JP2010244848A - Light-emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は発光装置に関し、特に光取り出し効率を改善するものである。 The present invention relates to a light emitting device, and in particular, to improve light extraction efficiency.
薄膜で自発光を特徴とした有機発光素子を画素として、複数の画素から構成される発光装置は、新方式のフラットパネルディスプレイとして応用されている。そして、このような有機発光素子を用いた発光装置の開発課題の一つとして、発光効率の向上が挙げられる。発光装置の発光効率を改善するためには、光取り出し効率を向上させることが重要である。特許文献１では、全反射を低減し、有機発光素子内部への光閉じ込めを抑制することを目的として、有機化合物層の上部や下部（光取り出し側やその反対側）に周期構造（回折格子）を配置する方法が提案されている。 A light-emitting device composed of a plurality of pixels using a thin-film organic light-emitting element characterized by self-emission as a pixel is applied as a new type flat panel display. And as one of the development subjects of the light emitting device using such an organic light emitting element, improvement of luminous efficiency is mentioned. In order to improve the light emission efficiency of the light emitting device, it is important to improve the light extraction efficiency. In Patent Document 1, for the purpose of reducing total reflection and suppressing light confinement inside the organic light emitting device, a periodic structure (diffraction grating) is formed on the upper and lower portions (light extraction side and the opposite side) of the organic compound layer. A method of arranging is proposed.
しかし、上述した有機発光素子において、有機化合物層の上部に周期構造を配置する場合、発光層の形成後に、周期構造を加工する必要があるため、周期構造の作製プロセスによって発光層が損傷してしまう恐れがある。また、有機化合物層の下部に周期構造を配置する場合、発光層や電極の平坦性に問題があり、形成時の膜の不均一性や密着性の低下などが起こり、電流リークによる素子耐久の低下や非点灯を生じる可能性が高くなる恐れがある。 However, in the organic light emitting device described above, when the periodic structure is disposed on the organic compound layer, the periodic structure needs to be processed after the formation of the light emitting layer. There is a risk. In addition, when the periodic structure is arranged under the organic compound layer, there is a problem in the flatness of the light emitting layer and the electrode, the nonuniformity of the film at the time of formation and the decrease in adhesion occur, and the durability of the device due to current leakage is caused. There is a risk that the possibility of lowering or non-lighting increases.
このような問題に対して、有機化合物層の上部や下部でなく、隣り合う素子の間にある隔壁の下に周期構造を配置して、隔壁内にまで伝播する光を素子の外部に取り出し、光取り出し効率を向上させる方法が提案されている。 For such a problem, the periodic structure is arranged under the partition between adjacent elements, not the upper or lower part of the organic compound layer, and the light propagating into the partition is taken out of the element. A method for improving the light extraction efficiency has been proposed.
しかし、有機発光素子の発光層で発生し、基板に水平な方向に伝播する導波光は、伝播する間に有機化合物層に吸収されて減衰してしまう恐れがある。 However, the guided light generated in the light emitting layer of the organic light emitting element and propagating in the direction horizontal to the substrate may be absorbed and attenuated by the organic compound layer during propagation.
つまり、画素の中央部で発生した光で、隔壁の下に配置された周期構造に達する光の量は少なくなってしまう。このため、有機発光素子に周期構造を配置しても、発光層で発光した光が素子外に取り出される効果が小さくなるという懸念がある。 That is, the amount of light generated at the center of the pixel and reaching the periodic structure arranged under the partition wall is reduced. For this reason, even if it arrange | positions a periodic structure in an organic light emitting element, there exists a concern that the effect by which the light light-emitted by the light emitting layer is taken out out of an element may become small.
本発明は、上記課題に鑑み、発光層を有する有機化合物層に損傷を与えることなく、光取り出し効率を向上させることを目的とする。 An object of this invention is to improve light extraction efficiency, without damaging the organic compound layer which has a light emitting layer in view of the said subject.
