WO2022220103A1 - 発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器、照明装置、および移動体 - Google Patents

発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器、照明装置、および移動体 Download PDF

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幸司 石津谷
典史 梶本
陽次郎 松田
博晃 佐野
希之 伊藤
哲生 高橋
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キヤノン株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to light-emitting devices, display devices, photoelectric conversion devices, electronic devices, lighting devices, and moving bodies.
  • An organic EL element is a light-emitting element having a pair of electrodes and an organic compound layer including a light-emitting layer disposed therebetween.
  • Organic EL elements are being put to practical use as light-emitting devices such as thin displays, lighting fixtures, head-mounted displays, and print head light sources for electrophotographic printers, taking advantage of their excellent features such as surface-emitting properties, light weight, and visibility. be.
  • Patent Document 1 describes providing a resonator structure in an organic EL element and adjusting the thickness of the resonator structure so that the peak wavelength light of the spectrum of light to be extracted is enhanced. According to the configuration of Patent Document 1, the light of the peak wavelength of the spectrum of the light-emitting material is intensified when emitted in the normal direction of the light-emitting layer, and the intensity of the light emitted in the front direction is improved.
  • Patent Document 2 in order to improve the color shift depending on the viewing direction of the display device, the optical distance between the light emitting layer and the reflective film of the organic EL element is made larger than the peak value of the emission spectrum of the light emitted from the light emitting layer. Techniques are disclosed.
  • Patent Document 2 the intensity of light emitted in a direction inclined with respect to the front direction is higher than that of light emitted in the front direction of the organic EL element. Therefore, the intensity of the light emitted in the front direction is not high. Moreover, even according to Patent Document 1, the improvement in the intensity of the light emitted in the front direction is still insufficient. That is, conventionally, there has been a problem that the intensity of the light emitted in the front direction of the light emitting device is not yet sufficiently high.
  • an object of the present invention is to increase the intensity of light emitted in the front direction.
  • a light-emitting device is a light-emitting device having an organic light-emitting element disposed on a substrate, wherein the organic light-emitting element includes a first electrode, a second electrode, the first electrode and the second electrode. an organic layer including a light-emitting layer sandwiched between two electrodes, a light extraction structure provided on the light emitting side of the organic layer, and a reflection provided so as to sandwich the organic layer between the light extraction structure. and a surface, wherein the light-emitting layer includes a first light-emitting material, and the optical distance between the light-emitting layer and the reflective surface is a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material.
  • the light of the light emitting layer When the light of the light emitting layer is set to the first wavelength, the light of the first wavelength traveling in the first direction crossing the normal direction of the main surface of the substrate and the light of the light emitting layer of the main surface of the substrate. and the light of the first wavelength that intersects the normal direction and travels in a second direction different from the first direction. and the angle formed by the normal direction of the main surface of the substrate and the second direction have the same absolute value, and the light extraction structure has the first inclined portion and the second inclined portion and a first incident light, which is light of the first wavelength traveling in the first direction through the light-emitting layer and reaching the first inclined portion, is refracted at the first inclined portion to form the light extraction structure.
  • the second incident light which is the light of the first wavelength that is emitted in the third direction from the light-emitting layer, travels in the second direction through the light-emitting layer, and reaches the second inclined portion, is refracted at the second inclined portion.
  • the absolute value of each angle between the two is 0 degrees or more and 5 degrees or less.
  • the intensity of light emitted in the front direction can be increased.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of an organic light-emitting element included in the light-emitting device of the first embodiment
  • FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view for explaining optical interference in the organic light-emitting element included in the light-emitting device of the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing the angular distribution of the amount of light in the organic compound layer of the organic light-emitting device
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting layer and the light extraction structure in the first embodiment
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing an inclination angle of an inclined portion and a traveling direction of light in the inclined portion; It is (a) a top view and (b) and (c) sectional views of an example of a first embodiment. It is (a) a top view and (b) and (c) sectional views of an example of a first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view for explaining optical interference in the organic light-emitting element included in the light-emitting device of the second embodiment; It is a typical sectional view of the light-emitting device of 3rd Embodiment. It is a typical sectional view of the light-emitting device of a 4th embodiment. It is a schematic diagram showing an example of a display device.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a photoelectric conversion device. It is a schematic diagram showing an example of an electronic device. It is a schematic diagram showing an example of a display device. 1 is a schematic diagram showing an example of a foldable display device; FIG. It is a schematic diagram which shows an example of an illuminating device. 1 is a schematic diagram showing an example of a vehicle having vehicle lamps; FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a wearable device; FIG. It is an example of a wearable device, and is a schematic diagram which shows the form which has an imaging device.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an organic light-emitting element included in the light-emitting device of the first embodiment.
  • the organic light-emitting device 100 has a reflective layer 11, a lower electrode 2 as a first electrode, and an organic compound layer 3 as an organic layer on a substrate 1 from the main surface S1 side (main surface side) of the substrate 1. , an upper electrode 4 which is a second electrode, and a light extraction structure 10 are arranged in this order.
  • the reflective layer 11 is arranged on the main surface S1 of the substrate 1
  • the lower electrode 2 is arranged on the reflective layer 11
  • the organic compound layer 3 is arranged on the lower electrode 2
  • An upper electrode 4 is arranged on 3
  • a light extraction structure 10 is arranged on the upper electrode 4 .
  • the organic compound layer 3 includes a light-emitting layer 31 and is sandwiched between the lower electrode 2 and the upper electrode 4 .
  • the substrate 1 is made of a material that can support the lower electrode 2, the organic compound layer 3, the upper electrode 4, etc. formed thereon, and is preferably a semiconductor substrate such as a glass substrate, a plastic substrate, or a silicon substrate.
  • a switching element (not shown) such as a transistor, a wiring, an interlayer insulating film, and the like may be formed on the substrate 1 .
  • the transistors may be MOS transistors formed inside the semiconductor substrate, or may be TFTs.
  • the lower electrode 2 can be composed of a transparent conductive oxide such as ITO or IZO, a metal material such as Al or Ag, or an alloy obtained by adding Si, Cu, Ni, Nd, Ti, or the like to them. Moreover, when using a metal material for the lower electrode 2, you may have a barrier layer on the surface of the light emission side. Materials for the barrier layer include metals such as Ti, W, Mo and Au, alloys thereof, and transparent conductive oxides such as ITO and IZO.
  • the organic compound layer 3 is arranged on the lower electrode 2 and can be formed by a vapor deposition method, a spin coating method, an inkjet method, or the like.
  • the organic compound layer 3 includes a light-emitting layer 31 made of an organic material.
  • the organic compound layer 3 may be composed of a plurality of layers, for example, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a light emitting layer 31, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, A charge generating layer and the like are included.
  • the structure of the organic compound layer 3 is not particularly limited, and may further include layers other than this, or may not include at least one layer other than the light emitting layer 31 .
  • each layer constituting the organic compound layer 3 may be composed of a plurality of layers, and the light-emitting layer 31 may include a first light-emitting layer and a second light-emitting layer.
  • the respective light-emitting layers may be stacked adjacent to each other so as to be in contact with each other, or may be spaced apart via other layers.
  • the light-emitting layer 31 contains a first light-emitting material.
  • the first luminescent material is, for example, one of a blue luminescent material, a green luminescent material, and a red luminescent material.
  • one light-emitting layer may contain one type of light-emitting material.
  • the light-emitting layer 31 may have two or more kinds of light-emitting materials in one light-emitting layer.
  • the light-emitting material contained in the light-emitting layer 31 has a photoluminescence (PL) spectrum, which is the wavelength dependence of the emission intensity with respect to excitation light.
  • the PL spectrum of a luminescent material exhibits a spectral shape in which the emission intensity is maximum at a certain wavelength within a predetermined wavelength range.
  • the peak wavelength ⁇ p (nm) is the wavelength at which the emission intensity is maximum in the PL spectrum
  • the range of ( ⁇ p ⁇ 5) nm or more and ( ⁇ p +5) nm or less is the peak wavelength range. do.
  • any wavelength may be the peak wavelength.
  • the peak wavelength is defined as the wavelength of the primary peak, which is the wavelength at which the emission intensity is maximized in the PL spectrum.
  • the upper electrode 4 is arranged on the organic compound layer 3 and has translucency so as to transmit the light emitted from the light emitting layer 31 . Further, the upper electrode 4 may be made of a semi-transmissive reflective material that transmits part of the light reaching its surface and reflects the other part (that is, semi-transmissive reflectivity). Materials constituting the upper electrode 4 include, for example, transparent conductive oxides such as ITO and IZO, elemental metals such as aluminum, silver, and gold, alkali metals such as lithium and cesium, and alkaline earths such as magnesium, calcium, and barium. It is composed of a semi-transmissive reflective material consisting of a thin film of an alloy material containing metals and these metals. The transflective material is particularly preferably an alloy containing magnesium or silver as a main component. Moreover, the upper electrode 4 may have a laminated structure of the above materials as long as it has a preferable transmittance.
  • the lower electrode 2 may be an anode and the upper electrode 4 may be a cathode, or the lower electrode 2 may be a cathode and the upper electrode 4 may be an anode.
  • the reflective layer 11 is provided on the light reflecting side of the organic compound layer 3 in the organic light emitting device 100 .
  • the light reflecting side is the direction toward the lower electrode 2 when viewed from the organic compound layer 3 .
  • the reflective layer 11 is preferably composed of a high reflectance material, and preferably composed of a metal material such as Al or Ag, or an alloy obtained by adding Si, Cu, Ni, Nd, Ti, or the like thereto.
  • the reflective layer 11 includes a reflective surface S2, where the top surface of the reflective layer 11 is the reflective surface S2.
  • the reflective surface S2 may be the lower surface of the reflective layer 11 or may be arranged inside the reflective layer 11 .
  • the reflective surface S2 is arranged to face the light extraction structure 10 with the organic compound layer 3 interposed therebetween. In other words, the organic compound layer 3 is arranged between the reflective surface S2 and the light extraction structure 10 .
  • the lower electrode 2 when the lower electrode 2 is made of a high reflectance material, the lower electrode 2 may also serve as the reflective layer 11 . Also, a transparent conductive oxide such as ITO or IZO may be in contact with the reflective layer 11 .
  • the optical interference layer 12 is made of an inorganic material such as silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or silicon oxide (SiO), or an organic material such as acrylic resin, epoxy resin, or silicon resin. A material having high light transmittance is preferable.
  • the lower electrode 2 preferably has a high light transmittance and is preferably a transparent conductive oxide such as ITO or IZO.
  • the light extraction structure 10 is provided on the light emitting side of the upper electrode 4 .
  • the light emitting side is the direction toward the upper electrode 4 when viewed from the organic compound layer 3 .
  • the light extraction structure 10 has an inclined portion 21 .
  • the inclined portion 21 is formed when the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the light emitting layer 31 in a direction forming an angle ⁇ 1 with the normal direction of the main surface S 1 of the substrate 1 reaches the inclined portion 21 . is refracted at and is emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the light-outcoupling structure 10 has a plurality of inclined portions, and has at least a first inclined portion 21a and a second inclined portion 21b.
