JP2020184442A - 有機デバイス、表示装置、撮像装置、照明装置および移動体 - Google Patents
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Abstract
Description
L=Σnj×dj
=n31×d31+n32a×d32a+n32b×d32b+n33×d33
と表せられる。有機層30以外の他の構成要素の光学距離も、各層の屈折率njと各層の厚さdjとの積の総和によって求められる。また、各層の厚さdjは、上述のように正面方向の輝度について説明するため、図1に示されるように、基板1の反射電極20が形成される表面に対する法線方向の厚さでありうる。
Lr=(2m−(φr/π))×(λ/4)=−(φr/π)×(λ/4)・・・(1)
ここで、mは非負整数である。また、φは負の値である。本実施形態において、有機デバイス100の駆動電圧低減の観点から、最も低次の干渉条件を使用するためm=0とする。φ=−πかつm=0では、Lr=λ/4となる。以後、上記式のm=0の条件をλ/4の干渉条件と記載する場合がある。
Ls=(2m’−(φs/π))×(λ/4)=−(φs/π)×(λ/4)・・・(2)
ここで、m’は非負整数である。
L=(Lr+Ls)=(φ/π)×(λ/4)・・・(3)
ここで、φは、波長λの光が反射電極20と半透過電極40とで反射する際の位相シフト量の和(φr+φs)である。式(3)は有機層30の全層干渉と呼ばれる干渉であり、有機層30の全層における波長λの光を強め合うλ/4の干渉条件である。また、有機層30の全層の光学距離は、反射電極から半透過電極までの光学距離ともいえる。この場合、光学距離は、反射電極における半透過電極側の反射面から、半透過電極における反射電極側の反射面までであってよい。
L=(φ/π)×(λb/4)×A・・・(4)
とする。ここで、係数Aは、有機層30の全層での干渉条件で、波長λbのλ/4の干渉条件よりも有機層30がどれだけ厚くなったかを表す指標となる係数である。上述のリークおよびショート防止の観点から、係数Aは1.2以上であってもよい。この場合、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.2
と表せうる。さらに、係数Aは、1.3以上であってもよい。この場合、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.3
と表せうる。また、さらに、係数Aは、1.35以上であってもよい。この場合、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.35
と表せうる。有機層30の膜厚は、この係数Aと上述の屈折率との関係から、例えば、85nm以上であってもよい。また、有機層30の膜厚は、90nm以上であってもよい。さらに、有機層30の膜厚は、100nm以上であってもよい。有機層30の膜厚を厚膜化することによって、発光素子10を製造する際の歩留まりが向上しうる。
L1=(λb/4)×B・・・(5)
ここで、係数Bは、第1層51での干渉条件で、波長λのλ/4の干渉条件よりも第1層51がどれだけ共振波長を短波長側にシフトさせたかを表す指標となる係数である。また、本実施形態において、第1層51の膜厚変動による有機デバイス100の特性の変動を抑制する観点から、m=0とする。係数Bは、0.9以下であってもよい。この場合、
L1≦(λb/4)×0.9
と表せうる。このとき、上述の係数Aは、1.2以上であってもよい。さらに、係数Bは、0.8以下であってもよい。この場合、
L1≦(λb/4)×0.8
と表せうる。このとき、上述の係数Aは、1.3以上であってもよい。また、さらに係数Bは、0.75以下であってもよい。この場合、
L1≦(λb/4)×0.75
と表せうる。このとき、上述の係数Aは、1.35以上であってもよい。
L1’=(λb/2)×C・・・(6)
ここで、係数Cは、第1層51の光学条件で、波長λbを強める干渉条件から第1層51がどれだけ短波側へシフトさせたかを表す指標となる係数である。係数Cは0.8以下であってもよい。この場合、
L1’≦(λb/2)×0.8
と表せうる。このとき、上述の係数Aは、1.2以上であってもよい。さらに、係数Cは、0.7以下であってもよい。この場合、
L1’≦(λb/2)×0.7
と表せうる。このとき、上述の係数Aは、1.3以上であってもよい。
Claims (31)
- 光を反射する反射電極と、前記反射電極の上に配される有機層と、前記有機層の上に配される半透過電極と、前記半透過電極の上に形成される反射面と、を有する有機デバイスであって、
前記有機層は、青色を発光する発光層を含み、かつ、白色発光し、
前記有機層の光学距離Lが、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.2
を満たし、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長、φr[rad]は、波長λbの光の前記反射電極における位相シフト量、φr[rad]は、波長λbの光の前記半透過電極における位相シフト量であり、
前記半透過電極と前記反射面との間の光学距離の共振波長が、波長λbよりも短波長であることを特徴とする有機デバイス。 - 前記有機デバイスは、前記半透過電極の上に配される干渉調整層をさらに有し、