上記背景技術の課題を解決するための手段として、本発明に係る発光装置は、基板上に、薄膜トランジスタと、平坦化層と、複数の発光素子とを順に有する発光装置において、前記発光素子は、前記平坦化層の上に第１電極と、発光層と、第２電極と、を順に有し、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することにより前記発光層が光を発生する発光領域と、前記発光領域の外側及び内側に位置する非発光領域と、を有し、前記発光層で発生し、前記発光素子の面内方向に導波する光を回折させて前記発光素子の外に取り出す周期構造が、前記発光領域に配置されず、前記発光領域の外側及び内側に位置する非発光領域に配置されていることを特徴とする。 As means for solving the above-described background art, a light-emitting device according to the present invention includes a thin film transistor, a planarization layer, and a plurality of light-emitting elements on a substrate in order. A first electrode, a light-emitting layer, and a second electrode are sequentially provided on the planarizing layer, and the light-emitting layer is made light by applying a voltage between the first electrode and the second electrode. And a non-light emitting region located outside and inside the light emitting region, and diffracts the light generated in the light emitting layer and guided in the in-plane direction of the light emitting element. The periodic structure extracted outside the light emitting element is not disposed in the light emitting region, but is disposed in a non-light emitting region located outside and inside the light emitting region.
本発明によれば、発光層を有する有機化合物層に損傷を与えることなく、光取り出し効率を向上させることが可能となる。 According to the present invention, it is possible to improve the light extraction efficiency without damaging the organic compound layer having the light emitting layer.
以下、本発明の原理を構成例に基づいて説明する。なお、本発明の発光装置を構成する発光素子は、有機発光素子を例示して説明するが、無機発光素子やＱＤ−ＬＥＤ発光素子などで構成してもよい。 Hereinafter, the principle of the present invention will be described based on structural examples. In addition, although the light emitting element which comprises the light-emitting device of this invention illustrates and demonstrates an organic light emitting element, you may comprise with an inorganic light emitting element, a QD-LED light emitting element, etc.
本発明では、有機ＥＬ素子の光取り出し効率を向上させるために、周期構造が構成される。ここで言う周期構造は、発光領域内の発光層で発生した光のうち、有機発光素子の面内方向に導波する光を有機発光素子の外部に取り出すための構造である。なお、発光領域とは、基板に垂直な方向において、有機化合物層を挟む２つの電極のうち、一方の電極を他方の電極に投影させたときに重なる領域であって、この２つの電極の間に隔壁が形成されていない領域を指す。一方、非発光領域は、基板に垂直な方向において、有機化合物層を挟む２つの電極のうち、一方の電極を他方の電極に投影させたときに重ならない領域、または、この２つの電極の間に隔壁が形成されている領域である。 In the present invention, a periodic structure is configured in order to improve the light extraction efficiency of the organic EL element. The periodic structure referred to here is a structure for extracting light guided in the in-plane direction of the organic light emitting element out of the light generated in the light emitting layer in the light emitting region to the outside of the organic light emitting element. Note that the light emitting region is a region that overlaps when one electrode is projected onto the other electrode of the two electrodes sandwiching the organic compound layer in a direction perpendicular to the substrate, and between the two electrodes. Indicates a region where no partition wall is formed. On the other hand, the non-light-emitting region is a region that does not overlap when one electrode is projected onto the other electrode, or between these two electrodes, in the direction perpendicular to the substrate. This is a region where partition walls are formed.
周期構造が構成された有機ＥＬ発光装置を模式的に表した断面概略図を図１（ａ）に、図１（ａ）中のＡ−Ａ’断面概略図を図１（ｂ）に示す。図１において、１０は基板であり、基板１０上に薄膜トランジスタ（以下ＴＦＴと記す）２０が配置され、ＴＦＴ２０の上を平坦化する平坦化層３０が配置されている。さらに、平坦化層３０の上には反射層４１があり、反射層４１の上に、基板１０側から順に配置される、第１電極４２と、発光層を有する有機化合物層４３と、第２電極４４とからなる有機発光素子（以下、素子と記す場合がある）が設けられている。第１電極４２と第２電極４４との間に電圧を印加すると、有機発光素子の発光層が発光する。 FIG. 1A is a schematic cross-sectional view schematically showing an organic EL light emitting device having a periodic structure, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a substrate. A thin film transistor (hereinafter referred to as TFT) 20 is disposed on the substrate 10, and a planarizing layer 30 that planarizes the TFT 20 is disposed. Further, a reflective layer 41 is provided on the planarizing layer 30. A first electrode 42, an organic compound layer 43 having a light emitting layer, and a second layer are disposed on the reflective layer 41 in this order from the substrate 10 side. An organic light emitting element (hereinafter sometimes referred to as an element) composed of the electrode 44 is provided. When a voltage is applied between the first electrode 42 and the second electrode 44, the light emitting layer of the organic light emitting element emits light.
