JP2002056968A - Luminous device - Google Patents

Luminous device

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JP2002056968A
JP2002056968A JP2000242295A JP2000242295A JP2002056968A JP 2002056968 A JP2002056968 A JP 2002056968A JP 2000242295 A JP2000242295 A JP 2000242295A JP 2000242295 A JP2000242295 A JP 2000242295A JP 2002056968 A JP2002056968 A JP 2002056968A
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JP
Japan
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light emitting
emitting device
anode
layer
refractive index
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Withdrawn
Application number
JP2000242295A
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Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Koyama
智子 小山
Takeo Kaneko
丈夫 金子
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Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a luminous device in which the width of spectrum of the wavelength of the emitted light is by far narrower than the conventional organic electroluminescent element and which is excellent in wavelength selection and capable of emitting light with directivity, and which is applicable not only for display but also for optical communications. SOLUTION: The top end light emitting luminous device 1000 comprises a substrate 10, a high refraction index medium layer 22, a positive electrode 12, an organic electroluminescent layer 16 that is capable of emitting light by an electroluminescence, and a negative electrode 18. A diffraction grating 14 is provided between the positive electrode 12 and the luminous layer 16. The high refractive index medium layer 22 (TiO2) has a higher index of refraction than the positive electrode (ITO) 12.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、EL(エレクトロ
ルミネッセンス)を用いた発光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting device using EL (electroluminescence).

【0002】[0002]

【背景技術および発明が解決しようとする課題】例え
ば、光通信システムで用いられる光源としては、半導体
レーザが用いられる。半導体レーザは、波長選択性に優
れ、単一モードの光を出射できる点で好ましいが、多数
回にわたる結晶成長が必要であり、作成が容易でない。
また、半導体レーザでは、発光材料が限定され、種々の
波長の光を発光することができないという難点を有す
る。
2. Description of the Related Art For example, a semiconductor laser is used as a light source used in an optical communication system. A semiconductor laser is preferable because it has excellent wavelength selectivity and can emit a single-mode light, but requires many times of crystal growth and is not easy to fabricate.
Further, the semiconductor laser has a drawback that the light emitting material is limited and light of various wavelengths cannot be emitted.

【0003】また、従来のEL発光素子は、発光波長の
スペクトル幅が広く、表示体などの一部の用途では適用
されているものの、光通信などのスペクトル幅が狭い光
を要求される用途には不向きであった。
Further, the conventional EL light emitting device has a wide spectral width of an emission wavelength and is applied to some uses such as a display body, but is used for an application requiring light with a narrow spectral width such as optical communication. Was unsuitable.

【0004】本発明の目的は、発光波長のスペクトル幅
が従来のEL発光素子に比べて格段に狭く、かつ指向性
があり、表示体だけでなく光通信などにも適用できる、
発光装置を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a light emitting device having a spectral width of an emission wavelength which is much narrower than that of a conventional EL light emitting device, and has directivity, which can be applied not only to a display but also to optical communication.
A light emitting device is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明に係る発光装置
は、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置
され、エレクトロルミネッセンスによって発光可能な発
光層と、前記陽極と前記発光層との間に配置された回折
格子と、前記陽極の外側に配置され、かつ、前記陽極よ
り屈折率が高い、高屈折率媒質層と、を含む。
A light-emitting device according to the present invention comprises an anode, a cathode, a light-emitting layer disposed between the anode and the cathode, and capable of emitting light by electroluminescence; A high-refractive-index medium layer disposed outside the anode and having a higher refractive index than the anode.

【0006】さらに、本発明に係る発光装置は、基板
と、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置
され、エレクトロルミネッセンスによって発光可能な発
光層と、前記陽極と前記発光層との間に配置された回折
格子と、前記基板と前記陽極との間に配置され、かつ、
前記陽極より屈折率が高い、高屈折率媒質層と、を含
む。
Further, the light emitting device according to the present invention comprises a substrate, an anode, a cathode, a light emitting layer disposed between the anode and the cathode and capable of emitting light by electroluminescence, the anode and the light emitting layer. And a diffraction grating disposed between the substrate and the anode, and
A high refractive index medium layer having a higher refractive index than the anode.

【0007】本発明に係る発光装置によれば、一対の電
極層、すなわち陰極と陽極とからそれぞれ電子とホール
とが発光層内に注入され、この電子とホールとを発光層
で再結合させて、分子が励起状態から基底状態に戻ると
きに光が発生する。そして、発光層で発生した光は、回
折格子、つまり互いに屈折率の異なる2種の媒質層が交
互に周期的に配置された格子により、波長選択性および
指向性を有する。
According to the light emitting device of the present invention, electrons and holes are injected into the light emitting layer from the pair of electrode layers, ie, the cathode and the anode, and the electrons and holes are recombined in the light emitting layer. Light is generated when the molecule returns from the excited state to the ground state. The light generated in the light emitting layer has wavelength selectivity and directivity due to a diffraction grating, that is, a grating in which two types of medium layers having different refractive indexes are alternately and periodically arranged.

【0008】そして、本発明の特徴は、基板と陽極との
間に、陽極より屈折率が高い、高屈折率媒質層を配置す
ることにより、陰極での光の閉込め係数を小さくするこ
とができることである。その結果、本発明の発光装置
は、陰極での光の吸収が少ないため、スペクトル幅が小
さい、所望の波長の光を高い効率で得ることができる。
[0008] A feature of the present invention is to reduce the light confinement coefficient at the cathode by disposing a high refractive index medium layer having a higher refractive index than the anode between the substrate and the anode. What you can do. As a result, the light emitting device of the present invention can obtain light having a small spectral width and a desired wavelength with high efficiency because light absorption at the cathode is small.

【0009】本発明において、前記高屈折率媒質層の厚
みを、0.4μm以下にすることができる。これによれ
ば、陰極での光の閉込め係数を、所定値以下(例えば、
0.1以下)にすることが可能となる。
In the present invention, the thickness of the high refractive index medium layer can be set to 0.4 μm or less. According to this, the confinement coefficient of light at the cathode is set to a predetermined value or less (for example,
0.1 or less).

【0010】本発明において、前記高屈折率媒質層の厚
みを、0.1μm〜0.4μmにすることができる。こ
れによれば、陰極での光の閉込め係数を、所定値以下
(例えば、0.05以下)にすることが可能となる。
In the present invention, the thickness of the high refractive index medium layer can be set to 0.1 μm to 0.4 μm. According to this, the light confinement coefficient at the cathode can be set to a predetermined value or less (for example, 0.05 or less).

【0011】前記高屈折率媒質層は、前記陽極より高い
屈折率を有すればよい。前記高屈折率媒質層を構成する
材質としては、TiO2、Ta25、Si34、CeO2
などを例示でき、これらのうち、少なくともいずれか一
つを含む。
The high refractive index medium layer may have a higher refractive index than the anode. The material constituting the high refractive index medium layer includes TiO 2 , Ta 2 O 5 , Si 3 N 4 , CeO 2
And the like, and include at least one of them.

