JP5516052B2 - 有機発光素子 - Google Patents
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Description
図1は、図7に示した一般的な有機発光素子における導波モードの積層方向の光強度分布を示す図である。導波モードの光は透明電極103と透明基板104の間で全反射した光と、有機発光層102と金属電極101の間で反射した光とが、互いに干渉して積層方向に図1のような光強度で分布する。この光強度分布は、有機発光層中の発光点が積層方向のどの位置にあるかに関わらず、有機発光層及び透明電極の厚みと屈折率とによって決まる。
図2は、図7に示した一般的な有機発光素子におけるプラズモンモードの積層方向の光強度分布を示す図である。プラズモンモードは金属表面で発生するので、その光強度分布は、金属電極の表面で最も高くなる。この光強度分布は、有機発光層中の発光点が積層方向のどの位置にあるかに関わらず、金属の導電性と有機発光層及び透明電極の屈折率とによって概ね決まる。
導波モードは光が高屈折率材料から低屈折率材料に入ろうとするときに生じる現象なので、光はより屈折率の高い層に閉じ込められ、結果として光強度分布のピークは屈折率の高い層に現れる傾向がある。一般に、透明基板の屈折率よりも有機発光層及び透明電極の屈折率が高いので、図1に示すように、有機発光層及び透明電極に導波モードの光が閉じ込められる。このことから、有機発光層及び透明電極の屈折率を透明基板の屈折率と同等にまで下げることができれば、有機発光層及び透明電極での光の閉じ込めが弱くなり、透明基板に多くの光を導くことができ、光の利用効率向上に繋がる。
(第1実施形態)
図3は、本発明の第1実施形態の有機発光素子の概略断面図である。有機発光素子10は、図中の下層から順に、金属電極11、有機発光層12、透明電極13、透明基板14が積層されて構成される。この有機発光素子10は、透明基板14の透明電極13とは反対面を光取り出し面とする、いわゆるボトムエミッション方式である。
(i)(陽極)/発光層/電子輸送層/(陰極)
(ii)(陽極)/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/(陰極)
(iii)(陽極)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/(陰極)
(iv)(陽極)/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
(v)(陽極)/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電子注入層/(陰極)
図4は、本発明の第2実施形態の有機発光素子の概略断面図である。第1実施形態と同様の構成については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。有機発光素子20は、図中の下層から順に、ミラー層21、第1の透明電極22、有機発光層12、第2の透明電極23、透明基板14が積層されて構成される。この有機発光素子20は、透明基板14の第2の透明電極23とは反対面を光取り出し面とする、いわゆるボトムエミッション方式である。
図5は、本発明の第3実施形態の有機発光素子の概略断面図である。第1実施形態と同様の構成については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。有機発光素子30は、図中の下層から順に、透明電極13、有機発光層12、金属電極11、基板31が積層されて構成される。この有機発光素子30は、透明電極13の有機発光層12とは反対面を光取り出し面とする、いわゆるトップエミッション方式である。
図6は、本発明の第4実施形態の有機発光素子の概略断面図である。第1〜第3実施形態と同様の構成については同符号を付し、その詳細な説明を省略する。有機発光素子40は、図中の下層から順に、第2の透明電極23、有機発光層12、第1の透明電極22、ミラー層21、基板31が積層されて構成される。この有機発光素子40は、第2の透明電極23の有機発光層12とは反対面を光取り出し面とする、いわゆるトップエミッション方式である。
ここでは第1実施形態の有機発光素子10を例に素子の作製方法を説明する。第2〜第4実施形態の有機発光素子の作製方法は第1実施形態の有機発光素子10の作製方法に準ずるので説明を省略する。
第1実施形態の有機発光素子10においては、微粒子15により、有機発光層12及び透明電極13の屈折率が透明基板14の屈折率と同等にまで下げられているので、有機発光層12及び透明電極13に閉じ込められる導波モードの光が減り、透明基板14に多くの光を導くことができる。さらに、微粒子15が散乱体であれば、有機発光層12及び透明電極13において導波モードの光とプラズモンモードの光とが共に散乱され、透明基板14により多くの光を導くことができる。
11 金属電極(第1又は第2の電極)
12 有機発光素子
13 透明電極(第1又は第2の電極)
15 微粒子
Claims (7)
- 第1の電極と、第1の電極の反対電極である第2の電極と、第1及び第2の電極に挟まれた有機発光層と、第1の電極の前記有機発光層側とは反対側に設けられた誘電体多層膜からなるミラー層とを備えた有機発光素子において、
第1及び第2の電極が透明電極であり、両透明電極及び前記有機発光層に、両透明電極及び前記有機発光層よりも低屈折率の微粒子を分散させたことを特徴とする有機発光素子。 - 前記微粒子が散乱体であることを特徴とする請求項1記載の有機発光素子。
- 前記微粒子が略透明であることを特徴とする請求項1又は2記載の有機発光素子。
- 前記微粒子が誘電体であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の有機発光素子。
- 前記微粒子の直径が1〜1000nmであることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の有機発光素子。
- 前記微粒子の直径が1〜400nmであることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の有機発光素子。
- 前記微粒子が、MgF2、CeF3、LiF、NaF、CsF、Al2O3、SiO2の何れかであることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の有機発光素子。
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