前記干渉調整層は、第1層と、前記第1層の上に配される第2層と、前記第2層の上に配される第3層と、を含み、
前記第1層、前記第2層および前記第3層が、それぞれ誘電体によって構成されることを特徴とする請求項1に記載の有機デバイス。 - 前記有機層の膜厚が、85nm以上であり、
前記第1層の膜厚が、50nm以下であることを特徴とする請求項2に記載の有機デバイス。 - 前記有機層の共振波長が、510nm以上かつ550nm以下であり、
前記有機層と前記反射面との間の光学距離の共振波長が435nm以下であり、前記有機層と前記反射面との間の光学距離における光学干渉の極小値が480nm以上かつ510nm以下であることを特徴とする請求項2または3に記載の有機デバイス。 - 光を反射する反射電極と、前記反射電極の上に配される有機層と、前記有機層の上に配される半透過電極と、前記半透過電極の上に配される干渉調整層と、を有する有機デバイスであって、
前記有機層は、青色を発光する発光層を含み、かつ、白色発光し、
前記干渉調整層は、前記半透過電極と接する第1層と、前記第1層の上に配される第2層と、前記第2層の上に配される第3層とを含み、
前記第1層は、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタン、硫化亜鉛、または、酸化インジウムスズによって構成され、
前記第2層は、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ素樹脂、銀、マグネシウム、または、これらの混合物によって構成され、
前記第3層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、または、酸化アルミニウムによって構成され、
前記有機層の膜厚が、85nm以上であり、
前記第1層の膜厚が、50nm以下であり、
前記第2層の膜厚が、10nm以上かつ300nm以下であることを特徴とする有機デバイス。 - 前記有機層の共振波長が、510nm以上かつ550nm以下であり、
前記有機層と前記第1層と前記第2層との界面である反射面との間の光学距離の共振波長が435nm以下であり、前記有機層と前記反射面との間の光学距離における光学干渉の極小値が480nm以上かつ510nm以下であることを特徴とする請求項5に記載の有機デバイス。 - 光を反射する反射電極と、前記反射電極の上に配される有機層と、前記有機層の上に配される半透過電極と、前記半透過電極の上に形成される反射面と、を含む有機デバイスであって、
前記有機層は、青色を発光する発光層を含み、かつ、白色発光し、
前記有機層の共振波長が、510nm以上かつ550nm以下であり、
前記有機層と前記反射面との間の光学距離の共振波長が435nm以下であり、前記有機層と前記反射面との間の光学距離における光学干渉の極小値が480nm以上かつ510nm以下であることを特徴とする有機デバイス。 - 前記有機デバイスは、前記半透過電極の上に配される第1層を含む干渉調整層を有し、
前記有機層の膜厚が、90nm以上であり、
前記第1層の膜厚が、40nm以下であることを特徴とする請求項2乃至7の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記干渉調整層は、前記第1層の上に配される第2層を含み、
前記第1層の波長λbにおける屈折率が、前記第2層の波長λbにおける屈折率よりも大きく、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項2乃至6および8の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記第1層の波長λbにおける屈折率と、前記第2層の波長λbにおける屈折率と、の差分が、0.58以上であり、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項9に記載の有機デバイス。 - 前記干渉調整層は、前記第2層の上に配される第3層を含み、
前記第3層の波長λbにおける屈折率が、前記第2層の波長λbにおける屈折率よりも大きく、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項2乃至6、9および10の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記第1層の光学距離L1が、
L1≦(λb/4)×0.9
を満たし、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項2乃至6および8乃至11の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記有機層の光学距離Lが、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.3
を満たし、
前記第1層の光学距離L1が、
L1≦(λb/4)×0.8
を満たし、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長、φr[rad]は、波長λbの光の前記反射電極における位相シフト量、φr[rad]は、波長λbの光の前記半透過電極における位相シフト量であることを特徴とする請求項2乃至6および8乃至12の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記有機層の光学距離Lが、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.35
