成膜方法来形成。第一电极和半透射/反射膜各个部分地吸收入射光，并且反射光的剩余部分。结 果，在反射光中发生相移。该相移量小工和62通过基于利用例如，椭圆率计的测量值来确定。测量值包括构成第一电极的材料的复折射率的实部和虚部的值，以及构成半透射/反 射膜的材料的这些值(作为示例，参考“光学原理”(“!Principles of Optic”)，Max Bomard Emil Wolf，1974培格曼出版社(PERGAMON PRESS))。注意，包括有机层和第二电极在内的 任意其他层的折射率可通过同样利用椭圆率计的测量确定。有机层设置有由发光材料制成的发光层，并且具体地可以是包括空穴传输层、发 光层以及电子传输层的分层结构，包括空穴传输层以及也用作电子传输层的发光层的发层 结构，以及包括空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层以及电子注入层的分层结构。 为了形成这样的有机层，可用的方法包括例如真空蒸镀等物理气相沉积(PVD)，包括丝网印 刷和喷墨打印等印刷方法，激光传输方法以及各种涂覆方法。利用激光传输方法，在用于转 移的基板上形成激光烧蚀层和有机层的分层构造暴露在激光辐射中以将有机层从下面的 激光烧蚀层分离，然后将有机层转移。为了基于真空蒸镀形成有机层，例如，可使用所谓的 金属掩膜，并且可堆积通过了该金属掩膜上所形成的开口的任何材料，从而形成有机层。这里，在本发明中，空穴传输层(空穴供给层)优选地具有与电子传输层(电子供 给层)的厚度。或者，电子传输层(电子供给层)可比空穴传输层(空穴供给层)厚，如果 是这样情况，可在低驱动电压的情况下供给发光层实现较高的效率所需的电子数量，并且 电子数量足够。换句话说，利用这样的结构，即空穴传输层布置在用作阳极电极的第一层和 发光层之间并且空穴传输层形成为在厚度上比电子传输层薄，可增加空穴的供给。这因此 使载流子平衡，这样空穴和电子两者都在数量上正好足够，并且载流子的供给在数量上足 够大使得发光效率高。而且，由于空穴和电子两者都在数量上正好足够，载流子的平衡所以 不容易丧失，可防止由于驱动的任何可能的损坏，并且可提高发光寿命。在本发明中，多个发光元件或者有机EL元件各个形成在第一基板上或者第一基 板的上方。在这个示例中，第一或者第二基板例示为具有高应变点的玻璃基板、钠钙玻璃 (Na2O · CaO · SiO2)基板、硼硅玻璃(Na2O · B2O3 · SiO2)基板、镁橄榄石(2Mg0 · SiO2)基板、 铅玻璃(Nii2O · PbO · SiO2)基板、各个在表面上形成有绝缘膜的各种类型的玻璃基板、石英 基板、表面上形成有绝缘膜的石英基板、表面上形成有绝缘膜的硅基板以及例示为聚甲基 丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯，PPMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚 酰亚胺，聚碳酸酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的有机聚合物。有机聚合物是各个由弹 性高分子材料制成的诸如塑料薄膜，塑料板材，塑料基板等高分子材料形式。然而，在稍后 将要描述的底部发光型的有机EL显示装置中，要求第一基板对于各个来自发光元件的光 透明。第一基板和第二基板可由相同或者不相同的材料制成。第一电极，例如，设置在层间绝缘层上。该层间绝缘层覆盖形成在第一基板上的发 光元件驱动元件。发光元件驱动元件由一个或多个薄膜晶体管(TFT)构成，并且(一个或多 个)TFT以及第一电极通过设置在层间绝缘层的接触插头相互之间电连接。作为构成层间 绝缘层的材料，例如SW2材料等绝缘树脂、SiN材料以及聚酰亚胺，可单独使用或者以适当 的组合使用。SiA材料包括Si02、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、Si0N、S0G (旋涂玻璃)、低熔 点玻璃、玻璃板等。为了形成层间绝缘层，可使用诸如CVD、涂覆、溅射以及各种印刷方法等 各种已知工艺。在稍后将描述的底部发光型有机EL显示装置中，要求层间绝缘层由相对于 各个来自发光元件的光透明的任意材料制成，并且要求发光元件驱动元件构造成不阻挡来 自发光元件的光。另一方面，在层间绝缘层上形成的绝缘层优选地由这样的绝缘材料制成，其具有令人满意的平整度，并且吸水率低以避免有机层由于水蒸气而受到任何可能的损坏 以及维持发光强度水平。具体而言，这样的材料例示为聚酰亚胺树脂。当对第二电极设置 由低电阻材料制成的汇流电极(辅助电极)时，汇流电极(辅助电极)优选地布置在这样 的位置，即汇流电极(辅助电极)的投影图像在绝缘层的投影图像中。在本发明的有机EL显示装置中，结构包括固定在第二电极上方的第二基板。