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JP2009158140A - ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE USING SAME, AND LIGHTING DEVICE - Google Patents

ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, DISPLAY DEVICE USING SAME, AND LIGHTING DEVICE Download PDF

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JP2009158140A
JP2009158140A JP2007332052A JP2007332052A JP2009158140A JP 2009158140 A JP2009158140 A JP 2009158140A JP 2007332052 A JP2007332052 A JP 2007332052A JP 2007332052 A JP2007332052 A JP 2007332052A JP 2009158140 A JP2009158140 A JP 2009158140A
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Japan
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electrode
light
emitting layer
light emitting
layer
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Application number
JP2007332052A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Oshima
宜浩 大島
Toshitaka Kawashima
利孝 河嶋
Motosuke Omi
元祐 大海
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electroluminescent element capable of expanding chromaticity reproducing range, and to provide a display and an illumination device which use the same. <P>SOLUTION: A metal electrode (lower electrode; counter electrode) 18, a first insulating layer 16, juxtaposed light-emitting layers (R, G, B) 14, a multi-layered interference filter constituted of a second insulating layer (multi-layered interference film) 12, and the upper part transparent electrode 10 (constituted by juxtaposing electrodes for red light, green light and blue light to respectively extract red light, green light, blue light) are laminated on an insulating substrate 20 in this order, and the EL element is formed. Light is emitted from the upper part transparent electrode without through the substrate 20. This EL element is formed on the substrate together with a driving circuit in a matrix shape, and the display device and the illumination device are formed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、エレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置並びに照明装置に関する。   The present invention relates to an electroluminescence element, a display device using the same, and a lighting device.

エレクトロルミネッセンス(以下、ELと称する)素子は、発光層に電界を印加して発生する発光現象を利用した発光素子であり、発光層として有機材料を用いる有機EL素子と、発光層として無機材料を用いる無機EL素子がある。   An electroluminescence (hereinafter referred to as EL) element is a light-emitting element utilizing a light-emitting phenomenon generated by applying an electric field to a light-emitting layer. An organic EL element using an organic material as a light-emitting layer and an inorganic material as a light-emitting layer. There are inorganic EL elements to be used.

EL素子を用いる表示装置は、自発光型素子を用いるのでバックライトが不要であり視認性も良好であり応答速度も速く、薄型化、大画面化、軽量化、低消費電力等が可能となるものとして盛んに開発が進められ、携帯電話、パソコン、遊戯機器等の各種の電子機器に使用される表示装置や、カラーイルミネーション、カラー装飾用光源等の種々の用途の照明装置への適用が検討されており、一部実用化に至っている。無機EL素子は完全固体デバイスであり耐久性に優れ広い分野での利用が期待されている。写真や映画等の映像、遠隔医療やテレビ電話等における電送映像、絵画、印刷物等の正確な色の再現、表示を行なうために、高画質、高性能な表示装置が要求され、表示素子における広色域化の向上を図るに、表示素子の構造や駆動方法等の最適化に関する開発研究がなされている。   Since a display device using an EL element uses a self-luminous element, a backlight is not required, visibility is good, response speed is fast, and a thin, large screen, light weight, low power consumption, and the like are possible. As a product, it is being actively developed and is considered to be applied to display devices used in various electronic devices such as mobile phones, personal computers and game machines, as well as lighting devices for various purposes such as color illumination and light sources for color decoration. Has been partly put into practical use. An inorganic EL element is a completely solid device and has excellent durability and is expected to be used in a wide range of fields. High-quality, high-performance display devices are required for accurate color reproduction and display of images such as photographs and movies, telegraphic images for telemedicine and videophones, paintings, and printed materials. In order to improve the color gamut, development research has been conducted on the optimization of the structure and driving method of display elements.

フルカラー表示を可能とする表示装置の実現のためには、赤色光、緑色光、青色光を放射させる発光層が必要となるが、無機EL素子のための青色発光材料の開発は遅れていたが、最近、高輝度な青色発光材料が開発され、フルカラー表示装置の開発研究が盛んになり、実用化が期待されている。   In order to realize a display device that enables full-color display, a light emitting layer that emits red light, green light, and blue light is required, but the development of blue light emitting materials for inorganic EL elements has been delayed. Recently, high-luminance blue light-emitting materials have been developed, and research and development of full-color display devices has become active, and practical application is expected.

「光学干渉式EL素子」と題する特許文献1には、以下の記載がある。   Patent Document 1 entitled “Optical Interference EL Element” has the following description.

図10は、特許文献1に記載の第1図であり、反射率の小さな光学干渉式EL素子の拡大概略端面図である。   FIG. 10 is a first diagram described in Patent Document 1, and is an enlarged schematic end view of an optical interference EL element having a low reflectivity.

図10に反射率の低い光学干渉式EL素子を符号101で全体的に示した。このEL素子は、a)二つの層104、106より成り、EL光を透過する前部電極電気光学部材102と、b)前部電極電気光学部材102の後側にあり、一つの層より成る対向電極電気光学部材108と、c)前部電極電気光学部材102と前記対向電極電気光学部材108との間にあり、一つの層より成るEL電気光学部材110と、d)前記電気光学部材102、108、110の少なくとも一つに対して界面接触する一つの光学部材(この実施例の場合は、光学部材112、114、116、118)とを備え、前記光学部材112、114、116、118は、それぞれ、周辺光に対して透過性を備えた少なくとも一つの光学干渉膜120、122、124、126から成り、このため、本EL素子のスペクトル反射率が、電気光学部材102、108、110の厚みと材料に応じて選択した光学干渉膜120、122、124、126の厚みと材料により変化させられ、その結果、例えば、y方向やz方向で視る人の方へ向かう周辺光xの本EL素子101での反射率を、光学干渉膜120、122、124、126のそれぞれの界面で部分的に反射される光の光学干渉と、前記電気光学部材102、108、110の各層の界面で部分的に反射される光の光学干渉との組合せにより、減少させるようなEL素子である。   FIG. 10 shows an optical interference EL element having a low reflectance as a whole by reference numeral 101. This EL element is composed of a) a front electrode electro-optical member 102 which is composed of two layers 104 and 106 and transmits EL light, and b) is located behind the front electrode electro-optical member 102 and is composed of a single layer. A counter electrode electro-optical member 108; c) an EL electro-optical member 110 having a single layer between the front electrode electro-optical member 102 and the counter electrode electro-optical member 108; and d) the electro-optical member 102. , 108, 110 and an optical member (in this embodiment, optical members 112, 114, 116, 118) that interface with at least one of the optical members 112, 114, 116, 118. Each comprises at least one optical interference film 120, 122, 124, 126 that is transparent to ambient light, so that the spectral reflectance of the EL element is Depending on the thickness and material of the optical interference films 120, 122, 124, 126 selected according to the thickness and material of the academic members 102, 108, 110, the result is, for example, that of a person viewing in the y direction or the z direction The reflectance of the surrounding light x toward the EL element 101 is determined based on the optical interference of light partially reflected at the interfaces of the optical interference films 120, 122, 124, and 126, and the electro-optical member 102, The EL element is reduced by a combination with optical interference of light partially reflected at the interface between the layers 108 and 110.

この実施例では、電気光学部材102、108、110と光学部材112、114、116、118は、ガラス基板128の上に被覆加工したものである。前部電極電気光学部材2の層104、106は、酸化錫インジウム(ITO)と金よりなる透明な層でもよい。対向電極電気光学部材8は、アルミニウムより形成してもよい。EL電気光学部材10はZnS:Mnでもよい。   In this embodiment, the electro-optic members 102, 108, 110 and the optical members 112, 114, 116, 118 are coated on a glass substrate 128. The layers 104 and 106 of the front electrode electro-optical member 2 may be transparent layers made of indium tin oxide (ITO) and gold. The counter electrode electro-optical member 8 may be made of aluminum. The EL electro-optical member 10 may be ZnS: Mn.

この発明の実施例のいくつかにあっては、光学部材112、114、116、118の少なくとも一つは、可視光に関して部分的な吸収性のある少なくとももう一つの別の膜130、132、134、136をそれぞれ有し、本EL素子101のスペクトル反射率とスペクトル吸収率を、光学部材112、114、116、118のほぼ透明な膜120、122、124、126と光を部分的に吸収する膜130、132、134、136との厚みと材料を、電気光学部材102、108、110の各層の厚みと材料とに組合せることにより、変化させる。これにより例えばX方向やZ方向で視る人に向かって進む周辺光のこのEL素子での反射率は、光を部分的に吸収する光学干渉膜130、132、134、136がひき起す光の光学干渉吸収により更に減少させられる。   In some embodiments of the present invention, at least one of the optical members 112, 114, 116, 118 is at least another additional film 130, 132, 134 that is partially absorbing with respect to visible light. 136, and partially absorbs the spectral reflectance and spectral absorptance of the EL element 101 and the substantially transparent films 120, 122, 124, 126 of the optical members 112, 114, 116, 118 and the light. The thickness and material of the films 130, 132, 134, and 136 are changed by combining the thickness and material of each layer of the electro-optic members 102, 108, and 110. As a result, for example, the reflectance of the ambient light traveling toward the person viewing in the X direction or the Z direction is the reflectivity of the light caused by the optical interference films 130, 132, 134, and 136 that partially absorb the light. Further reduction by optical interference absorption.

絶縁破壊に対してEL電気光学部材110を安定化させるために、EL素子101に更に次の部材を備えてもよい。すなわち、a)前部電極電気光学部材2とEL電気光学部材110との間にあり、少なくとも一つの層(本実施例では二つの層140と142)から成る第1の誘電性電気光学部材138と、b)対向電極電気光学部材108とEL電気光学部材110との間にあり、少なくとも一つの層(実施例では二つの層146と148)から成る第2の誘電性電気光学部材144とを備え、c)また、電気光学部材102、108、110、138、144の少なくとも一つに、光学部材112、114、116、118、150、152のうちの少なくとも一つを設けてもよい。すなわち、第1の誘電性電気光学部材138と第2の誘電性電気光学部材144とが備わっているとき、これらに、膜154と156から成りまた必要に応じて膜158と160とを有する光学部材150と152のうち少なくとも一つを設けてもよい。膜154、156はほぼ透明であり、また膜158、160は可視光に関して部分的な吸収性をそなえている。   In order to stabilize the EL electro-optical member 110 against dielectric breakdown, the EL element 101 may further include the following member. That is, a) a first dielectric electro-optical member 138 that is located between the front electrode electro-optical member 2 and the EL electro-optical member 110 and includes at least one layer (two layers 140 and 142 in this embodiment). And b) a second dielectric electro-optic member 144 between the counter electrode electro-optic member 108 and the EL electro-optic member 110 and comprising at least one layer (two layers 146 and 148 in the embodiment). C) In addition, at least one of the optical members 112, 114, 116, 118, 150, 152 may be provided on at least one of the electro-optical members 102, 108, 110, 138, 144. That is, when the first dielectric electro-optical member 138 and the second dielectric electro-optical member 144 are provided, the optical device includes the films 154 and 156, and the films 158 and 160 as necessary. At least one of the members 150 and 152 may be provided. Films 154 and 156 are substantially transparent, and films 158 and 160 are partially absorbing with respect to visible light.

「光干渉フィルタを含む薄膜エレクトロルッミネセンス装置」と題する特許文献2には、以下の記載がある。   Patent Document 2 entitled “Thin Film Electro-Luminescence Device Including Optical Interference Filter” includes the following description.

特許文献2の発明は、光透過性を有する電極層と光反射電極層により、蛍光体層或いは蛍光体層と誘電体層の構造体に電圧が印加されるように構成されると共に、前記構造体内における、光の取出側に、前記蛍光体層より放射される発光波長の任意の波長λを選択的に透過する多層膜の光干渉フィルタを、前記構造体に屈折率の低い誘電体膜1と屈折率の高い誘電体膜2を交互にλ/4=膜厚・屈折率の式に従って誘電体膜2、誘電体膜1の順に2層以上積層し、更に、誘電体膜1より高い屈折率を有する蛍光体層をλ/2・N(Nは1以上の整数)=膜厚・屈折率の式に従って積層し、更に、誘電体膜3をλ/4・正数=膜厚・屈折率の式に従って誘電体膜3を積層した構成にしたことを特徴とする光干渉フィルタを含む構成にする。   The invention of Patent Document 2 is configured so that a voltage is applied to a phosphor layer or a structure of a phosphor layer and a dielectric layer by an electrode layer having light transmittance and a light reflecting electrode layer, and the structure A multilayer optical interference filter that selectively transmits an arbitrary wavelength λ of the emission wavelength emitted from the phosphor layer is provided on the light extraction side in the body, and the dielectric film 1 having a low refractive index is provided in the structure. And dielectric film 2 having a high refractive index are alternately laminated in the order of λ / 4 = film thickness / refractive index in order of two or more layers of dielectric film 2 and dielectric film 1, and the refractive index is higher than that of dielectric film 1. Are laminated in accordance with the formula: λ / 2 · N (N is an integer of 1 or more) = film thickness / refractive index, and dielectric film 3 is further laminated to λ / 4 · positive number = film thickness / refractive. A structure including an optical interference filter characterized in that the dielectric film 3 is laminated in accordance with the rate equation.

図11は、特許文献2に記載の第1図であり、薄膜エレクトロルミネセンス装置の基本構成断面図である。
ガラス基板201の上に透明電極202を成膜し、その上に、発光波長に対する屈折率n1が2.4程度で誘電率ε1膜厚d1の第1誘電体層(a)204aとして成膜する。次に、この上に、屈折率n2が1.5程度の光学薄膜(例えば、MgF2(n1=1.38)、SiO2(n1=1.52))を膜厚d2で第1誘電体層(b)204bとして成膜し、再び第1誘電体層(a)と同じ誘電体薄膜を第1誘電体層(c)204cとして順に積層し、再び屈折率n2で膜厚d2の第1誘電体層(d)204dを順に積層し、更にこの上に、屈折率n3が2.4程度で膜厚d3の蛍光体層205を成膜し、屈折率n4の値がn3に似かよった2.4±0.2程度の膜厚d4の誘電体薄膜を第2誘電体層206として成膜し、反射鏡層と電極層を兼ねた背面電極207を形成する。ここで、第1誘電体層(a)、(b)、(c)、(d)と蛍光体層と第2誘電体層の発光波長λ0に対する屈折率n1とn2とn3とn4は、エリプソメータによって測定した。更に、それぞれの誘電体層の膜厚d1、d2、d4と蛍光体層の膜厚d3は多層膜光干渉フィルタの設計法に従って、ni・di=λ0/4(i=1、2)、n3・d3=λ0/2・N、n4・d4=λ0/2・N(Nは、正数(1、2、3…))なる式が満足されるように決定された。すなわち、エレクトロルミネセンスと光干渉多層膜フィルタを兼ね備えたEL素子を形成したことになる。
FIG. 11 is a first diagram described in Patent Document 2, and is a cross-sectional view of the basic configuration of a thin film electroluminescent device.
A transparent electrode 202 is formed on a glass substrate 201, and a first dielectric layer (a) 204a having a refractive index n 1 with respect to an emission wavelength of about 2.4 and a dielectric constant ε 1 film thickness d 1 is formed thereon. Form a film. Next, an optical thin film (for example, MgF 2 (n 1 = 1.38), SiO 2 (n 1 = 1.52)) having a refractive index n 2 of about 1.5 is formed thereon with a film thickness d 2 . The first dielectric layer (b) 204b is formed, and the same dielectric thin film as the first dielectric layer (a) is sequentially laminated as the first dielectric layer (c) 204c, and the film is again formed with the refractive index n 2 . A first dielectric layer (d) 204d having a thickness d 2 is sequentially laminated, and a phosphor layer 205 having a refractive index n 3 of about 2.4 and a film thickness d 3 is further formed thereon, and a refractive index n A dielectric thin film having a film thickness d 4 of about 2.4 ± 0.2, in which the value of 4 is similar to n 3 , is formed as the second dielectric layer 206, and the back electrode 207 serving as a reflector layer and an electrode layer is formed. Form. Here, the first dielectric layers (a), (b), (c), (d), the phosphor layers, and the refractive indexes n 1 , n 2 , n 3 with respect to the emission wavelength λ 0 of the second dielectric layer, n 4 was measured by an ellipsometer. Furthermore, according to the film thickness d 1 of the dielectric layer, d 2, d 4 and the phosphor layer thickness d 3 is the design method of the multilayer optical interference filter, n i · d i = λ 0/4 (i = 1,2), n 3 · d 3 = λ 0/2 · n, n 4 · d 4 = λ 0/2 · n (n is a positive number (1,2,3 ...)) becomes equation satisfaction Was decided to be. That is, an EL element having both electroluminescence and a light interference multilayer filter is formed.

「多色発光素子とその基板」と題するには、以下の記載がある。   The title of “multicolor light emitting element and its substrate” includes the following description.

特許文献3の発明の目的は、スペクトル幅と発光特性を改善した有機発光素子を提供することにある。この課題を解決する特許文献3の発明は次のとおりである。   An object of the invention of Patent Document 3 is to provide an organic light emitting device having improved spectral width and light emission characteristics. The invention of Patent Document 3 that solves this problem is as follows.

第1に、発光機能を有する有機薄膜からなる発光層と、該発光層の両面に形成された反射鏡とで微小光共振器が構成され、該微小光共振器は前記反射鏡間の光学的距離が異なる画素を少なくとも2個以上有することを特徴とする多色発光素子にある。   First, a minute optical resonator is composed of a light emitting layer made of an organic thin film having a light emitting function and reflecting mirrors formed on both sides of the light emitting layer, and the minute optical resonator is optically coupled between the reflecting mirrors. A multi-color light emitting element having at least two pixels having different distances.

第2に、透明基体上に半透明反射層,透明導電層,有機薄膜からなる発光層,電極が順次に形成された多色発光素子であって、半透明反射層と電極の間の光学的距離が異なる画素を少なくとも2個以上有する微小光共振器を含むことを特徴とする多色発光素子にある。   Second, a multicolor light emitting device in which a translucent reflective layer, a transparent conductive layer, a light emitting layer composed of an organic thin film, and an electrode are sequentially formed on a transparent substrate, and an optical element between the translucent reflective layer and the electrode. A multicolor light-emitting element includes a micro optical resonator having at least two pixels having different distances.

第3に、透明基体上に半透明反射層,透明導電層,有機薄膜からなる発光層,電極が順次に形成された多色発光素子であって、半透明反射層と電極の間に構成が微小光共振器として作用し、複数の異なる発光スペクトルの光を同一基板上の素子から取り出すことを特徴とする多色発光素子にある。   Third, a multicolor light emitting device in which a translucent reflective layer, a transparent conductive layer, a light emitting layer made of an organic thin film, and an electrode are sequentially formed on a transparent substrate, and the configuration is between the translucent reflective layer and the electrode. A multicolor light-emitting element that functions as a micro-optical resonator and extracts a plurality of lights having different emission spectra from elements on the same substrate.

第4に、透明基体上に半透明反射層を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該透明導電層上に有機薄膜からなる発光層が設けられており、その上に電極が形成された有機発光素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の一部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反射する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の電極とで光共振器として作用し、且つ半透明反射層と電極との間の光学的距離が異なるように構成されていることを特徴とする多色発光素子にある。   Fourth, the transparent substrate has a translucent reflective layer, a transparent conductive layer is disposed on the translucent reflective layer, and a light emitting layer made of an organic thin film is provided on the transparent conductive layer. The translucent reflective layer has a reflective function of transmitting part of the light emitted from the light emitting layer to the transparent substrate side and reflecting part of the emitted light to the light emitting layer side. The translucent reflective layer functions as an optical resonator with the electrode on the back surface of the light emitting layer, and is configured so that the optical distance between the translucent reflective layer and the electrode is different. It is in the color light emitting element.

第5に、透明基体上に半透明反射層を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該透明導電層上にホール注入層,有機薄膜からなる発光層が設けられており、その上に電極が形成された有機発光素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の一部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反射する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の電極とで光共振器として作用し、且つ半透明反射層と電極との間の光学的距離が異なるように構成されていることを特徴とする多色発光素子にある。   Fifth, a transparent substrate has a translucent reflective layer, a transparent conductive layer is disposed on the translucent reflective layer, and a hole injection layer and a light emitting layer made of an organic thin film are provided on the transparent conductive layer. The semi-transparent reflective layer transmits part of the light emitted from the light emitting layer to the transparent substrate and reflects part of the emitted light to the light emitting layer. It has a reflection function, and the semitransparent reflection layer acts as an optical resonator with the electrode on the back side of the light emitting layer, and is configured so that the optical distance between the translucent reflection layer and the electrode is different. It is in the featured multicolor light emitting element.