【0012】前記陽極を構成する材質としては、IT
O、CuI、SnO2、ZnOなどを例示でき、これら
のうち、少なくともいずれか一つを含む。
The material constituting the anode is IT
O, CuI, SnO 2 , ZnO and the like can be exemplified, and at least one of them is included.

【0013】本発明において、前記陰極の閉込め係数
を、0.1以下、さらに、0.05以下にすることがで
きる。これによれば、陰極での吸収を小さくでき、発光
効率を高くすることができる。
In the present invention, the confinement coefficient of the cathode can be set to 0.1 or less, further, 0.05 or less. According to this, the absorption at the cathode can be reduced, and the luminous efficiency can be increased.

【0014】本発明において、TE波とTM波のうち、
主にTE波が出射されるようにすることができる。そし
て、本発明において、前記陽極の屈折率n(anode)
と、前記発光層の屈折率n(EL)とが、n(anode)<
n(EL)の関係にすることができる。これによれば、T
MモードとTEモードでの陰極の閉込め係数の差を大き
くすることができるので、特に伝播モードがシャープな
TE波を効率よく得ることができる。
In the present invention, of the TE wave and the TM wave,
Mainly, TE waves can be emitted. And in the present invention, the refractive index n (anode) of the anode
And the refractive index n (EL) of the light emitting layer is n (anode) <
n (EL). According to this, T
Since the difference between the confinement coefficient of the cathode in the M mode and that in the TE mode can be increased, a TE wave whose propagation mode is particularly sharp can be efficiently obtained.

【0015】前記回折格子は、陽極を構成する材質から
なる第1の媒質層と発光層を構成する材質からなる第2
の媒質層とを有する、構造にすることができる。
The diffraction grating has a first medium layer made of a material forming an anode and a second medium layer made of a material forming a light emitting layer.
And a medium layer of the following.

【0016】また前記回折格子は、分布帰還型または分
布ブラッグ反射型の回折格子であることが望ましい。こ
のように、分布帰還型または分布ブラッグ反射型の回折
格子を形成することにより、発光層で得られた光を共振
させ、その結果、波長選択性があり発光スペクトル幅が
狭く、かつ優れた指向性を有する光を得ることができ
る。これらの回折格子においては、出射光の波長によっ
て回折格子のピッチおよび深さが設定される。
It is preferable that the diffraction grating is a distributed feedback type or a distributed Bragg reflection type diffraction grating. Thus, by forming a distributed feedback type or a distributed Bragg reflection type diffraction grating, the light obtained in the light emitting layer resonates, and as a result, it has wavelength selectivity, narrow emission spectrum width, and excellent directivity. Light having a property can be obtained. In these diffraction gratings, the pitch and depth of the diffraction grating are set according to the wavelength of the emitted light.

【0017】さらに、分布帰還型の前記回折格子をλ/
4位相シフト構造または利得結合型構造とすることによ
り、出射光をより単一モード化することができる。ここ
で、λは、光導波路内の光の波長を表す。
Further, the diffraction grating of the distributed feedback type has a wavelength of λ /
By using a four-phase shift structure or a gain-coupling type structure, emitted light can be made to have a single mode. Here, λ represents the wavelength of light in the optical waveguide.

【0018】特に、回折格子が分布帰還型であって、さ
らにλ/4位相シフト構造あるいは利得結合型構造を有
することは、本発明に係る発光装置において共通した望
ましい構成である。
In particular, it is a desirable configuration common to the light emitting devices according to the present invention that the diffraction grating is of a distributed feedback type and further has a λ / 4 phase shift structure or a gain coupling type structure.

【0019】本発明は、前記陽極と前記発光層との間に
配置されたホール輸送層を含むことができる。
The present invention can include a hole transport layer disposed between the anode and the light emitting layer.

【0020】本発明は、前記陰極と前記発光層との間に
配置された電子輸送層を含むことができる。
The present invention may include an electron transport layer disposed between the cathode and the light emitting layer.

【0021】前記発光層は、発光材料として有機発光材
料を含むことができる。有機発光材料を用いることによ
り、例えば半導体材料や無機材料を用いた場合に比べて
材料の選択の幅が広がり、種々の波長の光を発光するこ
とが可能となる。前記発光層が有機発光材料を用いた有
機発光層の場合には、さらに、ホール輸送層および電子
輸送層の少なくともひとつを有することができる。ま
た、クラッド層として機能する層は、光伝搬層(コア
層)より屈折率が小さい層であればよく、光の閉じ込め
のみを目的とする層のみならず、電極層、基板、ホール
輸送層および電子輸送層などを兼ねることができる。
The light emitting layer may include an organic light emitting material as a light emitting material. By using an organic light emitting material, a wider range of materials can be selected than in the case of using a semiconductor material or an inorganic material, and light of various wavelengths can be emitted. When the light emitting layer is an organic light emitting layer using an organic light emitting material, the light emitting layer may further include at least one of a hole transport layer and an electron transport layer. The layer functioning as the cladding layer may be a layer having a lower refractive index than the light propagation layer (core layer), and is not limited to a layer only for confining light, but may also be an electrode layer, a substrate, a hole transport layer, It can also serve as an electron transport layer and the like.

【0022】本発明の前記発光装置から出射される光の
波長は、450nm〜650nmである。
The wavelength of light emitted from the light emitting device of the present invention is 450 nm to 650 nm.

【0023】次に、本発明に係る発光装置の各部分に用
いることができる材料の一部を例示する。これらの材料
は、公知の材料の一部を示したにすぎず、例示したもの
以外の材料を選択できることはもちろんである。
Next, some of the materials that can be used for each part of the light emitting device according to the present invention will be described. These materials are only a part of known materials, and it is a matter of course that materials other than those exemplified can be selected.

【0024】(発光層)発光層の材料は、所定の波長の
光を得るために公知の化合物から選択される。発光層の
材料としては、有機化合物および無機化合物のいずれで
もよいが、種類の豊富さや成膜性の点から有機化合物で
あることが望ましい。
(Light Emitting Layer) The material of the light emitting layer is selected from known compounds in order to obtain light having a predetermined wavelength. The material of the light emitting layer may be either an organic compound or an inorganic compound, but is preferably an organic compound from the viewpoint of abundant types and film-forming properties.