注 意，为了简便，有时将这种结构的有机EL显示装置称为“顶部发光型有机EL显示装置”。或 者，结构可包括固定在第二电极下方的第一基板。注意，为了简便，有时将这种结构的有机 EL显示装置称为“底部发光型有机EL显示装置”。在这样的顶部发光型有机EL显示装置 中，在第二电极和第二基板之间，从第二电极侧形成由保护膜和胶层(密封层)。这里，作 为构成保护膜的材料，优选的材料包括对于在发光层中产生的光透明，致密，并且不允许水 蒸气通过的材料。这样的材料具体地例示为无定形硅(a-Si)、非晶碳化硅(α-SiC)，无定 形硅氮化物(α -SihNx)，无定形氧化硅(α -SipyOy)，无定形碳(α -C)，无定形氧化硅/氮 化硅(a-SiON)和Α1203。构成胶层(密封层)的材料例示为包括丙烯酸胶粘剂、环氧胶粘 剂、聚氨酯胶粘剂、硅粘合剂、氰基丙烯酸酯胶粘剂以及紫外线固化胶粘剂在内的热固性粘 合剂。注意，在底部发光型的有机EL显示装置中，第二基板布置在第二电极上方，并且在第 一基板和第二基板之间，从第一电极侧形成有上述保护层和胶层。为了防止任何水蒸气到达有机层，在有机层上设置有如上所述的具有绝缘或者导 电特性的保护膜。保护膜优选地通过例如所形成的膜中的粒子能量小的真空蒸镀等任意成 膜方法，或者基于不那么影响基底的CVD来形成。或者，为了避免由于有机层的损坏而产生 的任何可能的强度降低，优选地在成膜温度设置为室温的情况下，并且在尽量减小施加在 保护膜上的应力以防止保护膜任何可能的剥离的条件下，形成保护膜。此外，优选地在已形 成的电极不暴露在空气中的情况下形成保护膜，通过这样，有机层可避免由于空气中的水 蒸气和氧气而产生的任何可能的损坏。此外，当有机EL显示装置是顶部发光型时，保护膜 优选地由允许在有机层中产生的光的80%或者更多通过的材料制成，并且具体地，这样的 材料包括无机非晶态绝缘材料，例如，上面所述的材料。由于这样的无机非晶态绝缘材料不 产生任何晶粒，由此产生的保护膜具有低的渗透性而令人满意。注意，当保护膜由导电材料 制成时，保护膜可由例如ITO和IZO等透明导电材料制成。当本发明的有机EL显示装置是彩色显示有机EL显示装置时，构成这样的有机EL 显示装置的有机EL元件各个构成次像素。这里，一个像素由三种类型的次像素构成，包括 发出红色光的红色发光次像素(由本发明的第四方面中的发光元件构成)，发出绿色光的 绿色发光次像素(由本发明的第五方面中的发光元件构成)，发出蓝色光的蓝色发光次像 素(由本发明的第六方面中的发光元件构成)。因此，假设有机EL显示装置包括NXM个有 机EL元件，则像素的数目是(NXM)/3。或者，本发明的有机EL显示装置可用作液晶显示装 置的背光显示，或者包括平面光源的照明设备。允许来自发光元件的光通过的第二基板和第一基板，如有需要，可形成有彩色滤 光片或者光屏蔽膜(黑色矩阵)。在某些情况下，电阻层可根据电阻层的哪个部分位于哪个次像素的上方在电阻值 上变化，即，位于红色发光次像素上方的电阻层部分可具有电阻值&，位于绿色发光次像素 上方的电阻层部分可具有电阻值&，以及位于蓝色发光次像素上方的电阻层部分可具有电阻值&。换句话说，例如，可满足表达式Rb > RgRb > Re为了像这样改变Rb、Rg和RK，电阻层可根据电阻层的哪个部分位于哪个次像素的 上方，即，例如，位于红色发光次像素上方的电阻层部分，位于绿色发光次像素上方的电阻 层部分以及位于蓝色发光次像素上方的电阻层部分，在厚度上变化。或者，电阻层可根据电 阻层的哪个部分位于哪个次像素的上方，即，位于红色发光次像素上方的电阻层部分，位于 绿色发光次像素上方的电阻层部分以及位于蓝色发光次像素上方的电阻层部分，而由不同 类型的材料制成。又或者，电阻层可根据电阻层的哪个部分位于哪个次像素的上方，即，位 于红色发光次像素上方的电阻层部分，位于绿色发光次像素上方的电阻层部分以及位于蓝 色发光次像素上方的电阻层部分，而改变有助于电阻层的导电性方面的物质的含量。在某些情况下，可在有机EL显示装置的外周区域设置引出电极以将第二电极连 接到任何外部电路。在这个示例中，有机EL显示装置的外周区域是像框架一样围住显示区 域的区域，并且显示区域是用于实现有机EL显示装置的实际图像显示功能，基本上位于中 央的区域。引出电极布置到第一基板或者第二基板上，并且可由例如钛(Ti)膜、钼(Mo)膜、 钨(W)膜、钽(Ta)膜等具有高熔点的所谓的金属膜构成。第二电极和引出电极之间的连接 可通过例如，在引出电极上形成第二电极的引出部分来建立。为了形成引出电极，可使用与 上面所述的用于形成第一电极和第二电极相同的方法。 在本发明的第一方面中的发光元件中，或者在本发明的有机EL显示装置中，有机 层夹在第一电极和半透射/反射膜之间，并且是谐振器结构。有机层的上面形成有电阻层， 并且在电阻层上面形成有第二电极。这里，在本发明的第一方面中的发光元件中，在有机层 上的半透射/反射膜具有Inm至6nm的平均膜厚。