CN101415281A - 发光装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种发光装置及电子设备，其能够降低外部光线反射。该发光装置，除了具有发光源元件和反射层及半透明半反射层的谐振器构造以外，还具备彩色滤光器。其中，半透明半反射层，其折射率为1以上，且优选为由MgAg制造。另外，从反射层到半透明半反射层的光学距离(d₁)，如能满足降低外部光线反射的适宜的条件更好。

Description

发光装置及电子设备

技术领域

本发明涉及通过电致发光进行发光的发光装置及电子设备。

背景技术

作为薄型且质轻的发光源，OLED(Organic Light Emitting Diode)，即有机EL(Electro Luminescent)元件备受关注，并开发有具备多个有机EL元件的图像显示装置。有机EL元件，具有用像素电极和对置电极夹持由有机材料所形成的至少一层的有机薄膜的构造。

在有机EL元件的领域中，已知有利用放大干涉即谐振，来加强发光的光中特定波长的光的技术(例如，专利文献1)。在该技术中，可以提高发光颜色的色纯度，或提高放射光对于发光的效率。

在有机EL元件中，存在因显示面的外部光线反射而造成显示图像的品质劣化的问题。为了解决该问题，例如提出有在显示面侧配置圆偏光板的方案。然而，由于圆偏光板使在发光层产生的光衰减到一半以下，因此降低了亮度。

另外，还提出有通过将彩色滤光器重叠于有机EL元件上，来降低外部光线反射的方法。该方法，使彩色滤光器吸收除了透过的目的波长以外的波长的光。然而，在只使用彩色滤光器的方法中，虽然降低与有机EL元件放出的光不同颜色的光的反射，然而却几乎不降低与有机EL元件放出的光为相同颜色或类似颜色的光的反射率。

此外，在专利文献2中，公开有如下的技术，即：按照使在有机发光元件的半透过性反射性电极处的外部光线的反射光的相位、与在反射性的电极处的外部光线的反射光的相位反转的方式进行调整的技术。

专利文献1：国际公开WO01/39554号公开文本。

专利文献2：日本专利第3944906号公报

如专利文献2记载的，在使某个面处的反射光的相位与在另一面处的反射光的相位互相相反的情况下，通过衰减干涉有可能降低反射光。然而，在该条件下，提高有机发光元件的发光中所放出的光的效率是有限的。在专利文献2中，记载有：有机发光元件，具备半透过性反射性的电极和反射性的电极，且具有使光在这些电极之间往返，进行光谐振的谐振器构造，然而例如光在电极之间往返的构造中，由于光学距离等光学因素不合适，光不产生谐振，也不能提高光的利用效率。

发明内容

因此，本发明是为了解决上述问题中的至少一部分问题而作出的，可以通过以下的方式或优选例实现。

本发明涉及的发光装置，为了解决上述问题，具备：发光元件，其具有第一电极层、第二电极层、配置于上述第一电极层和上述第二电极层之间的发光功能层；反射层，其将上述发光功能层所发出的光向上述发光功能层反射；半透明半反射层，其隔着上述发光功能层配置在上述反射层的相反侧，使上述发光功能层所发出的光的一部分向上述发光功能层反射，另一部分透过，上述半透明半反射层，其折射率为1以上。

根据本发明，能够抑制因入射到该发光装置的外部光线的反射引起的画质降低等弊病。这是由于以下的原因。

本发明涉及的发光装置，具备由发光元件、发光层及半透明半反射层构成的谐振器构造，然而由于半透明半反射层其折射率为1以上，因此从该半透明半反射层入射进来的外部光线，在背离全反射条件的条件下，在该层内成为折射。另一方面，假设，考虑折射率低于1的情况时，在这种情况下，外部光线，在接近全反射条件的条件下，在该层内成为折射。

将这两者的情况进行比较时，认为外部光线反射的绝对量主体，与后者相比前者相对地变小。因此，根据本发明，能够得到降低外部光线反射的效果。

在该发明的发光装置中，还具备彩色滤光器，其隔着上述半透明反射层配置在上述发光功能层的相反侧，并使透过上述半透明半反射层的光透过，从上述反射层到上述半透明半反射层的与上述反射层不相对置的界面的光学距离，根据公式(1)所计算出的光学距离d₂确定，

d₂＝(p+1/2)·λ/2-(φ₁-φ₂)·λ/4π     … (1)

在此，λ相当于上述彩色滤光器的透过率的峰值的波长，φ₁，是从上述发光功能层的相反侧传播到上述半透明半反射层的波长λ的光，在上述半透明半反射层的与上述发光功能层的相反侧的界面被反射时的相位变化；φ₂，是从上述发光功能层侧传播到上述反射层的波长λ的光，在上述反射层被反射时的相位变化；P为正整数。

根据该方式，由于上述谐振器构造，是以用于产生衰减干涉的光学距离为基准而构成的，因而更实际有效地起到上述的效果。对于满足这些的，更具体的构成及构造，在实施方式中进行说明。

另外，在本发明涉及的发光装置中，还具备彩色滤光器，其隔着上述半透明反射层配置在上述发光功能层的相反侧，并使透过上述半透明半反射层的光透过，上述半透明半反射层具有规定的物理厚度t_z，并且，从上述反射层到上述半透明半反射层的与上述反射层相对置的界面的光学距离，根据公式(2)计算出的光学距离d₁确定，

d₁＝(p+1/2)·λ/2-(φ₁-φ₂)·λ/4π-n_z·t_z       … (2)

在此，λ相当于上述彩色滤光器的透过率的峰值的波长，φ₁，是从上述发光功能层的相反侧传播到上述半透明半反射层的波长λ的光，在上述半透明半反射层的与上述发光功能层的相反侧的界面被反射时的相位变化；φ₂，是从上述发光功能层侧传播到上述反射层的波长λ的光，在上述反射层被反射时的相位变化；P为正整数；n_z为波长λ的光在上述半透明半反射层的折射率。