【0025】このような有機化合物としては、例えば、
特開平10−153967号公報に開示された、アロマ
ティックジアミン誘導体(TPD)、オキシジアゾール
誘導体(PBD)、オキシジアゾールダイマー(OXD
−8)、ジスチルアリーレン誘導体(DSA)、ベリリ
ウム−ベンゾキノリノール錯体(Bebq)、トリフェ
ニルアミン誘導体(MTDATA)、ルブレン、キナク
リドン、トリアゾール誘導体、ポリフェニレン、ポリア
ルキルフルオレン、ポリアルキルチオフェン、アゾメチ
ン亜鉛錯体、ポリフィリン亜鉛錯体、ベンゾオキサゾー
ル亜鉛錯体、フェナントロリンユウロピウム錯体などが
使用できる。
Examples of such an organic compound include, for example,
Aromatic diamine derivatives (TPD), oxydiazole derivatives (PBD), oxydiazole dimers (OXD) disclosed in JP-A-10-153967
-8), distilylylene derivative (DSA), beryllium-benzoquinolinol complex (Bebq), triphenylamine derivative (MTDATA), rubrene, quinacridone, triazole derivative, polyphenylene, polyalkylfluorene, polyalkylthiophene, azomethine zinc complex, Porphyrin zinc complex, benzoxazole zinc complex, phenanthroline europium complex and the like can be used.

【0026】より具体的には、有機発光層の材料として
は、特開昭63−70257号公報、同63−1758
60号公報、特開平2−135361号公報、同2−1
35359号公報、同3−152184号公報、さら
に、同8−248276号公報および同10−1539
67号公報に記載されているものなど、公知のものが使
用できる。これらの化合物は単独で用いてもよく、2種
類以上を混合して用いてもよい。
More specifically, examples of the material for the organic light emitting layer include those described in JP-A-63-70257 and JP-A-63-1758.
No. 60, JP-A-2-135361, 2-1.
JP-A-35359, JP-A-3-152184, JP-A-8-248276 and JP-A-10-1539
Known materials such as those described in JP-A-67 can be used. These compounds may be used alone or as a mixture of two or more.

【0027】無機化合物としては、ZnS:Mn(赤色
領域)、ZnS:TbOF(緑色領域)、SrS:C
u、SrS:Ag、SrS:Ce(青色領域)などが例
示される。
As inorganic compounds, ZnS: Mn (red region), ZnS: TbOF (green region), SrS: C
u, SrS: Ag, SrS: Ce (blue region), and the like.

【0028】(基板)基板あるいは必要に応じて設けら
れるクラッド層は、公知の無機材料および有機材料を用
いることができる。
(Substrate) Known inorganic and organic materials can be used for the substrate or the cladding layer provided as necessary.

【0029】代表的な無機材料としては、例えば特開平
5−273427号公報に開示されているような、Ti
2、TiO2−SiO2混合物、ZnO、Nb25、S
3 4、Ta25、HfO2またはZrO2などを例示す
ることができる。
Representative inorganic materials include, for example,
As disclosed in JP-A-5-273427, Ti
OTwo, TiOTwo-SiOTwoMixture, ZnO, NbTwoOFive, S
iThreeN Four, TaTwoOFive, HfOTwoOr ZrOTwoFor example
Can be

【0030】また、代表的な有機材料としては、各種の
熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、および光硬化性樹脂な
ど、公知の樹脂を用いることができる。これらの樹脂
は、層の形成方法などを考慮して適宜選択される。例え
ば、熱および光の少なくとも一方のエネルギーによって
硬化することができる樹脂を用いることで、汎用の露光
装置やベイク炉、ホットプレートなどが利用できる。
As typical organic materials, known resins such as various thermoplastic resins, thermosetting resins, and photocurable resins can be used. These resins are appropriately selected in consideration of a method of forming a layer and the like. For example, by using a resin that can be cured by at least one of heat and light, a general-purpose exposure apparatus, a baking furnace, a hot plate, or the like can be used.

【0031】このような物質としては、例えば、本願出
願人による特願平10−279439号に開示された紫
外線硬化型樹脂がある。紫外線硬化型樹脂としては、ア
クリル系樹脂が好適である。様々な市販の樹脂や感光剤
を利用することで、透明性に優れ、また、短期間の処理
で硬化可能な紫外線硬化型のアクリル系樹脂を得ること
ができる。
As such a substance, for example, there is an ultraviolet curable resin disclosed in Japanese Patent Application No. 10-279439 filed by the present applicant. Acrylic resin is suitable as the UV-curable resin. By using various commercially available resins and photosensitizers, it is possible to obtain an ultraviolet-curable acrylic resin which is excellent in transparency and can be cured by a short-term treatment.

【0032】紫外線硬化型のアクリル系樹脂の基本構成
の具体例としては、プレポリマー、オリゴマー、または
モノマーがあげられる。
Specific examples of the basic constitution of the ultraviolet-curable acrylic resin include a prepolymer, an oligomer and a monomer.

【0033】プレポリマーまたはオリゴマーとしては、
例えば、エポキシアクリレート類、ウレタンアクリレー
ト類、ポリエステルアクリレート類、ポリエーテルアク
リレート類、スピロアセタール系アクリレート類等のア
クリレート類、エポキシメタクリレート類、ウレタンメ
タクリレート類、ポリエステルメタクリレート類、ポリ
エーテルメタクリレート類等のメタクリレート類等が利
用できる。
As the prepolymer or oligomer,
For example, acrylates such as epoxy acrylates, urethane acrylates, polyester acrylates, polyether acrylates, and spiroacetal acrylates; methacrylates such as epoxy methacrylates, urethane methacrylates, polyester methacrylates, and polyether methacrylates; Is available.

【0034】モノマーとしては、例えば、2−エチルヘ
キシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレー
ト、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキ
シエチルメタクリレート、N−ビニル−2−ピロリド
ン、カルビトールアクリレート、テトラヒドロフルフリ
ルアクリレート、イソボルニルアクリレート、ジシクロ
ペンテニルアクリレート、1,3−ブタンジオールアク
リレート等の単官能性モノマー、1,6−ヘキサンジオ
ールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジメタ
クリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、
ネオペンチルグリコールジメタクリレート、エチレング
リコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジア
クリレート、ペンタエリスリトールジアクリレート等の
二官能性モノマー、トリメチロールプロバントリアクリ
レート、トリメチロールプロバントリメタクリレート、
ペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリ
スリトールヘキサアクリレート等の多官能性モノマーが
利用できる。
As the monomer, for example, 2-ethylhexyl acrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, N-vinyl-2-pyrrolidone, carbitol acrylate, tetrahydrofurfuryl acrylate, isovol Monofunctional monomers such as nyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, and 1,3-butanediol acrylate, 1,6-hexanediol diacrylate, 1,6-hexanediol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate,
Bifunctional monomers such as neopentyl glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, pentaerythritol diacrylate, trimethylolpropane triacrylate, trimethylolpropane trimethacrylate,
Polyfunctional monomers such as pentaerythritol triacrylate and dipentaerythritol hexaacrylate can be used.

