JPH09190883A - 共振器型有機薄膜ｅｌ素子 - Google Patents
共振器型有機薄膜ｅｌ素子Info
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- JPH09190883A JPH09190883A JP7354362A JP35436295A JPH09190883A JP H09190883 A JPH09190883 A JP H09190883A JP 7354362 A JP7354362 A JP 7354362A JP 35436295 A JP35436295 A JP 35436295A JP H09190883 A JPH09190883 A JP H09190883A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- 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
- H10K59/876—Arrangements for extracting light from the devices comprising a resonant cavity structure, e.g. Bragg reflector pair
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 高い光取り出し効率を有する共振器型有機薄
膜ＥＬ素子において、簡単な構造で視野角の拡大を図る
こと。 【解決手段】 基板表面に共振器型有機薄膜ＥＬ発光部
を形成してなる有機薄膜ＥＬ素子において、発光部を凹
面構造にした。
膜ＥＬ素子において、簡単な構造で視野角の拡大を図る
こと。 【解決手段】 基板表面に共振器型有機薄膜ＥＬ発光部
を形成してなる有機薄膜ＥＬ素子において、発光部を凹
面構造にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自発光型で、例え
ば薄型平面上の高精細な表示手段として用いられる有機
ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関し、特に共
振器型の有機薄膜ＥＬ素子に関する。
ば薄型平面上の高精細な表示手段として用いられる有機
ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関し、特に共
振器型の有機薄膜ＥＬ素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】タング（Ｔａｎｇ）らによって報告され
た新しいタイプの有機薄膜ＥＬ素子は、アプライド・フ
ィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）、５１巻、９１３ページ、１９８
７年に開示されており、フラット基板、陽極、正孔輸送
層、発光層、陰極によって構成されている。陽極として
は、フラットなガラス基板に形成された酸化インジウム
錫合金（ＩＴＯ）、正孔輸送層１，１′−ビス（４−
Ｎ，Ｎ′−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン
（以下、ＤＴＡＰと略記する）、発光層はトリス（８−
ヒドロキシキノリノールアルミニウム）（以下、Ａｌｑ
と略記する）及び陰極はマグネシウム−銀合金から形成
されている。
た新しいタイプの有機薄膜ＥＬ素子は、アプライド・フ
ィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃ
ｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ）、５１巻、９１３ページ、１９８
７年に開示されており、フラット基板、陽極、正孔輸送
層、発光層、陰極によって構成されている。陽極として
は、フラットなガラス基板に形成された酸化インジウム
錫合金（ＩＴＯ）、正孔輸送層１，１′−ビス（４−
Ｎ，Ｎ′−ジトリルアミノフェニル）シクロヘキサン
（以下、ＤＴＡＰと略記する）、発光層はトリス（８−
ヒドロキシキノリノールアルミニウム）（以下、Ａｌｑ
と略記する）及び陰極はマグネシウム−銀合金から形成
されている。
【０００３】タングらの有機薄膜ＥＬ素子の発光動作原
理は、大略以下のように考えられている。陽極から正孔
輸送層に注入された正孔は発光層界面に向かって移動す
る。陰極からは電子が発光層に注入され、発光層内を移
動する。正孔は正孔輸送層を経て発光層内に注入される
が、電子は正孔輸送層でブロックされるため、発光層の
正孔輸送層との界面近傍で電子と正孔とが再結合する。
このとき中性の安定な励起子が生成され、そのうち一重
項励起子は自然放出、すなわち発光を伴って基底準位へ
と自発遷移する。
