JP2011086385A - Light-emitting device and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有機EL(electro luminescent)素子等を含む、発光装置及び電子機器に関する。 The present invention relates to a light emitting device and an electronic apparatus including an organic EL (electro luminescent) element and the like.
薄型で軽量な発光源として、OLED(organic light emitting diode)、つまり有機EL(electro luminescent)素子が注目を集めており、多数の有機EL素子を備える画像表示装置が開発されている。有機EL素子は、有機材料で形成された少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。
有機EL素子の分野において、増幅的干渉すなわち共振を利用して、発光した光のうち特定の波長の光を強める技術が知られている。この技術では、発光色の色純度を高めたり、発光に対する放出される光の効率を高めたりすることができる。
このような画像表示装置としては、例えば特許文献1及び2に開示されているようなものが知られている。
An organic light emitting diode (OLED), that is, an organic EL (electro luminescent) element, has attracted attention as a thin and light-emitting source, and an image display device including a large number of organic EL elements has been developed. The organic EL element has a structure in which at least one organic thin film formed of an organic material is sandwiched between a pixel electrode and a counter electrode.
In the field of organic EL elements, a technique is known that uses amplifying interference, ie, resonance, to enhance light of a specific wavelength among emitted light. With this technology, the color purity of the emitted color can be increased, and the efficiency of the emitted light with respect to the emitted light can be increased.
As such an image display device, for example, those disclosed in Patent Documents 1 and 2 are known.
しかしながら、これら特許文献1及び2の技術においては、次のような問題がある。
すなわち、特許文献1の技術によれば、たしかに「微小光共振器」の作用によって特定波長の光を強めることが可能であるが(特許文献1の〔0015〕〔0018〕等)、この作用をより強める手段、即ち光共振器による共振作用をより効果的に利用する手段については、半透明反射層の反射率に係る工夫についての言及(特許文献1の〔0016〕)を除き、特に言及するところがない。
また、特許文献2の技術でも、特許文献1と同様、光共振器の作用による特定波長の光を強める効果を享受可能であると考えられる(特許文献2の〔0028〕等)。しかし、この技術では、有機化合物層に接して透明電極を成膜することが前提とされており、これによると、製造プロセス上、透明電極成膜時に有機化合物層へ何らかのダメージを与えるおそれが大きいという問題がある(特許文献2の〔請求項1〕、あるいは〔図1〕等も参照)。また、特許文献2にいう透明カソード電極14と光路長調整層15との界面における光反射量は限定的であると考えられ、前記特許文献1と同様、光共振器による共振作用をより効果的に利用できるとはいえない。
However, the techniques of Patent Documents 1 and 2 have the following problems.
That is, according to the technique of Patent Document 1, it is possible to intensify light of a specific wavelength by the action of the “micro optical resonator” ([0015] [0018], etc. of Patent Document 1). With regard to means for further strengthening, that is, means for more effectively utilizing the resonance action of the optical resonator, mention will be made in particular except for a contrivance relating to the reflectance of the translucent reflective layer ([0016] of Patent Document 1). There is no place.
Further, in the technique of Patent Document 2, as in Patent Document 1, it is considered that the effect of enhancing the light of a specific wavelength by the action of the optical resonator can be enjoyed ([0028] of Patent Document 2). However, in this technique, it is assumed that a transparent electrode is formed in contact with the organic compound layer, and according to this, there is a high risk of causing some damage to the organic compound layer when forming the transparent electrode in the manufacturing process. (See also [Claim 1] or [FIG. 1] of Patent Document 2). Further, it is considered that the amount of light reflection at the interface between the transparent cathode electrode 14 and the optical path length adjusting layer 15 described in Patent Document 2 is limited, and as in Patent Document 1, the resonance action by the optical resonator is more effective. It cannot be said that it can be used.
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決することの可能な、発光装置及び電子機器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a light-emitting device and an electronic device that can solve at least a part of the problems described above.
本発明の発光装置は、上述した課題を解決するため、第1電極層、第2電極層、並びに、前記第1及び第2電極層の間に配置された発光機能層、を有する発光素子と、前記発光機能層で発せられた光を該発光機能層に向けて反射する反射層と、前記発光機能層を挟んで前記反射層の反対側に配置され、前記発光機能層で発せられた光の一部を該発光機能層に向けて反射し、他の一部を透過させる半透明半反射層と、前記半透明半反射層を中心として前記反射層が位置するのとは反対側に、かつ、当該半透明半反射層に接するように配置される反射増強層と、を備え、前記発光素子は、赤色発光するもの、緑色発光するもの、及び青色発光するもの、を含み、前記反射増強層は、前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の別にかかわらず一様の厚さで形成される共通層と、前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の各々に対応して、その厚さが相互に異なるとともに前記共通層とは異なる材料から作られる個別的調整層と、を含む。 In order to solve the above-described problems, a light emitting device of the present invention includes a first electrode layer, a second electrode layer, and a light emitting functional layer disposed between the first and second electrode layers, and A reflection layer that reflects light emitted from the light emitting functional layer toward the light emitting functional layer; and a light that is disposed on the opposite side of the reflective layer across the light emitting functional layer and that is emitted from the light emitting functional layer A semi-transparent semi-reflective layer that reflects a part of the light-emitting functional layer toward the light-emitting functional layer and transmits the other part, and on the opposite side of the reflective layer located around the semi-transparent semi-reflective layer, And the reflection enhancing layer disposed so as to be in contact with the translucent semi-reflective layer, wherein the light emitting element includes one that emits red light, one that emits green light, and one that emits blue light. The layer includes a light emitting element emitting red light, a light emitting element emitting green light, and a blue light emitting element. The thickness corresponding to each of the common layer formed with a uniform thickness regardless of the light emitting element to emit, the light emitting element emitting red light, the light emitting element emitting green light, and the light emitting element emitting blue light And individual conditioning layers made from different materials and different from the common layer.
本発明によれば、半透明半反射層に接して、反射増強層が存在しているため、これら両層間の界面においては比較的強い光の反射が生じ得る。したがって、本発明に係る構成では、発光機能層で発生した光のうち、半透明半反射層と反射層とによって構成される光共振器の中にいわば戻っていく光の絶対量は比較的多くなるから、当該光共振器の作用をより強めること、換言すれば、光共振器による共振作用をより効果的に利用することができる。
しかも、本発明においては、このような機能を持つ反射増強層の厚さが、個別的調整層の厚さの相違に応じて、赤色、緑色及び青色の各々に対応する発光素子に関して異なる。この差異は、これら各色光の波長への当該厚さの最適化を可能とするから、上述した効果は、本発明において更に実効的になる。
According to the present invention, since the reflection enhancing layer is in contact with the translucent semi-reflective layer, relatively strong light reflection can occur at the interface between these two layers. Therefore, in the configuration according to the present invention, of the light generated in the light emitting functional layer, the absolute amount of light that returns to the optical resonator constituted by the translucent semi-reflective layer and the reflective layer is relatively large. Therefore, the action of the optical resonator can be further strengthened, in other words, the resonance action by the optical resonator can be used more effectively.
In addition, in the present invention, the thickness of the reflection enhancement layer having such a function differs with respect to the light emitting elements corresponding to red, green, and blue according to the difference in the thickness of the individual adjustment layers. This difference makes it possible to optimize the thickness to the wavelength of each color light, so that the above-described effect becomes more effective in the present invention.