根据该方式，由于上述谐振器构造，是以用于产生衰减干涉的光学距离为基准而构成的，因而更实际有效地起到上述的效果。对于满足这些的，更具体的构成及构造，在实施方式中进行说明。

另外，半透明半反射层的物理厚度t_z的变化(根据制造工艺上所利用的各种参数的调整，或者它们的误差等)，通常带来折射率的变化。因此，优选为，通过积极地调整该物理厚度t_z，从而可以进行满足折射率为1以上的条件这样的折射率的调整。

另外，在本发明涉及的发光装置中，还可以为如下构成，即，上述半透明半反射层，包含由至少两种以上的单位元素构成的合金，以及，在上述折射率按照该半透明半反射层的物理厚度的变化而变化的情况下，该半透明半反射层的合金组成，按照上述物理厚度来确定，或者，该半透明半反射层的上述物理厚度，按照上述合金组成来确定。

根据该方式，首先，通过物理厚度及合金组成比率的调整，而能够进行半透明半反射层的折射率的适宜的调整。

另外，根据本方式，能够提高半透明半反射层的材料设计的设计自由度。例如，如果增大上述一种单位元素的组成比率则折射率减少，并且，如果增大上述物理厚度则折射率增大，在存在这样的关系的情况下，若相对地增大物理厚度，则可以进行提高上述一种单位元素的组成比率等这样的材料设计。反之，当将合金组成确定为预先期望的组成之后，也能够确定物理厚度。

在此，一般而言，随着合金组成比率的变化，通常透明度等光学特性、强度、以及相对于温度变化的感应度(热膨胀率等)等的机械的/力学的/物理特性、相对于各种化学物质等的耐受性等化学特性等等还能够发生变化。因此，在实际的装置中，利用具有何种合金组成比率的材料，优选为，在考虑了各种情况的基础上而决定。

鉴于这样的情况，例如如上所述，在最初确定了优选的合金组成比率之后，通过调整厚度就能够调整折射率等的本方式，是极为便利的。由此，从整体的观点来看，能够提供满足了诸多要求的半透明半反射层。

另外，在本发明涉及的发光装置中，可以构成为，上述半透明半反射层，包括Mg和Ag。

根据本方式，半透明半反射层，贴切满足“折射率为1以上”的条件。另外，作为构成半透明半反射层的材料，在利用该MgAg的情况下，该膜厚，优选为12.5nm以上，另外，MgAg的组成比率，优选为，在将Mg设为10的情况下Ag的比率为10以下。该界限的意义，参照后面的实施方式中的说明。

本发明的电子设备，为了解决上述问题，具备上述的任意一项所述的发光装置。

根据本发明，由于具备上述的各种发光装置，因此在实际效果上能够获得降低外部光线反射的效果。因此，能够显示更高品质的图像。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式所涉及的发光装置的简略的剖视图。

图2是简略地表示在图1的发光装置中，当外部光线通过彩色滤光器朝向发光面板的发光元件并到达时的光的轨迹的示意图。

图3其上方表示，在以图1所示的第二电极层的膜厚为参数的情况下的，该电极层的折射率与入射光波长的关系的曲线，其下方表示，在以第二电极层的膜厚为参数的情况下的，图1的发光装置的绿色光的反射率的模拟结果的曲线。

图4是表示代入说明书中所说明的公式(4)至公式(6)、公式(8)至公式(10)中的值的一例的图。

图5是表示作为图3、图6、图7所示的反射率计算模拟的前提的、图1所示的各层厚度的组的一例的图。

图6是表示以第二电极层的膜厚为参数的情况下的、图1的发光装置的蓝色光的反射率的模拟结果的曲线。

图7是表示以第二电极层的膜厚为参数的情况下的、图1的发光装置的红色光的反射率的模拟结果的曲线。

图8是将图3的下方(绿色光)、图6(蓝色光)、图7(红色光)的模拟结果中，第二电极层的膜厚为T2＝12.5nm的情况集中表示的曲线。

图9是表示作为基于图8所求出的可见度特性的反射率的模拟结果的曲线。

图10是表示以MgAg的组成比率为参数的情况下的、第二电极层的折射率与入射光波长的关系的曲线，是该层的膜厚为12.5nm的情况下的曲线。

图11是表示以MgAg的组成比率为参数的情况下的、第二电极层的折射率与入射光波长的关系的曲线，是该层的膜厚为20nm的情况下的曲线。

图12是表示以第二电极层的合金组成比率为参数的情况下的、图1的发光装置的绿色光的反射率的模拟结果的曲线。

图13是在图12的绿色光的情况的模拟结果的基础上，将蓝色光及红色光的模拟结果中的，第二电极层的膜厚为20nm的情况集中表示的曲线。

图14是表示作为基于图13所求出的可见度特性的反射率的模拟结果的曲线。

图15是表示本发明的实施方式所涉及的发光装置的变形例(之1)的简略的剖视图。

图16是表示本发明的实施方式所涉及的发光装置的变形例(之2)的简略的剖视图。

图17是表示本发明的实施方式所涉及的发光装置的变形例(之3)的简略的剖视图。

图18是表示适用了本发明的有机EL装置的电子设备的立体图。

图19是表示适用了本发明的有机EL装置的另一电子设备的立体图。

图20是表示适用了本发明的有机EL装置的再另一电子设备的立体图。

图中符号说明：1...作为发光装置或者图象显示装置的有机EL装置；2(2R、2G、2B)...发光元件；3...发光面板；10...基板；12...反射层；14...绝缘体透明层；18(18R、18G、18B)...第一电极层；20(20R、20G、20B)...发光功能层；22...作为半透明半反射层的第二电极层；30...彩色滤光器面板；36(36R、36G、36B)...彩色滤光器。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。另外，在图中，各部分尺寸的比例与实物适当地不同。