【0035】(ホール輸送層)必要に応じて設けられる
ホール輸送層の材料としては、公知の光伝導材料のホー
ル注入材料として用いられているもの、あるいは有機発
光装置のホール注入層に使用されている公知のものの中
から選択して用いることができる。ホール輸送層の材料
は、ホールの注入あるいは電子の障壁性のいずれかの機
能を有するものであり、有機物あるいは無機物のいずれ
でもよい。その具体例としては、例えば、特開平8−2
48276号公報に開示されているものを例示すること
ができる。
(Hole transporting layer) As a material of the hole transporting layer provided as needed, a material used as a hole injecting material of a known photoconductive material or a hole injecting layer of an organic light emitting device can be used. It can be used by selecting from known ones. The material of the hole transport layer has a function of injecting holes or blocking electrons, and may be an organic substance or an inorganic substance. As a specific example, see, for example,
No. 48276 can be exemplified.

【0036】(電子輸送層)必要に応じて設けられる電
子輸送層の材料としては、陰極より注入された電子を有
機発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料
は公知の物質から選択することができる。その具体例と
しては、例えば、特開平8−248276号公報に開示
されたものを例示することができる。
(Electron transporting layer) The material of the electron transporting layer provided as necessary may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the organic light emitting layer, and the material may be a known substance. You can choose from. Specific examples thereof include those disclosed in JP-A-8-248276.

【0037】(電極層)陰極としては、仕事関数の小さ
い(例えば4eV以下)電子注入性金属、合金電気伝導
性化合物およびこれらの混合物を用いることができる。
このような電極物質としては、例えば特開平8−248
276号公報に開示されたものを用いることができる。
(Electrode Layer) As the cathode, an electron-injecting metal, alloy conductive compound, or a mixture thereof having a small work function (for example, 4 eV or less) can be used.
Examples of such an electrode material include, for example, JP-A-8-248.
No. 276 can be used.

【0038】陽極としては、仕事関数の大きい(例えば
4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物またはこれ
らの混合物を用いることができる。陽極として光学的に
透明な材料を用いる場合には、CuI,ITO,SnO
2,ZnOなどの導電性透明材料を用いることができ、
透明性を必要としない場合には金などの金属を用いるこ
とができる。
As the anode, a metal, an alloy, an electrically conductive compound or a mixture thereof having a large work function (for example, 4 eV or more) can be used. When an optically transparent material is used for the anode, CuI, ITO, SnO
2 , conductive transparent materials such as ZnO can be used,
When transparency is not required, a metal such as gold can be used.

【0039】本発明において、回折格子の形成方法は特
に限定されるものではなく、公知の方法を用いることが
できる。その代表例を以下に例示する。
In the present invention, the method of forming the diffraction grating is not particularly limited, and a known method can be used. Representative examples are shown below.

【0040】リソブラフィーによる方法 ポジまたはネガレジストを紫外線やX線などで露光およ
び現像して、レジスト層をパターニングするこにより、
回折格子を作成する。ポリメチルメタクリレートあるい
はノボラック系樹脂などのレジストを用いたパターニン
グの技術としては、例えば特開平6−224115号公
報、同7−20637号公報などがある。
Lithography Method A positive or negative resist is exposed and developed with ultraviolet rays or X-rays to pattern the resist layer.
Create a diffraction grating. As a patterning technique using a resist such as polymethyl methacrylate or a novolak resin, there are, for example, JP-A-6-224115 and JP-A-7-20637.

【0041】また、ポリイミドをフォトリソブラフィー
によりパターニングする技術としては、例えば特開平7
−181689号公報および同1−221741号公報
などがある。さらに、レーザアブレーションを利用し
て、ガラス基板上にポリメチルメタクリレートあるいは
酸化チタンの回折格子を形成する技術として、例えば特
開平10−59743号公報がある。
A technique for patterning polyimide by photolithography is disclosed in, for example,
181689 and 1-222141. Furthermore, as a technique for forming a diffraction grating of polymethyl methacrylate or titanium oxide on a glass substrate by using laser ablation, there is, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-59743.

【0042】光照射による屈折率分布の形成による方
法 光伝播部に屈折率変化を生じさせる波長の光を照射し
て、光伝播部に屈折率の異なる部分を周期的に形成する
ことにより回折格子を形成する。このような方法として
は、特に、ポリマーあるいはポリマー前駆体の層を形成
し、光照射などにより部分的に重合を行い、屈折率の異
なる領域を周期的に形成させて回折格子とすることが好
ましい。この種の技術として、例えば、特開平9−31
1238号公報、同9−178901号公報、同8−1
5506号公報、同5−297202号公報、同5−3
2523号公報、同5−39480号公報、同9−21
1728号公報、同10−26702号公報、同10−
8300号公報、および同2−51101号公報などが
ある。
Method of Forming Refractive Index Distribution by Light Irradiation A light diffraction portion is irradiated with light having a wavelength that causes a change in the refractive index to a light propagation portion, and a portion having a different refractive index is periodically formed in the light propagation portion to thereby form a diffraction grating. To form As such a method, it is particularly preferable to form a layer of a polymer or a polymer precursor, partially polymerize the layer by light irradiation or the like, and periodically form regions having different refractive indexes to form a diffraction grating. . As this kind of technology, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-31
1238, 9-178901, 8-1
Nos. 5506, 5-297202, 5-3
No. 2523, No. 5-39480, No. 9-21
Nos. 1728, 10-26702, 10-
Nos. 8300 and 2-51101.

【0043】スタンピングによる方法 熱可塑性樹脂を用いたホットスタンピング(特開平6−
201907号公報)、紫外線硬化型樹脂を用いたスタ
ンピング(特願平10−279439号)、電子線硬化
型樹脂を用いたスタンピング(特開平7−235075
号公報)などのスタンピングによって回折格子を形成す
る。
Method by stamping Hot stamping using a thermoplastic resin (Japanese Unexamined Patent Publication No.
No. 201907), stamping using an ultraviolet curable resin (Japanese Patent Application No. 10-279439), stamping using an electron beam curable resin (Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-235075).
A diffraction grating is formed by stamping as described in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. H11-209686.

【0044】エッチングによる方法 リソグラフィーおよびエッチング技術を用いて、薄膜を
選択的に除去してパターニングし、回折格子を形成す
る。
Etching Method A thin film is selectively removed and patterned by lithography and etching to form a diffraction grating.

【0045】以上、回折格子の形成方法について述べた
が、要するに、回折格子は互いに異なる屈折率を有する
2領域から構成されていればよく、屈折率の異なる2種
の材料により2領域を形成する方法、一種の材料を部分
的に変性させるなどして、屈折率の異なる2領域を形成
する方法、などにより形成することができる。
The method of forming the diffraction grating has been described above. In short, the diffraction grating only needs to be composed of two regions having different refractive indices, and two regions having different refractive indices are formed. It can be formed by a method, a method of forming two regions having different refractive indexes by partially modifying a kind of material, or the like.

【0046】また、発光装置の各層は、公知の方法で形
成することができる。たとえば、発光層は、その材質に
よって好適な成膜方法が選択され、具体的には、蒸着
法、スピンコート法、LB法、インクジェット法などを
例示できる。
Each layer of the light emitting device can be formed by a known method. For example, a suitable film forming method is selected for the light emitting layer depending on its material, and specific examples include a vapor deposition method, a spin coating method, an LB method, and an ink jet method.

