CN104185331A - 发光元件、显示设备和照明设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及发光元件、显示设备和照明设备。该发光元件包括第一电极、第二电极和有机层,在有机层中,从第一电极一侧设置第一发光层和第二发光层,有机层设置在第一电极与第二电极之间,来自有机层的光在发光层与第一电极的界面上被反射、通过第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到第二发光层与第一发光层相对的一侧。

Description

发光元件、显示设备和照明设备
相关专利申请的交叉引用
本申请要求于2013年5月24日提交的日本在先专利申请JP2013-110214的权益,将其全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本公开涉及发光元件以及使用发光元件的显示设备和照明设备。
背景技术
作为一种能够利用低压直流驱动来发射高亮度光的发光元件,有机电致发光元件(在下文中,称作“有机EL元件”)受到关注,并且对其的研究和开发已经积极展开。有机EL元件通常具有其中包括具有约数十纳米至数百纳米的厚度的发光层的有机层夹在反射电极与半透明电极之间的结构。随后,从发光层发射的光被带到外部。已经尝试利用在元件结构中的光的干涉来提高有机EL元件的发光效率。此外,还已知一种通过经由连接层层压多个发光层以提高发光效率并增加发光周期的具有其中多个发光层是一种串联连接的层压结构(所谓的堆叠式结构)的有机EL元件。在这种有机EL元件中,可层压任意数量的发光层。例如,通过层压产生蓝光的蓝色发光层、产生绿光的绿色发光层和产生红光的红色发光层,可产生作为蓝光、绿光和红光的组合光的白光。
例如,具有这种配置的有机EL元件从日本专利申请公开No.2011-159432得知。在日本专利申请公开No.2011-159432中公开的有机EL元件包括有机层,该有机层依次包括在从第一电极到第二电极的方向上的彼此远离的位置处的第一发光层和第二发光层,第一发光层和第二发光层夹在第一电极与第二电极之间并发射在可见光区域内的一种或者两种或多种不同颜色的光,反射从第一发光层和第二发光层发射的光的第一反射界面使反射的光从第二电极侧发射出并被设置在第一电极侧上,并且在第二电极侧上依次设置在从第一电极侧到第二电极侧的方向上的彼此远离的位置处的第二反射界面和第三反射界面,其中,在第一反射界面与第一发光层的发光中心之间的光学距离被假设为L11、第一反射界面与第二发光层的发光中心之间的光学距离被假设为L21、第一发光层的发光中心与第二反射界面之间的光学距离被假设为L12、第二发光层的发光中心与第二反射界面之间的光学距离被假设为L22、第一发光层的发光中心与第三反射界面之间的光学距离被假设为L13、第二发光层的发光中心与第三反射界面之间的光学距离被假设为L23、第一发光层的发光光谱的中心波长被假设为λ1以及第二发光层的发光光谱的中心波长被假设为λ2的情况下,L11、L21、L12、L22、L13和L23满足下列等式(1)至(6)并满足等式(7)和(8)中的至少一个:
λ1-150<λ111+80         (3)
λ2-30<λ212+80             (4)
并且或者
并且
并且或者
并且或者
并且
λ222-15或λ232+15          (7)
λ232-15orλ222+15              (8)
其中,m’、m”、n、n’、n”分别是整数,
λ1、λ2、λ11、λ21、λ12、λ22、λ13、λ23的单位是nm,
表示当每个波长的光在第一反射界面上反射时的相位变化,
表示当每个波长的光在第二反射界面上反射时的相位变化,
表示当每个波长的光在第三反射界面上反射时的相位变化。
随后,通过采用这种配置,可实现如下发光元件:能够令人满意地带出在宽的波长带内的光,并且显著地减小了相对于可见光区域内的一种颜色或者两种或多种不同颜色的组合颜色的光的亮度和色度的视角依赖性。
此外,通过设置除了第一反射界面、第二反射界面和第三反射界面之外的第四反射界面,可以提高视角特性。应注意,增强或消弱光的第四反射界面的位置可根据包括两层的发光层的层压顺序来改变。
发明内容
在日本专利申请公开No.2011-159432中公开的技术是非常有用的技术。然而,已经发现,在某些情况下,如果构成两个层(其位于远离被布置在其之间的反射界面的位置上)的材料具有显著不同的折射率,干涉的平衡被破坏,并在包括第一反射界面、第二界面反射和第三反射界面的干涉滤波器上产生高频波纹。当时,在日本专利申请公开No.2011-159432中,没有描述对这种问题的解决方案。
因此,期望提供一种包括第一反射界面、第二界面反射和第三反射界面并且能够减少在包括这些反射界面的干涉滤波器上的高频波纹的产生的发光元件,并期望提供包括这种发光元件的显示设备和照明设备。
根据本公开的第一实施方式,提供了一种包括第一电极、第二电极和有机层的发光元件,在有机层中,从第一电极侧设置第一发光层和第二发光层,有机层设置在第一电极与第二电极之间,来自有机层的光在发光层与第一电极之间的界面上被反射、通过第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到第二发光层与第一发光层相对的一侧,发光元件满足等式(1),等式(2),等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)之一,以及等式(4-A)、等式(4-B)、等式(4-C)、等式(4-D)、等式(4-E)和等式(4-F)之一。
(1)
(-φ1/2π+m1)·(λ1-150)/2≤L11≤(-φ1/2π+m1)·(λ1+80)/2
(2)
(-φ1/2π+n1)·(λ2-150)/2≤L21≤(-φ1/2π+n1)·(λ2+80)/2
(3-A)
L12≤(-φ2/2π+m2+1/2)·(λ1-15)/2,
(-φ3/2π+m3)·(λ1+15)/2≤L13,以及
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-B)
L12≤(-φ2/2π+m2)·(λ1-15)/2,
(-φ3/2π+m3+1/2)·(λ1+15)/2≤L13,以及
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-C)
(-φ2/2π+m2+1/2)·(λ1+15)/2≤L12
L13≤(-φ3/2π+m3)·(λ1-15)/2,以及
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-D)
(-φ2/2π+m2)·(λ1+15)/2≤L12
L13≤(-φ3/2π+m3+1/2)·(λ1-15)/2,以及
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(4-A)
L22≤(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2-15)/2,以及
(-φ3/2π+n3)·(λ2+15)/2≤L23
(4-B)
L22≤(-φ2/2π+n2)·(λ2-15)/2,以及
(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2+15)/2≤L23
(4-C)
L22≤(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2-15)/2,以及
(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2+15)/2≤L23
(4-D)
(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2+15)/2≤L22,以及
L23≤(-φ3/2π+n3)·(λ2-15)/2
(4-E)
(-φ2/2π+n2)·(λ2+15)/2≤L22,以及
L23≤(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2-15)/2
(4-F)
(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2+15)/2≤L22,以及
L23≤(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2-15)/2
其中
λ1表示在第一发光层中的发光波长范围内的中心波长(单位:nm),
λ2表示在第二发光层中的发光波长范围内的中心波长(单位:nm),
L11表示从作为第一发光层与第一电极的界面的第一反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L12表示从作为第二发光层与第一光学透明层的界面的第二反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L13表示从作为第一光学透明层与第二光学透明层的界面的第三反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L14表示从作为第二光学透明层与第三光学透明层的界面的第四反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L21表示从第一反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L22表示从第二反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L23表示从第三反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
φ1表示在第一反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ2表示在第二反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ3表示在第三反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ4表示在第四反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
m1是不小于0的整数,
n1是不小于0的整数,
m2、m3、n2和n3是整数,并且
m4=m3、m3+1或m3-1。
应注意,光学距离还称作光学路径长度,并且当光在具有折射率n00的介质中行进了距离(物理距离)D00时,通常表示n00·D00
