JPH06275381A - 多色発光素子とその基板 - Google Patents
多色発光素子とその基板Info
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- JPH06275381A JPH06275381A JP5058767A JP5876793A JPH06275381A JP H06275381 A JPH06275381 A JP H06275381A JP 5058767 A JP5058767 A JP 5058767A JP 5876793 A JP5876793 A JP 5876793A JP H06275381 A JPH06275381 A JP H06275381A
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- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/26—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the composition or arrangement of the conductive material used as an electrode
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-
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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-
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K50/80—Constructional details
- H10K50/85—Arrangements for extracting light from the devices
- H10K50/852—Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
-
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- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one organic light-emitting element covered by group H10K50/00
- H10K59/80—Constructional details
- H10K59/875—Arrangements for extracting light from the devices
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- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明の目的は、高効率の多色発光素子を実現
し、情報通信分野において、表示素子，通信用発光デバ
イス，情報ファイル用読／書ヘッド，印刷装置などに利
用することにある。 【構成】発光機能を有する薄膜層の上下両面に反射鏡を
形成してなる微小光共振器を含み、該微小光共振器は前
記反射鏡間の光学的距離が異なる画素を少なくとも２個
以上有することを特徴とする多色発光素子。 【効果】本発明は、単一基体を用いて、簡単な構造で、
高効率の多色発光素子とその基板を提供できる。
し、情報通信分野において、表示素子，通信用発光デバ
イス，情報ファイル用読／書ヘッド，印刷装置などに利
用することにある。 【構成】発光機能を有する薄膜層の上下両面に反射鏡を
形成してなる微小光共振器を含み、該微小光共振器は前
記反射鏡間の光学的距離が異なる画素を少なくとも２個
以上有することを特徴とする多色発光素子。 【効果】本発明は、単一基体を用いて、簡単な構造で、
高効率の多色発光素子とその基板を提供できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】多色発光素子に関し、表示素子，
通信用発光デバイス，情報ファイル用読／書ヘッド，印
刷装置などの情報通信分野において利用される。
通信用発光デバイス，情報ファイル用読／書ヘッド，印
刷装置などの情報通信分野において利用される。
【０００２】
【従来の技術】従来の有機発光素子は、有機蛍光体薄膜
の発光をそのまま取出した時は、それぞれの蛍光体の種
類に応じた、１種類の発光スペクトルしか得られなかっ
た。該手段において発光の前面にカラーフィルタを形成
して発光スペクトルの一部分を取り出すことは可能であ
るが、取り出した光のピークの発光強度はカラーフィル
タなしの場合の発光スペクトルの強度より小さくなるた
め、効率の大幅な低下を招く欠点がある。例えば、酸化
錫インジウム等の透明電極を有する透明基板間に、有機
発光体と電気絶縁性の結合剤とからなる発光体を介在さ
せ、前記電極の陽極電極と発光体域との間にポルフィリ
ン系化合物層を形成した有機エレクトロルミネセンスセ
ルが提案されている（特開昭57−51781 号公報）。
の発光をそのまま取出した時は、それぞれの蛍光体の種
類に応じた、１種類の発光スペクトルしか得られなかっ