  • the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 31 enters the first inclined portion 21a as the first incident light, is refracted, and is emitted in the third direction D3.
  • the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the second direction D2 in the light emitting layer 31 enters the second inclined portion 21b as the second incident light, is refracted, and is emitted in the fourth direction D4.
  • Both the first direction D1 and the second direction D2 form an angle of ⁇ 1 (where ⁇ 1 is greater than 0 degrees) with the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 .
  • first direction D1 and the second direction D2 cross the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1, and the first direction D1 and the second direction D2 are different directions.
  • the absolute value of the angle formed between the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the first direction D1 and the angle formed between the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the second direction D2 is the same. be.
  • Both the third direction D3 and the fourth direction D4 are directions substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the direction substantially perpendicular to the principal surface S1 of the substrate 1 means a direction forming an angle with the direction perpendicular to the principal surface S1 of the substrate 1 whose absolute value is 0 degrees or more and 5 degrees or less.
  • the light emitting part 50 is provided on the light emitting side of the light extraction structure 10 .
  • the light emitting portion 50 constitutes a region through which light emitted from the light extraction structure 10 travels.
  • the refractive index of the light emitting portion 50 and the refractive index of the light extraction structure 10 are different. As a result, when light is incident on the inclined portion 21 of the light extraction structure 10 at an angle other than 90 degrees, the light is refracted at the inclined portion 21 to change the traveling direction of the light.
  • the refractive index of the light output section 50 should be different from the refractive index of the light extraction structure 10, and the refractive index of the light output section 50 may be larger or smaller than the refractive index of the light extraction structure 10. .
  • the difference between the refractive index of the light emitting section 50 and the refractive index of the light extraction structure 10 is preferably 0.1 or more, more preferably 0.3 or more, and still more preferably 0.5 or more.
  • the light-outcoupling structure 10 is preferably made of a material with high light transmittance in the visible light range.
  • Materials constituting the light extraction structure 10 include, for example, organic materials such as acrylic resin, epoxy resin, and silicon resin, silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon oxide (SiO), and the like. Inorganic materials are mentioned.
  • the light extraction structure 10 preferably has high light transmittance over the entire visible light range (380 nm or more and 780 nm or less), but may have high light transmittance in a part of the visible light range. .
  • the light emitting section 50 is preferably made of a material with high light transmittance.
  • the material forming the light emitting portion 50 may be a solid material or a gaseous material.
  • gaseous materials include air, oxygen, nitrogen, and carbon dioxide.
  • solid materials include organic materials such as acrylic resins, epoxy resins, and silicon resins, and inorganic materials such as silicon nitrides (SiN), silicon oxynitrides (SiON), and silicon oxides (SiO).
  • gas materials are particularly preferable because they tend to increase the difference in refractive index between the light extraction structure 10 and the light emitting section 50 .
  • the light emitting unit 50 preferably has high light transmittance over the entire visible light range (380 nm or more and 780 nm or less), but may have high light transmittance in a part of the visible light range. .
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view for explaining optical interference in the organic light-emitting element included in the light-emitting device of the first embodiment.
  • Optical conditions relating to the light emitting position of the light emitting layer 31 and the position of the reflecting surface S2 in the organic light emitting device of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the light emitted by the light emitting layer 31 includes the first light L1 and the second light L2.
  • the first light L1 is emitted from the light emitting layer 31 toward the first electrode (lower electrode 2), reflected by the reflecting surface S2, and travels in the first direction D1 toward the second electrode (upper electrode 4).
  • the first light L1 is emitted from the light emitting layer 31, travels to the light reflection side, is reflected by the reflection surface S2, travels to the light emission side after being reflected, and travels from the light extraction structure 10 to the light emission section 50. It is the extracted light.
  • the second light L2 is light emitted in the first direction D1 from the light emitting layer 31 toward the second electrode (upper electrode 4).
  • the second light L2 is light that is directly emitted from the light emitting layer 31 toward the light emitting side and travels in the first direction D1.
  • the first light L1 and the second light L2 are lights of the first wavelength ⁇ 1, and in this embodiment, the light-emitting layer
  • the optical distance Lb between 31 and the reflecting surface S2 is adjusted.
  • the first wavelength ⁇ 1 is a wavelength included in the peak wavelength region (( ⁇ p1 ⁇ 5) nm or more ( ⁇ p1 +5) nm or less) of the PL spectrum of the first light emitting material included in the light emitting layer 31 .
  • ⁇ p1 (nm) be the peak wavelength of the PL spectrum of the first light-emitting material contained in the light-emitting layer 31 .
  • the first direction D1 is a direction inclined from the normal direction of the principal surface S1 of the substrate 1, and the angle ⁇ 1 formed by the normal direction of the principal surface S1 of the substrate 1 and the first direction D1 is greater than 0 degree. Greater than 90 degrees.
  • the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the second direction D2 in the light emitting layer 31 is also intensified by optical interference in the same manner as in the first direction D1.
  • the first' light L1' and the second' light L2' strengthen each other by optical interference.
  • the 1′ light L1′ is emitted from the light emitting layer 31 toward the first electrode (lower electrode 2), reflected by the reflective surface S2, and directed toward the second electrode (upper electrode 4) as a second light L1′. It is light traveling in the direction D2.
  • the second' light L2' is light emitted in the second direction D2 from the light emitting layer 31 toward the second electrode (upper electrode 4).
  • the optical distance Lb between the light emitting layer 31 and the reflecting surface S2 is adjusted so as to satisfy the following formula (1).
  • the first light L1 and the second light L2 strengthen each other, and the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 31 is intensified.
  • the first' light L1' and the second' light L2' strengthen each other, and the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the second direction D2 in the light emitting layer 31 is strengthened.
  • Lb represents the optical distance (unit: nm) between the light-emitting layer 31 and the reflective surface S2, and ⁇ 1 is the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the first direction D1. Represents an angle (unit: degrees).
  • ⁇ 1 represents the wavelength (unit: nm) included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material included in the light-emitting layer 31, and ⁇ b represents the phase shift (unit: degree) when reflected on the reflecting surface S2. show.
  • m is an integer of 0 or more.
  • FIG. 3 shows the angular distribution of the amount of light in the organic compound layer of a general organic light-emitting device.
  • FIG. 3 shows, for each solid angle, the total amount of luminous flux emitted when the light emission in the organic compound layer has a constant luminance.
  • the numerical range of the solid angle is converted into the numerical range of the angle formed by the traveling direction of light and the normal direction, and the relative light amount is shown when the light amount of 0 degrees to 5 degrees is 1. ing.
  • the amount of light traveling at a wider angle is greater than the amount of light traveling from 0 degrees to 5 degrees, that is, the amount of light traveling substantially perpendicular to the main surface of the substrate. .
  • the amount of light traveling in a direction with an angle greater than 0 degree with the normal is greater than the amount of light traveling in a direction with an angle of 0 degree with the normal. growing.
  • the amount of light increases as the solid angle increases.
  • the amount of light emitted from the light-emitting layer is greater when the light travels in a direction inclined with respect to the normal direction than when the light travels substantially perpendicularly to the main surface of the substrate. I understand.
  • light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material is light with particularly high intensity among the light emitted from the first light-emitting material. Therefore, when the light of this wavelength travels in the organic compound layer 3 in the normal direction of the principal surface S1 of the substrate 1, rather than strengthening the light reflected by the reflecting surface S2, The amount of light can be increased by constructing each other when proceeding in a direction inclined with respect to the direction. That is, in the present embodiment, light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material strengthens each other when traveling in a direction inclined with respect to the normal direction, thereby causing light emission. It makes the light emitted from the layer 31 more intense.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the positional relationship between the light emitting layer and the light extraction structure. More specifically, FIG. 4 shows that light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the first direction D1 and the second direction 2 respectively in the light emitting layer 31 travels in the third direction D3 and the third direction D3 at the inclined portion 21 of the light extraction structure 10 . A case is shown in which light is emitted in four directions D4. The positional relationship between the light emitting point and the inclined portion 21 in the organic light emitting element included in the light emitting device of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the first direction D1 in the light-emitting layer 31 is incident on the first inclined portion 21a, it is refracted at the first inclined portion 21a, and the light is refracted at the first inclined portion 21a to travel in the third direction from the light extraction structure 10.
  • the inclination angle of the first inclined portion 21a is set so that the light is emitted to D3.
  • the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the second direction D2 in the light-emitting layer 31 is incident on the second inclined portion 21b, it is refracted at the second inclined portion 21b and travels from the light extraction structure 10 in the fourth direction D4.
  • the inclination angle of the second inclined portion 21b is set so that the light is emitted.
  • the light having the first wavelength ⁇ 1 traveling in the first direction D1 in the light-emitting layer 31 and entering and exiting the first inclined portion 21a is referred to as light L10.
  • Light L20 is the light having the first wavelength ⁇ 1 that travels in the second direction D2 in the light emitting layer 31 and is incident on the second inclined portion 21b and emitted. Note that both the light L10 and the light L20 are included in the light traveling in the light-emitting layer 31 in a direction that forms an angle of ⁇ 1 with the normal direction of the main surface S1.
  • the light emitting point in the light emitting layer 31 for the light L10 is defined as a first light emitting point 91a
  • the light emitting point in the light emitting layer 31 for the light L20 is defined as a second light emitting point 91b.
  • the vertical distance D a and the horizontal distance W a between the first light emitting point 91a and the arrival position of the light L10 on the first inclined portion 21a are as follows. It is represented by Formula (2) and Formula (3).
  • D a D 1 +D 2 + +D n ⁇ 1 +D n Equation (2)
  • W a W 1 +W 2 + +W n ⁇ 1 +W n Equation (3)
  • Equation (3) is converted to equation (3)' below.
  • W a D 1 ⁇ tan ⁇ 1 +D 2 ⁇ tan(arcsin(sin ⁇ 1 ⁇ N 1 /N 2 )) +... +D n ⁇ 1 ⁇ tan(arc sin (sin ⁇ 1 ⁇ N 1 /N n ⁇ 1 )) +D n ⁇ tan(arcsin(sin ⁇ 1 ⁇ N 1 /N n )) Equation (3)′
  • the light-emitting layer 31 is the first, and the light-outcoupling structure 10 is the nth from the light-emitting layer 31. Think of it as a component.
  • D1 is the thickness of the light emitting layer 31, which is the first component
  • D2 is the thickness of the second component
  • Dn is the thickness of the light extraction structure 10, which is the nth component. It is the thickness from the bottom surface to the light extraction point. Therefore, the vertical distance D a is the sum of D 1 , D 2 , .
  • the horizontal distance W a is the sum of W 1 , W 2 , .
  • the horizontal distance of the portion of each component through which light passes is determined by the angle ⁇ 1 formed by the first direction D1 and the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the refractive index N of the light emitting layer 31. 1 , the refractive indices N 2 to N n of the constituent members, and the thicknesses D 1 to D n of the constituent members.