また、図１（ｂ）において、発光領域１００の外側には、隔壁５０が設けられ、この隔壁５０が形成されている領域が非発光領域１０１となる。さらに本発明の発光装置においては、図１で示されているように、非発光領域１０１には、反射層４１と一体で形成される周期構造７０ａ，７０ｂ，７０ｃが配置されている。なお、図１（ａ）では見やすくするために隔壁５０等が省略されている。 In FIG. 1B, a partition wall 50 is provided outside the light emitting region 100, and a region where the partition wall 50 is formed becomes a non-light emitting region 101. Furthermore, in the light emitting device of the present invention, as shown in FIG. 1, periodic structures 70 a, 70 b and 70 c formed integrally with the reflective layer 41 are arranged in the non-light emitting region 101. In FIG. 1A, the partition wall 50 and the like are omitted for easy viewing.
また、図１（ｂ）に示すように、ＴＦＴ２０は、ソース・ドレイン絶縁層２１、層間絶縁層２２、ゲート絶縁層２３、ソース電極（またはドレイン電極）２４、ゲート電極２５、Ｐｏｌｙ−Ｓｉ２６で構成されている。 Further, as shown in FIG. 1B, the TFT 20 includes a source / drain insulating layer 21, an interlayer insulating layer 22, a gate insulating layer 23, a source electrode (or drain electrode) 24, a gate electrode 25, and Poly-Si 26. Has been.
また、図１（ａ）において、発光領域１００の内側には、隔壁５０が設けられ、この隔壁５０が形成されている領域が非発光領域１０１となる。また、図１（ｂ）で示すように、この隔壁５０の下側、つまり発光領域１００の内側の非発光領域１０１に、素子の第１電極４２とＴＦＴ２０とを電気的に接続するためのコンタクトホール部６０が平坦化層３０を貫くように設けられている。そして、ＴＦＴ２０と第１電極４２は、平坦化層３０を貫いて形成されているコンタクトホール部６０を介して、電気的に接続されている。 In FIG. 1A, a partition wall 50 is provided inside the light emitting region 100, and a region where the partition wall 50 is formed becomes a non-light emitting region 101. Further, as shown in FIG. 1B, a contact for electrically connecting the first electrode 42 of the element and the TFT 20 to the lower side of the partition wall 50, that is, the non-light emitting region 101 inside the light emitting region 100. The hole portion 60 is provided so as to penetrate the planarization layer 30. The TFT 20 and the first electrode 42 are electrically connected via a contact hole 60 formed through the planarization layer 30.
図１（ｂ）で示す周期構造は、凸部が面内に周期的に形成された構造を指しているが、凹部、あるいは、凹部と凸部の両方が面内に周期的に形成された構造であってもよい。また、周期構造の凹部、凸部は、図１（ｂ）に示すように直角の頂点を有する構造である必要はなく、順テーパ構造、逆テーパ構造等様々な構造にすることができる。また、周期構造は、完全に周期的である必要はなく、略周期的であればよく、準結晶構造やフラクタル構造、連続的に周期が変化する構造、若しくはこれらを組み合わせたものでもよい。 The periodic structure shown in FIG. 1B indicates a structure in which convex portions are periodically formed in the plane, but a concave portion or both concave portions and convex portions are periodically formed in the plane. It may be a structure. Further, the concave and convex portions of the periodic structure do not have to have a right apex as shown in FIG. 1B, and can have various structures such as a forward tapered structure and a reverse tapered structure. Further, the periodic structure does not need to be completely periodic, and may be substantially periodic, and may be a quasicrystalline structure, a fractal structure, a structure whose period changes continuously, or a combination thereof.
発光領域１００からの発光光の多くは、基板に水平な面内方向に伝播する導波光となる。この導波光の一部を周期構造で回折や屈折によって、素子の外部に取り出す光とすることで光取り出し効率を向上させる。また、周期構造の周期や高さを調整することで、素子の外部に取り出される光は正面方向に対して均一に出射されること、または、正面方向により強く指向性を持たせることで正面における輝度を向上させることができる。このとき、素子の外部に取り出される光の出射方向が不均一になると、正面における輝度や色にムラが生じたり、輝度や色の視野角特性に影響を与えたりする。このため、周期構造は略均一の周期で、略均一の高さに形成されることが望ましい。 Most of the light emitted from the light emitting region 100 is guided light propagating in an in-plane direction horizontal to the substrate. Light extraction efficiency is improved by using a part of this guided light as light extracted outside the device by diffraction or refraction with a periodic structure. Also, by adjusting the period and height of the periodic structure, the light extracted to the outside of the element is emitted uniformly with respect to the front direction, or by giving more directivity to the front direction, Brightness can be improved. At this time, if the emission direction of the light extracted to the outside of the element becomes non-uniform, unevenness in luminance and color at the front surface occurs, or the viewing angle characteristics of luminance and color are affected. For this reason, it is desirable that the periodic structure is formed with a substantially uniform period and a substantially uniform height.
