CN102163694A

CN102163694A - 发光装置、照明装置和显示装置

Info

Publication number: CN102163694A
Application number: CN2011100254837A
Authority: CN
Inventors: 福田俊广; 山田二郎; 海老原洋平
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-01-29
Filing date: 2011-01-21
Publication date: 2011-08-24
Also published as: JP5407908B2; JP2011159431A; US20110187261A1; US8860302B2

Abstract

本发明提供发光装置、照明装置和显示装置，该发光装置包括发射可见光波长区域不同单色光的多个发光器件。多个发光器件中的各个发光器件包括：有机层，它被夹在第一电极与第二电极之间，并且在有机层中设置有第一发光层或第二发光层，第一发光层和第二发光层发射不同单色光并且分别位于在从第一电极到第二电极的方向上彼此分开的第一位置和第二位置处；第一反射界面，它被设置在第一电极侧上以便反射从第一发光层或第二发光层发出的光而使该光从第二电极侧出射；以及第二反射界面和第三反射界面，它们在从第一电极到第二电极的方向上彼此分开的位置处被依次设置在第二电极侧上。因此，能显著降低亮度和色调的视角依赖性，还能以高产率容易地制造。

Description

发光装置、照明装置和显示装置

相关申请的交叉参考

本申请包含与2010年1月29日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-018491的公开内容相关的主题，在此将该优先权申请的全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及发光装置、照明装置和显示装置。更具体地说，本发明涉及使用了发光器件的发光装置、照明装置和显示装置，该发光器件利用了有机材料的电致发光(electroluminescence，EL)。

背景技术

利用有机材料的电致发光的发光器件(下面称为有机EL器件)作为能够在低电压直流驱动下发射高亮度光的发光器件已经受到关注，并且已经进行了积极研发。有机EL器件具有这样的结构：具有厚度通常为大约几十至几百nm的发光层的有机层夹在反射电极和透明电极之间。在这种有机EL器件中，从发光层发射出的光在器件结构中经过干涉之后被提取到外部。在相关技术中，已经尝试采用这种干涉来改善有机EL器件的发光效率。

JP-A-2002-289358披露了这样的技术：将从发光位置到反射层的距离设定为使得具有发光波长的光能够利用从发光层朝着透明电极发射的光与朝着反射电极发射的光的干涉进行谐振，由此提高发光效率。

JP-A-2000-243573通过考虑在透明电极和基板之间的界面处的光反射，来限定从发光位置到反射电极的距离和从发光位置到透明电极与基板之间的界面的距离。

WO01/039554披露了这样的技术：将透明电极和反射电极之间的层的厚度设定为使得具有所期望波长的光能够利用当光在透明电极和反射电极之间经过多次反射时出现的光干涉来进行谐振，由此提高发光效率。

作为改善在具有利用谐振腔结构增强发光效率的发光器件的显示装置中的白色色度点的视角特性的方法，日本专利No.3508741披露了通过控制有机层厚度来控制三种颜色红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的衰减平衡的方法。

上述这些技术涉及采用发射的光的干涉来提高发光效率的有机EL器件。在这种有机EL器件中，当用于提取出的光h的干涉滤光器的带宽变窄时，光h的波长在从倾斜方向上看发光表面时偏移很大，并且发光强度降低。因此，发光特性的视角依赖性增大。

相反，JP-A-2006-244713披露了这样的技术：将由具有较窄单色光谱的有机EL器件的反射层发出的光的相位和由设在光出射侧上的单个反射层形成的干涉设定为处于与中心波长相反的相位中，由此抑制色调(hue)随着视角而改变。在此情况下，通过利用一个发光器件的一个发光波长并将反射界面的数量限制为一个，能够维持单色的亮度和视角特性。然而，不能得到足以抑制色调变化的波长范围。此外，为了加宽波长范围，必须要增大反射率从而增大抵消度。在此情况下，极大地减小了发光效率。

发明内容

本发明的目的是期望提供这样的发光装置，所述发光装置能够有效提取较宽波长范围的光，并且针对单色光能够显著降低亮度和色调的视角依赖性，还能够以高产率容易地制造。

本发明的另一目的是期望提供一种视角依赖性较小且具有良好光强分布特性，并且能易于以高产率制造的照明装置。

本发明的又一目的是期望提供一种显示质量良好且视角依赖性较小，并且能易于高产率制造的显示装置。

本发明实施例提供了一种发光装置，所述发光装置包括多个发光器件，所述多个发光器件发射可见光波长区域的不同的单色光，其中，所述多个发光器件中的各个发光器件包括：有机层，它被夹在第一电极与第二电极之间，并且在所述有机层中设置有第一发光层或第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层发射不同单色光并且分别位于在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的第一位置和第二位置处；第一反射界面，它被设置在所述第一电极侧上，以便反射从所述第一发光层或所述第二发光层发出的光而使该光从所述第二电极侧出射；以及第二反射界面和第三反射界面，它们在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的位置处被依次设置在所述第二电极侧上，其中，所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第一发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第二发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，并且发生由所述第二反射界面形成的光反射和由所述第三反射界面形成的光反射，使得波长自所述第一发光层的发光光谱的中心波长和所述第二发光层的发光光谱的中心波长二者中的至少一者偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱。