  • the vertical distance Db and the horizontal distance Wb between the second light emitting point 91b and the arrival position (light extraction point) of the light L20 on the second inclined portion 21b can be obtained in the same manner.
  • the positional relationship between the first light emitting point 91a and the first inclined portion 21a, and the positional relationship between the second light emitting point 91b and the second inclined portion 21b are They may have a line-symmetrical relationship.
  • the light L10 emitted from the first light emitting point 91a traveling in the first direction D1 enters the first inclined portion 21a of the light extraction structure 10, and the light L20 emitted from the second light emitting point 91b traveling in the second direction D2. is incident on the second inclined portion 21 b of the light extraction structure 10 .
  • FIG. 5 shows the inclination angle ⁇ of the inclined portion 21 in the inclined portion 21 of the light extraction structure 10, the traveling direction of the light reaching the inclined portion 21, and the traveling direction of the light emitted from the inclined portion 21. .
  • the inclination angle ⁇ of the inclined portion 21 of the organic light-emitting device of this embodiment will be described with reference to FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged view of the first inclined portion 21a of the light extraction structure 10. As shown in FIG.
  • the light traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 31 reaches the first inclined portion 21a
  • the light incident on the first inclined portion 21a is emitted from the incident light 71 and the first inclined portion 21b.
  • the inclination angle of the first inclined portion 21a will be examined.
  • the angle ⁇ ex between the third direction D3, which is the traveling direction of the emitted light 81, and the normal direction of the main surface S1, and the angle ⁇ of the first inclined portion 21a are obtained from the following equations (4) and There is a relationship that satisfies the formula (5).
  • ⁇ n arcsin (sin ⁇ 1 ′ ⁇ N 1 /N n ) Equation (4)
  • ⁇ ex ⁇ arc sin(sin( ⁇ n + ⁇ ) ⁇ N n /N ex )+ ⁇ Equation (5)
  • N1 represents the refractive index of the light - emitting layer
  • Nn represents the refractive index of the light extraction structure 10
  • Nex represents the refractive index of the light exit section 50.
  • ⁇ n represents the angle (degrees) formed by the traveling direction of the incident light 71 incident on the first inclined portion 21a and the normal direction of the main surface S1
  • ⁇ 1′ represents the incident light 71 incident on the first inclined portion 21a.
  • ⁇ ex represents the angle (degrees) formed between the third direction D3, which is the traveling direction of the emitted light 81 emitted from the inclined portion 21, and the normal direction of the main surface S1, and ⁇ is the incident angle of the first inclined portion 21a. It represents the angle (degrees) formed by the portion where the light 71 is incident and the straight line 63 parallel to the main surface S1.
  • ⁇ n , ⁇ 1 ′, and ⁇ ex start from the normal 60 of the main surface S1, and the clockwise rotation is a positive angle and the counterclockwise rotation is a negative angle.
  • a straight line 63 parallel to the main surface S1 as the starting line
  • a clockwise rotation is a positive angle
  • a counterclockwise rotation is a negative angle.
  • the angle of the first inclined portion 21a is set so that the angle ⁇ ex formed between the third direction D3, which is the traveling direction of the emitted light 81, and the normal direction of the main surface S1 is approximately 0 degrees.
  • is set. More specifically, the angle ⁇ of the first inclined portion 21a is set such that the angle ⁇ ex is between ⁇ 5 degrees and 5 degrees.
  • the angle ⁇ of the first inclined portion 21a is set so that the absolute value of the angle ⁇ ex is 0 degrees or more and 5 degrees or less.
  • the following configuration is adopted in this embodiment.
  • light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material is strengthened when traveling in a direction inclined with respect to the normal direction.
  • the optical distance Lb between the light emitting layer 31 and the reflecting surface S2 is adjusted. This makes the light emitted from the light emitting layer 31 stronger in the first direction D1 and the second direction D2.
  • Light traveling in the first direction D ⁇ b>1 enters the first inclined portion 21 a of the light extraction structure 10
  • light traveling in the second direction D ⁇ b>2 enters the second inclined portion 21 b of the light extraction structure 10 .
  • the inclination angle of the first inclined portion 21a is such that when the light traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 31 is incident, it is refracted in the third direction D3 which is substantially perpendicular to the main surface S1.
  • the inclination angle of the second inclined portion 21b is such that when the light traveling in the second direction D2 in the light emitting layer 31 is incident, it is refracted in the fourth direction D4 which is substantially perpendicular to the main surface S1.
  • the present embodiment since there are a plurality of inclined portions that refract in a direction substantially perpendicular to the main surface S1, light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material can be efficiently emitted. It can be taken out in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • Light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material has a particularly high intensity of light emitted from the first light-emitting material. can. As a result, the intensity of light emitted in the front direction can be increased.
  • the angle ⁇ 1 formed between the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the first direction D1 is greater than 0 degrees and less than 90 degrees.
  • ⁇ 1 is preferably 5 degrees or more and 45 degrees or less, more preferably 10 degrees or more and 30 degrees or less.
  • ⁇ 1 to 5 degrees or more the amount of light emitted to the light exit side can be increased.
  • setting ⁇ 1 to 45 degrees or less is preferable because it makes it easier for the light traveling in the first direction D1 from the light emitting layer 31 to reach the inclined portion 21 of the light extraction structure 10 .
  • the first inclination angle of the portion 21a and the inclination angle of the second inclined portion 21b may be the same or different.
  • the inclination angle of the first inclined portion 21a and the inclination angle of the second inclined portion 21b are preferably the same.
  • the shape of the light extraction structure 10 is not particularly limited, it is preferable that at least a portion including the first inclined portion 21a and at least a portion including the second inclined portion 21b have a curved surface.
  • the inclination angle of the inclined portion 21 of the light extraction structure 10 changes continuously.
  • the wavelength of the light extracted in the direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 can be continuously changed, and the luminous efficiency can be further improved. can. For example, consider a case where the wavelength of light that is intensified while traveling in the first direction D1 or the second direction D2 in the light emitting layer 31 is 460 nm.
  • the light extraction structure 10 has a curved surface at a portion including the inclined portion 21, light with a wavelength of around 460 nm in the vicinity of the first direction D1 or the second direction D2 can also be extracted in a substantially vertical direction. It becomes possible.
  • the shape of the curved surface is not particularly limited, but examples include a spherical surface, an aspherical surface, and the like.
  • a spherical surface may be a part of a spherical surface.
  • it is preferable that the entire light extraction structure has a curved surface.
  • the shape of the microlens may be either spherical or aspherical.
  • FIG. 6 is a plan view and a cross-sectional view of an example of this embodiment.
  • 6(a) is a plan view of the present embodiment
  • FIG. 6(b) is a cross section taken along line segment B in FIG. 6(a)
  • FIG. 6(c) is a line segment C in FIG. 6(a). It is a cross section in
  • the light emitting points 91 are arranged so as to surround the center 102 of the light emitting region 101 in plan view perpendicular to the main surface S 1 of the substrate 1 .
  • the center 102 of the light emitting region 101 may be the geometric center of gravity of the light emitting region 101 .
  • the light emitting point 91 is arranged outside the center 102 of the light emitting region 101 in a plan view so as to surround the center 102, so that the area where the light emitting point 91 exists can be expanded. Therefore, it is possible to increase the amount of light that travels in the light emitting layer 31 in the first direction D1, is strengthened by optical interference, and reaches the inclined portion 21 .
  • the inclined portion 21 is also arranged so as to surround the center 102 of the light emitting region 101 in plan view.
  • the inclined portion 21 is preferably arranged so as to surround the light emitting point 91 in plan view. With such a structure, more light with the same solid angle can be extracted in the front direction, so that the emission intensity in the front direction, that is, the emission intensity in the direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 can be further increased. can be improved.
  • the inclined portion 21 is preferably arranged so as to surround the outer edge of the light emitting region 101 in plan view. Furthermore, in the plan view, the outer edge of the light extraction structure 10 is preferably arranged so as to surround the inclined portion 21 .
  • FIG. 7 is a plan view and a cross-sectional view of an example of this embodiment.
  • 7(a) is a plan view of the present embodiment
  • FIG. 7(b) is a cross section taken along line D in FIG. 7(a)
  • FIG. 6(c) is a cross section taken along line E in FIG. 6(a). is.
  • the light-emitting points 91 are arranged in a diagrammatic shape rotationally symmetrical with respect to the normal line passing through the center 102 of the light-emitting region 101 in plan view.
  • the inclined portions 21 are also arranged in a diagrammatic shape rotationally symmetrical with respect to the normal line passing through the center 102 of the light emitting region 101 .
  • the light-emitting points 91 are arranged in a circle around the center 102 of the light-emitting region 101 in plan view
  • the inclined portion 21 is arranged in a circle around the center 102 of the light-emitting region 101 in plan view.
  • the light extraction structure 10 preferably has a rotationally symmetrical shape in plan view, and is particularly preferably a microlens having a curved surface.
  • the part where the light extraction structure 10 is rotationally symmetric may be the whole light extraction structure 10, and may be one part.
  • an insulating layer 5 may be provided on the outer peripheral portion of the lower electrode 2 so as to cover the end portion of the lower electrode 2 . That is, the insulating layer 5 may be arranged on the lower electrode 2 and an opening may be provided in the insulating layer 5 so that a part of the lower electrode 2 is exposed. The lower electrode 2 and the organic compound layer 3 are in contact with each other at the opening of the insulating layer 5 .
  • the insulating layer 5 has the function of defining the light-emitting region 101 of the organic light-emitting device 100 and may be formed to precisely shape the light-emitting region 101 into a desired shape.
  • the insulating layer 5 may have a function of electrically insulating between the lower electrodes 2 of two adjacent organic light emitting elements 100 .
  • the insulating layer 5 is also called a pixel separation film (PDL), a partition wall, a bank, or the like.
  • PDL pixel separation film
  • the light emitting region 101 is defined by the shape of the lower electrode 2 .
  • the insulating layer 5 is made of an inorganic material such as silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), or silicon oxide (SiO).
  • the insulating layer 5 can be formed using a method such as a sputtering method or a chemical vapor deposition method (CVD method).
  • the insulating layer 5 can be formed using an organic material such as an acrylic resin or a polyimide resin.
  • the planar shape of the opening of the insulating layer 5 is not particularly limited, it is preferably substantially similar to the planar shape of the light extraction structure 10 .
  • the planar shape of the light extraction structure 10 is circular
  • the planar shape of the opening of the insulating layer 5 is also preferably circular. Since the planar shape of the opening of the insulating layer 5 is substantially similar to the planar shape of the light extraction structure 10, the light emission characteristics of the organic light emitting device can be made symmetrical with respect to the azimuth angle of the organic light emitting device. Become. Since the planar shape of the light extraction structure 10 is preferably rotationally symmetrical, it is particularly preferable that the planar shape of the opening of the insulating layer 5 is substantially circular.
