專利名稱:發(fā)光裝置、圖像形成裝置、顯示裝置和攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及包括有機(jī)EL(電致發(fā)光)元件的發(fā)光裝置、圖像形成裝置、顯示裝置和攝像裝置。
背景技術(shù):
近來對(duì)具有降低的電力消耗的有機(jī)EL顯示器的需求增長并且對(duì)具有改善的發(fā)射效率的有機(jī)EL元件的預(yù)期提高。有機(jī)EL元件由彼此依次層疊的光反射電極、有機(jī)化合物層和光學(xué)透射電極組成,并且通過例如調(diào)節(jié)有機(jī)化合物層的厚度和其他特性以及利用得到的光干涉效果,能夠改善其發(fā)射效率(日本專利公開N0.2005-285395)。更具體地,光反射電極與有機(jī)EL元件的發(fā)光點(diǎn)之間的光學(xué)長度L設(shè)定為滿足式I,其中λ為要增強(qiáng)的波長,Φ為光被光反射電極反射時(shí)發(fā)生的相移(phase shift)之和,和m為O或更大的整數(shù)。m為O時(shí)使光干涉效果最大化。L = {2ηι-(Φ/3 )} X (λ/4)式 I光反射電極的典型構(gòu)成是日本專利公開N0.2005-285395中發(fā)現(xiàn)的構(gòu)成,即由100-nmAl基金屬反射 片和在該金屬片上形成的100-nmIT0陰極組成的層疊體。該公開也公開了含有Al的金屬化合物與ITO之間的接觸電阻高,因此可經(jīng)由接觸孔使陰極直接與薄膜晶體管(TFT)連接以致有機(jī)EL元件能夠運(yùn)轉(zhuǎn)。但是,如果使這樣的ITO層的厚度大達(dá)lOOnm,將有機(jī)EL元件的光學(xué)長度L設(shè)定為滿足式l(m等于O)時(shí),使有機(jī)化合物層太薄以致沒有完全覆蓋光反射電極的表面上的凸凹或任何顆粒異物。在電極之間會(huì)發(fā)生短路或電流泄漏,有機(jī)EL元件會(huì)變得不能發(fā)光。該問題可能的解決方案是減小ITO層的厚度,但這也導(dǎo)致ITO層的增加的薄片電阻,因此使有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電壓增加。省略ITO層使Al基金屬層的表面更容易被氧化。在用于形成電極圖案的蝕刻工藝過程中或者清潔基板和電極表面時(shí)會(huì)用氧化鋁被覆Al基金屬層。絕緣氧化鋁層會(huì)干擾電荷向有機(jī)化合物層中的注入,使有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電壓增加。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的方面提供發(fā)光裝置,其具有它們的光學(xué)長度設(shè)定為滿足式I (m等于O)的有機(jī)EL元件并且能夠在低驅(qū)動(dòng)電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。本發(fā)明的方面是發(fā)光裝置,其具有基板、有機(jī)EL元件和晶體管。各有機(jī)EL元件具有第一電極、發(fā)光層和第二電極并且在基板上形成。各晶體管與各有機(jī)EL兀件的第一電極連接并且也在基板上形成。各有機(jī)EL元件具有第一光學(xué)長度L1,其為發(fā)光層的發(fā)光點(diǎn)與第一電極的反射表面之間的光學(xué)距離并且滿足式A。第一電極具有第一層和第二層。第一層含有Al并且與晶體管中的一個(gè)連接,第二層覆蓋第一層并且含有Mo和/或W。L1 > 0,(λ/8) X (-1-2Φ/3Ι) < L1 < (λ/8) X (1-20^31)式 A其中λ表示各有機(jī)EL元件的發(fā)射光譜中最高峰的波長,和O1表示波長λ下在第一電極的反射表面的相移。以這種方式構(gòu)成的發(fā)光裝置的有利之處在于,它們的光學(xué)長度設(shè)定為滿足式l(m等于O)的有機(jī)EL元件能夠在降低的驅(qū)動(dòng)電壓下運(yùn)轉(zhuǎn)。由以下參照附圖對(duì)例示實(shí)施方案的說明,本發(fā)明進(jìn)一步的特點(diǎn)將變得清楚。
