JP2011048937A - Organic el light-emitting element - Google Patents
Organic el light-emitting element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2011048937A JP2011048937A JP2009194436A JP2009194436A JP2011048937A JP 2011048937 A JP2011048937 A JP 2011048937A JP 2009194436 A JP2009194436 A JP 2009194436A JP 2009194436 A JP2009194436 A JP 2009194436A JP 2011048937 A JP2011048937 A JP 2011048937A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- organic
- light
- substrate
- electrode
- light emitting
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
Description
本発明は、照明器具、液晶バックライト、各種ディスプレイ、表示装置などに用いられる有機エレクトロルミネッセンス発光素子(以下、有機EL発光素子という)に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescence light-emitting element (hereinafter referred to as an organic EL light-emitting element) used for lighting fixtures, liquid crystal backlights, various displays, display devices, and the like.
従来の面発光体である有機EL発光素子(以下、発光素子という)の一例を図7に示す。発光素子101は、基板2上に順次積層された第1電極3、有機EL材料から成る有機発光層(図示せず)を含む有機層4、及び光反射性の第2電極5を備える。
An example of an organic EL light emitting element (hereinafter referred to as a light emitting element) which is a conventional surface light emitter is shown in FIG. The light emitting element 101 includes a first electrode 3 sequentially stacked on a
発光素子101は、電圧印加によって、第1電極3が有機層4にホールを注入すると共に、第2電極5が有機層4に電子を注入し、注入されたホールと電子が有機層4において結合することによって生成された励起子が基底状態に遷移して発光する。有機層4で発光した光は、第1電極3と基板2を通って発光素子1の外部に放出される。しかし、この発光素子101は、有機層4による発光の一部が、第1電極3と基板2の界面や基板2と外部の界面における屈折率段差によって全反射するので、光の取り出し効率が低下する。
In the light emitting element 101, the first electrode 3 injects holes into the
そこで、光の取り出し効率を向上させるために、基板と、陽極、有機発光層、及び陰極が順次積層された有機EL素子と、基板と有機EL素子の間に設けられるレンズシート又は散乱粒子から成る光散乱部と、を備える有機EL装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。この有機EL装置は、光散乱部と基板の界面や基板と外部の界面における臨界角よりも大きい角度の光が、光散乱部によって前方散乱されることで臨界角以内の光となるので、各界面において全反射しない。しかし、この有機EL装置の光の取り出し量は、もともと光散乱部で散乱される前から各界面の臨界角以内である光が、光散乱部によって臨界角より大きい角度の光となって各界面で全反射するので、劇的に増加しない。 Therefore, in order to improve the light extraction efficiency, it comprises a substrate, an organic EL element in which an anode, an organic light emitting layer, and a cathode are sequentially laminated, and a lens sheet or scattering particles provided between the substrate and the organic EL element. An organic EL device including a light scattering unit is known (see, for example, Patent Document 1). In this organic EL device, light having an angle larger than the critical angle at the interface between the light scattering portion and the substrate or at the interface between the substrate and the outside is forward scattered by the light scattering portion and becomes light within the critical angle. There is no total reflection at the interface. However, the amount of light extracted from this organic EL device is such that light that is originally within the critical angle of each interface before being scattered by the light scattering portion becomes light having an angle larger than the critical angle by the light scattering portion. Since it is totally reflected, it does not increase dramatically.
また、透明基板上に透明樹脂層、透明電極、有機EL層、及び金属電極、をこの順に備え、透明樹脂層は複数の逆ドーム形状の凹部を有している有機EL素子が知られている(例えば、特許文献2参照)。この有機EL素子は、透明樹脂層とガラス基板の界面やガラス基板と外部の界面に臨界角よりも大きい角度の光が、透明樹脂層の逆ドーム形状が凸レンズとして機能することにより臨界角以内の光となるので、各界面において全反射しない。しかし、この有機EL素子は、透明樹脂層とガラス基板の界面に屈折率段差ができ、入射角に依存しない屈折率段差のみによって生じる反射を低減できないので、光の取り出し量が大幅に増加しない。 Also, an organic EL element having a transparent resin layer, a transparent electrode, an organic EL layer, and a metal electrode in this order on a transparent substrate, and the transparent resin layer having a plurality of inverted dome-shaped recesses is known. (For example, refer to Patent Document 2). In this organic EL element, light having an angle larger than the critical angle at the interface between the transparent resin layer and the glass substrate and the interface between the glass substrate and the outside is within the critical angle because the inverted dome shape of the transparent resin layer functions as a convex lens. Since it becomes light, it is not totally reflected at each interface. However, this organic EL element has a refractive index step at the interface between the transparent resin layer and the glass substrate, and the reflection caused only by the refractive index step independent of the incident angle cannot be reduced, so that the amount of extracted light does not increase significantly.