有机EL装置的截面构造

图1，是表示本发明的实施方式所涉及的作为发光装置的有机EL装置1的简略剖视图。有机EL装置1，具备发光面板3和彩色滤光器面板30。

发光面板3，如图所示具有作为多个像素的发光元件2(2R、2G、2B)。该实施方式的有机EL装置1，作为全彩色图像显示装置而使用。发光元件2R是放出光的颜色为红色的发光元件，发光元件2G是放出光的颜色为绿色的发光元件，发光元件2B是放出光的颜色为蓝色的发光元件。在图1中，只表示了三个的发光元件2，然而在实际上，设置有比图示多的多个发光元件。以下，构成要素的标注R、G、B，与发光元件2R、2G、2B相对应。

图示的发光面板3为顶部发光型。发光面板3具有基板10。基板10，可以由例如玻璃那样的透明材料形成，也可以由例如陶瓷或金属那样的不透明材料形成。

在基板10上的至少是与发光元件2重叠的位置上，形成有均匀厚度的反射层12。反射层12，由例如铝或银等反射率较高的材料所形成，将从发光元件2传播来的光(包括由发光元件2的发光)向图1的上方反射。

以覆盖反射层12的方式在基板10上，形成有绝缘体透明层14。绝缘体透明层14，例如，在用SiN等的绝缘体透光性较高的材料所形成。未图示，然而在绝缘体透明层14上，埋设有用于向各发光元件2供电的TFT(薄膜晶体管)以及布线。反射层12上的绝缘体透明层14的厚度，与重叠的发光元件2的发光颜色无关都是一样的。

在绝缘体透明层14上，形成有划分发光元件2的作为隔离物的隔壁16。隔壁16，例如由丙烯、环氧树脂或者聚酰亚胺等绝缘性的树脂材料所形成。

各发光元件2，具有：第一电极层18、作为半透明半反射层的第二电极层22、配置于第一电极层18和第二电极层22之间的发光功能层20。在本实施方式中，第一电极层18(18R、18G、18B)为，分别设置在像素(发光元件2)上的像素电极，例如是阳极。第一电极层18，例如由ITO(Indium Tin Oxide)或ZnO₂那样的透明材料所形成。第一电极层18的厚度，与发光颜色对应而不同。即，第一电极层18R、18G、18B，具有互相不同的厚度。

在本实施方式中，发光功能层20，在多个发光元件2上共通地形成，不论发光元件2的发光颜色如何都具有一样的厚度。发光功能层20，至少具有有机发光层。该有机发光层在电流流动时发出白光。即，发出具有红色、绿色及蓝色的光成分的光。有机发光层，可以是单层，也可以由多层(例如，在电流流动时主要以蓝色发光的蓝色发光层，和在电流流动时发出包括红色和绿色的光的黄色发光层)而构成。

虽未图示，然而发光功能层20，除有机发光层以外，还可以具有空穴输送层、空穴注入层、电子块层、空穴块层、电子输送层、电子注入层等层。在发光功能层20由多层构成的情况下，各层不论发光元件2的发光颜色如何也都具有一样的厚度。

作为半透明半反射层的第二电极层(半透明半反射层)22，由例如MgAl、MgCu、MgAu、MgAg那样的半透明半反射性的合金或者金属材料所形成。第二电极层22，在该实施方式中，为在多个像素(发光元件)上共通地设置的公共电极，例如是阴极。第二电极层22，无论发光元件2的发光颜色如何都具有一样的厚度。第二电极层22，将从发光功能层20传播来的光(包括来自发光功能层20的光)的一部分向图的上方透过，而将这些光的另一部分向图的下方，即第一电极层18反射。

该第二电极层22，优选为，在上述中特别是由MgAg等的折射率为1以上的材料所制成，对于该点，在以后说明作用效果时，与更具体的数据等的说明一起，再进行说明。

在形成于多个隔壁16之间的开口(像素开口)的内部，发光功能层20，与第一电极层18接触，在个某发光元件2中，当在第一电极层18和第二电极层22之间流过电流时，则向该发光元件2中的发光功能层20，供给来自第一电极层18的空穴，并供给来自第二电极层22的电子，且空穴与电子结合而发光。因此，在形成于隔壁16的像素开口，大体划定出发光元件2的发光区域，即隔壁16的像素开口划分发光元件2。

虽然只在图2表示，然而在第二电极层22的图的上面，形成有极薄的钝化层27。钝化层27，例如由SiON那样的透明的无机材料所形成，来防止因水分或氧气而造成发光元件2的特别是发光功能层20的劣化。于是形成发光面板3。

发光功能层20发白色光，然而由于光在反射层12和第二电极层22之间的往返，因此各个发光元件2，放出将特定波长的光放大了的光。即，在发光元件2R中将红色波长的光放大后放出，在发光元件2G中将绿色波长的光放大后放出，在发光元件2B中将蓝色波长的光放大后放出。为了该目的，而在发光元件2R、2G、2B中，在反射层12和第二电极层22之间的光学距离d₁(d_1R、d_1G、d_1B)是不同的。另外，图中的光学距离d₁(d_1R、d_1G、d_1B)及d₂(d_2R、d_2G、d_2B)，是表示光学距离，而不是表示实际的距离。

在发光面板3上，利用透明的粘接剂28而接合有彩色滤光器面板30。彩色滤光器面板30，具备：例如以玻璃那样的透明材料所形成的基板32、形成于基板32上的黑色矩阵34、在形成于黑色矩阵34的开口上配置的彩色滤光器36(36R、36G、36B)。粘接剂28，配置在彩色滤光器面板30的彩色滤光器36和发光面板3的钝化层27(参见图2)之间，并相对于发光面板3的各层，平行地支撑彩色滤光器面板30中的彩色滤光器36。

彩色滤光器36，分别配置于发光元件2，特别是与第一电极层18重叠的位置。彩色滤光器36，隔着半透明半反射性的第二电极层22，配置在发光功能层20的相反侧，并使透过了重叠的发光元件2的第二电极层22的光透过。

以下具体地进行说明。

彩色滤光器36R与发光元件2R重叠，由一个彩色滤光器36R和一个发光元件2R构成一个组合。彩色滤光器36R，具有使红色光透过的功能，其透过率的峰值为610nm的波长。彩色滤光器36R，在透过重叠的发光元件2R的第二电极层22的红色被放大后的光中，使红色的光透过，来提高红色的纯度。另外，彩色滤光器36R，吸收大部分绿色和蓝色的光。