根据本公开的第二实施方式,提供一种包括第一电极、第二电极和有机层的发光元件,在有机层中,从第一电极侧设置第一发光层和第二发光层,有机层设置在第一电极与第二电极之间,来自有机层的光在包括发光层和第一电极的第一反射界面上被反射、通过第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到第二发光层与第一发光层相对的一侧,在第二发光层上的第一光学透明层构成第二反射界面,第一光学透明层与第二光学透明层构成第三反射界面,第二光学透明层与第三光学透明层构成第四反射界面,第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面构成干涉滤波器,第一反射界面被布置成满足以下(条件-1),第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面布置成满足(条件-2A)和(条件-2B)之一,第二反射界面和第三反射界面被布置成满足(条件-3A)、(条件-3B)和(条件-3C)之一,
(条件-1)
来自第一发光层的光在第一反射界面上的反射增强,并且来自第二发光层的光在第一反射界面上的反射增强,
(条件-2A)
来自第一发光层的光在第二反射界面上的反射减弱,来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射增强,并且来自第一发光层的光在第四反射界面上的反射按照与来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射被增强的量级相同的量级、比反射量级低的量级或比反射量级高的量级减弱,
(条件-2B)
来自第一发光层的光在第二反射界面上的反射增强,来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射减弱,并且来自第一发光层的光在第四反射界面上的反射按照与来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射被增强的量级相同的量级、比反射量级低的量级或比反射量级高的量级减弱,
(条件-3A)
来自第二发光层的光在第二反射界面上的反射减弱,并且来自第二发光层的光在第三反射界面上的反射增强,
(条件-3B)
来自第二发光层的光在第二反射界面上的反射增强,并且来自第二发光层的光在第三反射界面上的反射减弱,
(条件-3C)
来自第二发光层的光在第二反射界面上的反射减弱,并且来自第二发光层的光在第三反射界面上的反射减弱。
根据本公开的一个实施方式,提供一种显示设备,其包括被布置成二维矩阵图案的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件。
根据本公开的一个实施方式,提供了一种照明设备,其包括根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件。
在根据本公开的第一实施方式的发光元件中,第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面构成一种干涉滤波器,并且如将在后面描述的,通过在干涉滤波器中满足等式(1)和(2)建立增强光的条件。随后,通过布置第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面,可以在宽的波长范围内获得具有基本平坦的透光率曲线的干涉滤波器,并显著地减少了关于在可见光区域内的两种或多种不同颜色的组合颜色的光的亮度和色度的视角依赖性。然后,通过在用于形成作为相对干涉滤波器中的高频波纹的反相的干涉的等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)、和等式(3-D)中,定义具有量级m4(m4与定义光学距离L13的量级m3具有预定关系)的光学距离L14,可以减少在干涉滤波器上的高频波纹的产生。另一方面,因为在根据本公开的第二实施方式的发光元件中,第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面被布置成满足预定的条件,所以可以减少在干涉滤波器上产生高频波纹。应注意,给出本文描述的效果是为了示例性而不是限制性的目的。另外,可提供额外的效果。
根据如在附图中所示的本公开的最佳模式的下列详细描述,本公开的这些和其它目的、特征和优势将变得更加明显。
附图说明
图1A和图1B分别是构成根据实例1和比较实例1的发光元件的层的配置图;
图2是根据实例1的显示设备的示意性部分截面图;
图3A和图3B分别是示出通过计算在根据实例1的发光元件和根据比较实例1的发光元件中的干涉滤波器的透光率所获得的结果的曲线图;
图4A和图4B分别是示出通过改变在根据实例1的显示设备和根据比较实例1的显示设备中的第二光学透明层的厚度并将视角用作参数所获得的亮度变化的仿真结果(Y/Y0)的曲线图;
图5A和图5B分别是示出将视角用作参数的在根据实例1的显示设备和根据比较实例1的显示设备中的色度变化的仿真结果(Δuv)的曲线图;
图6A和图6B分别是示出通过计算在根据实例2和参考实例的发光元件中的干涉滤波器的透光率所获得的结果的曲线图;
图7A和图7B分别是示出将视角用作参数的在根据实例2的显示设备中的亮度变化(Y/Y0)和色度变化(Δuv)的仿真结果的曲线图;
图8是构成根据实例2的发光元件的层的配置图;
图9是根据实例3的显示设备的示意性部分截面图;以及
图10是根据实例4的照明设备的示意性部分截面图。
具体实施方式
在下文中,将基于实例并参考附图对本公开的实施方式进行描述。然而,本公开的实施方式并不限于上述实例并且实例中的各种数值或材料是出于示例性目的而给出的。应注意,将按照下列顺序给出描述。
1.根据本公开的第一实施方式和第二实施方式的发光元件、显示设备和照明设备以及一般性描述
2.实例1(根据本公开的第一实施方式和第二实施方式的发光元件和显示设备)
3.实例2(实例1的变形例)
4.实例3(实例1和实例2的变形例)
5.实例4(根据本公开的实施方式的照明设备)以及其他
(根据本公开的第一实施方式和第二实施方式的发光元件、显示设备和照明设备以及一般性描述)
根据本公开的第一实施方式的发光元件、在根据本公开的一个实施方式的显示设备中的根据本公开的第一实施方式的发光元件、在根据本公开的一个实施方式的照明设备中的根据本公开的第一实施方式的发光元件(在下文中,在某些情况下,这些发光元件被统称为“根据本公开的第一实施方式的发光元件等”)可具有其中干涉滤波器包括第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面的配置。应注意,“包括第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面的干涉滤波器”可被重新表述为“具有基于光谱透射率的滤波效果(其是由于光在第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面上的反射引起的干涉所导致的)的干涉滤波器。”
在根据本公开的第一实施方式的发光元件等中,包括上述优选的配置,第二光学透明层的光学厚度t2优选地满足等式:0.2·λ1≤t2≤0.35·λ1。可替代地,光学厚度t2优选地满足等式:0.8×(λ1/4)≤t2≤1.4×(λ1/4)。应注意,光学厚度t2可获得为第二光学透明层的厚度(物理厚度)与第二光学透明层的折射率的乘积。
根据本公开的第二实施方式的发光元件、在根据本公开的一个实施方式的显示设备中的根据本公开的第二实施方式的发光元件、在根据本公开的一个实施方式的照明设备中的根据本公开的第二实施方式的发光元件(在下文中,在某些情况下,这些发光元件被统称为“根据本公开的第二实施方式的发光元件等”)可具如下配置:其中第二反射界面的位置可被确定为使得干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自第一发光层的光的发光光谱的峰值位置和来自第二发光层的光的发光光谱的峰值位置。此外,在根据本公开的第二实施方式的具有这种配置发光元件等中,第三反射界面的位置可被确定为使得干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自第一发光层的光的发光光谱的峰值位置和来自第二发光层的光的发光光谱的峰值位置。因此,可以进一步增宽干涉滤波器的波段。同样的配置可应用于根据本公开的第一实施方式的发光元件等。
此外,在具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件等中,在45°视角处的亮度的减少优选地不大于在0°视角处的亮度(Y0)的30%。
此外,在具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件等中,在45°视角处的色度偏移值Δuv优选地不大于0.015。
此外,具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件等可具有其中在第二发光层与第一光学透明层之间设置具有不大于5nm的厚度的金属层的配置。在此,构成金属层的金属的实例包括镁(Mg),银(Ag)及其合金。来自有机层的光通过金属层发射。
此外,具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件等可具有其中第二反射界面包括多个界面、第三反射界面包括多个界面或者第四反射界面包括多个界面的配置。
此外,在第一发光层和所述第二发光层中的至少一个是由发射两种或多种不同颜色的光的不同颜色的发光层形成并且不同颜色的发光层的发光中心不被视作在一个水平(level)的情况下,具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式的发光元件等可进一步包括第四光学透明层。在此,表述“不同颜色的发光层的发光中心不被视作在一个水平”表示例如不同颜色的发光层的第一颜色的发光中心偏离不同颜色的发光层的第二颜色的发光中心不小于5nm。在这种配置中,作为第一发光层与第一电极的界面的第一反射界面,包括第二发光层、第一光学透明层、第二光学透明层、第三光学透明层和第四光学透明层的第二反射界面,第三反射界面,第四反射界面以及第五反射界面构成干涉滤波器,并且相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化优选地示出与相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的另一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化相同的趋势。因此,可以进一步显著地减小相对于可见光区域内的两种或多种不同颜色的组合颜色的光的亮度和色度的视角依赖性。此外,在第一发光层和第二发光层中的至少一个是由发射两种或多种不同颜色的光的不同颜色的发光层形成的并且不同颜色的发光层的发光中心不被视作在一个水平的情况下,具有上述优选配置的根据本公开的第二实施方式的发光元件等可进一步包括第四光学透明层。在这种配置中,相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化优选地示出了与相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的另一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化相同的趋势。