理は、大略以下のように考えられている。陽極から正孔
輸送層に注入された正孔は発光層界面に向かって移動す
る。陰極からは電子が発光層に注入され、発光層内を移
動する。正孔は正孔輸送層を経て発光層内に注入される
が、電子は正孔輸送層でブロックされるため、発光層の
正孔輸送層との界面近傍で電子と正孔とが再結合する。
このとき中性の安定な励起子が生成され、そのうち一重
項励起子は自然放出、すなわち発光を伴って基底準位へ
と自発遷移する。
【０００４】現在開発されている有機薄膜ＥＬ素子は、
基本的には、タングらの報告した素子構成及び材料の概
念を基に、素子構成の改良をはじめ有機材料や電極等の
改良が加えられ進展している。
基本的には、タングらの報告した素子構成及び材料の概
念を基に、素子構成の改良をはじめ有機材料や電極等の
改良が加えられ進展している。
【０００５】ドダバラプア（Ｄｏｄａｂａｌａｐｕｒ）
らはこのような有機薄膜ＥＬ素子に共振器構造を導入し
た（米国特許５４０５７１０号）。従来の共振器型有機
薄膜ＥＬ素子の概念図を図５に示す。図５を参照して、
従来の共振器型有機薄膜ＥＬ素子は、ガラス基板１上に
誘電体多層膜からなる半透明反射鏡である多層膜反射鏡
２及びＳｉＮ膜３を形成し、その上にＩＴＯ電極４（陽
極）、トリウェニルジアミン誘導体（以下、ＴＡＤと略
記する）正孔輸送層５、Ａｌｑ発光層６、Ａｌ電極７
（陰極）を形成してなる。電源８は、ＴＡＤ正孔輸送層
５とＡｌ電極７との間に接続されている。
らはこのような有機薄膜ＥＬ素子に共振器構造を導入し
た（米国特許５４０５７１０号）。従来の共振器型有機
薄膜ＥＬ素子の概念図を図５に示す。図５を参照して、
従来の共振器型有機薄膜ＥＬ素子は、ガラス基板１上に
誘電体多層膜からなる半透明反射鏡である多層膜反射鏡
２及びＳｉＮ膜３を形成し、その上にＩＴＯ電極４（陽
極）、トリウェニルジアミン誘導体（以下、ＴＡＤと略
記する）正孔輸送層５、Ａｌｑ発光層６、Ａｌ電極７
（陰極）を形成してなる。電源８は、ＴＡＤ正孔輸送層
５とＡｌ電極７との間に接続されている。
【０００６】このような層構造を有する有機薄膜ＥＬ素
子においては、多層膜反射鏡２及びＡｌ電極７により共
振器が構成されることになり、ＳｉＮ膜３の厚さで決ま
る共振器の実効共振器長に応じた波長で伝搬する波動の
重ね合わせが生じ、単位角度、単位スペクトルでみた場
合にＥＬ発光の増大が観測されることになる。
子においては、多層膜反射鏡２及びＡｌ電極７により共
振器が構成されることになり、ＳｉＮ膜３の厚さで決ま
る共振器の実効共振器長に応じた波長で伝搬する波動の
重ね合わせが生じ、単位角度、単位スペクトルでみた場
合にＥＬ発光の増大が観測されることになる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】タングらの構造に類似
する有機薄膜ＥＬ素子は低電圧で高輝度の発光が得られ
る反面、電流駆動型の素子であるために、高輝度を得る
ためには電流密度を大きくしなければならない。電流密
度が大きくなるほど消費電力が大きくなり、且つ前述し
たように輝度の低下速度が著しくなる。このような現象
の原因としては、注入された電子と正孔が有効に発光に
結びつかないこと、すなわちＥＬの量子効率が小さいこ
との他に、有機薄膜内で発生、放射される光を有効に外
部に取り出していないこと、すなわち光の取り出し効率
が低いことが考えられる。そこで、光の取り出し効率を
上げ、効率を現状の１．５倍以上向上させることが有機
薄膜ＥＬ素子の実用上の課題である。
する有機薄膜ＥＬ素子は低電圧で高輝度の発光が得られ
る反面、電流駆動型の素子であるために、高輝度を得る
ためには電流密度を大きくしなければならない。電流密
度が大きくなるほど消費電力が大きくなり、且つ前述し
たように輝度の低下速度が著しくなる。このような現象
の原因としては、注入された電子と正孔が有効に発光に
結びつかないこと、すなわちＥＬの量子効率が小さいこ
との他に、有機薄膜内で発生、放射される光を有効に外
部に取り出していないこと、すなわち光の取り出し効率
が低いことが考えられる。そこで、光の取り出し効率を
上げ、効率を現状の１．５倍以上向上させることが有機
薄膜ＥＬ素子の実用上の課題である。
【０００８】光の取り出し効率が低い原因としては、次
のようなことが挙げられる。基板としてフラット基板を
用いた場合、等方発光源である有機薄膜層からの光は光
取り出し側の基板や透明電極表面への入射角が臨界角を
越えると全反射されるため、外部に取り出すことができ
ない。そのため、光の取り出し効率はおおよそ２５％に
留まってしまい、このことは自発光型の発光素子におい
ては原理的な問題である。
のようなことが挙げられる。基板としてフラット基板を
用いた場合、等方発光源である有機薄膜層からの光は光