彩色滤光器36G与发光元件2G重叠，由一个彩色滤光器36G和一个发光元件2G构成一个组合。彩色滤光器36G，具有使绿色光透过的功能，其透过率的峰值为520nm的波长。彩色滤光器36G，在透过重叠的发光元件2G的第二电极层22的绿色被放大后的光中，使绿色的光透过，来提高绿色的纯度。另外，彩色滤光器36G，吸收大部分红色和蓝色的光。

彩色滤光器36B与发光元件2B重叠，由一个彩色滤光器36B和一个发光元件2B构成一个组合。彩色滤光器36B，具有使蓝色光透过的功能，其透过率的峰值为470nm的波长。彩色滤光器36B，在透过重叠的发光元件2B的第二电极层22的蓝色被放大后的光中，使蓝色的光透过，来提高蓝色的纯度。另外，彩色滤光器36B，吸收大部分红色和绿色的光。

光反射及透过模型

图2，是简略地表示当外部光线通过彩色滤光器36朝向发光面板3的发光元件2并到达时的光的轨迹的示意图。透过了彩色滤光器36的外部光线，通过透明的粘接剂28，进而透过钝化层27，而到达半透明半反射性的第二电极层22。外部光线的一部分，在钝化层27和第二电极层22的界面(第二电极层22的与发光功能层20相反侧的界面)被反射。将该反射时的相位变化设为φ₁。

另外，外部光线的另一部分，透过半透明半反射性的第二电极层22，进而透过发光功能层20、第一电极层18及绝缘体透明层14，而在反射层12的发光功能层20一侧的面上进行反射。将该反射时的相位变化设为φ₂。

在反射层12的反射光，透过绝缘体透明层14、第一电极层18、发光功能层20，其一部分透过半透明半反射性的第二电极层22，从发光元件2向粘接剂28传播，并与在上述的钝化层27和第二电极层22的界面的反射光干涉。另外，在图2中，省略了在各界面的因光的折射造成的光路变化的图示，光路用直线来表示。

对于通过衰减干涉来降低以上那样的另一个界面的反射光，优选为满足公式(3)。

2·d₂＝(p+1/2)·λ-(φ₁-φ₂)·λ/2π      ...   (3)

在此，d₂是，反射层12的发光功能层20侧的界面和第二电极层22的与发光功能层相反侧的界面之间的光学距离(nm)。光学距离d₂，为绝缘体透明层14、第二电极层22以及它们之间的层的折射率和厚度的乘积的总和。

公式(3)的“波长λ”，是要使其衰减的光成分的波长(nm)。成为问题的外部光线，由于是透过彩色滤光器36向发光面板3传播的光，因此是彩色滤光器36的透过波长范围的光。因此，作为公式(3)的“波长λ”，取相当于彩色滤光器的透过率的峰值的波长比较合适。

公式(3)的φ₁，是从发光功能层20的相反侧传播到第二电极层22的波长λ的光，在半透明半反射性的第二电极层22的与发光功能层20相反侧的界面被反射时的相位变化(rad)，φ₂是从发光功能层20侧传播到反射层12的波长λ的光，在反射层12被反射时的相位变化(rad)。另外，p为正整数，优选为1。

这样的公式(3)，实际上，能够重新写成关于红、绿及蓝的发光元件2R、2G、2B各自单独的公式。即：

d_2R＝(p+1/2)·λ_R/2-(φ_1R-φ_2R)·λ_R/4π       …  (4)

d_2G＝(p+1/2)·λ_G/2-(φ_1G-φ_2G)·λ_G/4π       ... (5)

d_2B＝(p+1/2)·λ_B/2-(φ_1B-φ_2B)·λ_B/4π       ... (6)

在此，d_2R，是针对发光元件2R的光学距离d₂，λ_R是相当于彩色滤光器36R的透过率的峰值的波长610nm，φ_1R为在波长λ_R的φ₁，φ_2R为在波长λ_R的φ₂。

另外，d_2G是针对发光元件2G的光学距离d₂，λ_G是相当于彩色滤光器36G的透过率的峰值的波长550nm，φ_1G为在波长λ_G的相位变化φ₁，φ_2G为在波长λ_G的相位变化φ₂，d_2B是针对发光元件2B的光学距离d₂，λ_B是相当于彩色滤光器36B的透过率峰值的波长470nm，φ_1B为在波长λ_B的相位变化φ₁，φ_2B为在波长λ_B的相位变化φ₂。

在光学距离d₁(nm)和光学距离d₂之间，存在公式(7)所示的关系，其中光学距离d₁，是反射层12和第二电极层22之间的光学距离，光学距离d₂，是反射层12的发光功能层20侧的界面和第二电极层22的与发光功能层20相反侧的界面之间的光学距离。

d₁＝d₂-n_z·t_z

因此，d₁＝(p+1/2)·λ/2-(φ₁-φ₂)·λ/4π-n_z·t_z   ... (7)

在此，n_z为波长λ的光在第二电极层22的折射率，t_z为第二电极层22的厚度。

因此，对于各发光元件2R、2G、2B，可以改写成公式(8)～公式(10)，

d_1R＝(p+1/2)·λ_R/2-(φ_1R-φ_2R)·λ_R/4π-n_zR·t_z  ... (8)

d_1G＝(p+1/2)·λ_G/2-(φ_1G-φ_2G)·λ_G/4π-n_zG·t_z  ... (9)

d_1B＝(p+1/2)·λ_B/2-(φ_1B-φ_2B)·λ_B/4π-n_zB·t_z  ... (10)

在此，d_1R，是针对发光元件2R的光学距离d₁，n_zR是波长λ_R的光在第二电极层22的折射率n_z。

另外，d_1G是针对发光元件2G的光学距离d₁，n_zG是波长λ_G的光在第二电极层22的折射率n_z，d_1B是针对发光元件2B的光学距离d₁，n_zB是波长λ_B光在第二电极层22的折射率n_z。