此外,具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件等可具有其中第一电极、有机层和第二电极按照所述顺序层压在基板上(在一些情况下,为方便起见称作“第一基板”)的配置。应注意,为方便起见,将这种配置称作“上表面发光型”。在这种情况下,可在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上进一步形成厚度不小于0.5μm的透明导电材料层、厚度不小于0.5μm的透明绝缘层、厚度不小于0.5μm的树脂层、厚度不小于0.5μm的玻璃层或厚度不小于0.5μm的空气层。应注意,在第二电极的上侧的最外层由第二基板形成。
可替代地,在具有上述优选配置的根据本公开的第一实施方式或第二实施方式的发光元件等中,第二电极、有机层和第一电极可按照所述顺序层压在第一基板上。应注意,为方便起见,将这种类配置称作“下表面发光型”。在这种情况下,可在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上进一步形成厚度不小于1μm的透明导电材料层、厚度不小于1μm的透明绝缘层、厚度不小于1μm的树脂层、厚度不小于1μm的玻璃层或厚度不小于1μm的空气层。应注意,在第一电极上侧的最外层通常由第二基板形成。
一般而言,一部分入射光通过包括由透明材料形成的层A和层B的反射界面透射,并且其余的光在反射界面上被反射。因此,在反射光中引起相位变化(相移)。当光在包括层A和层B的反射界面上被反射时的相位变化可通过测量层A的复折射率(nA,kA)和层B的复折射率(nB,kB)并基于这些值进行计算来获得(例如参见,光学原理,Max Born和Emil Wolf,1974(PERGAMON出版社)等)。应注意,有机层和每个光学透明层的折射率可利用光谱椭偏测量装置来测量。
上表面发光型显示设备可具有其中有机层发射白光并且第二基板包括滤色器的配置。另外,第二衬底可包括遮光膜(黑底)。类似的,下表面发光型显示设备可具有其中有机层发射白光并且第一基板包括滤色器或遮光膜(黑底)的配置。
在具有其中一个像素(或子像素)包括一个发光元件的配置的根据本公开的实施方式的显示设备中,像素(或子像素)被布置成但不限于,条纹图案、对角线图案、三角形图案或矩形图案。此外,在一个像素(或子像素)包括多个发光元件的配置中,像素可被布置成但不限于条纹图案。
在使第一电极充当阳极电极的情况下,形成第一电极的材料(反光材料)的实例包括具有高功函数值的金属,诸如铂(Pt)、金(Au)、银(Ag)、铬(Cr)、钨(W)、镍(Ni)、铜(Cu)、铁(Fe)、钴(Co)和钽(Ta)以及合金(例如,包括作为主要成分的银和0.3%质量至1%质量的钯(Pd)和0.3%质量至1%质量的铜(Cu)的Ag-Pd-Cu合金,以及Al-Nd合金)。另外,在使用具有低功函数值(诸如铝(Al)和包括铝的合金)和高光反射率的导电材料的情况下,例如,通过设置合适的空穴注入层以提高空穴注入特性,第一电极可用作阳极电极。第一电极的厚度例如为0.1μm至1μm。可替代地,具有高空穴注入特性的透明导电材料(诸如铟和锡的氧化物(ITO)或者铟和锌的氧化物(IZO))可被层压在具有高光反射率的反射膜(诸如电介质多层和铝(Al))上。另一方面,为使第一电极用作阴极电极,优选地,形成具有低功函数值和高光反射率的导电材料的第一电极。通过在用作阳极电极的具有高光反射率的导电材料上设置合适的电子注入层以提高电子注入特性,第一电极还可被用作阴极电极。
另一方面,为使第二电极用作阴极电极,具有低功函数值从而电子可被有效地注入有机层(通过其透射(transmit,传播)被发射的光)中的导电材料优选地用作形成第二电极的材料(半透光材料或透光材料)。这种材料的实例包括具有低功函数值的金属或合金,诸如铝(Al)、银(Ag)、镁(Mg)、钙(Ca)、钠(Na)、锶(Sr)、碱金属或者碱土金属和银(Ag)(例如,镁(Mg)和银(Ag)的合金(Mg-Ag合金))、镁钙合金(Mg-Ca合金)以及铝(Al)和锂(Li)的合金(Al-Li合金)。其中,Mg-Ag合金是优选的,并且镁和银的体积比为例如,2:1至30:1。可替代地,镁和银的体积比可以是2:1至10:1。第二电极的厚度是例如,4nm至50nm,优选地,4nm至20nm,并且更优选地,6nm至12nm。可替代地,第二电极可具有其中从有机层一侧层压上述材料层和包括ITO或IZO的所谓透明电极(例如,具有3×10-8m至1×10-6m的厚度)的层压结构。在层压结构的情况,上述材料层的厚度可减小至1nm至4nm。可替代地,第二电极可仅由透明电极形成。另一方面,为使第二电极充当阳极电极,第二电极有选地包括具有高功函数值的导电材料(通过其透射被发射的光)。
第一光学透明层、第二光学透明层或第三光学透明层可由具有这种配置的第二电极形成,并且第二电极可分别从第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层设置。可替代地,通过设置包括低电阻材料(诸如铝、铝合金、银、银合金、铜、铜合金、金和金合金)的汇流电极(辅助电极),整个第二电极的电阻可减小。
形成第一电极或第二电极的方法的实例包括蒸镀法,诸如电子束蒸镀法、热灯丝蒸镀法和真空蒸镀法,溅射法、化学气相沉积法(CVD法)、MOCVD法的组合,或者利用蚀刻法的离子电镀法,各种印刷方法(诸如丝网印刷法、喷墨印刷法、金属掩模印刷法),镀层法(电镀法或非电镀法),剥离法,激光烧蚀法以及溶胶-凝胶法。根据各种印刷方法或电镀方法,可以直接形成具有期望的形状(图案)的第一电极或第二电极。应注意,在第一电极或第二电极是在有机层形成之后形成的情况下,从防止有机层被损坏的角度,尤其优选地是基于具有小沉积粒子能量的沉积方法(诸如真空沉积法或诸如MOCVD的沉积方法)形成第一电极或第二电极。如果有机层被损坏,可能由于漏电流而产生称作“坏点”的非发光像素(或非发光子像素)。此外,从防止有机层由于大气中的水分而被降级的角度,优选地是在不暴露于大气环境的情况下执行形成有机层到形成这些电极的步骤。在某些情况下,第一电极和第二电极的其中一个不需要被图案化。
在根据本公开的一个实施方式的显示设备或照明设备(下文中,在某些情况下被统称为“根据本公开的一个实施方式的显示设备等”)中,在第一基板上形成多个发光元件。在此,第一基板或第二基板的实例包括有机聚合物(具有诸如塑料膜、塑料片或包括聚合物材料并具有柔韧性的塑料基板的聚合物材料的配置),诸如高应变点玻璃基板、苏打玻璃(Na2O-CaO-SiO2)基板,硼硅玻璃(Na2O-B2O3-SiO2)基板、镁橄榄石(2MgO-SiO2)基板、石墨玻璃(Na2O-PbO-SiO2)基板、无碱玻璃、其上形成绝缘膜的各种玻璃基板、石英基板、其上形成绝缘膜的石英基板、其上形成绝缘膜的硅基板、聚甲基丙烯酸甲酯(聚甲基丙烯酸甲酯,PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯和聚对苯二甲酸乙酯(PET)。形成第一基板的材料可与形成第二基板的材料相同或不同。应注意,在上表面发光型显示设备中,第二基板需要相对于从发光元件发射的光是透明的,并且下表面发光型显示设备需要相对于从发光元件发射的光是透明的。
根据本公开的一个实施方式的显示设备等的实例包括有机电致发光显示设备(缩写为有机EL显示设备),并且如果有机EL显示设备是彩色有机EL显示设备,则如上所述,构成有机EL显示设备的有机EL元件构成子像素。在此,如上所述,一个像素例如包括三种类型的子像素:发射红光的红光发射子像素、发射绿光的绿光发射子像素和发射蓝光的蓝光发射子像素。因此,在这种情况下,如果构成有机EL显示设备的有机EL元件的数量为N×M,则像素的数量为N×M/3。例如,有机EL显示设备可用作构成个人计算机的监控设备,或被结合到电视接收器、移动电话、PDA(个人数字助理)或游戏设备中的监控设备。可替代地,有机EL显示设备可应用于电子取景器(EVF)或头戴式显示器(HMD)。此外,根据本公开的一个实施方式的照明设备可被用作例如用于液晶显示设备和平面光源设备的背光设备的照明设备。
有机层包括发光层(例如,包括有机发光材料的发光层)。具体地,有机层可具有例如空穴传输层、发光层和电子传输层的层压结构,空穴传输层和还用作电子传输层的发光层的层压结构,或者空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层的层压结构。这些层压结构被称作“堆叠单元”。具体地,有机层可具有其中层压第一堆叠单元、连接层和第二堆叠单元的两级堆叠结构。此外,有机层可具有其中层压三个或更多个堆叠单元的三级(或更多级)堆叠结构。在这些情况下,通过将各个堆叠单元的发光颜色变为红色、绿色和蓝色,可以获得整体发射白光的有机层。形成有机层的方法的实例包括诸如真空沉积法的物理气相沉积法(PVD方法)、诸如丝网印刷法和喷墨印刷法的印刷法、激光转印方法(其中向形成在转印基板和有机层上的激光吸收层的层压结构施加激光,以将有机层与激光吸收层分离并转印有机层)以及各种应用方法。例如,在有机层是基于真空沉积法形成的情况下,可以通过使用所谓的金属掩膜并沉积已经通过设置在金属掩膜中的开口的材料来获得有机层。还可以在整个表面上形成有机层,而无需图案化有机层。
在上表面发光型显示设备等中,例如,第一电极设置在层间绝缘层上。随后,层间绝缘层覆盖形成在第一基板上的发光元件驱动单元。发光元件驱动单元包括一个或多个薄膜晶体管(TFT),并且TFT与第一电极经由设置在层间绝缘层上的接触插栓彼此电连接。作为形成层间绝缘层的材料,可单独地使用或适当地组合使用SiO2材料(诸如SiO2、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、SiON、SOG(旋布玻璃)、低熔点玻璃和玻璃浆料)、SiN材料、聚酰亚胺树脂、酚醛清漆树脂、丙烯酸树脂、或诸如聚苯并恶唑的绝缘树脂。为形成层间绝缘层,可使用诸如CVD法,涂敷法,溅射法和各种印刷方法的熟知的工艺。具有其中来自发光元件的光通过层间绝缘层的配置和结构的下表面发光型显示设备等,层间绝缘层需要包括相对于来自发光元件的光是透明的材料,并且需要形成发光元件驱动单元以避免阻挡来自发光元件的光。在下表面发光型显示设备等中,可以在第一电极的上侧设置发光元件驱动单元。