た。該手段において発光の前面にカラーフィルタを形成
して発光スペクトルの一部分を取り出すことは可能であ
るが、取り出した光のピークの発光強度はカラーフィル
タなしの場合の発光スペクトルの強度より小さくなるた
め、効率の大幅な低下を招く欠点がある。例えば、酸化
錫インジウム等の透明電極を有する透明基板間に、有機
発光体と電気絶縁性の結合剤とからなる発光体を介在さ
せ、前記電極の陽極電極と発光体域との間にポルフィリ
ン系化合物層を形成した有機エレクトロルミネセンスセ
ルが提案されている（特開昭57−51781 号公報）。
【０００３】また、無機系発光体（硫化亜鉛を主成分と
する）層の熱処理の有無によるエッチングレートの差異
を利用し、互いに発光色が異なる複数種の発光体層を同
一基板上に形成することを特徴とする多色発光ＥＬ素子
が提案されている（特公平5−15037 号公報）。
する）層の熱処理の有無によるエッチングレートの差異
を利用し、互いに発光色が異なる複数種の発光体層を同
一基板上に形成することを特徴とする多色発光ＥＬ素子
が提案されている（特公平5−15037 号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】こうした有機薄膜を用
いた発光素子は安価に提供できると云う特長を有してい
るが、スペクトル幅が広いために青色発光しか実現され
ておらず、特殊なディスプレイ等に限られていた。
いた発光素子は安価に提供できると云う特長を有してい
るが、スペクトル幅が広いために青色発光しか実現され
ておらず、特殊なディスプレイ等に限られていた。
【０００５】本発明の目的は、スペクトル幅と発光特性
を改善した有機発光素子を提供することにある。
を改善した有機発光素子を提供することにある。
【０００６】また、本発明の他の目的は、上記有機発光
素子用の基板を提供することにある。
素子用の基板を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に達成された本発明の手段は次のとおりである。
に達成された本発明の手段は次のとおりである。
【０００８】まず、第１の手段は、発光機能を有する薄
膜層の上下両面に反射鏡を形成してなる微小光共振器を
含み、該微小光共振器は前記反射鏡間の光学的距離が異
なる画素を少なくとも２個以上有することを特徴とする
多色発光素子。
膜層の上下両面に反射鏡を形成してなる微小光共振器を
含み、該微小光共振器は前記反射鏡間の光学的距離が異
なる画素を少なくとも２個以上有することを特徴とする
多色発光素子。
【０００９】第２の手段は、発光機能を有する有機薄膜
からなる発光層と、該発光層の両面に形成された反射鏡
とで微小光共振器が構成され、該微小光共振器は前記反
射鏡間の光学的距離が異なる画素を少なくとも２個以上
有することを特徴とする多色発光素子。
からなる発光層と、該発光層の両面に形成された反射鏡
とで微小光共振器が構成され、該微小光共振器は前記反
射鏡間の光学的距離が異なる画素を少なくとも２個以上
有することを特徴とする多色発光素子。
【００１０】第３の手段は、透明基体上に半透明反射
層，透明導電層，有機薄膜からなる発光層，電極が順次
に形成され、前記半透明反射層と電極の間の光学的距離
が異なる画素を少なくとも２個以上有することを特徴と
する多色発光素子。
層，透明導電層，有機薄膜からなる発光層，電極が順次
に形成され、前記半透明反射層と電極の間の光学的距離
が異なる画素を少なくとも２個以上有することを特徴と
する多色発光素子。
【００１１】第４の手段は、透明基体上に半透明反射
層，透明導電層，有機薄膜からなる発光層，電極が順次
に形成された多色発光素子であって、半透明反射層と電
極の間が光学的距離が異なる画素を少なくとも２個以上
有する微小光共振器を含むことを特徴とする多色発光素
子。
層，透明導電層，有機薄膜からなる発光層，電極が順次
に形成された多色発光素子であって、半透明反射層と電
極の間が光学的距離が異なる画素を少なくとも２個以上
有する微小光共振器を含むことを特徴とする多色発光素
子。
【００１２】第５の手段は、透明基体上に半透明反射
層，透明導電層，有機薄膜からなる発光層，電極が順次
に形成された多色発光素子であって、半透明反射層と電
極の間に構成が微小光共振器として作用し、複数の異な
る発光スペクトルの光を同一基体上の素子から取り出す
ことを特徴とする多色発光素子。
層，透明導電層，有機薄膜からなる発光層，電極が順次
に形成された多色発光素子であって、半透明反射層と電
極の間に構成が微小光共振器として作用し、複数の異な
る発光スペクトルの光を同一基体上の素子から取り出す
ことを特徴とする多色発光素子。
【００１３】第６の手段は、透明基体上に半透明反射層
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上に有機薄膜からなる発光層が設けられてお
り、その上に電極が形成された有機発光素子であって、
前記半透明反射層は発光層での発光の一部を透明基体側
に透過し、発光の一部を発光層側に反射する反射機能を
有し、該半透明反射層は発光層背面の電極とで光共振器
として作用し、かつ半透明反射層と電極との間の光学的
距離が異なるように構成されていることを特徴とする多
色発光素子。