この発明の発光装置では、前記発光素子、前記反射層、前記半透明半反射層、及び前記反射増強層は、基板上に積層構造をなすように構築され、前記第1電極層は、前記第2電極層からみて前記基板により近く、前記半透明半反射層は、前記第2電極層を含んで、陰極として機能し、前記反射増強層は、前記共通層が前記半透明半反射層に接することによって、当該半透明半反射層に接する、ように構成してもよい。
この態様によれば、半透明半反射層が、第2電極層の全部又は一部を含む、即ち換言すると、半透明半反射層と第2電極層の全部又は一部とが、いわば共用ないし兼用されるかのようになっているので、装置構造の効率化・単純化が図られ、また、製造容易性が向上する。
また、この態様では、前記各層を前記基板上に順次積層させていく製造方法をとれば、従来技術のように、発光機能層に接して透明電極を製造する必要がないので、製造プロセス上、当該発光機能層に何らかのダメージを与えるおそれがほとんどない。のみならず、本態様では、半透明半反射層及び共通層は相互に接する、即ち、半透明半反射層形成後、各色発光素子に対応した厚さの成膜が行われるのではなく、一様の厚さをもつ共通層が個別的調整層に先んじて形成されることになるので、発光機能層へ何らかのダメージが与えられるおそれは更に低減される(共通層は、発光機能層、あるいは半透明半反射層にとって、いわば保護層として機能する。)。
In the light emitting device of the present invention, the light emitting element, the reflective layer, the semitransparent semireflective layer, and the reflection enhancement layer are constructed so as to form a laminated structure on a substrate, and the first electrode layer includes the first electrode layer. The semi-transparent semi-reflective layer includes the second electrode layer and functions as a cathode, and the common layer is in contact with the semi-transparent semi-reflective layer. By this, you may comprise so that the said semi-transparent semi-reflective layer may be touched.
According to this aspect, the translucent transflective layer includes all or part of the second electrode layer, that is, the translucent transflective layer and all or part of the second electrode layer can be shared. Since it is used as well, the efficiency and simplification of the device structure can be achieved, and the ease of manufacturing can be improved.
Further, in this aspect, if a manufacturing method in which the respective layers are sequentially stacked on the substrate is employed, there is no need to manufacture a transparent electrode in contact with the light emitting functional layer as in the conventional technique. There is almost no risk of any damage to the light emitting functional layer. In addition, in this embodiment, the translucent transflective layer and the common layer are in contact with each other, that is, after the translucent transflective layer is formed, a film having a thickness corresponding to each color light emitting element is not formed. Since the common layer having a certain thickness is formed prior to the individual adjustment layer, the possibility of some damage to the light emitting functional layer is further reduced (the common layer is a light emitting functional layer or a half layer). For the transparent semi-reflective layer, it functions as a protective layer.)
この態様では、前記反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、前記半透明半反射層の屈折率よりも高い、ように構成してもよい。
この態様によれば、半透明半反射層と反射増強層との界面で、光の反射がより生じやすくなるから、前述した本発明に係る効果が更に実効的になる。
In this aspect, the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer included in the reflection enhancement layer may be higher than the refractive index of the translucent semi-reflective layer.
According to this aspect, light is more easily reflected at the interface between the translucent semi-reflective layer and the reflection enhancement layer, so that the effect of the present invention described above becomes more effective.
あるいは、前述した、半透明半反射層が第2電極層と共用となる態様では、前記発光素子、前記反射層、前記半透明半反射層、及び前記反射増強層を、不活性ガスによって充たされた空間内に収める収納缶を更に備え、前記反射増強層は前記不活性ガスに接し、かつ、当該反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、当該不活性ガスの屈折率よりも高い、ように構成してもよい。
この態様によれば、半透明半反射層と反射増強層との界面だけでなく、反射増強層及び不活性ガスとの界面においても、光の反射がより生じやすくなるから、前述した本発明に係る効果が更に実効的になる。
Alternatively, in the above-described aspect in which the semitransparent semireflective layer is shared with the second electrode layer, the light emitting element, the reflective layer, the semitransparent semireflective layer, and the reflection enhancement layer are filled with an inert gas. The reflection enhancement layer is in contact with the inert gas, and the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer included in the reflection enhancement layer are: You may comprise so that it may be higher than the refractive index of the said inert gas.
According to this aspect, light reflection is more likely to occur not only at the interface between the translucent semi-reflective layer and the reflection enhancement layer, but also at the interface between the reflection enhancement layer and the inert gas. Such an effect becomes more effective.
また、前述した、共通層等の屈折率が半透明半反射層の屈折率よりも高くなる態様では、前記反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率と、前記半透明半反射層の屈折率との差は、当該共通層の屈折率と当該個別的調整層の屈折率との差よりも大きい、ように構成してもよい。
この態様によれば、共通層及び個別的調整層間それぞれの屈折率の差が一定程度抑制されることから、両層間界面での無用な光の反射が生じ難くなり、その結果、前述した本発明に係る効果が更に実効的になる。
Further, in the above-described aspect in which the refractive index of the common layer or the like is higher than the refractive index of the translucent semi-reflective layer, the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer included in the reflection enhancement layer The difference between the refractive index of the translucent and semi-reflective layer may be greater than the difference between the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer.
According to this aspect, since the difference in refractive index between the common layer and the individual adjustment layers is suppressed to a certain degree, it is difficult for unnecessary light to be reflected at the interface between the two layers. The effect according to is further effective.
また、本発明の発光装置では、前記反射層から、前記半透明半反射層における前記反射層に対向する界面までの光学的距離が、式(i)で算出されるdに基づいて定められる、ように構成してもよい。
d=((2πm+φD+φU)/4π)・λ … (i)
ここで、λは共振対象として設定される波長であり、φDは、前記発光機能層側から前記反射層に進行する波長λの光が、当該反射層で反射するときの位相変化であり、φUは、前記発光機能層側から前記半透明半反射層に進行する波長λの光が、当該半透明半反射層で反射するときの位相変化であり、mは、正の整数である。
この態様によれば、発光素子、反射層及び半透明半反射層からなる共振器構造において、共振現象を好適に生じさせることができる。
なお、本態様に言う「共振対象として設定される波長」(以下、「共振対象波長」ということがある。)には、本発明に係る赤色、緑色及び青色の各々に対応する発光素子に応じて、これら3色それぞれの波長が代入され得る。すなわち、これら3色の波長を、λr,λg及びλbとするなら、λは、これらλr,λg又はλbのいずれかをとり得るから、dは、これらそれぞれに応じて、例えばdr,dg又はdbという具体値をとりうる(したがって、この場合、発光素子ごとに、“d”の値が異なる場合もありうる。)。
また、本態様においては、先の述べたような3色表示等を実現するため、「前記半透明半反射層を挟んで前記発光機能層の反対側に配置され、前記半透明半反射層を透過した光を透過させるカラーフィルタ」を更に備えると好適であるが、この場合、前記共振対象波長λは、「前記カラーフィルタの透過率のピークに相当する波長」などと設定することが可能である。
In the light emitting device of the present invention, the optical distance from the reflective layer to the interface facing the reflective layer in the semi-transparent semi-reflective layer is determined based on d calculated by Formula (i). You may comprise as follows.
d = ((2πm + φ D + φ U ) / 4π) · λ (i)
Here, lambda is the wavelength which is set as a resonant object is phi D, the light of wavelength lambda to progress to the reflective layer from the light-emitting functional layer side, a phase change when reflected by the reflective layer, φ U is a phase change when light of wavelength λ traveling from the light emitting functional layer side to the semi-transparent semi-reflective layer is reflected by the semi-transparent semi-reflective layer, and m is a positive integer.