在有机层的上侧,优选地设置绝缘或导电的保护膜以防止水到达有机层。优选地,基于具有小能量沉积粒子的沉积方法(诸如真空沉积法或特别是诸如CVD方法和MOCVD方法的沉积法)形成保护膜。这是因为可减小对下面层的影响。可替代地,为了防止由于有机层降级而引起亮度减小,优选地设置沉积温度为周围环境温度。此外,为了防止保护膜移动(remove,脱离),优选地,在保护膜上的应力被最小化的条件下沉积保护膜。此外,优选地,在形成的电极不暴露于空气中的前提下,形成保护膜。因此,可防止有机层由于大气中的水或氧气而被降级。此外,在显示设备等是上表面发光型显示设备等的情况下,保护膜优选地包括透射80%或更多的在有机层中产生的光的材料。这种材料的具体实例包括诸如以下材料的无机非晶绝缘材料。由于这种无机非晶绝缘材料不产生颗粒,其具有低渗透性并且因此形成优选的保护膜。具体地,作为形成保护膜的材料,优选地使用相对于从发光层发射的光是透明的并且是密集的(水不能通过其)的材料。更具体地,例如,使用非晶硅(α-Si),非晶炭化硅(α-SiC),非晶氮化硅(α-Si1-xNx),非晶氧化硅(α-S1-yOy),非晶碳(α-C),非晶氧化硅氮化物(α-SiON)或Al2O3。应注意,为了形成导电材料的保护膜,保护膜可包括诸如ITO和IZO的透明导电材料。保护膜可构成第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层中的至少一层。
除了上述各种材料,形成第一光学透明层、第二光学透明层或第三光学透明层的材料还包括诸如氧化钼、氧化铌、氧化锌、氧化锡的金属氧化物以及各种有机材料。
(实例1)
实施方式1涉及根据本公开的第一实施方式和第二实施方式的发光元件以及根据本公开的一个实施方式的显示设备。图1A是构成根据实例1的发光元件的层的配置图,以及图2是根据实例1的显示设备的示意性部分截面图。
根据实例1的发光元件10(具体地,有机EL元件10)包括第一电极31、第二电极32和有机层33,有机层33设置在第一电极31与第二电极32之间并且通过从第一电极一侧层压第一发光层34和第二发光层35而形成。来自有机层33的光在第一发光层34与第一电极31的界面(第一反射界面RF1)上被反射,通过第二电极32并被发射到外部。第一光学透明层41、第二光学透明层42和第三光学透明层43从第二发光层一侧设置在第二发光层35与第一发光层34相对的一侧。
可替代地,根据实例1的发光元件10(具体地,有机EL元件10)包括第一电极31、第二电极32和有机层33,有机层33设置在第一电极31与第二电极32之间并且通过从第一电极一侧层压第一发光层34和第二发光层35而形成。来自有机层33的光在包括第一发光层34和第一电极31的第一反射界面RF1上被反射、通过第二电极32并被发射到外部。第一光学透明层41、第二光学透明层42和第三光学透明层43从第二发光层一侧设置在第二发光层35与第一发光层34相对的一侧。在第二发光层一侧上的第一光学透明层41的界面构成第二反射界面RF2,第一光学透明层41与第二光学透明层42构成第三反射界面RF3,第二光学透明层42与第三光学透明层43构成第四反射界面RF4,第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4构成干涉滤波器,第一反射界面RF1被布置成满足上述(条件-1),第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4被布置成满足上述(条件-2A)和(条件-2B)之一,并且第二反射界面RF2和第三反射界面RF3被布置成满足上述(条件-3A)、(条件-3B)和(条件-3C)之一。
此外,根据实例1或稍后将要描述的实例2和3的有机EL显示设备包括布置成二维矩阵图案的这种发光元件。然后,在第一基板11上,按照所述顺序层压第一电极31、有机层33和第二电极32。具体地,有机EL显示设备包括:
(A)第一基板11,在该第一基板11上,形成多个发光元件10,在发光元件10中,层压第一电极31、包括由有机发光材料形成的第一发光层34和第二发光层35的有机层33以及第二电极32;以及
(B)第二基板12,布置在第二电极32的上侧。从发光层发射的光经由第二基板12发射到外部。具体地,根据实例1的显示设备是上表面发光型显示设备。在有机层33与第二电极32之间,设置具有不大于5nm的厚度的由镁(Mg)、银(Ag)、其合金等形成的金属层(未示出)。但是,显示设备并不限制于这种配置。
应注意,尽管未示出,可在第三光学透明层43与第二光学透明层42相对的表面上,即在第三光学透明层43和第二基板12之间,形成厚度不小于0.5μm的透明导电材料层、厚度不小于0.5μm的透明绝缘层、厚度不小于0.5μm的树脂层、厚度不小于0.5μm的玻璃层或厚度不小于0.5μm的空气层。
根据实例1或稍后将描述的实例2和实例3的有机EL显示设备是应用于电子取景器(EVF)或头戴式显示器(HMD)的高清晰度显示设备。可替代地,该有机EL显示设备是诸如电视接收机的大型有机EL显示设备。
随后,一个像素包括三种类型的子像素:发射红光的红光发射子像素、发射绿光的绿光发射子像素和发射蓝光的蓝光发射子像素。第二基板12包括滤色器(未示出)。发光元件10发射白光,并且各个子像素包括发射白光的发光元件10与滤色器的组合。滤色器包括使透射的光成为红色的区域、使透射的光成为绿色的区域和使透射的光成为蓝色的区域。此外,遮光膜(黑底)可设置在滤色器之间。像素的数量例如是1920×1080,并且一个发光元件10包括一个子像素。发光元件(具体地,有机EL元件)10的数量是像素数量的三倍。应注意,在不设置滤色器的情况下,有机EL显示设备是所谓的黑白显示设备。
在此,在实例1中,m1=0并且n1=1。此外,有机层33、第一光学透明层41、第二光学透明层42和第三光学透明层43的折射率n00、n01、n02、和n03以及各种参数在下面的表1中进行描述。第一发光层34具体地具有产生绿光的绿色发光层和产生红光的红色发光层的两层结构,即包括不同颜色的发光层。然而,不同颜色的发光层的发光中心可被认为是在一个水平,并且发光波长的平均值在下面的表1中进行描述。第一发光层34可被用作具有发射黄光的单层结构的发光层。
此外,尽管稍后将描述细节,第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4构成干涉滤波器。应注意,即使m4=m3-1,第三反射界面位于第一光学透明层与第二光学透明层之间,并且第四反射界面位于第二光学透明层与第三光学透明层之间。
在实例1或稍后将描述的实例2和实例3中,第一电极31被用作阳极电极,并且第二电极32被用作阴极电极。第一电极31包含反光材料(具体地,Al-Nd合金),并且第二电极32包括透明导电材料。第一电极31基于真空沉积法和蚀刻法的组合来形成。而且,第二电极32通过具有小能量沉积粒子的沉积法(特别是诸如真空沉积法)来沉积并且不被图案化。
在此,在实例1或稍后将描述的实例2和实例3中,构成发光元件(有机EL元件)10的第一电极31设置在包括基于CVD方法形成的SiON的层间绝缘层25(更具体地,上层层间绝缘层25B)上。随后,层间绝缘层25(更具体地,下层层间绝缘层25A)覆盖形成在第一基板11上的有机EL元件驱动单元。有机EL元件驱动单元包括多个TFT,并且相应的TFT和第一电极31经由设置在层间绝缘层(更具体地,上层层间绝缘层25B)上的接触插塞27、配线26和接触插栓26A彼此电连接。有机层33实际发射光的一部分被绝缘层28包围。应注意,在图中,为一个有机EL元件驱动单元示出了一个TFT。TFT包括形成在第一基板11上的栅电极21、形成在第一基板11和栅电极21上的栅极绝缘膜22、设置在形成在栅极绝缘膜22上的半导体层上的源极-漏极区23以及对应于部分半导体层的沟道形成区24(其位于源极-漏极区23之间的栅电极21的上侧)。应注意,在示出的实例中,TFT是底栅型TFT,但可以是顶栅型TFT。TFT的栅电极21连接至扫描电路(未示出)。
在实例1或稍后将描述的实例2和实例3中,第一基板11包括硅基板、无碱玻璃或石英玻璃,并且第二基板12包括无碱玻璃或石英玻璃。
更具体地,有机层33具有下列配置和结构。然而,这种配置和结构是出于示例性的目的而给出的,并且可被适当地修改。应注意,空穴注入层的厚度例如是1nm至20nm,空穴传输层的厚度例如是15nm至100nm,发光层的厚度例如是5nm至50nm,以及电子传输层的厚度例如是15nm至200nm。
在第一电极31上,形成构成有机层33的缓冲层。缓冲层是用于防止泄漏的层并且包括例如六氮杂苯并菲(HAT)。在缓冲层上,例如形成包括例如α-NPD[N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基-[1,1'-联苯]-4,4'-二胺]的空穴传输层。在空穴传输层上,连续地形成绿色发光层和红色发光层。绿色发光层可包括Alq3[三(8-羟基喹啉)铝(III)],并且红色发光层可通过将亚甲基吡咯硼络合物掺杂到用作主材料的红荧烯中来获得。此外,在其上形成包括BCP(2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉)的电子传输层和包括氟化锂(LiF)的电子注入层。第一发光层34被形成为具有这种层压结构。
在第一发光层34上,形成包括掺杂有5%的Mg的Alq3或六氮杂苯并菲(HAT)的连接层。
在连接层上,形成还用作空穴传输层的包括α-NPD的空穴注入层。在其上形成蓝色发光层(具有20nm的厚度)。蓝色发光层可通过将二氨基荧蒽衍生物掺杂到用作主材料的AND中获得。此外,在其上形成包括BCP等的电子传输层和包括氟化锂(LiF)的电子注入层。第二发光层35被形成为具有这种层压结构。
由于上述发光元件可使用熟知的方法来制造,因此将省略制造方法的详细描述。
根据实例1的发光元件10满足上述等式(1)和等式(2),等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)中的任何一个以及等式(4-A)、等式(4-B)、等式(4-C)、等式(4-D)、等式(4-E)和等式(4-F)中的任何一个。
应注意,如果这些等式表达为另一种方式,如下。
具体地,
如果λ1-150≤λ11≤λ1+80,
λ2-150≤λ21≤λ2+80,
λ22≤λ2-15或λ23≥λ2+15,或者
λ23≤λ2-15或λ22≥λ2+15,并且
λ1-150≤λ14≤λ1+80,
则满足等式(A),等式(B),等式(C-1)和等式(C-2)之一,以及等式(D-1)、等式(D-2)、和等式(D-3)之一。
并且
并且
并且
并且
在此,根据上述等式,λ22≤λ2-15或λ23≥λ2+15,如果采用“λ22≤λ2-15”,则通过定义从第二反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离L22,可使干涉滤波器的透光率曲线平坦化。如果采用“λ23≥λ2+15”,通过定义从第三反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离L23,可使干涉滤波器的透光率曲线平坦化。应注意,采用“λ22≤λ2-15”还是“λ23≥λ2+15”是设计项目。类似地,从等式“λ23≤λ2-15或λ22≥λ2+15”中,如果采用“λ23≤λ2-15”,则通过定义从第三反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离L23,可使干涉滤波器的透光率曲线平坦化。如果采用“λ22≥λ2+15”,则通过定义从第二反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离L22,可使干涉滤波器的透光率曲线平坦化。应注意,采用“λ23≤λ2-15”还是“λ22≥λ2+15”也是设计项目。此外,采用“λ22≤λ2-15或λ23≥λ2+15”还是“λ23≤λ2-15或λ22≥λ2+15”也是设计项目。在此,光学距离L表示通过考虑光通过的介质的折射率的波长依赖性而获得的值。