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上に有機薄膜からなる発光層が設けられてお
り、その上に電極が形成された有機発光素子であって、
前記半透明反射層は発光層での発光の一部を透明基体側
に透過し、発光の一部を発光層側に反射する反射機能を
有し、該半透明反射層は発光層背面の電極とで光共振器
として作用し、かつ半透明反射層と電極との間の光学的
距離が異なるように構成されていることを特徴とする多
色発光素子。
【００１４】第７の手段は、透明基板上に半透明反射層
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上にホール注入層，有機薄膜からなる発光
層，電子注入層が順に設けられており、その上に電極が
形成された有機発光素子であって、前記半透明反射層は
発光層での発光の一部を透明基体側に透過し、発光の一
部を発光層側に反射する反射機能を有し、該半透明反射
層は発光層背面の電極とで光共振器として作用し、かつ
半透明反射層と電極との間の光学的距離が異なるように
構成されていることを特徴とする多色発光素子。
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上にホール注入層，有機薄膜からなる発光
層，電子注入層が順に設けられており、その上に電極が
形成された有機発光素子であって、前記半透明反射層は
発光層での発光の一部を透明基体側に透過し、発光の一
部を発光層側に反射する反射機能を有し、該半透明反射
層は発光層背面の電極とで光共振器として作用し、かつ
半透明反射層と電極との間の光学的距離が異なるように
構成されていることを特徴とする多色発光素子。
【００１５】第８の手段は、透明基体上に半透明反射層
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上にホール注入層，有機薄膜からなる発光層
が設けられており、その上に電極が形成された有機発光
素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の一
部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反射
する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の電
極とで光共振器として作用し、かつ半透明反射層と電極
との間の光学的距離が異なるように構成されていること
を特徴とする多色発光素子。
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上にホール注入層，有機薄膜からなる発光層
が設けられており、その上に電極が形成された有機発光
素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の一
部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反射
する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の電
極とで光共振器として作用し、かつ半透明反射層と電極
との間の光学的距離が異なるように構成されていること
を特徴とする多色発光素子。
【００１６】第９の手段は、透明基体上に半透明反射層
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上に有機薄膜からなる発光層，電子注入層が
順に設けられており、その上に電極が形成された有機発
光素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の
一部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反
射する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の
電極とで光共振器として作用し、かつ半透明反射層と電
極との間の光学的距離が異なるように構成されているこ
とを特徴とする多色発光素子。
を有し、該半透明反射層上に透明導電層が配置され、該
透明導電層上に有機薄膜からなる発光層，電子注入層が
順に設けられており、その上に電極が形成された有機発
光素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の
一部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反
射する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の
電極とで光共振器として作用し、かつ半透明反射層と電
極との間の光学的距離が異なるように構成されているこ
とを特徴とする多色発光素子。
【００１７】第１０の手段は、透明基板と、その上に光
の一部を透過し、一部を反射する誘電体の多層膜からな
る半透明反射層を備え、該半透明反射層上に透明導電膜
を有することを特徴とする多色発光素子用基板。
の一部を透過し、一部を反射する誘電体の多層膜からな
る半透明反射層を備え、該半透明反射層上に透明導電膜
を有することを特徴とする多色発光素子用基板。