本发明的另一实施例提供了一种照明装置，所述照明装置包括多个发光器件，所述多个发光器件发射可见光波长区域的不同的单色光，其中，所述多个发光器件中的各个发光器件包括：有机层，它被夹在第一电极与第二电极之间，并且在所述有机层中设置有第一发光层或第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层发射不同单色光并且分别位于在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的第一位置和第二位置处；第一反射界面，它被设置在所述第一电极侧上，以便反射从所述第一发光层或所述第二发光层发出的光而使该光从所述第二电极侧出射；以及第二反射界面和第三反射界面，它们在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的位置处被依次设置在所述第二电极侧上，其中，所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第一发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第二发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，并且发生由所述第二反射界面形成的光反射和由所述第三反射界面形成的光反射，使得波长自所述第一发光层的发光光谱的中心波长和所述第二发光层的发光光谱的中心波长二者中的至少一者偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱。

本发明又一实施例提供了一种显示装置，所述显示装置包括多个发光器件，所述多个发光器件发射可见光波长区域的不同的单色光，其中，所述多个发光器件中的各个发光器件包括：有机层，它被夹在第一电极与第二电极之间，并且在所述有机层中设置有第一发光层或第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层发射不同单色光并且分别位于在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的第一位置和第二位置处；第一反射界面，它被设置在所述第一电极侧上，以便反射从所述第一发光层或所述第二发光层发出的光而使该光从所述第二电极侧出射；以及第二反射界面和第三反射界面，它们在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的位置处被依次设置在所述第二电极侧上，其中，所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第一发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第二发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，并且发生由所述第二反射界面形成的光反射和由所述第三反射界面形成的光反射，使得波长自所述第一发光层的发光光谱的中心波长和所述第二发光层的发光光谱的中心波长二者中的至少一者偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱。

在本发明实施例的发光装置、照明装置和显示装置中，当所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的光学距离为L11，所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的光学距离为L21，所述第一发光层的发光中心与所述第二反射界面之间的光学距离为L12，所述第二发光层的发光中心与所述第二反射界面之间的光学距离为L22，所述第一发光层的发光中心与所述第三反射界面之间的光学距离为L13，所述第二发光层的发光中心与所述第三反射界面之间的光学距离为L23，所述第一发光层的发光光谱的中心波长为λ1，并且所述第二发光层的发光光谱的中心波长为λ2时，L11、L21、L12、L22、L13和L23满足全部公式(1)～(8)并满足公式(9)和(10)二者中的至少一者。这里，所述第一发光层和所述第二发光层的发光中心指的是在所述第一发光层和所述第二发光层的厚度方向上的发光强度分布的峰值所处位置的面。发光中心通常为均分所述第一发光层和所述第二发光层各自的厚度的面。在此情况下，所述第一位置和所述第二位置与所述第一发光层和所述第二发光层的发光中心是一致的。

2L11/λ11+φ1/2π＝m (1)

2L21/λ21+φ1/2π＝n (2)

2L12/λ12+φ2/2π＝m′+1/2 (3)

2L22/λ22+φ2/2π＝n′+1/2 (4)

2L13/λ13+φ3/2π＝m″+1/2 (5)

2L23/λ23+φ3/2π＝n″+1/2 (6)

λ1-30＜λ11＜λ1+80 (7)

λ2-30＜λ21＜λ2+80 (8)

λ12≤λ1-15且λ13≥λ1+15，或者

λ13≤λ1-15且λ12≥λ1+15 (9)

λ22≤λ2-15且λ23≥λ2+15，或者

λ23≤λ2-15且λ22≥λ2+15 (10)

这里，m、m′、m″、n、n′和n″为整数，且n≥m+1，λ1、λ2、λ11、λ21、λ12、λ22、λ13和λ23的单位为nm，φ1为当各个波长的光由所述第一反射界面反射时出现的相位变化，φ2为当各个波长的光由所述第二反射界面反射时出现的相位变化，并且φ3为当各个波长的光由所述第三反射界面反射时出现的相位变化。

公式(1)为这样的公式：它用于设定第一反射界面与第一发光层的发光中心之间的光学距离，使得具有第一发光层的发光光谱的中心波长的光通过第一反射界面与第一发光层的发光中心之间的干涉而得到加强。公式(2)为这样的公式：它用于设定第一反射界面与第二发光层的发光中心之间的光学距离，使得具有第二发光层的发光光谱的中心波长的光通过第一反射层与第二发光层的发光中心之间的干涉而得到加强。公式(3)～(6)为用于设定由第二反射界面形成的光反射和由第三反射界面形成的光反射，使得波长自所述第一发光层的发光光谱的中心波长和所述第二发光层的发光光谱的中心波长二者中的至少一者偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱。通过公式(7)～(10)从λ1和λ2的值计算出公式(1)～(6)中λ11、λ21、λ12、λ22、λ13和λ23的值。

根据需要选择整数m、m′、m″、n、n′和n″。为了增加从发光器件出射的光量，整数m和n优选设定为(m，n)≤5，并且最优选的是考虑n≥m+1的事实而设定为m≤4且n≤5。更优选地，将上述值设定为m＝0且n＝1或n＝2。

根据该发光装置，能够使干涉滤光器的分光透射率曲线的峰部基本上是平坦的，或者能够使分光透射率曲线的斜率在全部发光色的波长范围中基本上相同。特别地，通过将发光装置配置成满足全部公式(1)～(8)并满足公式(9)和(10)二者中的至少一者，能够将45°视角处的亮度的降低控制为0°视角处的亮度的30％以下，并且能够获得Δuv≤0.015的色度变化。