取り出し側の基板や透明電極表面への入射角が臨界角を
越えると全反射されるため、外部に取り出すことができ
ない。そのため、光の取り出し効率はおおよそ２５％に
留まってしまい、このことは自発光型の発光素子におい
ては原理的な問題である。
【０００９】この問題を回避する方法の一例に共振器構
造の導入が挙げられる。共振器の導入により出射光に指
向性を持たせることが可能であり、有機薄膜からの発光
を有効にガラス基板外部に取り出すことができる。例え
ば、高田らは、アプライド・フィジックス・レターズ
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）、６３巻、２０３２ページ、１９９３年、におい
て、ガラス基板上にＩＴＯ陽極、ＴＡＤ正孔輸送層、ナ
フソスチリルアミン（ＮＳＤ）発光層、オキサジアノー
ル誘導体（ＯＸＤ）電子輸送層、ＭｇＡｇ陰極をそれぞ
れ積層した構造の共振器型有機薄膜ＥＬ素子を用いた実
験で、出射光の広がり角が半角でおよそ３０°となった
ことを報告している。前述したガラス−空気界面での可
視光の全反射臨界角はおよそ４０°であるので、有機薄
膜からの発光を有効に基板外部に取り出すことができて
いることになる。
造の導入が挙げられる。共振器の導入により出射光に指
向性を持たせることが可能であり、有機薄膜からの発光
を有効にガラス基板外部に取り出すことができる。例え
ば、高田らは、アプライド・フィジックス・レターズ
（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒ
ｓ）、６３巻、２０３２ページ、１９９３年、におい
て、ガラス基板上にＩＴＯ陽極、ＴＡＤ正孔輸送層、ナ
フソスチリルアミン（ＮＳＤ）発光層、オキサジアノー
ル誘導体（ＯＸＤ）電子輸送層、ＭｇＡｇ陰極をそれぞ
れ積層した構造の共振器型有機薄膜ＥＬ素子を用いた実
験で、出射光の広がり角が半角でおよそ３０°となった
ことを報告している。前述したガラス−空気界面での可
視光の全反射臨界角はおよそ４０°であるので、有機薄
膜からの発光を有効に基板外部に取り出すことができて
いることになる。
【００１０】しかし、一方で、共振器型の有機薄膜ＥＬ
素子における出射光の指向性は、同時に視野角の縮小を
もたらす。すなわち、図６に示すように、従来の共振器
型有機薄膜ＥＬ素子においては出射光の指向性が高く、
半角でおよそ３０°の範囲内に出射される。ガラス基板
−空気の可視光領域での全反射の臨界角は半角で約４０
°なので、共振器型有機薄膜発光層からの発光は基板−
空気界面で全反射されることなく有効に基板外部に取り
出すことができることになる。しかし、同時にこのよう
な構造の有機薄膜ＥＬ素子においては視野角も半角で３
０°ということになってしまい、例えばディスプレイ等
への応用を考えると十分ではない。このことから、共振
器型有機薄膜ＥＬ素子においては、高い光取り出し効率
を維持したまま視野角を拡大することが課題である。
素子における出射光の指向性は、同時に視野角の縮小を
もたらす。すなわち、図６に示すように、従来の共振器
型有機薄膜ＥＬ素子においては出射光の指向性が高く、
半角でおよそ３０°の範囲内に出射される。ガラス基板
−空気の可視光領域での全反射の臨界角は半角で約４０
°なので、共振器型有機薄膜発光層からの発光は基板−
空気界面で全反射されることなく有効に基板外部に取り
出すことができることになる。しかし、同時にこのよう
な構造の有機薄膜ＥＬ素子においては視野角も半角で３
０°ということになってしまい、例えばディスプレイ等
への応用を考えると十分ではない。このことから、共振
器型有機薄膜ＥＬ素子においては、高い光取り出し効率
を維持したまま視野角を拡大することが課題である。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、透明部
材による基板上に凹部を形成し、この凹部に、共振器構
造の発光部を形成したことを特徴とする共振器型有機薄
膜ＥＬ素子が得られる。
材による基板上に凹部を形成し、この凹部に、共振器構
造の発光部を形成したことを特徴とする共振器型有機薄
膜ＥＬ素子が得られる。
【００１２】本発明によればまた、透明部材による基板
の一面側に共振器構造の発光部を形成した共振器型有機
薄膜ＥＬ素子において、前記基板の他面側における光取
り出し部に光屈折部を形成したことを特徴とする共振器
型有機薄膜ＥＬ素子が得られる。
の一面側に共振器構造の発光部を形成した共振器型有機
薄膜ＥＬ素子において、前記基板の他面側における光取
り出し部に光屈折部を形成したことを特徴とする共振器
型有機薄膜ＥＬ素子が得られる。
【００１３】なお、前記光屈折部は、高屈折率イオンを
含む基板にパターニングを施し、低屈折率イオン溶融塩
中に浸漬させることによる選択的イオン交換で形成され
ることが好ましい。