According to this aspect, in the resonator structure including the light emitting element, the reflective layer, and the semi-transparent semi-reflective layer, the resonance phenomenon can be suitably generated.
Note that the “wavelength set as the resonance target” (hereinafter, also referred to as “resonance target wavelength”) in this aspect corresponds to the light emitting elements corresponding to each of red, green, and blue according to the present invention. Thus, the wavelengths of these three colors can be substituted. That is, if the wavelengths of these three colors are λr, λg, and λb, λ can take any of these λr, λg, or λb, so that d is, for example, dr, dg, db (Thus, in this case, the value of “d” may be different for each light emitting element).
Further, in this aspect, in order to realize the three-color display as described above, “the translucent semi-reflective layer is disposed on the opposite side of the light-emitting functional layer with the semi-transparent semi-reflective layer interposed therebetween. It is preferable to further include a “color filter that transmits the transmitted light”. In this case, the resonance target wavelength λ can be set to “a wavelength corresponding to the peak of transmittance of the color filter” or the like. is there.
また、本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した各種の発光装置を備える。
本発明の電子機器は、上述した各種の発光装置を備えてなるので、光共振器の作用の発揮をよりよく享受可能な、言い換えれば、色純度向上効果等がより実効的に享受可能な電子機器が提供される。
Moreover, in order to solve the said subject, the electronic device of this invention is equipped with the various light-emitting devices mentioned above.
Since the electronic device of the present invention includes the above-described various light emitting devices, the electronic device can better enjoy the function of the optical resonator, in other words, the electronic that can more effectively enjoy the effect of improving the color purity. Equipment is provided.
以下では、本発明に係る実施の形態について図1及び図2を参照しながら説明する。なお、ここに言及した図1乃至図3に加え、以下で参照する各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。 Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. In addition to FIGS. 1 to 3 referred to here, in each drawing referred to below, the ratio of dimensions of each part may be appropriately different from the actual one.
<有機EL装置の構成、特にその断面構造>
図1は、本発明の実施の形態に係る有機EL装置(発光装置)1の概略を示す断面図であり、図2は、図1中に示す符号Aによって示された円内の拡大断面図(特に、各画素の詳細を示す)である。
有機EL装置1全体は、図1に示すように、ガラス(あるいは、樹脂材料、金属)等の適当な材料から作られた壁面Cによって囲われた空間内に封止される。当該空間内には、不活性ガスGが封入される。不活性ガスGとしては、具体的には例えば、N2ガス、アルゴンガス、等々が該当する。
<Configuration of organic EL device, particularly its cross-sectional structure>
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing an organic EL device (light-emitting device) 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view in a circle indicated by a symbol A shown in FIG. (In particular, details of each pixel are shown).
As shown in FIG. 1, the entire organic EL device 1 is sealed in a space surrounded by a wall surface C made of an appropriate material such as glass (or resin material, metal). An inert gas G is enclosed in the space. Specific examples of the inert gas G include N 2 gas, argon gas, and the like.
有機EL装置1は、図2に示すように、発光パネル3を備える。
発光パネル3は、図示のように複数の発光素子(画素)2(2R,2G,2B)を有する。本実施形態の有機EL装置1は、フルカラーの画像表示装置として使用される。発光素子2Rは放出光の色が赤色である発光素子であり、発光素子2G及び2Bはそれぞれ放出光の色が緑色及び青色である発光素子である。
これら各発光素子2には、給電用のTFT(薄膜トランジスタ)及び配線等が接続されている。このTFT及び配線等は、基板10上において、例えば、適当な層間絶縁膜間に構築される。
なお、図2では、図面の見易さ等を優先するため、前記TFT及び配線等の図示はされていない(ちなみに、前記層間絶縁膜は、例えば、後述する反射層12及び第1電極層18間や反射層12及び基板10間、等々様々な場所に形成されうるが、これも不図示。)。また、図2では、3つの発光素子2しか示されていないが、実際には、図示よりも多数の発光素子が設けられている。以下、構成要素の添字のR,G,Bは、発光素子2R,2G,2Bに対応する。
The organic EL device 1 includes a light emitting panel 3 as shown in FIG.
The light emitting panel 3 has a plurality of light emitting elements (pixels) 2 (2R, 2G, 2B) as shown in the figure. The organic EL device 1 of this embodiment is used as a full-color image display device. The
Each light emitting element 2 is connected to a power supply TFT (thin film transistor), wiring, and the like. The TFT, wiring, and the like are constructed on the
In FIG. 2, the TFTs and wirings are not shown in order to prioritize the visibility of the drawing. Incidentally, the interlayer insulating film includes, for example, a
図示の発光パネル3はトップエミッションタイプである。発光パネル3は、基板10を有する。基板10は、例えばガラスのような透明材料で形成してもよいし、例えばセラミック又は金属のような不透明材料で形成してもよい。
The illustrated light emitting panel 3 is a top emission type. The light emitting panel 3 includes a
基板10上の少なくとも発光素子2と重なる位置には、一様な厚さの反射層12が形成されている。反射層12は、例えばAl(アルミニウム)、Cr(クロム)若しくはAg(銀)、又はこれらを含む合金などの反射率の高い材料から形成されており、発光素子2から進行してくる光(発光素子2での発光を含む)を図1の上方に向けて反射する。
なお、この反射層12には、上述のAl、Cr、Agのほか、例えば、Cu、Zn、Nd、Pdなどが添加されてよい。これにより、耐熱性の向上等が見込まれる。
反射層12の厚さは50〜150〔nm〕程度とされて好適である。
A
In addition to the above-described Al, Cr, and Ag, for example, Cu, Zn, Nd, Pd, and the like may be added to the
The thickness of the