また、基板上に陰極層、発光層、及び陽極層が順次積層され、発光層と陰極層は、モス・アイ構造をもって相互に接しており、発光層で生じた光を基板側と反対側から放出するトップエミッション型の光学装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。モス・アイ構造とは、ナノメーターオーダーの微細凹凸構造であって蛾の目を模倣した構造であり、安定した無反射な面を光学素子に形成するために用いられる。この光利用装置は、モス・アイ構造が外光の反射を抑制するので、発光層から照射される光のコントラストが低下することを抑制する。しかし、この光学装置は、モス・アイ構造が発光層の光取り出し側と反対側の面に形成され、光取り出し効率の向上に寄与しないので、光の取り出し量が増加しない。 Further, a cathode layer, a light emitting layer, and an anode layer are sequentially laminated on the substrate, and the light emitting layer and the cathode layer are in contact with each other with a moth-eye structure, and light generated in the light emitting layer is transmitted from the opposite side to the substrate side. A top emission type optical device that emits light is known (see, for example, Patent Document 3). The moth-eye structure is a nanometer-order fine concavo-convex structure that mimics the eye of the eye, and is used to form a stable non-reflective surface on an optical element. In this light utilization device, since the moth-eye structure suppresses reflection of external light, the contrast of light irradiated from the light emitting layer is suppressed from being lowered. However, in this optical device, since the moth-eye structure is formed on the surface of the light emitting layer opposite to the light extraction side and does not contribute to the improvement of the light extraction efficiency, the amount of light extraction does not increase.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、光取り出し効率を向上させることができ、かつ、視認性を向上させることができる有機EL発光素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide an organic EL light-emitting element that can improve light extraction efficiency and visibility.
上記目的を達成するために請求項1の発明は、基板上に透明導電膜から成る第1電極、少なくとも1つの有機発光層を含む有機層、及び第2電極がこの順に積層されて成り、前記有機層で生じた光を前記基板側から放出するボトムエミッション型の有機EL発光素子において、前記基板と前記第1電極の間であって基板側に配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造を、第1電極側に透明層をそれぞれ備え、前記基板、微細凹凸構造を構成している物質の屈折率をそれぞれn1、n2とすると、n1≧n2であるものである。
In order to achieve the above object, the invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の有機EL発光素子において、前記基板の光放出面上に散乱層を備えるものである。 According to a second aspect of the present invention, in the organic EL light-emitting device according to the first aspect, a scattering layer is provided on the light emission surface of the substrate.
請求項3の発明は、基板上に透明導電膜から成る第1電極、少なくとも1つの有機発光層を含む有機層、及び第2電極がこの順に積層されて成り、前記有機層で生じた光を前記基板側から放出するボトムエミッション型の有機EL発光素子において、前記基板の光放出面上に、配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造を備えるものである。 According to a third aspect of the present invention, a first electrode made of a transparent conductive film, an organic layer including at least one organic light emitting layer, and a second electrode are stacked in this order on a substrate, and light generated in the organic layer is generated. In the bottom emission type organic EL light emitting device that emits from the substrate side, a fine concavo-convex structure having an arrangement period equal to or less than an incident wavelength is provided on the light emitting surface of the substrate.
請求項4の発明は、基板上に第1電極、少なくとも1つの有機発光層を含む有機層、及び透明導電膜から成る第2電極がこの順に積層されて成り、前記有機層で生じた光を前記基板側と反対側から放出するトップエミッション型の有機EL発光素子において、前記第2電極の光放出面上に、配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造を備えるものである。 According to a fourth aspect of the present invention, a first electrode, an organic layer including at least one organic light emitting layer, and a second electrode made of a transparent conductive film are stacked in this order on a substrate, and light generated in the organic layer is generated. In the top emission type organic EL light emitting device that emits light from the side opposite to the substrate side, a fine concavo-convex structure having an arrangement period equal to or less than an incident wavelength is provided on the light emitting surface of the second electrode.
請求項5の発明は、請求項4に記載の有機EL発光素子において、前記微細凹凸構造、第2電極を構成している物質の屈折率をそれぞれn3、n4とすると、n3≧n4であるものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the organic EL light-emitting device according to the fourth aspect of the present invention, n3 ≧ n4, where n3 and n4 are refractive indexes of the materials constituting the fine concavo-convex structure and the second electrode, respectively. It is.
請求項6の発明は、請求項1乃至請求項5のいずれか一項に記載の有機EL発光素子において、前記微細凹凸構造を形成する下地面が、有機層側に対して、単数又は複数の凹又は凸形状若しくはそれらの複合体より成る断面形状を含むものである。
The invention according to
請求項7の発明は、請求項6に記載の有機EL発光素子において、前記微細凹凸構造を形成する下地面を平面視したとき、凹又は凸形状がストライプ状、格子状、同心円状又はハニカム状に配置されているものである。 According to a seventh aspect of the present invention, in the organic EL light-emitting device according to the sixth aspect, the concave or convex shape is a stripe shape, a lattice shape, a concentric circle shape or a honeycomb shape when the base surface forming the fine concavo-convex structure is viewed in plan view. Are arranged.