圖1為根據(jù)本發(fā)明方面的發(fā)光裝置的透視示意圖。圖2為沿線I1-1I所取的圖1的發(fā)光裝置的橫截面示意圖。圖3為沿線II1-1II所取的圖1的發(fā)光裝置的橫截面示意圖。圖4為表示不同比例的Al層和Mo層的層疊體的反射率的坐標(biāo)圖。圖5為表示450nm的波長下不同比例的Al層和Mo層的層疊體的反射率的坐標(biāo)圖。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖記載本發(fā)明的一些實(shí)施方案。這些實(shí)施方案不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的任何方面。圖中沒有圖示或者本文中沒有記載的部分應(yīng)通過適用本領(lǐng)域中的已知技術(shù)而
理解。 圖1是根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的發(fā)光裝置的透視示意圖。該發(fā)光裝置具有均具有有機(jī)EL元件的像素1,并且以矩陣狀配置這些像素I以形成顯示區(qū)域2。本文中使用的術(shù)語像素是指對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)光元件的發(fā)光區(qū)域的區(qū)域。該發(fā)光裝置中,發(fā)光元件為有機(jī)EL元件,并且一個(gè)單色的有機(jī)EL元件占有每個(gè)像素I。由各有機(jī)EL元件發(fā)出的光的顏色可以是紅色、綠色或藍(lán)色,白色、黃色或青色,或者任何其他適合的顏色。不同顏色的像素的組(例如,發(fā)紅光、綠光和藍(lán)光的像素)構(gòu)成像素單元,該發(fā)光裝置中使用像素單元的陣列。本文中使用的術(shù)語像素單元表示通過混色能夠發(fā)出任何所需顏色的光的最小像素組。但是,將其用于例如打印頭中時(shí)該發(fā)光裝置可使用以列配置的相同色的多個(gè)像素而構(gòu)成。圖2為沿圖1的線I1-1I所取的部分橫截面示意圖,和圖3為沿圖1的線II1-1II所取的部分橫截面示意圖。如圖2中所示,一個(gè)像素I具有在基板11上形成并且由第一電極(陰極)110、有機(jī)化合物層103RU03G或103B、和第二電極(陽極)104組成的有機(jī)EL兀件。本實(shí)施方案中使用的各有機(jī)EL兀件在第一電極110上具有反射表面,并且從發(fā)光層向第一電極110發(fā)出的光在該表面反射并通過第二電極104出去。如圖3中所示,在基板11與第一電極110之間插入用于向有機(jī)EL元件供給電流并且與第一電極Iio連接的晶體管12。更具體地,使晶體管12的源電極或漏電極與第一電極110連接。用第一絕緣層13和第二絕緣層14覆蓋晶體管12。第一絕緣層13和第二絕緣層14都具有在晶體管12上方形成的開口,該開口是將第一電極110與晶體管12連接的位置。除了這些以外,形成第三絕緣層15以覆蓋開口。圖2中所示的有機(jī)化合物層103RU03G和103B分別發(fā)出紅光、綠光和藍(lán)光。這些有機(jī)化合物層103RU03G和103B分別含有紅色發(fā)光層、綠色發(fā)光層和藍(lán)色發(fā)光層,并且在這些發(fā)光層的每一個(gè)上形成圖案以制成能夠發(fā)紅光、綠光或藍(lán)光的一個(gè)像素(一個(gè)有機(jī)EL元件)。除了發(fā)光層以外,有機(jī)化合物層103RU03G和103B可具有一個(gè)或兩個(gè)或更多個(gè)附加層,例如空穴傳輸層和電子傳輸層。如果形成空穴傳輸層和/或電子傳輸層,其可分割為對(duì)應(yīng)于各個(gè)像素(有機(jī)EL元件)或者作為整體用于覆蓋幾個(gè)像素,也可使這兩種構(gòu)成混