当第一发光层或第二发光层发出两种以上不同颜色的光时，优选地，具有不同颜色光的波长(发光光谱的峰值波长)之差通常在120nm以内。然而，上述差值不限于那个值。

该发光装置可以为顶出射型发光装置，并且可以为底出射型发光装置。在顶出射型发光装置中，第一电极、有机层和第二电极依次堆叠在基板上。在底出射型发光装置中，第二电极、有机层和第一电极依次堆叠在基板上。顶出射型发光装置的基板可以是不透明的或透明的，这根据需要选择。底出射型发光装置的基板是透明的，以便将从第二电极侧发出的光提取到外部。

视需要可以在第二发光层和第二电极之间设置厚度能够让可见光透过的金属层。该金属层的厚度可以为5nm以下，并且优选为3～4nm以下。该金属层可以用作半透明反射层。

视需要，除了第一、第二和第三反射界面之外，还可以设置一个或多个反射界面。此外，视需要，可以将第一、第二和第三反射界面三者中的至少一者分成多个反射界面。这样，可以加宽由第二反射界面形成的光反射和由第三反射界面形成的光反射被弱化的波长范围，并且加宽针对各个发射区域的干涉滤光器的分光透射率曲线的峰部的平坦部分，从而改善视角特性。

当被设置为对多个发光器件共用的第一发光层或第二发光层的形成位置从第一或第二位置偏移时，或者当第一发光层或第二发光层的厚度增大而使得光在与第一或第二位置分开的位置处出射时，该发光装置优选还包括反射层，该反射层用于保持发光器件的干涉滤光器的分光透射率曲线的峰部的平坦性。

在上述发光器件中，存在这样一种情况，即，形成另外的反射层，以便改善可靠性或者遵从所采用的结构，因此形成另外的反射界面。在该情况下，通过形成光学操作所需的第三反射界面并且然后形成厚度至少为1μm以上的层，可以基本上忽略随后干涉的效果。这时，可以采用任意材料作为第三反射界面的外侧的材料，并且可以根据发光器件类型来适当选择该材料。具体地说，在第三反射界面的外侧上形成厚度为1μm以上的层，所述层是透明电极层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层中的至少一者或两者以上。

本发明实施例的发光装置、照明装置和显示装置可以具有已知的结构，并且能够根据其目的或功能适当地构成。作为典型示例，显示装置包括：驱动基板，在所述驱动基板上设置有有源器件(例如薄膜晶体管)，以便将与显示像素对应的显示信号供给到所述发光器件；以及密封基板，它被设置为面对着所述驱动基板。所述发光器件设置在所述驱动基板与所述密封基板之间。显示装置可以为白色显示装置、黑白显示装置或彩色显示装置。在彩色显示装置中，透射从第二电极侧出射的光的滤色器通常被设置在驱动基板和密封基板之中位于发光器件的第二电极侧上的基板上。

根据本发明的实施例，可以实现这样的发光装置，所述发光装置能够有效地提取较宽波长范围内的光并能显著降低相对于单色光或多种颜色的组合光的亮度和色调的视角依赖性，并且能够以高产率容易地制造。

根据本发明的实施例，可以实现视角依赖性较小、具有良好的光强分布特性并且能够以高产率容易地制造的照明装置，以及具有良好的显示质量和较小的视角依赖性并且能够以高产率容易地制造的显示装置。

附图说明

图1A和图1B是示出了构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的有机EL器件和本发明第一实施例的有机EL发光装置的截面图。

图2是示出了在构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的有机EL器件中由第一反射界面形成的干涉滤光器的分光透射率曲线的示意图。

图3是示出了在构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的有机EL器件中由第一反射界面形成的干涉滤光器以及由第一反射界面和第二反射界面形成的组合干涉滤光器的分光透射率曲线的示意图。

图4是示出了在构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的有机EL器件中由第一、第二和第三反射界面形成的组合干涉滤光器的分光透射率曲线的示意图。

图5是示出了构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的有机EL器件的亮度-视角特性的示意图。

图6是示出了构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的有机EL器件的色度-视角特性的示意图。

图7A和图7B是示出了构成本发明第一实施例的有机EL发光装置的发射不同颜色光的有机EL器件的第二发光层形成位置沿相反方向偏移的情况的截面图。

图8是示出了与图7A和图7B的有机EL器件的第二发光层对应的干涉滤光器的分光透射率曲线的示意图。

图9是示出了构成本发明第三实施例的有机EL发光装置的有机EL器件的截面图。

图10是示出了与构成本发明第三实施例的有机EL发光装置的有机EL器件的第二发光层对应的干涉滤光器的分光透射率曲线的示意图。

图11是示出了构成本发明第三实施例的有机EL发光装置的有机EL器件的亮度-视角特性的示意图。

图12是示出了构成本发明第三实施例的有机EL发光装置的有机EL器件的色度-视角特性的示意图。

图13是示出了构成示例1的有机EL发光装置的顶出射型有机EL器件的截面图。

图14是示出了构成示例2的有机EL发光装置的底出射型有机EL器件的截面图。

图15是示出了本发明第四实施例的有机EL照明装置的截面图。

图16是示出了本发明第五实施例的有机EL显示装置的截面图。

具体实施方式

下面按照以下顺序说明用于实施本发明的方式(下面称为实施例)。

1.第一实施例(有机EL发光装置)；

2.第二实施例(有机EL发光装置)；

3.第三实施例(有机EL发光装置)；

4.第四实施例(有机EL照明装置)；以及

5.第五实施例(有机EL显示装置)