基板10上には、発光素子2を区分する隔壁(セパレータ)16が形成されている。隔壁16は、例えばアクリル、エポキシ又はポリイミドなどの絶縁性の樹脂材料で形成されている。
On the
各発光素子2は、第1電極層18、第2電極層22、並びに、第1電極層18及び第2電極層22の間に配置された発光機能層20を有する。
本実施形態では、第1電極層18は、画素(発光素子2)にそれぞれ設けられる画素電極であり、例えば陽極である。第1電極層18は、例えばITO(indium tin oxide)又はZnO2のような透明材料から形成されている。
Each light emitting element 2 includes a
In the present embodiment, the
本実施形態では、発光機能層20(20R,20G,20B)は、発光素子2R,2G,2Bの各々に対応するように形成されている。発光機能層20R,20G,20Bは、発光色に応じて互いに異なる厚さを有し、各発光素子2R,2G,2Bにおいては、反射層12と第2電極層22との間の光学的距離d(dR、dG、dB)が異なっている。これは、個々の発光素子2において、特定の波長の光を増幅するためである。つまり、発光素子2Rでは赤色の波長の光が増幅され、発光素子2Gでは緑色の波長の光が増幅され、発光素子2Bでは青色の波長の光が増幅されて放出される。なお、図中のd(dR、dG、dB)は、光学的距離を示しており、実際の距離を示しているのではない。この点については、後の<光反射及び透過モデル>の項においてより詳細に説明する。
In the present embodiment, the light emitting functional layer 20 (20R, 20G, 20B) is formed to correspond to each of the
発光機能層20は、少なくとも有機発光層を有する。上述のような各色発光のためには、この有機発光層に含ませる有機EL物質を適宜変更すればよい。このような有機発光層に電流が流れると、赤色、緑色及び青色の光成分を有する光を発する。有機発光層は、単層でもよいし、複数の層(例えば電流が流れると主に青色で発光する青色発光層と、電流が流れると赤色と緑色を含む光を発する黄色発光層)で構成されていてもよい。
発光機能層20は、有機発光層のほかに、正孔輸送層、正孔注入層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層などの層を有していてもよい。このうち正孔注入層は、例えばHI−406(出光興産株式会社製)若しくはCuPc(銅フタロシアニン)等、正孔輸送層はα−NPD(N,N’−ジ(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)等、電子輸送層はアルミニウムキノリノール錯体(Alq3)等、電子注入層はLiF等、からそれぞれ作られうる。
The light emitting
In addition to the organic light emitting layer, the light emitting
第2電極層(半透明半反射層)22は、例えばMgAl、MgCu、MgAu、MgAgのような合金又は金属材料から形成されている。第2電極層22は本実施形態では、複数の画素(発光素子)に共通に設けられる共通電極であり、例えば陰極である。
第2電極層22は、発光素子2の発光色にかかわらず一様な厚さを有する。より具体的には例えば、第2電極層22は、5〜20〔nm〕程度の厚さとされて好適である。厚さが比較的小さいため、第2電極層22は、半透明半反射性をもつ。
このような第2電極層22は、発光機能層20から進行してきた光(発光機能層20からの光を含む)の一部を図の上方に透過し、これらの光の他の一部を図の下方つまり第1電極層18に向けて反射する。
The second electrode layer (semi-transparent semi-reflective layer) 22 is formed of an alloy or a metal material such as MgAl, MgCu, MgAu, and MgAg. In the present embodiment, the
The
The
複数の隔壁16間に形成された開口(画素開口)の内部において、発光機能層20は、第1電極層18と接触しており、ある発光素子2において、第1電極層18と第2電極層22との間に電流が流されると、その発光素子2における発光機能層20には第1電極層18から正孔が供給され、第2電極層22から電子が供給される。そして、これら正孔及び電子が再結合して励起子が生成され、この励起子が基底状態に遷移するときに、エネルギ放出、即ち発光現象が生じる。従って、隔壁16間に形成された画素開口で発光素子2の発光領域がおおよそ画定される。つまり隔壁16の画素開口は発光素子2を区分する。
Inside the opening (pixel opening) formed between the plurality of
前記の第2電極層22の図1中上方には、反射増強層23が形成されている。この反射増強層23は、封止層24及び個別的調整層25を含む。
封止層(共通層)24は、図示するように、各発光素子2R,2G,2Bの各々に関して共通に形成され、一様の厚さを有する。その厚さは好適には、50〜150〔nm〕程度である。この封止層24は、例えばSiON、SiN等から作られる。このような材料から作られる封止層24は、発光機能層20へ水分や酸素が進入することを防止する封止機能をもつ。これにより、発光機能層20の劣化速度が緩和され、その長寿命化が達成される。
一方、個別的調整層25は、図示するように、各発光素子2R,2G,2Bの各々に関して個別的に形成され、その厚さは発光機能層20R,20G,20Bの各々に対応するように異なる。具体的には、赤色、緑色及び青色発光する発光素子2Rの各々に対応する個別的調整層25の厚さTR,TG,TBの間には、TR>TG>TBが成立する。この個別的調整層25の厚さTR,TG又はTBは、具体的には例えば、0〜200〔nm〕程度とされて好適である。
A
As illustrated, the sealing layer (common layer) 24 is formed in common with respect to each of the
On the other hand, as shown in the drawing, the
また、これら封止層24及び個別的調整層25の屈折率は、第2電極層22の屈折率に対して、相対的により高い。他方、本実施形態の有機EL装置1は、図1を参照して説明したように、不活性ガスGによって封止されており、この不活性ガスGは、図2に示すように、個別的調整層25と直接的に接している。そして、不活性ガスGの屈折率は、個別的調整層25の屈折率よりも小さい。以上から結局、本実施形態においては、第2電極層22を基準に図2中上方へ向かって、屈折率が低い層から高い層へ(第2電極層22から封止層24ないし個別的調整層25へ)、また、高い層から低い層へ(封止層24ないし個別的調整層25から不活性ガスGへ)、という変化があることになる。
このような個別的調整層25は、例えばAlq3等から作られうる。Alq3は、波長555〔nm〕における屈折率が1.6以上である。また、封止層24を構成しうるSiONも、波長555〔nm〕における屈折率が1.6以上である(後述する図8参照)。
このように、本実施形態における封止層24及び個別的調整層25は、異なる材料によって別々の層として形成されるものの、屈折率の点では両者間の相違は小さい。なお、この点については、後に、図8及び図9を参照して改めて述べる。
Further, the refractive index of the
Such an
As described above, the
<光反射及び透過モデル>
図3は、発光機能層20を発した光の軌跡を簡略的に示す模式図である。発光機能層20を発した光のうちの一部は、図中左方に示すように、第1電極層18の側に向かって進行し、反射層12の発光機能層20の側の面で反射する。この反射のときの位相変化をφDとする。他方、前記光の他の部分は、図中右方に示すように、第2電極層22の側に向かって進行し、当該第2電極層22の発光機能層20の側の面(第2電極層22における反射層12に対向する界面)で反射する。この反射のときの位相変化をφUとする。
これらの場合のうち後者の場合、即ち光が第2電極層22で反射する場合、図3に示すように、当該光は、その反射の後、発光機能層20及び第1電極層18を透過して、反射層12の発光機能層20の側の面で再び反射する。以下、光の反射は、第2電極層22及び反射層12において、原理的には、無限に繰り返される。前者の場合、即ち光が反射層12で反射する場合についても、図示はしないが、同様である。
なお、図3において各界面での光の屈折による光路変化の図示は省略して、光路は単純な直線ないし曲線で示している。
<Light reflection and transmission model>
FIG. 3 is a schematic diagram schematically showing the locus of light emitted from the light emitting
Of these cases, in the latter case, that is, when the light is reflected by the
In FIG. 3, the illustration of the optical path change due to light refraction at each interface is omitted, and the optical path is shown by a simple straight line or curve.
このような反射現象が生じることを前提に、本実施形態では、図3(あるいは図2)に示す光学的距離dが、以下の式(1)によって定められている。
d=((2πm+φD+φU)/4π)・λ … (1)
ここで、λは、共振対象として設定された波長〔nm〕であり、mは任意の整数である。なお、φD及びφUの意義は前述したとおりである。
In the present embodiment, on the assumption that such a reflection phenomenon occurs, the optical distance d shown in FIG. 3 (or FIG. 2) is determined by the following equation (1).
d = ((2πm + φ D + φ U ) / 4π) · λ (1)
Here, λ is a wavelength [nm] set as a resonance target, and m is an arbitrary integer. Note that the significance of phi D and phi U are as described above.