本発明の発光装置においては、周期構造７０ａ，７０ｂ，７０ｃを発光領域１００の内側の非発光領域１０１にも配している。このため、発光領域１００の各発光点から周期構造までの平均的な導波距離が短くなり、光取り出し効率が向上する。 In the light emitting device of the present invention, the periodic structures 70 a, 70 b and 70 c are also arranged in the non-light emitting region 101 inside the light emitting region 100. For this reason, the average waveguide distance from each light emitting point of the light emitting region 100 to the periodic structure is shortened, and the light extraction efficiency is improved.
なお、図１は、コンタクトホール部６０が発光領域１００内の非発光領域１０１の隔壁５０の下に配置されている場合を示しているが、発光領域１００外の非発光領域１０１の隔壁５０の下に配置される場合も同様の効果がある。しかし、前者の場合では、発光領域１００の内側の非発光領域１０１を利用して、コンタクトホールを形成しているので、後者に比べて開口率（発光領域の面積）を大きくすることができ、好ましい。 FIG. 1 shows a case where the contact hole portion 60 is disposed below the partition wall 50 of the non-light emitting region 101 in the light emitting region 100. The same effect can be obtained when arranged below. However, in the former case, since the contact hole is formed using the non-light emitting region 101 inside the light emitting region 100, the aperture ratio (the area of the light emitting region) can be increased compared to the latter, preferable.
また、周期構造が配置される、発光領域１００内の非発光領域１０１は、発光領域１００の略中央部（発光領域の重心付近）に設けられることが好ましい。これは、発光領域１００の各発光点から周期構造への平均的な導波距離をより短くするためである。 Moreover, it is preferable that the non-light-emitting region 101 in the light-emitting region 100 in which the periodic structure is arranged is provided at a substantially central portion of the light-emitting region 100 (near the center of gravity of the light-emitting region). This is to shorten the average waveguide distance from each light emitting point of the light emitting region 100 to the periodic structure.
また、図１（ａ）で示されているように、発光領域１００内の非発光領域１０１が略正方形である必要はなく、どんな形状であってもよい。特に、発光領域１００と類似する形状（図１（ａ）の場合は、長方形）であると、発光領域１００の各発光点から周期構造への平均的な導波距離をより短くなるので好ましい。 Further, as shown in FIG. 1A, the non-light emitting region 101 in the light emitting region 100 does not have to be substantially square, and may have any shape. In particular, a shape similar to that of the light emitting region 100 (rectangular in the case of FIG. 1A) is preferable because the average waveguide distance from each light emitting point of the light emitting region 100 to the periodic structure becomes shorter.
以下、本発明の発光装置の構成および製造方法を実施例として説明するが、本発明は本実施例によって何ら限定されるものではない。 Hereinafter, although the structure and manufacturing method of the light-emitting device of this invention are demonstrated as an Example, this invention is not limited at all by this Example.
＜実施例１＞
図１に示す構成のフルカラー有機ＥＬ発光装置を以下に示す方法で作製する。つまり、本実施例の発光装置は、複数の画素を有し、赤を発光する発光素子（以下Ｒ素子と記す）、緑を発光する発光素子（以下Ｇ素子と記す）、青を発光する発光素子（以下Ｂ素子と記す）、つまり赤、緑、青の３色の副画素からなる発光装置である。本実施例では、図１の３つの副画素は左から、Ｒ素子、Ｇ素子、Ｂ素子で構成されているが、画素内の３色の素子の配置位置はどのようであってもよい。また、特に本実施例の発光装置は、フルカラーの表示装置として好ましく適用することができる。
<Example 1>
A full-color organic EL light-emitting device having the configuration shown in FIG. 1 is produced by the method described below. That is, the light-emitting device of this embodiment includes a plurality of pixels, a light-emitting element that emits red light (hereinafter referred to as an R element), a light-emitting element that emits green light (hereinafter referred to as a G element), and a light-emitting element that emits blue light. This is a light emitting device composed of elements (hereinafter referred to as B elements), that is, sub-pixels of three colors of red, green, and blue. In the present embodiment, the three sub-pixels in FIG. 1 are composed of an R element, a G element, and a B element from the left, but the arrangement positions of the three color elements in the pixel may be arbitrary. In particular, the light-emitting device of this embodiment can be preferably applied as a full-color display device.