1.第一实施例

有机EL发光装置

图1A示出了构成第一实施例的有机EL发光装置的基本有机EL器件，图1B示出了由发射不同颜色的光的三种有机EL器件形成的第一实施例的有机EL发光装置。

如图1A所示，在该有机EL器件中，有机层13被夹在第一电极11与第二电极12之间，在该有机层13中设置有第一发光层或第二发光层，第一发光层和第二发光层发射不同单色光并且分别位于在从第一电极11到第二电极12的方向上彼此分开的第一位置A1和第二位置A2处。像现有有机EL器件那样，视需要在第一发光层或第二发光层的上方或下方的有机层13的部分中形成有空穴注入层、空穴输运层、电子输运层和电子注入层等。在此情况下，第二电极12是透射可见光的透明电极，并且光从第二电极12侧出射。第一发光层和第二发光层发射波长差在120nm以内的不同颜色的光。根据要从有机EL器件出射的光的颜色适当地选择第一发光层或第二发光层的发光波长。通常，第一发光层和第二发光层的发光波长优选随着在从第一电极11到第二电极12方向上的距离的增大而增大，但本发明不限于此。在有机层13与第二电极12之间形成有导电的透明层14。透明层14视需要可以由两层或更多层形成。第一电极11和第二电极12、有机层13、第一发光层和第二发光层以及透明层14可由已知材料形成，并且视需要适当选择它们各自的材料。

有机层13的折射率与第一电极11的折射率不同，并且由于折射率的差异，在第一电极11和有机层13之间形成第一反射界面15。视需要，第一反射界面15可以形成在与第一电极11分开的位置处。第一反射界面15具有反射从第一发光层和第二发光层发出的光而使该光从第二电极12侧出射的功能。透明层14的折射率与有机层13的折射率不同，并且由于折射率的差异，在有机层13和透明层14之间形成第二反射界面16。此外，透明层14的折射率与第二电极12的折射率也不同，并且由于折射率的差异，在透明层14和第二电极12之间形成第三反射界面17。

如图1B所示，有机EL发光装置包括发射不同单色光的第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3，视需要也可包括各自具有这三个器件的多个组。第一有机EL器件D1包括设置在有机层13中第一位置A1处的第一发光层13a。第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3具有设置在有机层13中第二位置A2处的第二发光层13b。作为示例，第一有机EL器件D1发射蓝光，第二有机EL器件D2发射绿光，并且第三有机EL器件D3发射红光，但本发明不限于此。在第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3中，有机层13的厚度彼此相同，且透明层14的厚度也彼此相同。

在图1A中，在相应位置处示出了L11、L21、L12、L22、L13和L23。在本实施例中，第一发光层13a的发光中心与有机层13中的第一位置A1一致，第二发光层13b的发光中心与有机层13中的第二位置A2一致。在有机EL发光装置中，L 11、L21、L12、L22、L13和L23被设定为满足全部公式(1)～(8)，并且满足公式(9)和(10)二者中的至少一者。

下面详细说明有机EL发光装置是发白光的发光装置的情况。

在发白光的有机EL发光装置中，第一有机EL器件D 1的第一发光层13a发射蓝光，第二有机EL器件D2的第二发光层13b发射绿光，并且第三有机EL器件D3的第二发光层13b发射红光。该有机EL发光装置提取作为这些颜色的组合色的白光。当将第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3看作整体器件时，第一发光层13a的发光光谱的中心波长λ1例如为460nm，并且第二发光层13b的发光光谱的中心波长λ2例如为575nm。

L11被设定为使得，具有第一发光层13a的发光光谱的中心波长λ1的光通过第一反射界面15与第一发光层13a的发光中心之间的干涉而得到加强。此外，L21被设定为使得，具有第二发光层13b的发光光谱的中心波长λ2的光通过第一反射界面15与第二发光层13b的发光中心之间的干涉而得到加强。这种状态可由下面的公式表示出来，并且满足公式(1)、(2)、(7)和(8)。

2L11/λ11+φ1/2π＝0 (1)′

2L21/λ21+φ1/2π＝1 (2)′

这里，

λ11＝λ1＝460nm (7)′

λ2-30＝545＜λ21＝600＜λ2+80＝655nm (8)′

在这些公式中，可以从第一电极11的复折射率N＝n-jk(n：折射率，k：吸收系数)的n和k以及与第一电极11接触的有机层13的折射率n₀计算出φ1(例如，参见Principles of Optics(光学原理)，Max Born和Emil Wolf，1974(PERGAMON PRESS))。可以采用椭圆偏振光谱仪测量有机层13和透明层14等的折射率。

下面将对φ1的具体计算示例进行说明。当第一电极11由铝(Al)合金制成时，对于波长为460nm(与第一发光层13a的发光光谱的中心波长λ1对应)的光而言，n＝0.570且k＝4.725。当将有机层13的折射率n₀设定为n₀＝1.75时，则获得下面的公式。

φ1＝tan^-1{2n₀k/(n²+k²-n₀ ²)}

＝tan^-1(0.7301)