[表1]
n00:1.75
n01:2.00
n02:1.80
n03:1.50
λ1:575nm
λ2:460nm
L11:96nm
L12:1002nm
L13:1282nm
L14:1453nm
L21:319nm
L22:792nm
L23:1072nm
应注意,有机层33的折射率n00与第一光学透明层44的折射率n01之间的差值不小于0.15,第一光学透明层41的折射率n01与第二光学透明层42的折射率n02之间的差值不小于0.15,并且第二光学透明层42的折射率n02与第三光学透明层43的折射率n03之间的差值不小于0.15。而且,第二光学透明层的光学厚度t2满足等式,t2≒(1/4)λ1,并满足等式,0.2·λ1≤t2≤0.35·λ1或0.8×(λ1/4)≤t2≤1.4×(λ1/4)。
因此,
其中,
λ1-150=425nm≤λ11=560nm≤λ1+80=655nm
λ2-150=310nm≤λ21=460nm≤λ2+80=540nm,
满足等式(A)和等式(B),换言之,满足等式(1)和等式(2)。应注意,包括λ11=560nm和λ21=460nm的值是基于显示设备的设计方面来确定的,此外,
其中,λ22=396nm≤λ2-15=445nm,其满足等式(C-1)的第一步、第二步和第三步以及等式(D-2)。在此,如果m1=0,则λ12、λ13和λ14的值不受限制,并且通过应用适当的值满足等式(C-1)的第一步、第二步和第三步。应注意,如果m≥1,则值被限制为满足等式,
λ12≤λ1-15或λ13≥λ1+15,或者
λ13≤λ1-15或λ12≥λ1+15。
在这种情况下,与上述等式“λ22≤λ2-15或λ23≥λ2+15或者λ23≤λ2-15或λ22≥λ2+15”类似的等式被应用于λ12、λ13、L12和L13
为进行比较,如在作为层的配置图的图1B所示,假设其中在第二发光层35与第一发光层34相对的一侧上从第二发光层一侧仅设置了第一光学透明层41’和第二光学透明层42’的两层的发光元件(根据比较实例1的发光元件)。根据比较实例1的发光元件满足在日本专利申请公开No.2011-159432中公开的等式(1)至(6)并满足等式(7)和(8)中的至少一个。具体地,除了L14值,在上述表1中示出了各个参数,诸如有机层33、第一光学透明层41’和第二光学透明层42’的折射率n00、n01和n02
图3A示出了通过计算从第一发光层34发射的光(波长λ1)和从第二发光层35发射的光(波长λ2)在一种根据实例1的发光元件的包括第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4的干涉滤波器中的透光率而获得的结果。类似地,图3A和图3B示出了通过计算从第一发光层34发射的光(波长λ1)和从第二发光层35发射的光(波长λ2)在一种根据比较实例1的发光元件的包括第一反射界面RF1、第二反射界面RF2和第三反射界面RF3的干涉滤波器中的透光率而获得的结果。应注意,在图3A中,与来自根据实例1的发光元件的第一发光层34的光相关的数据由实线“A”表示,并且与来自根据实例1的发光元件的第二发光层35的光相关的数据由实线“B”表示。另外,在图3A和图3B中,与来自根据比较实例1的发光元件的第一发光层34’的光相关的数据由虚线“A”和实线“A”表示(这些数据是相同的数据)并且与来自根据比较实例1的发光元件的第二发光层35’的光相关的数据分别由虚线“B”和实线“B”表示(这些数据是相同的数据)。
从图3A和图3B中可以看到,相比于根据比较实例1的发光元件,在根据实例1的发光元件中,在一种包括第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4的干涉滤波器上产生的高频波纹减少。而且,因为第二反射界面RF2的位置被确定为使得干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自第一发光层34的光的发光光谱的峰值位置和来自第二发光层35的光的发光光谱的峰值位置,并且第三反射界面RF3的位置被确定为使得干涉滤波器的透光率的峰值位值偏离来自第一发光层34的光的发光光谱的峰值位置和来自第二发光层35的光的发光光谱的峰值位置,因此可以进一步拓宽干涉滤波器的波段。
此外,在使用根据实例1或比较实例1的发光元件的显示设备中,图4A和图4B以及图5A和图5B分别示出了将视角用作参数的通过将第二光学透明层42和42’的厚度增加10%而获得的亮度变化(Y/Y0)和色度变化(Δuv)的仿真结果。应注意,在图4A、图4B、图5A和图5B中,曲线“A”示出了当根据实例1的显示设备中的第二光学透明层42的厚度为预定值时的结果,曲线“B”示出了通过将根据实例1的显示设备中的第二光学透明层42的厚度(预定值)增加10%而获得的结果,曲线“C”示出了当根据比较实例1的显示设备中的第二光学透明层42’的厚度为预定值时的结果,以及曲线“D”示出了通过将根据比较实例1的显示设备中的第二光学透明层42’的厚度(预定值)增加10%而获得的结果。
从图4B和图5B可以看出,在第二光学透明层42的厚度是预定值的情况下,在比较例1中,在45°视角处的亮度变化也可被保持为不小于85%,并且色度变化(Δuv)可以不大于0.015。但是,在第二光学透明层42’的厚度(预定值)增加10%的情况下,在约45°视角处,亮度显著减小并且色度大幅度偏移。另一方面,从图4A和图5A可以明显看出,在实例1中,亮度变化和色度变化的视角依赖性很低,在约45°视角处,亮度没有显著减小并且色度没有大幅度偏移,即使第二光学透明层42的厚度(预定值)增加10%。具体地,在根据实例1的显示设备中,在45°视角处的亮度减少量不大于在0°视角处的亮度的30%,并且在,在45°视角处的色度偏移值Δuv不大于0.015。如上所述,根据实例1的发光元件在制造时对光学透明层的厚度变化具有高度容忍性,并且因此可保证高的生产效率。
在根据实例1的发光元件中,第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4构成一种干涉滤波器,并且通过满足等式(1)和等式(2),来自第一发光层的光在第一反射界面RF1上的反射增强,来自第二发光层的光在第一反射界面RF1上的反射也增强。而且,通过满足等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)中的任何一个,在来自第一发光层的光在第二反射界面RF2上的反射减小的情况下,来自第一发光层的光在第三反射界面RF3上的反射增强。另一方面,在来自第一发光层的光在第二反射界面RF2上的反射增强的情况下,来自第一发光层的光在第三反射界面RF3上的反射减弱。随后,例如,来自第一发光层的光在第四反射界面RF4上的反射减弱。例如,在此时的量级与在第一反射界面RF3上的反射量级相同。此外,满足等式(4-A)、等式(4-B)、等式(4-C)、等式(4-D)、等式(4-E)和等式(4-F)中的任何一个。具体地,在来自第二发光层的光在第二反射界面RF2上的反射减弱的情况下,来自第二发光层的光在第三反射界面RF3上的反射增强。可替代地,在来自第二发光层的光在第二反射界面RF2上的反射增强的情况下,来自第二发光层的光在第三反射界面RF3上的反射减弱。可替代地,来自第二发光层的光在第二反射界面RF2上的反射减弱,并且来自第二发光层的光在第三反射界面RF3上的反射减弱。
随后,如上所述,通过适当地组合增强和减弱光在干涉滤波器中的反射的条件,具体地,通过在用于形成(产生)作为相对于干涉滤波器中的高频波纹的反相的干涉的等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)中,定义具有量级m4(其与定义光学距离L13的量级m3具有预定的关系)的光学距离L14,可减少在干涉滤波器上的高频波纹的产生。而且,通过布置第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3和第四反射界面RF4,可获得具有在宽的波长范围内几乎是平坦的透光率曲线的干涉滤波器,以提供具有优选的色度并发射白光的发光元件并显著地减小相对于可见光区域内的两种或更多种不同的颜色的组合颜色的光的亮度和色度的视角依赖性。此外,即使光学透明层的厚度从预定值改变,也可提供具有很小的亮度和色度的视角依赖性的显示设备。此外,因为可获得具有高透光率的干涉滤波器,即可以显著提高发光元件的发光效率,因此可减小显示设备的功耗。
(实例2)
实例2是实例1的变形例。在实例1中,第一发光层34包括不同颜色的发光层,但是绿色发光层和红色发光层的厚度被制成很薄从而使不同颜色的发光层的发光中心可被认为是在一个水平。然而,在某些情况下,在发光元件或显示设备的设计中或者基于制造方法,只能将绿色发光层和红色发光层制成厚的,并且可能难以将不同颜色的发光层的发光中心视作在一个水平。具体地,在某些情况下,不同颜色的发光层(在实例2情况下的第一发光层34)的第一颜色的发光中心相对不同颜色的发光层的第二颜色的发光中心偏离了不小于5nm。而且,例如,根据形成发光层的材料,只能改变不同颜色的发光层的第一颜色发光层和第二颜色发光层的层压顺序,并且在某些情况下,可能难以将不同颜色的发光层的发光中心视作在一个水平。
在这种情况下,对于第一发光层的第一颜色的发光中心和第一发光层的第二颜色的发光中心,各种参数可被确定为满足上述等式(1),等式(2),等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)中的任何一个,以及等式(4-A)、等式(4-B)、等式(4-C)、等式(4-D)、等式(4-E)和等式(4-F)中的任何一个。
可替代地,在如上所述的难以将不同颜色的发光层的发光中心视作在一个水平的情况下,可进一步设置第四光学透明层。可替代地,例如,第二反射界面可包括多个界面。在图6A和图6B中示出了通过计算在根据实例2和比较实例的发光元件中的干涉滤波器的透光率而获得的结果。