【0047】[0047]

【発明の実施の形態】図1は、本実施の形態に係る端面
発光型発光装置(以下、「有機発光装置」という)10
00を模式的に示す斜視図であり、図2は、図1のA−
A線に沿った要部の断面図である。
FIG. 1 shows an edge-emitting type light emitting device (hereinafter referred to as "organic light emitting device") 10 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a perspective view schematically showing 00, and FIG.
It is sectional drawing of the principal part along the A line.

【0048】(構造)有機発光装置1000は、基板1
0上に、高屈折率媒質層22、陽極12、有機発光層1
6および陰極18が、この順序によって積層されてい
る。
(Structure) The organic light emitting device 1000 is
0, the high refractive index medium layer 22, the anode 12, the organic light emitting layer 1
6 and the cathode 18 are stacked in this order.

【0049】有機発光装置1000は、基板10の屈折
率が、高屈折率媒質層22の屈折率より小さく設定され
ている。
In the organic light emitting device 1000, the refractive index of the substrate 10 is set smaller than the refractive index of the high refractive index medium layer 22.

【0050】高屈折率媒質層22は、陽極12よりも屈
折率が高く、例えば、可視光については、陽極12がI
TOのとき、TiO2、Ta25を例示できる。このよ
うな高屈折率媒質層22を、基板10と陽極12との間
に配置することにより、陰極での光の閉込め係数を小さ
くすることができる。この詳細は、後で説明する。
The high-refractive-index medium layer 22 has a higher refractive index than the anode 12.
In the case of TO, TiO 2 and Ta 2 O 5 can be exemplified. By arranging such a high refractive index medium layer 22 between the substrate 10 and the anode 12, it is possible to reduce the light confinement coefficient at the cathode. The details will be described later.

【0051】陽極12と有機発光層16との間に回折格
子14が配置されている。この回折格子14は、互いに
屈折率の異なる第1の媒質層14aと第2の媒質層14
bとからなる。第1の媒質層14aは、陽極12を構成
する物質からなり、第2の媒質層14bは有機発光層1
6を構成する物質からなる。
The diffraction grating 14 is arranged between the anode 12 and the organic light emitting layer 16. The diffraction grating 14 has a first medium layer 14 a and a second medium layer 14 having different refractive indexes.
b. The first medium layer 14a is made of a material constituting the anode 12, and the second medium layer 14b is made of the organic light emitting layer 1
6 is composed of the substance.

【0052】陽極12は、回折格子14の第1の媒質層
14aを構成するので、出射光に対して透明な導電材料
で構成される。このような透明電極の材料としては、前
述したものを用いることができる。
Since the anode 12 constitutes the first medium layer 14a of the diffraction grating 14, it is made of a conductive material transparent to emitted light. As the material of such a transparent electrode, the above-mentioned materials can be used.

【0053】回折格子14は、分布帰還型の回折格子で
あることが好ましい。このように分布帰還型の回折格子
を形成することにより、光を光導波路内で共振させ、波
長選択性および指向性に優れ、発光スペクトル幅の狭い
光を得ることができる。さらに、回折格子14は、図示
はしないが、λ/4位相シフト構造または利得結合型構
造を有することが好ましい。このようにλ/4位相シフ
ト構造または利得結合型構造を有することにより、出射
光をより単一モード化することができる。
The diffraction grating 14 is preferably a distributed feedback type diffraction grating. By forming a distributed feedback type diffraction grating in this manner, light can resonate in the optical waveguide, and light with excellent wavelength selectivity and directivity and a narrow emission spectrum width can be obtained. Further, although not shown, the diffraction grating 14 preferably has a λ / 4 phase shift structure or a gain coupling type structure. By having the λ / 4 phase shift structure or the gain-coupling type structure as described above, the emitted light can be made into a single mode.

【0054】有機発光層16および陰極18は、前述し
た材料から構成される。また、有機発光層16および陰
極18の厚さは特に限定されない。有機発光層16は、
たとえば発光機能、導電性などを考慮して、0.1〜1
μmの厚さを有することができる。また、陰極18は、
たとえば導電性などを考慮して、0.05〜0.1μm
の厚さを有することができる。
The organic light emitting layer 16 and the cathode 18 are composed of the above-mentioned materials. Further, the thicknesses of the organic light emitting layer 16 and the cathode 18 are not particularly limited. The organic light emitting layer 16
For example, considering the light emitting function, conductivity, etc., 0.1 to 1
It can have a thickness of μm. The cathode 18 is
For example, in consideration of conductivity, 0.05 to 0.1 μm
Thickness.

【0055】有機発光装置1000は、主として、高屈
折率媒質層22、陽極12、回折格子14および有機発
光層16によってコア層100が構成され、基板10お
よび陰極18によってクラッド層が構成される。
In the organic light emitting device 1000, the core layer 100 is mainly constituted by the high refractive index medium layer 22, the anode 12, the diffraction grating 14, and the organic light emitting layer 16, and the cladding layer is constituted by the substrate 10 and the cathode 18.

【0056】他の構成;有機発光装置1000において
は、図1に示すように、一方の端面には低反射率の第1
のコーティング層20aが形成され、他方の端面には高
反射率の第2のコーティング層20bが形成されてい
る。これらのコーティング層は、例えば一般的に半導体
DFBレーザで用いられる誘電体多層ミラーなどを用い
ることができる。
Another structure: In the organic light emitting device 1000, as shown in FIG.
Is formed, and a second coating layer 20b having high reflectivity is formed on the other end face. For these coating layers, for example, a dielectric multilayer mirror generally used in a semiconductor DFB laser can be used.

【0057】有機発光装置1000の回折格子や有機発
光層などの製造方法および各層を構成する材料について
は、前述した方法あるいは材料などを適宜用いることが
できる。例えば、回折格子14の形成においては、工程
が比較的シンプルなスタンピングによる方法などを好ま
しく用いることができる。
As the method of manufacturing the diffraction grating and the organic light emitting layer of the organic light emitting device 1000 and the materials constituting each layer, the above-described methods and materials can be appropriately used. For example, in forming the diffraction grating 14, a method using stamping, which has a relatively simple process, can be preferably used.

【0058】(伝播モードの解析)次に、本実施の形態
の有機発光装置1000の基本的構成を有する発光装置
の伝播モードについて、図3を参照して説明する。図3
には、発光装置の基本的構成と、その各構成部分に対応
する伝播モードとが示されている。発光装置の構成は、
図1および図2に示す部分と同一部分には同一の符号を
付してある。図3に示す構造は、本発明と異なり、高屈
折率媒質層22が配置されていない。図3において、符
号「a」で示す領域は、陰極18に対応している。
(Analysis of Propagation Mode) Next, the propagation mode of the light emitting device having the basic configuration of the organic light emitting device 1000 of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG.
3 shows a basic configuration of the light emitting device and propagation modes corresponding to each component thereof. The configuration of the light emitting device is
1 and 2 are designated by the same reference numerals. The structure shown in FIG. 3 differs from the present invention in that the high refractive index medium layer 22 is not provided. In FIG. 3, a region indicated by reference numeral “a” corresponds to the cathode 18.