請求項1の発明によれば、微細凹凸構造と透明層が基板と第1電極の間に挿入されると共に、基板を構成している物質の屈折率(n1)が微細凹凸構造を構成している物質の屈折率(n2)以上であるので、基板と第1電極の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性を向上させることができる。
According to the invention of
請求項2の発明によれば、散乱層が基板の光放出面上に設置されているので、基板と外部の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率をより向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性をより向上させることができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、微細凹凸構造が基板上に設置されているので、基板と外部の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性を向上させることができる。 According to the invention of claim 3, since the fine concavo-convex structure is provided on the substrate, the refractive index step between the substrate and the outside is inclined, and the interface reflection caused by the refractive index step is reduced. Thereby, the light extraction efficiency can be improved. In addition, since the interface reflection of external light is reduced, visibility can be improved.
請求項4の発明によれば、微細凹凸構造が第2電極上に設置されているので、第2電極と外部の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性を向上させることができる。
According to the invention of
請求項5の発明によれば、微細凹凸構造を構成している物質の屈折率(n3)が第2電極を構成している物質の屈折率(n4)以上であるので、微細凹凸構造と第2電極の間の屈折率段差がより傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率をより向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性をより向上させることができる。
According to the invention of
請求項6の発明によれば、微細凹凸構造を形成する下地面が、凹又は凸形状などより成る断面形状を含むので、微細凹凸構造と微細凹凸構造と下地面で接する層の間の屈折率段差がより傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減するために、光取り出し効率をより向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性をより向上させることができる。
According to the invention of
請求項7の発明によれば、微細凹凸構造を形成する下地面の凹又は凸形状が繰り返し形状であることから、発光の均質化を図ることができる。
According to the invention of
(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態に係る有機EL発光素子1(以下、発光素子という)の構成を示す。発光素子1は、基板2上に透明導電膜から成る第1電極3、少なくとも1つの有機発光層(図示せず)を含む有機層4、及び第2電極5がこの順に積層されて成る。また、発光素子1は、基板2と第1電極3の間であって基板2側に微細凹凸構造6を、第1電極3側に透明層7をそれぞれ備える。発光素子1は、有機層4で生じた光を基板2側から放出するボトムエミッション型である。
(First embodiment)
FIG. 1 shows a configuration of an organic EL light emitting device 1 (hereinafter referred to as a light emitting device) according to a first embodiment of the present invention. The
基板2を構成する物質の屈折率をn1とし、微細凹凸構造6を構成する物質の屈折率をn2とする。基板2の材料は、基板2を構成している物質の屈折率(n1)が微細凹凸構造6を構成している物質の屈折率(n2)以上のものを用い(n1≧n2)、光を透過させるものであればよく、例えば、ソーダガラスや無アルカリガラス等のリジッドな透明ガラス板、又はポリカーボネートやポリエチレンテレフタレート等のフレキシブルな透明プラスチック板が挙げられる。
The refractive index of the substance constituting the
第1電極3は、例えば、インジウム−錫酸化物(ITO)、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)、錫酸化物、Au等の金属の極薄膜、導電性高分子、導電性の有機材料、ドーパント(ドナー又はアクセプタ)含有有機層、導電体と導電性有機材料(高分子含む)の混合物、又はこれらの積層体などが材料として用いられる。第1電極3は、これら材料をスパッタ法やイオンプレーティング法などの気相成長法を用いて成膜される。第1電極3の膜厚は、特に限定されるものではないが、50〜300nmが好ましい。 The first electrode 3 is, for example, an ultrathin metal such as indium-tin oxide (ITO), indium-zinc oxide (IZO), tin oxide, Au, a conductive polymer, a conductive organic material, or a dopant. As the material, a (donor or acceptor) -containing organic layer, a mixture of a conductor and a conductive organic material (including a polymer), or a laminate thereof is used. The first electrode 3 is formed by depositing these materials using a vapor phase growth method such as a sputtering method or an ion plating method. Although the film thickness of the 1st electrode 3 is not specifically limited, 50-300 nm is preferable.