厚度很薄的这样的半透射/反射膜半透 射/反射膜通常至少部分地不连续。这样，即使有机层由于第一电极上的异物(颗粒)或 突起或者由于任何高度差而不能提供完整的覆盖，第二电极也一定会对有机层施加电压， 并且由于电阻层的存在，不会引起第一电极和第二电极之间的短路，并且第一电极不会与 半透射/反射膜接触。而且，在本发明中的有机EL显示装置中，在绝缘层上的半透射/反 射膜至少部分地不连续。从而，即使有机层由于第一电极上的异物或突起或则会由于任何 高度差而不能提供完整的覆盖，同样第二电极也一定会对有机层施加电压，并且由于有机 层的存在，不会引起第一电极和第二电极之间的短路，并且第一电极不会与半透射/反射 膜接触。 此外在本发明的第二方面到第六方面中的发光元件中，有机层夹在第一电极和半 透射/反射膜之间，并且是谐振器结构。在有机层的上方，形成有电阻层，并且在电阻层上 形成有第二电极。这里，即使有机层由于第一电极上的异物或突起或者由于任何高度差而 不能提供完整的覆盖，第二电极也一定会对有机层施加电压，并且由于电阻层的存在，不会 引起第一电极和第二电极之间的短路，并且第一电极不会与半透射/反射膜接触。此外在 本发明的第二方面和第三方面中的发光元件中，光的干涉或者光的谐振条件由各个发光元 件中的电阻层、第一电极以及半透射/反射膜界定，并且在本发明的第四方面至第六方面 中的发光元件中，对在发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长以及在第一电极上的有 机层的膜厚加以限制。因此，可以将亮度和色度对视角的依赖减小到客观的程度。
而且，在本发明的第一方面至第六方面中的发光元件中，或者在本发明的有机EL 显示装置中，由于半透射/反射膜由在先前的有机EL元件中使用的Mg-^Vg等构成并且第二 电极设置成与半透射/反射膜分开，因此，对于发光元件或有机EL元件的特性，可确保与先 前的发光元件或有机EL元件的特性相同的可靠性水平。
图1图1是在第一示例中的有机电致发光显示装置的示意性局部剖视图。图2图2(A)和(B)各个是在第一示例中的有机电致发光显示装置中的有机层 等的示意图。图3图3是在第一示例中的有机电致发光显示装置的示意性局部剖视图，示意 性地示出了当在第一电极上没有异物时，有机层等的成膜状态。图4图4是示出了在第一示例中的有机电致发光显示装置的有机层等的示意性 布局的示图。图5图5(A)、⑶和(C)各个是用于说明在第一示例中的有机电致发光显示装 置的制造方法的概要，示出了第一基板等的局部端面的第一基板等的示意图。图6图6㈧和⑶各个是用于说明在图5(C)中的概要之后的，在第一示例中 的有机电致发光显示装置的制造方法的概要，示出了第一基板等的局部端面的第一基板等 的另一示意图。图7图7㈧和⑶各个是用于说明在图6(B)中的概要之后的，在第一示例中 的有机电致发光显示装置的制造方法的概要，示出了第一基板等的局部端面的第一基板等 的另一示意图。图8图8(A)是示出了当用于像素驱动的全部电流出现变化时，对全部电流中的 漏电流的比例变化进行的模拟结果的特性示图。图9图9是示出了对有机EL显示装置中的各个发光次像素的驱动电压比，以及 对第三示例中产生的暗点的数目的评估结果的示图。图10图10是在第四示例中的有机电致发光显示装置中的外周部分及其周围的 示意性局部剖视图。图11图11是示意性地示出了在第四示例中的有机电致发光显示装置中的外周 部分及其周围中的引出电极和第二电极的布局的的示意性示图。图12图12㈧和⑶分别是示出了半透射/反射膜的膜厚和平均光反射率的 值之间的关系的曲线图，以及示出了在折射率不同的两层的层界面上的平均光反射率和折 射率差之间的关系的曲线图。图13图13是先前的有机电致发光显示装置的局部剖视图，示意性地示出了当 在第一电极上有任何异物时有机层等的成膜状态。
具体实施例方式下面，通过参考附图，基于实施例描述本发明。这里，本发明不限制于下面的实施 例，并且各种数值和材料仅仅是示例。第一实施例
第一实施例涉及在本发明的第一到第六方面的发光元件，并且涉及本发明的有机 EL显示装置。图1示出了第一实施例的有机EL显示装置的示意性局部剖视图，并且图2(A) 和(B)各个示出了有机层或者其他的示意性示图。第一实施例的有机EL显示装置是用于 彩色显示的有源矩阵有机EL显示装置，并且是顶部发光型。换句话说，光通过第二电极，并 且也通过第二基板发出。第一实施例的有机EL显示装置包括多个(例如，NXM = ^SOXM0)发光元件(具 体而言，有机EL元件)10。注意，一个发光元件(有机EL元件)10构成一个次像素。因此， 有机EL显示装置包括(NXM)/3个像素。这里，一个像素由三种类型的次像素构成，包括发 出红色光的红色发光次像素(由本发明的第四方面中的发光元件配置)，发出绿色光的绿 色发光次像素(由本发明的第五方面的发光元件配置)，发出蓝色光的蓝色发光次像素(由 本发明的第六方面的发光元件配置)。