【００１８】第１１の手段は、透明基板と、その上に誘
電体の多層膜からなる半透明反射層を備え、該半透明反
射層上に透明導電膜を有し、前記半透明反射層の反射率
が５０〜９９.９％ または透過率が５０〜０.１％であ
ることを特徴とする多色発光素子用基板。
電体の多層膜からなる半透明反射層を備え、該半透明反
射層上に透明導電膜を有し、前記半透明反射層の反射率
が５０〜９９.９％ または透過率が５０〜０.１％であ
ることを特徴とする多色発光素子用基板。
【００１９】第１２の手段は、透明基板と、その上に透
明導電膜と透明絶縁膜とを積層した半透明反射層を備
え、該半透明反射層上に透明電導膜を有することを特徴
とする多色発光素子用基板を提供することにある。
明導電膜と透明絶縁膜とを積層した半透明反射層を備
え、該半透明反射層上に透明電導膜を有することを特徴
とする多色発光素子用基板を提供することにある。
【００２０】本発明において、前記透明基板が石英，ガ
ラスまたはプラスチックからなる透明基板であり、ま
た、前記半透明反射層上に透明導電膜がパターニングさ
れている多色発光素子用基板である。
ラスまたはプラスチックからなる透明基板であり、ま
た、前記半透明反射層上に透明導電膜がパターニングさ
れている多色発光素子用基板である。
【００２１】本発明において、前記半透明反射層と発光
層背面の電極とで生じる反射光の位相シフトをＡラジア
ンするとき、半透明反射層と発光層背面の電極との間の
光学的距離Ｌが（整数−Ａ／２π）倍（但し、Ｓ＜（２
Ｌ）＜Ｔであり、Ｓ，Ｔは、前記半透明反射層を持たな
い発光素子の発光スペクトルにおける発光強度が最大強
度の１／２となる波長を示す。）である多色発光素子。
層背面の電極とで生じる反射光の位相シフトをＡラジア
ンするとき、半透明反射層と発光層背面の電極との間の
光学的距離Ｌが（整数−Ａ／２π）倍（但し、Ｓ＜（２
Ｌ）＜Ｔであり、Ｓ，Ｔは、前記半透明反射層を持たな
い発光素子の発光スペクトルにおける発光強度が最大強
度の１／２となる波長を示す。）である多色発光素子。
【００２２】本発明において、前記半透明反射層と発光
層背面の電極との間の光学的距離が、取出す光のピーク
波長の０.９〜１.１倍またはその整数倍である多色発光
素子。
層背面の電極との間の光学的距離が、取出す光のピーク
波長の０.９〜１.１倍またはその整数倍である多色発光
素子。
【００２３】本発明において、前記半透明反射層と発光
層背面の電極とで生じる反射光の位相シフトがＡラジア
ンとするとき、半透明反射層と発光層背面の電極との間
の光学的距離Ｌが〔取出す光のピーク波長×（整数−Ａ
／２π）／２〕の長さの0.9〜１.１ 倍である多色発光
素子。
層背面の電極とで生じる反射光の位相シフトがＡラジア
ンとするとき、半透明反射層と発光層背面の電極との間
の光学的距離Ｌが〔取出す光のピーク波長×（整数−Ａ
／２π）／２〕の長さの0.9〜１.１ 倍である多色発光
素子。
【００２４】本発明において、前記透明導電層，ホール
注入層，発光層および電子注入層の各層の厚さとそれぞ
れの屈折率との積で表される光学的距離の和が、発光の
ピーク波長と同じもしくは近似している多色発光素子。
注入層，発光層および電子注入層の各層の厚さとそれぞ
れの屈折率との積で表される光学的距離の和が、発光の
ピーク波長と同じもしくは近似している多色発光素子。
【００２５】本発明において、前記半透明反射層が誘電
体の多層膜で構成されている多色発光素子。
体の多層膜で構成されている多色発光素子。
【００２６】本発明において、前記半透明反射層が発光
取出し窓を有する金属製全反射膜で構成されている多色
発光素子。
取出し窓を有する金属製全反射膜で構成されている多色
発光素子。
【００２７】本発明において、前記半透明反射層の反射
率が５０〜９９.９％ または透過率が５０〜０.１％ で
ある多色発光素子である。
率が５０〜９９.９％ または透過率が５０〜０.１％ で
ある多色発光素子である。
【００２８】
【作用】透明基体上に半透明反射層，透明導電層，有機
薄膜発光層，金属電極を備えた有機発光素子を用い、反
透明反射層と電極の間が微小光共振器として作用する構
成とする。このとき、上下の反射鏡間の光学的距離を変
えることにより、それぞれの距離に応じた異なる発光ス
ペクトルの光（即ち多色光）を、同一基体上の素子から
高効率で取出すことができる。
薄膜発光層，金属電極を備えた有機発光素子を用い、反
透明反射層と電極の間が微小光共振器として作用する構
成とする。このとき、上下の反射鏡間の光学的距離を変
えることにより、それぞれの距離に応じた異なる発光ス
ペクトルの光（即ち多色光）を、同一基体上の素子から
高効率で取出すことができる。
【００２９】共振器の効果は半透明反射層がない時の発
光の中央付近で大きく周辺で小さいが、反透明反射鏡の
反射率を周辺部で大きくとることにより大きくできる。
光の中央付近で大きく周辺で小さいが、反透明反射鏡の
反射率を周辺部で大きくとることにより大きくできる。
【００３０】
（実施例１）図１において、ガラス基板１０１上に、Ｔ
ｉＯ2膜とＳｉＯ2膜を積層した半透明反射層１０２を形
成する。その上に、透明伝導膜(ＩＴＯ)１０３，ジアミ
ン誘電体（ＴＡＤ）のホール注入層１０４，アルミニウ
ムキレート（Ａｌｑ３）の発光層１０５，Ａｇ：Ｍｇ金