  • the organic light-emitting device 100 may have a sealing layer 6 formed to cover the organic compound layer 3 and the upper electrode 4 .
  • the sealing layer 6 preferably has translucency and contains an inorganic material with extremely low permeability to oxygen and moisture from the outside.
  • Inorganic materials included in the sealing layer 6 include silicon nitride (SiN), silicon oxynitride (SiON), silicon oxide (SiO), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), and titanium oxide (TiO 2 ). is preferred.
  • the sealing layer 6 preferably contains SiN, SiON, and Al 2 O 3 from the viewpoint of enhancing the sealing performance.
  • the sealing layer 6 may have a single-layer structure or a laminated structure combining the above-described materials and formation methods, as long as it has sufficient moisture blocking performance. Alternatively, it may have a laminated structure of an inorganic material and an organic material such as resin. Further, when forming a plurality of organic light emitting elements on the substrate 1, the sealing layer 6 extends over the upper electrodes 4 of the respective organic light emitting elements and continuously between the adjacent organic light emitting elements. may be placed. At this time, the upper electrodes 4 may also be arranged continuously between the adjacent organic light emitting elements.
  • planarization layer 7 is formed on the sealing layer 6 of the organic light emitting device 100 .
  • the planarizing layer 7 is preferably formed by wet processes such as spin coating, dip coating, slit coating, and blade coating. The wet process facilitates flattening the surface of the flattening layer 7 on the light emitting side.
  • the planarization layer 7 formed by the wet process is preferably cured by heating, UV irradiation, or the like after formation. Further, when forming a plurality of organic light-emitting elements on the substrate 1, the planarizing layer is continuously formed between the adjacent organic light-emitting elements across the sealing layer 6 of each of the plurality of organic light-emitting elements. 7 may be arranged.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for explaining optical interference in the organic light-emitting element included in the light-emitting device of the second embodiment.
  • the light-emitting element of the light-emitting device of this embodiment differs from that of the first embodiment in that it has a semi-reflective surface between the light-emitting layer 31 and the light extraction structure 10 . More specifically, the light-emitting element of the light-emitting device of this embodiment has a semi-reflecting surface S3 on the organic compound layer 3 .
  • the upper electrode 4 may have the semi-reflective surface S3. More specifically, the lower surface of the upper electrode 4 may be the semi-reflective surface S3.
  • the semi-reflective layer 15 may be provided separately from the upper electrode 4, and the semi-reflective layer 15 may have the semi-reflective surface S3.
  • the third light L3 and the second light L2 strengthen each other by optical interference.
  • the third light L3 is light emitted from the light emitting layer 31 toward the light emitting side, reflected by the semi-reflecting surface S3, traveling toward the light reflecting side, reflected by the reflecting surface S2, and traveling in the first direction D1.
  • the second light L2 is light emitted from the light emitting layer 31 toward the light exit side and traveling in the first direction D1.
  • the optical distance Lb between the light emitting layer 31 and the reflective surface S2 and the optical distance Lt between the light emitting layer 31 and the semi-reflective surface S3 are adjusted so as to satisfy such optical interference conditions.
  • the optical distance La between the reflecting surface S2 and the semi-reflecting surface S3 is adjusted so as to satisfy the following formula (6).
  • the first light L2 and the third light L3 strengthen each other, and the light traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 31 is strengthened.
  • the phase shift ⁇ b on the reflecting surface S2 and the phase shift ⁇ t on the semi-reflecting surface S3 may also be adjusted.
  • La/cos ⁇ 1 ⁇ (1+cos(2 ⁇ 1 )) ⁇ 1 ⁇ (l ⁇ b/360 ⁇ t/360) Equation (6)
  • La represents the optical distance (unit: nm) between the reflecting surface S2 and the semi-reflecting surface S3, and ⁇ 1 represents the distance between the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the first direction D1.
  • ⁇ 1 represents the wavelength (unit: nm) included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material contained in the light-emitting layer 31
  • ⁇ b represents the phase shift (unit: degree) when reflected on the reflecting surface S2.
  • ⁇ t represents the phase shift (unit: degree) when reflected by the semi-reflecting surface S3.
  • l is an integer of 0 or more.
  • light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material is directed in a direction inclined with respect to the normal direction (in the light-emitting layer 31, the first direction D1 or They can reinforce each other when traveling in the second direction D2).
  • the intensified light reaches the inclined portion 21 of the light extraction structure 10, is refracted, and is emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1, as in the first embodiment.
  • the intensity of light emitted in the front direction can be increased.
  • the second light L2 and the first light L1 emitted from the light emitting layer 31 toward the light reflecting side and reflected by the reflecting surface S2 to travel in the first direction D1 are They may be constructive by optical interference. That is, in addition to the above formula (6), the above formula (1) may also be satisfied.
  • light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material that travels in a direction (the first direction D1 or the second direction D2 in the light-emitting layer 31) inclined with respect to the normal direction is emitted. , can be further strengthened. Thereby, the intensity of the light emitted in the front direction can be further increased.
  • FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device of the third embodiment.
  • the light-emitting device of this embodiment has a plurality of organic light-emitting elements arranged on the substrate 1 (on the substrate). In addition to the first organic light-emitting element 100, the second organic light-emitting element 200 and an organic light emitting device 300 .
  • the configuration of the first organic light emitting device 100 is the same as the organic light emitting device 100 described in the first embodiment.
  • the basic configuration of the second organic light emitting element 200 and the third organic light emitting element 300 is similar to that of the first organic light emitting element 100 . That is, the second organic light-emitting element 200 and the third organic light-emitting element 300 are formed on the substrate 1 from the main surface S1 side (main surface side) of the substrate 1 in the same manner as the first organic light-emitting element 100 . , a lower electrode 2 , an organic compound layer 3 , an upper electrode 4 , and a light extraction structure 10 . The second organic light-emitting element 200 and the third organic light-emitting element 300 are arranged on the insulating layer 5 covering the edge of the lower electrode 2 and the upper electrode 4, similarly to the first organic light-emitting element 100.
  • the light extraction structures of the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 300 are referred to as light extraction structures 110, 210, and 310, respectively.
  • the second organic light emitting device 200 and the third organic light emitting device 300 have light emitting layers that emit light with different wavelengths than the first organic light emitting device 100 .
  • the second organic light-emitting element 200 and the third organic light-emitting element 300 emit light having a wavelength different from that of the first organic light-emitting element 100 and traveling in a direction inclined with respect to the normal direction of the main surface 1 of the substrate 1 . It has a configuration in which optical interference is constructive.
  • the organic compound layer 3 of the second organic light-emitting element 200 has a light-emitting layer 32, and the light-emitting layer 32 contains a second light-emitting material different from the first light-emitting material.
  • the second light-emitting material exhibits a PL spectrum different from that of the first light-emitting material, and the peak wavelength ⁇ p2 (nm) of the PL spectrum of the second light-emitting material is the peak wavelength ⁇ p1 (nm) of the PL spectrum of the first light-emitting material. different.
  • the first organic light emitting device 100 emits light emitted from the first light emitting material, while the second organic light emitting device 200 emits light emitted from the second light emitting material. In other words, the first organic light emitting device 100 and the second organic light emitting device 200 emit lights of different colors.
  • the second organic light emitting device 200 also has a resonator structure in which emitted light is intensified by optical interference in the same manner as the first organic light emitting device 100, but the wavelength of light to be enhanced is different from that of the first organic light emitting device 100. .
  • a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material is defined as a second wavelength ⁇ 2.
  • the second organic light emitting element 200 is arranged between the light emitting layer 32 and the reflecting surface S2 so that the light of the second wavelength ⁇ 2 traveling in the first direction D1 and the second direction D2 in the light emitting layer 32 is intensified.
  • the optical distance Lb2 of is adjusted.
  • first direction D1 and the second direction D2 are directions that cross the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1, and can be said to be directions that are inclined with respect to the normal direction.
  • the first direction D1 and the second direction D2 may be the same as or different from the first direction D1 and the second direction D2 in the first organic light emitting device 100, respectively. That is, the first direction D1 and the second direction D2 in the second organic light-emitting device 200 are distinguished from the first direction D1 and the second direction D2 in the first organic light-emitting device, and are the fifth direction and the sixth direction, respectively. You can also call
  • the second organic light-emitting element 200 similarly to the first organic light-emitting element 100, when the light traveling in the first direction D1 in the light-emitting layer 32 reaches the inclined portion 21 of the light extraction structure 210, it is refracted to form a third light. It is emitted in the direction D3. Further, when the light traveling in the second direction D2 in the light emitting layer 32 reaches the inclined portion 21 of the light extraction structure 210, the light is refracted and emitted in the fourth direction D4.
  • the third direction D3 and the fourth direction D4 are directions substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the third direction D3 and the fourth direction D4 may also be the same as or different from the third direction D3 and the fourth direction D4 in the first organic light-emitting device 100 . That is, the third direction D3 and the fourth direction D4 in the second organic light emitting device 200 are the seventh direction and the eighth direction, respectively, in distinction from the third direction D3 and the fourth direction D4 in the first organic light emitting device. You can also call As a result, the light of wavelengths included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material is intensified and emitted in the front direction of the light-emitting device.
  • the second organic light-emitting element 200 also has a plurality of inclined portions as the inclined portion 21, including a first inclined portion 21a and a second inclined portion 21b. With the above configuration, the emission intensity in the front direction is increased, similar to the mechanism of the first organic light emitting device 100 .
  • the third organic light emitting device 300 also has a resonator structure in which emitted light is intensified by optical interference in the same manner as the first organic light emitting device 100, but the wavelength of light to be enhanced is different from that of the first organic light emitting device 100. .
  • the third organic light-emitting element 300 travels in the first direction D1 and the second direction D2 in the light-emitting layer 33 when the wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the third light-emitting material is the third wavelength ⁇ 3.
  • the optical distance Lb3 between the light emitting layer 33 and the reflecting surface S2 is adjusted so that the light of the third wavelength ⁇ 3 is intensified.
  • first direction D1 and the second direction D2 are directions that form an angle larger than 0 degree with the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1, and are directions that are inclined with respect to the normal direction.
  • the first direction D ⁇ b>1 and the second direction D ⁇ b>2 may be the same as or different from the first direction D ⁇ b>1 in the first organic light emitting device 100 .
  • the first direction D1 and the second direction D2 in the third organic light emitting device 200 are respectively referred to as the ninth direction and the tenth direction to distinguish them from the first direction D1 and the second direction D2 in the first organic light emitting device. can also
  • the third organic light-emitting element 300 similarly to the first organic light-emitting element 100, when the light traveling in the first direction D1 in the light-emitting layer 33 reaches the inclined portion 21 of the light extraction structure 310, it is refracted to form a third light-emitting element. It is emitted in the direction D3. Also, when the light traveling in the second direction D2 in the light emitting layer 33 reaches the inclined portion 21 of the light extraction structure 310, the light is refracted and emitted in the fourth direction D4.