【0059】伝播モードから、陰極18での光の閉込め
係数を解析することができる。伝播モードは、例えば、
文献 「International Journal of Optoelectronic
s,1995,vol.10,No.5,pages331−
335」に記載されている、一般的なモード計算によっ
て求めることができる。以下、光の閉込め係数等につい
て詳述する。
From the propagation mode, the light confinement coefficient at the cathode 18 can be analyzed. The propagation mode is, for example,
Document `` International Journal of Optoelectronic
s, 1995, vol. 10, No. 5, pages 331-
335 "can be obtained by a general mode calculation. Hereinafter, the light confinement coefficient and the like will be described in detail.

【0060】発光装置1000において、通常、陰極1
8は金属で構成されるため、光の吸収が非常に大きくな
る。ディスプレイのように発光を陽極側から観察する場
合には、陰極18における光の吸収はそれほど問題にな
らない。しかし、本発明のように端面発光型の発光装置
においては、陰極18での光の吸収は、発光効率の点か
ら大きな問題となることが推測される。したがって、発
光装置の発光効率を高めるためには、伝播モードがなる
べく陰極18に重ならないことが必要となる。
In the light emitting device 1000, usually, the cathode 1
8 is made of metal, so that light absorption becomes very large. When light emission is observed from the anode side as in a display, light absorption at the cathode 18 is not so problematic. However, in the light emitting device of the edge emission type as in the present invention, it is presumed that the absorption of light at the cathode 18 becomes a serious problem in terms of luminous efficiency. Therefore, in order to increase the luminous efficiency of the light emitting device, it is necessary that the propagation mode does not overlap with the cathode 18 as much as possible.

【0061】陰極と伝播モードとの重なりを示す指標と
して、通常、陰極での閉込め係数が用いられる。ここ
で、閉込め係数は、図3の符号「a」で示す領域の伝播
モードの積分値であり、この領域の面積S100を反映
したものとなる。すなわち、閉込め係数は、前記面積S
100に比例して大きくなる。そして、陰極での光の吸
収を少なくするためには、陰極での閉込め係数をできる
だけゼロに近づけることが必要である。本実施形態で
は、基板10と陽極12との間に、陽極12よりも屈折
率が高い、高屈折率媒質層22を配置しているので、前
記面積S100を小さくすることができる。
As an index indicating the overlap between the cathode and the propagation mode, usually, the confinement coefficient at the cathode is used. Here, the confinement coefficient is an integral value of the propagation mode of the region indicated by the symbol “a” in FIG. 3 and reflects the area S100 of this region. That is, the confinement coefficient is determined by the area S
It increases in proportion to 100. Then, in order to reduce light absorption at the cathode, it is necessary to make the confinement coefficient at the cathode as close to zero as possible. In this embodiment, since the high refractive index medium layer 22 having a higher refractive index than the anode 12 is disposed between the substrate 10 and the anode 12, the area S100 can be reduced.

【0062】伝播モードは、発光装置を構成する層の
数、層の材質、厚さなどによって変化し、それに伴って
閉込め係数も変化する。発光装置において、より高い発
光効率を達成するためには、陰極16での光の閉込め係
数を小さくすることが重要である。そのためには、閉込
め係数は、好ましくは0.1以下、より好ましくは0.
05以下である。
The propagation mode changes depending on the number of layers constituting the light emitting device, the material and thickness of the layers, and the confinement coefficient changes accordingly. In the light emitting device, in order to achieve higher luminous efficiency, it is important to reduce the light confinement coefficient at the cathode 16. For that purpose, the confinement coefficient is preferably 0.1 or less, more preferably 0.
05 or less.

【0063】(動作および作用)次に、この有機発光装
置1000の動作および作用について説明する。
(Operation and Function) Next, the operation and function of the organic light emitting device 1000 will be described.

【0064】陽極12と陰極18とに所定の電圧が印加
されることにより、陰極18から電子が、陽極12から
ホールが、それぞれ有機発光層16内に注入される。有
機発光層16内では、この電子とホールとが再結合され
ることにより励起子が生成され、この励起子が失活する
際に蛍光や燐光などの光が発生する。光の波長λは、可
視光の波長(450〜650nm)の範囲であることが望まし
い。
When a predetermined voltage is applied to the anode 12 and the cathode 18, electrons are injected from the cathode 18 and holes are injected from the anode 12 into the organic light emitting layer 16. In the organic light emitting layer 16, the electrons and holes are recombined to generate excitons, and when the excitons are deactivated, light such as fluorescence or phosphorescence is generated. The wavelength λ of light is desirably in the range of the wavelength of visible light (450 to 650 nm).

【0065】有機発光層16において発生した光は、一
部は基板10および陰極18によって反射されて、一部
はそのまま陽極12および有機発光層16内を伝搬す
る。コア層100内では、光は、回折格子14によって
分布帰還型の伝搬が行われ、コア層100内をその端面
に向けて伝搬し、低反射率の第1のコーティング層20
aより、出射する。この出射光は、回折格子14によっ
てコア層100で分布帰還されて出射されるため、波長
選択性があり、発光スペクトル幅が狭く、かつ優れた指
向性を有する。さらに、回折格子14をλ/4位相シフ
ト構造または利得結合型構造とすることにより、出射光
をより単一モード化することができる。ここで、λは、
光導波路内の光の波長を表す。
The light generated in the organic light emitting layer 16 is partially reflected by the substrate 10 and the cathode 18, and partially propagates through the anode 12 and the organic light emitting layer 16 as it is. In the core layer 100, the light is distributed-propagation-type propagated by the diffraction grating 14, propagates in the core layer 100 toward the end face, and forms the first coating layer 20 having a low reflectance.
a. Since the emitted light is distributed and fed back by the core layer 100 by the diffraction grating 14, the emitted light has wavelength selectivity, a narrow emission spectrum width, and excellent directivity. Furthermore, by making the diffraction grating 14 a λ / 4 phase shift structure or a gain-coupling structure, the outgoing light can be made into a single mode. Where λ is
Represents the wavelength of light in the optical waveguide.

【0066】そして、本実施の形態で特徴的なことは、
陽極12よりも屈折率が高い高屈折率媒質層22を、基
板10と陽極12との間に配置することにより、陰極で
の閉込め係数を小さくできる。その結果、発光装置10
00は、陰極での光の吸収が少ないため、所望の波長の
光を高い効率で得ることができる。
The characteristic features of this embodiment are as follows.
By arranging the high refractive index medium layer 22 having a higher refractive index than the anode 12 between the substrate 10 and the anode 12, the confinement coefficient at the cathode can be reduced. As a result, the light emitting device 10
Since 00 has little absorption of light at the cathode, light of a desired wavelength can be obtained with high efficiency.