本実施形態では、前記のλ、ないしdは、図1に示すところからも明らかなように、発光素子2R,2G及び2Bの別に応じて定められる。より具体的には、これら発光素子2R,2G及び2Bに係る波長λには、例えばλR=610〔nm〕,λG=550〔nm〕及びλB=470〔nm〕などが代入され得る。光学的距離dは、これらλR,λG及びλBそれぞれに対応した、dR,dG及びdB(図1参照)として求められることになる。なお、このdR,dG及びdBの求根の際、式(1)中のφD及びφUとしては、λR,λG及びλBそれぞれに対応した値(φD=φDR,φDG,φDB、あるいは、φU=φUR,φUG,φUB)が使用される。
In the present embodiment, λ or d is determined according to the
そして、上記式(1)によって求められたdR,dG及びdBを実際の装置上で実現するため、本実施形態では、図1に示すように、発光機能層20R,20G及び20Bの厚さ(特に、その一部としての正孔輸送層等(不図示))の厚さが、各発光素子2(2R,2G及び2B)について調整されている。
一般に、ある物質についての「光学的距離」は、当該物質の物理的厚さとその屈折率の積として表現されるから、仮に、正孔輸送層の厚さの調整のみを通じて発光機能層20の厚さを調整する場合を前提とすると、正孔輸送層の物理的厚さをt、その屈折率をnHTLとすれば、この正孔輸送層と、それ以外の発光機能層20、及び前記第1電極層18全体の光学的距離Dは、
D=t・nHTL+D20+D18 … (2)
となる。ただし、D20は正孔輸送層以外の発光機能層20についての光学的距離、D18は第1電極層18についての光学的距離である。
この式(2)中、nHTLは基本的に動かせないので、D=dR,D=dG及びD=dBのいずれかを成立させるためには、tを変動させる必要がある。このようにして、D=dRのときのtR、D=dGのときのtG及びD=dBのときのtB、がそれぞれ見つけられることになり、これらに基づき、正孔輸送層の厚さ、即ち発光機能層20の厚さが調整される。なお、このtR,tG及びtBの求根の際、式(2)中のnHTLとしては、λR,λG及びλBそれぞれに対応した値(n18=nHTL R,nHTL G,nHTL B)が使用される。
このように、本実施形態においては、発光機能層20の厚さの調整を通じて、光共振器に係る光学的距離の調整を行っているが、本発明が、このような形態に限定されるわけではない。例えば、前述の正孔輸送層の厚さの調整に代えて又は加えて、電子輸送層の厚さの調整を通じて光共振器に係る光学的距離の調整が行われてもよいし、あるいは更に、発光機能層20(を構成する、いずれかの層)の厚さの調整に代えて又は加えて、第1電極層18の厚さの調整を通じて、光共振器に係る光学的距離の調整が行われてもよい。
Then, in order to realize on an actual device d R, d G and d B obtained by the above formula (1), in the present embodiment, as shown in FIG. 1, the light-emitting
In general, the “optical distance” for a certain substance is expressed as the product of the physical thickness of the substance and its refractive index. Therefore, it is assumed that the thickness of the light emitting
D = t · n HTL + D 20 + D 18 (2)
It becomes. However, D 20 is the optical distance, D 18 of the light-emitting
In this equation (2), n HTL cannot basically be moved. Therefore, in order to establish one of D = d R , D = d G and D = d B , it is necessary to vary t. In this manner, will be found t B, but each time t G and D = d B when the t R, D = d G at the time of D = d R, based on these, a hole transport The thickness of the layer, that is, the thickness of the light emitting
As described above, in the present embodiment, the optical distance associated with the optical resonator is adjusted through the adjustment of the thickness of the light emitting
以上のようにして、本実施形態においては、発光機能層20、反射層12及び第2電極層22によって、光共振器が構成される。すなわち、発光機能層20を発した光は、反射層12及び第2電極層22間で反射を繰り返すことによって、ある特定の波長成分をもつ光だけが増幅的干渉を受け、ないしは、共振現象にかかわることになる。
例えば、発光素子2Rにおいては、その光学的距離dRが、前記式(1)により規定されることから、当該発光素子2Rでは、その波長λRを持つ光についての共振現象が生じる。そして、このように増幅された波長λRの光(即ち、赤色光)の一部は、第2電極層22が半透過性能をもつため、装置外部へと進行する(図2中、第2電極層22を超えて上向きに延びる矢印参照。)。以上の結果、赤色が強調されることになる。
このようなことは、緑色・青色についても同様に生じる。
As described above, in the present embodiment, the light emitting
For example, in the
This also occurs for green and blue.
<有機EL装置の作用効果>
以下では、以上のような構成を備える有機EL装置1の作用効果について、既に参照した図1乃至図3に加えて、図4乃至図7を参照しながら説明する。
まず、図4及び図5は、上に説明した構造をもつ有機EL装置1を実際に製造し、当該装置1において観測された光強度の観測結果等の各種実験結果を示すものである。なお、この実験においては、以下の各前提が置かれている。
(i) 反射層12は、Alから作られ、その厚さは100〔nm〕である。
(ii) 第1電極層18は、ITOから作られる。厚さは50〔nm〕である。
(iii) 発光機能層20R,20G,20B全体の厚さは、それぞれ258〔nm〕、220〔nm〕及び155〔nm〕である。この中には、正孔注入層の厚さ50〔nm〕、発光層の厚さ30〔nm〕が含まれる。これらの厚さについては、発光機能層20R,20G,20Bの全部に関し共通である。
ただし、正孔輸送層と電子輸送層の厚さは、前述の式(1)に基づいて定められている。具体的には、発光機能層20R内の正孔輸送層は136〔nm〕、発光機能層20G内の正孔輸送層は108〔nm〕、発光機能層20B内の正孔輸送層は60〔nm〕とされる一方、発光機能層20R内の電子輸送層は42〔nm〕、発光機能層20G内の電子輸送層は32〔nm〕、発光機能層20B内の電子輸送層は15〔nm〕とされる。このように、この実験例では、正孔輸送層と電子輸送層の両者の厚さの調整を通じて、発光機能層20の厚さの調整が行われている。
また、前記の発光層を構成する材料も、発光機能層20R,20G,20Bの別に応じて異なる。赤色対応の発光層は、ホスト材料BH−215(出光興産株式会社製)に赤色ドーパント材料RD−001(出光興産株式会社製)をドープしたもの、緑色対応の発光層は、ホスト材料BH−215(出光興産株式会社製)に緑色ドーパント材料GD−206(出光興産株式会社製)をドープしたもの、青色対応の発光層は、ホスト材料BH−215(出光興産株式会社製)に青色ドーパント材料BD−102(出光興産株式会社製)をドープしたものである。
(iv) 第2電極層22は、MgAgから作られる。厚さは10〔nm〕である。
(v) 封止層24は、SiONから作られる。厚さは70〔nm〕である。この封止層24は、前述のように各発光素子2R,2G,2Bの各々に関して共通に形成されるから、その厚さも全発光素子2に関し共通である。
(vi) 個別的調整層25はAlq3から作られる。その厚さは、前述のように各発光素子2R,2G,2Bに応じて異なり、赤色対応の発光素子2R用の個別的調整層25の厚さTRは40〔nm〕,緑色対応の発光素子2R用の個別的調整層25の厚さTGは10〔nm〕、青色対応の発光素子2R用の個別的調整層25の厚さTBは0〔nm〕である。最後者のTB=0とはつまり、青色対応の個別的調整層25は存在しないことを意味する。本発明は、このような場合をも、その範囲内に含める。
<Operation effect of organic EL device>
Hereinafter, the operational effects of the organic EL device 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 4 to 7 in addition to FIGS. 1 to 3 already referred to.
First, FIG. 4 and FIG. 5 show various experimental results such as an observation result of light intensity observed in the device 1 by actually manufacturing the organic EL device 1 having the above-described structure. In this experiment, the following assumptions are made.