なお、ELデバイスに使用される発光材料として、種々の材料が検討されており、例えば、非特許文献1には、BaAl24:Euを用いたELデバイスの典型的なELスペクトルが記載されており、非特許文献2には、ZnS/Mn,AgのELスペクトルが記載されている。 Note that various materials have been studied as light-emitting materials used for EL devices. For example, Non-Patent Document 1 describes a typical EL spectrum of an EL device using BaAl 2 S 4 : Eu. Non-Patent Document 2 describes an EL spectrum of ZnS / Mn, Ag.

特許第2529741号公報(第5頁左欄第30行〜第6頁左欄第14行、第1図)Japanese Patent No. 2529741 (page 5, left column, line 30 to page 6, left column, line 14, FIG. 1) 特許第2689661号公報(第2頁右欄第20行〜第3頁左欄第24行、第1図)Japanese Patent No. 2689661 (page 2, right column, line 20 to page 3, left column, line 24, Fig. 1) 特許第2797883号公報(段落0005〜0012、図1)Japanese Patent No. 2797883 (paragraphs 0005 to 0012, FIG. 1) N. Miura et al, “High-Luminance Blue-Emitting BaAl2S4:Eu Thin-Film Electroluminescent Device”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol.38(1999)L1291 - L1292(図3)N. Miura et al, “High-Luminance Blue-Emitting BaAl2S4: Eu Thin-Film Electroluminescent Device”, Jpn. J. Appl. Phys., Vol.38 (1999) L1291-L1292 (Fig. 3) A. N. Krasnov et al, “Increased luminance of ZnS/Mn thin-film electroluminescent displays due to Ag Co-doping”, Thin Solid Films 467(2004)247 - 252(図7)A. N. Krasnov et al, “Increased luminance of ZnS / Mn thin-film electroluminescent displays due to Ag Co-doping”, Thin Solid Films 467 (2004) 247-252 (Fig. 7)

無機EL素子は、最近まで高輝度の青色材料がなかったことからフルカラー化が遅れ、実用化への道が遠いとされてきたが、非特許文献1に記載されたバリウムチオアルミネートを母材とした高輝度青色発光材料によって、その実用化への道が開かれた。   The inorganic EL element has been delayed until full color because there was no high-luminance blue material until recently, and it has been said that the road to practical use is far away. However, the barium thioaluminate described in Non-Patent Document 1 is used as a base material. The high-luminance blue light-emitting material mentioned above has opened the way to its practical application.

R(赤色)、G(緑色)、B(青色)の3色の発光材料が入手できる状況に至った無機EL素子であるが、昨今のフラットディスプレイに要求される特性である、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上(色純度の向上)させる観点から、発光材料の発光中心波長を与える準位間の遷移とこれ以外の準位に起因する発光成分、及び、発光材料のブロードな発光スペクトルに起因し、発光中心波長以外の発光波長成分よって色度再現範囲が狭くなる(色純度が低下する。)という問題がある。有機EL素子の発光層から放射される発光は、一般に、ブロードな発光スペクトルを与えるので、上記と同様の問題があり、通常、向きEL素子の場合と同じように、R、G、Bのそれぞれの発光層に対して色フィルタが設けられているので、素子構造を複雑なものとし、製造工程を複雑化している。   It is an inorganic EL element that has reached the situation where light emitting materials of three colors of R (red), G (green), and B (blue) are available, but the chromaticity reproduction range, which is a characteristic required for modern flat displays. From the viewpoint of expanding the color gamut characteristics and improving the color gamut characteristics (improving the color purity), the transition between the levels giving the emission center wavelength of the light emitting material, the light emitting component due to other levels, and the broadening of the light emitting material Due to the light emission spectrum, there is a problem that the chromaticity reproduction range is narrowed (color purity is lowered) due to the emission wavelength components other than the emission center wavelength. Since light emitted from the light emitting layer of the organic EL element generally gives a broad emission spectrum, there is a problem similar to the above. Usually, as in the case of the orientation EL element, each of R, G, and B Since the color filter is provided for the light emitting layer, the element structure is complicated and the manufacturing process is complicated.

色度再現範囲をあらわすために、一般に、国際照明委員会(CIE)が定めたCIE93で定められたxy色度図が使用される。色度再現範囲は、CIExy色度図にR、G、Bの3原色の色座標をプロットしたときに表示される三角形の内側に面積によって表わされ、例えば、NTSC(National Television System)色座標(ハイビジョン(高精細度テレビジョン放送;HDTV)規格の色度座標)、R(0.67,0.33)、G(0.21,0.71)、B(0.14,0.08)によって与えられる三角形の面積と比較して、「色再現性はNTSC比70%」のように表現され、CRTではNTSC比70%と言われている。   In order to represent the chromaticity reproduction range, generally, an xy chromaticity diagram defined by CIE93 defined by the International Commission on Illumination (CIE) is used. The chromaticity reproduction range is represented by an area inside a triangle displayed when the color coordinates of the three primary colors R, G, and B are plotted on the CIExy chromaticity diagram. For example, NTSC (National Television System) color coordinates (High-vision (high-definition television broadcasting; HDTV) chromaticity coordinates), R (0.67, 0.33), G (0.21, 0.71), B (0.14, 0.08) ) Is expressed as “color reproducibility is 70% NTSC ratio” and is said to be 70% NTSC ratio in CRT.

色度再現範囲を拡大し広色域化させること(広色域特性の向上)は、表示素子の構造にも関連し、素子の改善が必要となる。   Enlarging the chromaticity reproduction range and widening the color gamut (enhancement of wide color gamut characteristics) is also related to the structure of the display element, and the element needs to be improved.

無機EL発光素子は、非特許文献1によって記載された高輝度な青色発光のBaAl24:Euによりフルカラーディスプレイデバイスとしての期待が高まっているが、このBaAl24:Euを用いた無機EL素子による青色発光は、LED等のように半値幅の狭い離散的な発光を得ることができず、比較的ブロードな発光である。また、緑色発光を示す実用域にあるZnS:Tbに関しては、Tbの5475への遷移に相当する545nm付近に非常に強い急峻なピークを有するが、この発光ピーク以外にも488nm、588nm、620nm付近にもそれぞれ、767473が関与する発光ピークが観測される。これらの発光は色度再現範囲を狭くする(色純度を落とす)要因になっている。 The inorganic EL light emitting element is expected to be a full-color display device due to BaAl 2 S 4 : Eu that emits blue light with high luminance described in Non-Patent Document 1, but is inorganic using this BaAl 2 S 4 : Eu. The blue light emission by the EL element is a relatively broad light emission because it cannot obtain a discrete light emission with a narrow half-value width like an LED or the like. In addition, ZnS: Tb in the practical range showing green light emission has a very strong and sharp peak near 545 nm corresponding to the transition of Tb from 5 D 4 to 7 F 5 . Emission peaks involving 7 F 6 , 7 F 4 , and 7 F 3 are also observed in the vicinity of 488 nm, 588 nm, and 620 nm, respectively. Such light emission is a factor that narrows the chromaticity reproduction range (decreases the color purity).

また、色度再現範囲を拡大(色純度を向上)並びに発光効率を高める目的で、特許文献2に、ファブリペロー型の干渉フィルタを含む構造の薄膜エレクトロルッミネセンス装置が記載されているが、この構造に基づいてフルカラー表示を可能とする装置を構成するためには、EL素子を構成する、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素の各画素について、干渉フィルタの設計を行なう必要がある。   In addition, for the purpose of expanding the chromaticity reproduction range (improving color purity) and increasing luminous efficiency, Patent Document 2 describes a thin film electroluminescent device having a structure including a Fabry-Perot interference filter. In order to configure a device that enables full color display based on this structure, an R pixel that emits red light (R), a G pixel that emits green light (G), blue light ( It is necessary to design an interference filter for each of the B pixels that radiate B).

本発明は、上述したような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができるエレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置並びに照明装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to expand an chromaticity reproduction range and improve a wide color gamut characteristic, and to use the electroluminescence element. Another object of the present invention is to provide a display device and a lighting device.

即ち、本発明は、赤色光を発光する赤色発光層と、緑色光を発光する緑色発光層と、青色光を発光する青色発光層と、前記赤色発光層に対向して設けられ前記赤色光を射出させる赤色光用電極と、前記緑色発光層に対向して設けられ前記緑色光を射出させる緑色光用電極と、前記青色発光層に対向して設けられ前記青色光を射出させる青色光用電極と、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向して、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層を挟んで設けられた対向電極(後述の第1実施の形態における18、後述の第2実施の形態における30)と、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に対向して共通に設けられ、異なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる多層膜干渉フィルタ(後述の第1の実施の形態における12、後述の第2実施の形態における42)とを有し、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層が並置され、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極が並置された、エレクトロルミネッセンス素子装置に係るものである。   That is, the present invention provides a red light emitting layer that emits red light, a green light emitting layer that emits green light, a blue light emitting layer that emits blue light, and a red light emitting layer that is provided to face the red light emitting layer. A red light electrode to be emitted, a green light electrode provided to face the green light emitting layer to emit the green light, and a blue light electrode provided to face the blue light emitting layer to emit the blue light And a counter electrode (a first electrode to be described later) provided opposite to the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode and sandwiching the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. 18 in the first embodiment, 30 in the second embodiment to be described later), and layers having different refractive indexes alternately provided in common to the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. Multi-layer interference filter ( 12 in the first embodiment described above, 42 in the second embodiment described later), the red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer are juxtaposed, and the red light electrode, The present invention relates to an electroluminescence element device in which the green light electrode and the blue light electrode are juxtaposed.

また、本発明は、白色光を発光する白色発光層と、前記白色発光層に対向して設けられ赤色光を射出させる赤色光用電極と、前記白色発光層に対向して設けられ緑色光を射出させる緑色光用電極と、前記白色発光層に対向して設けられ青色光を射出させる青色光用電極と、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向して、前記白色発光層を挟んで設けられた対向電極(後述の第1実施の形態における18、後述の第2実施の形態における30)と、前記白色発光層に対向して設けられ、異なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる多層膜干渉フィルタ(後述の第1の実施の形態における12、後述の第2実施の形態における42)とを有し、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極が並置された、エレクトロルミネッセンス素子に係るものである。   The present invention also provides a white light-emitting layer that emits white light, a red light electrode that is provided to face the white light-emitting layer and emits red light, and a green light that is provided to face the white light-emitting layer. A green light electrode to be emitted, a blue light electrode that is provided facing the white light emitting layer and emits blue light, a red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode. A counter electrode (18 in the first embodiment to be described later, 30 in the second embodiment to be described later) provided opposite to the white light emitting layer and a different refractive index provided opposite to the white light emitting layer. A multilayer interference filter (12 in the first embodiment to be described later, 42 in the second embodiment to be described later), and the red light electrode and the green light. And the blue light electrode are juxtaposed Those of the electroluminescent device.

また、本発明は、上記記載のエレクトロルミネッセンス素子が2次元マトリックス状に配列された、表示装置に係るものである。   The present invention also relates to a display device in which the above-described electroluminescent elements are arranged in a two-dimensional matrix.

また、本発明は、上記記載のエレクトロルミネッセンス素子が2次元マトリックス状に配列された、照明装置に係るものである。   The present invention also relates to a lighting device in which the above-described electroluminescent elements are arranged in a two-dimensional matrix.

本発明のエレクトロルミネッセンス素子によれば、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に対向して共通に設けられ、異なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる多層膜干渉フィルタを有するので、少ない工程によって素子を製造することができ、前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光が、狭小化された半値幅をもった波長分布の光として、エレクトロルミネッセンス素子における、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素からそれぞれ、出射され、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができるエレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   According to the electroluminescent element of the present invention, the multilayer interference filter is provided in common so as to face the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer, and the layers having different refractive indexes are alternately laminated. Therefore, the red light, the green light, and the blue light can be produced as light having a wavelength distribution with a narrowed half-value width as red light in the electroluminescence element. The R pixel that emits (R), the G pixel that emits green light (G), and the B pixel that emits blue light (B) are emitted, respectively, to expand the chromaticity reproduction range and improve the wide color gamut characteristics. An electroluminescent element that can be realized can be provided.

また、本発明のエレクトロルミネッセンス素子によれば、前記白色発光層に対向して設けられ、異なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる多層膜干渉フィルタを有するので、少ない工程によって素子を製造することができ、前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光が、狭小化された半値幅をもった波長分布の光として、エレクトロルミネッセンス素子における、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素からそれぞれ、出射され、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができるエレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   In addition, according to the electroluminescent element of the present invention, since the multilayered interference filter is provided so as to face the white light emitting layer and in which layers having different refractive indexes are alternately laminated, the element is manufactured with fewer steps. The red light, the green light, and the blue light can emit R light that emits red light (R) in the electroluminescence element as light having a wavelength distribution with a narrowed half-value width, green, Provided is an electroluminescence element that is emitted from a G pixel that emits light (G) and a B pixel that emits blue light (B), respectively, and can expand the chromaticity reproduction range and improve wide color gamut characteristics. be able to.

また、本発明の表示装置によれば、上記エレクトロルミネッセンス素子を使用しているので、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができる表示装置を提供することができる。   Further, according to the display device of the present invention, since the electroluminescence element is used, a display device capable of expanding the chromaticity reproduction range and improving the wide color gamut characteristics can be provided.

また、本発明の照明装置によれば、上記エレクトロルミネッセンス素子を使用しているので、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができる照明装置を提供することができる。   Moreover, according to the illuminating device of the present invention, since the electroluminescence element is used, it is possible to provide an illuminating device capable of expanding the chromaticity reproduction range and improving the wide color gamut characteristics.

本発明のエレクトロルミネッセンス素子では、前記多層膜干渉フィルタは、高屈折率層と低屈折率層から構成され、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光中心波長の何れかの波長λの4分の1の整数倍の光学膜厚をもった前記高屈折率層及び低屈折率層を含む構成とするのがよい。このような構成よれば、前記高屈折率層及び低屈折率層を含む構成によって、前記多層膜干渉フィルタの高光反射であり低光吸収のミラー層を形成することができる。ここで、膜Aの光学膜厚は、(膜Aの物理的厚さd)×(膜Aの屈折率n)=d×nによって定義される。   In the electroluminescence device of the present invention, the multilayer interference filter is composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer, and has a wavelength λ of any one of emission center wavelengths of the red light, the green light, and the blue light. It is preferable to include the high refractive index layer and the low refractive index layer having an optical film thickness that is an integral multiple of 1/4. According to such a configuration, a mirror layer having high light reflection and low light absorption of the multilayer interference filter can be formed by the configuration including the high refractive index layer and the low refractive index layer. Here, the optical film thickness of the film A is defined by (physical thickness d of the film A) × (refractive index n of the film A) = d × n.

また、前記波長λが前記緑色光の発光中心波長λgであり、λg/4の整数倍の光学膜厚をもつ前記高屈折率層、前記低屈折率層をそれぞれ、H、Lで表わし、mをH、Lの対の層の繰返しを示す正の整数、a、bを正の数とする時、前記多層膜干渉フィルタが、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(LH)mによって表わされ、射出される前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光の色度点がa、bによって調整された構成とするのがよい。このような構成よれば、前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光が、狭小化された半値幅をもった波長分布の光、即ち、狭帯域化された光として、エレクトロルミネッセンス素子における、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素からそれぞれ、出射され、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができる。 The wavelength λ is the emission center wavelength λ g of the green light, and the high refractive index layer and the low refractive index layer having an optical film thickness that is an integral multiple of λ g / 4 are represented by H and L, respectively. , M is a positive integer indicating repetition of a pair of H and L, and a and b are positive numbers, the multilayer interference filter is (HL) m H (aL) (bH) (aL) It is preferable that the chromaticity points of the red light, the green light, and the blue light emitted by H (LH) m and adjusted are adjusted by a and b. According to such a configuration, the red light, the green light, and the blue light are light having a wavelength distribution with a narrowed half-value width, that is, red light in the electroluminescence element as narrow-band light. The light is emitted from the R pixel that emits light (R), the G pixel that emits green light (G), and the B pixel that emits blue light (B), and the chromaticity reproduction range is expanded to improve wide color gamut characteristics. Can be achieved.

また、前記多層膜干渉フィルタが、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極と、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層との間に設けられた構成とするのがよい。このような構成より、前記多層膜干渉フィルタを、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に接触させ、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に接触させて設けるので、前記多層膜干渉フィルタは、光の損失を少なくしてフィルタ動作することができる。   The multilayer film interference filter is provided between the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode, and the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. It is good to do. With such a configuration, the multilayer interference filter is brought into contact with the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode, and in contact with the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. Therefore, the multilayer interference filter can perform a filter operation with reduced light loss.

また、前記多層膜干渉フィルタが、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極と、前記白色発光層との間に設けられた構成とするのがよい。このような構成より、前記多層膜干渉フィルタを、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に接触させ、前記白色発光層に接触させて設けるので、前記多層膜干渉フィルタは、光の損失を少なくしてフィルタ動作することができる。   The multilayer interference filter may be provided between the red light electrode, the green light electrode, the blue light electrode, and the white light emitting layer. With this configuration, the multilayer interference filter is provided in contact with the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode and in contact with the white light emitting layer. Can perform a filter operation with reduced light loss.

また、前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記赤色光用電極に対向し、前記赤色発光層と前記対向電極の間に配置された赤色光用絶縁層(後述の第1実施の形態における16)と、前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色光用電極に対向し、前記緑色発光層と前記対向電極の間に配置された緑色光用絶縁層(後述の第1実施の形態における16)と、前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色光用電極に対向し、前記青色発光層と前記対向電極の間に配置された青色光用絶縁層(後述の第1実施の形態における16)とを有し、前記赤色光用絶縁層、前記緑色光用絶縁層及び前記青色光用絶縁層が並置された構成とするのがよい。このような構成よれば、前記対向電極の方向に向けて放射された光に関してはその干渉の影響を、前記赤色光用絶縁層、前記緑色光用絶縁層及び前記青色光用絶縁層によって、抑制することができる。   The red light has an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the red light, is opposed to the red light electrode, and is disposed between the red light emitting layer and the counter electrode. An insulating layer (16 in the first embodiment to be described later), an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the green light, facing the green light electrode, and the green light An insulating layer for green light (16 in the first embodiment described later) disposed between the light emitting layer and the counter electrode, and an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the blue light. A blue light insulating layer (16 in the first embodiment to be described later) disposed between the blue light emitting layer and the counter electrode so as to face the blue light electrode, and the red light The insulating layer for green, the insulating layer for green light, and the insulating layer for blue light are preferably juxtaposed. According to such a configuration, the influence of the interference on the light emitted toward the counter electrode is suppressed by the red light insulating layer, the green light insulating layer, and the blue light insulating layer. can do.

また、前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記赤色光用電極に対向し、前記白色発光層と前記対向電極の間に配置された赤色光用絶縁層(後述の第1実施の形態における16)と、前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色光用電極に対向し、前記白色発光層と前記対向電極の間に配置された緑色光用絶縁層(後述の第1実施の形態における16)と、前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色光用電極に対向し、前記白色発光層と前記対向電極の間に配置された青色光用絶縁層(後述の第1実施の形態における16)とを有し、前記赤色光用絶縁層、前記緑色光用絶縁層及び前記青色光用絶縁層が並置された構成とするのがよい。このような構成よれば、前記対向電極の方向に向けて放射された光に関してはその干渉の影響を、前記赤色光用絶縁層、前記緑色光用絶縁層及び前記青色光用絶縁層によって、抑制することができる。   The red light has an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the red light, and is opposed to the red light electrode and is disposed between the white light emitting layer and the counter electrode. An insulating layer (16 in the first embodiment to be described later), an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the green light, facing the green light electrode, and the white An insulating layer for green light (16 in the first embodiment described later) disposed between the light emitting layer and the counter electrode, and an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the blue light. A blue light insulating layer (16 in a first embodiment to be described later) disposed between the white light emitting layer and the counter electrode so as to face the blue light electrode, and the red light The insulating layer for green, the insulating layer for green light, and the insulating layer for blue light are preferably juxtaposed. According to such a configuration, the influence of the interference on the light emitted toward the counter electrode is suppressed by the red light insulating layer, the green light insulating layer, and the blue light insulating layer. can do.

また、前記赤色発光層は前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色発光層は前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色発光層は前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有する構成とするのがよい。このような構成よれば、前記対向電極の方向に向けて放射された光に関してはその干渉の影響を、前記赤色発光層、前記緑色光発光層及び前記青色発光層によって、抑制することができる。   The red light emitting layer has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of the red light, and the green light emission layer is an integer multiple of a half of the emission center wavelength of the green light. It is preferable that the blue light emitting layer has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of the blue light. According to such a configuration, the influence of interference on the light emitted toward the counter electrode can be suppressed by the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer.