口 O第一電極110與下一個(gè)像素(有機(jī)EL元件)的第一電極110分離,因此對(duì)于各像素(有機(jī)EL元件)是獨(dú)立的。第二電極104可與下一個(gè)像素共用或者圖案化以獨(dú)立地用于各像素。第一電極110的邊緣用第三絕緣層15覆蓋以致在第一電極110與第二電極104之間不應(yīng)發(fā)生短路。本實(shí)施方案中使用的各有機(jī)EL元件可進(jìn)一步在第二電極104上具有光學(xué)調(diào)節(jié)層105??捎捎袡C(jī)或無機(jī)材料制成的該光學(xué)調(diào)節(jié)層105的厚度能夠調(diào)節(jié)以致能夠提高光干涉效果,由此能夠改善有機(jī)EL元件的發(fā)射效率。而且,用密封玻璃片(圖中未示出)覆蓋本實(shí)施方案中使用的有機(jī)EL元件以防范水分和氧。
本實(shí)施方案中使用的有機(jī)EL元件均具有第一光學(xué)長度U。其為有機(jī)化合物層103R、103G或103B的發(fā)光點(diǎn)與第一電極110的反射表面之間的光學(xué)距離并且設(shè)定為滿足式2。L1 = -(O1/3i) X (λ/4)式 2其中λ表示有機(jī)EL元件的發(fā)射光譜中最高峰的波長,和O1表示波長λ下的第一電極110的相移。通常,在反射表面的相移(Φ)能夠由式3表不,其中從其入射光的一種材料的光學(xué)常數(shù)為(I^k1)和光入射的另一種材料的光學(xué)常數(shù)為(n2,k2)。使用分光橢偏儀或其他適合的儀器能夠測定這些光學(xué)常數(shù)。由該式可以看到,相移O1為負(fù)。φ = tarf1 Un1Ii2/(nj-nj-k/)}式 3通過在各有機(jī)EL元件中形成具有適當(dāng)?shù)暮穸鹊目昭▊鬏攲印⑾蛞恍┯袡C(jī)EL元件提供空穴傳輸層并且向其他有機(jī)EL元件不提供空穴傳輸層或者其他方法,能夠滿足式2。可能有時(shí)由于有機(jī)化合物層的形成過程中發(fā)生的誤差或者發(fā)光層中發(fā)光分布的影響,不能滿足式2。但是,只要第一光學(xué)長度L1在從滿足式2的值偏離土 λ /8的范圍內(nèi),具有波長λ的光增強(qiáng)。因此,實(shí)際上,本實(shí)施方案中使用的有機(jī)EL元件經(jīng)構(gòu)成以滿足式4,其中L1應(yīng)大于
O0(λ/8) X (-1-2Φ/3Ι) < L1 < (λ/8) X (UO1/!!)式 4第一光學(xué)長度L1可以在從滿足式2的值偏離土 λ/16的范圍內(nèi)。換言之,本實(shí)施方案中使用的有機(jī)EL元件能夠經(jīng)構(gòu)成以滿足式5,其中L1應(yīng)大于O。(入/16)X (-1-4Φ/3Ι) ^ L1 ^ (λ/16) Xτι)式 5其中,第一電極110具有金屬層,因此在該電極的相移約為-JI。因此,有機(jī)EL元件可經(jīng)構(gòu)成以滿足下式,其由式4和5導(dǎo)出。λ/8 < L1 < 3λ/8 式 4'3入/16 彡 L1 彡 5入/16 式 5'除此之外,第二光學(xué)長度L2,其為有機(jī)化合物層103RU03G或103Β的發(fā)光點(diǎn)與第二電極104的反射表面之間的光學(xué)距離,能夠設(shè)定為滿足式6以致能夠提高光干涉效果。L2 = -(O2/ji) X (λ/4)式 6其中Φ2表示波長λ下在第二電極104的相移。
如上所述,可能有時(shí)由于有機(jī)化合物層的形成過程中發(fā)生的誤差或者發(fā)光層中發(fā)光分布的影響,不能滿足式6。但是,只要第二光學(xué)長度L2在從滿足式6的值偏離土 λ /8的范圍內(nèi),使具有波長λ的光增強(qiáng)。第二光學(xué)長度L2可在從滿足式6的值偏離土 λ/16的范圍內(nèi)。換言之,本實(shí)施方案中使用的有機(jī)EL元件能夠經(jīng)構(gòu)成以滿足式7或8,其中L2應(yīng)大于O。( λ /8) X (-1-2Φ2/ ji ) < L2 < ( λ /8) X (1_2Φ2/ π )式 7( λ /16) X (-1-4 Φ2/ Ji) ^ L2 ^ (λ /16) X (1_4Φ2/ π )式 8第二電極104也具有金屬層并且在該電極的相移也約為。因此,有機(jī)EL元件可經(jīng)構(gòu)成以滿足由式7和8導(dǎo)出的下式。λ /8 < L2 < 3 λ /8 式 7'3λ/16 ≤ L2 ≤ 5λ/16 式 8'而且,本實(shí)施方案中,第一電極110具有從基板側(cè)依次層疊的第一層101和第二層102,前者含有Al并且后者含有Mo和/或W。