JP4777109B2 - 有機発光素子 - Google Patents
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Description
ここで、有機発光素子の内部で発生した光が有機発光素子の外部へ取り出される光取り出し効率ηは、屈折率nの媒体中から屈折率1.00の空気中に出射される際の全反射角の臨界角θで決まる。屈折の法則からこの臨界角θは次式(1)で与えられる。
θ=sin−1 (1/n) 式(1)
すなわち、屈折率nの媒体中で発光した光のうち、出射角がθ以内のエスケープ円錐内の光のみが、有機発光素子の外部へ取り出すことができる。
η=1−cosθ≒1/2n2 式(2)
図1に示すような、平板構造で光取り出し面の逆側の光反射を考慮しない場合は、θは発光層の屈折率と空気の屈折率1.00のみで決まり、間にある層構造には依存しない。すなわち、発光層の屈折率nが小さい程、光取り出し効率ηは2次的に大きくなる。(非特許文献1)
有機発光材料を用いた発光層は、屈折率が1.6から1.8の範囲にあり、例えば代表的な発光材料であるAlq3は1.70であることが知られている。(特許文献2)
このAlq3を単独で発光層に用いた場合、光取り出し効率ηはおよそ17.3%となる。
Appl.Phys.Lett.,76,27(2000)
前記媒体は、コロイダルシリカまたはシリカエアロゲルのいずれかからなる多孔質であり、
前記有機発光材料は、前記多孔質と化学結合しており、
前記有機発光材料は、アルコキシシリル基、ヒドロキシシリル基、クロロシリル基または水酸基の少なくともいずれかひとつを有し、
該発光層の屈折率が1.10以上1.50未満であることを特徴とする。
n=[(2Φ+1)/(1−Φ)]1/2 式(3)
n;屈折率、Φ;分子容あたりの分子屈折
Φ≒4/3πNα(≒R/V) 式(4)
N;単位体積中の分子数、α;分極率,(R;分子屈折、V;分子容)
V=M/ρ 式(5)
M;分子量、ρ;密度
式(3)から、n;屈折率はΦ;分子容あたりの分子屈折により決まり、Φが小さいほどnは小さくなる。
P=(V1/V2)×100 式(6)
P;空孔率、V1;空孔体積、V2;空孔を含めた全体積
発光層の屈折率が1.10以下、すなわち空孔率が80%以上の多孔質シリカ膜は、膜としての安定性や強度が十分でなく、発光層としての性能や機能を満足できない。一方、式(2)から、屈折率が1.50以上の発光層の光取り出し効率ηは、屈折率が1.7前後の発光層を用いた場合の1.25倍以下となり、光取り出し効率向上の十分な効果が得られない。
厚み0.7mmのガラス板をアセトン、イソプロピルアルコールで順次超音波洗浄し、乾燥後、さらにUV処理したものを基板として用いた。
PLintensity=(PL/PLref)/(Abs./Abs.ref) 式(7)
PLintensity;比較例2に対する蛍光の相対強度、
PL;蛍光スペクトルの面積、
PLref;比較例2の蛍光スペクトルの面積、
Abs.;360nmのUV吸光度、
Abs.Ref;比較例2の360nmのUV吸光度
なお、360nmのUV吸光度は、日立分光光度計U−3010を用い、蛍光スペクトルの面積は、日立蛍光分光光度計F−4500の改造品を用いて測定した。
実施例1と同様なガラス板を基板として用いた。
実施例1と同様なガラス板を基板として用いた。
実施例1と同様なガラス板を基板として用いた。
実施例1と同様なガラス板を基板として用いた。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
パラ−フルオレン化合物を下記構造式で示されるジピレニル−フルオレン化合物に代えた他は、実施例3と同様に素子を作成し同様な評価を行った。
パラ−フルオレン化合物を下記構造式で示されるジピレニル−フルオレン化合物に代えた他は、実施例4と同様に素子を作成し同様な評価を行った。
パラ−フルオレン化合物を下記構造式で示されるジピレニル−フルオレン化合物に代えた他は、比較例4と同様に素子を作成し同様な評価を行った。
パラ−フルオレン化合物を下記構造式で示されるジピレニル−フルオレン化合物に代えた他は、比較例5と同様に素子を作成し同様な評価を行った。
パラ−フルオレン化合物を下記構造式で示されるジピレニル−フルオレン化合物に代えた他は、比較例6と同様に素子を作成し同様な評価を行った。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
図8に示す構造の素子を作成した。
2 陽極
3 発光層
4 陰極
5 ホール輸送層
6 電子輸送層
7 ホール注入層
8 電子注入層
9 ホール/エキシトンブロッキング層
10 360nm励起光源
11 ミラー
12 遮光シート
13 ガラス基板
14 発光層からガラス基板を通して出た蛍光
15 蛍光検出器
Claims (7)
- 陽極及び陰極からなる一対の電極と、該一対の電極間に挟持された一または複数の有機化合物を含む層を少なくとも有し、該有機化合物を含む層のうち少なくとも一層が発光層である有機発光素子において、該発光層が少なくとも一種の有機発光材料と該有機発光材料を保持する媒体とから少なくとも構成され、
前記媒体は、コロイダルシリカまたはシリカエアロゲルのいずれかからなる多孔質であり、
前記有機発光材料は、前記多孔質と化学結合しており、
前記有機発光材料は、アルコキシシリル基、ヒドロキシシリル基、クロロシリル基または水酸基の少なくともいずれかひとつを有し、
該発光層の屈折率が1.10以上1.50未満であることを特徴とする有機発光素子。 - 前記発光層の屈折率が、1.25以上1.50未満であることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
- 前記多孔質の空孔率が10%以上80%以下であることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
- 前記発光層は、前記有機発光材料と前記有機発光材料を保持する媒体の重量比が、5/100以上150/100以下で構成される発光層であることを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
- 前記発光層が、発光波長が異なる少なくとも二種の有機発光材料を含有し、白色発光を呈することを特徴とする請求項1に記載の有機発光素子。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の有機発光素子を有する表示装置。
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