また、前記赤色発光用電極は前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色発光用電極は前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色発光用電極は前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有する構成とするのがよい。このような構成よれば、前記赤色発光層、前記緑色光発光層及び前記青色発光層によって、干渉の影響を抑制することができる。   The red light emitting electrode has an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the red light, and the green light emission electrode is one half of the emission center wavelength of the green light. It is preferable that the blue light emitting electrode has an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the blue light. According to such a configuration, the influence of interference can be suppressed by the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer.

また、前記対向電極は、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層を挟んで、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向してこれら電極に共通に設けられた共通電極である構成とするのがよい。このような構成よれば、少ない工程によって前記共通電極を形成することができる。   In addition, the counter electrode is common to these electrodes by facing the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode across the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. It is preferable that the common electrode is provided in the structure. According to such a configuration, the common electrode can be formed by a small number of steps.

また、前記対向電極は、前記白色発光層を挟んで、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向してこれら電極に共通に設けられた共通電極である構成とするのがよい。このような構成よれば、少ない工程によって前記共通電極を形成することができる。   The counter electrode is a common electrode provided in common to the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode across the white light emitting layer. It is good to do. According to such a configuration, the common electrode can be formed by a small number of steps.

また、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層の2つ蛍光体層の間が絶縁物で充填された構成とするのがよい。このような構成より、前記絶縁物として、電気的及び光学的に隣接する蛍光体層を分離独立させる機能を有するものを使用することによって、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層の隣接する蛍光体層を電気的に分離独立させると共に、光学的クロストークを抑制することができ、エレクトロルミネッセンス素子における、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素での独立した発光作用を確保することができる。   Further, it is preferable that a space between two phosphor layers of the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer is filled with an insulator. With such a configuration, the red light-emitting layer, the green light-emitting layer, and the blue light-emitting layer are used as the insulator by using a material having a function of separating and independently separating phosphor layers that are electrically and optically adjacent to each other. The phosphor layers adjacent to each other can be electrically separated and independent, and optical crosstalk can be suppressed. In the electroluminescence element, R pixels that emit red light (R) and green light (G) are emitted. It is possible to ensure an independent light emitting action in the G pixel and the B pixel that emits blue light (B).

また、前記対向電極、並置された前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層、前記多層膜干渉フィルタ、並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された構成とするのがよい。このような構成より、前記基板の前記素子が形成された側、即ち、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極から光が射出されるので、エレクトロクロミック素子の開口率(EL素子の面積対する光が射出される面積の割合)を大きくすることができ、EL素子の輝度向上を図ることができる。   The counter electrode, the juxtaposed red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, the multilayer interference filter, the juxtaposed red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode However, it is preferable that elements are formed by stacking on the substrate in this order, and light is emitted from the side of the substrate where the elements are formed. With this configuration, light is emitted from the side of the substrate on which the element is formed, that is, the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode, so the aperture ratio of the electrochromic element (Ratio of the area where light is emitted with respect to the area of the EL element) can be increased, and the luminance of the EL element can be improved.

また、前記対向電極、前記白色発光層、前記多層膜干渉フィルタ、並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された構成とするのがよい。このような構成より、前記基板の前記素子が形成された側、即ち、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極から光が射出されるので、エレクトロクロミック素子の開口率(EL素子の面積対する光が射出される面積の割合)を大きくすることができ、EL素子の輝度向上を図ることができる。   Further, the counter electrode, the white light emitting layer, the multilayer interference filter, the juxtaposed red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode are laminated on the substrate in this order to form an element, It is preferable that light is emitted from the side of the substrate where the element is formed. With this configuration, light is emitted from the side of the substrate on which the element is formed, that is, the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode, so the aperture ratio of the electrochromic element (Ratio of the area where light is emitted with respect to the area of the EL element) can be increased, and the luminance of the EL element can be improved.

また、前記多層膜干渉フィルタが、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に対向して、前記対向電極を挟んで設けられた構成とするのがよい。このような構成より、前記多層膜干渉フィルタを、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に対向させて、光が射出される前記対向電極に接触させて設けるので、前記多層膜干渉フィルタは、光の損失を少なくしてフィルタ動作することができる。   The multilayer interference filter may be configured to face the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer with the counter electrode interposed therebetween. With such a configuration, the multilayer interference filter is provided so as to face the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer and in contact with the counter electrode from which light is emitted. The interference filter can perform a filter operation with reduced light loss.

また、前記多層膜干渉フィルタが、前記白色発光層に対向して、前記対向電極を挟んで設けられた構成とするのがよい。このような構成より、前記多層膜干渉フィルタを、前記白色発光層に対向させて、光が射出される前記対向電極に接触させて設けるので、前記多層膜干渉フィルタは、光の損失を少なくしてフィルタ動作することができる。   The multilayer interference filter may be configured to face the white light emitting layer and sandwich the counter electrode. With such a configuration, the multilayer interference filter is provided so as to face the white light emitting layer and to contact the counter electrode from which light is emitted. Therefore, the multilayer interference filter reduces light loss. Can be filtered.

また、並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極、並置された前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層、前記対向電極、前記多層膜干渉フィルタ、がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された構成とするのがよい。このような構成より、前記基板の前記素子が形成された側、即ち、前記対向電極から光が射出されるので、エレクトロクロミック素子の開口率(EL素子の面積対する光が射出される面積の割合)を大きくすることができ、EL素子の輝度向上を図ることができる。   Further, the juxtaposed red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode, the juxtaposed red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, the counter electrode, and the multilayer interference filter Are arranged in this order on the substrate to form an element, and light is emitted from the side of the substrate where the element is formed. With such a configuration, since light is emitted from the side of the substrate where the element is formed, that is, the counter electrode, the aperture ratio of the electrochromic element (the ratio of the area where light is emitted to the area of the EL element) ) Can be increased, and the luminance of the EL element can be improved.

また、並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極、前記白色発光層、前記対向電極、前記多層膜干渉フィルタ、がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された構成とするのがよい。このような構成より、前記基板の前記素子が形成された側、即ち、前記対向電極から光が射出されるので、エレクトロクロミック素子の開口率(EL素子の面積対する光が射出される面積の割合)を大きくすることができ、EL素子の輝度向上を図ることができる。   The red light electrode, the green light electrode, the blue light electrode, the white light emitting layer, the counter electrode, and the multilayer interference filter arranged in parallel are stacked on the substrate in this order to form an element. It is preferable that light is emitted from the side of the substrate where the element is formed. With such a configuration, since light is emitted from the side of the substrate where the element is formed, that is, the counter electrode, the aperture ratio of the electrochromic element (the ratio of the area where light is emitted to the area of the EL element) ) Can be increased, and the luminance of the EL element can be improved.

また、前記白色蛍光体層は、単一材料から前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光を放射可能な材料によって形成された層、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層を積層して構成された層、前記赤色光を発光する材料、前記緑色光を発光する材料及び前記青色光を発光する材料の3つを混合した層の何れかによって構成することができる。このような構成よれば、より少ない工程によって前記白色蛍光体層を形成することができる。   Further, the white phosphor layer includes a layer formed of a material capable of emitting the red light, the green light, and the blue light from a single material, the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. It can be configured by any one of a layer formed by stacking three layers, a material that emits red light, a material that emits green light, and a material that emits blue light. According to such a configuration, the white phosphor layer can be formed by fewer steps.

本発明によるEL素子は、異なる高、低の屈折率をもつ層が交互に積層されてなり、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の波長帯の光を透過させる多層膜干渉フィルタが、並置された赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層に積層され、或いは、白色発光層に積層されて形成され、EL素子は、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素から構成され、R、G、B画素の各画素は、これらに対応するEL副(サブ)素子によって形成されている。同一の基板上に複数のEL素子が2次元マトリクス状に配列して形成され、フルカラー化を実現した面発光デバイスが実現される。この面発光デバイスは表示装置、照明装置として構成される。   The EL device according to the present invention is a multilayer film interference in which layers having different refractive indexes of high and low are alternately laminated to transmit light in the red (R), green (G), and blue (B) wavelength bands. The filter is formed by laminating the juxtaposed red light emitting layer, green light emitting layer and blue light emitting layer, or by laminating on the white light emitting layer, and the EL element emits red light (R) R pixel, green light The pixel is composed of a G pixel that emits (G) and a B pixel that emits blue light (B), and each of the R, G, and B pixels is formed by an EL sub-element corresponding thereto. A plurality of EL elements are arranged in a two-dimensional matrix on the same substrate to realize a surface emitting device that realizes full color. This surface light emitting device is configured as a display device or a lighting device.

EL素子を用いて基板に構成された表示装置、照明装置は、基板に形成された単純マトリックス方式(パッシブマトリクス方式)又はアクティブマトリックス方式の駆動用回路によって駆動される。   A display device and a lighting device which are formed using a EL element on a substrate are driven by a simple matrix type (passive matrix type) or active matrix type driving circuit formed on the substrate.

例えば、アクティブマトリックス型の表示装置では、予め薄膜トランジスタ(TFT)が形成された基板(TFT基板)上に、TFTに接続させた状態で無機又は有機EL素子が形成され、陽極又は陰極となる基板側に形成された下部電極に対して、これと逆の極性として形成された上部電極を透明導電膜で構成することにより、素子内で生じた発光が上部電極側から取り出され、基板と離れた上部電極側から発光を取り出す、いわゆるトップエミッション型のEL素子とすることによって、エレクトロクロミック素子の開口率(EL素子の面積対する光が射出される面積の割合)を大きくすることができ、EL素子の輝度向上を図ることができる。   For example, in an active matrix display device, an inorganic or organic EL element is formed on a substrate (TFT substrate) on which a thin film transistor (TFT) is previously formed in a state of being connected to the TFT, and serves as an anode or a cathode. The upper electrode formed with the opposite polarity to the lower electrode formed by the transparent conductive film is used to extract the light emitted in the device from the upper electrode side and away from the substrate. By using a so-called top emission type EL element that emits light from the electrode side, the aperture ratio of the electrochromic element (ratio of the area where light is emitted to the area of the EL element) can be increased. Brightness can be improved.

本発明のEL素子の第1の構成では、赤色発光層(赤色光を発光する層)、緑色発光層(緑色光を発光する層)及び青色発光層(青色光を発光する層)が並置され、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層にそれぞれ対向して、赤色光用電極(赤色光を射出させ取り出すための層)、緑色光用電極(緑色光を射出させ取り出すための層)及び青色光用電極(青色光を射出させ取り出すための層)が並置され、赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極に対向して、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を挟んで対向電極が設けられ、異なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる多層膜干渉フィルタが、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層に対向して共通に設けられている。   In the first configuration of the EL element of the present invention, a red light emitting layer (a layer emitting red light), a green light emitting layer (a layer emitting green light), and a blue light emitting layer (a layer emitting blue light) are juxtaposed. Opposite to the red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, a red light electrode (a layer for emitting and extracting red light), a green light electrode (a layer for emitting and extracting green light), and A blue light electrode (a layer for emitting and extracting blue light) is juxtaposed, and a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer are arranged opposite to the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode. A multilayer interference filter in which counter electrodes are provided and sandwiched alternately with layers having different refractive indexes is provided in common to the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer.

本発明のEL素子の第2の構成では、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を、赤色光、緑色光及び青色光を放射する白色蛍光体層に置き換えた構成とする。白色蛍光体層は、単一材料から赤色光、緑色光及び青色光を放射可能な材料によって形成された層、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を積層して構成された層、赤色光を発光する材料、緑色光を発光する材料及び青色光を発光する材料の3つを混合した層の何れかによって構成することができる。   In the second configuration of the EL element of the present invention, the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are replaced with a white phosphor layer that emits red light, green light, and blue light. The white phosphor layer is a layer formed of a material capable of emitting red light, green light and blue light from a single material, a layer formed by laminating a red light emitting layer, a green light emitting layer and a blue light emitting layer, red It can be configured by any one of a mixed layer of three materials: a light emitting material, a green light emitting material, and a blue light emitting material.

第1及び第2の構成において、多層膜干渉フィルタは、高屈折率層と低屈折率層から構成され、赤色光、緑色光、青色光の発光中心波長の何れかの波長λの4分の1の整数倍の光学膜厚をもった高屈折率層及び低屈折率層を含んでいる。上記の波長λとして、例えば、緑色光の発光中心波長λgが選択され、λg/4の整数倍の光学膜厚をもつ高屈折率層、低屈折率層をそれぞれ、H、Lで表わし、mをH、Lの対の層の繰返しを示す正の整数、a、bを正の数とする時、多層膜干渉フィルタは、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(HL)mによって表わされ、EL素子から射出される赤色光、緑色光及び青色光の色度点をa、bによって調整することができる。なお、上記の波長λとして、緑色光又は青色光の発光中心波長を選択することもできる。上記の波長λとして阻止帯域の中央であるλgを選択することによって帯域幅を狭く設計することができる、即ち、多層膜干渉フィルタを構成するに必要な膜総数を減らすことができるという利点が得られる。 In the first and second configurations, the multilayer interference filter is composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer, and is a quarter of the wavelength λ of one of the emission center wavelengths of red light, green light, and blue light. A high refractive index layer and a low refractive index layer having an optical film thickness that is an integral multiple of 1 are included. As the wavelength λ, for example, an emission center wavelength λ g of green light is selected, and a high refractive index layer and a low refractive index layer having an optical film thickness that is an integral multiple of λ g / 4 are represented by H and L, respectively. , M is a positive integer indicating the repetition of a pair of layers H and L, and a and b are positive numbers, the multilayer interference filter is (HL) m H (aL) (bH) (aL) H (HL) It is represented by m , and the chromaticity points of red light, green light and blue light emitted from the EL element can be adjusted by a and b. As the wavelength λ, the emission center wavelength of green light or blue light can be selected. By selecting λ g that is the center of the stop band as the wavelength λ, the bandwidth can be designed to be narrow, that is, the total number of films required for constituting the multilayer interference filter can be reduced. can get.

m、a、bは、例えば、多層膜干渉フィルの絶縁耐性を考慮した上で、EL素子から放射される赤色発光、緑色発光、青色発光によって再現可能な色再現範囲をできるだけ拡大するように、シミュレーションにより、又は、実験的に決定することができる。   m, a, and b, for example, in consideration of the insulation resistance of the multilayer interference film, so that the color reproduction range reproducible by red light emission, green light emission, and blue light emission emitted from the EL element is expanded as much as possible. It can be determined by simulation or experimentally.

第1及び第2の構成において、赤色発光層が赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚(赤色光学膜厚)を有し、緑色発光層が緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚(緑色光学膜厚)を有し、青色発光層が青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚(青色光学膜厚)を有するものとする。赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を上記の白色蛍光体層に置き換えた構成とする場合には、赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極にそれぞれ対向する位置における白色蛍光体層が、上記の赤色光学膜厚、緑色光学膜厚、青色光学膜厚となるように構成される。   In the first and second configurations, the red light emitting layer has an optical film thickness (red optical film thickness) that is an integral multiple of one half of the light emission center wavelength of red light, and the green light emission layer has a green light emission center. It has an optical film thickness (green optical film thickness) that is an integral multiple of one-half wavelength, and the blue light-emitting layer has an optical film thickness (blue optical film thickness) that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of blue light. ). When the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are replaced with the above white phosphor layer, the white fluorescent light at the position facing the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode, respectively. A body layer is comprised so that it may become said red optical film thickness, green optical film thickness, and blue optical film thickness.

第1及び第2の構成において、赤色発光用電極が赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、緑色発光用電極が緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、青色発光用電極が青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有するものとする。   In the first and second configurations, the red light emitting electrode has an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of red light, and the green emission electrode is 2 minutes of the emission center wavelength of green light. It is assumed that the blue light emitting electrode has an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of blue light.

第1及び第2の構成において、対向電極は、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を挟んで、或いは、上記の白色発光層を挟んで、赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極に対向してこれら電極に共通に設けられた共通電極として形成されている。   In the first and second configurations, the counter electrode has a red light emitting layer, a green light emitting layer, and a blue light emitting layer, or the white light emitting layer is sandwiched between the red light electrode, the green light electrode, and the blue light. It is formed as a common electrode provided in common with these electrodes so as to face the light electrode.

第1及び第2の構成において、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の蛍光体層の間が、電気的及び光学的に隣接する蛍光体層を分離独立させる機能を有する絶縁物によって充填され、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層の隣接する蛍光体層が電気的に分離独立され、隣接する蛍光体層間での光学的クロストークが抑制され、EL素子における、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素が独立した発光作用を行なう構成とする。   In the first and second configurations, the phosphor layers of the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are filled with an insulator having a function of separating and independently separating the phosphor layers that are electrically and optically adjacent to each other. The phosphor layers adjacent to each other of the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer are electrically separated and independent, optical crosstalk between adjacent phosphor layers is suppressed, and red light (R ) Emitting green light (G), G pixel emitting green light (G), and B pixel emitting blue light (B) perform independent light emitting actions.

EL素子が無機EL素子として構成される場合には、第1及び第2の構成において、以下の構成をとるものとする。   In the case where the EL element is configured as an inorganic EL element, the following configuration is assumed in the first and second configurations.

多層膜干渉フィルタは、赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極と、赤色発光層、前記緑色発光層及び青色発光層との間、或いは、赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極と白色発光層との間に配置される。   The multilayer interference filter includes a red light electrode, a green light electrode and a blue light electrode and a red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, or a red light electrode, a green light electrode and It arrange | positions between the electrode for blue lights, and a white light emitting layer.

赤色光用絶縁層は、赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、赤色光用電極に対向し赤色発光層と対向電極の間に配置され、緑色光用絶縁層は、緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、緑色光用電極に対向し緑色発光層と対向電極の間に配置され、青色光用絶縁層は、青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、青色光用電極に対向し青色発光層と対向電極の間に配置され、赤色光用絶縁層、緑色光用絶縁層及び青色光用絶縁層は並置されている。この構成において、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を、上記白色発光層に置き換えることもできる。   The insulating layer for red light has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of red light, and is disposed between the red light emitting layer and the counter electrode so as to face the red light electrode. The insulating layer has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of green light, and is disposed between the green light emitting layer and the counter electrode so as to face the green light electrode, The layer has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of blue light, and is disposed between the blue light emitting layer and the counter electrode so as to face the blue light electrode, The green light insulating layer and the blue light insulating layer are juxtaposed. In this configuration, the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer can be replaced with the white light emitting layer.

対向電極;、並置された赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層;、多層膜干渉フィルタ、並置された赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極;がこの順に基板に積層されてEL素子が形成され、或いは、対向電極;、白色発光層;、多層膜干渉フィルタ;、並置された赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極;がこの順に基板に積層されてEL素子が形成され、光が基板を通過することなくEL素子が形成された側(即ち、対向電極の側)から光が射出される構成とする。   A counter electrode; a juxtaposed red light emitting layer, a green light emitting layer and a blue light emitting layer; a multilayer interference filter, a juxtaposed red light electrode, a green light electrode and a blue light electrode; EL elements are formed, or a counter electrode; a white light emitting layer; a multilayer interference filter; a red light electrode, a green light electrode, and a blue light electrode, which are juxtaposed, are laminated on the substrate in this order. An EL element is formed, and light is emitted from the side where the EL element is formed (that is, the counter electrode side) without passing through the substrate.

EL素子が無機EL素子として構成される場合には、第1及び第2の構成において、以下の構成をとるものとする。   In the case where the EL element is configured as an inorganic EL element, the following configuration is assumed in the first and second configurations.

多層膜干渉フィルタは、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層に対向して、或いは、白色発光層に対向して、対向電極を挟んで配置される。   The multilayer interference filter is disposed to face the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer, or to face the white light emitting layer, with the counter electrode interposed therebetween.

並置された赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極;、並置された赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層;、対向電極;、多層膜干渉フィルタ;がこの順に基板に積層されてEL素子が形成され、或いは、並置された赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極;、白色発光層;、対向電極;、多層膜干渉フィルタ;がこの順に基板に積層されてEL素子が形成され、光が基板を通過することなくEL素子が形成された側(即ち、赤色光用電極、緑色光用電極及び青色光用電極の側)から光が射出される構成とする。   A juxtaposed red light electrode, green light electrode and blue light electrode; juxtaposed red light emitting layer, green light emitting layer and blue light emitting layer; counter electrode; multi-layer interference filter; EL elements are formed or juxtaposed electrodes for red light, green light and blue light; white light emitting layer; counter electrode; multilayer interference filter; are laminated on the substrate in this order. The EL element is formed, and light is emitted from the side where the EL element is formed without passing through the substrate (that is, the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode side). To do.