含Al的第一層101從有機(jī)EL元件的發(fā)射區(qū)域延伸到晶體管12并且與晶 體管12接觸。第二層102覆蓋第一層101。該構(gòu)成防止Al層或第一層101氧化。結(jié)果,即使為了最大光干涉效果,有機(jī)EL元件經(jīng)構(gòu)成以滿足式2和4-8,時(shí),在驅(qū)動(dòng)電壓沒有增加的情況下,改善有機(jī)EL元件的發(fā)射效率。以下更詳細(xì)地說明第一電極110的構(gòu)成。如上所述,第一電極110具有彼此層疊的第一層101和第二層102。用于第一層101的材料能夠?yàn)锳l、Al合金例如AlNd等。第一層101的厚度能夠?yàn)?0nm-200nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任何值。該第一層101具有兩個(gè)功能:與晶體管12連接并且將空穴供給到有機(jī)EL元件的陰極,和將由有機(jī)EL元件的有機(jī)化合物層103RU03G或103B發(fā)出的光向第二電極104反射的光反射層。第一層101與晶體管12之間的連接可以是間接的。例如,可將另一金屬層插入第一層101和晶體管12之間。含Al層的表面容易被氧化,用于形成電極圖案的蝕刻工藝或者清潔基板和電極表面使該層被覆有厚度為幾納米的氧化鋁(Al2O3)層。如果第一層101只是第一電極110的部分,由于Al2O3的絕緣性,其會(huì)使第一電極110與有機(jī)化合物層103RU03G或103B之間的空穴注入勢壘增加并因此使有機(jī)EL元件的驅(qū)動(dòng)電壓更高。這是本實(shí)施方案中使用含有Mo和/或W的第二層102的原因;其防止Al層氧化。材料Mo和W的高功函數(shù)和它們的氧化物的同樣高的功函數(shù)有助于在有機(jī)化合物層103R、103G或103B的空穴注入勢壘的降低。由于由Mo和/或W制成的該金屬層的低反射率,第二層102的厚度能夠在2nm-9nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)。這確保能夠防止第一層101氧化,同時(shí)保持足夠高的反射率。第二層102的厚度可以在2nm-6nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi),以致對(duì)于藍(lán)光(波長:450nm)的反射率能夠高達(dá)80%以上。第二層102可由從第一層101側(cè)依次形成的含有Mo和/或W的金屬膜(Mo/W金屬膜)和含有氧化鑰和/或氧化鎢的氧化物膜(Mo/W氧化物膜)組成。由于Mo和W的氧化物的功函數(shù)高于純Mo和W的功函數(shù),因此這進(jìn)一步降低了在有機(jī)化合物層103RU03G或103B的空穴注入勢壘。而且,Mo和W的氧化物更具光學(xué)透射性,因此與純Mo和W相比,對(duì)第一電極Iio的反射率的影響較小。由于其使含Al表面氧化,因此在第一層101上直接形成Mo/W氧化物膜是不希望的;在Mo/W金屬膜后能夠形成Mo/W氧化物膜。Mo/W氧化物膜的厚度能夠在lnm-5nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi),原因在于這促進(jìn)空穴的注入,同時(shí)第一電極110的反射率的損失較小。關(guān)于Mo/W金屬膜,等于或大于2nm的厚度足以防止第一層101的氧化。為了使它們之間的接觸更緊密,也可將另一金屬層插入第一電極110與第二絕緣層14之間。該金屬層能夠是由氧化銦錫、氧化銦鋅等制成的導(dǎo)電氧化物層,純金屬例如Mo、W或Ti,或這些金屬的合金。第二層102覆蓋第一層101。更具體地,第二層102覆蓋形成第一層101的區(qū)域;第一層101從有機(jī)EL元件的發(fā)射區(qū)域延伸到晶體管12,并且在該第一層101上形成第二層102。所需的是晶體管12與第一層101直接連接或者經(jīng)由插入晶體管12與第一層101之間的另一金屬層連接。只要滿足該要求,第二層102的部分是否與晶體管12直接連接或者第二層102的部分是否與插入晶體管12與第一層101之間的另一金屬層連接并不重要。