  • the third direction D3 is a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1. As shown in FIG.
  • the third direction D3 and the fourth direction D4 may also be the same as or different from the third direction D3 and the fourth direction D4 in the first organic light-emitting device 100 . That is, the third direction D3 and the fourth direction D4 in the third organic light-emitting device 300 are distinguished from the third direction D3 and the fourth direction D4 in the first organic light-emitting device, and are the 11th direction and the 12th direction, respectively. You can also call As a result, light having a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the third light-emitting material is intensified and emitted in the front direction of the light-emitting device.
  • the third organic light emitting device 300 also has a plurality of inclined portions as the inclined portion 21 including the first inclined portion 21a and the second inclined portion 21b. With the above configuration, the emission intensity in the front direction is increased by this configuration, similar to the mechanism of the first organic light emitting device 100 .
  • the angle formed by the first direction D1 in which the light of the first wavelength ⁇ 1 (unit: nm) is intensified in the first organic light-emitting element 100 and the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 is ⁇ 11 (unit: : degrees), and the optical distance between the reflecting surface S2 and the light emitting layer 31 is Lb1 (unit: nm).
  • the angle formed by the first direction D1 in which the light of the second wavelength ⁇ 2 (unit: nm) is intensified in the second organic light-emitting element 200 and the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 is ⁇ 12 (unit: nm).
  • the optical distance between the reflecting surface S2 and the light-emitting layer 32 is Lb2 (unit: nm).
  • the angle formed by the first direction D1 in which the light of the third wavelength ⁇ 3 (unit: nm) is intensified in the third organic light-emitting element 300 and the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 is ⁇ 13 (unit: nm). degrees)
  • the optical distance between the reflective surface S2 and the light-emitting layer 33 is Lb3 (unit: nm).
  • the first wavelength ⁇ 1 , the second wavelength ⁇ 2 and the third wavelength ⁇ 3 may be different from each other.
  • the light emitting device can be made full color. It is also possible to use a display device capable of displaying
  • the optical distance Lb1, the optical distance Lb2, and the optical distance Lb3 may be different from each other. At least one of the film thickness and the refractive index of the organic compound layer 3, the lower electrode 2, and the optical interference layer 12 provided between the reflective surface S2 of each organic light emitting element and the light emitting layers 31 to 33 is made different. , the optical distances Lb1 to Lb3 can be made different from each other.
  • the inclination angle of the inclined portion 21 of the light extraction structure 10 of each of the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 300 may be the same or different. good. From the viewpoint of simplifying the manufacturing method, it is preferable that the inclination angles of the inclined portions 21 of the light extraction structures 10 of the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 300 are the same. preferable. Furthermore, it is more preferable that the light extraction structures 10 of the first organic light emitting device 100, the second organic light emitting device 200, and the third organic light emitting device 300 have the same shape.
  • Each of the plurality of organic light emitting elements such as the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 300 arranged on the substrate 1 can be regarded as a sub-pixel.
  • a main pixel may be composed of a plurality of sub-pixels, and the light-emitting device may have a plurality of main pixels arranged on the substrate 1 . Accordingly, the light-emitting device can be used as a display device capable of high-definition display.
  • each of the plurality of main pixels includes a first subpixel having the first organic light emitting device 100, a second subpixel having the second organic light emitting device 200, and a third subpixel having the third organic light emitting device 300. and may have
  • the pixel arrangement of sub-pixels and main pixels can be any pixel arrangement such as stripe arrangement, delta arrangement, Bayer arrangement, and pentile arrangement. Among them, the delta arrangement is preferable because circular lenses can be easily arranged in the display plane.
  • FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of the light emitting device of the fourth embodiment.
  • the light-emitting device of this embodiment has a plurality of organic light-emitting elements, and includes a first organic light-emitting element 100, a second organic light-emitting element 200, and a third organic light-emitting element 300. , has
  • each organic light-emitting element has all of the light-emitting layers 31-33.
  • FIG. Emissive layer 31 includes a first luminescent material
  • luminescent layer 32 includes a second luminescent material
  • luminescent layer 33 includes a third luminescent material.
  • the organic compound layer 3 of each organic light-emitting element emits light emitted from the first light-emitting material, light emitted from the second light-emitting material, and light emitted from the third light-emitting material. Light mixed with light is emitted.
  • the first light-emitting material is a red light-emitting material
  • the second light-emitting material is a green light-emitting material
  • the third light-emitting material is a blue light-emitting material
  • white light is emitted from the organic compound layer 3 of each organic light-emitting element. Light is emitted.
  • the light-emitting layers 31 to 33 may be formed independently in each of the first organic light-emitting element 100, the second organic light-emitting element 200, and the third organic light-emitting element 300, or may be formed in common across a plurality of organic light-emitting elements. may be formed by FIG. 10 shows an example in which the light-emitting layers 31 to 33 are commonly formed across the first organic light-emitting element 100, the second organic light-emitting element 200, and the third organic light-emitting element 300.
  • FIG. 10 shows an example in which the light-emitting layers 31 to 33 are commonly formed across the first organic light-emitting element 100, the second organic light-emitting element 200, and the third organic light-emitting element 300.
  • each organic light-emitting element in plan view with respect to the substrate 1 is small, such as in an ultra-high-definition display, it is difficult to independently form the light-emitting layers 31 to 33 for each of the organic light-emitting elements. There is In such a case, the light-emitting layers 31 to 33 can be commonly formed across a plurality of organic light-emitting elements, thereby facilitating manufacturing.
  • one light-emitting layer may contain the first light-emitting material, the second light-emitting material, and the third light-emitting material.
  • two types of light-emitting layers are formed, one light-emitting layer contains the first light-emitting material, and the other light-emitting layer contains the second light-emitting material and the second light-emitting material.
  • a light-emitting layer containing two types of light-emitting materials may be combined. Any combination can be used depending on the type of light-emitting material.
  • the light emitting device of this embodiment has a color filter layer 13 on the upper electrode 4 .
  • the color filter layer 13 has a first color filter 131 , a second color filter 132 and a third color filter 133 .
  • the first color filter 131, the second color filter 132, and the third color filter 133 may have different wavelength ranges of transmitted light.
  • the color filter layer 13 is arranged between the upper electrode 4 and the light extraction structure 10 in this embodiment, the color filter layer 13 may be arranged on the light extraction structure 10 .
  • the first color filter 131 is arranged between the upper electrode 4 of the first organic light emitting device 100 and the light extraction structure 10 .
  • the second color filter 132 is arranged between the upper electrode 4 of the second organic light emitting device 200 and the light extraction structure 10 .
  • the third color filter 133 is arranged between the upper electrode 4 of the third organic light emitting element 300 and the light extraction structure 10 .
  • the color filter layer 13 is arranged on the planarization layer 7 and the planarization layer 8 is also arranged on the color filter layer 13 . This is preferable because the color filter layer 13 and the light extraction structure 10 can be formed on a flat surface.
  • the first color filter 131, the second color filter 132, and the third color filter 133 can be formed by applying a color resist onto an underlying layer such as the planarization layer 7 and patterning it by lithography.
  • the color resist is made of, for example, a photocurable resin, and forms a pattern by curing the portion irradiated with ultraviolet rays or the like.
  • the first color filter layer 131 transmits light in a wavelength range including a first wavelength ⁇ 1
  • the second color filter layer 132 transmits light in a wavelength range including a second wavelength ⁇ 2
  • a third color filter layer 132 transmits light in a wavelength range including a second wavelength ⁇ 2.
  • the filter layer 133 transmits light in a wavelength band including the third wavelength ⁇ 3.
  • the first wavelength ⁇ 1 is a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material included in the light-emitting layer 31 .
  • the second wavelength ⁇ 2 is a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material included in the light-emitting layer 32 .
  • the third wavelength ⁇ 3 is a wavelength included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the third light-emitting material included in the light-emitting layer 33 . That is, the color filter layer 13 extracts light of the first wavelength ⁇ 1 from the first organic light emitting element 100 , extracts light of the second wavelength ⁇ 2 from the second organic light emitting element 200 , and extracts the third organic light emitting element. Light of the third wavelength ⁇ 3 is extracted from the element 300 .
  • the first color filter 131 does not have to transmit the light of the second wavelength ⁇ 2 and the third wavelength ⁇ 3 .
  • the second color filter 132 may not transmit the light of the third wavelength ⁇ 3 and the light of the first wavelength ⁇ 1.
  • the third color filter 133 may not transmit the light of the first wavelength ⁇ 1 and the light of the second wavelength ⁇ 2 .
  • light having a wavelength included in the wavelength range of light extracted from each organic light-emitting element through the color filter layer 13 is inclined with respect to the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 in the light-emitting layer. It is configured to strengthen each other by optical interference when advancing in the direction. That is, in the first organic light-emitting element 100, the optical distance Lb1 between the light-emitting layer 31 and the reflective surface S2 is adjusted so that the light of the first wavelength ⁇ 1 traveling in the first direction D1 in the light-emitting layer 31 is intensified.
  • the optical distance Lb2 between the light emitting layer 32 and the reflecting surface S2 is adjusted so that the light of the second wavelength ⁇ 2 traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 32 is enhanced.
  • the optical distance Lb3 between the light emitting layer 33 and the reflecting surface S2 is adjusted so that the light of the third wavelength ⁇ 3 traveling in the first direction D1 in the light emitting layer 33 is intensified.
  • the optical distances Lb1-Lb3 are adjusted so that the above equations (7)-(9) or the above equations (7)'-(9)' hold. If the first wavelength ⁇ 1 , the second wavelength ⁇ 2 and the third wavelength ⁇ 3 are different from each other, the optical distances Lb1 to Lb3 may also be different from each other.
  • the optical distances Lb1 to Lb3 are the film thicknesses and refractive indices of the organic compound layer 3, the lower electrode 2, and the optical interference layer 12 provided between the reflective surface S2 of each organic light emitting element and the light emitting layers 31 to 33. It can be adjusted by adjusting at least one. Above all, it is preferable to adjust the optical distances Lb1 to Lb3 by adjusting the thickness of the optical interference layer 12 from the viewpoint of ease of manufacture.
  • the first organic light emitting device 100 has a first optical interference layer 121
  • the second organic light emitting device 200 has a second optical interference layer 122
  • the third organic light emitting device 300 has a third optical interference layer. It has a layer 123 .
  • the thicknesses of the first optical interference layer 121, the second optical interference layer 122, and the third optical interference layer 123 are different from each other, so that the optical distances Lb1 to Lb3 are also different from each other. Therefore, as described above, the wavelength of the light that is intensified when traveling in the first direction D1 differs for each organic light emitting element.
  • each light that has traveled in the first direction D1 and has been intensified in each organic light-emitting element is emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 at the inclined portion 21 of the light extraction structure 10. Similar to other embodiments.
  • This embodiment is applied when it is difficult to form separate organic compound layers for the first organic light-emitting element 100, the second organic light-emitting element 200, and the third organic light-emitting element 300, such as an ultra-high-definition display. Especially useful.