を満たし、
前記第1層の光学距離L1が、
L1≦(λb/4)×0.75
を満たし、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長、φr[rad]は、波長λbの光の前記反射電極における位相シフト量、φr[rad]は、波長λbの光の前記半透過電極における位相シフト量であることを特徴とする請求項2乃至6および8乃至12の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記半透過電極の上に配される干渉調整層をさらに有し、
前記干渉調整層は、第1層と、前記第1層の上に接して配される第2層と、前記第2層の上に接して配される第3層とを含み、
前記第1層および前記第3層が、それぞれ誘電体によって構成され、
前記第2層が、金属によって構成され、
前記第1層の光学距離L1が、
L1≦(λb/2)×0.8
を満たし、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項1に記載の有機デバイス。 - 前記有機層の光学距離Lが、
L≧[{(φr+φs)/π}×(λb/4)]×1.3
を満たし、
前記第1層の光学距離L1が、
L1≦(λb/2)×0.7
を満たし、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長、φr[rad]は、波長λbの光の前記反射電極における位相シフト量、φr[rad]は、波長λbの光の前記半透過電極における位相シフト量であることを特徴とする請求項15に記載の有機デバイス。 - 前記有機層の膜厚が、90nm以上であり、
前記第1層の膜厚が、90nm以下であることを特徴とする請求項15または16に記載の有機デバイス。 - 前記第2層の膜厚が、8nm以上かつ17nm以下であることを特徴とする請求項15乃至17の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 前記第2層が、銀を含むことを特徴とする請求項15乃至18の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 前記第3層の波長λbにおける屈折率が、1.9以上であり、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項2乃至6、11および15乃至19、または、請求項2乃至6および11に従属する請求項12乃至14の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記第3層の膜厚が、可視光波長よりも厚いことを特徴とする請求項2乃至6、11および15乃至20、または、請求項2乃至6および11に従属する請求項12乃至14の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 前記第1層の波長λbにおける屈折率が、1.6以上であり、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項2乃至6および8乃至21の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記第1層の波長λbにおける屈折率が、1.9以上であり、
ここで、λb[nm]は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項2乃至6および8乃至22の何れか1項に記載の有機デバイス。 - 前記有機デバイスが、前記干渉調整層の上にカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項2乃至6および8乃至23の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 前記反射電極が、アルミニウムを含むことを特徴とする請求項1乃至24の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 前記反射電極が、銀を含まないことを特徴とする請求項1乃至25の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 前記半透過電極の膜厚が、10nm以上かつ16nm以下であることを特徴とする請求項1乃至26の何れか1項に記載の有機デバイス。
- 請求項1乃至27の何れか1項に記載の有機デバイスと、前記有機デバイスに接続されている能動素子とを有することを特徴とする表示装置。
- 複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部であり、かつ、請求項1乃至27の何れか1項に記載の有機デバイスを有することを特徴とする撮像装置。 - 光源と、光拡散部および光学フィルムの少なくとも一方と、を有する照明装置であって、
前記光源は、請求項1乃至27の何れか1項に記載の有機デバイスを有することを特徴とする照明装置。 - 機体と、前記機体に設けられている灯具を有し、
前記灯具は、請求項1乃至27の何れか1項に記載の有機デバイスを有することを特徴とする移動体。
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