由于-2π＜φ1≤0，因而可求出φ1为φ1＝-2.511弧度。当将φ1的值代入公式(1)′时，求出L11为L11＝92nm。此外，当将φ1的值代入公式(2)′时，求出L21为L21＝322nm。

当第一电极11的折射率n大于有机层13的折射率n₀时，φ1进一步偏移π弧度的量。当折射率n小于折射率n₀时，偏移量为0。

由于由第一反射界面15形成的干涉滤光器相对于第一发光层13a和第二发光层13b处于相长条件中，所以分光透射率曲线具有如图2所示的峰部，并且改善了光提取效率。但是，当从倾斜方向上观察时，干涉滤光器的波长范围朝着较短波长偏移，并且亮度和色调改变。另外，由于与第二发光层13b对应的干涉滤光器的波长范围较窄，因而绿(G)光和红(R)光不能得到充分提取。

另外，第二反射界面16形成在折射率为n₀＝1.75的有机层13和折射率(例如为2.2)与有机层13不同的透明层14之间。此外，第三反射界面17形成在透明层14与折射率(例如为2.0)与透明层14不同的第二电极12之间。可以采用氧化铌作为折射率为2.2的透明层14的材料，并且可以采用具有不同氧化物组分的ITO等作为折射率为2.0的第二电极12的材料。在此情况下，由第二反射界面16形成的光反射和由第三反射界面17形成的光反射满足使波长自中心波长λ1和λ2偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱的条件。

2L12/λ12+φ2/2π＝2+1/2 (3)′

2L22/λ22+φ2/2π＝0+1/2 (4)′

2L13/λ13+φ3/2π＝3+1/2 (5)′

2L23/λ23+φ3/2π＝1+1/2 (6)′

λ12＝436≤λ1-15＝460-15＝445且λ13＝510≥λ1+15＝460+15＝475 (9)′

λ22＝520≤λ2-15＝575-15＝560且λ23＝653≥λ2+15＝575+15＝590 (10)′

这里，λ12、λ22、λ13和λ23的单位为nm。

按照上面相同的方式可算出φ2和φ3的值。

以此方式，满足了公式(1)～(10)的全部条件。

图3示出了由第一反射界面15和第二反射界面16形成的干涉滤光器的分光透射率曲线。在该情况下，由于第一反射界面15和第二反射界面16的波长条件相差15nm以上，所以透射率在550nm波长附近降低。因此，不能以良好的平衡方式提取白光。另外，由于不能在分光透射率曲线中获得平坦部分，所以视角特性呈现很大的亮度和色调变化。

图4示出了由第一反射界面15和第二反射界面16形成且包括了第三反射界面17的效果的干涉滤光器的分光透射率曲线。从图4中可以理解的是，形成了分光透射率曲线在蓝色区域以及绿色和红色区域中基本上平坦的干涉滤光器。在图5和图6中分别显示出在该状态下的绿光的亮度-视角特性和色度-视角特性。从图5和图6中可以清楚看出，45°视角处的亮度维持为0°视角处的亮度的85％以上，并且也实现了Δuv≤0.015的色度变化。这同样适用于蓝光和红光。

如上所述，根据第一实施例，具有第一有机EL器件D1的第一发光层13a的发光光谱的中心波长λ1的光通过第一反射界面15与第一发光层13a的发光中心之间的干涉而得到加强。另外，具有第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第二发光层13b的发光光谱的中心波长λ2的光通过第一反射界面15与第二发光层13b的发光中心之间的干涉而得到加强。此外，发生由第二反射界面16形成的光反射和由第三反射界面17形成的光反射，从而使波长自第一发光层13a的发光光谱的中心波长λ1和第二发光层13b的发光光谱的中心波长λ2二者中的至少一者偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱。因此，该有机EL发光装置具有透射率在宽的波长范围内较高的干涉滤光器，从而能够有效地提取宽的波长范围内的光。于是，根据该有机EL发光装置，能够实现具有良好色调的发白光的发光装置。另外，该有机EL发光装置能够实现单色光的亮度和色调对视角的依赖性的显著降低。此外，该有机EL发光装置可以通过设计第一发光层13a和第二发光层13b来选择发光颜色。另外，由于干涉滤光器的透射率高，因而该有机EL器件消耗的电力较少。此外，在该有机EL发光装置中，第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的有机层13和透明层14的厚度可以被制成彼此相同。因此，能够以高产率容易地制造该有机EL发光装置。

2.第二实施例

有机EL发光装置

在第二实施例的有机EL发光装置中，第一实施例的有机EL发光装置的第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第二反射界面16和第三反射界面17分别被分成前后两个反射界面，从而使公式(3)～(6)所示的反相干涉条件的波长范围变宽。也就是说，对于公式(3)，例如，当第二反射界面16被分成相距Δ的前后两个反射界面时，L12变成L12+Δ和L12-Δ，满足公式(3)的λ12的波长范围变宽。这同样适用于公式(4)～(6)。

根据第二实施例，除了与第一实施例相同的优点之外，由于能够使公式(3)～(6)所示的反相干涉条件的波长范围变宽，因此还能够得到进一步改善有机EL发光装置的视角特性的优点。