如图1和图2㈧和⑶中所示，第一实施例中的发光元件(有机EL元件)被表 示为包括以下顺序的一个发光元件，㈧第一电极21，(B)包括由有机发光材料制成的发光层23A的有机层23，(C)半透射/反射膜40，(D)电阻层50，以及(E)基于本发明的第一方面到第六方面中的发光元件的第二电极22。在该示例 中，第一电极21反射来自发光层23A的光，并且第二电极22通过来自半透射/反射膜40 的已通过半透射/反射膜40的光。此外，第一实施例中的有机EL显示装置设置有多个有机EL元件，各个有机EL元 件包括(a)第一电极 21，(b)形成有开口 25的绝缘层对，并且从开口 25的底部，第一电极21露出，(C)有机层23设置在，从开口 25的底部露出的第一电极21的部分的上方到围绕 开口 25的绝缘层M的部分，并且设置有由有机发光材料制成的发光层23A，(d)至少在有机层23上形成的半透射摸/反射膜40，(e)覆盖半透射摸/反射膜40的电阻层50，以及(f)在电阻层50上形成的第二电极22。这里，在第一实施例中，第一电极21用作阳极电极，并且第二电极22用作阴极电 极。具体而言，第一电极21由反光材料制成，例如厚度为0.2μπι的Al-Nd合金等，第二电 极22由透明导电材料制成，例如厚度为0. 1 μ m的ITO或者IZO等，并且半透射/反射膜40 由包括镁(Mg)在内的导电材料制成，更具体地，由厚度为5nm的Mg-Ag合金制成。图案为 任何预定形状的第一电极21基于真空蒸镀和蚀刻的组合来形成。另一方面，第二电极22 和半透射/反射膜40都通过成膜方法形成，特别像真空蒸镀，利用真空蒸镀，所形成的粒子 的能量较小，并且覆盖较差。第二电极22和半透射/反射膜40都是没有图案的，并且各个 形状像薄片。注意，在有机层23和半透射/反射膜40之间，形成有厚度为0. 3nm由Lif制 成的电子注入层(未示出)。下面的表2示出了在折射率方面第一电极21和第二电极22 的测量结果，在光反射率方面第一电极21的测量结果，以及在光透射率方面半透射/反射膜40的测量结果。这里，测量结果在波长530nm得出。在第一实施例中，绝缘层M由绝缘材料制成，具体地是具有良好的平整度并且吸 水度低的聚酰亚胺树脂，以防止有机层23由于潮湿而产生任何劣化并且保持发光的强度 水平。有机层23是，例如，包括空穴传输层以及也用作电子传输层的发光层的分层结构，但 在附图中，用一个层示出。在第一实施例中，构成有机EL元件的第一电极21被设置在由SiO2制成的并且基 于CVD形成的层间绝缘层16 (更具体而言，上层层间绝缘层16B)上。该层间绝缘层16覆 盖形成在由钠石灰玻璃制成的第一基板11上的有机EL元件驱动元件。有机EL元件驱动 元件被配置为多个TFT，并且这些TFT和第一电极21通过都设置在层间绝缘层(具体地， 上层层间绝缘层16B)上的接触插头18、连线17和接触插头17A电连接在一起。注意，在 附图中，对于一个有机EL元件驱动元件示出一个TFT。TFT各个由在第一基板11上形成的 栅电极12，在第一基板11和栅电极12上形成的栅极绝缘膜13，在栅极绝缘膜13上形成的 半导体层上的源/漏区14，以及对应于位于栅电极12上方的半导体的一部分，源/漏区14 之间的通道形成区15构成。注意，在图中所示的示例中，TFT被举例为各个均是底栅型，但 可以各个均是顶部栅型。TFT中的各个TFT的栅电极12被连接到扫描电路(未示出)。在第一实施例中，在第二电极22上，为了阻止任何水蒸气到达有机层23，基于等 离子CVD，设置了由无定形硅氮化物(SihNx)制成的绝缘保护膜31。在保护膜31上，布置 了由钠钙玻璃制成的第二基板33。保护层31和第二基板33通过由丙烯酸粘合剂制成的胶 层32连接在一起。下面的表2示出了在折射率方面保护层31和胶层32的测量结果。这 里，折射率是波长530nm的测量结果。总之，在第一实施例中的发光元件的详细结构如在下面的表1中所示。表1第二基板33:钠钙玻璃胶层32:丙烯酸粘合剂保护层31 =SiNx 层(厚度5μπι)第二电极(阴极)22 :ΙΤ0层(厚度0· Ιμπι)电阻层50 =Nb2O5 层(厚度0. 5 μ m)半透射/反射膜40 =Mg-Ag层(厚度5nm)电子注入层LiF层(厚度0. 3nm)有机层23 稍后将详细描述第一电极(阳极)21=Al-Nd B (厚度0. 2 μ m)层间绝缘层16 :5102层TFT 构成有机元件EL驱动元件第一基板11 钠钙玻璃表2第一电极21的折射率实部0.755虚部5.466半透射/反射膜40的折射率