含む基板にパターニングを施し、低屈折率イオン溶融塩
中に浸漬させることによる選択的イオン交換で形成され
ることが好ましい。
【００１４】本発明によれば更に、透明部材による基板
の一面側に共振器構造の発光部を形成した共振器型有機
薄膜ＥＬ素子において、前記基板の他面側に光拡散部を
形成したことを特徴とする共振器型有機薄膜ＥＬ素子が
得られる。
の一面側に共振器構造の発光部を形成した共振器型有機
薄膜ＥＬ素子において、前記基板の他面側に光拡散部を
形成したことを特徴とする共振器型有機薄膜ＥＬ素子が
得られる。
【００１５】なお、前記光拡散部は、前記基板の他面に
素子の波長オーダーの表面粗さを与えることにより形成
されることが好ましい。
素子の波長オーダーの表面粗さを与えることにより形成
されることが好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の第一の実施の形態
である湾曲構造を有する共振器型有機薄膜ＥＬ素子を示
す概念図である。この第一の実施の形態においては、ガ
ラス基板１上に凹部を形成すると共に、この凹部側全域
に誘電体多層膜からなる半透明反射鏡である多層膜反射
鏡２及びＳｉＮ膜３を形成し、その上にＩＴＯ電極４
（陽極）を形成する。更に、凹部にはＴＡＤ正孔輸送層
５、Ａｌｑ発光層６、Ａｌ電極７（陰極）を形成するこ
とにより、発光部を凹面構造としていることを特徴とし
ている。ガラス基板１の凹部は、ガラス基板１を射出成
型やプレス成型で形成したり、ガラス基板１に対してエ
ッチング等の処理を施すことにより得られる。
である湾曲構造を有する共振器型有機薄膜ＥＬ素子を示
す概念図である。この第一の実施の形態においては、ガ
ラス基板１上に凹部を形成すると共に、この凹部側全域
に誘電体多層膜からなる半透明反射鏡である多層膜反射
鏡２及びＳｉＮ膜３を形成し、その上にＩＴＯ電極４
（陽極）を形成する。更に、凹部にはＴＡＤ正孔輸送層
５、Ａｌｑ発光層６、Ａｌ電極７（陰極）を形成するこ
とにより、発光部を凹面構造としていることを特徴とし
ている。ガラス基板１の凹部は、ガラス基板１を射出成
型やプレス成型で形成したり、ガラス基板１に対してエ
ッチング等の処理を施すことにより得られる。
【００１７】このような層構造を有する有機薄膜ＥＬ素
子においては、多層膜反射鏡２及びＡｌ電極７により共
振器が構成されることになり、ＳｉＮ膜３の厚さで決ま
る共振器の実公共振器長に応じた波長で伝播する波動の
重ね合わせが生じ、単位角度、単位スペクトルでみた場
合にＥＬ発光の増大が観測されることになる。
子においては、多層膜反射鏡２及びＡｌ電極７により共
振器が構成されることになり、ＳｉＮ膜３の厚さで決ま
る共振器の実公共振器長に応じた波長で伝播する波動の
重ね合わせが生じ、単位角度、単位スペクトルでみた場
合にＥＬ発光の増大が観測されることになる。
【００１８】図４（ａ）に第一の実施の形態の光路の概
略図を示す。この図４（ａ）から明らかなように、本発
明の第一の実施の形態においては、発光部が凹面をなし
ているため、単位面積からの発光の広がりは３０°であ
っても、全体として全反射臨界角である４０°まで拡大
することができる。このような凹面構造によれば、凹部
の曲率半径や発光層の面積等の最適化により所望の出射
光広がりを与えることができる。
略図を示す。この図４（ａ）から明らかなように、本発
明の第一の実施の形態においては、発光部が凹面をなし
ているため、単位面積からの発光の広がりは３０°であ
っても、全体として全反射臨界角である４０°まで拡大
することができる。このような凹面構造によれば、凹部
の曲率半径や発光層の面積等の最適化により所望の出射
光広がりを与えることができる。
【００１９】図２は本発明の第二の実施の形態である光
屈折部を有する共振器型有機薄膜ＥＬ素子を表す概念図
である。この第二の実施の形態においては、従来の共振
器型有機薄膜ＥＬ素子の構造に加えて、ガラス基板１の
光取り出し側に低屈折率イオン拡散部９による光屈折部
を有していることを特徴としている。このような光屈折
部としては、高屈折率イオンを含む平板基板ガラスにパ
ターニングを施し、低屈折率イオン溶融塩中に浸漬させ
ることによる選択的イオン交換で形成する埋め込み型３
次元分布屈折率レンズ等があるがこの限りではない。
屈折部を有する共振器型有機薄膜ＥＬ素子を表す概念図
である。この第二の実施の形態においては、従来の共振
器型有機薄膜ＥＬ素子の構造に加えて、ガラス基板１の
光取り出し側に低屈折率イオン拡散部９による光屈折部
を有していることを特徴としている。このような光屈折
部としては、高屈折率イオンを含む平板基板ガラスにパ
ターニングを施し、低屈折率イオン溶融塩中に浸漬させ
ることによる選択的イオン交換で形成する埋め込み型３
次元分布屈折率レンズ等があるがこの限りではない。