3.第三实施例

有机EL发光装置

在第一实施例的有机EL器件中，存在这种情况：有机EL发光装置中第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第二发光层13b的部分根据有机EL器件的制造方法或者为了获得所需特性而变厚。另外，还存在这样的情况：必须使第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第二发光层13b的形成位置在相反方向上偏移。在此情况下，由于干涉滤光器的光谱透射率曲线是倾斜的，因而难以维持宽的视角特性。作为对策，除了第一实施例的有机EL发光装置的第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第一反射界面15、第二反射界面16和第三反射界面17以外，可通过另外设置第四反射界面来改善视角特性。

在第四反射界面中，相长条件和相消条件存在于第二发光层13b的中心波长λ2的±15nm的范围内。图7A示出了第一实施例的有机EL发光装置的第二有机EL器件D2或第三有机EL器件D3。在此情况下，第二发光层13b具有20nm的相对较大的厚度。作为对比，如图7B所示，与图7A所示的位置相比，第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第二发光层13b位置从第二位置A2偏移10nm。从第二位置A2向第一电极11偏移10nm的第二发光层13b被称作第二发光层13b-1，而从第二位置A2向第二电极12偏移10nm的第二发光层13b被称作第二发光层13b-2。因此，如图8所示，在与第二有机EL器件D2的第二绿色发光层13b和第三有机EL器件D3的第二红色发光层13b对应的干涉滤光器的分光透射率曲线中出现了相反方向的斜坡。于是，随着视角增大，绿光的透射率减小而红光的透射率增加。因此，出现了色移。

在第三实施例的有机EL发光装置中，如图9所示，在透明层14上形成有折射率与透明层14的折射率不同的导电的透明层18，并且第二电极12形成在透明层18上。此外，在透明层18与第二电极12之间形成有第四反射界面19。在此情况下，第三反射界面17形成在透明层14与透明层18之间。第四反射界面19设置在使具有第二发光层13b的发光光谱的中心波长λ2的光处于相长条件中的位置处。这样，对应于绿光和红光的干涉滤光器具有图10所示的分光透射率曲线。因此，可以理解的是，对于绿光和红光能够形成具有平坦峰部的干涉滤光器。

当第二绿色发光层13b和第二红色发光层13b的偏移方向颠倒时，通过在使具有第二发光层13b的发光光谱的中心波长λ2的光处于相消条件中的位置处形成第四反射界面19，能够得到与上面相同的优点。

图11和图12示出了具有第四反射界面19的第三实施例有机EL发光装置的绿光的亮度-视角特性和色度-视角特性。从图11和图12可理解的是，根据该有机EL发光装置，与第一实施例的有机EL发光装置相比，进一步改善了亮度-视角特性和色度-视角特性。

示例1

示例1是与第一实施例对应的示例。

图13示出了示例1的形成顶出射型有机EL发光装置的有机EL器件。该有机EL器件是顶出射型有机EL器件。如图13所示，在该有机EL器件中，第一电极11、有机层13、透明层14和第二电极12从下侧依次堆叠在基板20上，并且在第二电极12上形成有钝化膜21。有机层13包括第一发光层13a或第二发光层13b。

例如，基板20由透明玻璃基板或者半导体基板(例如硅基板)形成，并且可以是柔性的。第一电极11是也用作反射层的阳极电极，并且由例如铝(Al)、铝合金、铂(Pt)、金(Au)、铬(Cr)和钨(W)等光反射材料形成。第一电极11的厚度被设定为优选在100～300nm的范围内。第一电极11可以为透明电极。在该情况下，优选用例如Pt、Au、Cr和W等光反射材料形成反射层，以便形成位于第一电极11与基板20之间的第一反射界面15。

有机层13具有这样的结构，其中，空穴注入层、空穴输运层、第一发光层13a或第二发光层13b、电子输运层和电子注入层从下侧依次堆叠。空穴注入层例如由六氮杂苯并菲(hexaazatriphenylene，HAT)等形成。空穴输运层例如由α-NPD(N，N′-二(1-萘基)-N，N′-二苯基-[1，1′-联苯]-4，4′-二胺)形成。第一发光层13a由具有蓝色(B)发光色的发光材料形成。具体地，沉积ADN(9，10-二(奈基)蒽)作为基质材料来形成厚度为20nm的膜。这时，以5％的量按照相对厚度比将二氨基(diaminochrysene)衍生物作为杂质材料掺杂到ADN中，由此可以将该膜用作蓝色发光层。第二发光层由具有绿色或红色发光色的发光材料形成。作为具有绿色发光色的发光材料，例如可使用Alq3(三(羟基喹啉)铝络合物)。作为具有红色发光色的发光材料，例如可以使用通过将吡咯甲川硼络合物掺杂到用作基质材料的红荧烯(rubrene)中而获得的材料。电子输运层例如由BCP(2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-邻菲咯啉)形成。电子注入层例如由氟化锂(LiF)形成。

有机层13的各个层的厚度优选被设定为，空穴注入层为1～20nm，空穴输运层为15～100nm，第一发光层13a或第二发光层13b为5～50nm，并且电子注入层和电子输运层为15～200nm。有机层13和各构成层的厚度被设定为使得它们的光学厚度能够实现上述操作的值。

通过在有机层13上形成导电的透明层14并且利用有机层13和透明层14之间的折射率差异来形成第二反射界面16。另外，通过利用透明层14和第二电极12之间的折射率差异来形成第三反射界面17。透明层14例如由氧化铌形成。透明层14可以不是由一层构成的层，而可以是根据所需的平坦波长范围和视角特性由具有不同折射率的两层以上的透明层构成的堆叠结构。