属電極１０６を順に形成する。ＩＴＯ電極１０３とＡ
ｇ：Ｍｇ金属電極１０６は互いに直交したマトリクスと
なっていて、１０３をプラス、１０６をマイナスとして
１０〜１５Ｖの直流電圧を印加すると、電極が交差して
いる部分が画素として発光する。ここで、１０３，１０
４，１０５のそれぞれの膜厚と屈折率の積から得られる
光学的距離の和ｄは、半透明反射膜１０２がない時のＡ
ｌｑ３の発光スペクトルの範囲である４５０ｎｍと７０
０ｎｍの間の値である。
ｉＯ2膜とＳｉＯ2膜を積層した半透明反射層１０２を形
成する。その上に、透明伝導膜(ＩＴＯ)１０３，ジアミ
ン誘電体（ＴＡＤ）のホール注入層１０４，アルミニウ
ムキレート（Ａｌｑ３）の発光層１０５，Ａｇ：Ｍｇ金
属電極１０６を順に形成する。ＩＴＯ電極１０３とＡ
ｇ：Ｍｇ金属電極１０６は互いに直交したマトリクスと
なっていて、１０３をプラス、１０６をマイナスとして
１０〜１５Ｖの直流電圧を印加すると、電極が交差して
いる部分が画素として発光する。ここで、１０３，１０
４，１０５のそれぞれの膜厚と屈折率の積から得られる
光学的距離の和ｄは、半透明反射膜１０２がない時のＡ
ｌｑ３の発光スペクトルの範囲である４５０ｎｍと７０
０ｎｍの間の値である。
【００３１】図２は、半透明反射膜がない時のＡｌｑ３
の発光スペクトルを示す。透明伝導膜１０３の膜厚を変
えることによりｄの値を変え、光共振器の共振波長のピ
ークを４５０ｎｍと７００ｎｍの間で設定することが可
能であり、図１の単一基体から、赤，緑，青の３色を取
り出すことができる。
の発光スペクトルを示す。透明伝導膜１０３の膜厚を変
えることによりｄの値を変え、光共振器の共振波長のピ
ークを４５０ｎｍと７００ｎｍの間で設定することが可
能であり、図１の単一基体から、赤，緑，青の３色を取
り出すことができる。
【００３２】この場合、光共振器の利得に応じて、半透
明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペクトル成分より
も強い発光を取り出すことが可能である。光共振器の共
振波長のピークを変えるには、光学的距離の和ｄを変え
れば良く、必ずしも透明伝導膜１０３の膜厚を変える必
要はない。
明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペクトル成分より
も強い発光を取り出すことが可能である。光共振器の共
振波長のピークを変えるには、光学的距離の和ｄを変え
れば良く、必ずしも透明伝導膜１０３の膜厚を変える必
要はない。
【００３３】（実施例２）図３は、透明伝導膜（ＩＴ
Ｏ）１０３，ジアミン誘導体（ＴＡＤ）のホール注入層
１０４，アルミニウムキレート（Ａｌｑ３）の発光層１
０５の膜厚はそれぞれ一定である。ＳｉＯ2 のスペーサ
１０７を設置することにより、光学的距離の和ｄを変え
て、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）発光が達成される。
Ｏ）１０３，ジアミン誘導体（ＴＡＤ）のホール注入層
１０４，アルミニウムキレート（Ａｌｑ３）の発光層１
０５の膜厚はそれぞれ一定である。ＳｉＯ2 のスペーサ
１０７を設置することにより、光学的距離の和ｄを変え
て、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）発光が達成される。
【００３４】また、共振の強度，スペクトルの半値幅
は、半透明反射膜がない時の発光スペクトルに、どの様
な透過／反射特性を有した半透明反射膜を組み合わせる
かで決まる。従って、半透明反射膜の透過／反射特性に
より、各発光の共振の強度，スペクトルの半値幅を設定
することが可能であり、ＲＧＢそれぞれの発光強度を、
ディスプレイとして要求される強度比に近付けることが
できる。
は、半透明反射膜がない時の発光スペクトルに、どの様
な透過／反射特性を有した半透明反射膜を組み合わせる
かで決まる。従って、半透明反射膜の透過／反射特性に
より、各発光の共振の強度，スペクトルの半値幅を設定
することが可能であり、ＲＧＢそれぞれの発光強度を、
ディスプレイとして要求される強度比に近付けることが
できる。
【００３５】本発明を用いたディスプレイは、作成の構
造によっては、画素の平面と視線とのなす角度（視角）
に応じて各色の発光のピーク位置がずれる場合が生じ
る。これは、画素を斜め方向から観測することにより、
光学的距離の和ｄが実効的に変わることから生じる。こ
れは、あらかじめ、基体の中心位置と周辺部とで、視角
を考慮に入れて光学的距離の和ｄを設定することにより
解決される。
造によっては、画素の平面と視線とのなす角度（視角）
に応じて各色の発光のピーク位置がずれる場合が生じ
る。これは、画素を斜め方向から観測することにより、
光学的距離の和ｄが実効的に変わることから生じる。こ
れは、あらかじめ、基体の中心位置と周辺部とで、視角
を考慮に入れて光学的距離の和ｄを設定することにより
解決される。
【００３６】（実施例３）図１において、ガラス基板１
０１上に、ＳｉＯ2 膜を積層した半透明反射膜１０２を
形成する。その上に、透明伝導膜（ＩＴＯ）１０３，ジ
アミン誘電体（ＴＡＤ）のホール注入層１０４，ポルフ
ィリンの発光層１０５，Ａｇ：Ｍｇ金属電極１０６を順
に形成する。ＩＴＯの電極１０３とＡｇ：Ｍｇ金属電極