(I) The
(Ii) The
(Iii) The total thickness of the light emitting
However, the thicknesses of the hole transport layer and the electron transport layer are determined based on the above-described formula (1). Specifically, the hole transport layer in the light emitting
Moreover, the material which comprises the said light emitting layer also differs according to the light emitting
(Iv) The
(V) The
(Vi) The
このような前提の下、赤色、緑色及び青色の各々に対応する発光素子2から装置外部に出射する光のスペクトルを実測した結果が、図5である。この図5において、実線は、上述の前提をそのまま反映した結果であり、破線及び一点差線は、その比較例である。ここで比較例には2種あり、その1つは、各色のスペクトルを表す図中一点差線の曲線で表されている。これは、本実施形態にかかる封止層24及び個別的調整層25の双方が全く存在しない(前述の(v)(vi)参照)場合の発光素子についての実験結果である。もう1つは、赤色及び緑色のスペクトルを表す図中、破線の曲線で表されている。これは、赤色及び緑色に係る個別的調整層25は存在しないが、全色に係る発光素子2の封止層24だけが存在する場合の発光素子についての実験結果である。
FIG. 5 shows the result of actual measurement of the spectrum of light emitted from the light emitting element 2 corresponding to each of red, green, and blue to the outside of the apparatus under such a premise. In FIG. 5, the solid line is a result of reflecting the above-mentioned assumption as it is, and the broken line and the one-point difference line are comparative examples. Here, there are two types of comparative examples, one of which is represented by a one-point difference curve in the figure representing the spectrum of each color. This is an experimental result of the light emitting element in the case where both the
まず、この図5においては、いずれの曲線においても、一定程度の色純度向上効果が達成されていることがわかる。これは、既に述べたように、本実施形態に係る有機EL装置1では、反射層12、第1電極層18、発光機能層20、及び第2電極層22からなる共振器が構成されており、かつ、当該共振器について前述した式(1)が満たされていることによる。
First, in FIG. 5, it is understood that a certain degree of color purity improvement effect is achieved in any curve. As described above, in the organic EL device 1 according to the present embodiment, a resonator including the
そして、この図5によれば、各スペクトルの一点差線から実線への変化をみるとわかるように、ピークの鋭さが増している。つまり、半値幅が減少している。このことから、封止層24及び個別的調整層25が存在しないよりも、存在するほうが、色純度向上にとっては有利であることがわかる。また、赤色及び緑色のスペクトルに関しては、破線から実線への変化をみるとわかるように、この点に関しても、ピークの鋭さは増している。つまり、赤色及び緑色対応の発光素子2については、封止層24に加えて、これら各色に対応する別々の厚さをもつ個別的調整層25を形成するほうが、色純度向上にとっては有利であることがわかる。
According to FIG. 5, the sharpness of the peak is increased as can be seen from the change from the one-point difference line to the solid line in each spectrum. That is, the half width is reduced. From this, it can be seen that the presence of the
同様のことは図4においても確認できる。この図においては、図5の実線、破線及び一点差線の各々に対応する各場合の発光効率(単位;cd/A)が示されているが、例えば、赤色対応の発光素子2Rに関してみれば、封止層24及び個別的調整層25が存在しないよりも、封止層24又は個別的調整層25が存在するほうが、発光効率は高まっていることがわかる(前者は10.1〔cd/A〕、後者は13.5又は14.7〔cd/A〕)。そして、その中でも、封止層24及び個別的調整層25がともに存在する場合であって、両層の厚さが110〔nm〕である場合、即ち当該厚さが赤色対応の発光素子2Rについて最適化された場合の方が、そうでない場合(即ち、厚さ70〔nm〕の封止層24のみが存在する場合)よりも、発光効率は高いことがわかる(前者は13.5〔cd/A〕、後者は14.7〔cd/A〕)。ちなみに、発光効率が高いということは、同じ輝度の光を得るのに投入するエネルギが小さくて済むということだから、その分だけ、消費電力量を少なくすることができることを意味する。
図4からは、緑色及び青色対応の発光素子2G及び2Bについても同様のことがいえるのが明らかである。
The same can be confirmed in FIG. In this figure, the luminous efficiency (unit: cd / A) in each case corresponding to each of the solid line, the broken line, and the one-point difference line in FIG. 5 is shown. It can be seen that the luminous efficiency is higher when the
From FIG. 4, it is clear that the same can be said for the
以上のような各種の変化は、本実験例と比較例との上述した相違点、即ち封止層24、あるいは個別的調整層25の存否にかかわる。
上述のように、本実施形態に係る有機EL装置1では、前記式(1)の成立を背景とする共振器が構成されるが、この共振器の機能を好適に引き出すためには、共振現象に関わる、いわば光の絶対量の増加があるとよい。この点、本実施形態においては、図6に示すように、まず、発光機能層20を発した光は、当該発光機能層20と合金等から作られる第2電極層22との界面で強く反射するのに加えて、第2電極層22と封止層24との界面、及び、個別的調整層25と不活性ガスGとの界面、のそれぞれで強く反射する。つまり、共振器内へ戻される光の量は増大する。これは、これら各界面間において、屈折率が高い層から低い層へ、又はその逆、の変化が生じるからである。
なお、封止層24と個別的調整層25とは上述のように双方の屈折率が近いために、両層(24,25)間の界面では強い反射は生じない。また、青色対応の発光素子2Bについては、本実験例において個別的調整層25が存在しない(即ち、上述のようにTB=0である)が、この場合は、当該発光素子2Bにおいて、封止層24が、赤色・緑色対応の発光素子2R,2Gにおける“封止層24及び個別的調整層25の一体”たる反射増強層23と同等の機能を果たしている。つまり、光は、第2電極層22と封止層24との界面、及び、封止層24と不活性ガスGとの界面、のそれぞれで強く反射するから、赤色・緑色対応の発光素子2R,2Gにおいて得られた効果と同様の効果が、青色対応の発光素子2Bにおいても得られるのである。
これに対して、封止層24及び個別的調整層25の双方が全く存在しない場合には、図7に示すように、発光機能層20と第2電極層22との界面における強い反射はあるものの、第2電極層22上に、これと比べて相対的に高い屈折率をもつ層が存在しないから、反射が生じたとしても、それはかなり弱いものになる(図中破線矢印参照)。つまり、共振器内へ戻される光の量は、本実施形態に比べれば少ない。
このようにして、本実施形態によれば、図4及び図5に示されるような各種効果が奏される。
The various changes as described above are related to the above-described difference between the experimental example and the comparative example, that is, whether or not the
As described above, in the organic EL device 1 according to the present embodiment, a resonator is formed against the background of the establishment of the above formula (1). In order to suitably draw out the function of this resonator, a resonance phenomenon In other words, there should be an increase in the absolute amount of light. In this regard, in this embodiment, as shown in FIG. 6, first, the light emitted from the light emitting
Note that, since the refractive index of the
In contrast, when both the
In this way, according to the present embodiment, various effects as shown in FIGS. 4 and 5 are produced.