以上，对为了通过衰减干涉来降低在另一个界面的反射光的合适条件进行了说明。

有机EL装置的作用效果

以下，对具备如上所述构成的有机EL装置的作用效果，除已经参照的图1及图2以外，还参照图3至图9进行说明。

该图3至图9，表示基于具有以上所说明的构造的有机EL装置，执行了光学模拟的结果。另外，该模拟结果，是使用了株式会社丰田中央研究所制作的光学模拟程序亦即商品名“OptDesigner”所获得的。另外，对于该点，对于参照后面的图10至图14也是同样的。

膜厚和折射率

首先，作为进入本实施方式的有机EL装置的作用效果的说明的前提，对关于上述第二电极层22的，其厚度与其折射率的关系进行说明。

在图3的上方，是表示该关系的曲线。

如该图所示，首先，确认了与第二电极层22的厚度不同无关，而是随着波长变大，其折射率基本成正比地增大。

除此以外，从该图中可以确认，随着第二电极层22厚度的增大，其折射率也变大。即，在图3中，分别表示了膜厚T1＝11nm、T2＝12.5nm、T3＝20nm的情况下的折射率，然而膜厚T1的情况为，波长到600nm的中央附近，折射率不到1。与此相对，膜厚T2及膜厚T3的情况为，在全波长范围内折射率均为1以上。特别是，从该图可知，在全波长范围内为了使折射率为1以上的界限的值，为膜厚T2。

另外，该图3上方的结果，是经过求出复折射率n_c＝n-jk的过程所获得的，该图的纵轴“折射率”，意味着其实数部n的值。虽然也求出了消光系数k，然而在图3中未图示。另外，在图3的左上部，为了表现这样的意思，而使用“折射率实数部”这样的表现。以上的事项，对于参照后面的图10及图11也是同样的。

另外，该图3上方的结果，第二电极层22，是包括Mg和Ag的合金，并且，是以具有前者为10后者为1的重量比关系的合金所制造的情况为基础的。该情况，在参照后面的图4至图9中也被作为前提。

在图3中，除了上述的各膜厚T1、T2、T3的变化与折射率的关系以外，将这些各膜厚T1、T2、T3的变化与外部光线反射率的关系，表示于图中下方。另外，该图是涉及对于绿色光的外部光线反射率的曲线。另外，该反射率是基于，假定等能量白色光透过彩色滤光器36而到达了发光面板3，该反射光透过了彩色滤光器36的结果的光的强度与原来的等能量白色光的强度之比而求出的。该情况，在参照后面的图6至图9、图12至图14中也是同样的。

该结果，以通过上述的公式(5)以及公式(9)所得到的结果为基础。即，根据前者的公式(5)求出用于生成反射光的衰减干涉的光学距离d_2G，根据后者的公式(9)同样求出用于生成反射光的衰减干涉的光学距离d_1G，然而对于后者的光学距离d_1G而言，对公式(9)中的第二电极层22的厚度t_z，分别代入上述膜厚T1、T2、T3。该图的结果，基于这样所求出的三种光学距离d_1G以及光学距离d_2G，或者以基本满足它们的方式，通过模拟设定而求出有机EL装置的发光元件2G的截面构造。

另外，作为应带入用于求出上述光学距离d_1G以及光学距离d_2G的公式(5)及公式(6)的值，可以使用例如图4所示的值(在这里，由于是绿色光的问题，因此为位于该图的“发光元件2G”列的值)。使用这样的值，且在设p＝1，并且设n_zG＝1.24、t_z＝12.5nm的情况下的光学距离d_1G以及光学距离d_2G分别为：d_1G＝大约406.2nm、d_2G＝大约422.0nm。

另外，在执行上述模拟的情况下满足以下条件，绝缘体透明层14的厚度、发光功能层20的厚度，在发光元件2R、2G、2B是相同的，而第一电极层18的厚度则以与发光元件2R、2G、2B对应而不同。

此外，在实际的模拟中，各层的材料、厚度及折射率，设定为如图5所示。即，按照在此所表示的数值，计算与光学距离d_1G相当的值亦即光学距离d_1G′的值时，d_1G′＝大约426.3nm。在该光学距离d_1G′与上述光学距离d_1G之间存在不同的原因在于，在计算后者所依据的公式(5)及公式(9)中，未考虑构成层积构造物的各层间的其它的界面所引起的反射等。虽然这样的光学距离d_1G′及光学距离d_1G不一定一致，然而光学距离d_1G′以光学距离d_1G为基础是不变的。另外，在上述的图4及图5中，对于后述的图6及图7所示的蓝色光及红色光的同样的数值，也一并进行表示。

这样，如图3的下方所示，可知反射率，相对于波长具有以一定的周期降低，或者增大的情况，然而可知无论膜厚T1、T2、T3中的任一个，在绿色光的峰值波长550nm附近的反射率均降低。然而，也确认了根据这些膜厚T1、T2、T3间的不同，反射率降低的状况也不同。即，结果为，在上述峰值波长550nm的反射率降低效果最弱的是膜厚T1。接着，在膜厚T3得到改善，在膜厚T2得到最好的结果。然而，膜厚T2及膜厚T3的结果，可以说是基本相同的范围。

根据这样的结果可知，反射率降低的效果，与参照图3的上方所说明的折射率之间存在一定的相互关系。即，可以说，在折射率为1以上的情况下，能够获得更实际有效的反射率降低的效果。

这样的折射率与反射率降低效果之间的相互关系，根据下述也可确认。

即，首先，在如图3下方所示的、表示按照波长而变化的反射率的各个曲线中，关注其最小值。这些最小值，如该图所示，对于膜厚T1、T2、T3的曲线，最小值分别为m1、m2、m3。

接着，确认在与这些最小值m1、m2、m3对应的波长中，第二电极层22的折射率将会怎样。在图3中，能够从视觉上把握。例如，以最小值m1的处为一端点的线段R1，向图中上方延伸，并与图3上方所示的波长-折射率曲线相交。在此应关注的是，根据膜厚T1的波长-折射率曲线可知，与该最小值m1对应的折射率为1以下。