まず、基板１０としてのガラス基板上に、低温Ｐｏｌｙ−ＳｉからなるＴＦＴ２０が形成され、その上にアクリル樹脂からなる平坦化層３０が１．５μｍの膜厚で形成される。次に、ＴＦＴ２０の電極が露出するように、平坦化層３０をエッチングすることによって、発光領域１００となる領域の中央部にコンタクトホール部６０が形成される。 First, a TFT 20 made of low-temperature Poly-Si is formed on a glass substrate as the substrate 10, and a planarizing layer 30 made of acrylic resin is formed thereon with a film thickness of 1.5 μm. Next, the flattening layer 30 is etched so that the electrode of the TFT 20 is exposed, whereby the contact hole portion 60 is formed in the central portion of the region that becomes the light emitting region 100.
また、この平坦化層３０上に、反射層４１として、スパッタリングによりＡｇ合金が約１５０ｎｍの膜厚で形成される。Ａｇ合金からなる反射層４１は、可視光の波長域（λ＝３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）で分光反射率７５％以上の高反射率を有している。このとき、反射層４１は、コンタクトホール部６０内の露出しているＴＦＴ２０の電極と接するようにコンタクトホール部６０内まで形成される。 In addition, an Ag alloy is formed as a reflective layer 41 with a film thickness of about 150 nm on the planarizing layer 30 by sputtering. The reflective layer 41 made of an Ag alloy has a high reflectance with a spectral reflectance of 75% or more in the visible wavelength range (λ = 380 nm to 780 nm). At this time, the reflective layer 41 is formed up to the contact hole portion 60 so as to be in contact with the exposed electrode of the TFT 20 in the contact hole portion 60.
この反射層４１上に、まず、ポジ型のレジストをスピンコートしプリベークを行う。その後、正方格子の周期構造のパターンを露光し、現像、ポストベークを行い、レジストパターンを形成する。この際、周期構造は、発光領域１００となる領域及びコンタクトホール部６０内の反射層４１上には形成されない。 First, a positive resist is spin-coated on the reflective layer 41 and prebaked. Thereafter, a pattern of a periodic structure of a square lattice is exposed, developed, and post-baked to form a resist pattern. At this time, the periodic structure is not formed on the region that becomes the light emitting region 100 and the reflective layer 41 in the contact hole portion 60.
エッチング加工により、反射層４１の表面に周期構造７０ａ，７０ｂ，７０ｃが形成される。本実施例では、Ｒ素子の発光領域１００の外側及び内側の非発光領域１０１に配置される周期構造７０ａは、周期３４５ｎｍ、凸部の最上面の一辺の長さ２００ｎｍ、エッチング深さ（周期構造の凸部の高さ）４０ｎｍで形成される。Ｇ素子の周期構造７０ｂは周期２５０ｎｍ、凸部の最上面の一辺の長さ１４０ｎｍ、エッチング深さ４０ｎｍで形成される。Ｂ素子の周期構造７０ｃは周期２００ｎｍ、凸部の最上面の一辺の長さ１４５ｎｍ、エッチング深さ４０ｎｍで形成される。各素子の周期構造の周期等は、各素子から取り出される光の特性が、取り出したい光の特性となるように設定されている。 The periodic structures 70a, 70b, and 70c are formed on the surface of the reflective layer 41 by etching. In this example, the periodic structure 70a disposed in the non-light emitting region 101 outside and inside the light emitting region 100 of the R element has a period of 345 nm, a length of one side of the top surface of the convex portion of 200 nm, and an etching depth (periodic structure). (The height of the convex portion) of 40 nm. The G element periodic structure 70b is formed with a period of 250 nm, a length of one side of the top surface of the convex portion of 140 nm, and an etching depth of 40 nm. The periodic structure 70c of the B element is formed with a period of 200 nm, a length of one side of the top surface of the convex portion of 145 nm, and an etching depth of 40 nm. The period of the periodic structure of each element is set so that the characteristics of the light extracted from each element become the characteristics of the light desired to be extracted.