為了防止第一層101的氧化,能夠同時(shí)將第一層101和第二層102圖案化,并且出于該目的,能夠?qū)⒌?二層102成形為與第一層101相同的圖案。因此,第二層102不必延伸到第一層101的側(cè)面。無論第一層101的側(cè)面被覆蓋或露出,從晶體管12到有機(jī)EL元件的發(fā)射區(qū)域的電流通路沒有形成高電阻膜。此外,第一電極110的反射表面是第一電極110與有機(jī)化合物層103R、103G或103B之間的界面?;?1能夠?yàn)椴AЩ?、半?dǎo)體基板、金屬基板或者由任何其他適合的材料制成的基板。其可為剛性或柔性。關(guān)于晶體管12,材料的實(shí)例包括多晶硅、無定形硅等。用于第一絕緣層13的材料的實(shí)例包括氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和其他無機(jī)絕緣物質(zhì)。第一絕緣層13的厚度能夠是IOOnm-1ym的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任何值。該第一絕緣層13可兼作第二絕緣層14。用于第二絕緣層14的材料的實(shí)例包括樹脂例如聚酰亞胺和丙烯酸系樹脂以及無機(jī)物質(zhì)例如氮化硅。第二絕緣層14由樹脂材料制成時(shí),將晶體管12的表面上的凸凹掩蔽。但是,即使第二絕緣層14由無機(jī)物質(zhì)制成,也能夠?qū)⒌诙^緣層14磨光直至表面平坦。使用樹脂材料時(shí),第二絕緣層14的厚度能夠是300ηπι-10μπι的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任何值,使用無機(jī)物質(zhì)時(shí),第二絕緣層14的厚度能夠是IOOnm-1 μ m的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任何值。關(guān)于第三絕緣層15,材料的實(shí)例和厚度的范圍與第二絕緣層14的那些相同。如果不存在第一電極Iio與第二電極104之間的短路的危險(xiǎn),或更具體地,例如,用有機(jī)化合物層103RU03G或103B將第一電極110 (包括其側(cè)面)覆蓋的情況下,能夠省略第三絕緣層
15。第三絕緣層15是否延伸到晶體管12并不重要。如上所述,除了發(fā)光層以外,有機(jī)化合物層103RU03G或103B可具有空穴傳輸層和電子傳輸層。使用空穴傳輸層時(shí),其由傳輸空穴而不是電子的材料制成。實(shí)例包括叔胺衍生物和咔唑衍生物,例如4,4'-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯。空穴傳輸層的數(shù)目并不限于I個(gè)。使用2個(gè)或更多個(gè)空穴傳輸層時(shí),可將具有高空穴注入性的層放置在第一電極110側(cè),也可將具有高電子或激子阻擋性的層放置在發(fā)光層側(cè)??昭▊鬏攲踊蚨鄠€(gè)空穴傳輸層的每一個(gè)可由材料的組合組成。使用電子傳輸層時(shí),其由傳輸電子而不是空穴的材料制成。實(shí)例包括雜環(huán)化合物衍生物、多環(huán)烴衍生物和金屬絡(luò)合物,例如浴銅靈、紅菲咯啉等。電子傳輸層的數(shù)目并不限于一個(gè)。使用兩個(gè)或更多個(gè)電子傳輸層時(shí),可將具有高空穴或激子阻擋性的層放置在發(fā)光層側(cè),也可將具有高電子注入性的層放置在第二電極104側(cè)。電子傳輸層或多個(gè)電子傳輸層的每一個(gè)可由材料的組合組成。添加堿金屬例如Li或Cs、堿土金屬例如Mg、和/或含有堿金屬或堿土金屬的化合物提高電子注入性。關(guān)于發(fā)光層,材料可以是突光或磷光材料。發(fā)光層可由主體材料和發(fā)光摻雜劑組成。如果使用該構(gòu)成,發(fā)光摻雜劑的量能夠在0.01重量%-10重量%的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi),相對(duì)于主體材料。主體材料能夠是芘衍生物、萘衍生物、蒽衍生物、咔唑衍生物或者任何其他適合的化合物,發(fā)光摻雜劑能夠是適合的熒光或磷光材料。