对于其余的线段R2及线段R3也同样。然而，如果观察这些线段R2及线段R3的图3中上方的端点则可知，无论哪个，折射率均为1以上。

根据上述，推测出以下的内容。

即，上述公式(5)及公式(9)，如上所述是用于求出产生衰减干涉的光学距离d_1G及光学距离d_2G的公式，然而并非不可能作为用于求出在波长λ_G及其附近的波长中，反射率为最小的光学距离d_1G及光学距离d_2G的公式。由于模拟，是在与这些光学距离d_1G及光学距离d_2G基本一致的条件下进行的，因此可以说其结果反映了图3下方的最小值m1、m2、m3，另外当然也，反映了其反射率为最小的光学距离d_1G及光学距离d_2G。特别是，光学距离d_1G，如上述的公式(9)所示，与第二电极层22的折射率n_zG(以及物理厚度t_zG)对应而变化。

对以上进行总结，可以看出如下这样一系列的关系，即，折射率n_zG的变化，对光学距离d_1G带来影响，且其进一步对反射率降低效果、具体而言对上述最小值m1、m2、m3造成影响。

在此再次观察最小值m1、m2、m3可知，最小值m1，与最小值m2及最小值m3之间存在显著的差W。而且，在这两者之间存在如下关系，如上所述，前者折射率n_zG低于1，而后者为1以上。如果这样，则可以认为，在如下的两者之间，即，在折射率n_zG的值低于1或为1以上，与是否产生上述的显著的差W之间，存在某种相互关系。

根据图3中可以得到以上那样的相关关系的情况，然而对于其原因并不十分明了。然而，在折射率n_zG低于1的情况下，一般而言，意味着相对于入射角，折射角增大，因此归结为其程度越大越接近全反射条件。如果这样，伴随与此，推测出反射光量一般也增大。于是，通过上述公式(5)及公式(9)，求出的产生衰减干涉的光学距离d_1G及光学距离d_2G，在折射率n_zG低于1的情况下，干涉的效果与折射率n_zG为1以上的情况相比较，相对地看，或者从实质上看，均被认为产生衰减。

无论怎样，如上所述，只要上述折射率n_zG为1以上，就能够更好地得到反射率降低的效果。

图6及图7，与图3的下方是相同含义的图，是表示各膜厚T1、T2、T3的变化与外部光线反射率关系的图，然而前者是蓝色光，后者是红色光。这些图，分别在对于上述绿色光所述的同样的意义中，图6与公式(6)及公式(10)相关，图7与公式(4)及公式(8)相关。

在这些图中，图6(蓝色光)，与图3的情况同样，或者可以说，比其更清楚地显示出，随着第二电极层22的膜厚的变大，更好地达到了反射率降低的效果。另外，在图7(红色光)中，在波长小的范围，可以说各膜厚T1、T2、T3之间没有较大的差异，然而在成为问题的波长610nm周围内，能够读出与图3同样的倾向。即，观察从波长600nm到超过其中央附近的范围为止(参照图7的虚线框线所包围的线)可知，由于在膜厚T1的情况，即折射率n_zG低于1的情况，与在膜厚T2及膜厚T3的情况，即折射率n_zG为1以上的情况之间，产生显著的差，因此前者与后者相比，反射率变得更大。这样的情况，即使只有某种程度的差，也能够在图6中的波长470nm及其附近看到。

图8为，在局限于第二电极层的膜厚为T2＝12.5nm的情况下(即，在图3、图6及图7中的膜厚T2)，将如上所示的、图3的下方、图6及图7的模拟结果，进行集中表示的曲线。选择膜厚T2＝12.5nm的理由在于，如上所述，在全波长范围内用于使折射率为1以上的界限的值，为该膜厚T2(参照图3)。

如该图所示，曲线Gref在峰值波长550nm附近具有极低的反射率值，曲线Bref在峰值波长470nm附近具有极低的反射率值，曲线Rref在峰值波长610nm附近具有极低的反射率值。

而且，由于全部颜色的反射率为这样的结果，因此注意到如图9所示，作为可见度特性的反射率，无论哪种颜色均为10％以下这样的非常优秀的成绩。在该图9中，在各颜色的峰值波长附近的反射率的降低，是反映上述图3的下方、图6及图7的结果的总结。另一方面，在其它的波长范围，反射率被降低，是彩色滤光器36的吸收效果的反映。例如，图9的曲线Gsf，在除峰值波长550nm附近以外的波长范围内，由于因彩色滤光器36G而产生光吸收，因此反射率值降低(对于其它的曲线Bsf以及曲线Rsf也同样)。另外，在上述中“作为可见度特性的反射率”是指，隔着彩色滤光器36综合地观察了多个发光元件2时的反射率。具体而言为，得到对图8的曲线进行积分的结果。

如上所述，在本实施方式的有机EL装置中，在第二电极层22的折射率为1以上的情况下，能够获得更好的反射率降低的效果。

另外，如从上述的说明及图3等中所明确的那样，在可见光范围(400nm～800nm)波长400nm中的第二电极层22的折射率，优选为1以上。另一方面，作为折射率的实际的上限值，优选为，以波长800nm下的折射率进行规定，只要第二电极层22的折射率的上限值为3以下即可，或者根据图3上限值也可以为2.5以下。

合金组成和折射率

接下来，对于第二电极层22的组成对该第二电极层22的折射率的影响进行说明。

图10为，与上述图8及图9同样，在将第二电极层22的膜厚，固定为12.5nm(＝膜厚T2)的状态下，在使其组成成分Mg和Ag的组成比率变化的情况下，表示折射率将会怎样的曲线。

如该图10所示，确认了：以Mg和Ag的组成比率为10:1的情况(参照图中符号“C1”)为基准，当提高Ag的比率时，折射率逐渐减小。在图10中，分别将Mg:Ag＝10:3的情况表示为“C2”，同样地将10:5的情况表示为“C3”。另外，将不含有Ag的情况，即将Mg单独的情况表示为“C0”。