让光出射的第二电极12由通常用作透明电极材料的ITO、铟和锌的氧化物等形成并用作阴极电极。第二电极12的厚度例如为30～3000nm。

第二电极12还可以用作透明层14，并且在该情况下，第二反射界面16形成在有机层13和第二电极12之间。

钝化膜21由透明介电材料形成。该透明介电材料不必与第二电极12的材料具有大致相同的折射率。当如上所述第二电极12也用作透明层14时，第二电极12和钝化膜21之间的界面可以通过利用第二电极12和钝化膜21的折射率差异而用作第二反射界面16或第三反射界面17。作为透明介电材料，例如可以采用二氧化硅(SiO₂)和氮化硅(SiN)等。钝化膜21的厚度例如为500～10000nm。

视需要，可以在有机层13和透明层14之间形成半透明反射层。该半透明反射层例如由镁(Mg)、银(Ag)或它们的合金的金属层形成，并且厚度被设定为5nm以下，优选为3～4nm以下。

示例2

示例2为与第一实施例对应的示例。

图14显示出示例2的形成底出射型有机EL发光装置的有机EL器件。该有机EL器件为底出射型有机EL器件。如图14所示，在该有机EL器件中，钝化膜21、第二电极12、有机层13和第一电极11从下侧依次堆叠在透明基板20上。在该情况下，从第二电极12侧出射的光穿过基板20而被提取到外部。第二电极12也可以用作示例1的透明层14。此外，在有机层13和第二电极12之间形成第二反射界面16，并且在第二电极12和钝化膜21之间形成第三反射界面17。其它结构与示例1相同。

4.第四实施例

有机EL照明装置

图15显示出第四实施例的有机EL照明装置。

如图15所示，在该有机EL照明装置中，第一至第三实施例中任一实施例的有机EL发光装置的第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3安装在透明基板30上。在该情况下，第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3按照第二电极12一侧面朝下的方式安装在基板30上。因此，从第二电极12侧出射的光穿过基板30而被提取到外部。密封基板31被设置为面对着基板30，第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3介于它们之间，并且密封基板31和基板30的外周部分由密封材料32密封。根据需要选择有机EL照明装置的顶面形状，并且例如为方形或矩形。虽然在图15中只显示出一组第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3，但是可以根据需要按照所期望的布局将多组有机EL器件安装在基板30上。有机EL照明装置的除了第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3之外的结构的细节以及其它结构与已知的有机EL照明装置的结构相同。

根据第四实施例，采用了第一至第三实施例中任一实施例的有机EL发光装置的第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3。因此，可以实现用作具有良好光强分布特性和较小视角依赖性(即，强度或颜色随照射方向的变化非常小)的场光源的有机EL照明装置。此外，通过设计第一发光层13a和第二发光层13b来选择第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的发光颜色，可以获得除了白色发光色之外的各种发光颜色。因此，可以实现具有优异色彩呈现特性的有机EL照明装置。另外，与第一实施例类似，由于可将第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的有机层13和透明层14的厚度制成相同的，因而能够以高产率容易地制造该有机EL发光装置。

5.第五实施例

有机EL显示装置

图16示出了第五实施例的有机EL显示装置。该有机EL显示装置为有源矩阵型显示装置。

如图16所示，在该有机EL显示装置中，驱动基板40和密封基板41被设置为彼此面对，并且驱动基板40和密封基板41的外周部分由密封材料42密封。在驱动基板40中，由第一至第三实施例中的任一实施例的有机EL发光装置的第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3形成的像素例如按照二维阵列形式形成在透明玻璃基板上。在驱动基板40上，针对各个像素形成有用作像素驱动有源器件的薄膜晶体管。另外，在驱动基板40上，在垂直和水平方向上形成有用于驱动各个像素的薄膜晶体管的扫描线、电流供应线和数据线。对各个像素的薄膜晶体管供给与显示像素对应的显示信号，并根据这些显示信号驱动这些像素，并且显示出图像。该有机EL显示装置除了第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3之外的结构的细节和其它结构与已知的有机EL显示装置的结构相同。

该有机EL显示装置可以用作彩色显示装置以及黑白显示装置。当该有机EL显示装置用作彩色显示装置时，例如在驱动基板40侧上，具体地说在第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的第二电极12与驱动基板40之间设有RGB滤色器。

根据第五实施例，采用了第一至第三实施例中的任一实施例的有机EL发光装置的第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3。因此，可以实现具有高的显示质量并且亮度和色调随视角的变化非常小的有机EL显示装置。此外，与第一实施例类似，由于可以使第一有机EL器件D1、第二有机EL器件D2和第三有机EL器件D3的有机层13和透明层14的厚度相同，因而能够以高产率容易地制造该有机EL显示装置。

虽然已经对本发明的具体实施例和示例进行了详细说明，但是本发明不限于上述这些实施例和示例，而是可以根据本发明的技术思想进行各种变化和改变。

例如，在前面实施例和示例中所示的数值、结构、构成、形状和材料等仅仅是示例，并且可以选择性地采用其它适当的数值、结构、构成、形状和材料等。

Claims

1.一种发光装置，所述发光装置包括多个发光器件，所述多个发光器件发射可见光波长区域的不同单色光，

其中，所述多个发光器件中的各个发光器件包括：

有机层，它被夹在第一电极与第二电极之间，并且在所述有机层中设置有第一发光层或第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层发射不同单色光并且分别位于在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的第一位置和第二位置处；