实部0.617虚部3.904第二电极22的折射率实部1.814虚部0电阻层50的折射率实部2.285虚部0保护层31的折射率实部1.87虚部0胶层32的折射率实部1.53虚部0第一电极21的光反射率85%半透射/反射膜40的光反射率79%第二电极22的光反射率2%在第一实施例中的发光元件中，在基于本发明的第一方面的发光元件的表示中， 在有机层23上的半透射/反射膜40具有Inm到6nm(具体而言，在第一实施例中是5nm) 的平均膜厚。在第一实施例中的有机EL显示装置中，半透射/反射膜40的部分40A在绝缘层 M上至少部分不连续。这里，虽然半透射/反射膜的部分40A在绝缘层M上至少部分不连续，但在绝缘 层M上的半透射/反射膜的部分40A部分地连接到在有机层23上的半透射/反射膜的部 分40B。在一些情况下，绝缘层M上的半透射/反射膜的部分40A并未连接至有机层23上 的半透射/反射膜的部分40B。可替换地或者在一些案例中，在有机EL元件的一部分中，在 绝缘层M上的半透射/反射膜40的部分40A部分地连接到在有机层23上的半透射/反 射膜40的部分40B，以及在有机EL元件的剩下的一部分中，在绝缘层M上的半透射/反射 膜40的部分40A没有部分地连接到在有机层23上的半透射/反射膜40的部分40B。这 里，在绝缘层M上的半透射/反射膜40的部分40A，具有比在有机层23上的半透射/反射 膜40的部分40B薄的平均膜厚。这样，通过将在有机层23上的半透射/反射膜40的部分 40B配置为具有Inm到6nm的平均膜厚，无误地使在绝缘层M上的半透射/反射膜40的部 分40A不连续。在发光层23A中发出的光在第一界面沈和第二界面27之间谐振，并且由此产生 的光的一部分从半透射/反射膜40发出。第一界面沈是第一电极21和有机层23之间的 界面，并且第二界面27是半透射/反射膜40和有机层23之间的界面。在第一实施例的这样的发光元件中，在基于本发明的第二方面中的发光元件的表 达式中，或者在基于本发明的第一方面中的优选结构、基于本发明的第四方面到第六方面 中的发光元件中的优选结构、以及基于本发明的有机EL显示装置中的优选结构中的表达式中，如在图2(A)和(B)中所示，满足下面的表达式(1-1)和(1-2)，其中L1表示从作为第 一电极21和有机层23之间的界面的第一界面沈到发光能级最高的发光层23A上的位置 的距离，OL1表示其光程，L2表示从作为半透射/反射膜40和有机层23之间的界面的第二 界面27到发光能级最高的发光层23A上的位置的距离，并且OL2表示其光程。0. 7{-φ1/(2 π ) +mj ≤ 2 X OL1/ λ ≤ 1. 2 {-Φ / (2 π ) +mj... (1-1)0. 7 {- Φ 2/ (2 π ) +m2} ≤ 2 X OL2/ λ ≤ 1. 2 {- Φ 2/ (2 π ) +m2}— (1-2)在这些表达式中，λ是在发光层23Α中产生的光的光谱中的最大峰值波长，Ct1是 在第一界面26上产生的反射光的相移量(单位弧度)其中-2 π < Φ^Ο], Φ2是在 第二界面27上产生的反射光的相移量(单位弧度)其中-2 π < Φ2<0，并且(mi，m2) 的值在第一实施例中是(0，0)。此外，在第一实施例的发光元件中，在基于本发明的第三方面中的发光元件的表 达式中，或者在基于本发明的第一方面中的优选结构、基于本发明的第四方面到第六方面 中的发光元件的优选结构、以及基于本发明的有机EL显示装置的优选结构的表达式中，满 足以下表达式。-0. 3 ≤ {(2L) / λ+ φ/(2 3 )} ^O. 3,其中L表示作为第一电极21和有机层23之间的界面的第一界面沈，与作为半透 射/反射膜40和有机层23之间的界面的第二界面27之间的光程，Φ弧度表示当在发光 层23Α中产生的光在第一界面沈和第二界面27上被反射时将被观察到的相移的总和其 中< φ ≤0，并且λ表示在发光层23Α中产生的光的光谱中的最大峰值波长。在第一实施例中，有机层23各个具体地由下列构成在配置有红色发光次像素的 红色发光有机EL元件(本发明的第四方面中的发光元件)中的红色发光有机层，在配置有 绿色发光次像素的绿色有机EL元件(本发明的第五方面中的发光元件)中的绿色发光有 机层，以及在配置有蓝色发光次像素的蓝色有机EL元件(本发明的第六方面中的发光元 件)中的绿色发光有机层。这样的多个有机EL元件以各种方式布置，包括条形布局，对角 布局，三角洲布局或者矩形布局。用作红色发光有机EL元件的本发明的第四方面中的发光元件，被用来使在发光 层23Α中产生的光谐振，并且将由此产生的光的一部分从半透射/反射膜40发出。所述光 被使得在作为第一电极21和有机层23之间的界面的第一界面沈与作为半透射/反射膜 40和有机层23之间的界面的第二界面27之间谐振。在这种情况下，在发光层23Α中产生 的光的光谱中的最大峰值波长是600nm到650nm(具体地，在第一实施例中是620nm)，并且 在第一电极21上的有机层23具有1. 1 X 10-7m到1. 6X 10_7m的膜厚(具体地，在第一实施 例中是150nm)。具体地，红色发光有机层具有如下面的表3所示的构造。发光的最高能级的位置 在电子传输层和发光层之间的界面上(参考图2中的(A))。注意，在将稍后描述的表3中 或者在表4和表5中，行越靠近底部意味着该层越靠近第一电极。表3