有機層4の有機発光層は、例えば、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−(p−ターフェニル−4−イル)アミン、ピラン、キナクリドン、ルブレン、及びこれらの誘導体、あるいは、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、及びこれらの発光性化合物からなる基を分子の一部分に有する化合物あるいは高分子などが材料として用いられる。さらに、上記化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、いわゆる燐光発光材料、例えば、Ir錯体、Os錯体、Pt錯体、ユーロピウム錯体などの発光材料、若しくはそれらを分子内に有する化合物又は高分子も用いられる。なお、有機層4は、有機発光層の他にも正孔注入層、正孔輸入層、電子輸送層、電子注入層を含んでいてもよい。
The organic light emitting layer of the
第2電極5は、Alや銀などの単体、又はAlや銀などと他の電極材料を組み合わせて積層構造に構成されたものが材料として用いられる。電極材料の組み合わせは、アルカリ金属とAlの積層体、アルカリ金属と銀の積層体、アルカリ金属のハロゲン化物とAlの積層体、アルカリ金属の酸化物とAlの積層体、アルカリ土類金属や希土類金属とAlの積層体、これらの金属種と他の金属の合金などが挙げられる。具体的には、例えば、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム等とAlの積層体、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、LiFとAlの混合物、AlとAl2O3の混合物などが挙げられる。
The
微細凹凸構造6は、配列周期を入射波長以下としており、凹凸構造パターンの断面形状が放射線状の凹又は凸形状である。なお、凹凸構造パターンの断面形状が矩形状やV字状の凹又は凸形状などであってもよい。微細凹凸構造6の材料は、基板2を構成している物質の屈折率(n1)が微細凹凸構造6を構成している物質の屈折率(n2)以上であればよく、アクリル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタラート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリカーボネート樹脂、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポリアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セルロース系樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニル、その他の熱可塑性樹脂や、これらの樹脂を構成する単量体の2種以上の共重合体が挙げられる。
In the fine concavo-
微細凹凸構造6は、基板2上に上記の材料をスピンコート、スクリーン印刷、ディップコート、ダイコート、キャスト、スプレーコート、グラビアコート等でレジスト薄膜が形成され、このレジスト薄膜に光や電子線によるリソグラフィやナノインプリントされることで形成される。具体的には、微細凹凸構造6は、例えば、ナノオーダの周期構造を形成するのに簡便な方法であるナノインプリントによって形成される場合、電子ビーム等により加工された数十〜数百nmの凹凸構造を持つスタンパを、基板2上の柔らかいレジスト薄膜に押し付けてから剥離することで凹凸構造パターンが形成される。ナノインプリントに用いられるスタンパは、Si、SiO2等の基材にリソグラフィ、エッチング技術、収束イオンビーム(FIB)等の電子線直描技術によって、少なくとも一つの凹凸構造パターンを有するように作成される。微細凹凸構造6の膜圧は、特に限定されないが、0.01〜20μmの範囲であることが好ましい。
The fine concavo-
透明層7は、微細凹凸構造6の表面の凹凸を埋めて平坦化するために設けられる。発光素子1は、膜圧の薄い第1電極3が、透明層7の平滑な表面上に形成される。このため、第1電極3の膜圧が不均一とならないので、電気特性に問題が生じたり、ショートが発生したりする虞がない。
The
透明層7の材料は、光透過性を有しているものであればよく、例えば、ポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド、エポキシ、ポリウレタン、ポリウレタンアクリレート、ポリカーボネート等が挙げられる。特に、ポリイミド、ポリアミドイミド、エポキシ、ポリウレタン等の高屈折率の熱硬化性樹脂を用いるのが好ましい。透明層7は、これら材料が微細凹凸構造6の表面にコーティングされた後、加熱によって硬化して形成される。透明層7の膜圧は、特に限定されないが、1〜20μm程度の範囲が好ましい。また、透明層7の表面の平坦性は、接触式膜圧計であるDektak6(商品名、株式会社ULVAC製)を用いて、測定距離5000μm、荷重0.5mg、測定時間20secの条件で測定した場合、算術平均粗さRa(JIS B0601)が200nm以下であることが好ましく、50nm以下であることがより好ましい。
The material of the
透明層7を形成する物質の屈折率は、第1電極3の屈折率よりも高い。これにより、発光素子1は、透明層7と第1電極3の間の光学的な界面がなくなるので、この界面における全反射が低減して、より多くの光を微細凹凸構造6に導くことができる。なお、透明層7を形成する物質の屈折率は、第1電極3の屈折率よりも低い場合、第1電極3との屈折率の差が小さいことが望ましい。
The refractive index of the material forming the
発光素子1は、微細凹凸構造6と透明層7が基板2と第1電極3の間に挿入されると共に、基板2を構成している物質の屈折率(n1)が微細凹凸構造6を構成している物質の屈折率(n2)以上としているので(n1≧n2)、基板2と第1電極3の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性を向上させることができる。
In the
図2は、本実施形態の第1の変形例に係る発光素子1を示す。この発光素子1は、基板2の光放出面上に散乱層8を備えており、その他の構成は上記第1の実施形態と同様である。散乱層8は、バインダー形成材料であるシリコーンレジン溶液にメチルシリコーン粒子を添加した溶液を、基板2に塗布して焼成することで形成される。発光素子1は、散乱層8が基板2の光放出面上に設置されている。これにより、基板2と外部の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減するために、光取り出し効率をより向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性をより向上させることができる。
FIG. 2 shows a
図3は、本実施形態の第2の変形例に係る発光素子1を示す。この発光素子1は、微細凹凸構造6を形成する下地面9が、有機層4側に対して、単数又は複数の凹又は凸形状若しくはそれらの複合体より成る断面形状を含んでおり、その他の構成は上記第1の実施形態と同様である。微細凹凸構造6を形成する下地面9は、基板2が光や電子線によるリソグラフで加工されることによって形成される。
FIG. 3 shows a
図4(a)乃至(d)は、微細凹凸構造6を形成する下地面9の平面視での凹又は凸形状の配置パターン例を示す。凹又は凸形状による凹部又は凸部が、それぞれ等間隔配置のストライプ状、格子状、同心円状、ハニカム状に配置されている。いずれの配置パターンを用いても繰り返し形状であることから、発光の均質化を図ることができる。
FIGS. 4A to 4D show examples of concave or convex arrangement patterns in plan view of the
発光素子1は、微細凹凸構造6を形成する下地面9が、凹又は凸形状などより成る断面形状を含むので、微細凹凸構造6と基板2の間の屈折率段差がより傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率をより向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性をより向上させることができる。