本発明によるEL素子は、携帯電話の表示部、パソコン等の電子機器の表示部に使用することができ、カラー表示が可能で明るい高い表示品質を実現することができる。   The EL element according to the present invention can be used for a display unit of a mobile phone and a display unit of an electronic device such as a personal computer, and can display a color and can realize bright high display quality.

EL素子が形成される基板は、平板基板に限らず、折り曲げ可能なフレキシブル基板とすることもでき、EL素子を任意には配列させ種々の形状の基板形状とすることができ、カラー表示が可能な表示装置、カラーイルミネーション照明、カラー装飾用光源等種々の照明装置に広く適用することができる。本発明の表示装置、照明装置によれば、陰極と陽極とに電圧を印加してこれらの間に電界を生じさせることで、発光層を赤色、緑色、青色の何れかの色で発光させることができる。よってこの発光を利用してカラー表示、照明を行なうことができる。   The substrate on which the EL element is formed is not limited to a flat substrate, and can be a flexible substrate that can be bent. The EL element can be arbitrarily arranged to form various substrate shapes, and color display is possible. The present invention can be widely applied to various illumination devices such as display devices, color illumination illumination, and color decoration light sources. According to the display device and the illumination device of the present invention, a voltage is applied to the cathode and the anode to generate an electric field between them, thereby causing the light emitting layer to emit light in any one of red, green, and blue. Can do. Therefore, color display and illumination can be performed using this light emission.

以下、図面を参照しながら本発明による実施の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

先ず、無機EL素子、有機EL素子に共通する構成要素、基板、多層膜干渉フィルタについて説明する。   First, components common to inorganic EL elements and organic EL elements, substrates, and multilayer interference filters will be described.

基板について:
EL素子が形成される基板として、ガラスのような透明基板や、シリコン基板、更にはフィルム状のフレキシブル基板等の中から適宜選択して使用することができる。EL素子を用いて構成された表示装置、照明装置の駆動方式がアクティブマトリックス方式である場合、基板として、各EL素子のR、G、B画素毎に薄膜トランジスタ(TFT)が形成されたTFT基板が用いられる。この場合、各EL素子のR、G、B画素は、TFTを用いて駆動する構造となる。この場合、表示装置、照明装置では、基板と離れた一方の側からのみ発光を取り出す構成のトップエミッション型のEL素子を用いることが、素子(画素)の開口率上有利となる。即ち、EL発光の利用効率を高くする点で有利である。基板に、EL素子の駆動用の画素回路を形成しても、EL発光の利用効率の低下を招くことはない。
About the board:
As a substrate on which the EL element is formed, a transparent substrate such as glass, a silicon substrate, a film-like flexible substrate, or the like can be appropriately selected and used. When the driving method of the display device and lighting device configured using EL elements is an active matrix method, a TFT substrate in which a thin film transistor (TFT) is formed for each of R, G, and B pixels of each EL element is used as the substrate. Used. In this case, the R, G, and B pixels of each EL element have a structure that is driven using TFTs. In this case, in the display device and the lighting device, it is advantageous in terms of the aperture ratio of the element (pixel) to use a top emission type EL element in which light emission is extracted only from one side away from the substrate. That is, it is advantageous in that the use efficiency of EL emission is increased. Even if a pixel circuit for driving an EL element is formed on the substrate, the utilization efficiency of EL light emission is not reduced.

ガラスのような透明基板の側から発光を取り出そうとするバックエミッション型のEL素子では、透明基板中を導波して失われる導波光が発生するため、また、透明基板にEL素子の駆動用の画素回路を形成すると、光取り出し領域が制限されEL発光の利用効率が低下してしまう。   In a back emission type EL device that attempts to extract light emission from the transparent substrate side such as glass, guided light that is lost by being guided through the transparent substrate is generated, and the transparent substrate is used for driving the EL device. When the pixel circuit is formed, the light extraction area is limited and the use efficiency of EL light emission is lowered.

なお、EL素子が、基板の両方の側から発光を取り出す両面発光型とする場合には、この基板は光透過性を有する材料で構成される透明基板である。EL素子が形成される基板は、平板基板に限らず、折り曲げ可能なフレキシブル基板とすることもできる。   Note that when the EL element is a double-sided light emitting type in which light emission is extracted from both sides of the substrate, the substrate is a transparent substrate made of a light-transmitting material. The substrate on which the EL element is formed is not limited to a flat substrate, and may be a foldable flexible substrate.

多層膜干渉フィルタについて:
多層膜干渉フィルタは、高屈折率層と低屈折率層から構成され、赤色光、緑色光、青色光の発光中心波長の何れかの波長λの4分の1の整数倍の光学膜厚をもった高屈折率層及び低屈折率層を含んでいる。上記の波長λとして、例えば、緑色光の発光中心波長λgが選択され、λg/4の整数倍の光学膜厚をもつ高屈折率層、低屈折率層をそれぞれ、H、Lで表わし、mをH、Lの対の層の繰返しを示す正の整数、a、bを正の数とする。
About multilayer interference filters:
The multilayer interference filter is composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer, and has an optical film thickness that is an integral multiple of one-fourth of the wavelength λ of the emission center wavelength of red light, green light, or blue light. A high refractive index layer and a low refractive index layer. As the wavelength λ, for example, an emission center wavelength λ g of green light is selected, and a high refractive index layer and a low refractive index layer having an optical film thickness that is an integral multiple of λ g / 4 are represented by H and L, respectively. , M is a positive integer indicating the repetition of a pair of layers H and L, and a and b are positive numbers.

多層膜干渉フィルタは、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(HL)mによって表わされる。(HL)mは、Hは光学膜厚(層厚)Hをもつ高屈折率層を示し、Lは光学膜厚(層厚)Lをもつ低屈折率層を示し、(HL)mは、層Hと層Lの対をm回繰り返すことを示し、例えば、m=3の場合、HLHLHLからなる6層の積層膜を示しその全厚は3×((層厚H)+(層厚L))である。また、層(aL)、層(bH)の厚さはそれぞれ、a×(層厚L)、b×(層厚H)である。 The multilayer interference filter is represented by (HL) m H (aL) (bH) (aL) H (HL) m . (HL) m is a high refractive index layer having an optical film thickness (layer thickness) H, L is a low refractive index layer having an optical film thickness (layer thickness) L, and (HL) m is For example, in the case of m = 3, a laminated film of 6 layers made of HLHLHL is shown, and its total thickness is 3 × ((layer thickness H) + (layer thickness L )). The thicknesses of the layer (aL) and the layer (bH) are a × (layer thickness L) and b × (layer thickness H), respectively.

層(HL)mH、層H(HL)mはそれぞれ、高光反射であり低光吸収のミラー層を形成する。また、層(aL)(bH)(aL)は、ミラー層に挟まれたスペーサ層であり、透過率を最大にしたい赤色光、緑色光、青色光の光の波長と一致し、かつ色度再現範囲ができるだけ拡大するように、a、bが決定される。 Each of the layer (HL) m H and the layer H (HL) m forms a mirror layer with high light reflection and low light absorption. The layers (aL), (bH), and (aL) are spacer layers sandwiched between the mirror layers, and match the wavelengths of red, green, and blue light for which the transmittance is to be maximized, and have chromaticity. A and b are determined so that the reproduction range is expanded as much as possible.

以上のようにして、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(HL)mによって表わされる多層膜干渉フィルタによって、赤色光、緑色光及び青色光を狭帯域化(mを大きくするとEL素子から取り出される光の波長分布の半値幅はより小さくなる。)することができ、EL素子から射出される赤色光、緑色光及び青色光の色度点はa、bによって調整することができる。 As described above, the multilayer interference filter represented by (HL) m H (aL) (bH) (aL) H (HL) m narrows the band of red light, green light, and blue light (m is increased). Then, the full width at half maximum of the wavelength distribution of the light extracted from the EL element can be reduced.) The chromaticity points of the red light, the green light, and the blue light emitted from the EL element are adjusted by a and b. Can do.

なお、低屈折率層を構成する低屈折率材料として、CaF2(n=1.23〜1.45)、LiF(n=1.3)、AlF3(n=1.38)、MgF2(n=1.38)、SiO2(n=1.45)、LaF3(n=1.59)、NdF3(n=1.61)、CeF3(n=1.63)、Al23(n=1.63)、MgO(n=1.74)、Y23(n=1.87)、AlN(n=1.94)、Si34(n=1.95)、HfO2(n=1.95)等を用いることができる。 In addition, as a low refractive index material constituting the low refractive index layer, CaF 2 (n = 1.23 to 1.45), LiF (n = 1.3), AlF 3 (n = 1.38), MgF 2 (N = 1.38), SiO 2 (n = 1.45), LaF 3 (n = 1.59), NdF 3 (n = 1.61), CeF 3 (n = 1.63), Al 2 O 3 (n = 1.63), MgO (n = 1.74), Y 2 O 3 (n = 1.87), AlN (n = 1.94), Si 3 N 4 (n = 1.95) ), HfO 2 (n = 1.95), or the like can be used.

また、高屈折率層を構成する高屈折率材料として、ZrO2(n=2.05)、ZnO(n=2.1)、Ta25(n=2.16)、CeO2(n=2.2)、Nb25(n=2.2)、TiO2(n=2.30)、BaTiO3(n=2.3)、ZnSe(n=2.40)、Si(n=3.4)、Ge(n=4.0)、SrTiO3(n=2.41)、PbTe(n=5.67)等を用いることができる。 Further, as a high refractive index material constituting the high refractive index layer, ZrO 2 (n = 2.05), ZnO (n = 2.1), Ta 2 O 5 (n = 2.16), CeO 2 (n = 2.2), Nb 2 O 5 (n = 2.2), TiO 2 (n = 2.30), BaTiO 3 (n = 2.3), ZnSe (n = 2.40), Si (n = 3.4), Ge (n = 4.0), SrTiO 3 (n = 2.41), PbTe (n = 5.67), or the like can be used.

以上示した例では、低屈折率材料と高屈折率材料を( )内に示す屈折率n=2を境目として示したが、屈折率の高低の境目は任意である。   In the example described above, the low refractive index material and the high refractive index material are shown with the refractive index n = 2 shown in () as the boundary, but the boundary between the high and low refractive indices is arbitrary.

第1の実施の形態
図1は、本発明の第1の実施の形態における、無機EL素子の構成を模式的に示す断面図であり、図1(A)はR、G、Bの3色の発光層を用いた素子の断面図、図1(B)は白色発光層を用いた素子の断面図である。
First Embodiment FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the structure of an inorganic EL element in the first embodiment of the present invention. FIG. 1A shows three colors of R, G, and B. FIG. 1B is a cross-sectional view of an element using a white light-emitting layer.

図1は、無機EL素子を用いた表示装置(又は、照明装置)において、図1(A)は、1画素を構成するR、G、Bの3色の発光層14がx方向に直線状に配列され、この直線状配列がy方向に繰り返された構成における、x方向での1素子の断面図を示し、図1(B)は発光層として白色発光層24を用いた構成における、x方向での1素子の断面図を示している。   FIG. 1 shows a display device (or lighting device) using an inorganic EL element. FIG. 1A shows a light emitting layer 14 of three colors R, G, and B constituting one pixel in a straight line in the x direction. FIG. 1B is a cross-sectional view of one element in the x direction in a configuration in which the linear array is repeated in the y direction, and FIG. 1B illustrates the x in the configuration using the white light emitting layer 24 as the light emitting layer. 1 shows a cross-sectional view of one element in the direction.

EL素子は、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素から構成され、R、G、B画素は、これらに対応するEL副(サブ)素子によって形成されている。   The EL element is composed of an R pixel that emits red light (R), a G pixel that emits green light (G), and a B pixel that emits blue light (B). A corresponding EL sub-element is formed.

図1(A)に示すように、金属電極(下部電極;対向電極)18、第1絶縁層16、並置された発光層(R、G、B)14、第2絶縁層(多層干渉膜)12によって構成された多層膜干渉フィルタ、上部透明電極10(赤色光を取り出すための赤色光用電極、緑色光を取り出すための緑色光用電極及び青色光を取り出すための青色光用電極が並置され構成される。)が、この順に電気絶縁性基板20に積層され、EL素子が形成されている。基板20を介さずに上部透明電極10から光が射出されるので、EL素子の光取り出し効率を大きくすることができ、輝度向上を図ることができる。EL素子は、表示装置における1画素、照明装置における1画素即ち1光源を構成し、通常は、基板20に2次元マトリクス状に複数配列されて使用される。以下、無機EL素子を構成する各要素について、基板20側から順に説明する。   As shown in FIG. 1A, a metal electrode (lower electrode; counter electrode) 18, a first insulating layer 16, a light emitting layer (R, G, B) 14 juxtaposed, a second insulating layer (multilayer interference film) Multilayer interference filter composed of 12, upper transparent electrode 10 (red light electrode for extracting red light, green light electrode for extracting green light, and blue light electrode for extracting blue light are juxtaposed. Are stacked in this order on the electrically insulating substrate 20 to form an EL element. Since light is emitted from the upper transparent electrode 10 without passing through the substrate 20, the light extraction efficiency of the EL element can be increased, and the luminance can be improved. The EL element constitutes one pixel in the display device and one pixel in the illumination device, that is, one light source. Usually, a plurality of EL elements are arranged on the substrate 20 in a two-dimensional matrix. Hereinafter, each element constituting the inorganic EL element will be described in order from the substrate 20 side.

基板(ガラス基板)20上に形成される下部電極18は、光反射性に優れた導電性材料であるアルミニウム(Al)用いて形成され光反射層(全反射層)を兼ねており、上部電極(透明電極)1と共に発光層(R、G、B)14に電圧を印加するための電極として作用する。下部電極18は、R、G、Bに対応する発光層14に対向して共通に設けられる。なお、下部電極18は、R、G、Bに対応する各発光層14に対向して個別に独立させて設けてもよい。   The lower electrode 18 formed on the substrate (glass substrate) 20 is formed using aluminum (Al) which is a conductive material having excellent light reflectivity, and also serves as a light reflection layer (total reflection layer). It acts as an electrode for applying a voltage to the light emitting layer (R, G, B) 14 together with the (transparent electrode) 1. The lower electrode 18 is provided in common facing the light emitting layer 14 corresponding to R, G, and B. Note that the lower electrode 18 may be provided individually and independently so as to face the light emitting layers 14 corresponding to R, G, and B.

また、下部電極18は、光反射性に優れた金属薄膜からなる単層構造で形成してもよいし、光反射性が良好でない金属等の導電膜上に光反射性に優れた金属薄膜が形成された2層構造としてもよい。光反射性に優れた金属薄膜は、例えば、金(Au)、銀(Ag)、アルミ(Al)、或いはこれを含む合金等を用いて形成されている。   Further, the lower electrode 18 may be formed with a single layer structure made of a metal thin film with excellent light reflectivity, or a metal thin film with excellent light reflectivity may be formed on a conductive film such as a metal with poor light reflectivity. It is good also as the formed two-layer structure. The metal thin film excellent in light reflectivity is formed using, for example, gold (Au), silver (Ag), aluminum (Al), or an alloy containing the same.

下部電極18は、例えば、EL素子が使用される表示装置、照明装置の駆動方式に適する形状でパターニングされ形成される。例えば、駆動方式が単純マトリックス型である場合には、この下部電極18は、例えば、ストライプ状に形成される。また、駆動方式が、R、G、Bサブ画素に対応するEL副(サブ)素子毎にTFTを備えたアクティブマトリックス型である場合には、下部電極18は、複数配列されたEL副(サブ)画素毎に対応させてパターニングされ形成され、EL副(サブ)画素毎に設けられたTFTに対してそれぞれが接続される状態で形成される。   For example, the lower electrode 18 is patterned and formed in a shape suitable for a driving method of a display device or an illumination device using an EL element. For example, when the driving method is a simple matrix type, the lower electrode 18 is formed in a stripe shape, for example. When the driving method is an active matrix type in which a TFT is provided for each EL sub-element corresponding to the R, G, and B sub-pixels, a plurality of lower electrodes 18 are arranged in the EL sub-sub (sub ) It is formed by patterning corresponding to each pixel, and is formed in a state where each is connected to the TFT provided for each EL sub (sub) pixel.

先述した高屈折率材料によって形成されたR、G、Bに対応する発光層(無機発光層)14Rに対応する発光層14に対向して設けられる第1絶縁層16の厚さは、EL素子から取り出そうとする赤色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Gに対応する発光層14に対向して設けられる第1絶縁層16の厚さは、EL素子から取り出そうとする緑色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Bに対応する発光層14に対向して設けられる第1絶縁層16の厚さは、EL素子から取り出そうとする青色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとする。このような厚さとすることによって、干渉の影響を抑制することができる。   The thickness of the first insulating layer 16 provided facing the light-emitting layer 14 corresponding to the light-emitting layer (inorganic light-emitting layer) 14R corresponding to R, G, and B formed of the above-described high refractive index material depends on the EL element. An optical film thickness that is an integral multiple of a half of the wavelength of red light to be extracted from the first light-emitting layer 14 corresponding to G is provided. An optical film thickness that is an integral multiple of one-half of the wavelength of the green light to be extracted from the first light-emitting layer 14 corresponding to B is provided. An optical film thickness that is an integral multiple of one half of the wavelength of the blue light to be extracted from the light is given. By setting it as such thickness, the influence of interference can be suppressed.

R、G、Bに対応する発光層(無機発光層)14がそれぞれに対向する第1絶縁層16上に形成されている。無機発光層として、ZnS、ZnSe、CdS、SrS等を母材とし希土類元素をドープしたEL蛍光体をはじめ、BaAl24:Eu等の3元系蛍光体等の各種の公知の無機材料を用いることができ、無機発光層を挟む電極間に電圧を印加することにより、各色のカラー発光が可能である。R、G、Bに対応する無機発光層を構成する材料を以下に例示する。 Light emitting layers (inorganic light emitting layers) 14 corresponding to R, G, and B are formed on the first insulating layer 16 facing each other. As the inorganic light emitting layer, various known inorganic materials such as EL phosphors doped with rare earth elements using ZnS, ZnSe, CdS, SrS and the like as a base material, and ternary phosphors such as BaAl 2 S 4 : Eu are used. It can be used, and color emission of each color is possible by applying a voltage between electrodes sandwiching the inorganic light emitting layer. The material which comprises the inorganic light emitting layer corresponding to R, G, B is illustrated below.

赤色発光層として、例えば、ZnS:Mn、ZnS:Sm、CaS:Eu、MgCaS:Eu、MgGa24:Eu、SrSb24:Mn、SrSb24:Eu、SrSb26:Mn、SrSb26:Eu等を使用することができる。 As a red light emitting layer, for example, ZnS: Mn, ZnS: Sm, CaS: Eu, MgCaS: Eu, MgGa 2 O 4 : Eu, SrSb 2 O 4 : Mn, SrSb 2 O 4 : Eu, SrSb 2 O 6 : Mn SrSb 2 O 6 : Eu or the like can be used.

緑色発光層として、例えば、ZnS:Tb、CaS:Ce、ZnMgS:Mn、SrGa24:Eu等を使用することができる。 For example, ZnS: Tb, CaS: Ce, ZnMgS: Mn, SrGa 2 S 4 : Eu, or the like can be used as the green light emitting layer.

青色発光層として、を使用することができる。例えば、ZnS:Tm、SrS:Ce、CaS:Pb、Ce2Ga24:Ce、Sr2Ga24:Ce、SrS:Cu、BaAl24:Eu等を使用することができる。 As the blue light emitting layer, can be used. For example, ZnS: Tm, SrS: Ce , CaS: Pb, Ce 2 Ga 2 S 4: Ce, Sr 2 Ga 2 S 4: Ce, SrS: Cu, BaAl 2 S 4: can be used Eu and the like.

以上では、R、G、Bに対応する発光層(無機発光層)14とこれら各層に対応して個別に設けられた第1絶縁層16を有する構成について説明したが、この個別に設けられた第1絶縁層16に共通に無機発光層(白色蛍光体層)を設ける構成とすることもできる。   In the above description, the configuration including the light emitting layer (inorganic light emitting layer) 14 corresponding to R, G, and B and the first insulating layer 16 provided individually corresponding to each of these layers has been described. An inorganic light emitting layer (white phosphor layer) may be provided in common with the first insulating layer 16.

図1(B)に示すように、図1(A)に示す発光層(無機発光層(R、G,B))14に換えて、無機発光層として白色蛍光体層を使用することもでき、この構成によるEL素子は照明装置に好適に使用することができる。   As shown in FIG. 1B, a white phosphor layer can be used as the inorganic light-emitting layer in place of the light-emitting layer (inorganic light-emitting layer (R, G, B)) 14 shown in FIG. The EL element having this configuration can be suitably used for a lighting device.