１０６は互いに直交したマトリクスとなっていて、１０
３をプラス，１０６をマイナスとして１０〜１５Ｖの直
流電圧を印加すると、電極が交差している部分が画素と
して発光する。ここで、１０３，１０４，１０５のそれ
ぞれの膜厚と屈折率の積から得られる光学的距離の和ｄ
は、半透明反射膜１０２がない時のＡｌｑ３の発光スペ
クトルの範囲である４５０ｎｍと７００ｎｍの間の値で
ある。
０１上に、ＳｉＯ2 膜を積層した半透明反射膜１０２を
形成する。その上に、透明伝導膜（ＩＴＯ）１０３，ジ
アミン誘電体（ＴＡＤ）のホール注入層１０４，ポルフ
ィリンの発光層１０５，Ａｇ：Ｍｇ金属電極１０６を順
に形成する。ＩＴＯの電極１０３とＡｇ：Ｍｇ金属電極
１０６は互いに直交したマトリクスとなっていて、１０
３をプラス，１０６をマイナスとして１０〜１５Ｖの直
流電圧を印加すると、電極が交差している部分が画素と
して発光する。ここで、１０３，１０４，１０５のそれ
ぞれの膜厚と屈折率の積から得られる光学的距離の和ｄ
は、半透明反射膜１０２がない時のＡｌｑ３の発光スペ
クトルの範囲である４５０ｎｍと７００ｎｍの間の値で
ある。
【００３７】図２は、半透明反射膜がない時のＡｌｑ３
の発光スペクトルを示す。透明伝導膜１０３の膜厚を変
えることによりｄの値を変え，光共振器の共振波長のピ
ークを４５０ｎｍと７００ｎｍの間で設定することが可
能であり、図１の単一基体から、赤，緑，青の３色を取
り出すことができる。
の発光スペクトルを示す。透明伝導膜１０３の膜厚を変
えることによりｄの値を変え，光共振器の共振波長のピ
ークを４５０ｎｍと７００ｎｍの間で設定することが可
能であり、図１の単一基体から、赤，緑，青の３色を取
り出すことができる。
【００３８】この場合、光共振器の利得に応じて、半透
明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペクトル成分より
も強い発光を取り出すことが可能である。光共振器の共
振波長のピークを変えるには、光学的距離の和ｄを変え
れば良く、必ずしも透明伝導膜１０３の膜厚を変える必
要はない。
明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペクトル成分より
も強い発光を取り出すことが可能である。光共振器の共
振波長のピークを変えるには、光学的距離の和ｄを変え
れば良く、必ずしも透明伝導膜１０３の膜厚を変える必
要はない。
【００３９】（実施例４）図１において、ガラス基板１
０１には、ＴｉＯ2膜とＳｉＯ2膜を積層した半透明反射
膜１０２を形成する。その上に、透明伝導膜（ＩＴＯ）
１０３，ジアミン誘導体（ＴＡＤ）のホール注入層１０
４，アルミニウムキレート（Ａｌｑ３）と硫化亜鉛とか
らなる発光層１０５，Ａｇ：Ｍｇ金属電極１０６を順に
形成する。ＩＴＯ電極１０３とＡｇ：Ｍｇ金属電極１０
６は互いに直交したマトリクスとなっていて、１０３を
プラス、１０６をマイナスとして１０〜１５Ｖの直流電
圧を印加すると、電極が交差している部分が画素として
発光する。ここで、１０３，１０４，１０５のそれぞれ
の膜厚と屈折率の積から得られる光学的距離の和ｄは、
半透明反射膜１０２がない時のＡｌｑ３の発光スペクト
ルの範囲である４５０ｎｍと７００ｎｍの間の値であ
る。
０１には、ＴｉＯ2膜とＳｉＯ2膜を積層した半透明反射
膜１０２を形成する。その上に、透明伝導膜（ＩＴＯ）
１０３，ジアミン誘導体（ＴＡＤ）のホール注入層１０
４，アルミニウムキレート（Ａｌｑ３）と硫化亜鉛とか
らなる発光層１０５，Ａｇ：Ｍｇ金属電極１０６を順に
形成する。ＩＴＯ電極１０３とＡｇ：Ｍｇ金属電極１０
６は互いに直交したマトリクスとなっていて、１０３を
プラス、１０６をマイナスとして１０〜１５Ｖの直流電
圧を印加すると、電極が交差している部分が画素として
発光する。ここで、１０３，１０４，１０５のそれぞれ
の膜厚と屈折率の積から得られる光学的距離の和ｄは、
半透明反射膜１０２がない時のＡｌｑ３の発光スペクト
ルの範囲である４５０ｎｍと７００ｎｍの間の値であ
る。
【００４０】図２は、半透明反射膜がない時のＡｌｑ３
の発光スペクトルを示す。透明伝導膜１０３の膜厚を変
えることによりｄの値を変え、光共振器の共振波長のピ
ークを４５０ｎｍと７００ｎｍの間で設定することが可
能であり、図１の単一基体から、赤，緑，青の３色を取
り出すことができる。
の発光スペクトルを示す。透明伝導膜１０３の膜厚を変
えることによりｄの値を変え、光共振器の共振波長のピ
ークを４５０ｎｍと７００ｎｍの間で設定することが可
能であり、図１の単一基体から、赤，緑，青の３色を取
り出すことができる。
【００４１】この場合、光共振器の利得に応じて、半透
明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペクトル成分より
も強い発光を取り出すことが可能である。光共振器の共
振波長のピークを変えるには、光学的距離の和ｄを変え
れば良く、必ずしも透明伝導膜１０３の膜厚を変える必
要はない。
明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペクトル成分より
も強い発光を取り出すことが可能である。光共振器の共
振波長のピークを変えるには、光学的距離の和ｄを変え