In the
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係る発光素子1を示す。この発光素子1は、基板2の光放出面上に、配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造6を備えており、その他の構成は上記第1の実施形態と同様である。発光素子1は、微細凹凸構造6が基板2上に設置されているので、基板2と外部の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性を向上させることができる。なお、発光素子1は、微細凹凸構造6を形成する下地面9が、有機層4側に対して、凹又は凸形状などより成る断面形状を含んでいてもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows a
(第3の実施形態)
図6は、第3の実施形態に係る発光素子1を示す。この発光素子1は、第2電極5が透明導電膜から成り、有機層4で生じた光を基板2側と反対側から放出するトップエミッション型である。また、第2電極5の光放出面上に、配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造6を備える。微細凹凸構造6、第2電極5を構成する物質の屈折率をそれぞれn3、n4とすると、微細凹凸構造を構成している物質の屈折率(n3)が第2電極を構成している物質の屈折率(n4)以上としている(n3≧n4)。その他の構成は上記第2の実施形態と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 6 shows a
発光素子1は、微細凹凸構造6が第2電極5上に設置されているので、第2電極5と外部の間の屈折率段差が傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率を向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性を向上させることができる。
In the
また、発光素子1は、微細凹凸構造6を構成している物質の屈折率(n3)が第2電極5を構成している物質の屈折率(n4)以上としているので(n3≧n4)、微細凹凸構造6と第2電極5の間の屈折率段差がより傾斜して、屈折率段差により生じる界面反射が低減する。これにより、光取り出し効率をより向上させることができる。また、外光の界面反射が低減するので、視認性をより向上させることができる。
In the
次に、本発明に係る発光素子1における実施例1乃至実施例4、及び比較例1乃至比較例3について説明する。
Next, Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 in the light-emitting
(実施例1)
基板2として無アルカリガラス板(コーニングインターナショナル株式会社製、品番:1737、波長500nmにおいて屈折率1.50〜1.53)を用いる。基板2上にポリメチルメタクリレート(PMMA)溶液を、膜圧100nmとなるように塗布した後、120℃まで加熱して、レジスト薄膜であるPMMA膜を作成する。
Example 1
As the
断面形状が高さ100nmの三角形の構造を持つ凸部を有するスタンパを電子ビーム露光により作成する。スタンパを平面視したとき、凸部が300nmの中心間ピッチで配列されたストライプ状である。このスタンパを基板2上のPMMA膜に5〜10MPaで押し付け、1分間保持してから剥離して微細凹凸構造6を形成した。微細凹凸構造6の屈折率(n2)は、波長500nmにおいて1.49であり、基板2の屈折率(n1)よりも小さい。
A stamper having a convex portion having a triangular structure with a sectional shape of 100 nm in height is formed by electron beam exposure. When the stamper is viewed in plan, the protrusions are stripes arranged at a center-to-center pitch of 300 nm. The stamper was pressed against the PMMA film on the
微細凹凸構造6は、その表面にアクリレートであるオグソールEA−0200(登録商標、大阪ガスケミカル株式会社製)に光重合開始剤であるイルガキュア184(登録商標、チバ・ジャパン株式会社製)を約3%添加した溶液をスピンコータが塗布される。この塗布した溶液は、積算光量300mJ/cm2でUV照射により硬化し、5μmの透明層7に形成される。透明層7の屈折率は、波長500nmにおいて1.62である。透明層7は、その表面上にITOターゲット(東ソー株式会社製)を用いて、膜圧150nmのITO膜である第1電極3が形成される。この第1電極3が形成された基板2は、UV−O3処理が5分間行われる。
The fine concavo-
次に、第1電極3が形成された基板2を真空蒸着装置にセットし、ホール輸送層と、電子輸送層兼有機発光層と、電子注入層とを含む有機層4を形成する。具体的には、第1電極3上に、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(1−ナフチル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(NPB)(eRay社製)を用いて、膜圧40nmのホール輸送層を形成する。このホール輸送層上に、アルミニウム−トリス(8−ヒドロキシキノリン)(Alq)(eRay社製)を用いて、膜圧60nmの電子輸送層兼有機発光層を形成する。この電子輸送層兼有機発光層上に、LiF(株式会社高純度化学研究所製)を用いて、膜圧1nmの電子注入層を形成する。
Next, the
有機層4上に、Al(株式会社高純度化学研究所製)を真空蒸着することにより、膜圧80nmの陰極である第2電極5を形成する。露点−80℃以下のドライ窒素雰囲気のグローブボックス内で、各層を囲むようにして封止キャップを基板2にシール剤で張り合わせ、紫外線を照射してシール剤を硬化させて各層を封止キャップで封止し、ボトムエミッション型の発光素子1(図1参照)を得た。
On the
(実施例2)
基板2の光放出面上に微細凹凸構造6を備えると共に、透明層7を備えないこと以外は、実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子1(図5参照)を得た。
(Example 2)
A bottom emission type light emitting device 1 (see FIG. 5) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine
(実施例3)
第2電極5をITOターゲット(東ソー株式会社製)を用いて150nmのITO膜とし、第2電極5の光放出面上に微細凹凸構造6を備えること以外は、実施例2と同様にしてトップエミッション型の発光素子1(図6参照)を得た。
(Example 3)
The top of the
(実施例4)
基板2の光放出面上に散乱層8を備えること以外は、実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子1(図4参照)を得た。具体的には、テトラエトキシシラン86.8質量部にイソプロピルアルコール803.5質量部を加え、さらにγ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン34.7質量部、0.1N−硝酸75質量部を加え、ディスパーを用いてよく混合することによって溶液を得た。この溶液を40℃の恒温槽中で2時間撹拌し、重量平均分子量が1050のバインダー形成材料であるシリコーンレジン5質量%溶液を得た。このシリコーンレジン溶液に、メチルシリコーン粒子であるトスパール120(登録商標、モメンティブ社製、粒子径2μm)をメチルシリコーン粒子/シリコーンレジン(縮合化合物換算)の固形分質量基準で80/20となるように添加して、ホモジナイザーで分散させ、メチルシリコーン粒子分散シリコーンレジン溶液を得た。なお、縮合化合物換算とは、テトラアルコキシシランの場合は、存在するSiがSiO2であるとしての質量、トリアルコキシシランの場合は、存在するSiがSiO1.5であるとしての質量である。基板2にメチルシリコーン粒子分散シリコーンレジン溶液をスピンコーターによって1000rpmの条件で塗布し、200℃で10分間焼成することによって、厚み5μmの散乱層8を有する発光素子1を得た。