具体地,在未设置第四光学透明层的情况下,第一发光层34从第一电极一侧包括两层:绿色发光层和红色发光层,并且绿色发光层的发光中心与红色发光层的发光中心之间的距离为20nm(参考实例),干涉滤波器相对于来自绿色发光光线的绿光的透光率曲线(由“G”表示)与干涉滤波器相对于来自红色发光光线的红光的透光率曲线(由“R”表示)在图6B中示出。应注意,在图6A和图6B中,透光率曲线A是在绿色发光层的发光中心和红色发光层的发光中心可被视作在一个水平的情况下的透光率曲线。应注意,获得干涉滤波器的透光率曲线G和透光率曲线R的发光元件和获得干涉滤波器的透光率曲线A的发光元件的各种参数与在实例1中描述的那些参数(参见表1)相同。在约550nm至650nm的波长范围内,相对于从绿色发光层发射到系统外部的绿光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化示出了与相对于从红色发光层发射到系统外部的红光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化相反的趋势。具体地,透光率曲线G的以波长为变量的变化具有增加的趋势,而透光率曲线R的以波长为变量的变化具有减小的趋势。因此,如果视角很大,则绿光的亮度减小的比例大于红光的亮度减小的比例。因此,如果视角很大,则色度偏移很大。
在根据实例2的发光元件中,如作为构成发光元件的层的配置图的图8所示,第二光学透明层42被划分为两个光学透明层(第二光学透明层42A和第二光学透明层42B)。在此,第二光学透明层42A对应于第四光学透明层,并且第二光学透明层42B对应于第二光学透明层。为方便起见,由第二光学透明层42A和第二光学透明层42B形成的反射界面被称作“第五反射界面RF5”。由于存在第一光学透明层41、第二光学透明层42A和第二光学透明层42B,第二反射界面包括多个界面(第三反射界面RF3和第五反射界面RF5)。在此,第五反射界面RF5在用于增强在从第一发光层发射的绿光和红光的波长范围内的中心波长(λ1)的光的反射的条件下被设置。具体地,在L15被假设为从第五反射界面(其是第四光学透明层与第二光学透明层的界面)到第一发光层的(两个)发光中心的光学距离的平均值、被假设为当光在第五反射界面上被反射时的相位变化并且满足λ1-15≤λ15≤λ1-15的情况下,存在L15和m5,从而满足等式,
所获得的包括第一反射界面RF1、第二反射界面RF2、第三反射界面RF3、第四反射界面RF4和第五反射界面RF5的干涉滤波器的透光率曲线在图6A中示出。应注意,各种参数被设置为满足上述等式(11-2)。在图6A中,“G”表示干涉滤波器相对于来自绿色发光层的绿光的透光率曲线,并且“R”表示干涉滤波器相对于来自红色发光层的红光的透光率曲线。相对于从绿色发光层发射到系统外部的绿光的干涉滤波器的透光率曲线G的以波长为变量的变化示出了与相对于从红色发光层发射到系统外部的红光的干涉滤波器的透光率曲线R的以波长为变量的变化相同的趋势。具体地,透光率曲线G的以波长为变量的变化示出了与透光率曲线R的以波长为变量的变化具有相同的趋势。因此,即使视角很大,绿光的亮度减小的比例几乎与红光的亮度减小的比例相同。即使视角很大,色度偏移并不大。
在使用根据实例2的发光元件的显示设备中,利用视角作为参数的亮度变化(Y/Y0)的仿真结果在图7A中示出,并且利用视角作为参数的色度变化(Δuv)的仿真结果在图7B中示出。即使视角改变,亮度变化(Y/Y0)几乎是恒定的。此外,可以看出,色度变化(Δuv)满足等式,Δuv≤0.004。应注意,在从第一电极一侧设置绿色发光层和红色发光层这两层的情况下,各种参数优选地地设置为满足上述等式(11-2)。在从第一电极一侧设置红色发光层和绿色发光层这两层的情况下,各种参数被优选地设置为满足上述等式(11-1)。
(实例3)
实例3是实例1或实例2的变形例,并涉及下表面发光型显示设备。如作为示意性部分截面图的图9所示,根据实例3的发光元件10是其中第二电极32、有机层33和第一电极31按照指定的顺序层压在第一基板11上的下表面发光型发光元件。来自发光层的光经由第一基板11被发射到外部。应注意,尽管未示出,可在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上(即,在第三光学透明层43和第一基板11之间)形成厚度不小于1μm的透明导电材料层、厚度不小于1μm的透明绝缘层、厚度不小于1μm的树脂层、厚度不小于1μm的玻璃层、或厚度不小于1μm的空气层。第一电极31上侧的最外层通过第二基板12形成。第一电极通过粘结剂层29连接至第二基板12。
(实例4)
实例4涉及根据本公开的一个实施方式的照明设备。如作为示意性截面图的图10所述,在实例1至实例3中描述的发光元件10被布置在根据实例4的照明设备中的透明的第一基板111和第二基板112之间。根据发光元件10的结构,来自发光层的光从第二基板一侧或第一基板一侧发射。应注意,第一基板111的外围部分通过密封构件113连接到第二基板112的外围部分。照明设备的平面形状被选择为必要的并且具有例如正方形形状或矩形形状。在图10中,尽管仅示出一个发光元件10,按照需要,多个发光元件可被布置成期望的图案。应注意,因为照明设备具有熟知的配置和结构,所以省略其详细描述。
在根据实例4的照明设备中,通过使用根据实例1至实例3的发光元件,可实现具有小角度依赖性的照明设备(即,具有取决于照射方向的强度和色度变化非常小的优选的光分布特性(例如,平面光源设备)),并实现具有优异的显色特性的照明设备。此外,通过选择发光元件的发光颜色,可获得除白发光之外的各种发光颜色。
尽管已基于优选的实例描述了本公开的实施方式,但本公开的实施方式并不限于上述实例。在实例中描述的发光元件、显示设备和照明设备的配置和结构是出于实例性的目的而给出的,并且可适当地做出各种变形。
应注意,本公开还可采用下列配置。
[A01](发光元件:第一实施方式)
一种发光元件,包括:
第一电极;
第二电极;以及
有机层,其中,从第一电极一侧设置第一发光层和第二发光层,有机层设置在第一电极与第二电极之间,来自有机层的光在发光层与第一电极的界面上被反射、通过第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到第二发光层与第一发光层相对的一侧,发光元件满足等式(1),等式(2),等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)之一,以及等式(4-A)、等式(4-B)、等式(4-C)、等式(4-D)、等式(4-E)和等式(4-F)之一。
(1)
(-φ1/2π+m1)·(λ1-150)/2≤L11≤(-φ1/2π+m1)·(λ1+80)/2
(2)
(-φ1/2π+n1)·(λ2-150)/2≤L21≤(-φ1/2π+n1)·(λ2+80)/2
(3-A)
L12≤(-φ2/2π+m2+1/2)·(λ1-15)/2,
(-φ3/2π+m3)·(λ1+15)/2≤L13,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-B)
L12≤(-φ2/2π+m2)·(λ1-15)/2,
(-φ3/2π+m3+1/2)·(λ1+15)/2≤L13,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-C)
(-φ2/2π+m2+1/2)·(λ1+15)/2≤L12
L13≤(-φ3/2π+m3)·(λ1-15)/2,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-D)
(-φ2/2π+m2)·(λ1+15)/2≤L12
L13≤(-φ3/2π+m3+1/2)·(λ1-15)/2,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(4-A)
L22≤(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2-15)/2,并且
(-φ3/2π+n3)·(λ2+15)/2≤L23
(4-B)
L22≤(-φ2/2π+n2)·(λ2-15)/2,并且
(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2+15)/2≤L23
(4-C)
L22≤(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2-15)/2,并且
(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2+15)/2≤L23
(4-D)
(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2+15)/2≤L22,并且
L23≤(-φ3/2π+n3)·(λ2-15)/2
(4-E)
(-φ2/2π+n2)·(λ2+15)/2≤L22,并且
L23≤(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2-15)/2
(4-F)
(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2+15)/2≤L22,并且
L23≤(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2-15)/2
其中
λ1表示在第一发光层中的发光波长范围内的中心波长(单位:nm),
λ2表示在第二发光层中的发光波长范围内的中心波长(单位:nm),
L11表示从作为第一发光层与第一电极的界面的第一反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L12表示从作为第二发光层与第一光学透明层的界面的第二反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L13表示从作为第一光学透明层与第二光学透明层的界面的第三反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L14表示从作为第二光学透明层与第三光学透明层的界面的第四反射界面到第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L21表示从第一反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L22表示从第二反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L23表示从第三反射界面到第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
φ1表示在第一反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ2表示在第二反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ3表示在第三反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ4表示在第四反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
m1是不小于0的整数,
n1是不小于0的整数,
m2、m3、n2和n3是整数,并且
m4=m3、m3+1、或m3-1。