【００２０】図４（ｂ）にこの第二の実施の形態の光路
の概略図を示す。この場合は有機薄膜発光層からの発光
は３０°の広がりしか持たないが、低屈折率イオン拡散
部９によって光が屈折し、ガラス基板１外部で広がる例
である。この場合も出射光が基板−空気界面で全反射さ
れることがないので高い光取り出し効率を実現すること
ができる。また、低屈折率イオンの分布により、やはり
所望の出射光広がりを得ることができる。
の概略図を示す。この場合は有機薄膜発光層からの発光
は３０°の広がりしか持たないが、低屈折率イオン拡散
部９によって光が屈折し、ガラス基板１外部で広がる例
である。この場合も出射光が基板−空気界面で全反射さ
れることがないので高い光取り出し効率を実現すること
ができる。また、低屈折率イオンの分布により、やはり
所望の出射光広がりを得ることができる。
【００２１】図３は本発明の第三の実施の形態である光
拡散部を有する共振器型有機薄膜ＥＬ素子を表す概念図
である。この第三の実施の形態においては、従来の共振
器型有機薄膜ＥＬ素子の構造に加えて、ガラス基板１の
光取り出し側に光拡散部１０を形成したことを特徴とし
ている。この種の光拡散部１０は、ガラス基板１の表面
に波長オーダーの表面粗さを与えることにより形成する
ことができる。
拡散部を有する共振器型有機薄膜ＥＬ素子を表す概念図
である。この第三の実施の形態においては、従来の共振
器型有機薄膜ＥＬ素子の構造に加えて、ガラス基板１の
光取り出し側に光拡散部１０を形成したことを特徴とし
ている。この種の光拡散部１０は、ガラス基板１の表面
に波長オーダーの表面粗さを与えることにより形成する
ことができる。
【００２２】図４（ｃ）に第三の実施の形態の光路の概
略図を示す。第二の実施の形態と同様に、この場合もガ
ラス基板１の裏面で出射光を広げる構造であるため、高
い光取り出し効率を実現することができる。また、この
場合は拡散を利用しているため視野角は半角で９０°と
なることを特徴としている。
略図を示す。第二の実施の形態と同様に、この場合もガ
ラス基板１の裏面で出射光を広げる構造であるため、高
い光取り出し効率を実現することができる。また、この
場合は拡散を利用しているため視野角は半角で９０°と
なることを特徴としている。
【００２３】以上、本発明を好ましい３つの実施の形態
について説明したが、本発明に適用され得る有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の有機薄膜層は特に限定されず、発光層だけの単
層構造のものや正孔輸送帯層、電子輸送帯層、陽極界面
層、陰極界面層などを有するもの等あらゆる薄膜構造が
適用可能である。また、発光層以外を形成する薄膜層と
しては、有機物質に限らず無機物質を用いた薄膜や有機
物質と金属の混合体などの薄膜であっても有効である。
また、有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢ
Ｅ法）あるいは溶媒に溶かした溶液のディッピング法、
スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート
法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成
することができる。
について説明したが、本発明に適用され得る有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の有機薄膜層は特に限定されず、発光層だけの単
層構造のものや正孔輸送帯層、電子輸送帯層、陽極界面
層、陰極界面層などを有するもの等あらゆる薄膜構造が
適用可能である。また、発光層以外を形成する薄膜層と
しては、有機物質に限らず無機物質を用いた薄膜や有機
物質と金属の混合体などの薄膜であっても有効である。
また、有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢ
Ｅ法）あるいは溶媒に溶かした溶液のディッピング法、
スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート
法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成
することができる。
【００２４】本発明における正孔輸送帯層の材料として
は、特に限定されないが、例えばトリフェニルジアミン
誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポルフィリン誘導
体、スチルベン誘導体、アリールアミン誘導体などを用
いることができる。更に、正孔輸送化合物を既知の高分
子を媒体として、これに分散した層として用いることも
できる。前記高分子としては、正孔輸送性を極度に阻害
しないものが望ましく、例えば、ポリ−（Ｎ−ビニルカ