Example 4
A bottom emission type light emitting device 1 (see FIG. 4) was obtained in the same manner as in Example 1 except that the scattering layer 8 was provided on the light emission surface of the
(比較例1)
微細凹凸構造6と透明層7を備えないこと以外は、実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を得た。
(Comparative Example 1)
A bottom emission type light emitting device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the fine
(比較例2)
微細凹凸構造6がポリスチレン溶液から成り、その屈折率(n2)が波長500nmにおいて1.58であり、基板2の屈折率(n1)より大きい(n1<n2)こと以外は、実施例1と同様にしてボトムエミッション型の発光素子を得た。
(Comparative Example 2)
Except that the fine concavo-
(比較例3)
第2電極5をITOターゲット(東ソー株式会社製)を用いて150nmのITO膜としたこと以外は、比較例1と同様にしてトップエミッション型の発光素子を得た。
(Comparative Example 3)
A top emission type light-emitting element was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the
実施例1乃至実施例4に係る発光素子1と比較例1乃至比較例3に係る発光素子の電流効率と電力効率を測定した。また、各発光素子の電流効率と電力効率の値が、比較例1の発光素子の各値と比較して何倍となるかを求めた。その測定結果を下記表1に示す。
The current efficiency and power efficiency of the light-emitting
実施例1乃至実施例4の発光素子1と比較例1乃至比較例3の発光素子の電流効率と電力効率の測定結果から明らかなように、本実施形態の発光素子1によれば、トップエミッション型とボトムエミッション型のいずれの場合であっても、光の取り出し効率が向上している。
As is apparent from the measurement results of the current efficiency and power efficiency of the light-emitting
なお、本発明は、上記の実施形態の構成に限られず、発明の要旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、基板又は第2電極の光放出面上に微細凹凸構造を備えている場合、さらに、微細凹凸構造の光放出面上に散乱層を備えていても構わない。 In addition, this invention is not restricted to the structure of said embodiment, A various deformation | transformation is possible in the range which does not change the summary of invention. For example, when a fine uneven structure is provided on the light emission surface of the substrate or the second electrode, a scattering layer may be further provided on the light emission surface of the fine uneven structure.
1 発光素子(有機EL発光素子)
2 基板
3 第1電極
4 有機層
5 第2電極
6 微細凹凸構造
7 透明層
8 散乱層
9 下地面
1 Light emitting element (organic EL light emitting element)
2 Substrate 3
Claims (7)
前記基板と前記第1電極の間であって基板側に配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造を、第1電極側に透明層をそれぞれ備え、
前記基板、微細凹凸構造を構成している物質の屈折率をそれぞれn1、n2とすると、n1≧n2であることを特徴とする有機EL発光素子。 A bottom formed by laminating a first electrode made of a transparent conductive film on a substrate, an organic layer including at least one organic light emitting layer, and a second electrode in this order, and emitting light generated in the organic layer from the substrate side In an emission type organic EL light emitting device,
A fine concavo-convex structure having an arrangement period equal to or less than an incident wavelength between the substrate and the first electrode on the substrate side, and a transparent layer on the first electrode side,
An organic EL light-emitting element, wherein n1 ≧ n2 where n1 and n2 are refractive indexes of the substrate and the material constituting the fine concavo-convex structure, respectively.
前記基板の光放出面上に、配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造を備えることを特徴とする有機EL発光素子。 A bottom formed by laminating a first electrode made of a transparent conductive film on a substrate, an organic layer including at least one organic light emitting layer, and a second electrode in this order, and emitting light generated in the organic layer from the substrate side In an emission type organic EL light emitting device,
An organic EL light emitting device comprising a fine concavo-convex structure having an arrangement period equal to or less than an incident wavelength on a light emission surface of the substrate.