【0067】(シミュレーション例)本発明の発光装置
について、陰極での光の閉じ込め係数と高屈折率媒質層
22の厚さとの関係を、シミュレーションによって調べ
た。シミュレーションに用いた発光装置は、図1および
図2に示す発光装置1000の基本構造、すなわち、基
板10,高屈折率媒質層22、陽極12,回折格子(陽
極と有機発光層とから構成されている)14,有機発光
層16および陰極18の積層構造を有する。
(Simulation Example) With respect to the light emitting device of the present invention, the relationship between the light confinement coefficient at the cathode and the thickness of the high refractive index medium layer 22 was examined by simulation. The light-emitting device used in the simulation has the basic structure of the light-emitting device 1000 shown in FIGS. 1 and 2, that is, the light-emitting device 1000 includes a substrate 10, a high-refractive-index medium layer 22, an anode 12, and a diffraction grating (an anode and an organic light-emitting layer). 14, an organic light emitting layer 16 and a cathode 18.

【0068】(1)発光装置のサンプル 陽極としてはITOを用い、その厚さT1を0.15μ
m(回折格子の部分を含む)、回折格子の厚さT2を
0.05μm、有機発光層の厚さT3を0.1μm(回
折格子の部分を含む)、および陰極の厚さT4を5μm
に設定した。基板は、他の層の厚さに比べて十分に厚
く、たとえば5μmに設定した。高屈折率媒質層22と
しては、TiO2を用い、その厚さT5を0.1μmに
設定した。
(1) Sample of Light Emitting Device ITO was used as the anode, and its thickness T1 was 0.15 μm.
m (including the portion of the diffraction grating), the thickness T2 of the diffraction grating is 0.05 μm, the thickness T3 of the organic light emitting layer is 0.1 μm (including the portion of the diffraction grating), and the thickness T4 of the cathode is 5 μm.
Set to. The substrate was sufficiently thicker than other layers, for example, set to 5 μm. TiO 2 was used as the high refractive index medium layer 22, and its thickness T5 was set to 0.1 μm.

【0069】また、サンプルとしては、(A)陽極の屈
折率n(anode)(以下、屈折率n(ITO)と表す)が有
機発光層の屈折率n(EL)より大きいもの、すなわちn
(ITO)>n(EL)のサンプル(以下、これを「サンプ
ルA」という)、および(B)陽極の屈折率n(ITO)
が有機発光層の屈折率n(EL)より小さいもの、すなわ
ちn(ITO)<n(EL)のサンプル(以下、これを「サ
ンプルB」という)、を用いた。
As a sample, (A) a sample in which the refractive index n (anode) of the anode (hereinafter referred to as the refractive index n (ITO)) is larger than the refractive index n (EL) of the organic light emitting layer, ie, n
(ITO)> n (EL) sample (hereinafter referred to as “sample A”), and (B) anode refractive index n (ITO)
Is smaller than the refractive index n (EL) of the organic light emitting layer, that is, a sample of n (ITO) <n (EL) (hereinafter, this is referred to as “sample B”).

【0070】(2)シミュレーションの方法 以下に述べる各特性については、伝播モードは0次のみ
で評価し、さらにTE波およびTM波の両者について求
めた。伝播モードは、文献 「InternationalJournal
of Opto electronics ,1995,vol.10,N
o.5,pages331−335」に記載されている、一
般的なモード計算によって求めた。
(2) Method of Simulation Regarding the characteristics described below, only the 0th-order propagation mode was evaluated, and both the TE wave and the TM wave were obtained. The propagation mode is described in the document "InternationalJournal
of Opto electronics, 1995, vol. 10, N
o. 5, pages 331-335 ".

【0071】(3)シミュレーションの結果 図4は、サンプルAおよびBについて求めた、TEモー
ド、TMモードのそれぞれにおける、陰極の閉込め係数
と、高屈折率媒質層22(TiO2層)の厚さとの関係
を示す。図4において、横軸は高屈折率媒質層22(T
iO2層)の厚さ、縦軸は陰極の閉込め係数を示す。
(3) Results of Simulation FIG. 4 shows the confinement coefficient of the cathode and the thickness of the high refractive index medium layer 22 (TiO 2 layer) in the TE mode and the TM mode obtained for the samples A and B, respectively. Shows the relationship with In FIG. 4, the horizontal axis represents the high refractive index medium layer 22 (T
The thickness of the iO 2 layers), the vertical axis represents the confinement factor of the cathode.

【0072】発光装置における陰極の閉込め係数は、前
述した理由により、好ましくは0.1以下、より好まし
くは0.05以下である。伝播モードがシャープなTE
波は、高屈折率媒質層22の厚さが0.4μm以下なら
ば、閉込め係数を0.1以下にすることができる。ま
た、TE波は、n(ITO)<n(EL)の条件下で、高屈
折率媒質層22の厚さが0.1μm〜0.4μmなら
ば、閉込め係数を0.05以下にすることができる。ま
た、TE波は、n(ITO)>n(EL)の条件下で、高屈
折率媒質層22の厚さが0.5μm以下ならば、閉込め
係数を0.05以下にすることができる。
The confinement coefficient of the cathode in the light emitting device is preferably 0.1 or less, more preferably 0.05 or less for the above-mentioned reason. TE with a sharp propagation mode
The wave can have a confinement coefficient of 0.1 or less if the thickness of the high refractive index medium layer 22 is 0.4 μm or less. The TE wave has a confinement coefficient of 0.05 or less when the thickness of the high refractive index medium layer 22 is 0.1 μm to 0.4 μm under the condition of n (ITO) <n (EL). be able to. The TE wave can have a confinement coefficient of 0.05 or less if the thickness of the high refractive index medium layer 22 is 0.5 μm or less under the condition of n (ITO)> n (EL). .

【0073】また、高屈折率媒質層22の膜厚が0.1
〜0.4μmの場合、TMモードとTEモードでの閉込
め係数の差(TM波の値−TE波の値:Δc.f.)が大き
いほど、偏光制御が効率よく行われ、伝播モードがシャ
ープなTE波のみを効率的に取り出すことができる。サ
ンプルBは、閉込め係数の差Δc.f.が大きく、TE波を
選択的に取り出すことができることがわかる。
The high refractive index medium layer 22 has a thickness of 0.1
In the case of 0.40.4 μm, the larger the difference between the confinement coefficient in the TM mode and the TE mode (the value of the TM wave−the value of the TE wave: Δc.f.), the more efficiently the polarization control is performed, and the more the propagation mode becomes. Only sharp TE waves can be efficiently extracted. Sample B has a large confinement coefficient difference Δc.f., indicating that TE waves can be selectively extracted.