ルバゾール）、ポリカーボネート、ポリメチルアクリレ
ート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン系重合
体、ポリシリレン系重合体、ポリチオフェン、ポリアニ
リン、ポリフェニレンビニレンなどが適用できる。
は、特に限定されないが、例えばトリフェニルジアミン
誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポルフィリン誘導
体、スチルベン誘導体、アリールアミン誘導体などを用
いることができる。更に、正孔輸送化合物を既知の高分
子を媒体として、これに分散した層として用いることも
できる。前記高分子としては、正孔輸送性を極度に阻害
しないものが望ましく、例えば、ポリ−（Ｎ−ビニルカ
ルバゾール）、ポリカーボネート、ポリメチルアクリレ
ート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン系重合
体、ポリシリレン系重合体、ポリチオフェン、ポリアニ
リン、ポリフェニレンビニレンなどが適用できる。
【００２５】陽極界面層は安定な正孔注入を達成すべく
導入するものであるが、有機薄膜層と陽極の密着性を保
持する役目を担う必要がある。不必要に膜厚を大きくす
ることは、発光の駆動電圧を大きくしたり、薄膜表面に
不均一発光を招く凹凸をもたらす可能性があり、前記陽
極界面層は３０ｎｍ以下の膜厚が望ましい。本発明にお
いて適用できる陽極界面層は例えば“色素ハンドブッ
ク：講談社 '８６年”に記載されているスピロ化合物、
アゾ化合物、キノン化合物、インジゴ化合物、ジフェニ
ルメタン化合物、キナクリドン化合物、ポリメチン化合
物、アクリジン化合物、ポルフィリン化合物等の縮合多
環系の色素が適用できる。また、芳香族アミン等の“オ
ーガニック セミコンダクターズ：フェルラック ケミ
エ社 （ＯＲＧＡＮＩＣ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ
Ｓ：ＶＥＲＬＡＧ ＣＨＥＭＩＥ）´７４年”に記載さ
れている低分子有機Ｐ型半導体も適用できる。
導入するものであるが、有機薄膜層と陽極の密着性を保
持する役目を担う必要がある。不必要に膜厚を大きくす
ることは、発光の駆動電圧を大きくしたり、薄膜表面に
不均一発光を招く凹凸をもたらす可能性があり、前記陽
極界面層は３０ｎｍ以下の膜厚が望ましい。本発明にお
いて適用できる陽極界面層は例えば“色素ハンドブッ
ク：講談社 '８６年”に記載されているスピロ化合物、
アゾ化合物、キノン化合物、インジゴ化合物、ジフェニ
ルメタン化合物、キナクリドン化合物、ポリメチン化合
物、アクリジン化合物、ポルフィリン化合物等の縮合多
環系の色素が適用できる。また、芳香族アミン等の“オ
ーガニック セミコンダクターズ：フェルラック ケミ
エ社 （ＯＲＧＡＮＩＣ ＳＥＭＩＣＯＮＤＵＣＴＯＲ
Ｓ：ＶＥＲＬＡＧ ＣＨＥＭＩＥ）´７４年”に記載さ
れている低分子有機Ｐ型半導体も適用できる。
【００２６】有機薄膜ＥＬ素子の発光層材料は特に限定
されず、公知の発光材料を適用できる。例えば、８−ヒ
ドロキシキノリノール及びその誘導体の金属錯体、テト
ラフェニルブタジエン誘導体、ジスチリルアリール誘導
体、クマリン系誘導体、キナクリドン誘導体、ペリレン
系誘導体、ポリメチン系誘導体、アントラセン誘導体、
ポリビニルカルバゾールなどが挙げられる。発光層は単
一成分でも他の発光材料をドーピングする系でも良い。
されず、公知の発光材料を適用できる。例えば、８−ヒ
ドロキシキノリノール及びその誘導体の金属錯体、テト
ラフェニルブタジエン誘導体、ジスチリルアリール誘導
体、クマリン系誘導体、キナクリドン誘導体、ペリレン
系誘導体、ポリメチン系誘導体、アントラセン誘導体、
ポリビニルカルバゾールなどが挙げられる。発光層は単
一成分でも他の発光材料をドーピングする系でも良い。
【００２７】本発明においては必要に応じて電子輸送帯
を発光層と陰極の間に設けても良い。電子輸送材料は特
に限定されるものではないが、８−ヒドロキシキノリノ
ール及びその誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジフェ
ニルキノン誘導体などの適用が可能である。
を発光層と陰極の間に設けても良い。電子輸送材料は特
に限定されるものではないが、８−ヒドロキシキノリノ
ール及びその誘導体、オキサジアゾール誘導体、ジフェ
ニルキノン誘導体などの適用が可能である。
【００２８】有機薄膜ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸
送帯層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以