白色蛍光体層は、単一材料から赤色光、緑色光及び青色光を放射可能な材料(例えば、GaxZr1-x3:Eu,Tb(0.8≦x≦2.0))によって形成された層、赤色発光層、緑色発光層及び青色発光層を積層して構成された層、赤色光を発光する材料、緑色光を発光する材料及び青色光を発光する材料の3つを混合した層の何れかによって構成することができる。このような構成よれば、より少ない工程によって白色蛍光体層を形成することができる。 The white phosphor layer is a material capable of emitting red light, green light and blue light from a single material (for example, Ga x Zr 1-x O 3 : Eu, Tb (0.8 ≦ x ≦ 2.0)) A layer formed by laminating a red light emitting layer, a green light emitting layer and a blue light emitting layer, a material emitting red light, a material emitting green light, and a material emitting blue light. It can be constituted by any of the mixed layers. According to such a configuration, the white phosphor layer can be formed with fewer steps.

Rに対応する無機発光層14の厚さは、EL素子から取り出そうとする赤色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Gに対応する無機発光層14の厚さは、EL素子から取り出そうとする緑色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Bに対応する無機発光層14の厚さは、EL素子から取り出そうとする青色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとする。このような厚さとすることによって、干渉の影響を抑制することができる。   The thickness of the inorganic light-emitting layer 14 corresponding to R gives an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the wavelength of red light to be extracted from the EL element, and the thickness of the inorganic light-emitting layer 14 corresponding to G The thickness of the inorganic light-emitting layer 14 corresponding to B is the blue color to be extracted from the EL element. An optical film thickness that is an integral multiple of one-half of the wavelength of light is given. By setting it as such thickness, the influence of interference can be suppressed.

以下の説明では、赤色発光層としてZnS:Mn、青色発光層としてBaAl24:Eu、緑色発光層としてZnS:Tbを使用するものとする。 In the following description, ZnS: Mn is used as the red light emitting layer, BaAl 2 S 4 : Eu is used as the blue light emitting layer, and ZnS: Tb is used as the green light emitting layer.

第2絶縁層(多層干渉膜)12によって構成された多層膜干渉フィルタは、低屈折率材料として、SiO2(n=1.45)を用い、高屈折率材料としてNb25(n=2.2)を用いて、先述の(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(HL)mにおいて、m=1、a=2.25、b=3.1として、形成されている。(HL)H(2.25L)(3.1H)(2.25L)H(HL)によって表わされる多層膜干渉フィルタの各層の厚さは、後述する図2(A)に示されている。多層膜干渉フィルタは、並置された発光層(R、G、B)14の各発光層に共通に設けるので、EL素子の生産性を高めることができる。 The multilayer interference filter constituted by the second insulating layer (multilayer interference film) 12 uses SiO 2 (n = 1.45) as the low refractive index material and Nb 2 O 5 (n = 2.2), in the above-mentioned (HL) m H (aL) (bH) (aL) H (HL) m , m = 1, a = 2.25, b = 3.1. ing. The thickness of each layer of the multilayer interference filter represented by (HL) H (2.25L) (3.1H) (2.25L) H (HL) is shown in FIG. Since the multilayer interference filter is provided in common to the light emitting layers of the light emitting layers (R, G, B) 14 arranged side by side, the productivity of the EL element can be increased.

上部透明電極10は、EL素子から光が取り出される側に設けられ、光透過性の良好な透明導電膜、又は、光反射性と共に光透過性をもつ金属薄膜によって形成され、光反射層を兼ねた金属電極(下部電極;対向電極)18と上部透明電極10の間でキャビティ(光共振器)構造が形成されている。金属薄膜上に、導電性を補足するための透明導電膜を積層させて2層構造としてもよい。ITO、IZO(In−Zn−O)、ZnO、AZO、酸化錫(SnO2)等によって形成され、光透過性の良好な透明導電膜を用いることにより、発光の取り出し量を高めて輝度の向上を図ることができる。また、金属薄膜は、例えば、Au、Ag、Cu、Cr、Ni、Al、Mg−Ag合金等によって形成される。 The upper transparent electrode 10 is provided on the side from which light is extracted from the EL element, and is formed of a transparent conductive film having good light transmittance or a metal thin film having light reflectivity as well as light reflectivity, and also serves as a light reflection layer. A cavity (optical resonator) structure is formed between the metal electrode (lower electrode; counter electrode) 18 and the upper transparent electrode 10. A transparent conductive film for supplementing conductivity may be laminated on the metal thin film to form a two-layer structure. By using a transparent conductive film that is made of ITO, IZO (In-Zn-O), ZnO, AZO, tin oxide (SnO 2 ), etc. and has good light transmission, the amount of emitted light is increased and luminance is improved. Can be achieved. The metal thin film is formed of, for example, Au, Ag, Cu, Cr, Ni, Al, Mg—Ag alloy, or the like.

上部透明電極10は、R、G、Bに対応する各発光層(無機発光層)14に対応して個別に独立させて設けられ、Rに対応する上部透明電極10の厚さは、EL素子から取り出そうとする赤色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Gに対応する上部透明電極10の厚さは、EL素子から取り出そうとする緑色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Bに対応する上部透明電極10の厚さは、EL素子から取り出そうとする青色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとする。このような厚さとすることによって、干渉の影響を抑制することができる。   The upper transparent electrode 10 is provided individually and independently corresponding to each light emitting layer (inorganic light emitting layer) 14 corresponding to R, G, B, and the thickness of the upper transparent electrode 10 corresponding to R is EL element An optical film thickness that is an integral multiple of a half of the wavelength of red light to be extracted from the EL element is given, and the thickness of the upper transparent electrode 10 corresponding to G is 2 of the wavelength of green light to be extracted from the EL element. An optical film thickness that is an integral multiple of one-half is provided, and the thickness of the upper transparent electrode 10 corresponding to B is an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the wavelength of the blue light to be extracted from the EL element. Shall be given. By setting it as such thickness, the influence of interference can be suppressed.

なお、上部透明電極10と金属電極(下部電極;対向電極)18との間に、駆動電源が接続されており、電圧を印加することにより赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光が生じこれらが加色されて射出される。   A driving power source is connected between the upper transparent electrode 10 and the metal electrode (lower electrode; counter electrode) 18, and red (R), green (G), and blue (B) are applied by applying a voltage. Are emitted, and these are colored and emitted.

また、上部透明電極10は、EL素子を用いて構成された表示装置が、単純マトリックス型である場合には、金属電極(下部電極;対向電極)18のストライプと交差するストライプ状に形成され、これらが交差して積層された部分がEL素子となる。また、この表示装置が、アクティブマトリックス型である場合には、上部透明電極10は、連続した電極として形成してよく、R、G,B画素に共通で各EL素子の共通の電極として用いられる。   Further, the upper transparent electrode 10 is formed in a stripe shape intersecting with the stripe of the metal electrode (lower electrode; counter electrode) 18 when the display device configured using the EL element is a simple matrix type, The portion where these are crossed and stacked is an EL element. When this display device is an active matrix type, the upper transparent electrode 10 may be formed as a continuous electrode, and is used as a common electrode for each EL element in common with the R, G, and B pixels. .

なお、上部透明電極10、発光層14、第1絶縁層16の各層において、R、G、Bに対応する層の間は、蛍光体層を電気的に分離独立させると共に、光学的クロストークを抑制するため、電気的及び光学的に隣接する蛍光体層を分離独立させる機能を有する絶縁物22によって充填されており、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素での独立した発光作用が確保されている。EL素子を用いて照明装置を構成する場合には、R、G、Bに対応する層の間が少なくとも、電気的に分離独立されていればよい。   In the upper transparent electrode 10, the light emitting layer 14, and the first insulating layer 16, the phosphor layers are electrically separated and independent between the layers corresponding to R, G, and B, and optical crosstalk is caused. In order to suppress, it is filled with an insulator 22 having a function of separating and independently separating the phosphor layers electrically and optically, and emits R pixel that emits red light (R) and green light (G). Independent light emitting action is secured in the G pixel and the B pixel that emits blue light (B). In the case where a lighting device is configured using an EL element, at least the layers corresponding to R, G, and B may be electrically separated and independent.

以上説明した構成を有する無機EL素子では、並置された発光層(R、G、B)14の各発光層に共通に設けた第2の絶縁層12は、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(HL)mによって表わされる多層干渉膜によって構成され、多層膜干渉フィルタとして作用し、赤色光、緑色光及び青色光を狭帯域化(mを大きくするとEL素子から取り出される光の波長分布の半値幅はより小さくなる。)することができ、EL素子から射出される赤色光、緑色光及び青色光の色度点はa、bによって調整することができる。 In the inorganic EL element having the above-described configuration, the second insulating layer 12 provided in common to the light emitting layers of the light emitting layers (R, G, B) 14 arranged side by side has (HL) m H (aL) ( bH) (aL) H (HL) It is constituted by a multilayer interference film represented by m and acts as a multilayer interference filter, narrowing the band of red light, green light and blue light (when m is increased, it is extracted from the EL element) The half-value width of the wavelength distribution of light can be made smaller.), And the chromaticity points of red light, green light and blue light emitted from the EL element can be adjusted by a and b.

なお、mを大きくすると取り出せる光の波長分布はよりシャープとなるが、第2絶縁層のトータル厚さが厚くなりすぎ、発光開始電圧が上昇して、絶縁破壊の原因となるため、mの値は1〜2とするのが望ましい (1μm程度の第2の絶縁層を用いると300V程度の電圧が必要である。) 。後述するように、シミュレーションの結果、aの値は2〜2.5の範囲が望ましく、2.25程度とすると色純度が高くなる。また、bの値は2.7〜3.3の範囲が望ましく、3.1とするともっとも色度再現範囲が広く(色純度が高く)なる。この結果、無機発光層14の不要な準位からの発光を光学干渉により消し去ることができ、色度再現範囲を拡大する(色純度を高める)ことができ、広色域の無機EL素子を実現することができる。   If m is increased, the wavelength distribution of light that can be extracted becomes sharper. However, the total thickness of the second insulating layer becomes too thick, and the light emission starting voltage rises, causing dielectric breakdown. Is preferably 1 to 2 (if a second insulating layer of about 1 μm is used, a voltage of about 300 V is required). As will be described later, as a result of simulation, the value of a is preferably in the range of 2 to 2.5, and if it is about 2.25, the color purity becomes high. Further, the value of b is preferably in the range of 2.7 to 3.3, and if 3.1, the chromaticity reproduction range is the widest (color purity is high). As a result, light emission from unnecessary levels of the inorganic light-emitting layer 14 can be eliminated by optical interference, the chromaticity reproduction range can be expanded (color purity can be increased), and a wide color gamut inorganic EL element can be obtained. Can be realized.

なお、マトリクス状に配列して基板上に形成された上述した無機EL素子が使用された表示装置、照明装置は、図示しない単純マトリックス型又はアクティブマトリックス型の駆動方式によって駆動される。   Note that a display device and a lighting device using the above-described inorganic EL elements arranged in a matrix and formed on a substrate are driven by a simple matrix type or active matrix type driving method (not shown).

図2は、本発明の第1の実施の形態における、図1(A)に示す無機EL素子の構成の具体例を説明する図であり、図2(A)は、図1(A)に示す無機EL素子を構成する各層の厚さ及び屈折率を示す層構成、図2(B)は層構造を模式的に示す断面図である。   FIG. 2 is a diagram for explaining a specific example of the structure of the inorganic EL element shown in FIG. 1A in the first embodiment of the present invention. FIG. 2A is shown in FIG. FIG. 2B is a cross-sectional view schematically showing a layer structure. FIG. 2B is a layer configuration showing the thickness and refractive index of each layer constituting the inorganic EL element shown.

図2(B)は、図2(A)に示す各層の厚さを反映させて、図1(A)を示したものであり、図2(B)における発光層(R、G、B)14を連接させた構成とすれば、図2(A)に示す各層の厚さを反映した図1(B)に対応した構成となる。   FIG. 2 (B) shows FIG. 1 (A) reflecting the thickness of each layer shown in FIG. 2 (A), and the light emitting layer (R, G, B) in FIG. 2 (B). 14 is connected, the structure corresponds to FIG. 1B reflecting the thickness of each layer shown in FIG.

図2(A)に示すように、無機EL素子の層構成は次のとおりである。赤色発光層、緑色発光層、青色発光層としてそれぞれ、ZnS:Mn、ZnS:Tb、BaAl24:Euを用いこれら蛍光体の屈折率はn=2.3とし、赤色光、緑色光、青色光のそれぞれの発光中心波長を、λr=630nm、λg=545nm、λb=455nmとした。また、第2絶縁層(多層干渉膜)12を、高屈折率材料Nb25(屈折率n=2.2)と低屈折率材料SiO2(屈折率n=1.45)を用いて構成した。第1絶縁層16としてNb25を用い、上部透明電極10としてITO(屈折率n=2)を用いた。 As shown in FIG. 2A, the layer structure of the inorganic EL element is as follows. ZnS: Mn, ZnS: Tb, BaAl 2 S 4 : Eu are used as the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer, respectively, and the refractive index of these phosphors is set to n = 2.3, so that red light, green light, The emission center wavelengths of the blue light were λ r = 630 nm, λ g = 545 nm, and λ b = 455 nm. Further, the second insulating layer (multilayer interference film) 12 is formed using a high refractive index material Nb 2 O 5 (refractive index n = 2.2) and a low refractive index material SiO 2 (refractive index n = 1.45). Configured. Nb 2 O 5 was used as the first insulating layer 16 and ITO (refractive index n = 2) was used as the upper transparent electrode 10.

図2(A)に示す無機EL素子の層構成の各層の厚さは、以下のようにして決定した。   The thickness of each layer of the layer structure of the inorganic EL element shown in FIG. 2 (A) was determined as follows.

R、G、Bに対応する上部透明電極10の厚さは、
R:(λr/2)×1/2=158nm
G:(λg/2)×1/2=136nm
B:(λb/2)×1/2=114nm
とした。
The thickness of the upper transparent electrode 10 corresponding to R, G, B is
R: (λ r / 2) × 1/2 = 158 nm
G: (λ g / 2) × 1/2 = 136 nm
B: (λ b / 2) × 1/2 = 114 nm
It was.

R、G、Bに対応する発光層(R、G、B)14の厚さは、
R:(λr/2)×5/2.3=685nm
G:(λg/2)×5/2.3=592nm
B:(λb/2)×5/2.3=495nm
とした。
The thickness of the light emitting layer (R, G, B) 14 corresponding to R, G, B is
R: (λ r /2)×5/2.3=685 nm
G: (λ g /2)×5/2.3=592 nm
B: (λ b /2)×5/2.3=495 nm
It was.

R、G、Bに第1絶縁層16の厚さは、
R:(λr/2)×1/2.2=143nm
G:(λg/2)×1/2.2=124nm
B:(λb/2)×1/2.2=103nm
とした。
The thickness of the first insulating layer 16 in R, G, B is
R: (λ r /2)×1/2.2=143 nm
G: (λ g /2)×1/2.2=124 nm
B: (λ b /2)×1/2.2=103 nm
It was.

第2絶縁層(多層干渉膜)12を構成する層は、m=1、a=2.25、b=3.1とし、ガラス基板20の側から層−1〜層−9(層−5に関して対称である。)が積層され、層−1〜層−5の厚さは、
層−1:(λg/4)×1/2.2=62nm
層−2:(λg/4)×1/1.45=94nm
層−3:(λg/4)×1/2.2=62nm
層−4:a×(λg/4)×1/1.45=211nm
層−5:b×(λg/4)×1/2.2=192nm
層−6:a×(λg/4)×1/1.45=211nm
層−7:(λg/4)×1/2.2=62nm
層−8:(λg/4)×1/1.45=94nm
層−9:(λg/4)×1/2.2=62nm
とした。
The layers constituting the second insulating layer (multilayer interference film) 12 are m = 1, a = 2.25, b = 3.1, and layers-1 to layer-9 (layer-5) from the glass substrate 20 side. And the thickness of layer-1 to layer-5 is
Layer-1: (λ g /4)×1/2.2=62 nm
Layer-2: (λ g /4)×1/1.45=94 nm
Layer-3: (λ g /4)×1/2.2=62 nm
Layer-4: a × (λ g /4)×1/1.45=211 nm
Layer-5: b × (λ g /4)×1/2.2=192 nm
Layer-6: a × (λ g /4)×1/1.45=211 nm
Layer-7: (λ g /4)×1/2.2=62 nm
Layer-8: (λ g /4)×1/1.45=94 nm
Layer-9: (λ g /4)×1/2.2=62 nm
It was.

ここでは、第2絶縁層(多層干渉膜)12を構成する層−1〜層−9の厚さをλg=545nmを用いて決定したが、λr=630nm又はλb=455nmを用いて決定することもできる。干渉膜の設計は、設計波長を中心として短波長側及び長波長側に帯域が広がるため、抑止帯をλr=630nm又はλb=455nmを中心に設計すると、それぞれ帯域幅を630nm±25nm、455nm±250nm程度を広い帯域で設計する必要があり、第2絶縁層(多層干渉膜)12を構成するに必要な膜総数が非常に多くなってしまうという欠点が生じる。 Here, the thicknesses of the layer-1 to the layer-9 constituting the second insulating layer (multilayer interference film) 12 are determined using λ g = 545 nm, but using λ r = 630 nm or λ b = 455 nm. It can also be determined. The design of the interference film is such that the band spreads to the short wavelength side and the long wavelength side with the design wavelength as the center. Therefore, when the suppression band is designed around λ r = 630 nm or λ b = 455 nm, the bandwidth is 630 nm ± 25 nm, It is necessary to design in a wide band of about 455 nm ± 250 nm, resulting in a disadvantage that the total number of films necessary for forming the second insulating layer (multilayer interference film) 12 becomes very large.

第2の実施の形態
図3は、本発明の第2の実施の形態における、有機EL素子の構成を模式的に示す断面図であり、有機EL素子を用いた表示装置(又は、照明装置)にいて、1画素を構成するR、G、Bの3色の発光層14がx方向に直線状に配列され、この直線状配列がy方向に繰り返された構成における、x方向での1素子の断面図を示している。
Second Embodiment FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a configuration of an organic EL element in a second embodiment of the present invention, and a display device (or lighting device) using the organic EL element. 1 element in the x direction in the configuration in which the light emitting layers 14 of three colors of R, G, and B constituting one pixel are arranged linearly in the x direction, and this linear arrangement is repeated in the y direction. FIG.

以下、有機EL素子を構成する各構成要素を基板側から順に説明するが、基板、多層膜干渉フィルタに関しては第1の実施の形態で先述した無機EL素子と同様の構成とされるので、同じ説明は繰り返さない。   Hereinafter, each component constituting the organic EL element will be described in order from the substrate side. However, the substrate and the multilayer interference filter have the same configuration as the inorganic EL element described in the first embodiment. The explanation will not be repeated.

基板40に形成される光反射層(全反射層)44は、例えば、Al、Au、Ag、これら元素を含む合金等の光反射性金属材料からなり、光反射層44上に透明絶縁膜46が形成されている。下部電極として陽極38が、透明絶縁膜46上に形成されている。下部電極(陽極38)は、R、G、Bに対応する有機発光層34に対向して個別に独立して形成されている。   The light reflection layer (total reflection layer) 44 formed on the substrate 40 is made of a light reflective metal material such as Al, Au, Ag, or an alloy containing these elements, and the transparent insulating film 46 is formed on the light reflection layer 44. Is formed. An anode 38 is formed on the transparent insulating film 46 as a lower electrode. The lower electrode (anode 38) is formed individually and independently, facing the organic light emitting layer 34 corresponding to R, G, and B.

下部電極(陽極38)としては、例えば、Au、Ag、Cu、Cr、Ni、Al、Mg−Ag合金等の金属、ITO、IZO、ZnO等の透明導電膜、PEDOT/PSS[ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホナート)]のような有機導電膜等によって形成することができる。この中でも仕事関数が高い材料を用いる方が、有機層中への正孔の注入障壁が低減できるので好適である。下部電極(陽極38)は、上記材料を用いた単層構造でよく、積層構造でもよい。   Examples of the lower electrode (anode 38) include metals such as Au, Ag, Cu, Cr, Ni, Al, and Mg—Ag alloys, transparent conductive films such as ITO, IZO, and ZnO, PEDOT / PSS [poly (3, 4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate)] and the like. Among these, it is preferable to use a material having a high work function because a hole injection barrier into the organic layer can be reduced. The lower electrode (anode 38) may have a single layer structure using the above materials or a laminated structure.