权利要求
1.一种发光元件，以如下顺序，包括(A)第一电极；(B)有机层，该有机层包括由有机发光材料制成的发光层；(C)半透射/反射膜；(D)电阻层；以及(E)第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光，以及 在所述有机层上的所述半透射/反射膜具有包括Inm和6nm在内的Inm至6nm的平均膜厚。
2.根据权利要求1所述的发光元件，其中所述半透射/反射膜由镁-银合金、铝或者银制成。
3.根据权利要求1所述的发光元件，其中构成所述电阻层的材料具有包括IX IO6 Ω - mm IX IO10 Ω ·πι在内的IX IO6 Ω ·πι至 1 X 101° Ω · m的电阻率，并且在所述有机层上方的所述电阻层具有包括0. 1 μ m和2 μ m在 内的0. Iym至2μπι的厚度。
4.根据权利要求1所述的发光元件，其中在所述第一电极上有异物或者突起，所述半透射/反射膜没有形成到接近所述异物或 者所述突起区域，并且所述电阻层存在于所述异物或者所述突起的半透射/反射膜的边缘 处的所述半透射/反射膜的部分与在所述异物之下或者在所述突起下方的所述第一电极 的部分之间的区域。
5.根据权利要求1所述的发光元件，其中使得在所述发光层中产生的光在作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一 界面与作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的第二界面之间谐振，并且由此 产生的光的一部分从所述半透射/反射膜发出。
6.根据权利要求5所述的发光元件，其中当从作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的所述第一界面到所述发光层上的 发光能级最高的位置的距离是L1，其光程是OL1，从作为所述半透射/反射膜和所述有机层 之间的界面的所述第二界面到所述发光层上的发光能级最高的位置的距离是L2，并且其光 程是OL2时，满足下面的表达式(1-1)和(1-2)，0. 7{-φ1/(2 π ) +mj 彡 2 X OL1/ λ ^ 1. 2 {-Φ ^ (2 π ) +mj... (1-1)0. 7{-φ2/(2 π ) +m2}彡 2 X OL2/ λ ^ 1. 2 {-Φ 2/(2 π ) +m2}... (1-2)其中，λ是在所述发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长，Ct1是在所述第一界面 上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中-2 π < φ工彡0)，Φ 2是在所述第二界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中-2 π < φ 2 < 0)，以及Ovm2)的值在(0,0), (1,0)或者(0,1) ο
7.根据权利要求5所述的发光元件，其中当作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的所述第一界面与作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的所述第二界面之间的光程是L时，当在所述发光层中产 生的光在所述第一界面和所述第二界面上反射时发生的相移的总和是Φ弧度其中-2 π<Φ <0，并且在所述发光层中发出的光的光谱中的最大峰值波长是λ，满足表达式0. 7 彡 Κ2υ/λ+ΦΛ2π)}彡 1. 3， 或者-0.3 彡{(2L)/A + φ/(2 π )}彡 0· 3。
8.一种发光元件，以如下顺序，包括(A)第一电极；(B)有机层，该有机层包括由有机发光材料制成的发光层；(C)半透射/反射膜；(D)电阻层；以及(E)第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光，以及 当从作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一界面到所述发光层上的发光 能级最高的位置的距离是L1,其光程是OL1，从作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间 的界面的第二界面到所述发光层上的发光能级最高的位置的距离是L2,并且其光程是OL2 时，满足下面的表达式(1-1)和(1-2)，0. 7{-φ1/(2 π ) +mj 彡 2 X OL1/ λ ^ 1. 2 {-Φ ^ (2 π ) +mj... (1-1)0. 7{-φ2/(2 π ) +m2}彡 2 X OL2/ λ ^ 1. 2 {-Φ 2/(2 π ) +m2}... (1-2)其中，λ是在所述发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长， Φ ！是在所述第一界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中-2 π < φ工彡0)， Φ 2是在所述第二界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中-2 π < φ 2 < 0)，以及Ovm2)的值在(0,0), (1,0)或者(0,1) ο