除了主體材料和發(fā)光摻雜劑,發(fā)光層可還含有輔助摻雜劑。如果使用,發(fā)光層中輔助摻雜劑的濃度能夠低于主體材料的濃度并且高于發(fā)光摻雜劑的濃度。發(fā)射光譜的最高峰在420nm-470nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任意波長下的材料,能夠用作發(fā)藍(lán)光摻雜劑。發(fā)射光譜的最高峰在500nm-550nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任意波長下的材料,能夠用作發(fā)綠光摻雜劑,發(fā)射光譜的最高峰在610nm-650nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任意波長下的材料,能夠用作發(fā)紅光摻雜劑。發(fā)光層的發(fā)光點(diǎn)是指發(fā)光層中具有最高發(fā)射強(qiáng)度的區(qū)域。例如發(fā)光層含有主體材料和發(fā)光摻雜劑時(shí),該發(fā)光點(diǎn)由主體材料的最高占有分子軌道(HOMO)和最低未占分子軌道(LUMO)能級(jí)與發(fā)光摻雜劑的最高占有分子軌道(HOMO)和最低未占分子軌道(LUMO)能級(jí)之間的關(guān)系決定。 下述中,發(fā)光層中的主體材料的HOMO和LUMO能級(jí)分別表示為Hh和Lh,發(fā)光摻雜劑的HOMO和LUMO能級(jí)分別表示為Hd和LD。滿足式9時(shí),相對(duì)于其中心,發(fā)光層在空穴傳輸層(一個(gè)或多個(gè))側(cè)具有其發(fā)光點(diǎn),或者更具體地,發(fā)光點(diǎn)位于發(fā)光層與(最接近的)空穴傳輸層之間的界面附近( <距離該界面的IOnm)。Hd < Hh| , Hh 1-1 Hd > Ld | -1 Lh 式 9在經(jīng)構(gòu)成以滿足式9的發(fā)光層中,空穴更可能被發(fā)光摻雜劑捕集并且空穴遷移率小。空穴-電子再結(jié)合的概率在空穴傳輸層(一個(gè)或多個(gè))側(cè)較高,結(jié)果,發(fā)射強(qiáng)度在空穴傳輸層(一個(gè)或多個(gè))側(cè)較高。滿足式10時(shí),相對(duì)于其中心,發(fā)光層在電子傳輸層(一個(gè)或多個(gè))側(cè)具有其發(fā)光點(diǎn),或者更具體地,發(fā)光點(diǎn)位于發(fā)光層與(最接近的)電子傳輸層之間的界面附近距離該界面的5nm)。I Ld I > LH| , Ld 1-1 Lh > I Hh H Hd I 式 10經(jīng)構(gòu)成以滿足式10的發(fā)光層中,電子更可能被發(fā)光摻雜劑捕集并且電子遷移率小。空穴-電子再結(jié)合的概率在電子傳輸層(一個(gè)或多個(gè))側(cè)較高,結(jié)果,發(fā)射強(qiáng)度在電子傳輸層(一個(gè)或多個(gè))側(cè)較高。第二電極104是單層或多層電極,該層或?qū)拥拿恳粋€(gè)由Ag、Al、Ca、Mg或它們的合金制成。第二電極104可以是任何上述材料制成的金屬層和導(dǎo)電氧化物層的層疊體。Ag是高反射率和低吸收材料,因此第二電極104可以是Ag或者含有Ag的合金的層或者由均由Ag或含有Ag的合金制成的兩個(gè)或更多個(gè)層組成。也可使第二電極104由從有機(jī)化合物層103RU03G或103B側(cè)依次層疊的由Ag或含有Ag的合金制成的金屬層和導(dǎo)電氧化物層組成。能夠選擇第二電極104的厚度以致在整個(gè)可見光范圍(400nm-800nm,包括兩個(gè)端點(diǎn))從有機(jī)化合物層103RU03G或103B入射的光的反射率應(yīng)為至少50%。更具體地,第二電極104的厚度能夠在15nm-35nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)。此外,第二電極104的反射表面是第二電極104與有機(jī)化合物層103R、103G或103B之間的界面。如果使用,在第二電極104上形成光學(xué)調(diào)節(jié)層105。