(57)【要約】【課題】コントラストを向上させ、電力消費を減少させることができる偏光子を含む有機電界発光素子を提供する【解決手段】基板１０の上の面にアノード電極層４０、有機物層１００及びカソード電極層１２０が順次に形成された有機電界発光素子は、絶縁膜６０及び円偏光子２００を含む。絶縁膜６０はアノード電極層４０上に形成され、ブラック物質を含む。円偏光子２００は、アノード電極層が形成される基板の上の面と反対側の表面に接着され、外部からの入射光を偏光し、染料系物質または染料系物質とヨード系物質との混合物からなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に、アノード電極層、有機物層及びカソード電極層が、順次に形成される有機電界発光素子において、
上記アノード電極層が形成される基板の上の面と反対側の表面に接着され、外部からの入射光を偏光し、染料系物質からなる円偏光子を含むことを特徴とする偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項２】
上記アノード電極層上に形成され、ブラック物質を含む絶縁膜を、さらに含むことを特徴とする請求項１に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項３】
上記円偏光子は、上記アノード電極層が形成される基板の上の面と反対側の表面に接着され、入射光の位相を遅延させるリターダー及び、
上記基板の上の面と反対側の上記リターダーの表面に接着され、上記染料系物質からなる直線偏光子を含むことを特徴とする請求項１に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項４】
上記円偏光子は、上記有機物層から発生される光のうち、特定波長の光を選択的に、さらに、透過させることを特徴とする請求項１に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項５】
上記円偏光子は、上記有機物層から発生される光のうち、赤色光及び青色光を５０％以上の透過率で通過させ、緑色光を４５％ないし５０％の透過率で通過させることを特徴とする請求項４に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項６】
基板に、アノード電極層、有機物層及びカソード電極層が、順次に形成される有機電界発光素子において、
上記アノード電極層が形成される基板の上の面と反対側の表面に接着され、外部からの入射光を偏光し、染料系物質とヨード系物質が混合された混合物からなる円偏光子を含むことを特徴とする偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項７】
上記アノード電極層上に形成され、ブラック物質を含む絶縁膜をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項８】
上記円偏光子は、上記アノード電極層が形成される基板の上の面と反対側の表面に接着され、入射光の位相を遅延させるリターダー及び、
上記基板と反対側の上記リターダーの表面に接着され、上記混合物からなる直線偏光子を含むことを特徴とする請求項６に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項９】
上記円偏光子は、上記有機物層から発生される光のうち、特定波長の光を選択的に、さらに、透過させることを特徴とする請求項６に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【請求項１０】
上記円偏光子は、上記有機物層から発生される光のうち、赤色光及び青色光を５０％以上の透過率で通過させ、緑色光を４５％ないし５０％の透過率で通過させることを特徴とする請求項９に記載の偏光子を有する有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界発光素子に関するものであり、より詳しくは、消費電力を減少させることができる円偏光子を有する有機電界発光素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は所定電圧が印加されたとき、所定波長を持つ光を発生させる。
図１は、従来の有機電界発光素子を示す断面図である。
図１に示すように、従来の有機電界発光素子は、基板１０、アノード電極層４０、絶縁膜６０、隔壁８０、有機物層１００、カソード電極層１２０、セルキャップ１４０及び円偏光子１６０を含む。
アノード電極層４０に所定の正の電圧が印加され、カソード電極層１２０に所定の負の電圧が印加されたとき、有機物層１００は所定波長の光を発生させる。