  • the light-emitting layer if the light traveling in a direction oblique to the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 is intensified, the light may enter adjacent organic light-emitting elements, resulting in color mixture.
  • the color filter layer 13 since the color filter layer 13 is arranged, the light that enters the adjacent organic light emitting elements is absorbed by the color filter layer 13 arranged thereon, and can be suppressed from being emitted to the outside. .
  • the light of the first wavelength ⁇ 1 passes through the second color filter 132 arranged above the second organic light emitting device 200. Absorbed and not emitted to the outside. This suppresses color mixture.
  • the light emitting device of this embodiment has a plurality of organic light emitting elements, namely the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 100. and an organic light emitting device 300 .
  • a light-emitting layer containing a different light-emitting material may be provided for each organic light-emitting element. That is, the first organic light emitting device 100 may be provided with the light emitting layer 31 , the second organic light emitting device 200 may be provided with the light emitting layer 32 , and the third organic light emitting device 300 may be provided with the light emitting layer 33 .
  • each organic light-emitting element may have all of the light-emitting layers 31 to 33 as in the fourth embodiment.
  • the light-emitting layer 31 contains the first light-emitting material
  • the light-emitting layer 32 contains the second light-emitting material
  • the light-emitting layer 33 contains the third light-emitting material.
  • the peak wavelength of the PL spectrum of the second light-emitting material is different.
  • the full width at half maximum FWHM1 of the PL spectrum of the first light emitting material the full width at half maximum FWHM2 of the PL spectrum of the second light emitting material, and the full width at half maximum FWHM3 of the PL spectrum of the third light emitting material, at least The full width at half maximum FWHM2 of the PL spectrum is larger than the full width at half maximum FWHM1 of the PL spectrum of the first light emitting material.
  • the first organic light emitting device 100, the second organic light emitting device 200, and the third organic light emitting device 300 each have a resonator structure in which emitted light is enhanced by optical interference.
  • the resonator structure is formed such that the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material is enhanced in the first direction and the second direction.
  • the resonator structure is formed such that the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material is enhanced in the fifth and sixth directions.
  • the resonator structure is formed such that the peak wavelength region of the PL spectrum of the third light-emitting material is enhanced in the ninth and tenth directions.
  • the fifth direction and the sixth direction of the second organic light emitting device 200 are the same as those of the first organic light emitting device. It is smaller than the first and second directions at 100 .
  • the second organic light-emitting device 200 includes a second light-emitting material having a PL spectrum with a full width at half maximum larger than that of the first light-emitting material.
  • the direction in which the peak wavelength region of the PL spectrum due to the resonator structure is enhanced is smaller than the normal direction of the main surface S1 compared to the first organic light-emitting device. Therefore, in the present embodiment, it is possible to control the full width at half maximum of the emission spectrum of the second organic light emitting element so as not to be too large.
  • the emission spectrum of the first organic light emitting element and the light emission of the second organic light emitting element It has the advantage of being easy to separate the colors of the spectrum. As an effect of easy color separation, correction of chromatic aberration of magnification becomes easy. Correction of chromatic aberration of magnification is a technique for correcting chromatic aberration of magnification that occurs when light emitted by a light emitting device passes through an optical system such as a lens by adjusting the amount of light emitted by a light emitting element in the light emitting device.
  • the second light-emitting material of the second organic light-emitting element 200 is a phosphorescent material. This is because when the PL spectral shape of a phosphorescent material is compared with that of a fluorescent material, the full width at half maximum of the PL spectrum tends to be large. Furthermore, the first light emitting material of the first organic light emitting device 100 is preferably a fluorescent material.
  • the light extraction structure 110 of the first organic light emitting element and the light extraction structure 210 of the second organic light emitting element may have the same shape or different shapes as long as they satisfy the requirements described in the first embodiment. .
  • the first organic light emitting device 100, the second organic light emitting device 200, and the third organic light emitting device 300 are provided.
  • the light-emitting layer 31 contains the first light-emitting material
  • the light-emitting layer 32 contains the second light-emitting material
  • the light-emitting layer 33 contains the third light-emitting material.
  • the peak wavelength ⁇ of the PL spectrum of the second luminescent material is different.
  • the first organic light emitting device 100, the second organic light emitting device 200, and the third organic light emitting device 300 each have a resonator structure in which emitted light is enhanced by optical interference.
  • the resonator structure is formed such that the first wavelength in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light emitting material is strengthened in the first direction and the second direction.
  • the resonator structure is formed such that the second wavelength in the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material is enhanced in the fifth and sixth directions.
  • the resonator structure is formed such that the third wavelength in the peak wavelength region of the PL spectrum of the third light-emitting material is enhanced in the ninth and tenth directions.
  • the first organic light-emitting device satisfies the following formula (10).
  • Lb1/cos ⁇ 1 ⁇ (1+sin(90 ⁇ 2 ⁇ 1 )) ⁇ 1 ⁇ (m1 ⁇ b1/360) Equation (10)
  • Lb1 represents the optical distance (unit: nm) between the light-emitting layer 31 and the reflective surface S2, and ⁇ 1 represents the angle between the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the first direction. (unit: degrees).
  • ⁇ 1 represents the wavelength (unit: nm) included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light-emitting material contained in the light-emitting layer 31, and ⁇ b1 represents the phase shift (unit: degree) when reflected on the reflecting surface S2. show.
  • m1 is an integer of 0 or more.
  • the second organic light-emitting element satisfies the following formula (11).
  • Lb2/cos ⁇ 2 ⁇ (1+sin(90 ⁇ 2 ⁇ 2 )) ⁇ 2 ⁇ (m2 ⁇ b2/360) Equation (11)
  • Lb2 represents the optical distance (unit: nm) between the light-emitting layer 32 and the reflecting surface S2, and ⁇ 2 represents the angle between the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 and the fifth direction. (unit: degrees).
  • ⁇ 2 represents the wavelength (unit: nm) included in the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material contained in the light-emitting layer 32, and ⁇ b2 represents the phase shift (unit: degree) when reflected on the reflecting surface S2. show.
  • m2 is an integer of 0 or more.
  • m2 of the second organic light emitting element is smaller than m1 of the first organic light emitting element.
  • the fifth and sixth directions of the second organic light emitting device 200 are smaller than the first and second directions of the first organic light emitting device 100 .
  • m2 of the second organic light emitting device is smaller than m1 of the first organic light emitting device, and the fifth direction and sixth direction in the second organic light emitting device 200 are the first direction in the first organic light emitting device 100. and smaller than in the second direction. Accordingly, in the present embodiment, it is possible to control the full width at half maximum of the emission spectrum of the second organic light emitting element so as not to be too large. Therefore, the structure of this embodiment has the advantage that the emission spectrum of the first organic light-emitting element and the emission spectrum of the second organic light-emitting element can be easily color-separated.
  • the value of m2 of the second organic light emitting element is 0 and the value of m1 of the first organic light emitting element is 1.
  • the first organic light emitting device 100, the second organic light emitting device 200, and the third organic light emitting device 300 are provided.
  • the light-emitting layer 31 contains the first light-emitting material
  • the light-emitting layer 32 contains the second light-emitting material
  • the light-emitting layer 33 contains the third light-emitting material.
  • the peak wavelength of the PL spectrum of the first luminescent material, the peak wavelength of the PL spectrum of the second luminescent material, and the peak wavelength of the PL spectrum of the third luminescent material are all different.
  • the first organic light emitting device 100, the second organic light emitting device 200, and the third organic light emitting device 300 each have a resonator structure in which emitted light is enhanced by optical interference.
  • the resonator structure is formed such that the first wavelength in the peak wavelength region of the PL spectrum of the first light emitting material is strengthened in the first direction and the second direction.
  • the resonator structure is formed such that the second wavelength in the peak wavelength region of the PL spectrum of the second light-emitting material is enhanced in the fifth and sixth directions.
  • the resonator structure is formed such that the third wavelength in the peak wavelength region of the PL spectrum of the third light-emitting material is enhanced in the ninth and tenth directions.
  • the peak wavelength of the PL spectrum of the second luminescent material is intermediate between the peak wavelength of the PL spectrum of the first luminescent material and the peak wavelength of the PL spectrum of the third luminescent material.
  • the fifth and sixth directions of the second organic light emitting device 200 are closer than the first and second directions of the first organic light emitting device 100 and the ninth and tenth directions of the third organic light emitting device 300. is also smaller.
  • the full width at half maximum of the emission spectrum of the second organic light emitting element 200 does not become too large. Since the emission spectrum of the second organic light emitting device 200 is intermediate between the emission spectrum of the first organic light emitting device 100 and the emission spectrum of the third organic light emitting device 300, the emission spectrum of the first organic light emitting device 100 is the same as that of the first organic light emitting device 100. Color separation between the emission spectrum of the light emitting element 100 and the emission spectrum of the third organic light emitting element 300 is facilitated.
  • the second organic light emitting device 200 preferably emits green light. Further, it is preferable that the first organic light emitting device 100 emits blue or red light, and the third organic light emitting device 100 emits red or blue light. Since green has an intermediate wavelength between red and blue, color separation of red, green, and blue is facilitated.
  • FIG. 11 is a schematic diagram showing an example of the display device 1000 according to this embodiment.
  • Display device 1000 may have touch panel 1003 , display panel 1005 , frame 1006 , circuit board 1007 , and battery 1008 between upper cover 1001 and lower cover 1009 .
  • a flexible printed circuit FPC1002 and a flexible printed circuit FPC1004 are connected to the touch panel 1003 and the display panel 1005, respectively.
  • Transistors are printed on the circuit board 1007 .
  • the battery 1008 may not be provided if the display device is not a portable device, or may be provided at another position even if the display device is a portable device.
  • the display device 1000 may be used as a display section of a photoelectric conversion device having an optical section having a plurality of lenses and an imaging element that receives light that has passed through the optical section.
  • the photoelectric conversion device may have a display section that displays information acquired by the imaging device. Alternatively, information may be obtained using the information obtained by the imaging device, and the display section may display information different from that.
  • the display section may be a display section exposed to the outside of the photoelectric conversion device, or may be a display section arranged within the viewfinder.
  • the photoelectric conversion device may be a digital camera or a digital video camera.
  • FIG. 12A is a schematic diagram showing an example of a photoelectric conversion device according to this embodiment.
  • the photoelectric conversion device 1100 may have a viewfinder 1101 , a rear display 1102 , an operation unit 1103 and a housing 1104 .
  • the viewfinder 1101 may have any of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the display device 1000 described in this embodiment may be used. In that case, the display device may display not only the image to be captured, but also environmental information, imaging instructions, and the like.
  • the environment information may include the intensity of outside light, the direction of outside light, the moving speed of the subject, the possibility of the subject being blocked by an obstacle, and the like.
  • the photoelectric conversion device 1100 has an optical section (not shown).
  • the optical unit has a plurality of lenses and forms an image on the imaging device housed in the housing 1104 .