また、下部電極(陽極38)は、有機ELが用いられる表示装置、照明装置の駆動方式に適した形状でパターニングされ形成されている。例えば、駆動方式が単純マトリックス型である場合には、下部電極(陽極38)は、例えば、ストライプ状に形成される。また、駆動方式が、R、G、B画素毎にTFTを備えたアクティブマトリックス型である場合には、下部電極(陽極38)は、複数配列されたR、G、B画素毎に対応させてパターニングされ形成され、R、G、B画素毎に設けられたTFTに対してそれぞれが接続される状態で形成される。   The lower electrode (anode 38) is patterned and formed in a shape suitable for a display device using organic EL and a driving method of the illumination device. For example, when the driving method is a simple matrix type, the lower electrode (anode 38) is formed in a stripe shape, for example. When the driving method is an active matrix type having a TFT for each of R, G, and B pixels, the lower electrode (anode 38) is made to correspond to each of a plurality of arranged R, G, and B pixels. It is formed by patterning, and is formed in a state where each TFT is provided for each R, G, B pixel.

正孔輸送層36が、R、G、Bに対応する有機発光層34に対向して個別に独立して形成された下部電極(陽極38)上に連続した層として形成されている。正孔輸送層36を構成する材料として、例えば、N,N’−ビス(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(NPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ジフェニル−4,4’−ジアミン(トリフェニルジアミン誘導体、TPD)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス[N−フェニル−N−(2−ナフチル)−4’−アミノビフェニル−4−イル]−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(NPTE)等が用いられる。また、これらに限定されることなく、ポリマー前駆体がポリテトラヒドロチオフェニルフェニレンであるポリフェニレンビニレン、1、1−ビス−( 4−N、N−ジトリルアミノフェニル)シクロヘキサン等を用いることもできる。   The hole transport layer 36 is formed as a continuous layer on the lower electrode (anode 38) formed independently and facing the organic light emitting layer 34 corresponding to R, G, and B. As a material constituting the hole transport layer 36, for example, N, N′-bis (1-naphthyl) -N, N′-diphenyl-1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (NPD), N , N′-diphenyl-N, N′-bis (3-methylphenyl) -1,1′-diphenyl-4,4′-diamine (triphenyldiamine derivative, TPD), N, N′-diphenyl-N, N′-bis [N-phenyl-N- (2-naphthyl) -4′-aminobiphenyl-4-yl] -1,1′-biphenyl-4,4′-diamine (NPTE) or the like is used. Moreover, it is not limited to these, Polyphenylene vinylene whose polymer precursor is polytetrahydrothiophenylphenylene, 1,1-bis- (4-N, N-ditolylaminophenyl) cyclohexane, etc. can also be used.

なお、後述する正孔注入層が、正孔輸送層36をかねてもよく、例えば、ポリオレフィン誘導体である3、4−ポリエチレンジオシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(PEDOT/PSS)を正孔注入材料として用い、これを有機溶剤を主溶媒として分散させてなる分散液を所定領域に吐出した後、乾燥させることにより正孔注入層を形成することができる。   The hole injection layer described later may also serve as the hole transport layer 36. For example, 3,4-polyethylenediosithiophene / polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS), which is a polyolefin derivative, is used as the hole injection material. The hole injection layer can be formed by discharging a dispersion obtained by dispersing the organic solvent as a main solvent to a predetermined region and then drying the dispersion.

なお、陽極38と正孔輸送層36の間に正孔輸送層に接触させて正孔注入層を設けてもよい。正孔注入層は、例えば、銅フタロシアニン(CuPc)、4,4’,4”−トリス(ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(TNATA)、4,4’,4”−トリス[N−(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)]等の層によって形成することができる。   A hole injection layer may be provided between the anode 38 and the hole transport layer 36 in contact with the hole transport layer. The hole injection layer may be, for example, copper phthalocyanine (CuPc), 4,4 ′, 4 ″ -tris (naphthylphenylamino) triphenylamine (TNATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3- Methylphenylphenylamino) triphenylamine (m-MTDATA)] and the like.

有機発光層(R、G、B)34が、正孔輸送層36上に形成されているが、有機発光層34として、公知の有機材料を用いることができ、以下のものを使用することができ、有機発光層を挟む電極間に電流を注入することにより、各色のカラー発光が可能である。   Although the organic light emitting layer (R, G, B) 34 is formed on the hole transport layer 36, a known organic material can be used as the organic light emitting layer 34, and the following can be used. It is possible to emit light of each color by injecting a current between the electrodes sandwiching the organic light emitting layer.

有機発光層34として、例えば、分子量が1000以上の高分子材料を用いることが好ましく、具体的には、ポリフルオレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、又は、これらの高分子材料に、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、例えば、ルブレン、ペリレン、9、10−ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等をドープしたものが用いられる。なお、このような高分子材料としては、二重結合のπ 電子がポリマー鎖上で非極在化しているπ共役系高分子材料が、導電性高分子でもあることから発光性能に優れ好適に用いられる。特に、その分子内にフルオレン骨格を有する化合物、すなわちポリフルオレン系化合物がより好適に用いられる。また、このような材料以外にも、共役系高分子有機化合物の前駆体と、発光特性を変化させるための少なくとも1種の蛍光色素とを含んでなる有機EL素子用組成物も、発光層の形成材料として使用可能である。   As the organic light emitting layer 34, for example, a polymer material having a molecular weight of 1000 or more is preferably used. Specifically, a polyfluorene derivative, a polyphenylene derivative, a polyvinyl carbazole, a polythiophene derivative, or perylene is added to these polymer materials. For example, pigments doped with rubrene, perylene, rhodamine, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone and the like are used. As such a polymer material, a π-conjugated polymer material in which π electrons of double bonds are non-polarized on the polymer chain is also a conductive polymer, so that it has excellent light emitting performance and is suitable. Used. In particular, a compound having a fluorene skeleton in the molecule, that is, a polyfluorene compound is more preferably used. In addition to such materials, a composition for an organic EL device comprising a precursor of a conjugated polymer organic compound and at least one fluorescent dye for changing light emission characteristics is also used for the light emitting layer. It can be used as a forming material.

具体的に、有機発光層(R、G、B)34の赤色発光層、緑色発光層、青色発光層は、以下のようにして形成することができる。   Specifically, the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer of the organic light emitting layer (R, G, B) 34 can be formed as follows.

赤色系統の発光層(赤色発光層)は、例えば、青色系統又は緑色系統の発光層(青色又は緑色発光層)に、ニールレッド(Nile-red)、DCM誘導体{DCM:4-Dicyanmethylene-2-methyl-6(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran}、DCJT{4−(ジシアノメチレン)−2−t−ブチル−6−(ジュロリジルスチリル)−ピラン}等のピラン誘導体、スクアリリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、クロリン誘導体、ユーロジリン誘導体、ローダミン誘導体等の既知の赤色色素化合物をドーピングした層として形成することができる。   The red light emitting layer (red light emitting layer) is, for example, a blue light emitting layer or a green light emitting layer (blue or green light emitting layer), Neil-red, DCM derivative {DCM: 4-Dicyanmethylene-2- pyran derivatives such as methyl-6 (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran}, DCJT {4- (dicyanomethylene) -2-t-butyl-6- (julolidylstyryl) -pyran}, squarylium derivatives, porphyrin derivatives , A layer doped with a known red dye compound such as a chlorin derivative, a eurodiline derivative, or a rhodamine derivative.

緑色系統の発光層(緑色発光層)は、例えば、青色系統の発光層(青色発光層)に、クマリン等のクマリン(Coumarin-6、Coumarin-7)誘導体、キナクリドン誘導体等の既知の緑色色素化合物をドーピングした層として形成することができる。   The green light emitting layer (green light emitting layer) is, for example, a blue light emitting layer (blue light emitting layer), a known green pigment compound such as a coumarin (Coumarin-6, Coumarin-7) derivative such as coumarin, or a quinacridone derivative. Can be formed as a doped layer.

青色系統の発光層(青色発光層)は、例えば、ペリレン(Perylene)、オキサジアゾール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体等の既知の青色色素化合物をドーピングした層として形成することができる。   Blue light-emitting layer (blue light-emitting layer) is doped with known blue pigment compounds such as perylene, oxadiazole derivatives, cyclopentadiene derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylarylene derivatives, oligothiophene derivatives, etc. Can be formed as a layer.

なお、これらのドープする色素化合物は、通常、後述する電子輸送層32にドープされて利用されるが、青色発光層の形成にペリレンを用いる場合 は、後述する正孔輸送層36にドープしてもよい。また、これらの各色発光用のドープ材料は上述のものに限るものではなく、赤色、緑色、青色の何れかを発光するものであれば、その他の材料を用いてもよい。赤色、緑色、青色の3原色を発光可能な化合物を選択することによって、発光効率の高い、発色性の良好なカラー発光を可能とすることができる。   These dye compounds to be doped are usually used by being doped in an electron transport layer 32 described later. However, when perylene is used for forming a blue light emitting layer, it is doped in a hole transport layer 36 described later. Also good. The dope materials for light emission of each color are not limited to those described above, and other materials may be used as long as they emit light of red, green, or blue. By selecting a compound capable of emitting three primary colors of red, green, and blue, color light emission with high luminous efficiency and good color development can be achieved.

Rに対応する無機発光層34の厚さは、EL素子から取り出そうとする赤色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Gに対応する無機発光層34の厚さは、EL素子から取り出そうとする緑色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとし、Bに対応する無機発光層34の厚さは、EL素子から取り出そうとする青色光の波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を与えるものとする。このような厚さとすることによって、干渉の影響を抑制することができる。   The thickness of the inorganic light-emitting layer 34 corresponding to R gives an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the wavelength of red light to be extracted from the EL element, and the thickness of the inorganic light-emitting layer 34 corresponding to G The thickness of the inorganic light-emitting layer 34 corresponding to B is the blue color that is to be extracted from the EL element. An optical film thickness that is an integral multiple of one-half of the wavelength of light is given. By setting it as such thickness, the influence of interference can be suppressed.

なお、図3に示す例では、有機発光層34を明示するために、有機発光層34を後述する電子輸送層32と別に示しているが、色素化合物を電子輸送層32にドープして有機発光層を形成する場合は、実際の有機発光層は、有機発光層と電子輸送層は同じ層を形成している。   In the example shown in FIG. 3, in order to clearly show the organic light emitting layer 34, the organic light emitting layer 34 is shown separately from the electron transport layer 32 to be described later. In the case of forming a layer, in the actual organic light emitting layer, the organic light emitting layer and the electron transport layer form the same layer.

電子輸送層32は、例えば、キノリノールアルミ錯体(アルミキノリノール錯体(Alq3)(トリス(8クイノリノレートアルミニウム)、tris(8-quinolinolate)aluminum)、亜鉛のオキサゾール錯体(オキサジアゾール誘導体(OXD,PBD))、亜鉛の2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾール錯体、トリアゾール誘導体(TAZ)、フェナンスロリン誘導体(バソクプロイン、バソフェナントロリン)等の材料を用いて形成される。   The electron transport layer 32 is formed of, for example, a quinolinol aluminum complex (aluminum quinolinol complex (Alq3) (tris (8-quinolinolate aluminum), tris (8-quinolinolate aluminum)), an oxazole complex of zinc (oxadiazole derivative (OXD, PBD). )), 2- (2-hydroxyphenyl) benzothiazole complex of zinc, triazole derivative (TAZ), phenanthroline derivative (bathocuproine, bathophenanthroline) and the like.

陰極30が、透明な上部電極(対向電極)として、光反射性と共に光透過性をもつ金属薄膜によって形成され、下部電極(陽極38)側の光反射層44と上部電極(陰極30)との間にキャビティ(光共振器)構造が形成されている。金属薄膜上に、導電性を補足するための透明導電膜を積層させて2層構造として上部電極(陰極30)を形成してもよい。   The cathode 30 is formed as a transparent upper electrode (counter electrode) by a light-transmitting and light-transmitting metal thin film, and includes a light reflecting layer 44 on the lower electrode (anode 38) side and an upper electrode (cathode 30). A cavity (optical resonator) structure is formed between them. A transparent conductive film for supplementing conductivity may be laminated on the metal thin film to form the upper electrode (cathode 30) as a two-layer structure.

上部電極は、光透過性及び光反射性を有しハーフミラーとして構成された陰極30として用いられ、上部電極(陰極30)を構成する材料としては、例えば、Au、Ag、Cu、Cr、Ni、Al、Mg−Ag合金等の金属、ITO、IZO、ZnO等の透明導電膜、PEDOT/PSS[ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホナート)]のような有機導電膜等によって形成することができる。この中でも、例えば、Li、Mg、Ca等の活性な金属とAg、Al、In等の金属との合金等の仕事関数が小さい導電性材料が選択して用いられ、これらを積層した構造としてもよい。上部電極(陰極30)は、発光層で生じた発光を取り出す側となるハーフミラーとして用いられるため、その光透過率が膜厚等で調整されている。   The upper electrode is used as a cathode 30 having a light transmitting property and a light reflecting property and configured as a half mirror. Examples of the material constituting the upper electrode (cathode 30) include Au, Ag, Cu, Cr, and Ni. Metal such as Al, Mg-Ag alloy, transparent conductive film such as ITO, IZO, ZnO, PEDOT / PSS [poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / poly (4-styrenesulfonate)] It can be formed by an organic conductive film or the like. Among these, for example, a conductive material having a small work function such as an alloy of an active metal such as Li, Mg, or Ca and a metal such as Ag, Al, or In is selected and used. Good. Since the upper electrode (cathode 30) is used as a half mirror on the side from which light emitted from the light emitting layer is extracted, its light transmittance is adjusted by the film thickness or the like.

また、上部電極(陰極30)は、EL素子を用いて構成された表示装置、照明装置が、単純マトリックス型である場合には、下部電極のストライプと交差するストライプ状に形成され、これらが交差して積層された部分がEL素子となる。また、この表示装置が、アクティブマトリックス型である場合には、上部電極(陰極30)は、連続した電極として形成してよく、R、G,B画素に共通で各EL素子の共通の電極として用いられる。   The upper electrode (cathode 30) is formed in a stripe shape that intersects with the stripe of the lower electrode when the display device and the illumination device configured using EL elements are of a simple matrix type. Thus, the laminated portion becomes an EL element. When this display device is an active matrix type, the upper electrode (cathode 30) may be formed as a continuous electrode, and is common to the R, G, and B pixels and as a common electrode of each EL element. Used.

なお、発光層34、下部電極(陽極38)の各層において、R、G、Bに対応する層の間は、発光層を電気的に分離独立させると共に、光学的クロストークを抑制するため、電気的及び光学的に隣接する発光層を分離独立させる機能を有する絶縁物48によって充填されており、赤色光(R)を放射するR画素、緑色光(G)を放射するG画素、青色光(B)を放射するB画素での独立した発光作用が確保されている。EL素子を用いて照明装置を構成する場合には、R、G、Bに対応する層の間が少なくとも、電気的に分離独立されていればよい。   In each layer of the light emitting layer 34 and the lower electrode (anode 38), the light emitting layer is electrically separated and independent between layers corresponding to R, G, and B, and optical crosstalk is suppressed. Are filled with an insulator 48 having a function of separating and independently separating light emitting layers adjacent to each other optically and optically, and R pixels emitting red light (R), G pixels emitting green light (G), blue light ( An independent light emitting action is ensured in the B pixel that radiates B). In the case where a lighting device is configured using an EL element, at least the layers corresponding to R, G, and B may be electrically separated and independent.

なお、上部電極(陰極30)と電子輸送層32の間に電子輸送層に接触させて電子注入層を設けてもよい。通常、透明導電膜として用いられるITOは、仕事関数が5eV程度もあり、陽極には好適であるものの陰極には適さない。このため、上部電極を透明な陰極30とする構成では、有機発光層34と透明導電膜からなる上部電極との間に、仕事関数の低い金属と電子輸送性の有機材料とを混合させた電子注入層を積層させることによって、電子注入性を高めた構成とするのが望ましい。   An electron injection layer may be provided between the upper electrode (cathode 30) and the electron transport layer 32 in contact with the electron transport layer. In general, ITO used as a transparent conductive film has a work function of about 5 eV and is suitable for an anode, but not for a cathode. For this reason, in the configuration in which the upper electrode is a transparent cathode 30, electrons in which a metal having a low work function and an electron transporting organic material are mixed between the organic light emitting layer 34 and the upper electrode made of a transparent conductive film. It is desirable that the electron injection property is improved by laminating the injection layer.

電子注入層としては、例えば、Li、Cs、Ca、Mg等アルカリ金属やアルカリ土類金属の薄膜、LiF、CsF、CaF2、MgF2、Li2O、Cs2O等、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物、又は、これらの材料を、電子輸送層を構成する材料にドーピングした層等を形成して使用することができる。 Examples of the electron injection layer include thin films of alkali metals and alkaline earth metals such as Li, Cs, Ca, and Mg, LiF, CsF, CaF 2 , MgF 2 , Li 2 O, and Cs 2 O, and alkali metals or alkaline earths. It is possible to use a compound of a similar metal or a layer obtained by doping these materials with a material constituting the electron transport layer.

上部電極(陰極30)の面に、第1の実施の形態と同様の構成の多層干渉膜42が、R、G、Bの有機発光層34に共有されて、多層膜干渉フィルタとして形成されている。多層干渉膜42の上面は、透明保護層50によって外部環境から保護されている。   On the surface of the upper electrode (cathode 30), a multilayer interference film 42 having the same configuration as that of the first embodiment is shared by the R, G, B organic light emitting layer 34 and formed as a multilayer interference filter. Yes. The upper surface of the multilayer interference film 42 is protected from the external environment by the transparent protective layer 50.

なお、多層干渉膜42は、
有機発光層(R、G、B)34の赤色発光層、緑色発光層、青色発光層から放射される赤色発光、緑色発光、青色発光の中心波長を用いて、第1の実施の形態における多層干渉膜(第2絶縁層)12の場合と同様にして、高屈折材料、低屈折材料が選択され、これらm、a、b、屈折材料の膜厚が決定される。
The multilayer interference film 42 is
The multilayer in the first embodiment using the center wavelengths of red light emission, green light emission, and blue light emission emitted from the red light emission layer, green light emission layer, and blue light emission layer of the organic light emission layer (R, G, B) 34 Similarly to the case of the interference film (second insulating layer) 12, a high refractive material and a low refractive material are selected, and the film thicknesses of m, a, b, and the refractive material are determined.

以上の説明では、上部電極(透明電極)は、電子輸送層32の側に設けられ陰極30として作用し、光反射層44が下面に形成された下部電極は、正孔輸送層36の側に設けられ陽極38として作用する。上部電極と下部電極 との間には、電流注入用の駆動電源が接続されており、上部電極と下部電極との間に電流を注入することにより赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の発光が生じこれらが加色されて、上部電極から射出される。   In the above description, the upper electrode (transparent electrode) is provided on the electron transport layer 32 side and functions as the cathode 30, and the lower electrode having the light reflection layer 44 formed on the lower surface is on the hole transport layer 36 side. It is provided and acts as the anode 38. A drive power supply for current injection is connected between the upper electrode and the lower electrode. By injecting current between the upper electrode and the lower electrode, red (R), green (G), blue ( The light emission of B) occurs, these are added and emitted from the upper electrode.

なお、第1の実施の形態と同様に、有機発光層(赤色光を発光する有機発光層R、緑色光を発光する有機発光層G、青色光を発光する有機発光層B)34は、有機白色発光層に置き換えることもでき、有機白色発光層は、単一材料から赤色光、緑色光及び青色光を放射可能な材料によって形成された層、有機赤色発光層、有機緑色発光層及び有機青色発光層を積層して構成された層、赤色光を発光する有機材料、緑色光を発光する材料及び青色光を発光する有機材料の3つを混合した層の何れかによって構成することができる。このような構成よれば、より少ない工程によって有機白色発光層を形成することができ、図1(B)に対応した構成を有するEL素子を形成することができる。   As in the first embodiment, the organic light emitting layer (an organic light emitting layer R that emits red light, an organic light emitting layer G that emits green light, and an organic light emitting layer B that emits blue light) 34 is organic. The organic white light emitting layer can be replaced with a white light emitting layer. The organic white light emitting layer is formed of a material capable of emitting red light, green light, and blue light, an organic red light emitting layer, an organic green light emitting layer, and an organic blue light. It can be configured by any one of a layer formed by stacking light emitting layers, an organic material emitting red light, a material emitting green light, and an organic material emitting blue light. According to such a structure, an organic white light emitting layer can be formed with fewer steps, and an EL element having a structure corresponding to FIG. 1B can be formed.