上の仕事関係を有することが効果的である。陽極材料の
具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸
化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅等が適用できる。
陰極としては、電子輸送帯又は発光層に電子を注入する
目的で、仕事関係の小さい材料が好ましく、特に限定さ
れないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグ
ネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウ
ム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、
アルミニウム−スカンジウム合金等を主成分とする金属
が使用できる。なお、素子を酸素や湿気から守る目的
で、金属酸化物、金属硫化物、金属沸化物、有機化合物
から成る公知の封止材料等から形成される封止層を設け
ることも有効である。
送帯層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以
上の仕事関係を有することが効果的である。陽極材料の
具体例としては、酸化インジウム錫合金（ＩＴＯ）、酸
化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅等が適用できる。
陰極としては、電子輸送帯又は発光層に電子を注入する
目的で、仕事関係の小さい材料が好ましく、特に限定さ
れないが、具体的にはインジウム、アルミニウム、マグ
ネシウム、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウ
ム−アルミニウム合金、アルミニウム−リチウム合金、
アルミニウム−スカンジウム合金等を主成分とする金属
が使用できる。なお、素子を酸素や湿気から守る目的
で、金属酸化物、金属硫化物、金属沸化物、有機化合物
から成る公知の封止材料等から形成される封止層を設け
ることも有効である。
【００２９】
【発明の効果】以上、複数の実施の形態をあげて説明し
たように、本発明における共振器型有機薄膜ＥＬ素子に
おいては、きわめて簡単な構造で、共振器型有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の特徴である高い光取り出し効率を維持した上
で、同時に視野角の拡大を図ることができる。従って、
マトリクス型の有機薄膜ＥＬディスプレイ等の発光装置
への適用にも適しており、低消費電力の高精細デバイス
の作成が可能となる。
たように、本発明における共振器型有機薄膜ＥＬ素子に
おいては、きわめて簡単な構造で、共振器型有機薄膜Ｅ
Ｌ素子の特徴である高い光取り出し効率を維持した上
で、同時に視野角の拡大を図ることができる。従って、
マトリクス型の有機薄膜ＥＬディスプレイ等の発光装置
への適用にも適しており、低消費電力の高精細デバイス
の作成が可能となる。
【図１】本発明の第一の実施の形態である湾曲構造を有
する共振器型有機ＥＬ素子を示す概念図である。
する共振器型有機ＥＬ素子を示す概念図である。
【図２】本発明の第二の実施の形態である光屈折部位を
有する共振器型有機ＥＬ素子を示す概念図である。
有する共振器型有機ＥＬ素子を示す概念図である。
【図３】本発明の第三の実施の形態である光拡散部位を
有する共振器型有機ＥＬ素子を示す概念図である。
有する共振器型有機ＥＬ素子を示す概念図である。
【図４】本発明の第一〜第三の実施の形態の共振器型有
機ＥＬ素子の光路を示す概念図である。
機ＥＬ素子の光路を示す概念図である。
【図５】従来の共振器型有機薄膜ＥＬ素子を表す概念図
である。
である。
【図６】従来の共振器型有機ＥＬ素子の光路を示す概念
図である。
図である。
１ ガラス基板 ２ 多層膜反射鏡 ３ ＳｉＮ膜 ４ ＩＴＯ電極 ５ ＴＡＤ正孔輸送層 ６ Ａｌｑ発光層 ７ Ａｌ電極 ８ 電源 ９ 低屈折率イオン拡散部 １０ 光拡散部
Claims (5)
- 【請求項１】 透明部材による基板上に凹部を形成し、
この凹部に、共振器構造の発光部を形成したことを特徴
とする共振器型有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項２】 透明部材による基板の一面側に共振器構
造の発光部を形成した共振器型有機薄膜ＥＬ素子におい
て、前記基板の他面側における光取り出し部に光屈折部
を形成したことを特徴とする共振器型有機薄膜ＥＬ素
子。 - 【請求項３】 請求項２記載の共振器型有機薄膜ＥＬ素
子において、前記光屈折部は、高屈折率イオンを含む基
板にパターニングを施し、低屈折率イオン溶融塩中に浸
漬させることによる選択的イオン交換で形成されること