[A02]根据[A01]所述的发光元件,其中,
m1=0并且n1=1。
[A03]根据[A01]或[A02]所述的发光元件,其中
第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面构成干涉滤波器。
[A04]根据[A01]至[A03]中任一项所述的发光元件,其中,
有机层的折射率与第一光学透明层的折射率之间的差值不小于0.15,第一光学透明层的折射率与第二光学透明层的折射率之间的差值不小于0.15,并且第二光学透明层的折射率与第三光学透明层的折射率之间的差值不小于0.15。
[A05]根据[A01]至[A04]中任一项所述的发光元件,其中,
第二光学透明层的光学厚度t2满足等式,0.2·λ1≤t2≤0.34·λ1
[A06]根据[A01]至[A05]中任一项所述的发光元件,其中,
在45°视角处的亮度的减少量不大于在0°视角处的亮度的30%。
[A07]根据[A01]至[A06]中任一项所述的发光元件,其中,
在45°视角处的色度偏移值Δuv不大于0.015。
[A08]根据[A01]至[A07]中任一项所述的发光元件,其中,
在第二发光层与第一光学透明层之间设置具有不大于5nm的厚度的金属层。
[A09]根据[A01]至[A08]中任一项所述的发光元件,其中,
第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面之一包括多个界面。
[A10]根据任一项[A01]至[A09]所述的发光元件,其中
第一发光层和第二发光层中的至少一个由发射两种或多种不同颜色的光的不同颜色的发光层形成,在该不同颜色的发光层的发光中心不被视作在一个水平的情况下,发光元件进一步包括第四光学透明层。
[A11]根据[A01]至[A10]中任一项所述的发光元件,其中,
作为第一发光层与第一电极的界面的第一反射界面,包括第二发光层、第一光学透明层、第二光学透明层、第三光学透明层和第四光学透明层的第二反射界面,第三反射界面,第四反射界面以及第五反射界面构成干涉滤波器,并且
相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化示出与相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的另一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化具有相同的趋势。
[A12]根据[A01]至[A11]中任一项所述的发光元件,其中,
第一电极、有机层和第二电极按指定的顺序层压在基板上。
[A13]根据[A01]至[A12]中任一项所述的发光元件,其中,
在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上进一步形成具有不小于0.5μm的厚度的透明导电材料层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层的其中一个。
[A14]根据[A01]至[A13]中任一项所述的发光元件,其中,
第二电极、有机层和第二电极按指定的顺序层压在基板上。
[A15]根据[A01]至[A14]中任一项所述的发光元件,其中,
在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上进一步形成具有不小于1μm厚度的透明导电材料层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层的其中一个。
[B01](发光元件:第二实施方式)
一种发光元件,包括:
第一电极;
第二电极;以及
有机层,其中,从第一电极一侧设置第一发光层和第二发光层,有机层设置在第一电极与第二电极之间,来自有机层的光在包括发光层和第一电极的第一反射界面上被反射、通过第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到第二发光层与第一发光层相对的一侧,在第二发光层上的第一光学透明层构成第二反射界面,第一光学透明层与第二光学透明层构成第三反射界面,第二光学透明层与第三光学透明层构成第四反射界面,第一反射界面、第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面构成干涉滤波器,第一反射界面被布置成满足以下(条件-1),第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面被布置成满足(条件-2A)和(条件-2B)之一,第二反射界面和第三反射界面被布置成满足(条件-3A)、(条件-3B)和(条件-3C)之一,
(条件-1)
来自第一发光层的光在第一反射界面上的反射增强,并且来自第二发光层的光在第一反射界面上的反射增强,
(条件-2A)
来自第一发光层的光在第二反射界面上的反射减弱,来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射增强,并且来自第一发光层的光在第四反射界面上的反射按照与来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射量级相同的量级,比反射量级低的量级和比反射量级高的量级中的一个被减弱,
(条件-2B)
来自第一发光层的光在第二反射界面上的反射增强,来自第一发光层的光在第三反射界面上的反射减弱,来自第一发光层的光在第四反射界面上的反射按照与来自第一发光层的光在第四反射界面上的反射量级相同的量级,比反射量级低的量级和比反射量级高的量级中的一个被减弱,
(条件-3A)
来自第二发光层的光在第二反射界面上的反射减弱,并且来自第二发光层的光在第三反射界面上的反射增强,
(条件-3B)
来自第二发光层的光在第二反射界面上的反射增强,并且来自第二发光层的光在第三反射界面上的反射减弱,
(条件-3C)
来自第二发光层的光在第二反射界面上的反射减弱,并且来自第二发光层的光在第三反射界面上的反射减弱。
[B02]根据[B01]所述的发光元件,其中,
第二反射界面的位置被确定为使得干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自第一发光层的光的发光光谱的峰值位置和来自第二发光层的光的发光光谱的峰值位置。
[B03]根据[B01]或[B02]所述的发光元件,其中,
第三反射界面的位置被确定为使得干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自第一发光层的光的发光光谱的峰值位置和来自第二发光层的光的发光光谱的峰值位置。
[B04]根据[B01]至[B03]中任一项所述的发光元件,其中,
有机层的折射率与第一光学透明层的折射率之间的差值不小于0.15,第一光学透明层的折射率与第二光学透明层的折射率之间的差值不小于0.15,并且第二光学透明层的折射率与第三光学透明层的折射率之间的差值不小于0.15。
[B05]根据[B01]至[B04]中任一项所述的发光元件,其中,
在45°视角处的亮度的减少量不大于在0°视角处的亮度的30%。
[B06]根据[B01]至[B05]中任一项所述的发光元件,其中,
在45°视角处的色度偏移值Δuv不大于0.015。
[B07]根据[B01]至[B06]中任一项所述的发光元件,其中,
在第二发光层与第一光学透明层之间设置具有不大于5nm的厚度的金属层。
[B08]根据[B01]至[B07]中任一项所述的发光元件,其中,
第二反射界面、第三反射界面和第四反射界面的其中一个包括多个界面。
[B09]根据[B01]至[B08]中任一项所述的发光元件,其中,
第一发光层和第二发光层中的至少一个由发射两种或多种不同颜色的光的不同颜色的发光层形成,在该不同颜色的发光层的发光中心不被视作在一个水平的情况下,发光元件进一步包括第四光学透明层。
[B10]根据[B01]至[B09]中任一项所述的发光元件,其中,
作为第一发光层与第一电极的界面的第一反射界面、包括第二发光层、第一光学透明层、第二光学透明层、第三光学透明层和第四光学透明层的第二反射界面、第三反射界面、第四反射界面和第五反射界面构成干涉滤波器,并且
相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化示出与相对于从不同颜色的发光层发射到系统外部的另一部分光的干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化相同的趋势。
[B11]根据[B01]至[B10]中任一项所述的发光元件,其中,
第一电极、有机层和第二电极按指定的顺序层压在基板上。
[B12]根据[B01]至[B11]中任一项所述的发光元件,其中,
在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上,进一步形成具有不小于0.5μm的厚度的透明导电材料层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层的其中一个。
[B13]根据[B01]至[B12]中任一项所述的发光元件,其中,
第二电极、有机层和第一电极按指定的顺序层压在基板上。
[B14]根据任一项[B01]至[B13]所述的发光元件,其中
在第三光学透明层的与第二光学透明层相对的表面上进一步形成具有不小于1μm的厚度透明导电材料层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层的其中一个。
[C01](显示设备)
一种显示设备,包括:
布置成二维矩阵图案的根据[A01]至[B14]所述的发光元件。
[C02](照明设备)
一种照明设备,包括:
根据[A01]至[B14]所述的发光元件。
本领域技术人员应当理解,根据设计要求和其它因素,可进行各种修改、组合、子组合和变更,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内。

Claims (19)

1.一种发光元件,包括:
第一电极;
第二电极;以及
有机层,在所述有机层中,从第一电极一侧层压设置第一发光层和第二发光层,所述有机层设置在所述第一电极与所述第二电极之间,来自所述有机层的光在所述发光层与所述第一电极的界面上被反射、通过所述第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到第二发光层的与所述第一发光层相对的一侧,所述发光元件满足等式(1),等式(2),等式(3-A)、等式(3-B)、等式(3-C)和等式(3-D)的其中一个,以及等式(4-A)、等式(4-B)、等式(4-C)、等式(4-D)、等式(4-E)和等式(4-F)的其中一个。
(1)
(-φ1/2π+m1)·(λ1-150)/2≤L11≤(-φ1/2π+m1)·(λ1+80)/2
(2)
(-φ1/2π+n1)·(λ2-150)/2≤L21≤(-φ1/2π+n1)·(λ2+80)/2
(3-A)
L12≤(-φ2/2π+m2+1/2)·(λ1-15)/2,
