[發明專利]發光元件和顯示器件

有效

• 申請號: 201110184889.X
• 申請日: 2005-05-20
• 公開（公告）號: CN102244202A
• 公開（公告）日: 2011-11-16
• 發明（設計）人: 池田壽雄;大原宏樹;細羽誠;坂田淳一郎;伊藤俊一
• 申請（專利權）人: 株式會社半導體能源研究所
• 主分類號: H01L51/52
• 分類號: H01L51/52;H01L51/50
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 葉曉勇;王忠忠

本發明申請是本發明申請人于2005年5月20日提交的、申請號為200510081725.9、發明名稱為“發光元件和顯示器件”的發明申請的分案申請。

技術領域

本發明涉及以有機EL元件為代表的發光元件和具有該發光元件的顯示器件。

背景技術

近年來，由于具有高質量的影象、寬視角和因為顯示器件是自發光型而薄和輕的外形，具有以有機EL(電致發光)元件為代表的發光元件一直在發展，而且有望被廣泛使用。″EL元件″是指運用通過向陽極和陰極施加電流而使插入在一對電極之間的電致發光層發光的原理的發光元件。作為發光元件，例如，已知的有頂部發射型發光元件，該頂部發射型發光元件在對基板的一側具有透明電極以向該對基板的一側發光。圖17示出頂部發射型發光元件的橫截面圖。在圖17中，附圖標記1表示基板；2表示電極；3表示空穴傳輸層；4表示發光層；5表示電子注入層；6表示透明電極；7表示濕氣阻擋層；且8表示抗反射膜。該發光元件利用當激子回到基態時發射的光，該激子由通過電子注入層5從透明電極6注入到發光元件4的電子和通過空穴傳輸層3從電極2注入到發光層4的空穴復合來產生。

從例如頂部發射型發光元件的頂部(與基板側相對)提取光的發光元件需要使用透明電極6作為對電極。例如，使用氧化銦錫(ITO)等等，在這種情況下，存在一種問題，因為透明電極6的折射率和透明電極6周圍空氣的折射率存在大的差別，所以光提取效率降低(專利文獻1和2)。

此外，包括有機化合物作為其主要成分的發光元件會主要由于濕氣或氧而劣化。由于濕氣或氧引起的劣化，亮度部分下降或產生非發射區域。為了避免劣化，已知在透明電極6上形成諸如SiN膜的用于阻擋濕氣的鈍化膜(濕氣阻擋層7)的技術(專利文獻2)。然而，存在一個問題，即使在透明電極6上形成諸如SiN膜的用于阻擋濕氣的鈍化膜(濕氣阻擋層7)(專利文獻2)的情況下，因為在SiN膜和空氣的折射率之間存在大的差別，光提取效率也會降低。

針對上述問題，已知以下技術，在透明電極6或濕氣阻擋層7上形成由折射率比透明電極6低的材料制成的單層或多層膜作為抗反射膜8(專利文件1和2)。

專利文獻1：待審專利公開No.2003-303679

專利文獻2：待審專利公開No.2003-303685

諸如ITO的透明電極6的折射率是大約1.9到2.0，而在透明電極6上形成的諸如SiN膜的濕氣阻擋層7的折射率是大約2.1到2.3，其高于透明電極6的折射率。在濕氣阻擋層7(例如SiN膜)形成在透明電極6上的情況下，即使當濕氣阻擋層7上形成折射率比透明電極6低的抗反射層8時，濕氣阻擋層7和抗反射層8的折射率之間也還是存在大的差別。所以，濕氣阻擋層7和抗反射層8的界面的反射率與不設置濕氣阻擋層7的情況相比進一步提高。所以，存在發光層的光提取效率隨著界面的光反射損耗的增加而降低的問題。

在形成濕氣阻擋層7的情況下，存在由于應力而經常出現剝落、開裂等等的問題，這將導致產率下降、可靠性降低和發光元件壽命縮短。

發明內容

本發明的目的是解決上述問題中的至少一個問題。本發明更加具體的目的是提供一種具有高可靠性的發光元件和使用該發光元件的顯示器件，即使在透明電極上設置鈍化膜時其也耐剝落、開裂等等。本發明的另一個目的是提供對發光層具有高光提取率的發光元件和使用該發光元件的顯示器件。本發明的另一個目的還在于提供可以同時解決所有上述問題的發光元件和使用該發光元件的顯示器件。

根據本發明，一種發光元件包括依次堆疊的像素電極、電致發光層、透明電極、鈍化膜、應力消除層和低折射率層。該應力消除層用來防止鈍化膜的剝落。低折射率層用來減少電致發光層產生的光射到空氣中時的反射率，以改善光提取效率。像素電極和透明電極中的每一個用作給電致發光層提供電子或空穴的陽極或陰極。鈍化膜用來防止雜質(例如濕氣)滲入透明電極或電致發光層。鈍化膜、應力緩解層或低折射率層可以具有疊層結構。此外，應力緩解層可以設置在透明電極和鈍化膜之間。電致發光層也可以具有單層結構或疊層結構。

根據本發明，一種發光元件包括依次堆疊的像素電極、電致發光層、透明電極、鈍化膜、應力緩解層和低折射率層，其中低折射率層的折射率小于應力緩解層的折射率。低折射率層用來減少應力緩解層和空間之間的折射率差別。(該空間充滿例如空氣或氮的填充氣體。以下也一樣。)

根據本發明，一種發光元件包括依次堆疊的像素電極、電致發光層、透明電極、應力緩解層、鈍化膜和低折射率層。