有機物層１００から発生した光は、円偏光子１６０を介して外部に放射される。
このとき、円偏光子１６０がヨード系物質からなっているので、有機物層１００から発生した光に対する円偏光子１６０の透過率、即ち、上記有機電界発光素子の透過率は、約４５％程度に保持される。従って、赤色、緑色及び青色の波長の全領域に対して一定の透過率を持つ。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この場合、赤色及び青色の波長の時に印加される電力は、緑色の波長の時に印加される電力より高い。即ち、ピクセルごとに同じ輝度を保持するために、赤色及び青色の光を発光するピクセルの電力消費は、緑色の光を発光するピクセルの電力消費より多かった。
従って、電力消費を減少させることができる有機電界発光素子が求められるようになった。
本発明の目的はコントラストを向上させ、電力消費を減少させることができる偏光子を含む有機電界発光素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述の目的を達成するために、本発明の好ましい一実施形態に係る有機電界発光素子は、基板、アノード電極層、有機物層、カソード電極層、絶縁膜及び円偏光子を含む。上記絶縁膜は、上記アノード電極層上に形成され、ブラック物質を含む。上記円偏光子は、上記アノード電極層が形成される基板の表面の上の面とは反対側の基板の表面に接着され、外部からの入射光を偏光し、そして、染料系物質からなる。
【０００５】
また、本発明の好ましい一実施形態に係る有機電界発光素子は、基板、アノード電極層、有機物層、カソード電極層、絶縁膜及び円偏光子を含む。上記絶縁膜は、上記アノード電極層上に形成され、ブラック物質を含む。上記円偏光子は、上記アノード電極層が形成される基板の上の面と反対側の表面に接着され、外部からの入射光を偏光し、そして、染料系物質とヨード系物質との混合物からなる。
【発明の効果】
【０００６】
本発明に係る有機電界発光素子は、染料系物質または染料系物質とヨード系物質が混合された混合物からなる円偏光子を使用しているので、電力消費が減少する長所がある。
また、本発明に係る有機電界発光素子は、ブラック物質を含む絶縁膜を使用しているので、上記有機電界発光素子のコントラストが向上する長所がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付の図面を参照して、本発明に係る偏光子を持つ有機電界発光素子の好ましい実施形態を詳細に説明する。
図２は、本発明の好ましい一実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図で、図３は、図２の有機電界発光素子の透過率を示す図である。
図２に示すように、本発明の有機電界発光素子は、基板１０、アノード電極層４０、絶縁膜６０、隔壁８０、有機物層１００、カソード電極層１２０、セルキャップ１４０及び円偏光子２００を含む。アノード電極層４０は基板１０上に蒸着される。
【０００８】
有機物層１００は、アノード電極層４０上に蒸着され、順次に形成される、正孔注入層（ ＨＩＬ）、正孔輸送層（ＨＴＬ）、発光層（ＥＬ）、電子輸送層（ＥＴＬ）及び電子注入層（ＥＩＬ）を含む。
カソード電極層１２０は、金属、例えば、アルミニウム（Ａｌ）からなり、有機物層１００上に蒸着される。
【０００９】
以下、上記有機電界発光素子の発光動作を詳述する。
アノード電極層４０に所定の正の電圧が印加され、カソード電極層１２０に所定の負の電圧が印加されたとき、アノード電極層４０は正孔を上記正孔注入層に供給し、カソード電極層１２０は電子を上記電子注入層に供給する。
上記正孔注入層は、上記陽極から供給された正孔を上記正孔輸送層に円滑に注入し、上記電子注入層は、上記陰極から供給された電子を、上記電子輸送層に円滑に注入する。
上記正孔輸送層は、上記注入された正孔を上記発光層に輸送し、上記電子輸送層は、上記注入された電子を上記発光層に輸送する。
上記発光層に輸送された正孔及び電子が再結合して、特定波長を持つ光を発生させる。
【００１０】
上記発光層から発生された光は、基板１０及び円偏光子２００を透過して外部に放射される。
円偏光子２００は、アノード電極層４０が形成される基板の上の面と反対側の基板１０の表面、即ち、底面に接着されており、上記発光層から発生された光を、所定の透過率で透過させる。また、円偏光子２００は、外部光を遮断して、上記有機電界発光素子のコントラストを向上させる。
【００１１】
以下、本発明の実施形態に係る有機電界発光素子の構成について詳述する。