在有機(jī)化合物層103RU03G或103B中產(chǎn)生的光能夠獨(dú)立地記載為兩個(gè)部分,從第二電極104的反射和從與第二電極104的界面相反的光學(xué)調(diào)節(jié)層105的表面的反射。這兩個(gè)部分之間的干涉能夠用于調(diào)節(jié)整個(gè)可見光范圍的反射率,由此改善有機(jī)EL元件的發(fā)射效率。通過光學(xué)調(diào)節(jié)層105將對(duì)于從有機(jī)化合物層103RU03G或103B入射到第二電極104中的可見光的反射率控制在50%到小于80%的范圍內(nèi)的設(shè)計(jì), 能夠降低發(fā)光裝置的電力消耗。使用光學(xué)調(diào)節(jié)層105時(shí),其能夠由在整個(gè)可見光范圍具有等于或高于90%的透射率的有機(jī)或無機(jī)材料制成。材料的實(shí)例包括氧化硅和氮化硅、氧化銦錫和氧化銦鋅、和作為用于有機(jī)EL元件中的有機(jī)化合物層103RU03G和103B的材料使用的物質(zhì)。光學(xué)調(diào)節(jié)層105的厚度,根據(jù)上述目的適當(dāng)設(shè)定,能夠是50nm-300nm的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)的任何值。光學(xué)調(diào)節(jié)層105的使用是任選的。有機(jī)EL元件能夠用密封玻璃片或者用光學(xué)調(diào)節(jié)層105,然后用無機(jī)密封膜密封。使用密封膜時(shí),其為單層或多層膜,并且該層或?qū)拥拿恳粋€(gè)由無機(jī)材料例如氮化硅、氧化硅或氧化鋁制成。密封膜的厚度在IOOnm-1O μ m的范圍(包括兩個(gè)端點(diǎn))內(nèi)。根據(jù)本實(shí)施方案的發(fā)光裝置能夠用于圖像形成裝置例如激光打印機(jī),或更具體地,具有發(fā)光裝置在其上形成潛像的感光部件和經(jīng)構(gòu)成使該感光部件帶電的帶電單元的圖像形成裝置。盡管本實(shí)施方案記載了發(fā)光裝置,但本發(fā)明的方面包括含有多個(gè)有機(jī)EL元件的顯示裝置。這些顯示裝置中使用的有機(jī)EL元件可以是相同色或者不同色。根據(jù)本發(fā)明的方面的顯示裝置能夠用于攝像裝置例如具有圖像傳感器如CMOS傳感器的數(shù)碼相機(jī)或攝像機(jī)的屏幕或電子取景器以及用于圖像形成裝置和移動(dòng)信息終端例如便攜式電話或智能手機(jī)的屏幕。也可使顯示裝置具有多個(gè)單色有機(jī)EL元件和紅色、綠色和藍(lán)色濾色器。實(shí)施例以下示出本發(fā)明的方面的一些實(shí)施例。這些實(shí)施例中使用的材料和元件構(gòu)成只為了例示并且不應(yīng)解釋為限制本發(fā)明的任何方面。實(shí)施例1清潔的玻璃基板被覆有通過濺射形成的100-nm Al層,在不將基板暴露于空氣的情況下,立即以下述厚度形成Mo層,由此制備五種光反射電極A-E:0.0nm(沒有形成Mo層)、2.lnm、3.5nm、7.1nm和9.0nm。然后將負(fù)載光反射電極的玻璃基板暴露于空氣并且在純水中洗滌。
圖4表示在300nm-800nm(包括兩個(gè)端點(diǎn))的整個(gè)波長范圍各光反射電極的反射率,并且表I和圖5表示450nm下各光反射電極的反射率。從圖4中可以看到,反射率隨Mo層厚度的增加而減小。但是,從圖5中可以看到,Mo層的厚度等于或小于6nm時(shí),波長450nm (藍(lán)光)下的反射率不小于80%。表I
權(quán)利要求