  • the multiple lenses can be focused by adjusting their relative positions. This operation can also be performed automatically.
  • the display device may be used in the display section of mobile terminals. In that case, it may have both a display function and an operation function.
  • Mobile terminals include mobile phones such as smart phones, tablets, head-mounted displays, and the like.
  • FIG. 12B is a schematic diagram showing an example of the electronic device according to the present embodiment.
  • Electronic device 1200 includes display portion 1201 , operation portion 1202 , and housing 1203 .
  • the display unit 1201 may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the housing 1203 may include a circuit, a printed board including the circuit, a battery, and a communication portion.
  • the operation unit 1202 may be a button or a touch panel type reaction unit.
  • the operation unit may be a biometric recognition unit that recognizes a fingerprint and performs unlocking or the like.
  • An electronic device having a communication unit can also be called a communication device.
  • FIG. 13A and 13B are schematic diagrams showing an example of the display device according to the present embodiment.
  • FIG. 13A shows a display device such as a television monitor or a PC monitor.
  • a display device 1300 has a frame 1301 and a display portion 1302 .
  • the display unit 1302 may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the base 1303 is not limited to the form of FIG. 13A.
  • the lower side of the frame 1301 may also serve as the base.
  • the frame 1301 and the display unit 1302 may be curved. Its radius of curvature may be between 5000 mm and 6000 mm.
  • FIG. 13B is a schematic diagram showing another example of the display device according to this embodiment.
  • a display device 1310 in FIG. 13B is configured to be foldable, and is a so-called foldable display device.
  • the display device 1310 has a first display portion 1311 , a second display portion 1312 , a housing 1313 and a bending point 1314 .
  • the first display portion 1311 and the second display portion 1312 may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the first display unit 1311 and the second display unit 1312 may be a single seamless display device.
  • the first display portion 1311 and the second display portion 1312 can be separated at a bending point.
  • the first display unit 1311 and the second display unit 1312 may display different images, or the first and second display units may display one image.
  • FIG. 14A is a schematic diagram showing an example of the lighting device according to this embodiment.
  • the illumination device 1400 may have a housing 1401 , a light source 1402 , a circuit board 1403 , an optical film 1404 and a light diffusion section 1405 .
  • Light source 1402 may comprise any of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the optical filter may be a filter that enhances the color rendering of light source 1402 .
  • the light diffusing portion can effectively diffuse the light from the light source such as lighting up and deliver the light over a wide range.
  • the optical filter and the light diffusion section may be provided on the light exit side of the illumination. If necessary, a cover may be provided on the outermost part.
  • a lighting device is, for example, a device that illuminates a room.
  • the lighting device may emit white, neutral white, or any other color from blue to red. It may have a dimming circuit to dim them.
  • the lighting device may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments and a power supply circuit connected thereto.
  • a power supply circuit is a circuit that converts an AC voltage into a DC voltage. Further, white has a color temperature of 4200K, and neutral white has a color temperature of 5000K.
  • the lighting device may have color filters.
  • the lighting device according to the present embodiment may have a heat dissipation section.
  • the heat radiating part is for radiating the heat inside the device to the outside of the device, and may be made of metal, liquid silicon, or the like, which has a high specific heat.
  • FIG. 14B is a schematic diagram of an automobile, which is an example of a mobile object according to the present embodiment.
  • the automobile has a tail lamp, which is an example of a lamp.
  • the automobile 1500 may have a tail lamp 1501, and may be configured to turn on the tail lamp when a brake operation or the like is performed.
  • the tail lamp 1501 may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the tail lamp may have a protective member that protects the light emitting element.
  • the protective member may be made of any material as long as it has a certain degree of strength and is transparent, but is preferably made of polycarbonate or the like. A furandicarboxylic acid derivative, an acrylonitrile derivative, or the like may be mixed with the polycarbonate.
  • a car 1500 may have a body 1503 and a window 1502 attached thereto.
  • the window may be a transparent display unless it is a window for checking the front and rear of the automobile.
  • the transparent display may comprise any of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments. In this case, constituent materials such as electrodes of the light-emitting device are made of transparent members.
  • a mobile object according to the present embodiment may be a ship, an aircraft, a drone, or the like.
  • the moving body may have a body and a lamp provided on the body.
  • the lighting device may emit light to indicate the position of the aircraft.
  • the lamp may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the display device can be applied to systems that can be worn as wearable devices such as smart glasses, HMDs, and smart contacts.
  • An imaging display device used in such an application includes an imaging device capable of photoelectrically converting visible light and a display device capable of emitting visible light.
  • FIG. 15A illustrates glasses 1600 (smart glasses) according to one application example.
  • An imaging device 1602 such as a CMOS sensor or SPAD is provided on the surface side of lenses 1601 of spectacles 1600 .
  • a display device is provided on the rear surface side of the lens 1601, and the display device may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • the spectacles 1600 further include a control device 1603 .
  • the control device 1603 functions as a power supply that supplies power to the imaging device 1602 and the display device according to each embodiment. Also, the control device 1603 controls operations of the imaging device 1602 and the display device.
  • the lens 1601 is formed with an optical system for condensing light onto the imaging device 1602 .
  • FIG. 15B illustrates glasses 1610 (smart glasses) according to one application.
  • the glasses 1610 have a control device 1612, and the control device 1612 is equipped with an imaging device corresponding to the imaging device 1602 and a display device.
  • the display device may have any one of the light emitting devices according to the first to fourth embodiments.
  • An imaging device in the control device 1612 and an optical system for projecting light emitted from the display device are formed in the lens 1611 , and an image is projected onto the lens 1611 .
  • the control device 1612 functions as a power source that supplies power to the imaging device and the display device, and controls the operation of the imaging device and the display device.
  • the control device may have a line-of-sight detection unit that detects the line of sight of the wearer.
  • Infrared rays may be used for line-of-sight detection.
  • the infrared light emitting section emits infrared light to the eyeballs of the user who is gazing at the display image.
  • a captured image of the eyeball is obtained by detecting reflected light of the emitted infrared light from the eyeball by an imaging unit having a light receiving element.
  • the user's line of sight to the displayed image is detected from the captured image of the eyeball obtained by capturing infrared light.
  • Any known method can be applied to line-of-sight detection using captured images of eyeballs.
  • line-of-sight detection processing is performed based on the pupillary corneal reflection method.
  • the user's line of sight is detected by calculating a line of sight vector representing the orientation (rotational angle) of the eyeball based on the pupil image and the Purkinje image included in the captured image of the eyeball using the pupillary corneal reflection method. be.
  • a display device may have an imaging device having a light-receiving element, and may control a display image of the display device based on user's line-of-sight information from the imaging device.
  • the display device determines, based on the line-of-sight information, a first visual field area that the user gazes at, and a second visual field area other than the first visual field area.
  • the first viewing area and the second viewing area may be determined by the control device of the display device, or may be determined by an external control device.
  • the display resolution of the first viewing area may be controlled to be higher than the display resolution of the second viewing area. That is, the resolution of the second viewing area may be lower than that of the first viewing area.
  • the display area has a first display area and a second display area different from the first display area. is determined the region where is high.
  • the first viewing area and the second viewing area may be determined by the control device of the display device, or may be determined by an external control device.
  • the resolution of areas with high priority may be controlled to be higher than the resolution of areas other than areas with high priority. In other words, the resolution of areas with relatively low priority may be lowered.
  • AI may be used to determine the first field of view area and areas with high priority.
  • the AI is a model configured to estimate the angle of the line of sight from the eyeball image and the distance to the object ahead of the line of sight, using the image of the eyeball and the direction in which the eyeball of the image was actually viewed as training data. It can be.
  • the AI program may be possessed by the display device, the imaging device, or the external device. If the external device has it, it is communicated to the display device via communication.
  • display control When display control is performed based on visual recognition detection, it can be preferably applied to smart glasses that further have an imaging device that captures an image of the outside. Smart glasses can display captured external information in real time.
  • Example 1 A light-emitting device of Example 1 having the first organic light-emitting element 100, the second organic light-emitting element 200, and the third organic light-emitting element shown in FIG. 10 was manufactured as follows.
  • a layer made of Al was formed on the substrate 1 by sputtering, and this was patterned by etching to form the reflective layers 11 corresponding to the respective organic light emitting elements.
  • an optical interference layer 121 is placed on the reflective layer 11 of the first organic light emitting device 100
  • an optical interference layer 122 is placed on the reflective layer 11 of the second organic light emitting device 200
  • a reflective layer of the third organic light emitting device 300 was formed on each of 11 .
  • the optical interference layers 121 to 123 were formed by patterning by etching after forming a layer made of SiO by the CVD method.
  • the film thickness of the optical interference layer 121 was set to 213 nm
  • the film thickness of the optical interference layer 122 was set to 186 nm
  • the film thickness of the optical interference layer 123 was set to 164 nm.
  • a layer made of ITO is formed with a thickness of 20 nm by a sputtering method and etched to form the lower electrodes of the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 300. 2 were formed independently.
  • an insulating layer 5 was formed on the lower electrode 2 .
  • a layer made of SiO was formed by the CVD method.
  • an opening is provided in the insulating layer 5 made of SiO so as to expose the lower electrode 2 of each of the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element. , a second light emitting region 201 and a third light emitting region 301 .
  • an organic compound layer 3 was formed on the lower electrode 2 so as to extend over each organic light emitting element. Specifically, from the lower electrode 2 side, a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, a blue light emitting layer 33, a green light emitting layer 32, a red light emitting layer 31, an electron transport layer, and an electron injection layer. An organic compound layer 3 was formed by forming the layers in order.
  • the hole injection layer was formed from compound 1 below and had a thickness of 3 nm.
  • the hole transport layer was formed from compound 2 below and had a thickness of 15 nm.
  • the electron blocking layer was formed from Compound 3 below and had a thickness of 10 nm.
  • the blue light-emitting layer 33 was formed with the following compound 4 as a host material at a weight ratio of 97% and the following compound 5 as a light-emitting dopant at a weight ratio of 3%, with a thickness of 10 nm.
  • the green light-emitting layer 32 was formed with 99% by weight of the following compound 4 as a host material and 1% by weight of the following compound 6 as a light-emitting dopant to a thickness of 10 nm.
  • the red light-emitting layer 31 was formed with 99% by weight of the following compound 4 as a host material and 1% by weight of the following compound 7 as a light-emitting dopant to a thickness of 10 nm.
  • the electron transport layer was formed from Compound 8 below and had a thickness of 40 nm.
  • the electron injection layer was made of lithium fluoride and had a thickness of 1 nm.
  • a layer made of an MgAg alloy was formed with a thickness of 10 nm as the upper electrode 4 .
  • the ratio of Mg and Ag was 1:1.
  • a SiN film was formed with a thickness of 2 ⁇ m as the sealing layer 6 by the CVD method.
  • a flattening layer 7 was formed on the SiN film with a thickness of 300 nm by spin coating.