【0074】以上述べた実施の形態では、発光層として
有機発光層を用いたものについて述べたが、有機発光層
の代わりに無機材料からなる発光層を用いてもよい。
In the embodiments described above, the case where the organic light emitting layer is used as the light emitting layer has been described, but a light emitting layer made of an inorganic material may be used instead of the organic light emitting layer.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施の形態に係る有機発光装置を模式
的に示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view schematically showing an organic light emitting device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す有機発光装置の要部を、A−A線に
沿って模式的に示す断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a main part of the organic light emitting device shown in FIG. 1 along line AA.

【図3】発光装置の伝播モードを示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a propagation mode of the light emitting device.

【図4】本発明に係る発光装置について求めた、高屈折
率媒質層の厚さと陰極での光の閉込め係数との関係を示
す図である。
FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the thickness of a high-refractive-index medium layer and the light confinement coefficient at the cathode, obtained for the light-emitting device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 基板 12 陽極 14 回折格子 14a,14b 媒質層 16 有機発光層 18 陰極 22 高屈折率媒質層 100 コア層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 12 Anode 14 Diffraction grating 14a, 14b Medium layer 16 Organic light emitting layer 18 Cathode 22 High refractive index medium layer 100 Core layer

Claims (19)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極と、 陰極と、 前記陽極と前記陰極との間に配置され、エレクトロルミ
ネッセンスによって発光可能な発光層と、 前記陽極と前記発光層との間に配置された回折格子と、 前記陽極の外側に配置され、かつ、前記陽極より屈折率
が高い、高屈折率媒質層と、 を含む発光装置。
An anode, a cathode, a light emitting layer disposed between the anode and the cathode, and capable of emitting light by electroluminescence, a diffraction grating disposed between the anode and the light emitting layer, A light-emitting device comprising: a high-refractive-index medium layer disposed outside the anode and having a higher refractive index than the anode.
【請求項2】 基板と、 陽極と、 陰極と、 前記陽極と前記陰極との間に配置され、エレクトロルミ
ネッセンスによって発光可能な発光層と、 前記陽極と前記発光層との間に配置された回折格子と、 前記基板と前記陽極との間に配置され、かつ、前記陽極
より屈折率が高い、高屈折率媒質層と、 を含む発光装置。
2. A substrate, an anode, a cathode, a light emitting layer arranged between the anode and the cathode, and capable of emitting light by electroluminescence, and a diffraction arranged between the anode and the light emitting layer. A light emitting device comprising: a lattice; a high refractive index medium layer disposed between the substrate and the anode and having a higher refractive index than the anode.
【請求項3】 請求項1または2において、 前記高屈折率媒質層の厚みは、0.4μm以下である発
光装置。
3. The light emitting device according to claim 1, wherein the high refractive index medium layer has a thickness of 0.4 μm or less.
【請求項4】 請求項1または2において、 前記高屈折率媒質層の厚みは、0.1μm〜0.4μm
である発光装置。
4. The high refractive index medium layer according to claim 1, wherein the thickness of the high refractive index medium layer is 0.1 μm to 0.4 μm.
A light emitting device.
【請求項5】 請求項1〜4のいずれかにおいて、 前記高屈折率媒質層は、TiO2、Ta25、Si
34、CeO2うち、少なくともいずれか一つを含む発
光装置。
5. The high refractive index medium layer according to claim 1, wherein the high refractive index medium layer is made of TiO 2 , Ta 2 O 5 , Si.
3 N 4, CeO 2 among light-emitting device comprising at least any one.
【請求項6】 請求項1〜5のいずれかにおいて、 前記陽極は、ITO、CuI、SnO2、ZnOのう
ち、少なくともいずれか一つを含む発光装置。
6. The light emitting device according to claim 1, wherein the anode includes at least one of ITO, CuI, SnO 2 , and ZnO.
【請求項7】 請求項1〜6のいずれかにおいて、 前記陰極の閉込め係数が、0.1以下である、発光装
置。
7. The light emitting device according to claim 1, wherein a confinement coefficient of the cathode is 0.1 or less.
【請求項8】 請求項1〜6のいずれかにおいて、 前記陰極の閉込め係数が、0.05以下である、発光装
置。
8. The light emitting device according to claim 1, wherein a confinement coefficient of the cathode is 0.05 or less.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれかにおいて、 TE波とTM波のうち、主にTE波が出射される、発光
装置。
9. The light emitting device according to claim 1, wherein a TE wave is mainly emitted out of the TE wave and the TM wave.
【請求項10】 請求項1〜9のいずれかにおいて、 前記陽極の屈折率n(anode)と、前記発光層の屈折率
n(EL)とが、 n(anode)<n(EL)の関係である、発光装置。
10. The relation according to claim 1, wherein a refractive index n (anode) of the anode and a refractive index n (EL) of the light emitting layer are n (anode) <n (EL). A light emitting device.
【請求項11】 請求項1〜10のいずれかにおいて、 前記回折格子は、前記陽極を構成する材質からなる第1
の媒質層と前記発光層を構成する材質からなる第2の媒
質層とを有する、発光装置。
11. The first diffraction grating according to claim 1, wherein the diffraction grating is made of a material constituting the anode.
And a second medium layer made of a material constituting the light emitting layer.
【請求項12】 請求項1〜11のいずれかにおいて、 前記回折格子は、分布帰還型の回折格子である発光装
置。
12. The light emitting device according to claim 1, wherein the diffraction grating is a distributed feedback diffraction grating.
【請求項13】 請求項12において、 前記回折格子は、λ/4位相シフト構造を有する発光装
置。
13. The light emitting device according to claim 12, wherein the diffraction grating has a λ / 4 phase shift structure.
【請求項14】 請求項12において、 前記回折格子は、利得結合型構造を有する発光装置。14. The light emitting device according to claim 12, wherein the diffraction grating has a gain coupling type structure. 【請求項15】 請求項1〜11のいずれかにおいて、 前記回折格子は、分布ブラッグ反射型の回折格子である
発光装置。
15. The light emitting device according to claim 1, wherein the diffraction grating is a distributed Bragg reflection type diffraction grating.
【請求項16】 請求項1〜15のいずれかにおいて、 前記陽極と前記発光層との間に配置されたホール輸送層
を含む発光装置。
16. The light emitting device according to claim 1, further comprising a hole transport layer disposed between the anode and the light emitting layer.
【請求項17】 請求項1〜16のいずれかにおいて、 前記陰極と前記発光層との間に配置された電子輸送層を
含む発光装置。
17. The light emitting device according to claim 1, further comprising an electron transport layer disposed between the cathode and the light emitting layer.
【請求項18】 請求項1〜17のいずれかにおいて、 前記発光層は、発光材料として有機発光材料を含む発光
装置。
18. The light emitting device according to claim 1, wherein the light emitting layer contains an organic light emitting material as a light emitting material.
【請求項19】 請求項1〜18のいずれかにおいて、 前記発光装置から出射される光の波長は、450nm〜
650nmである、発光装置。
19. The light emitting device according to claim 1, wherein a wavelength of the light emitted from the light emitting device is 450 nm or more.
A light emitting device having a wavelength of 650 nm.
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