JP5219745B2 - 発光装置 - Google Patents
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Description
まず、共振器により干渉強め合い効果を得るための具体的条件について説明する。
次に、共振器と周期構造の両立を図るために、周期構造の高さを低く抑える構成について説明する。
次に、共振器と周期構造の両立を図るために、周期構造を発光領域内に部分的に設ける構成について説明する。周期構造を発光領域内に部分的に設けることによっても、共振器と周期構造を同時に機能させ光取り出し効率を向上させることができる。
周期構造による回折の効果を高めるためには、周期構造の周期を設定することがより好ましい。以下周期構造の周期について説明する。
これまでは、基板側を陽極、光取り出し側を陰極とする構成で説明してきたが、基板側を陰極、光取り出し側を陽極とし、ホール輸送層、発光層、電子輸送層を逆順に積層した構成においても本発明を実施することは可能である。したがって、本発明にかかる発光装置は基板側を陽極、光取り出し側を陰極とする構成に限定されるものではない。
図14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1の発光装置は、複数の画素を有し、各画素がR素子、G素子、B素子、つまり赤、緑、青の3色の副画素からなる有機EL発光装置であって、表示装置として好ましく適用することができる例である。
レジストパターンの形成までは、実施例1と同様である。
上に凸型の周期構造300を形成するまでは、実施例2と同様である。
次に、剥離剤によりレジストパターンを取り除く。次に、スピンコートにより、SOGを30nmの膜厚で形成し平坦化する。さらに、スパッタリングにより透明導電性材料のIZOを60nmの膜厚で形成して電極のパターニングをし、フォトニック結晶付きの陽極を形成する。素子分離層110の形成以降は、実施例2と同様である。つまり、周期構造を平坦化する平坦化層を有する構成とされている。
図15に実施例4の有機EL発光装置の構成図を示す。ホール輸送層の形成までは、実施例1と同様である。次に、共通の3色積層型白色(W)発光層として、CBPとBis[(4,6‐difluorophenyl)pyridinato‐N,C2](picolinato)Iridium(以下、FIrpicと呼ぶ)(重量比94:6)とを共蒸着により25nmの膜厚で形成する。そして、CBPとBtp2Ir(acac)(重量比92:8)とを共蒸着により2nmの膜厚で形成する。さらに、CBPとBis(2‐phenylbenzothiozolato‐N‐C2)Iridium(acetylacetonate)(以下、Bt2Ir(acac)と呼ぶ)(重量比92:8)とを共蒸着により2nmの膜厚で形成し積層構造とする。電子輸送層の形成以降は、実施例1と同様である。
レジストパターンの形成までは、実施例1と同様である。
反射電極102の形成までは、実施例1と同様である。スパッタリングによりIZOを20nmの膜厚で形成して電極のパターニングをし、陽極を形成する。ホール輸送層の形成以降は、実施例1と同様である。つまり、共振器を有しており、周期構造を有さない構成である。
101 有機層
102 反射電極
103 透明電極
103B 反射電極上の透明電極
104 金属半透明電極
104B 誘電体層
105 発光層
106 ホール輸送層
107 電子輸送層
108 ホール注入層
109 電子注入層
110 素子分離層
111 R有機層
115 R発光層
121 G有機層
125 G発光層
131 B有機層
135 B発光層
171 W有機層
201 発光点
202 伝播光
203 導波光
204 回折光
300 周期構造
301 光導波路
302 EL発光領域
310 R周期構造
311 R光導波路
320 G周期構造
321 G光導波路
330 B周期構造
331 B光導波路
Claims (12)
- 基板と、前記基板の上に形成されている複数の発光素子とを有し、
前記発光素子は、前記基板の上に形成されている反射電極である第1電極と、前記第1電極の上に形成されている発光層と、前記発光層の上に形成されている第2電極と、を有し、
前記発光層で発光する光を、前記第1電極にある第1反射面と、前記第2電極にある第2反射面との間で共振させる共振器を有する発光装置において、
前記発光層で発生し前記第1反射面と前記第2反射面との間を前記発光素子の面内方向に導波する光を前記発光素子の外に取り出す周期構造が、前記第1反射面に形成されており、
前記周期構造は、前記発光素子の発光領域内に部分的に形成されており、
前記基板垂直方向に沿った前記周期構造の高さhが、外部に取り出される光のスペクトルのピーク波長λ、前記第1反射面と前記第2反射面との間の平均屈折率nに対して、
を満たしていることを特徴とする発光装置。 - 前記周期構造の高さが130nmより低いことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
- 前記複数の発光素子は、赤色発光の前記発光素子と、緑色発光の前記発光素子と、青色発光の前記発光素子と、を有し、
各発光素子における前記周期構造の高さは同じであり、いずれも60nmより低いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の発光装置。 - 前記周期構造が、金属層によって形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記発光領域内のいずれの位置からも、最も近い前記周期構造までの距離が10μmより小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記複数の発光素子は、赤色発光の前記発光素子と、緑色発光の前記発光素子と、青色発光の前記発光素子と、を有し、
前記周期構造の周期は、前記赤色発光の発光素子が最も長く、前記青色発光の発光素子が最も短いことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記周期構造の周期が、125nmより大きく780nmより小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記周期構造の上に前記周期構造の表面を平坦化する平坦化層を有し、
前記発光層は、前記平坦化層の上に形成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記周期構造が4回対称性を有することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第1反射面と前記第2反射面との間の距離が、70nmより大きく715nmより小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の発光装置。
- 前記第2電極は光透過電極もしくは金属半透明電極であり、
前記発光層で発光する光は、前記第2電極から外部に取り出されることを特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の発光装置。 - 前記発光素子が有機EL素子であることを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の発光装置。
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