第一反射界面，它被设置在所述第一电极侧上，以便反射从所述第一发光层或所述第二发光层发出的光而使该光从所述第二电极侧出射；以及

第二反射界面和第三反射界面，它们在从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的位置处被依次设置在所述第二电极侧上，

所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第一发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，

所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的光学距离被设定为使得，具有所述第二发光层的发光光谱的中心波长的光通过所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的干涉而得到加强，并且

发生由所述第二反射界面形成的光反射和由所述第三反射界面形成的光反射，使得波长自所述第一发光层的发光光谱的中心波长和所述第二发光层的发光光谱的中心波长二者中的至少一者偏移+15nm以上和-15nm以下的光被减弱。

2.如权利要求1所述的发光装置，其中，当所述第一反射界面与所述第一发光层的发光中心之间的光学距离为L11，所述第一反射界面与所述第二发光层的发光中心之间的光学距离为L21，所述第一发光层的发光中心与所述第二反射界面之间的光学距离为L12，所述第二发光层的发光中心与所述第二反射界面之间的光学距离为L22，所述第一发光层的发光中心与所述第三反射界面之间的光学距离为L13，所述第二发光层的发光中心与所述第三反射界面之间的光学距离为L23，所述第一发光层的发光光谱的中心波长为λ1，并且所述第二发光层的发光光谱的中心波长为λ2时，L11、L21、L12、L22、L13和L23满足全部公式(1)～(8)并满足公式(9)和(10)二者中的至少一者，

2L11/λ11+φ1/2π＝m (1)

2L21/λ21+φ1/2π＝n (2)

2L12/λ12+φ2/2π＝m′+1/2 (3)

2L22/λ22+φ2/2π＝n′+1/2 (4)

2L13/λ13+φ3/2π＝m″+1/2 (5)

2L23/λ23+φ3/2π＝n″+1/2 (6)

λ1-30＜λ11＜λ1+80 (7)

λ2-30＜λ21＜λ2+80 (8)

λ12≤λ1-15且λ13≥λ1+15，或者

λ13≤λ1-15且λ12≥λ1+15 (9)

λ22≤λ2-15且λ23≥λ2+15，或者

λ23≤λ2-15且λ22≥λ2+15 (10)

这里，m、m′、m″、n、n′和n″为整数，且n≥m+1，

λ1、λ2、λ11、λ21、λ12、λ22、λ13和λ23的单位为nm，

φ1为当各个波长的光由所述第一反射界面反射时出现的相位变化，

φ2为当各个波长的光由所述第二反射界面反射时出现的相位变化，并且

φ3为当各个波长的光由所述第三反射界面反射时出现的相位变化。

3.如权利要求2所述的发光装置，其中，所述发光器件的干涉滤光器的分光透射率曲线的峰部基本上为平坦的，或者所述分光透射率曲线的斜率基本上相同。

4.如权利要求3所述的发光装置，其中，所述发光器件的亮度在45°视角处的降低为0°视角处的亮度的30％以下，并且获得Δuv≤0.015的色度变化。

5.如权利要求4所述的发光装置，其中，所述不同单色光的波长之间的差在120nm以内。

6.如权利要求5所述的发光装置，其中，m＝0且n＝1。

7.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一电极、所述有机层和所述第二电极依次堆叠在基板上。

8.如权利要求7所述的发光装置，其中，在所述第三反射界面的外侧形成有厚度为1μm以上的层，所述层是透明电极层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层或空气层。

9.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述第二电极、所述有机层和所述第一电极依次堆叠在基板上。

10.如权利要求9所述的发光装置，其中，在所述第三反射界面的外侧形成有厚度为1μm以上的层，所述层是透明电极层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层或空气层。

11.如权利要求1所述的发光装置，其中，在所述第二发光层与所述第二电极之间形成有金属层，所述金属层的厚度为5nm以下。

12.如权利要求1所述的发光装置，其中，所述第一反射界面、所述第二反射界面和所述第三反射界面三者中的至少一者被分为多个反射界面。

13.如权利要求1所述的发光装置，所述发光装置还包括反射层，所述反射层用于保持所述发光器件的干涉滤光器的分光透射率曲线的峰部的平坦性。

14.一种照明装置，所述照明装置包括多个发光器件，所述多个发光器件发射可见光波长区域的不同单色光，

其中，所述多个发光器件中的各个发光器件包括：

15.一种显示装置，所述显示装置包括多个发光器件，所述多个发光器件发射可见光波长区域的不同单色光，

其中，所述多个发光器件中的各个发光器件包括：

16.如权利要求15所述的显示装置，所述显示装置还包括：

驱动基板，在所述驱动基板上设置有有源器件，以便将与显示像素对应的显示信号供给到所述发光器件；以及

密封基板，它被设置为面对着所述驱动基板，

其中，所述发光器件被设置在所述驱动基板与所述密封基板之间。

17.如权利要求16所述的显示装置，其中，在所述驱动基板和所述密封基板之中被设置在所述发光器件的所述第二电极侧上的基板上设置有滤色器，所述滤色器透射从所述第二电极侧出射的光。