れば良く、必ずしも透明伝導膜１０３の膜厚を変える必
要はない。
【００４２】
【発明の効果】本発明によれば、単一基体を用いて簡単
な構造で、高効率の多色発光素子とその基板を提供でき
る。
な構造で、高効率の多色発光素子とその基板を提供でき
る。
【図１】本発明の一実施例であり、透明伝導膜の膜厚を
変えることによりＲＧＢ発光を実現するものである。
変えることによりＲＧＢ発光を実現するものである。
【図２】半透明反射膜がない時のＡｌｑ３の発光スペク
トルと、光学的距離の和ｄを変えることにより取り出さ
れるＲＧＢ各色発光である。
トルと、光学的距離の和ｄを変えることにより取り出さ
れるＲＧＢ各色発光である。
【図３】本発明の一実施例であり、ＳｉＯ2 のスペーサ
ーを設置することにより、光学的距離の和ｄを変えて、
ＲＧＢ発光を実現するものである。
ーを設置することにより、光学的距離の和ｄを変えて、
ＲＧＢ発光を実現するものである。
【図４】発光機能を有する有機発光素子部の両面に反射
鏡を形成して作成した微小光共振器の発光素子の断面を
示す。
鏡を形成して作成した微小光共振器の発光素子の断面を
示す。
１０１…硝子基板、１０２…ＴｉＯ2とＳｉＯ2膜を積層
した半透明反射膜、１０３…透明伝導膜（ＩＴＯ）、１
０４…ジアミン誘電体（ＴＰＢ）のホール注入層、１０
５…アルミニウムキレート(Ａｌｑ３)の発光層、１０６
…Ａｇ：Ｍｇ金属電極、１０７…ＳｉＯ2 のスペーサ
ー、１０８…誘電反射膜、１０９…有機発光素子部、１
１０…反射膜。
した半透明反射膜、１０３…透明伝導膜（ＩＴＯ）、１
０４…ジアミン誘電体（ＴＰＢ）のホール注入層、１０
５…アルミニウムキレート(Ａｌｑ３)の発光層、１０６
…Ａｇ：Ｍｇ金属電極、１０７…ＳｉＯ2 のスペーサ
ー、１０８…誘電反射膜、１０９…有機発光素子部、１
１０…反射膜。
Claims (21)
- 【請求項１】発光機能を有する薄膜層の上下両面に反射
鏡を形成してなる微小光共振器を含み、該微小光共振器
は前記反射鏡間の光学的距離が異なる画素を少なくとも
２個以上を有することを特徴とする多色発光素子。 - 【請求項２】発光機能を有する有機薄膜からなる発光層
と、該発光層の両面に形成された反射鏡とで微小光共振
器が構成され、該微小光共振器は前記反射鏡間の光学的
距離が異なる画素を少なくとも２個以上有することを特
徴とする多色発光素子。 - 【請求項３】透明基体上に半透明反射層，透明導電層，
有機薄膜からなる発光層，電極が順次に形成され、前記
半透明反射層と電極の間の光学的距離が異なる画素を少
なくとも２個以上有することを特徴とする多色発光素
子。 - 【請求項４】透明基体上に半透明反射層，透明導電層，
有機薄膜からなる発光層，電極が順次に形成された多色
発光素子であって、半透明反射層と電極の間の光学的距
離が異なる画素を少なくとも２個以上有する微小光共振
器を含むことを特徴とする多色発光素子。 - 【請求項５】透明基体上に半透明反射層，透明導電層，
有機薄膜からなる発光層，電極が順次に形成された多色
発光素子であって、半透明反射層と電極の間の構成が微
小光共振器として作用し、複数の異なる発光スペクトル
の光を同一基体上の素子から取り出すことを特徴とする
多色発光素子。 - 【請求項６】有機薄膜からなる発光層がアルミニウムキ
レート系化合物より形成されていることを特徴とする請
求項２〜５記載の多色発光素子。 - 【請求項７】透明基体上に半透明反射層を有し、該半透
明反射層上に透明導電層が配置され、該透明導電層上に
有機薄膜からなる発光層が設けられており、その上に電
極が形成された有機発光素子であって、前記半透明反射
層は発光層での発光の一部を透明基体側に透過し、発光
の一部を発光層側に反射する反射機能を有し、該半透明
反射層は発光層背面の電極とで光共振器として作用し、
かつ半透明反射層と電極との間の光学的距離が異なるよ
うに構成されていることを特徴とする多色発光素子。 - 【請求項８】透明基体上に半透明反射層を有し、該半透
明反射層上に透明導電層が配置され、該透明導電層上に
ホール注入層，有機薄膜からなる発光層，電子注入層が
順に設けられており、その上に電極が形成された有機発
光素子であって、前記半透明反射層は発光層での発光の
一部を透明基体側に透過し、発光の一部を発光層側に反
射する反射機能を有し、該半透明反射層は発光層背面の
電極とで光共振器として作用し、かつ半透明反射層と電
極との間の光学的距離が異なるように構成されているこ
とを特徴とする多色発光素子。 - 【請求項９】透明基体上に半透明反射層を有し、該半透
明反射層上に透明導電層が配置され、該透明導電層上に
ホール注入層，有機薄膜からなる発光層が設けられてお
り、その上に電極が形成された有機発光素子であって、
前記半透明反射層は発光層での発光の一部を透明基体側
に透過し、発光の一部を発光層側に反射する反射機能を
有し、該半透明反射層は発光層背面の電極とで光共振器
として作用し、かつ半透明反射層と電極との間の光学的
距離が異なるように構成されていることを特徴とする多
色発光素子。 - 【請求項１０】透明基体上に半透明反射層を有し、該半
透明反射層上に透明導電層が配置され、該透明導電層上
に有機薄膜からなる発光層，電子注入層が順に設けられ
ており、その上に電極が形成された有機発光素子であっ