まず、本発明の第１の実施形態に係る有機電界発光素子について詳述する。
第１の実施形態に係る円偏光子２００は、ヨード系物質からなる従来の偏光子と違って、染料系物質からなっている。一般に、染料系物質は、ヨード系物質に比べて青色光及び赤色光を、よく吸収しない。即ち、染料系物質からなる円偏光子２００は、ヨード系物質からなる従来の偏光子より、青色光及び赤色光をよく通過させる。
【００１２】
従って、青色光及び赤色光を発光するピクセルに、従来の技術に比べてより少ない電力が印加される場合でも、第１の実施形態の有機電界発光素子は、青、緑及び赤の光を、同じ輝度で発光させることができる。すなわち、青色光及び赤色光を発光するピクセルの電力消費が減少されることになる。
一方、第１の実施形態に係る有機電界発光素子は、染料系物質の配合を調節して、青色光及び赤色光の透過率を調節することができる。これにより、上記ピクセルの電力消費が制御可能である。
【００１３】
次に、本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子について詳述する。
上記第１の実施形態に係る円偏光子２００は、従来の円偏光子に比べて反射光をさらによく透過させる。これにより、円偏光子２００が反射光を完全に偏光させられない場合、上記反射光は、従来の反射光に比べてより多く外部に放射される。
即ち、染料系物質からなる円偏光子２００を使用することによって、第１の実施形態に係る有機電界発光素子のコントラストが低下され得る。
【００１４】
従って、第２の実施形態に係る有機電界発光素子では、コントラストの低下を防止するために、絶縁膜６０をブラック物質で形成する。
例えば、上記ブラック物質は、ブラックカーボン（black carbon）などが使われる。
一方、絶縁膜６０は、有機物、無機物及び高分子の中の少なくともいずれか一つと、ブラック物質とを混合した物質からなるブラックマトリックス層であってもよい。
【００１５】
このように、絶縁膜６０は黒色であるので、外部光及びカソード電極層１２０から反射される反射光が絶縁膜６０に入射する場合、絶縁膜６０に吸収される。その結果、カソード電極層１２０に反射され、外部に放射される反射光の量が減り、上記有機電界発光素子のコントラストが向上する。
本発明の第２の実施形態に係る有機電界発光素子は、コントラストを維持または向上させながら、電力消費も減少させることができる。
【００１６】
次に、本発明の第３の実施形態に係る有機電界発光素子について詳述する。
第３の実施形態に係る円偏光子２００は、ヨード系物質からなる従来の偏光子と違って、染料系物質とヨード系物質の混合物からなる。染料系物質は、一般にヨード系物質に比べて、青色光及び赤色光をよく吸収しない。従って、上記混合物からなる円偏光子２００は、ヨード系物質からなる従来の偏光子に比べて、青色光及び赤色光をよく通過させる。
【００１７】
従って、青色光及び赤色光を発光するピクセルに、従来の技術に比べてより少ない電力が印加される場合でも、第３の実施形態に係る有機電界発光素子は、青、緑及び赤の光を同じ輝度で発光させることができる。即ち、青色光及び赤色光を発光するピクセルの電力消費が減少する。
また、第３の実施形態の有機電界発光素子は、上記混合物の配合を調節し、青色光及び赤色光の透過率を調節でき、これにより、上記ピクセルの電力消費を制御することができる。
【００１８】
次に、本発明の第４実施形態に係る有機電界発光素子について詳述する。
上記第３の実施形態の円偏光子２００は、従来の円偏光子に比べて光をさらによく透過させる。従って、円偏光子２００が反射光を完全に偏光させられない場合、上記反射光が従来の反射光より、さらに多く外部に放射される。
即ち、混合物質からなる円偏光子２００を使用することで、第３の実施形態の有機電界発光素子のコントラストは、低下させることが可能である。
従って、第４の実施形態に係る有機電界発光素子では、コントラストの低下を防止するために絶縁膜６０をブラック物質で形成する。
例えば、上記ブラック物質はブラックカーボン（black carbon）などが使われる。
【００１９】
一方、絶縁膜６０は、有機物、無機物及び高分子の中の少なくともいずれか一つとブラック物質を混合した物質からなるブラックマトリックス層であってもよい。
このように、絶縁膜６０は、黒色であるので、外部光及びカソード電極層１２０から反射される反射光が絶縁膜６０に入射される場合、絶縁膜６０に吸収される。その結果、カソード電極層１２０に反射されて外部に放射される反射光の量が減り、上記有機電界発光素子のコントラストが向上する。
本発明の第４の実施形態に係る有機電界発光素子は、コントラストを維持または向上させながら電力消費も減少させることができる。