前記第2電極の光放出面上に、配列周期が入射波長以下である微細凹凸構造を備えることを特徴とする有機EL発光素子。 A first electrode, an organic layer including at least one organic light emitting layer, and a second electrode made of a transparent conductive film are laminated in this order on the substrate, and light generated in the organic layer is transmitted from the side opposite to the substrate side. In a top emission type organic EL light emitting device that emits,
An organic EL light emitting device comprising a fine concavo-convex structure having an arrangement period equal to or less than an incident wavelength on a light emission surface of the second electrode.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009194436A JP2011048937A (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Organic el light-emitting element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009194436A JP2011048937A (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Organic el light-emitting element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011048937A true JP2011048937A (en) | 2011-03-10 |
Family
ID=43835090
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009194436A Withdrawn JP2011048937A (en) | 2009-08-25 | 2009-08-25 | Organic el light-emitting element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011048937A (en) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012084391A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Dainippon Printing Co Ltd | Organic el element, and organic el lighting apparatus |
JP2013114802A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | Light-emitting element substrate and manufacturing method thereof, surface light-emitting element, luminaire, and backlight |
WO2013141678A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Substrate for organic electronic device |
WO2013141675A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Organic light-emitting element |
WO2013141674A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Organic light-emitting element |
KR101330461B1 (en) * | 2011-03-24 | 2013-11-15 | 가부시끼가이샤 도시바 | Organic electroluminescent device, display device, and illumination device |
WO2013187149A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-19 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Organic el element and method for manufacturing same |
JP2014120433A (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Dainippon Printing Co Ltd | Top emission type organic el display device |
KR20140109122A (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-15 | 코닝정밀소재 주식회사 | substrate for oled with enhanced light extraction efficiency, method for fabricating thereof and oled including the same |
WO2014189037A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | 三菱レイヨン株式会社 | Light extraction film, method for producing same, and surface light emitting body |
WO2015119203A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for el element and illumination device |
JP2015149220A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for el element and lighting system |
JP2015149219A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for el element and lighting system |
WO2016047443A1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | 次世代化学材料評価技術研究組合 | Light-emitting element |
JP2016048639A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for organic el element and lighting device |
JP2019040864A (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-14 | ヒュンダイ・モービス・カンパニー・リミテッド | Lamp module for vehicle |
WO2023012578A1 (en) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display apparatus and electronic equipment |
-
2009
- 2009-08-25 JP JP2009194436A patent/JP2011048937A/en not_active Withdrawn
Cited By (44)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012084391A (en) * | 2010-10-12 | 2012-04-26 | Dainippon Printing Co Ltd | Organic el element, and organic el lighting apparatus |
KR101330461B1 (en) * | 2011-03-24 | 2013-11-15 | 가부시끼가이샤 도시바 | Organic electroluminescent device, display device, and illumination device |
JP2013114802A (en) * | 2011-11-25 | 2013-06-10 | Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd | Light-emitting element substrate and manufacturing method thereof, surface light-emitting element, luminaire, and backlight |
US9716242B2 (en) | 2012-03-23 | 2017-07-25 | Lg Display Co., Ltd. | Substrate for organic electronic device |
CN104205400A (en) * | 2012-03-23 | 2014-12-10 | 株式会社Lg化学 | Substrate for organic electronic device |
WO2013141676A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Substrate for organic electronic device |
WO2013141675A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Organic light-emitting element |
WO2013141673A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Method for producing a substrate for organic electronic devices |
WO2013141674A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Organic light-emitting element |
WO2013141677A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Substrate for organic electronic device |
US9368755B2 (en) | 2012-03-23 | 2016-06-14 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting device |
WO2013141678A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Substrate for organic electronic device |
US9349981B2 (en) | 2012-03-23 | 2016-05-24 | Lg Display Co., Ltd. | Substrate for organic electronic device |
US9698366B2 (en) | 2012-03-23 | 2017-07-04 | Lg Display Co., Ltd. | Substrate for organic electronic device |
WO2013141679A1 (en) * | 2012-03-23 | 2013-09-26 | 주식회사 엘지화학 | Substrate for organic electronic device |