(-φ3/2π+m3)·(λ1+15)/2≤L13,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-B)
L12≤(-φ2/2π+m2)·(λ1-15)/2,
(-φ3/2π+m3+1/2)·(λ1+15)/2≤L13,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-C)
(-φ2/2π+m2+1/2)·(λ1+15)/2≤L12
L13≤(-φ3/2π+m3)·(λ1-15)/2,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(3-D)
(-φ2/2π+m2)·(λ1+15)/2≤L12
L13≤(-φ3/2π+m3+1/2)·(λ1-15)/2,并且
(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1-150)/2≤L14≤(-φ4/2π+m4+1/2)·(λ1+80)/2
(4-A)
L22≤(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2-15)/2,并且
(-φ3/2π+n3)·(λ2+15)/2≤L23
(4-B)
L22≤(-φ2/2π+n2)·(λ2-15)/2,并且
(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2+15)/2≤L23
(4-C)
L22≤(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2-15)/2,并且
(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2+15)/2≤L23
(4-D)
(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2+15)/2≤L22,并且
L23≤(-φ3/2π+n3)·(λ2-15)/2
(4-E)
(-φ2/2π+n2)·(λ2+15)/2≤L22,并且
L23≤(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2-15)/2
(4-F)
(-φ2/2π+n2+1/2)·(λ2+15)/2≤L22,并且
L23≤(-φ3/2π+n3+1/2)·(λ2-15)/2
其中
λ1表示在所述第一发光层中的发光波长范围内的中心波长(单位:nm),
λ2表示在所述第二发光层中的发光波长范围内的中心波长(单位:nm),
L11表示从作为所述第一发光层与所述第一电极的界面的第一反射界面到所述第一发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L12表示从作为所述第二发光层与所述第一光学透明层的界面的第二反射界面到所述第一发光层的所述发光中心的光学距离(单位:nm),
L13表示从作为所述第一光学透明层与所述第二光学透明层的界面的第三反射界面到所述第一发光层的所述发光中心的光学距离(单位:nm),
L14表示从作为所述第二光学透明层与所述第三光学透明层的界面的第四反射界面到所述第一发光层的所述发光中心的光学距离(单位:nm),
L21表示从所述第一反射界面到所述第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
L22表示从所述第二反射界面到所述第二发光层的所述发光中心的光学距离(单位:nm),
L23表示从所述第三反射界面到所述第二发光层的发光中心的光学距离(单位:nm),
φ1表示在所述第一反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ2表示在所述第二反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ3表示在所述第三反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
φ4表示在所述第四反射界面上反射的光的相位变化(单位:弧度),
m1是不小于0的整数,
n1是不小于0的整数,
m2、m3、n2和n3是整数,并且
m4=m3、m3+1或m3-1。
2.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第一反射界面、所述第二反射界面、所述第三反射界面和所述第四反射界面构成干涉滤波器。
3.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第二光学透明层的光学厚度t2满足等式0.2·λ1≤t2≤0.34·λ1
4.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
在45°视角处的亮度的减少量不大于在0°视角处的亮度的30%。
5.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
在45°视角处的色度偏移值Δuv不大于0.015。
6.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
在所述第二发光层与所述第一光学透明层之间设置具有不大于5nm的厚度的金属层。
7.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第二反射界面、所述第三反射界面和所述第四反射界面的其中一个包括多个界面。
8.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第一发光层和所述第二发光层中的至少一个由发射两种或多种不同颜色的光的不同颜色的发光层形成,在所述不同颜色的发光层的发光中心不被视为在一个水平的情况下,所述发光元件进一步包括第四光学透明层。
9.根据权利要求8所述的发光元件,其中,
作为所述第一发光层与所述第一电极的界面的所述第一反射界面,包括所述第二发光层、所述第一光学透明层、所述第二光学透明层、所述第三光学透明层和所述第四光学透明层的所述第二反射界面,所述第三反射界面,所述第四反射界面以及所述第五反射界面构成干涉滤波器,并且
相对于从所述不同颜色的发光层发射到系统外部的一部分光的所述干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化示出与相对于从所述不同颜色的发光层发射到所述系统外部的另一部分光的所述干涉滤波器的透光率曲线的以波长为变量的变化相同的趋势。
10.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第一电极、所述有机层和所述第二电极依次被层压在基板上。
11.根据权利要求10所述的发光元件,其中,
在所述第三光学透明层的与所述第二光学透明层相对的一个表面上进一步形成具有不小于0.5μm的厚度的透明导电材料层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层中的其中一个。
12.根据权利要求10所述的发光元件,其中,
所述第一电极设置在层间绝缘层上,所述层间绝缘层覆盖在所述基板上形成的发光元件驱动单元。
13.根据权利要求1所述的发光元件,其中,
所述第二电极、所述有机层和所述第一电极依次被层压在基板上。
14.根据权利要求13所述的发光元件,其中,
在所述第三光学透明层的与所述第二光学透明层相对的一个表面上进一步形成具有不小于1μm的厚度的透明导电材料层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层中的其中一个。
15.一种发光元件,包括:
第一电极;
第二电极;和
有机层,在所述有机层中,从第一电极一侧层压设置第一发光层和第二发光层,所述有机层设置在所述第一电极与所述第二电极之间,来自所述有机层的光在包括所述第一发光层和所述第一电极的第一反射界面上被反射、穿过所述第二电极并被发射到外部,第一光学透明层、第二光学透明层和第三光学透明层从第二发光层一侧设置到在所述第二发光层的与所述第一发光层相对的一侧,第二发光层一侧上的所述第一光学透明层构成第二反射界面,所述第一光学透明层和所述第二光学透明层构成第三反射界面,所述第二光学透明层和所述第三光学透明层构成第四反射界面,所述第一反射界面、所述第二反射界面、所述第三反射界面和所述第四反射界面构成干涉滤波器,所述第一反射界面被布置成满足以下(条件-1),所述第二反射界面、所述第三反射界面和所述第四反射界面被布置成满足以下(条件-2A)和(条件-2B)之一,所述第二反射界面和所述第三反射界面被布置成满足以下(条件-3A)、(条件-3B)和(条件-3C)之一,
(条件-1)
来自所述第一发光层的光在所述第一反射界面上的反射被增强,并且来自所述第二发光层的光在所述第一反射界面上的反射被增强,
(条件-2A)
来自所述第一发光层的光在所述第二反射界面上的反射被减弱,且来自所述第一发光层的光在所述第三反射界面上的反射被增强,并且来自所述第一发光层的光在所述第四反射界面上的反射,按照与来自所述第一发光层的光在所述第三反射界面上的反射量级相同的量级、比所述反射量级低的量级或比所述反射量级高的量级被减弱,
(条件-2B)
来自所述第一发光层的光在所述第二反射界面上的反射被增强,并且来自所述第一发光层的光在所述第三反射界面上的反射被减弱,并且来自所述第一发光层的光在所述第四反射界面上的反射按照与来自所述第一发光层的光在所述第三反射界面上的反射量级相同的量级、比所述反射量级低的量级或比所述反射量级高的量级被减弱。
(条件-3A)
来自所述第二发光层的光在所述第二反射界面上的反射被减弱,并且来自所述第二发光层的光在所述第三反射界面上的反射被增强,
(条件-3B)
来自所述第二发光层的光在所述第二反射界面上的反射被增强,并且来自所述第二发光层的光在所述第三反射界面上的反射被减弱,
(条件-3C)
来自所述第二发光层的光在所述第二反射界面上的反射被减弱,并且来自所述第二发光层的光在所述第三反射界面上的反射被减弱。
16.根据权利要求15所述的发光元件,其中,
确定所述第二反射界面的位置,从而使所述干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自所述第一发光层的光的发光光谱的峰值位置和来自所述第二发光层的光的发光光谱的峰值位置。
17.根据权利要求15所述的发光元件,其中,
确定所述第三反射界面的位置,从而使所述干涉滤波器的透光率的峰值位置偏离来自所述第一发光层的光的发光光谱的峰值位置和来自所述第二发光层的光的发光光谱的峰值位置。
18.一种显示设备,包括:
被布置成二维矩阵图案的根据权利要求1至17所述的发光元件。
19.一种照明设备,包括
根据权利要求1至17所述的发光元件。
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