【００２０】
以下、円偏光子２００について具体的に詳述する。
円偏光子２００は、基板１０の底面に接着されたリターダー２００ｂ、及びリターダー２００ｂの底面に接着された直線偏光子２００ａを含む。
直線偏光子２００ａは上記混合物質からなり、反射光を偏光させる。ここで、直線偏光子２００ａは偏光子フィルムを延長させ、延長された偏光子フィルムに上記染料系物質または混合物質を染着けすることによって形成される。
リターダー２００ｂは、その中心軸が直線偏光子２００ａの中心軸と４５゜の角をなし、直線偏光子２００ａを通過した外部光の位相を、約λ／４（λは波長）遅らせる。
【００２１】
図３に示されるように、本発明の有機電界発光素子では、青色光及び赤色光に対する円偏光子２００の透過率は、約５０％以上であり、緑色光に対する円偏光子２００の透過率は、約４５％〜５０％である。ここで、青色光の中心波長は、約４６０ｎｍ、緑色光の中心波長は約５２０ｎｍ、赤色光の中心波長は約６２０ｎｍである。
【００２２】
図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の好ましい一実施形態に係る円偏光子を使用して、反射光を遮断する過程を示した図である。
図４ａに示すように、偏光されない外部光が、直線偏光子２００ａに入射される。
この時、直線偏光子２００ａの透過軸は、垂直方向に形成される。その後、外部光の中の垂直方向の光のみが、直線偏光子２００ａを通過する。
直線偏光子２００ａを通過した外部光が、リターダー２００ｂに入射される。その時、外部光が約λ／４遅れて、円偏光状態に変化する。これは、リターダー２００ｂの中心軸が、直線偏光子２００ａの中心軸と４５゜の角をなすからである。
次に、リターダー２００ｂを通過した外部光が、カソード電極層１２０で反射され、反射光が再びリターダー２００ｂを通過する。
【００２３】
その結果、円偏光状態の反射光は、直線偏光状態に変化する。但し、リターダー２００ｂを再び通過した反射光は、リターダー２００ｂを全く通過しなかった外部光と垂直をなす。このことは、リターダー２００ｂを一度通過すると、外部光が約λ／４遅延、即ち、二度通過したので、約λ／２が遅れたからである。
直線偏光状態の反射光は、直線偏光子２００ａに入射し、その後、消滅する。なぜなら、直線偏光状態の反射光と直線偏光子２００ａの透過軸が垂直をなすので、直線偏光状態の反射光が、全部偏光されるからである。
【００２４】
図４Ｂに示すように、偏光されない外部光が直線偏光子２００ａに入射される時、直線偏光子２００ａの吸収軸は垂直方向に形成されているので、外部光の中の水平方向の光のみが、直線偏光子２００ａを通過する。
直線偏光子２００ａを通過した外部光が、リターダー２００ｂを通過すると、図４Ｂに示されるように、円偏光状態である上記有機電界発光素子の内部に進む。
次に、上記進行された外部光は、カソード電極層１２０から反射され、再びリターダー２００ｂを通過する。
そして、リターダー２００ｂを通過した反射光が、直線偏光子２００ａに入射し、それらの全てが偏光され、消滅する。
【００２５】
図４Ａ及び図４Ｂに示されるように、外部光は、円偏光子２００を二度通過することによって消滅する。従って、円偏光子２００のない有機電界発光素子に比べて、本発明の有機電界発光素子のコントラストが高くなる。
【００２６】
以上、説明した本発明は、例示の目的のために開示されたものであり、本発明に対して、当業者であるならば、本発明の思想と範囲内で様々な修正、変更、付加が可能である。従って、このような修正、変更及び付加は、本発明の特許請求の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】従来の有機電界発光素子を示す断面図である。
【図２】本発明の好ましい一実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図３】図２の有機電界発光素子の透過率を示す図である。
【図４】ＡおよびＢは、本発明の好ましい一実施形態に係る円偏光子を使用して反射光を遮断する過程を示す図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  基板
４０  アノード電極層
６０  絶縁膜
８０  隔壁
１００  有機物層
１２０  カソード電極層
１４０  セルキャップ
２００  円偏光子
２００ａ  直線偏光子
２００ｂ  リターダー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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