9.一种发光元件，以如下顺序，包括(A)第一电极；(B)有机层，该有机层包括由有机发光材料制成的发光层；(C)半透射/反射膜；(D)电阻层；以及(E)第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光，以及 当作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一界面与作为所述半透射/反 射膜和所述有机层之间的界面的第二界面之间的光程是L时，当在所述发光层中产生 的光在所述第一界面和所述第二界面上反射时发生的相移的总和是Φ弧度其中-2 π<Φ <0，并且在所述发光层中发出的光的光谱中的最大峰值波长是λ，满足表达式0. 7 彡 Κ2υ/λ + ΦΛ2π)}彡 1. 3， 或者-0.3≤{(2L)/A + φ/(2 π )}≤ 0· 3。
10.一种发光元件，以如下顺序，包括(A)第一电极；(B)有机层，该有机层包括由有机发光材料制成的发光层；(C)半透射/反射膜；(D)电阻层；以及(E)第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光， 使得在所述发光层中产生的光，在作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一 界面与作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的第二界面之间谐振，并且由此 产生的光的一部分从所述半透射/反射膜发出，在所述发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长在包括600nm和650nm在内的从 600nm到650nm的范围内，以及在所述第一电极上的所述有机层具有包括1. 1X10、和1.6X10、在内的从 1. IX l(T7m到1.6X10_7m的范围的膜厚。
11.一种发光元件，以如下顺序，包括(A)第一电极；(B)有机层，该有机层包括由有机发光材料制成的发光层；(C)半透射/反射膜；(D)电阻层；以及(E)第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光， 使得在所述发光层中产生的光，在作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一 界面与作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的第二界面之间谐振，并且由此 产生的光的一部分从所述半透射/反射膜发出，在所述发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长在包括500nm和550nm在内的从 500nm到550nm的范围内，以及在所述第一电极上的所述有机层具有包括9 X 10 和3 X 10 在内的从9 X 10_8m到 3X10、的范围的膜厚。
12.一种发光元件，以如下顺序，包括(A)第一电极；(B)有机层，该有机层包括由有机发光材料制成的发光层；(C)半透射/反射膜；(D)电阻层；以及(E)第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光，使得在所述发光层中产生的光，在作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一 界面与作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的第二界面之间谐振，并且由此 产生的光的一部分从所述半透射/反射膜发出，在所述发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长在包括430nm和480nm在内的从 430nm到480nm的范围内，以及在所述第一电极上的所述有机层具有包括6X10_8m和1. 1X10、在内的从6X10_8m到 1. lXl(Tm的范围的膜厚。