次に、ＩＺＯのリフトオフ加工により、各周期構造の凹状に窪んだエッチング部分を平坦化する。まず、レジストパターンを残した状態で、スパッタリングにより透明導電性材料のＩＺＯが４０ｎｍの膜厚で形成される。エッチング部分ではＡｇ合金上にＩＺＯが、エッチング部分以外ではレジスト上にＩＺＯが形成される。その後、レジストをレジスト上のＩＺＯごと取り除いて平坦化する。この上に、スパッタリングによりＩＺＯを２０ｎｍの膜厚で形成して、第１電極４２のパターニングをし、フォトニック結晶（周期構造）付きの陽極を形成する。 Next, the etched portion of each periodic structure that has been recessed is flattened by IZO lift-off processing. First, the transparent conductive material IZO is formed to a thickness of 40 nm by sputtering with the resist pattern left. In the etched portion, IZO is formed on the Ag alloy, and in other portions than the etched portion, IZO is formed on the resist. Thereafter, the resist is removed together with the IZO on the resist and planarized. On top of this, IZO is formed to a thickness of 20 nm by sputtering, the first electrode 42 is patterned, and an anode with a photonic crystal (periodic structure) is formed.
さらに、酸化窒化珪素（ＳｉＮｘＯｙ）を３２０ｎｍの膜厚で形成した後、各副画素に発光領域となる開口部をエッチングする。これにより、開口部（発光領域）の外側及び内側にある周期構造７０ａ，７０ｂ，７０ｃの上に隔壁５０が配置される構成となる。 Further, after silicon oxynitride (SiN x O y ) is formed to a thickness of 320 nm, an opening serving as a light emitting region is etched in each subpixel. Thereby, the partition 50 is disposed on the periodic structures 70a, 70b, and 70c outside and inside the opening (light emitting region).
これをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で超音波洗浄し、次いで、煮沸洗浄後乾燥する。その後、ＵＶ／オゾン洗浄してからＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子それぞれの有機化合物層４３を真空蒸着により形成する。各素子の有機化合物層４３の各層は、発光層のみ異なる材料で形成されるが、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層は同じ材料で形成される。 This is subjected to ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol (IPA) and then dried after boiling and drying. Then, after UV / ozone cleaning, organic compound layers 43 of the R element, G element, and B element are formed by vacuum deposition. Each layer of the organic compound layer 43 of each element is formed of a different material only in the light emitting layer, but the hole transport layer, the electron transport layer, and the electron injection layer are formed of the same material.
有機化合物層４３を形成した基板１０を、真空を破ること無しにスパッタ装置に移動し、第２電極４４として、スパッタリングによりＡｇ合金を２４ｎｍの膜厚で形成する。 The substrate 10 on which the organic compound layer 43 is formed is moved to a sputtering apparatus without breaking the vacuum, and an Ag alloy is formed to a thickness of 24 nm as the second electrode 44 by sputtering.
さらに、誘電体層（不図示）として、スパッタリングにより酸化珪素が２９０ｎｍの膜厚で形成される。 Furthermore, as a dielectric layer (not shown), silicon oxide is formed with a film thickness of 290 nm by sputtering.
さらに、発光装置の周辺部に吸湿剤（不図示）を配置し、エッチングされたキャップガラス（不図示）で封止することにより、発光装置を得る。 Furthermore, a light-absorbing agent (not shown) is disposed in the periphery of the light-emitting device and sealed with an etched cap glass (not shown) to obtain a light-emitting device.
本実施例の周期構造は、発光領域には配置されず、非発光領域に配置されているので、周期構造の凹凸による有機発光素子の発光への影響を軽減することができる。そして、発光領域の外側及び内側の非発光領域に周期構造を配置しているので、発光領域で発生した光を周期構造によって、素子の外部に取り出す割合が大きくなる。 Since the periodic structure of this embodiment is not disposed in the light emitting region but is disposed in the non-light emitting region, the influence on the light emission of the organic light emitting element due to the irregularities of the periodic structure can be reduced. Since the periodic structures are arranged outside and inside the light emitting region, the ratio of extracting light generated in the light emitting region to the outside of the element is increased by the periodic structure.