なお、上述したとおり、本実施形態ないし本実験例において、各色の発光素子2R,2G,2Bに係る共振作用の効果的発揮に効いているのは、“封止層24及び個別的調整層25の一体”としての反射増強層23である。本実験例に係る、これら各層(24,25)の厚さの合計値(赤色で110〔nm〕、緑色で80〔nm〕、青色で70〔nm〕。図4参照)は、当該各色のための最適化の一例である。その上で、本実験例において、青色対応の発光素子2Bにつき個別的調整層25が存在していないのは、いわばたまたまであって、何ら必然的な帰結ではない。実際、上記各色の具体的な合計値を尊重したとしても、第1に、各色に関し共通に厚さ50〔nm〕の封止層24を形成し、第2に、赤色、緑色及び青色の各々に関し、厚さ60〔nm〕、30〔nm〕及び20〔nm〕の個別的調整層25を形成しても、赤色で110〔nm〕、緑色で80〔nm〕、青色で70〔nm〕、は同様に達成可能である。
As described above, in the present embodiment or the present experimental example, the “sealing
本実施形態においては、このように、色純度向上効果等、光共振器の機能をよりよく引き出すことによって得られる効果が奏されるほか、以下の効果も奏される。
すなわち、本実施形態のように、封止層24を形成した後、各色に適応化した個別的調整層25を形成する態様によれば、製造プロセス上、第2電極層22の表面が汚染されてしまうおそれや、発光機能層20、とりわけ発光層に何らかのダメージを与えてしまうおそれを極めて少なくすることができる。
これは、本実施形態においては、第2電極層22の形成後、比較的間をおかずに、一様厚さの封止層24が形成されるからである。この際、仮に、各色に最適化された厚さをもつSiON層を発光素子2R,2G,2Bの各々について別々に形成していくことを考えると、例えば、赤色対応の発光素子2R用のSiON層を形成している間、緑色・青色対応の発光素子2G・2Bに対応する第2電極層22は、いわばほったらかしの状態におかれるため、当該第2電極層22の表面に汚染が生じるおそれが高まる。また、同じ理由で、各色対応のSiON層を形成していくような場合、発光機能層20に、製造プロセスに起因する何らかのダメージを与えるおそれも高まる。本実施形態では、封止層24が、比較的速やかに第2電極層22上に形成され、第2電極層22や発光機能層20のためのいわば保護層として機能するため、このような不具合を被らないのである。
In this embodiment, in addition to the effects obtained by better drawing out the functions of the optical resonator, such as a color purity improving effect, the following effects are also achieved.
That is, according to the aspect in which the
This is because, in the present embodiment, the
また、第2電極層22が、上記実験例のように極薄のMgAgから作られる場合、これを基層としたウェットプロセスによる成膜を当該第2電極層22の上に行うことは困難であるが、本実施形態のように、とりあえず、厚さ一様の封止層24が形成されているのであれば、これを基層とするウェットプロセスによる成膜を行うことは比較的容易である。また、同一平面上に異なる厚さの膜を形成するにあたっては、ドライプロセスよりもウェットプロセスの方が適している。このようなことからすると、本実施形態のように、各色に適応した厚さをもつ反射増強層23をもつ有機EL装置1を製造するにあたっては、ドライプロセスで封止層24を形成した後、ウェットプロセスで個別的調整層25を各色対応の厚さで形成するという態様が、最も理に適った方法の1つを提供する。本実施形態ではまさに、かかる方法が実現可能なのである。
In addition, when the
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係る発光装置は、上述した形態に限定されることはなく、各種の変形が可能である。
(1) 上述した実施形態では、封止層24がSiON、個別的調整層25がAlq3で作られる例について述べているが、本発明は、かかる形態に限定されない。本発明にいう「共通層」と「個別的調整層」とは、「異なる材料」から作られていればよいから、その条件が満たされている限りは、基本的には、どのような材料が選択されてもよい。
もっとも、上述した実験例に関する説明からわかるように、封止層24と個別的調整層25との屈折率はなるべく近いことが望ましい。そうでなければ、第2電極層22と封止層24との界面、あるいは、個別的調整層25と不活性ガスGとの界面、のいずれか一方において強い反射が生じないおそれが高まるからである(反対に、封止層24と個別的調整層25との界面では、強い反射が生じる可能性は高まるが、それでは、各色に関し両層一体で最適化された「厚さ」が活かされない。)。
このように、「異なる材料」として具体的にどのような材料が選択されるべきであるかは、基本的には無制約であるとはいえ、実際上、いま述べたような屈折率の観点からくる制約を考慮するのが好ましい。
As mentioned above, although embodiment concerning this invention was described, the light-emitting device concerning this invention is not limited to the form mentioned above, Various deformation | transformation are possible.
(1) In the above-described embodiment, an example in which the
However, as can be seen from the above description regarding the experimental example, it is desirable that the refractive indexes of the
In this way, what kind of material should be specifically selected as the “different material” is basically unrestricted. It is preferable to consider the constraints that come from.
しかし、封止層24及び個別的調整層25それぞれの屈折率の差を具体的にどの程度に抑制すべきかを決定することは、なかなか難しい。一般的には、当該の差が大きくなればなるほど、望ましくないということはいえる。また、一応、封止層24の屈折率及び個別的調整層25の屈折率と、第2電極層22の屈折率との差が、封止層24の屈折率と個別的調整層25の屈折率との差よりも大きい、という条件が満たされれば、両層(24,25)間の界面における無用な光の反射は一定程度抑制されうることになるから、上述した不具合が発生する可能性は小さくなるということはいえる(この条件に加えて又は代えて、封止層24の屈折率及び個別的調整層25の屈折率と、不活性ガスGの屈折率との差が、封止層24の屈折率と個別的調整層25の屈折率との差よりも大きい、という条件が満たされてもよい。)。
However, it is quite difficult to determine how much the difference in refractive index between the sealing
この点、上記実施形態における一例、即ち封止層24がSiON、個別的調整層25がAlq3で作られる例が参考になる。というのも、上記実験例として述べたように、かかる場合には、図4及び図5を参照して説明したような好適な効果が得られることが確認済みだからである。したがって、この態様を基準に、満たされるべき屈折率差の具体値を定めることには相応の合理性がある。
図8は、SiON及びAlq3の屈折率の波長依存性を表すグラフであり、図9は、図8に示す両屈折率間の差を表すグラフである。これらの図に示すように、可視光領域の波長400〜800〔nm〕において、SiON及びAlq3の屈折率の差は、約−0.074から約+0.058である。したがって、「異なる材料」として選択されるべき材料は、この条件を満たすことが望ましい。ただし、封止層24がSiON、個別的調整層25がAlq3である前記例は最も好適な効果を奏する態様の1つであるから、当該条件から若干外れたところにおいても、当該効果に匹敵するような効果は奏される。
以上の点に配慮すれば、結局、共通層の屈折率と個別的調整層の屈折率との差は、±0.1の範囲内に収まっていることが好ましい。かかる条件を満たす材料が両層を形作る材料として選択されれば、本実施形態に係る効果は好適に奏される。
In this regard, an example in the above-described embodiment, that is, an example in which the
FIG. 8 is a graph showing the wavelength dependence of the refractive indexes of SiON and Alq3, and FIG. 9 is a graph showing the difference between both refractive indexes shown in FIG. As shown in these drawings, the difference in refractive index between SiON and Alq3 is about −0.074 to about +0.058 at a wavelength of 400 to 800 [nm] in the visible light region. Therefore, the material to be selected as “different material” preferably satisfies this condition. However, since the above example in which the
In consideration of the above points, it is preferable that the difference between the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer is within a range of ± 0.1. If a material satisfying such a condition is selected as a material for forming both layers, the effect according to the present embodiment is favorably achieved.