接着，图11表示，基于上述图10，当增大第二电极层22的物理厚度时折射率将会怎样。具体而言，在该图11中，第二电极层22的膜厚为20nm时，与上述图10中的12.5nm相比，膜厚变大。

根据该图11可知，首先，膜厚越大则折射率越大。例如，将图11的标记了符号“C1”的曲线，与图10的标记了符号“C1”的曲线(均为Mg:Ag＝10:1的情况下的曲线)进行比较可知，膜厚较大者，以整体地提高方式，折射率的值在全波长范围变大。

另一方面，根据图11可知，越增大MgAg中的Ag的组成比率，折射率越减少。该倾向，与参照图10说明的倾向相同。另外，在图11中，将Mg:Ag＝10:10的情况表示为“C4”。另外，符号“C0”、“C3”的含义，与图10的情况相同。

根据以上的图10及图11可知，其结果为越提高MgAg中的Ag的组成比率，折射率越减小，另一方面可知，第二电极层22的膜厚越大，折射率越大。

在此，在考虑上述的、优选折射率为1以上的观点的同时，再来观察图10及图11。这样，在图10中标记了符号“C3”的曲线的情况，在波长较小的范围，存在折射率为1以下的部分。然而可知，即使是相同的组成比率，在图11中的标记了符号“C3”的曲线的情况，在全波长范围折射率均为1以上。这是，如上所述，由于图11的情况，膜厚为20nm，比图10的12.5nm的情况，膜厚更大。总之，根据该图10及图11，能够得到如下的一定的关系，即，只要增大第二电极层22的膜厚，就能够实现上述那样的折射率的“整体地提高”，因此在该情况下，能够在一定程度上提高Ag的比率。观察图11时，认为膜厚如果为20nm，则界限的组成比率，虽然在该波长400nm附近折射率存在若干低于“1”的部分，但能设定为Mg:Ag＝10:10。

图12是，与图3的下方、图6及图7相同含义的图。然而，在该图12中，取代图6等中以膜厚T1、T2、T3为参数进行变化的情况，而是以第二电极层22的组成比率为参数进行变化。即，图12，表示作为上述各组成比率的曲线C1、C3、C4的变化与外部光线反射率的关系。

另外，该图12，是建立在以下的各前提的基础上的结果。(i)与图12中的作为各组成比率的曲线C1、C3、C4的含义与图11的情况相同，(ii)膜厚也与图11相同，为20nm，(iii)图12为，关于绿色光的反射率的模拟。

如该图12所示，反射率与图3的下方相同，对于波长以一定的周期降低，或者增大的情况，然而可知无论作为组成比率的曲线C1、C3、C4中的何者，在绿色光的峰值波长550nm附近的反射率均降低。然而，也确认了由于这些作为组成比率的曲线C1、C3、C4的不同，反射率降低的状况也不同。即，结果为，在上述峰值波长550nm的反射率降低效果最弱的，是作为组成比率的曲线C1。接着，在作为组成比率的曲线C4得到改善，在作为组成比率的曲线C3得到最好的结果。然而，作为组成比率的曲线C3及作为组成比率的曲线C4的结果，可以说是基本相同的范围。

该结果，给出启示：通过改变组成比率，能够获得更实际有效的反射率降低的效果。这样说，也是由于图12中的标记了符号“C1”的曲线，与图3下方的标记了符号“T3”的曲线实质上是相同的原因。即，两者均为，假想膜厚为20nm，且具有Mg:Ag＝10:1的组成比率的第二电极层22的情况下的反射率。因此，图12其余的曲线C3及曲线C4，与图3下方所示的表示膜厚T2的曲线“T2”及表示膜厚T3的曲线“T3”相比，均得到改善(另外请注意，在图12和图3的下方，纵轴刻度处理是不同的)。

根据以上所述，其结果，如果膜厚足够大，则即使增大MgAg中Ag的组成比率，折射率在主要的波长范围也为1以上，因此可以说获得更实际有效的反射率降低的效果。

图13是，限于第二电极层22的膜厚为20nm的情况下(即，图12中的曲线C1)，将上述的、图12的模拟结果、以及与图12同样的未图示的蓝色光及红色光的模拟结果(相当于上述图6及图7)进行表示的曲线。选择膜厚20nm的理由，是为了将基于图13的接下来叙述的图14，与上述的图9进行比较(对于该点，接下来进行叙述)的原因。

如该图13所示，曲线Gref在峰值波长550nm附近具有极低的反射率值，曲线Bref在峰值波长470nm附近具有极低的反射率值，曲线Rref在峰值波长610nm附近具有极低的反射率值。

而且，由于全部颜色的反射率为这样的结果，因此注意到如图14所示，作为可见度特性的反射率，无论哪种颜色均为5％以下这样的非常优秀的结果。在该图14中，在各颜色的峰值波长附近的反射率的降低，是反映上述图12的结果等的总结。另一方面，在其它的波长范围，反射率被降低，是彩色滤光器36的吸收效果的反映。例如，图14的曲线Gsf，在除峰值波长550nm附近以外的波长范围内，由于因彩色滤光器36而产生光吸收，因此反射率值降低(对于其它的曲线Bsf以及曲线Rsf也同样)。另外，在上述中“作为可见度特性的反射率”的含义，与图9所述的相同。

将该图14，与上述的图9相比较可知，图14的作为可见度特性的反射率进一步得到改善。这样，大致能够观察到，随着折射率的增大而产生的变化(对比参照图10的曲线C1和图11的曲线C1)。另外，图14及图9的两者，在Mg:Ag＝10:1方面是相同的，然而，关于膜厚是不同的，图14为20nm，图9为12.5nm。因此至少可以说，两者的不同，是基于膜厚不同而产生的效果。这样，在本实施方式的有机EL装置中，不仅第二电极层22的折射率为1以上，而且通过适当地调整其合金组成比率，就能够获得更好的反射率降低的效果。