以上説明した有機EL素子の上部及び下部電極の内側に形成される発光部は、例えば、下部電極上に下層から順に、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層が積層される構成、下部電極上に下層から順に、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層が積層される構成、下部電極上に有機発光層が積層される構成の何れかの構成によって形成され、下部電極上に少なくとも有機発光層を有すればよい。即ち、発光部において、有機発光層以外の層は必要に応じて設ければよく、例えば、正孔輸送層や電子輸送層は省略することもできる。また、各層は、それぞれが複数層からなる積層構造であってもよい。   The light emitting part formed inside the upper electrode and the lower electrode of the organic EL element described above includes, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, an electron transport layer, an electron in order from the lower layer on the lower electrode. Either a structure in which an injection layer is stacked, a structure in which a hole transport layer, an organic light emitting layer, and an electron transport layer are stacked in order from the lower layer on the lower electrode, or a structure in which an organic light emitting layer is stacked on the lower electrode What is necessary is just to have an organic light emitting layer at least on a lower electrode formed by a structure. That is, in the light emitting part, layers other than the organic light emitting layer may be provided as necessary. For example, the hole transport layer and the electron transport layer can be omitted. Further, each layer may have a laminated structure including a plurality of layers.

以上説明したように、下部電極(陽極38)側の光反射層44と上部電極(陰極30)との間をスペーサとするキャビティ(光共振器)構造が形成され、正孔輸送層36や有機発光層34は、R、G、B画素の何れも同じ材料から構成されているが、下部電極(陽極38)の厚さは、R、G、B画素で相違させており、厚さは、B画素<G画素<R画素であり、R、G、B画素における光共振器のスペーサの光学膜厚(光学長)は、R、G、B画素で相違させている。言い換えれば、下部電極(陽極38)の厚さは、光共振器の光学膜厚(光学長)が、R、G、B画素から所定の色光が出射されるように調整されている。   As described above, a cavity (optical resonator) structure having a spacer between the light reflecting layer 44 on the lower electrode (anode 38) side and the upper electrode (cathode 30) is formed, and the hole transport layer 36 and the organic layer are formed. The light emitting layer 34 is made of the same material for all of the R, G, and B pixels, but the thickness of the lower electrode (anode 38) is different for the R, G, and B pixels. B pixel <G pixel <R pixel, and the optical film thickness (optical length) of the spacer of the optical resonator in the R, G, B pixels is different between the R, G, B pixels. In other words, the thickness of the lower electrode (anode 38) is adjusted so that the optical film thickness (optical length) of the optical resonator emits predetermined color light from the R, G, and B pixels.

このように構成された有機EL素子では、下部電極(陽極38)から正孔輸送層36及び有機発光層34を通して上部電極(陰極30)に電流が流れると、その電流量に応じて有機発光層34から発光する。そして、有機発光層34から出射された光は上部電極(陰極30)を透過して、観測者側に出射される一方、有機発光層34から基板40に向けて出射された光は、下部電極(陽極38)の下層に形成された反射層44によって反射され、上部電極(陰極30)を透過して観測者側に出射される。その際、有機発光層34から出射された光は、反射層44と上部電極(陰極30)の間で多重反射され、光共振器のスペーサの光学膜厚(光学長)が1/4波長の整数倍に相当する光の波長分布の半値幅を狭小化(即ち、色度を向上)させることができる。R画素から赤色光が出射され、G画素から緑色光が出射され、B画素から青色光が出射され、多層干渉膜(第2絶縁層)42入射されそれぞれの色の光の波長分布の半値幅が狭小化され、多層干渉膜42を通過しそれぞれ加色されて有機EL素子から放射される。   In the organic EL element configured as described above, when a current flows from the lower electrode (anode 38) to the upper electrode (cathode 30) through the hole transport layer 36 and the organic light emitting layer 34, the organic light emitting layer according to the amount of the current. 34 emits light. The light emitted from the organic light emitting layer 34 passes through the upper electrode (cathode 30) and is emitted to the observer side, while the light emitted from the organic light emitting layer 34 toward the substrate 40 is emitted from the lower electrode. The light is reflected by the reflective layer 44 formed under the (anode 38), passes through the upper electrode (cathode 30), and is emitted to the observer side. At that time, the light emitted from the organic light emitting layer 34 is multiply reflected between the reflective layer 44 and the upper electrode (cathode 30), and the optical film thickness (optical length) of the spacer of the optical resonator is ¼ wavelength. The half width of the wavelength distribution of light corresponding to an integral multiple can be narrowed (that is, the chromaticity is improved). The red light is emitted from the R pixel, the green light is emitted from the G pixel, the blue light is emitted from the B pixel, and is incident on the multilayer interference film (second insulating layer) 42, and the half width of the wavelength distribution of the light of each color Is narrowed, passes through the multilayer interference film 42, is colored, and is emitted from the organic EL element.

なお、以上の説明では、下部電極を陽極、上部電極を陰極とした構成の有機EL素子を説明したが、下部電極を陰極、上部電極を陽極とした有機EL素子への適用も可能であり、同様の性能を得ることができる。この場合、下部電極(陰極)の上部には、上述した構成要素の積層順(正孔輸送層36→有機発光層(R、G、B)34→電子輸送層32)と逆順(電子輸送層32→有機発光層(R、G、B)34→正孔輸送層36)とし積層し上部電極(陽極)を設けた構成とする。   In the above description, the organic EL element having the structure in which the lower electrode is an anode and the upper electrode is a cathode has been described. However, the present invention can be applied to an organic EL element having a lower electrode as a cathode and an upper electrode as an anode. Similar performance can be obtained. In this case, on the upper part of the lower electrode (cathode), the stacking order of the above-described components (hole transport layer 36 → organic light emitting layer (R, G, B) 34 → electron transport layer 32) and reverse order (electron transport layer) 32 → Organic light emitting layer (R, G, B) 34 → Hole transport layer 36), and the upper electrode (anode) is provided.

また、上部電極が陽極として用いられる場合、上部電極を構成する材料としては、Ni、Ag、Au、Pt、Pd、Se、Rh、Ru、Ir、Re、W、Mo、Cr、Ta、Nbやこれらの合金、SnO2、ITO、酸化亜鉛(ZnO)、酸化チタン(TiO2)等の仕事関数が大きい導電性材料が選択して用いられる。 When the upper electrode is used as an anode, the materials constituting the upper electrode include Ni, Ag, Au, Pt, Pd, Se, Rh, Ru, Ir, Re, W, Mo, Cr, Ta, Nb, These alloys, SnO 2 , ITO, zinc oxide (ZnO), titanium oxide (TiO 2 ) and other conductive materials having a large work function are selected and used.

また、下部電極を陰極として用いられる場合、下部電極を構成する材料として、上部電極を陰極30として構成した際に使用される先述した材料を使用することができる。   Further, when the lower electrode is used as a cathode, the above-described materials used when the upper electrode is configured as the cathode 30 can be used as the material constituting the lower electrode.

以上説明したように、第2の実施の形態では、有機EL素子を構成する正孔輸送層や発光層等の有機機能層の材質は、対応する色(R、G、B)にかかわらず共通であり、下部電極の厚さによって、いずれの色(R、G、B)に対応するかが決定されている。すなわち、R、G、B画素に対応して光共振器構造を構成し、下部電極の厚さによって、光共振器の光学膜厚(光学長)を赤色光、緑色光、青色光の何れかに対応する値に設定する。従って、有機EL素子を製造する際に、発光色に固有の材料を使用せず、R、G、B画素間で同一の材料を用いるので、生産性を向上することができる。   As described above, in the second embodiment, the materials of the organic functional layers such as the hole transport layer and the light emitting layer constituting the organic EL element are the same regardless of the corresponding colors (R, G, B). Which color (R, G, B) is determined by the thickness of the lower electrode. That is, an optical resonator structure is configured corresponding to R, G, and B pixels, and the optical film thickness (optical length) of the optical resonator is any of red light, green light, and blue light depending on the thickness of the lower electrode. Set to a value corresponding to. Therefore, when manufacturing the organic EL element, the same material is used for the R, G, and B pixels without using a material specific to the emission color, so that productivity can be improved.

なお、マトリクス状に配列して基板上に形成された上述した有機EL素子が使用された表示装置、照明装置は、図示しない単純マトリックス型又はアクティブマトリックス型の駆動方式によって駆動される。   Note that a display device and a lighting device using the above-described organic EL elements formed on a substrate arranged in a matrix are driven by a simple matrix type or active matrix type driving method (not shown).

実施例
図2(A)に示す層構成を有し、m=1、a=2.25、b=3.1として、先述したように、層−1:(λg/4)×1/2.2=62nm、層−2:(λg/4)×1/1.45=94nm、層−3:(λg/4)×1/2.2=62nm、層−4:a×(λg/4)×1/1.45=211nm、層−5:b×(λg/4)×1/2.2=192nm、層−6:a×(λg/4)×1/1.45=211nm、層−7:(λg/4)×1/2.2=62nm、層−8:(λg/4)×1/1.45=94nm、層−9:(λg/4)×1/2.2=62nmの厚さをもつ層−1〜層−9が積層された第2絶縁層(多層干渉膜)12に関する、分光透過特性をTFCalcTM(Software Spectra, Inc.)を使用して、シミュレーションによって求めた。
EXAMPLE As shown in FIG. 2 (A), m = 1, a = 2.25, b = 3.1, and as described above, layer-1: (λ g / 4) × 1 / 2.2 = 62 nm, layer-2: (λ g /4)×1/1.45=94 nm, layer-3: (λ g /4)×1/2.2=62 nm, layer-4: a × (Λ g /4)×1/1.45=211 nm, layer −5: b × (λ g /4)×1/2.2=192 nm, layer −6: a × (λ g / 4) × 1 /1.45=211 nm, Layer-7: (λ g /4)×1/2.2=62 nm, Layer-8: (λ g /4)×1/1.45=94 nm, Layer-9: ( λg / 4 ) × 1 / 2.2 = 62 nm The thickness of the first insulating layer (multilayer interference film) 12 in which the layer-1 to the layer-9 are laminated is expressed as TFCalc (Software Spectra , Inc.).

上述の多層干渉膜に、波長λとλ+dλの間の強度をE(λ)dλとするとき、E(λ)がλによらず一定である白色光(E(λ)=Ew(λ)=一定)を、多層干渉膜に垂直入射させた時の分光透過特性(透過スペクトル)を求めた。 In the multilayer interference film described above, when the intensity between wavelengths λ and λ + dλ is E (λ) dλ, white light (E (λ) = E w (λ) where E (λ) is constant regardless of λ. = Constant) was measured for spectral transmission characteristics (transmission spectrum) when perpendicularly incident on the multilayer interference film.

図4は、本発明の実施例における、多層干渉膜(第2絶縁層)の分光透過特性を説明する図であり、白色光を多層干渉膜に垂直入射させた時の透過スペクトルであり、横軸は波長(nm)、縦軸は透過率を示し、図4に示す結果から明らかなように、R、G、Bの波長帯で大きな透過率を示し、それらの半値幅がそれぞれ、約10nm、約13nm、約25nmであるR、G、Bの波長帯の光が出射され、この多層干渉膜が、R、G、Bの波長帯に対する良好な特性をもったバンドパスフィルタとして作用することを明確に示している。   FIG. 4 is a diagram for explaining the spectral transmission characteristics of the multilayer interference film (second insulating layer) in the embodiment of the present invention, which is a transmission spectrum when white light is vertically incident on the multilayer interference film, The axis represents wavelength (nm) and the vertical axis represents transmittance. As is apparent from the results shown in FIG. 4, the transmittance is large in the wavelength bands of R, G, and B. R, G, and B wavelength bands of about 13 nm and about 25 nm are emitted, and this multilayer interference film acts as a bandpass filter having good characteristics for the R, G, and B wavelength bands. Is clearly shown.

上述の多層干渉膜の層−4における係数a、層−5における係数、層−6における係数aを変化させて、赤色発光層としてZnS:Mn、青色発光層としてBaAl24:Eu、緑色発光層としてZnS:Tbを使用し、後述するように、発光層が図7(A)、図8(A)、図9(A)に示す発光スペクトルを有するものとして、上記と同様のシミュレーションを行ない、多層干渉膜から出射される光のスペクトルを求め、この出射される光のR、G、Bの色座標をCIExy色度図にプロットすると、そのプロットされる位置は、係数a、bによって変化し、この色度図にプロットされたR、G、Bの色座標を3頂点とする三角形の面積によって、色再現範囲の広さ(色純度の高低)が変化する。 By changing the coefficient a in layer-4, the coefficient in layer-5, and the coefficient a in layer-6 of the multilayer interference film described above, ZnS: Mn as the red light emitting layer, BaAl 2 S 4 : Eu, green as the blue light emitting layer. Using ZnS: Tb as the light emitting layer, and as described later, assuming that the light emitting layer has the light emission spectrum shown in FIGS. 7A, 8A, and 9A, the same simulation as above was performed. When the spectrum of the light emitted from the multilayer interference film is obtained and the R, G, B color coordinates of the emitted light are plotted on the CIExy chromaticity diagram, the plotted position is determined by the coefficients a and b. The width of the color reproduction range (the level of color purity) changes depending on the area of the triangle having the three vertexes of the R, G, B color coordinates plotted in this chromaticity diagram.

図5は、本発明の実施例における、多層干渉膜(第2絶縁層)の膜構成を規定するa値を変化させた時(但し、b=3.1とする。)のCIE色度図における色度点の動きを説明する図である。   FIG. 5 is a CIE chromaticity diagram when the a value defining the film configuration of the multilayer interference film (second insulating layer) is changed (where b = 3.1) in the embodiment of the present invention. It is a figure explaining the movement of the chromaticity point in.

図6は、本発明の実施例における、多層干渉膜(第2絶縁層)の構成を規定するb値を変化させた時(但し、a=2.25とする。)のCIE色度図における色度点の動きを説明する図である。   FIG. 6 is a CIE chromaticity diagram when the b value defining the configuration of the multilayer interference film (second insulating layer) in the embodiment of the present invention is changed (provided that a = 2.25). It is a figure explaining a motion of a chromaticity point.

図5に示すように、b=3.1として、a=2→a=2.5とaを変化させると、R、G、Bの色座標の変化は、次の通りである。Rの色座標に関しては、a=2→a=2.25→a=2.5の変化の間でx及びy座標は大きくなる方向に変化している。Gの色座標に関しては、a=2→a=2.25の変化の間でx座標は小さくy座標は大きくなる方向に変化し、a=2.25→a=2.5の変化の間でx座標は大きくy座標は小さくなる方向に変化している。Bの色座標に関しては、a=2→a=2.25の変化の間でx座標は略変化せずy座標は小さくなる方向に変化し、a=2.25→a=2.5の変化の間でy座標は略変化せずx座標は僅かに小さく変化している。   As shown in FIG. 5, when a is changed from a = 2 to a = 2.5 with b = 3.1, changes in the color coordinates of R, G, and B are as follows. Regarding the color coordinates of R, the x and y coordinates change in the increasing direction during the change of a = 2 → a = 2.25 → a = 2.5. Regarding the color coordinates of G, the x coordinate is small and the y coordinate is large during the change of a = 2 → a = 2.25, and the change of a = 2.25 → a = 2.5. The x coordinate is large and the y coordinate is small. Regarding the color coordinates of B, the x coordinate does not substantially change during the change of a = 2 → a = 2.25, and the y coordinate changes in a decreasing direction, and a = 2.25 → a = 2.5. The y-coordinate does not substantially change between changes, and the x-coordinate changes slightly smaller.

図6に示すように、a=2.25として、b=2.7→b=3.3とbを変化させると、R、G、Bの色座標の変化は、次の通りである。Rの色座標に関しては、b=2.7→b=3.1→b=3.3の変化の間でx及びy座標は大きくなる方向に変化している。
Gの色座標に関しては、b=2.7→b=3.1の変化の間でx座標は小さくy座標は大きくなる方向に変化し、b=2.7→a=3.3の変化の間でx座標は僅かに大きくy座標は僅かに小さくなる方向に変化している。Bの色座標に関しては、b=2.7→b=3.1の変化の間でx座標は略変化せずy座標は小さくなる方向に変化し、b=3.1→b=3.3の変化の間でy座標は略変化せずx座標は僅かに小さくなる方向に変化している。
As shown in FIG. 6, when a = 2.25 and b = 2.7 → b = 3.3 and b is changed, the color coordinates of R, G, and B are changed as follows. Regarding the R color coordinates, the x and y coordinates change in the direction of increasing during the change of b = 2.7 → b = 3.1 → b = 3.3.
Regarding the color coordinates of G, the change in the direction of b = 2.7 → b = 3.1 is such that the x coordinate is small and the y coordinate is large, and the change is b = 2.7 → a = 3.3. The x coordinate is slightly larger and the y coordinate is slightly smaller. Regarding the color coordinates of B, the x coordinate does not substantially change during the change of b = 2.7 → b = 3.1, and the y coordinate changes in a decreasing direction, and b = 3.1 → b = 3. Between the three changes, the y coordinate does not substantially change, and the x coordinate changes in a slightly smaller direction.

図5、図6に示す結果から、a=2.25、b=3.1のとき、R、G、Bの最適な色度点(座標)が得られ、その座標は、R(0.694,0.306)、G(0.319,0.568)、B(0.150,0.055)であることが判明した。この時、色再現性範囲をNTSC色座標(R(0.67,0.33)、G(0.21,0.71)、B(0.14,0.08))の三角形と面積と比較すると、色再現性はNTSC比74.8%となり、この値は、NTSC比70%といわれているCRTよりも優れている。   From the results shown in FIGS. 5 and 6, when a = 2.25 and b = 3.1, optimum chromaticity points (coordinates) of R, G, and B are obtained, and the coordinates are R (0. 694, 0.306), G (0.319, 0.568), and B (0.150, 0.055). At this time, the color reproducibility range is divided into NTSC color coordinates (R (0.67, 0.33), G (0.21, 0.71), B (0.14, 0.08)) triangle and area. By comparison, the color reproducibility is 74.8% NTSC, which is superior to CRT, which is said to be 70% NTSC.

次に、m=1、a=2.25、b=3.1として、先述した層−1〜層−9が積層された第2絶縁層(多層干渉膜)12に、実際のR、B、Gの発光層から発光が入射された場合の、多層干渉膜から出射される光のスペクトルを、先述したTFCalcTM(Software Spectra, Inc.)を使用して、シミュレーションによって求めた。 Next, assuming that m = 1, a = 2.25, and b = 3.1, an actual R, B is formed on the second insulating layer (multilayer interference film) 12 in which the above-described layers-1 to 9 are stacked. The spectrum of the light emitted from the multilayer interference film when the light is incident from the G light emitting layer was obtained by simulation using TFCalc (Software Spectra, Inc.) described above.

図7は、本発明の実施例における、多層干渉膜(第2絶縁層)による青色蛍光体の発光スペクトルの変化を説明する図であり、図7(A)は多層干渉膜に入射する前の青色蛍光体の発光スペクトル、図7(B)は多層干渉膜を出射した後の青色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a change in the emission spectrum of the blue phosphor due to the multilayer interference film (second insulating layer) in the embodiment of the present invention. FIG. 7A is a diagram before entering the multilayer interference film. The emission spectrum of the blue phosphor, FIG. 7B is a diagram showing the emission spectrum of the blue phosphor after exiting the multilayer interference film.

図7(A)は、多層干渉膜に入射される青色発光を与えるBaAl24の発光スペクトルを示す(非特許文献1に記載の図3を参照。)が、その半値幅は約30nmと大きい。図7(B)に示すように、多層干渉膜から出射される光のスペクトルは、多層干渉膜の作用によって狭小化されており、その半値幅は、入射前のスペクトルの半値幅約30nmの半分以下である約13nmとなっている。 FIG. 7A shows an emission spectrum of BaAl 2 S 4 that gives blue light incident on the multilayer interference film (see FIG. 3 described in Non-Patent Document 1), and its half-value width is about 30 nm. large. As shown in FIG. 7B, the spectrum of light emitted from the multilayer interference film is narrowed by the action of the multilayer interference film, and its half-value width is half of the half-value width of the spectrum before incidence of about 30 nm. The following is about 13 nm.