(2) 上述した実施形態では、発光機能層20が各色発光する場合について説明しているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば、上記実施形態の第1電極層18が発光素子2R,2G,2Bの別に関わらず共通に形成されていたのと同様に、発光機能層も、発光素子2R,2G,2Bの別に関わらず共通に形成されてもよい。この場合、この発光機能層は、例えば白色で発光するものだけとなる。このような場合でも、各発光素子2に関して、上述したような各色に対応した光共振器構造が採用されるならば、白色光の中から特定の色の光(例えば、上記実施形態のように、赤色光、緑色光及び青色光)の波長成分だけを強調して、これを外部に取り出すことは可能である。
(2) In the above-described embodiment, the case where the light emitting
For example, in the same manner as the
<応用>
次に、本発明に係る発光装置を適用した電子機器について説明する。
図10は、上記実施形態に係る発光装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての有機EL装置1と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。
図11に、上記実施形態に係る発光装置を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての有機EL装置1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、有機EL装置1に表示される画面がスクロールされる。
図12に、上記実施形態に係る発光装置を適用した情報携帯端末(PDA:Personal Digital Assistant)を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての有機EL装置1を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機EL装置1に表示される。
<Application>
Next, electronic devices to which the light emitting device according to the present invention is applied will be described.
FIG. 10 is a perspective view illustrating a configuration of a mobile personal computer using the light emitting device according to the above-described embodiment as an image display device. The
FIG. 11 shows a mobile phone to which the light emitting device according to the above embodiment is applied. The
FIG. 12 shows an information portable terminal (PDA: Personal Digital Assistant) to which the light emitting device according to the embodiment is applied. The information
本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図10から図12に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。 Electronic devices to which the light emitting device according to the present invention is applied include those shown in FIGS. 10 to 12, digital still cameras, televisions, video cameras, car navigation devices, pagers, electronic notebooks, electronic papers, calculators, word processors. , Workstations, videophones, POS terminals, video players, devices with touch panels, and the like.
1……有機EL装置(発光装置)、2(2R,2G,2B)……発光素子、3……発光パネル、10……基板、12……反射層、18……第1電極層、20(20R,20G、20B)……発光機能層、22……第2電極層(半透明半反射層)、23……反射増強層、25……封止層、G……不活性ガス
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL device (light emitting device), 2 (2R, 2G, 2B) ... Light emitting element, 3 ... Light emitting panel, 10 ... Substrate, 12 ... Reflective layer, 18 ... First electrode layer, 20 (20R, 20G, 20B) ... light emitting functional layer, 22 ... second electrode layer (translucent semi-reflective layer), 23 ... reflection enhancing layer, 25 ... sealing layer, G ... inert gas
Claims (7)
前記発光機能層で発せられた光を該発光機能層に向けて反射する反射層と、
前記発光機能層を挟んで前記反射層の反対側に配置され、前記発光機能層で発せられた光の一部を該発光機能層に向けて反射し、他の一部を透過させる半透明半反射層と、
前記半透明半反射層を中心として前記反射層が位置するのとは反対側に、かつ、当該半透明半反射層に接するように配置される反射増強層と、
を備え、
前記発光素子は、
赤色発光するもの、緑色発光するもの、及び青色発光するもの、を含み、
前記反射増強層は、
前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の別にかかわらず一様の厚さで形成される共通層と、
前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の各々に対応して、その厚さが相互に異なるとともに前記共通層とは異なる材料から作られる個別的調整層と、
を含むことを特徴とする発光装置。 A light emitting device having a first electrode layer, a second electrode layer, and a light emitting functional layer disposed between the first and second electrode layers;
A reflective layer that reflects the light emitted from the light emitting functional layer toward the light emitting functional layer;
A translucent translucent layer disposed on the opposite side of the reflective layer across the light emitting functional layer, reflecting a part of the light emitted from the light emitting functional layer toward the light emitting functional layer and transmitting the other part. A reflective layer;
A reflection enhancing layer disposed on the opposite side of the reflective layer from the semitransparent semireflective layer and in contact with the semitransparent semireflective layer;
With
The light emitting element is
Including those emitting red light, emitting green light, and emitting blue light,
The reflection enhancement layer is
A common layer formed with a uniform thickness regardless of the light emitting element emitting red light, the light emitting element emitting green light, and the light emitting element emitting blue light;
Corresponding to each of the light emitting element emitting red light, the light emitting element emitting green light, and the light emitting element emitting blue light, an individual adjustment layer made of a material different from the common layer and having a different thickness,
A light emitting device comprising:
前記第1電極層は、前記第2電極層からみて前記基板により近く、
前記半透明半反射層は、前記第2電極層を含んで、陰極として機能し、
前記反射増強層は、
前記共通層が前記半透明半反射層に接することによって、
当該半透明半反射層に接する、
ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。 The light emitting element, the reflective layer, the semitransparent semireflective layer, and the reflection enhancement layer are constructed so as to form a laminated structure on a substrate,
The first electrode layer is closer to the substrate as viewed from the second electrode layer;
The translucent semi-reflective layer includes the second electrode layer and functions as a cathode;
The reflection enhancement layer is
The common layer is in contact with the translucent transflective layer,
In contact with the translucent semi-reflective layer,
The light-emitting device according to claim 1.
前記半透明半反射層の屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項2に記載の発光装置。 The refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer included in the reflection enhancement layer are:
Higher than the refractive index of the translucent semi-reflective layer,
The light-emitting device according to claim 2.
前記反射増強層は前記不活性ガスに接し、かつ、
当該反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、
当該不活性ガスの屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項2又は3に記載の発光装置。 The light emitting device, the reflective layer, the translucent semi-reflective layer, and the reflection enhancement layer further comprises a storage can that fits in a space filled with an inert gas,
The reflection enhancing layer is in contact with the inert gas; and
The refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer included in the reflection enhancement layer are:
Higher than the refractive index of the inert gas,
The light-emitting device according to claim 2 or 3.
当該共通層の屈折率と当該個別的調整層の屈折率との差よりも大きい、
ことを特徴とする請求項3に記載の発光装置。 The difference between the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer included in the reflection enhancement layer, and the refractive index of the translucent semi-reflective layer,
Greater than the difference between the refractive index of the common layer and the refractive index of the individual adjustment layer,
The light-emitting device according to claim 3.
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の発光装置。
d=((2πm+φD+φU)/4π)・λ … (i)
ここで、
λは共振対象として設定される波長であり、
φDは、前記発光機能層側から前記反射層に進行する波長λの光が、当該反射層で反射するときの位相変化であり、
φUは、前記発光機能層側から前記半透明半反射層に進行する波長λの光が、当該半透明半反射層で反射するときの位相変化であり、
mは、正の整数である。 The optical distance from the reflective layer to the interface facing the reflective layer in the translucent semi-reflective layer is determined based on d calculated by the formula (i). The light emitting device according to any one of the above.
d = ((2πm + φ D + φ U ) / 4π) · λ (i)
here,
λ is the wavelength set as the resonance target,
phi D, the light of wavelength λ traveling to the reflective layer from the light-emitting functional layer side, a phase change when reflected by the reflective layer,
φ U is a phase change when light of wavelength λ traveling from the light emitting functional layer side to the semitransparent semireflective layer is reflected by the translucent semireflective layer,
m is a positive integer.
ことを特徴とする電子機器。
The light-emitting device according to claim 1 is provided.
An electronic device characterized by that.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009236003A JP2011086385A (en) | 2009-10-13 | 2009-10-13 | Light-emitting device and electronic equipment |
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015011917A (en) * | 2013-07-01 | 2015-01-19 | セイコーエプソン株式会社 | Light emitting device and electronic apparatus |
JP2015514293A (en) * | 2012-03-23 | 2015-05-18 | エルジー・ケム・リミテッド | Organic light emitting device |
WO2018176973A1 (en) * | 2017-04-01 | 2018-10-04 | 京东方科技集团股份有限公司 | Display panel and display apparatus |
-
2009
- 2009-10-13 JP JP2009236003A patent/JP2011086385A/en not_active Withdrawn
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