さらに本実施例では、コンタクトホール部６０には、周期構造を配置していないので、周期構造の周期の乱れや高さのバラツキが低減され、取り出される光の出射方向や出射強度などのバラツキが少なくなる。 Furthermore, in this embodiment, since the periodic structure is not arranged in the contact hole portion 60, the periodic disturbance of the periodic structure and the variation in height are reduced, and the variation in the emission direction and the emission intensity of the extracted light is reduced. Less.
＜実施例２＞
図２（ａ）は、本発明における実施例２の画素を示す平面概略図である。基本的な断面構成および製法は実施例１と同様である為、実施例１との相違点のみを説明する。実施例１では、図１（ａ）で示したようにＲ素子、Ｇ素子、Ｂ素子は、長方形の副画素であったが、実施例２では、図２（ａ）で示すように、副画素を略正方形の副画素としている。このため、発光点から周期構造への平均的な導波距離をより短くすることができ、素子の外部に取り出す割合が大きくなるので、光取り出し効率がより向上する。
<Example 2>
FIG. 2A is a schematic plan view showing a pixel according to the second embodiment of the present invention. Since the basic cross-sectional configuration and manufacturing method are the same as those in the first embodiment, only differences from the first embodiment will be described. In the first embodiment, the R element, the G element, and the B element are rectangular subpixels as shown in FIG. 1A, but in the second embodiment, as shown in FIG. The pixel is a substantially square sub-pixel. For this reason, the average waveguide distance from the light emitting point to the periodic structure can be further shortened, and the ratio of extraction to the outside of the element is increased, so that the light extraction efficiency is further improved.
＜実施例３＞
図２（ｂ）は、本発明における実施例３の画素を示す平面概略図である。実施例３では、図２（ｂ）で示すように、ハニカム状の副画素としている点が、実施例２とは異なる。それ以外の構成は、実施例１及び２と同様である。本実施例の副画素の構成によって、発光点から周期構造への平均的な導波距離をより短くすることができ、素子の外部に取り出す割合が大きくなるので、光取り出し効率がより向上する。
<Example 3>
FIG. 2B is a schematic plan view showing a pixel according to the third embodiment of the present invention. The third embodiment is different from the second embodiment in that a honeycomb-shaped subpixel is used as shown in FIG. Other configurations are the same as those in the first and second embodiments. With the configuration of the subpixel of this embodiment, the average waveguide distance from the light emitting point to the periodic structure can be further shortened, and the ratio of extraction to the outside of the element is increased, so that the light extraction efficiency is further improved.
本発明は発光素子の素子構造に適用され、特に有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子等の薄膜発光素子からなる発光装置に利用できる。 The present invention is applied to an element structure of a light emitting element, and can be used particularly for a light emitting device including a thin film light emitting element such as an organic EL element or an inorganic EL element.
１０ 基板
２０ 薄膜トランジスタ
４２ 第１電極
４３ 有機化合物層
４４ 第２電極
７０ａ，７０ｂ，７０ｃ 周期構造
１００ 発光領域
１０１ 非発光領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Substrate 20 Thin film transistor 42 1st electrode 43 Organic compound layer 44 2nd electrode 70a, 70b, 70c Periodic structure 100 Light emitting area 101 Non-light emitting area
Claims (3)
前記発光素子は、前記平坦化層の上に第１電極と、発光層を有する有機化合物層と、第２電極と、を順に有し、
前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加することにより前記発光層が光を発生する発光領域と、前記発光領域の外側及び内側に位置する非発光領域と、を有し、
前記発光層で発生し、前記発光素子の面内方向に導波する光を回折させて前記発光素子の外に取り出す周期構造が、前記発光領域に配置されず、前記発光領域の外側及び内側に位置する非発光領域に配置されていることを特徴とする発光装置。 In a light emitting device having a thin film transistor, a planarization layer, and a plurality of light emitting elements in order on a substrate,
The light-emitting element has a first electrode, an organic compound layer having a light-emitting layer, and a second electrode in order on the planarizing layer,
A light emitting region in which the light emitting layer generates light by applying a voltage between the first electrode and the second electrode, and a non-light emitting region located outside and inside the light emitting region,
A periodic structure that diffracts light that is generated in the light emitting layer and is guided in the in-plane direction of the light emitting element and extracts the light out of the light emitting element is not disposed in the light emitting area, and is disposed outside and inside the light emitting area. A light-emitting device, which is disposed in a non-light-emitting region located.
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| WO2022050530A1 (en) * | 2020-09-02 | 2022-03-10 | 삼성전자주식회사 | Display apparatus including low brightness area |
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