て、前記半透明反射層は発光層での発光の一部を透明基
体側に透過し、発光の一部を発光層側に反射する反射機
能を有し、該半透明反射層は発光層背面の電極とで光共
振器として作用し、かつ半透明反射層と電極との間の光
学的距離が異なるように構成されていることを特徴とす
る多色発光素子。 - 【請求項１１】前記半透明反射層と発光層背面の電極と
で生じる反射光の位相のシフトをＡラジアンとすると
き、半透明反射層と発光層背面の電極との間の光学的距
離Ｌが（整数−Ａ／２π）倍〔但し、Ｓ＜（２Ｌ）＜Ｔ
であり、Ｓ，Ｔは、前記半透明反射層を持たない発光素
子の発光スペクトルにおける発光強度が最大強度の１／
２となる波長を示す。〕である請求項７〜１０に記載の
多色発光素子。 - 【請求項１２】前記半透明反射層と発光層背面の電極と
の間の光学的距離が、取出す光のピーク波長の０.９〜
１.１倍またはその整数倍である請求項７〜１０に記載
の多色発光素子。 - 【請求項１３】前記半透明反射層と発光層背面の電極と
で生じる反射光の位相のシフトがＡラジアンとすると
き、半透明反射層と発光層背面の電極との間の光学的距
離Ｌが〔取出す光のピーク波長×（整数−Ａ／２π）／
２〕の長さの０.９〜１.１倍である請求項７〜１０に記
載の多色発光素子。 - 【請求項１４】前記透明導電層，ホール注入層，発光層
および電子注入層の各層の厚さとそれぞれの屈折率との
積で表される光学的距離の和が、発光のピーク波長と同
じもしくは近似している請求項８に記載の多色発光素
子。 - 【請求項１５】前記半透明反射層が誘電体の多層膜で構
成されている請求項７〜１０に記載の多色発光素子。 - 【請求項１６】前記半透明反射層が発光取出し窓を有す
る金属製全反射膜で構成されている請求項７〜１４に記
載の多色発光素子。 - 【請求項１７】前記半透明反射層の反射率が５０〜９
９.９％ または透過率が５０〜０.１ ％である請求項７
〜１５に記載の多色発光素子。 - 【請求項１８】透明基板と、その上に光の一部を透過
し、一部を反射する誘電体の多層膜からなる半透明反射
層を備え、該半透明反射層上に透明導電層を有すること
を特徴とする多色発光素子用基板。 - 【請求項１９】透明基板と、その上に誘電体の多層膜か
らなる半透明反射層を備え、該半透明反射層上に透明導
電膜を有し、前記半透明反射層の反射率が５０〜９９.
９％ または透過率が５０〜０.１％ であることを特徴
とする多色発光素子用基板。 - 【請求項２０】透明基板と、その上に透明導電膜と透明
絶縁膜とを積層した半透明反射層を備え、該半透明反射
層上に透明導電膜を有することを特徴とする多色発光素
子用基板。 - 【請求項２１】前記透明基板が石英，ガラスまたはプラ
スチックからなる透明基板であり、前記半透明反射層上
に透明導電膜がパターニングされている請求項１８，１
９または２０に記載の多色発光素子用基板。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058767A JP2797883B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 多色発光素子とその基板 |
| EP94301592A EP0616488B1 (en) | 1993-03-18 | 1994-03-07 | Light-emitting elements |
| DE69410513T DE69410513T2 (de) | 1993-03-18 | 1994-03-07 | Lichtemitierende Elemente |
| US08/214,767 US5554911A (en) | 1993-03-18 | 1994-03-18 | Light-emitting elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058767A JP2797883B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 多色発光素子とその基板 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275381A true JPH06275381A (ja) | 1994-09-30 |
| JP2797883B2 JP2797883B2 (ja) | 1998-09-17 |
Family
ID=13093704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5058767A Expired - Lifetime JP2797883B2 (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 多色発光素子とその基板 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5554911A (ja) |
| EP (1) | EP0616488B1 (ja) |
| JP (1) | JP2797883B2 (ja) |
| DE (1) | DE69410513T2 (ja) |
Cited By (55)
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