TWI561390B (en) * | 2012-03-23 | 2016-12-11 | Lg Display Co Ltd | Substrate for organic electronic device |
CN104303328A (en) * | 2012-03-23 | 2015-01-21 | 株式会社Lg化学 | Organic light-emitting element |
CN104321899A (en) * | 2012-03-23 | 2015-01-28 | 株式会社Lg化学 | Substrate for organic electronic device |
JP2015517178A (en) * | 2012-03-23 | 2015-06-18 | エルジー・ケム・リミテッド | Substrates for organic electronic devices |
JP2015517179A (en) * | 2012-03-23 | 2015-06-18 | エルジー・ケム・リミテッド | Substrates for organic electronic devices |
JP2015518234A (en) * | 2012-03-23 | 2015-06-25 | エルジー・ケム・リミテッド | Substrates for organic electronic devices |
US9666828B2 (en) | 2012-03-23 | 2017-05-30 | Lg Display Co., Ltd. | Method for producing a substrate for organic electronic devices |
US9577224B2 (en) | 2012-03-23 | 2017-02-21 | Lg Display Co., Ltd. | Organic light emitting device |
US9530979B2 (en) | 2012-03-23 | 2016-12-27 | Lg Display Co., Ltd. | Substrate for organic electronic device |
US9219252B2 (en) | 2012-06-11 | 2015-12-22 | Jx Nippon Oil & Energy Corporation | Organic EL element and method for manufacturing same |
KR20140141679A (en) | 2012-06-11 | 2014-12-10 | 제이엑스 닛코닛세키 에네루기 가부시키가이샤 | Organic el element and method for manufacturing same |
WO2013187149A1 (en) | 2012-06-11 | 2013-12-19 | Jx日鉱日石エネルギー株式会社 | Organic el element and method for manufacturing same |
JP2014120433A (en) * | 2012-12-19 | 2014-06-30 | Dainippon Printing Co Ltd | Top emission type organic el display device |
KR101659331B1 (en) * | 2013-03-05 | 2016-09-23 | 코닝정밀소재 주식회사 | Substrate for oled with enhanced light extraction efficiency, method for fabricating thereof and oled including the same |
KR20140109122A (en) * | 2013-03-05 | 2014-09-15 | 코닝정밀소재 주식회사 | substrate for oled with enhanced light extraction efficiency, method for fabricating thereof and oled including the same |
JPWO2014189037A1 (en) * | 2013-05-22 | 2017-02-23 | 三菱レイヨン株式会社 | Light extraction film, manufacturing method thereof, and surface light emitter |
EP3001776A4 (en) * | 2013-05-22 | 2016-09-21 | Mitsubishi Rayon Co | Light extraction film, method for producing same, and surface light emitting body |
WO2014189037A1 (en) * | 2013-05-22 | 2014-11-27 | 三菱レイヨン株式会社 | Light extraction film, method for producing same, and surface light emitting body |
CN105409327A (en) * | 2013-05-22 | 2016-03-16 | 三菱丽阳株式会社 | Light extraction film, method for producing same, and surface light emitting body |
WO2015119203A1 (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-13 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for el element and illumination device |
JP2015149220A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for el element and lighting system |
JP2015149219A (en) * | 2014-02-07 | 2015-08-20 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for el element and lighting system |
CN105940766A (en) * | 2014-02-07 | 2016-09-14 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for EL element and illumination device |
CN105940766B (en) * | 2014-02-07 | 2019-08-30 | 凸版印刷株式会社 | EL element front panel and lighting device |
JP2016048639A (en) * | 2014-08-27 | 2016-04-07 | 凸版印刷株式会社 | Front plate for organic el element and lighting device |
WO2016047443A1 (en) * | 2014-09-26 | 2016-03-31 | 次世代化学材料評価技術研究組合 | Light-emitting element |
JP2019040864A (en) * | 2017-08-28 | 2019-03-14 | ヒュンダイ・モービス・カンパニー・リミテッド | Lamp module for vehicle |
US10754172B2 (en) | 2017-08-28 | 2020-08-25 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Lamp module for vehicle |
WO2023012578A1 (en) * | 2021-08-05 | 2023-02-09 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | Display apparatus and electronic equipment |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2011048937A (en) | Organic el light-emitting element | |
KR101471501B1 (en) | Surface light emitting device | |
KR101160736B1 (en) | Surface light emitting body | |
JP5010556B2 (en) | Organic EL light emitting device | |
KR101508399B1 (en) | Microlens for organic el devices, organic el device using the same, and their manufacturing process | |
JP5065776B2 (en) | Surface emitter | |
JP2009004275A (en) | Manufacturing method of surface light emitter and surface light emitter | |
WO2011161998A1 (en) | Organic el element | |
JP5334888B2 (en) | Light emitting device | |
JP2011181269A (en) | Surface light-emitting element | |
WO2014041795A1 (en) | Organoelectroluminescent element, illumination apparatus, and method for manufacturing organoelectroluminescent element | |
JP2011165444A (en) | Light emitting device | |
KR20130115184A (en) | Substrate for organic electronic device | |
US9799852B2 (en) | Organic light emitting diode and method of fabricating the same | |
WO2012127916A1 (en) | Transparent conductive film, substrate having transparent conductive film, and organic electroluminescent element using same | |
JP2009146654A (en) | Surface light source device, and manufacturing method thereof | |
JP2011204645A (en) | Light-emitting device | |
JP5054464B2 (en) | Organic EL light emitting device | |
JP2011165497A (en) | Light emitting device | |
JP2012190659A (en) | Transparent conductive film, base material with transparent conductive film and organic electroluminescent element including the same | |
JP5421843B2 (en) | Light emitting device | |
JPWO2015004811A1 (en) | ORGANIC EL ELEMENT AND ORGANIC EL LIGHTING DEVICE USING SAME | |
JP2013012500A (en) | Light emitting device | |
JP2011049234A (en) | Organic el light-emitting element | |
JP5216112B2 (en) | Planar light emitter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20120117 |
|
A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20121106 |