を特徴とする共振器型有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項４】 透明部材による基板の一面側に共振器構
造の発光部を形成した共振器型有機薄膜ＥＬ素子におい
て、前記基板の他面側に光拡散部を形成したことを特徴
とする共振器型有機薄膜ＥＬ素子。 - 【請求項５】 請求項４記載の共振器型有機薄膜ＥＬ素
子において、前記光拡散部は、前記基板の他面に素子の
波長オーダーの表面粗さを与えることにより形成される
ことを特徴とする共振器型有機薄膜ＥＬ素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7354362A JP2692671B2 (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | 共振器型有機薄膜ｅｌ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7354362A JP2692671B2 (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | 共振器型有機薄膜ｅｌ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09190883A true JPH09190883A (ja) | 1997-07-22 |
| JP2692671B2 JP2692671B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=18437049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7354362A Expired - Lifetime JP2692671B2 (ja) | 1995-12-29 | 1995-12-29 | 共振器型有機薄膜ｅｌ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692671B2 (ja) |
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002198167A (ja) * | 2000-12-25 | 2002-07-12 | Seiko Epson Corp | 照明装置及びその製造方法、表示装置、並びに電子機器 |
| JP2005109468A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | レーザ発振器 |
| JP2005109469A (ja) * | 2003-09-12 | 2005-04-21 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| JP2005123603A (ja) * | 2003-09-26 | 2005-05-12 | Semiconductor Energy Lab Co Ltd | 発光装置 |
| JP2005174914A (ja) * | 2003-12-08 | 2005-06-30 | Chi Mei Optoelectronics Corp | 有機ｅｌ装置 |
| WO2005107327A1 (ja) * | 2004-04-30 | 2005-11-10 | Sanyo Electric Co., Ltd. | 発光ディスプレイ |
| US7138764B2 (en) | 2001-10-24 | 2006-11-21 | Seiko Epson Corporation | Light-emitting device and electronic instrument |
| WO2007004106A1 (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-11 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Light-emitting device |
| KR100776907B1 (ko) * | 2004-04-30 | 2007-11-19 | 산요덴키가부시키가이샤 | 발광 디스플레이 |
| JP2008084638A (ja) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 発光体 |
| US7449724B2 (en) * | 2003-09-12 | 2008-11-11 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device |
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