13.—种电致发光显示装置，包括多个电致发光有机元件，各个以如下顺序包括(a)第一电极；(b)包括开口的绝缘层，并且从所述开口的底部，所述第一电极露出；(c)有机层，所述有机层布置在从在所述开口的底部露出的所述第一电极的部分的上 方到围绕所述开口的绝缘层的部分，并且包括由有机发光材料制成的发光层；(d)至少在所述有机层上形成的半透射/反射膜；(e)覆盖所述半透射/反射膜的电阻层；以及(f)在所述电阻层上形成的第二电极，其中所述第一电极反射来自所述发光层的光，所述第二电极通过已通过了所述半透射/反射膜来自所述半透射/反射膜的光，在所述绝缘层上的所述半透射/反射膜的部分至少部分地不连续。
14.根据权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其中在所述有机层上的所述半透射/反射膜具有包括Inm和6nm在内的Inm到6nm的平均膜厚。
15.根据权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其中所述半透射/反射膜由镁-银合金、铝或者银制成。
16.根据权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其中构成所述电阻层的材料具有包括IX IO6Ω .HiiniXlOuiQ ·πι在内的IX IO6 Ω ·πι到 1 X 101° Ω · m的电阻率，并且在所述有机层上方的所述电阻层具有包括0. 1 μ m到2 μ m在 内的0. Ιμπι到2μπι的厚度。
17.根据权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其中在所述第一电极上有异物或者突起，所述半透射/反射膜没有形成到接近所述异物或 者所述突起的区域，并且所述电阻层存在于所述异物或者所述突起的半透射/反射膜的边 缘处的所述半透射/反射膜的部分与在所述异物之下或者在所述突起下方的所述第一电 极的部分之间的区域。
18.根据权利要求13所述的有机电致发光显示装置，其中使得在所述发光层中产生的光，在作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的第一 界面与作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的第二界面之间谐振，并且由此 产生的光的一部分从所述半透射/反射膜发出。
19.根据权利要求18所述的有机电致发光显示装置，其中当从作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的所述第一界面到所述发光层上的 发光能级最高的位置的距离是L1，其光程是OL1，从作为所述半透射/反射膜和所述有机层之间的界面的所述第二界面到所述发光层上的发光能级最高的位置的距离是L2，并且其光 程是OL2时，满足下面的表达式(1-1)和(1-2)，.0. 7{-φ1/(2 π ) +mj}≤ 2 X OL1/ λ ≤ 1. 2 {-Φ (2 π ) +mj... (1-1).0. 7{-φ2/(2 π ) +m2}≤ 2 X OL2/ λ ≤ 1. 2 {-Φ 2/(2 π ) +m2}... (1-2)其中，λ是在所述发光层中产生的光的光谱中的最大峰值波长， Φ ！是在所述第一界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中-2 π < φ≤0)， Φ 2是在所述第二界面上产生的反射光的相移量(单位弧度)(其中-2 π < φ 2 ≤ 0)，以及Ovm2)的值在(0,0), (1,0)或者(0,1) 。
20.根据权利要求18所述的有机电致发光显示装置，其中当作为所述第一电极和所述有机层之间的界面的所述第一界面与作为所述半透射/ 反射膜和所述有机层之间的界面的所述第二界面之间的光程是L时，当在所述发光层中产 生的光在所述第一界面和所述第二界面上反射时发生的相移的总和是Φ弧度其中-2 π < Φ <0，并且在所述发光层中发出的光的光谱中的最大峰值波长是λ，满足表达式 0. 7 彡 Κ2υ/λ+ΦΛ2π)}≤ 1. 3， 或者-0.3 ≤{(2L)/A + φ/(2 π )}≤ 0· 3。
全文摘要
公开具有如下构造/结构的发光元件，其中即使异物或者突起出现在第一电极上时，第一电极和第二电极之间也没有短路发生。发光元件以这样的顺序包括第一电极(21)、包括由有机发光材料构成的发光层的有机层(23)、半透射/反射膜(40)、电阻层(50)和第二电极(22)。第一电极(21)反射来自发光层的光，第二电极(22)透过已透过半透射/反射膜(40)的光。在有机层(23)上的半透射/反射膜(40)的平均膜厚在1nm到6nm的范围内。
文档编号H05B33/24GK102113415SQ200980129950
公开日2011年6月29日 申请日期2009年7月28日 优先权日2008年7月29日
发明者中村弘史, 中村明史, 吉永祯彦, 山田二郎, 根岸英辅 申请人:索尼公司