図8は、本発明の実施例における、多層干渉膜(第2絶縁層)による緑色蛍光体の発光スペクトルの変化を説明する図であり、図8(A)は多層干渉膜に入射する前の緑色蛍光体の発光スペクトル、図8(B)は多層干渉膜を出射した後の緑色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。   FIG. 8 is a diagram for explaining the change in the emission spectrum of the green phosphor due to the multilayer interference film (second insulating layer) in the embodiment of the present invention. FIG. 8A is a diagram before entering the multilayer interference film. The emission spectrum of the green phosphor, FIG. 8B is a diagram showing the emission spectrum of the green phosphor after exiting the multilayer interference film.

図8(A)は多層干渉膜に入射される緑色発光を与えるZnS:Tbの発光スペクトル(実測のスペクトル)であり、Tbの5475への遷移に相当する半値幅が約10nmの急峻な主ピーク、767473が関与する副次的な発光ピークが存在しており、色再現範囲を狭くする(色純度を低下させる)原因となっている。 FIG. 8A shows the emission spectrum (measured spectrum) of ZnS: Tb that gives green light incident on the multilayer interference film, and the half-value width corresponding to the transition from 5 D 4 to 7 F 5 of Tb is about steep main peak of 10nm, 7 F 6, 7 F 4, 7 F 3 is present is secondary emission peak involved, narrowing the color reproduction range (lowering the color purity) causing Yes.

図8(B)に示すように、多層干渉膜から出射される光のスペクトルは、多層干渉膜の作用によって狭小化されており、その半値幅は、入射前のスペクトルの半値幅約10nmより狭い約8nmとなっており、図8(A)のスペクトルに存在する副次的な発光ピークの強度は弱められており、緑色の色度点を(0.315,0.491)から(0.319,0.570)程度までへと改善することが可能である。   As shown in FIG. 8B, the spectrum of the light emitted from the multilayer interference film is narrowed by the action of the multilayer interference film, and its half-value width is narrower than the half-value width of the spectrum before incidence. The intensity of the secondary emission peak existing in the spectrum of FIG. 8A is weakened, and the green chromaticity point is changed from (0.315, 0.491) to (0. 319, 0.570).

図9は、本発明の実施例における、多層干渉膜(第2絶縁層)による赤色蛍光体の発光スペクトルの変化を説明する図であり、図9(A)は多層干渉膜に入射する前の赤色蛍光体の発光スペクトル、図9(B)は多層干渉膜を出射した後の赤色蛍光体の発光スペクトルを示す図である。   FIG. 9 is a diagram for explaining a change in the emission spectrum of the red phosphor due to the multilayer interference film (second insulating layer) in the embodiment of the present invention. FIG. 9A is a diagram before entering the multilayer interference film. The emission spectrum of the red phosphor, FIG. 9B is a diagram showing the emission spectrum of the red phosphor after exiting the multilayer interference film.

図9(A)は、多層干渉膜に入射される赤色発光を与えるZnS:Mnの発光スペクトルを示す(非特許文献2に記載の図7を参照。)が、その半値幅は約80nmと大きく、赤色というよりオレンジ色の発光を与えている。   FIG. 9A shows an emission spectrum of ZnS: Mn that gives red light incident on the multilayer interference film (see FIG. 7 described in Non-Patent Document 2), and its half-value width is as large as about 80 nm. It gives orange light rather than red.

図9(B)に示すように、多層干渉膜から出射される光のスペクトルは、多層干渉膜の作用によって狭小化されており、半値幅が約18nm、約25nmの2つのピークからなっている。   As shown in FIG. 9B, the spectrum of light emitted from the multilayer interference film is narrowed by the action of the multilayer interference film, and consists of two peaks with a half-value width of about 18 nm and about 25 nm. .

図1(A)に示す構造のEL素子、例えば、R、G、Bの各蛍光体層を構成する材料を混合して形成された白色発光層、又は、R、G、Bの各蛍光体層が積層され形成された白色発光層を有する図1(B)に示すEL素子においては、多層干渉膜から出射される光のスペクトルは、図4に示す多層干渉膜の分光透過特性をOT(λ)とし、図7(A)に示される青色光のスペクトルをEb(λ)とし、図8(A)に示される緑色光のスペクトルをEg(λ)とし、図9(A)に示される赤色光のスペクトルをEr(λ)とする時、OT(λ)×{Eg(λ)+Eb(λ)+Er(λ)}で与えられる。 EL element having the structure shown in FIG. 1A, for example, a white light-emitting layer formed by mixing materials constituting each phosphor layer of R, G, B, or each phosphor of R, G, B In the EL element shown in FIG. 1B having a white light-emitting layer formed by stacking layers, the spectrum of light emitted from the multilayer interference film has the spectral transmission characteristics of the multilayer interference film shown in FIG. λ), the spectrum of blue light shown in FIG. 7A is E b (λ), the spectrum of green light shown in FIG. 8A is E g (λ), and FIG. When the spectrum of red light shown is E r (λ), it is given by OT (λ) × {E g (λ) + E b (λ) + E r (λ)}.

以上説明したように、本発明によれば、R、G、Bの発光層に対して共通に同じ多層干渉膜を配置することによって、副次的な準位間の遷移に起因する発光をフィルタリングして、EL素子からの出射を抑制することができ、LEDによる発光等に比べてブロードな発光スペクトル特性をもつ無機、有機EL素子から放射される光の波長を制限制御し、且つ、放射光の半値幅を狭くすることが可能となるため、色再現範囲を拡大させて色域の広いEL素子を実現することができる。   As described above, according to the present invention, the same multilayer interference film is disposed in common for the R, G, and B light emitting layers, thereby filtering light emitted due to the transition between secondary levels. The emission from the EL element can be suppressed, the wavelength of the light emitted from the inorganic and organic EL elements having broad emission spectrum characteristics compared to the light emission by the LED, etc. is controlled, and the emitted light Therefore, an EL element with a wide color gamut can be realized by expanding the color reproduction range.

以上、発光層としてZnS:Mn、ZnS:Tb、BaAl24:Euを用い、低屈折率材料としてSiO2(n=1.45)、高屈折率材料としてNb25(n=2.2)を用いて、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(HL)mにおいて、m=1、a=2.25、b=3.1とした多層干渉膜を中心として、本発明を実施の形態について説明したが、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、これらの発光層、高低の屈折率材料は適宜選択可能であり、これらの選択に応じて、m、a、bの好適な値を決定することができる。 As described above, ZnS: Mn, ZnS: Tb, BaAl 2 S 4 : Eu is used as the light emitting layer, SiO 2 (n = 1.45) as the low refractive index material, and Nb 2 O 5 (n = 2) as the high refractive index material. .2), (HL) m H (aL) (bH) (aL) H (HL) m where m = 1, a = 2.25, b = 3.1. As described above, the embodiment of the present invention has been described. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications based on the technical idea of the present invention are possible. For example, these light emitting layers and high and low refractive index materials can be appropriately selected, and suitable values of m, a, and b can be determined according to these selections.

以上説明したように、本発明によれば、色度再現範囲を拡大させ広色域特性の向上を図ることができるエレクトロルミネッセンス素子及びこれを用いた表示装置並びに照明装置を提供することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electroluminescence element capable of expanding a chromaticity reproduction range and improving a wide color gamut characteristic, a display device using the same, and an illumination device.

本発明の第1の実施の形態における、無機EL素子の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of an inorganic EL element in the 1st Embodiment of this invention. 同上、図1(A)に示す無機EL素子の構成の具体例を説明する図である。It is a figure explaining the specific example of a structure of the inorganic EL element shown to FIG. 1 (A) same as the above. 本発明の第2の実施の形態における、有機EL素子の構成を模式的に示す断面図である。It is sectional drawing which shows typically the structure of the organic EL element in the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の実施例における、多層干渉膜の分光透過特性を説明する図である。It is a figure explaining the spectral transmission characteristic of the multilayer interference film in the Example of the present invention. 同上、多層干渉膜の膜構成を規定するa値を変化させた時(但し、b=3.1とする。)のCIE色度図における色度点の動きを説明する図である。FIG. 6 is a diagram for explaining the movement of chromaticity points in the CIE chromaticity diagram when the value a defining the film configuration of the multilayer interference film is changed (provided that b = 3.1). 同上、多層干渉膜の構成を規定するb値を変化させた時(但し、a=2.25とする。)のCIE色度図における色度点の動きを説明する図である。FIG. 10 is a diagram for explaining the movement of chromaticity points in the CIE chromaticity diagram when the b value defining the configuration of the multilayer interference film is changed (provided that a = 2.25). 同上、多層干渉膜による青色蛍光体の発光スペクトルの変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the emission spectrum of the blue fluorescent substance by a multilayer interference film same as the above. 同上、多層干渉膜による緑色蛍光体の発光スペクトルの変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the emission spectrum of the green fluorescent substance by a multilayer interference film same as the above. 同上、多層干渉膜による赤色蛍光体の発光スペクトルの変化を説明する図である。It is a figure explaining the change of the emission spectrum of the red fluorescent substance by a multilayer interference film same as the above. 従来技術における、反射率の小さな光学干渉式EL素子の拡大概略端面図である。It is an expansion schematic end view of an optical interference type EL element with a small reflectance in a prior art. 同上、薄膜エレクトロルミネセンス装置の基本構成断面図である。It is a basic composition sectional view of a thin film electroluminescent device same as the above.

符号の説明Explanation of symbols

10…上部透明電極、12…第2絶縁層(多層干渉膜)、14…発光層(R、G、B)、
16…第1絶縁層、18…金属電極(下部電極;対向電極)、20…絶縁性基板、
22…絶縁物質、24…白色発光層、30…陰極(上部電極;対向電極)、
32…電子輸送層、34…有機発光層(R、G、B)、36…正孔輸送層、
38…陽極(下部電極)、40…基板、42…多層干渉膜、44…反射層、
46…透明絶縁膜、48…絶縁層、50…透明保護層
10 ... upper transparent electrode, 12 ... second insulating layer (multilayer interference film), 14 ... light emitting layer (R, G, B),
16 ... 1st insulating layer, 18 ... Metal electrode (lower electrode; counter electrode), 20 ... Insulating substrate,
22 ... insulating material, 24 ... white light emitting layer, 30 ... cathode (upper electrode; counter electrode),
32 ... Electron transport layer, 34 ... Organic light emitting layer (R, G, B), 36 ... Hole transport layer,
38 ... Anode (lower electrode), 40 ... Substrate, 42 ... Multilayer interference film, 44 ... Reflective layer,
46 ... Transparent insulating film, 48 ... Insulating layer, 50 ... Transparent protective layer

Claims (21)

赤色光を発光する赤色発光層と、
緑色光を発光する緑色発光層と、
青色光を発光する青色発光層と、
前記赤色発光層に対向して設けられ前記赤色光を射出させる赤色光用電極と、
前記緑色発光層に対向して設けられ前記緑色光を射出させる緑色光用電極と、
前記青色発光層に対向して設けられ前記青色光を射出させる青色光用電極と、
前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向して、前記赤色発
光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層を挟んで設けられた対向電極と、
前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に対向して共通に設けられ、異
なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる多層膜干渉フィルタと
を有し、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層が並置され、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極が並置された、エレクトロルミネッセンス素子。
A red light emitting layer that emits red light; and
A green light-emitting layer that emits green light;
A blue light-emitting layer that emits blue light;
An electrode for red light that is provided facing the red light emitting layer and emits the red light;
An electrode for green light provided opposite to the green light emitting layer and emitting the green light;
A blue light electrode provided opposite to the blue light emitting layer and emitting the blue light;
A counter electrode provided opposite to the red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode and sandwiching the red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer;
A multi-layer interference filter provided in common facing the red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, wherein layers having different refractive indexes are alternately laminated, and the red light emitting layer The electroluminescent element in which the green light emitting layer and the blue light emitting layer are juxtaposed, and the red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode are juxtaposed.
白色光を発光する白色発光層と、
前記白色発光層に対向して設けられ赤色光を射出させる赤色光用電極と、
前記白色発光層に対向して設けられ緑色光を射出させる緑色光用電極と、
前記白色発光層に対向して設けられ青色光を射出させる青色光用電極と、
前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向して、前記白色発
光層を挟んで設けられた対向電極と、
前記白色発光層に対向して設けられ、異なる屈折率をもつ層が交互に積層されてなる
多層膜干渉フィルタと
を有し、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極が並置された、エレクトロルミネッセンス素子。
A white light-emitting layer that emits white light;
An electrode for red light that is provided facing the white light emitting layer and emits red light;
An electrode for green light provided opposite to the white light emitting layer and emitting green light;
An electrode for blue light that is provided facing the white light emitting layer and emits blue light;
A counter electrode provided to face the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode and sandwich the white light emitting layer;
A multilayer interference filter provided opposite to the white light emitting layer and having layers having different refractive indexes, and the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode Are electroluminescence elements juxtaposed.
前記多層膜干渉フィルタは、高屈折率層と低屈折率層から構成され、前記赤色光、前記緑色光、前記青色光の発光中心波長の何れかの波長λの4分の1の整数倍の光学膜厚をもった前記高屈折率層及び低屈折率層を含む、請求項1又は請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The multilayer interference filter is composed of a high refractive index layer and a low refractive index layer, and is an integral multiple of a quarter of the wavelength λ of the emission center wavelength of the red light, the green light, and the blue light. The electroluminescent device according to claim 1, comprising the high refractive index layer and the low refractive index layer having an optical film thickness. 前記波長λが前記緑色光の発光中心波長λgであり、λg/4の整数倍の光学膜厚をもつ前記高屈折率層、前記低屈折率層をそれぞれ、H、Lで表わし、mをH、Lの対の層の繰返しを示す正の整数、a、bを正の数とする時、前記多層膜干渉フィルタが、(HL)mH(aL)(bH)(aL)H(LH)mによって表わされ、射出される前記赤色光、前記緑色光及び前記青色光の色度点がa、bによって調整された、請求項3記載のエレクトロルミネッセンス素子。 The wavelength λ is the emission center wavelength λ g of the green light, and the high refractive index layer and the low refractive index layer having an optical film thickness that is an integral multiple of λ g / 4 are represented by H and L, respectively, m Is a positive integer indicating the repetition of a pair of layers H and L, and a and b are positive numbers, the multilayer interference filter has (HL) m H (aL) (bH) (aL) H ( The electroluminescent device according to claim 3, wherein the chromaticity points of the red light, the green light and the blue light represented by LH) m are adjusted by a and b. 前記多層膜干渉フィルタが、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極と、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層との間に設けられた、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The multilayer interference filter is provided between the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode, and the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. 2. The electroluminescent device according to 1. 前記多層膜干渉フィルタが、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極と、前記白色発光層との間に設けられた、請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The electroluminescent device according to claim 2, wherein the multilayer interference filter is provided between the red light electrode, the green light electrode, the blue light electrode, and the white light emitting layer. 前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記赤色光用電極に対向し、前記赤色発光層と前記対向電極の間に配置された赤色光用絶縁層と、前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色光用電極に対向し、前記緑色発光層と前記対向電極の間に配置された緑色光用絶縁層と、前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色光用電極に対向し、前記青色発光層と前記対向電極の間に配置された青色光用絶縁層とを有し、前記赤色光用絶縁層、前記緑色光用絶縁層及び前記青色光用絶縁層が並置された、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   Insulation for red light having an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the red light, facing the red light electrode, and disposed between the red light emitting layer and the counter electrode A green layer disposed between the green light-emitting layer and the counter electrode, having an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of the green light and facing the green light electrode An optical insulating layer, and an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the blue light, and is disposed between the blue light emitting layer and the counter electrode, facing the blue light electrode The electroluminescent element according to claim 1, further comprising: a blue light insulating layer, wherein the red light insulating layer, the green light insulating layer, and the blue light insulating layer are juxtaposed. 前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記赤色光用電極に対向し、前記白色発光層と前記対向電極の間に配置された赤色光用絶縁層と、前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色光用電極に対向し、前記白色発光層と前記対向電極の間に配置された緑色光用絶縁層と、前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色光用電極に対向し、前記白色発光層と前記対向電極の間に配置された青色光用絶縁層とを有し、前記赤色光用絶縁層、前記緑色光用絶縁層及び前記青色光用絶縁層が並置された、請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   Insulation for red light having an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the red light, facing the red light electrode, and disposed between the white light emitting layer and the counter electrode A green layer disposed between the white light-emitting layer and the counter electrode, having an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of the green light and facing the green light electrode An optical insulating layer, and an optical film thickness that is an integral multiple of one-half of the emission center wavelength of the blue light, and is disposed between the white light emitting layer and the counter electrode, facing the blue light electrode The electroluminescent element according to claim 2, further comprising: a blue light insulating layer, wherein the red light insulating layer, the green light insulating layer, and the blue light insulating layer are juxtaposed. 前記赤色発光層は前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色発光層は前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色発光層は前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有する、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The red light emitting layer has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of the red light, and the green light emission layer is an optical film that is an integral multiple of a half of the emission center wavelength of the green light. 2. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the electroluminescent element has a film thickness, and the blue light emitting layer has an optical film thickness that is an integral multiple of a half of an emission center wavelength of the blue light. 前記赤色発光用電極は前記赤色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記緑色発光用電極は前記緑色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有し、前記青色発光用電極は前記青色光の発光中心波長の2分の1の整数倍の光学膜厚を有する、請求項1又は請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The red light emission electrode has an optical film thickness that is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the red light, and the green light emission electrode is an integral multiple of one half of the emission center wavelength of the green light. The electroluminescent element according to claim 1, wherein the blue light-emitting electrode has an optical film thickness that is an integral multiple of one-half the emission center wavelength of the blue light. 前記対向電極は、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層を挟んで、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向してこれら電極に共通に設けられた共通電極である、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The counter electrode is provided in common to the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode across the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the electroluminescent device is a common electrode. 前記対向電極は、前記白色発光層を挟んで、前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極に対向してこれら電極に共通に設けられた共通電極である、請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The counter electrode is a common electrode provided in common to these electrodes facing the red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode with the white light emitting layer interposed therebetween. The electroluminescent device according to 1. 前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層の2つ蛍光体層の間が絶縁物で充填された、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The electroluminescent device according to claim 1, wherein a space between two phosphor layers of the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer is filled with an insulator. 前記対向電極、並置された前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層、前記多層膜干渉フィルタ、並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The counter electrode, the juxtaposed red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, the multilayer interference filter, the juxtaposed red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode The electroluminescent device according to claim 1, wherein an element is formed by sequentially laminating the substrate, and light is emitted from a side of the substrate on which the element is formed. 前記対向電極、前記白色発光層、前記多層膜干渉フィルタ、並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された、請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The counter electrode, the white light emitting layer, the multilayer interference filter, the juxtaposed red light electrode, the green light electrode, and the blue light electrode are laminated on the substrate in this order to form an element. The electroluminescent element according to claim 2, wherein light is emitted from a side on which the element is formed. 前記多層膜干渉フィルタが、前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層に対向して、前記対向電極を挟んで設けられた、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   2. The electroluminescent device according to claim 1, wherein the multilayer interference filter is provided to face the red light emitting layer, the green light emitting layer, and the blue light emitting layer with the counter electrode interposed therebetween. 前記多層膜干渉フィルタが、前記白色発光層に対向して、前記対向電極を挟んで設けられた、請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The electroluminescent element according to claim 2, wherein the multilayer interference filter is provided so as to face the white light emitting layer and sandwich the counter electrode. 並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極、並置された前記赤色発光層、前記緑色発光層及び前記青色発光層、前記対向電極、前記多層膜干渉フィルタ、がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された、請求項1に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The juxtaposed red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode, the juxtaposed red light emitting layer, the green light emitting layer and the blue light emitting layer, the counter electrode, and the multilayer interference filter, The electroluminescent element according to claim 1, wherein an element is formed by laminating on the substrate in this order, and light is emitted from a side of the substrate where the element is formed. 並置された前記赤色光用電極、前記緑色光用電極及び前記青色光用電極、前記白色発光層、前記対向電極、前記多層膜干渉フィルタ、がこの順に基板に積層して素子が形成され、前記基板の前記素子が形成された側から光が射出された、請求項2に記載のエレクトロルミネッセンス素子。   The red light electrode, the green light electrode and the blue light electrode, the white light emitting layer, the counter electrode, and the multilayer interference filter, which are juxtaposed, are laminated on the substrate in this order to form an element, The electroluminescent element according to claim 2, wherein light is emitted from a side of the substrate on which the element is formed. 請求項1から請求項19の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンス素子が2次元マトリックス状に配列された、表示装置。   A display device in which the electroluminescent elements according to any one of claims 1 to 19 are arranged in a two-dimensional matrix. 請求項1から請求項19の何れか1項に記載のエレクトロルミネッセンス素子が2次元マトリックス状に配列された、照明装置。   The illuminating device in which the electroluminescent element of any one of Claims 1-19 was arranged in two-dimensional matrix form.
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