以上，对于本发明的实施方式进行了说明，然而本发明的发光装置，不限定于上述的方式，还能够进行各种变形。

(1)在上述的实施方式中，透明的第一电极层18是阳极，半透明半反射性的第二电极层22是阴极，然而也可以是第一电极层18是阴极，第二电极层22是阳极。

(2)在上述的实施方式中，第一电极层18和反射层12是不同的层，然而也可以将第一电极层18兼用作反射层。

(3)上述的实施方式涉及的发光装置，是顶部发光型，然而本发明涉及的发光装置，也可以是底部发光型。即，将反射层配置比发光功能层离基板较远的层上，而将半透明半反射层配置比发光功能层离基板较近的层上。

(4)上述的实施方式涉及的发光装置，是有机EL装置，然而本发明涉及的发光装置也可以是无机EL装置。

(5)在上述实施方式中，发光功能层20发出白色光，然而本发明，不限定于该方式。例如，如图15所示，可以在发光元件2R、2G、2B上，分别设有专用的发光功能层20R、20G、20B。每一个发光功能层20R、20G、20B，被配置在隔壁16的图像开口内。发光功能层20R发红色光，发光功能层20G发绿色光，发光功能层20B发蓝色光。

而且，在该方式中，与发光元件2R、2G、2B对应地使第一电极层18的厚度不同。这样，与第一实施方式相同，是为了满足从公式(4)至公式(6)计算出的光学距离d₂，及由公式(8)至公式(10)计算出的光学距离d₁。

(6)在上述实施方式中，为了满足上述的光学距离d₁及光学距离d₂，实际上的层积构造物的厚度的调整，是以通过第一电极层18厚度的调整而进行为前提的，然而本发明，不限定于该方式。

例如，如图16所示，可以分别对应于发光元件2R、2G、2B，使发光功能层20R、20G、20B的厚度不同。或者如图17所示，也可以分别对应于发光元件2R、2G、2B，使绝缘体透明层14的厚度不同。

(应用)

接下来，对于适用了本发明的有机EL装置的电子设备进行说明。图18，是表示将上述实施方式的发光装置应用于图像显示装置的便携型个人计算机的构成的立体图。个人计算机2000，具备作为图像显示装置的有机EL装置100和本体部2010。在本体部2010上，设置有电源开关2001和键盘2002。

图19，表示适用了上述实施方式的发光装置的移动电话。移动电话3000，具备多个操作按键3001和滚动按键3002，以及作为显示装置的有机EL装置100。通过操作滚动按键3002，而使在有机EL装置100上所显示的画面滚动。

图20，表示适用了上述实施方式的发光装置的便携式信息终端(PDA：Personal Digital Assistants)。便携式信息终端4000，具备多个操作按键4001和电源开关4002，以及作为显示装置的有机EL装置100。操作电源开关4002时，则通讯录或日程表这样的各种信息就显示于有机EL装置100。

作为适用了本发明的有机EL装置的电子设备，除了图18至图20所示的以外，还能列举出具备：数字照相机、电视机、摄像机、车辆导航装置、记录器、电子笔记本、电子纸、计算器、文字处理机、工作站、电视电话、POS终端、视频播放器、具备触摸面板的设备等等。

Claims (6)

1.一种发光装置，其特征在于，具备：

发光元件，其具有第一电极层、第二电极层、配置于上述第一电极层和上述第二电极层之间的发光功能层；

反射层，其将上述发光功能层所发出的光向上述发光功能层反射；

半透明半反射层，其隔着上述发光功能层配置在上述反射层的相反侧，使上述发光功能层所发出的光的一部分向上述发光功能层反射，另一部分透过，

上述半透明半反射层，其折射率为1以上。

2.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

还具备彩色滤光器，其隔着上述半透明反射层配置在上述发光功能层的相反侧，并使透过上述半透明半反射层的光透过，

从上述反射层到上述半透明半反射层的与上述反射层不相对置的界面的光学距离，根据公式(1)所计算出的光学距离d₂确定，

d₂＝(p+1/2)·λ/2-(φ₁-φ₂)·λ/4π…  (1)

在此，λ相当于上述彩色滤光器的透过率的峰值的波长，

φ₁，是从上述发光功能层的相反侧传播到上述半透明半反射层的波长λ的光，在上述半透明半反射层的与上述发光功能层的相反侧的界面被反射时的相位变化；

φ₂，是从上述发光功能层侧传播到上述反射层的波长λ的光，在上述反射层被反射时的相位变化；

P为正整数。

3.根据权利要求1所述的发光装置，其特征在于，

还具备彩色滤光器，其隔着上述半透明反射层配置在上述发光功能层的相反侧，并使透过上述半透明半反射层的光透过，

上述半透明半反射层具有规定的物理厚度t_z，并且，

从上述反射层到上述半透明半反射层的与上述反射层相对置的界面的光学距离，根据公式(2)计算出的光学距离d₁确定，

d₁＝(p+1/2)·λ/2-(φ₁-φ₂)·λ/4π-n_z·t_z…  (2)

在此，λ相当于上述彩色滤光器的透过率的峰值的波长，

φ₁，是从上述发光功能层的相反侧传播到上述半透明半反射层的波长λ的光，在上述半透明半反射层的与上述发光功能层的相反侧的界面被反射时的相位变化；

φ₂，是从上述发光功能层侧传播到上述反射层的波长λ的光，在上述反射层被反射时的相位变化；

P为正整数；

n_z为波长λ的光在上述半透明半反射层的折射率。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的发光装置，其特征在于，

上述半透明半反射层，包含由至少两种以上的单位元素构成的合金，

在上述折射率按照其中一种单位元素的组成比率的变化以及该半透明半反射层的物理厚度的变化而变化的情况下，

该半透明半反射层的合金组成，按照上述物理厚度来确定，或者，

该半透明半反射层的上述物理厚度，按照上述合金组成来确定。

5.根据权利要求1至4中的任意一项所述的发光装置，其特征在于，

上述半透明半反射层，包括Mg和Ag。

6.一种电子设备，其特征在于，

具备权利要求1至5中的任意一项所述的发光装置。

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