1.發(fā)光裝置,包括: 基板; 有機(jī)EL兀件,該有機(jī)EL兀件在基板上形成并且各自具有第一電極、發(fā)光層和第二電極;和 晶體管,該晶體管在基板上形成并且各自與各有機(jī)EL元件的第一電極連接,其中發(fā)光層的發(fā)光點(diǎn)與第一電極的反射表面之間的第一光學(xué)長度L1滿足式A,和第一電極具有:含有Al并且與晶體管中的一個(gè)連接的第一層和覆蓋第一層并且含有Mo和/或W的第二層: L1 >0,(入/8) X (-1-20^/31) < L1 < (入/8) X (1-20VJI)式 A其中、表示各有機(jī)EL元件的發(fā)射光譜中最高峰的波長,和O1表示波長\下的第一電極的反射表面的相移。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置,其中,該第二層具有含有Mo和/或W的金屬膜和含有氧化鑰和/或氧化鎢的氧化物膜,從該第一層側(cè)依次形成該金屬膜和該氧化物膜。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置,其中,發(fā)光層的發(fā)光點(diǎn)與第二電極的反射表面之間的第二光學(xué)長度L2滿足式B:L2 > 0,(入 /8) X (-1-202/ Ji) < L2 < (入 /8) X (1-202/ Ji)式 B其中O2表示波長、下的第二電極的反射表面的相移。
4.圖像形成裝置,包括: 根據(jù)權(quán)利要求1的發(fā)光裝置;` 發(fā)光裝置在其上形成潛像的感光部件;和 用于使感光部件帶電的帶電單元。
5.顯示裝置,包括: 基板; 有機(jī)EL兀件,該有機(jī)EL兀件在基板上形成并且各自具有第一電極、發(fā)光層和第二電極;和 晶體管,該晶體管在基板上形成并且各自與各有機(jī)EL元件的第一電極連接,其中發(fā)光層的發(fā)光點(diǎn)與第一電極的反射表面之間的第一光學(xué)長度LI滿足式C,和第一電極具有:含有A I并且與晶體管中的一個(gè)連接的第一層和覆蓋第一層并且含有Mo和/或W的第二層: L1 >0,(入/8) X (-1-20^/31) < L1 < (入/8) X (1-20VJI)式 C其中、表示各有機(jī)EL元件的發(fā)射光譜中最高峰的波長,和O1表示波長\下的第一電極的反射表面的相移。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的顯示裝置,其中該有機(jī)EL元件包括不同顏色的有機(jī)EL元件。
7.攝像裝置,包括根據(jù)權(quán)利要求5的顯示裝置和圖像傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求5的顯示裝置,其中該第二層含有Mo。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的顯示裝置,其中該第二層具有含有Mo的金屬膜和含有氧化鑰的氧化物膜,從該第一層側(cè)依次形成該金屬膜和該氧化物膜。
10.根據(jù)權(quán)利要求5的顯示裝置,其中該第二層含有W。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的顯示裝置,其中該第二層具有含有W的金屬膜和含有氧化鎢的氧化物膜,從該第一層側(cè)依次形成該金屬膜和該氧化物膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求5的顯示裝置,其中該第二層含有Mo和W。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的顯示裝置 ,其中該第二層具有含有Mo和W的金屬膜和含有氧化鑰和氧化鎢的氧化物膜,從該第一層側(cè)依次形成該金屬膜和該氧化物膜。
全文摘要
本發(fā)明提供具有有機(jī)EL元件的發(fā)光裝置。發(fā)光層的發(fā)光點(diǎn)與第一電極的反射表面之間的第一光學(xué)長度L1滿足下式L1>0,(λ/8)×(-1-2Φ1/π)<L1<(λ/8)×(1-2Φ1/π),其中λ表示有機(jī)EL元件的發(fā)射光譜中最高峰的波長,和Φ1表示波長λ下的第一電極的反射表面的相移。第一電極具有第一層和第二層。第一層含有Al并且與晶體管連接,第二層覆蓋第一層并且含有Mo和/或W。
文檔編號(hào)H01L27/32GK103227188SQ20131005107
公開日2013年7月31日 申請(qǐng)日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者伊藤希之 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社