  • the color filter layer 13 includes a first color filter 131 that transmits red component light, a second color filter 132 that transmits green component light, and a third color filter 133 that transmits blue component light. , and each thickness was set to 1 ⁇ m.
  • the first color filter 131 was formed so as to overlap the first light emitting region 101 of the first organic light emitting device 100 in plan view.
  • the second color filter 132 was formed so as to overlap the second light emitting region 201 of the second organic light emitting element 200 in plan view.
  • the third color filter 133 was formed so as to overlap the third light emitting region 301 of the third organic light emitting element 300 in plan view.
  • a planarization layer 8 was formed on the color filter layer 13 .
  • light extraction structures 110, 210, and 310 having spherical surfaces are provided as light extraction structures corresponding to the first organic light emitting element 100, the second organic light emitting element 200, and the third organic light emitting element 300, respectively. formed above. Air was in contact with the light extraction structures 110 , 210 , and 310 .
  • Comparative example 1 A light-emitting device of Comparative Example 1 was formed in the same manner as in Embodiment 1 except for the film thicknesses of the optical interference layers 121 , 122 , and 123 .
  • the film thickness of the optical interference layer 121 was set to 202 nm
  • the film thickness of the optical interference layer 122 was set to 177 nm
  • the film thickness of the optical interference layer 123 was set to 156 nm.
  • the light emitting device of Comparative Example 1 has an optical interference layer 121 of the first organic light emitting device 100, an optical interference layer 122 of the second organic light emitting device 200, and an optical interference layer 122 of the third organic light emitting device 300. All of the interference layers 123 were thin.
  • Example 1 (Comparison between Example 1 and Comparative Example 1)
  • the peak wavelength of the PL spectrum of Compound 5 was 460 nm.
  • the peak wavelength of the PL spectrum of compound 6 was 530 nm.
  • the peak wavelength of the PL spectrum of compound 7 was 610 nm.
  • the direction of light traveling in the red light-emitting layer 31 was calculated when light with a peak wavelength of 610 nm in the PL spectrum of compound 7 was intensified. As a result, the angle formed by this direction and the normal direction of main surface S1 of substrate 1 was 15 degrees.
  • the direction of light traveling in the green light-emitting layer 32 was calculated when light with a peak wavelength of 530 nm in the PL spectrum of compound 6 was intensified. As a result, the angle formed by this direction and the normal direction of main surface S1 of substrate 1 was 15 degrees.
  • the direction of light traveling in the blue light-emitting layer 33 was calculated when light with a peak wavelength of 460 nm in the PL spectrum of Compound 7 was intensified. As a result, the angle formed by this direction and the normal direction of main surface S1 of substrate 1 was 15 degrees.
  • the inclined portion 21 of the light extraction structure 110 was reached when proceeding in the red light emitting layer 31 in a direction forming an angle of 15 degrees with the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the inclined portion 21 was part of the spherical shape of the light extraction structure 110, and the inclination angle was 50 degrees.
  • the light emitting point was present on a circle with a radius of 1.2 ⁇ m centered on the center of the first light emitting region 101 .
  • the inclined portion 21 was present in a circular shape so as to surround the circle in which the light-emitting point exists in plan view. Furthermore, it was confirmed that the light traveling in the above direction was refracted when reaching the inclined portion 21 and emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the inclined portion 21 of the light extraction structure 210 was reached when proceeding in the green light emitting layer 32 in a direction forming an angle of 15 degrees with the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the inclined portion 21 was part of the spherical shape of the light extraction structure 210, and the inclination angle was 50 degrees.
  • the light emitting point was present on a circle with a radius of 1.2 ⁇ m centered on the center of the second light emitting region 201 .
  • the inclined portion 21 was present in a circular shape so as to surround the circle in which the light-emitting point exists in plan view. Furthermore, it was confirmed that the light traveling in the above direction was refracted when reaching the inclined portion 21 and emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the inclined portion 21 of the light extraction structure 310 was reached when traveling in the blue light emitting layer 33 in a direction forming an angle of 15 degrees with the normal direction of the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the inclined portion 21 was part of the spherical shape of the light extraction structure 310, and the inclination angle was 50 degrees.
  • the light emitting point was present on a circle with a radius of 1.2 ⁇ m centered on the center of the third light emitting region 301 .
  • the inclined portion 21 was present in a circular shape so as to surround the circle in which the light-emitting point exists in plan view. Furthermore, it was confirmed that the light traveling in the above direction was refracted when reaching the inclined portion 21 and emitted in a direction substantially perpendicular to the main surface S1 of the substrate 1 .
  • the direction of light traveling in the red light-emitting layer 31 was calculated when the light with the peak wavelength of 610 nm in the PL spectrum of Compound 7 was intensified. As a result, the angle formed by this direction and the normal direction of main surface S1 of substrate 1 was 0 degrees.
  • the direction of light traveling in the green light-emitting layer 32 was calculated when light with a peak wavelength of 530 nm in the PL spectrum of compound 6 was intensified. As a result, the angle formed by this direction and the normal direction of main surface S1 of substrate 1 was 0 degrees.
  • the direction of light traveling in the blue light-emitting layer 33 was calculated when light with a peak wavelength of 460 nm in the PL spectrum of Compound 7 was intensified. As a result, the angle formed by this direction and the normal direction of main surface S1 of substrate 1 was 0 degrees.
  • Example 1 (Characteristic comparison between Example 1 and Comparative Example 1) A current of the same magnitude was applied to the light emitting device of Example 1 and the light emitting device of Comparative Example 1 to cause each organic light emitting element to emit light, and the brightness in the front direction was evaluated. As a result, the luminance in the front direction of the light emitting device of Example 1 was 1.3 times that of the light emitting device of Comparative Example 1 in the front direction. Therefore, Example 1 was able to increase the brightness in the front direction more than Comparative Example 1.

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Abstract

本開示の発光装置は、反射面S2と、第1電極2と、発光層31を含む有機層3と、第2電極4と、光取り出し構造10と、を有する有機発光素子100を有し、発光層31は第1発光材料を含む。第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長λとする。発光層31と反射面S2との間の光学距離Lbは、基板1の主面S1の法線方向と交差する第1方向D1および第2方向D2に進行する第1波長λの光がそれぞれ強められる値となっている。そして、強められたそれぞれの光は光取り出し構造10の第1傾斜部21aおよび第2傾斜部21bにそれぞれ到達すると、基板1の主面S1に対して略垂直な方向である第3方向D3および第4方向D4にそれぞれ出射される。

Description

発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器、照明装置、および移動体
 本発明は、発光装置、表示装置、光電変換装置、電子機器、照明装置、および移動体に関する。
 有機EL素子は、一対の電極とその間に配置されている発光層を含む有機化合物層とを有する発光素子である。有機EL素子は、面発光特性、軽量、視認性といった優れた特徴を生かし、薄型ディスプレイや照明器具やヘッドマウントディスプレイや電子写真方式プリンタのプリントヘッド用光源などの発光装置としての実用化が進みつつある。
 ところで、有機EL素子を利用する際には、有機EL素子の正面方向に出射した光を利用する場合が多いため、有機EL素子に対して正面方向に出射する光の強度を上げることが重要となる。
 特許文献1には、有機EL素子に共振器構造を設け、取り出したい光のスペクトルのピーク波長の光が強められるように、共振器構造の厚さを調整することが記載されている。特許文献1の構成によれば、発光材料のスペクトルのピーク波長の光が発光層の法線方向に出射する際に強められ、正面方向に出射する光の強度が向上する。
 一方、特許文献2には、表示装置の視認方向による色ずれの改善のため、有機EL素子の発光層と反射膜の光学距離を発光層が発光する光の発光スペクトルのピーク値よりも大きくする技術が開示されている。
国際公開第01/039554号 特開2007-115679号公報
 特許文献2では、有機EL素子の正面方向に出射する光よりも、正面方向に対して傾斜した方向に出射する光の強度が高くなる構成となっている。そのため、正面方向に出射する光の強度は高くなっていない。また、特許文献1によっても、正面方向に出射する光の強度の向上は未だ十分ではなかった。すなわち、従来、発光装置の正面方向に出射する光の強度が未だ十分に高くないという課題があった。
 そこで本発明では、上述の課題に鑑み、正面方向に出射する光の強度を高めることを目的とする。
 本発明の一側面の発光装置は、基板上に配された有機発光素子を有する発光装置であって、前記有機発光素子は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および前記第2電極とに挟まれた発光層を含む有機層と、前記有機層の光出射側に配された光取り出し構造と、前記光取り出し構造との間に前記有機層を挟むように配された反射面と、を有し、前記発光層は第1発光材料を含み、前記発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第1方向と異なる第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、前記基板の前記主面の法線方向と前記第1方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第2方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、前記光取り出し構造は第1傾斜部と第2傾斜部とを有し、前記発光層を前記第1方向に進行して前記第1傾斜部に到達した前記第1波長の光である第1入射光は前記第1傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第3方向に出射され、前記発光層を前記第2方向に進行して前記第2傾斜部に到達した前記第1波長の光である第2入射光は前記第2傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第4方向に出射され、前記基板の前記主面の法線方向と前記第3方向とがなす角、および、前記基板の前記主面の法線方向と前記第4方向とがなす角は、いずれも絶対値が0度以上5度以下であることを特徴とする。
 本発明によれば、正面方向に出射する光の強度を高めることができる。
第1実施形態の発光装置が有する有機発光素子の模式的な断面図である。 第1実施形態の発光装置が有する有機発光素子における光学干渉を説明するための模式的な断面図である。 有機発光素子の有機化合物層内における光量の角度分布を示す模式図である。 第1実施形態における発光層と光取り出し構造の位置関係を示した模式的な断面図である。 傾斜部における、傾斜部の傾斜角と光の進行方向を示す模式図である。 第1実施形態の一例の(a)平面図と(b)および(c)断面図である。 第1実施形態の一例の(a)平面図と(b)および(c)断面図である。 第2実施形態の発光装置が有する有機発光素子における光学干渉を説明するための模式的な断面図である。 第3実施形態の発光装置の模式的な断面図である。 第4実施形態の発光装置の模式的な断面図である。 表示装置の一例を表す模式図である。 光電変換装置の一例を表す模式図である。 電子機器の一例を表す模式図である。 表示装置の一例を表す模式図である。 折り曲げ可能な表示装置の一例を表す模式図である。 照明装置の一例を示す模式図である。 車両用灯具を有する自動車の一例を示す模式図である。 ウェアラブルデバイスの一例を示す模式図である。 ウェアラブルデバイスの一例で、撮像装置を有する形態を示す模式図である。
 以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態を説明する。なお、以下の説明および図面において、複数の図面にわたって共通の構成については共通の符号を付している。そのため、複数の図面を相互に参照して共通する構成を説明し、共通の符号を付した構成については適宜説明を省略する。
 本明細書において、「上に」、「下に」などの配置を示す語句は、構成同士の位置関係を、図面を参照して説明するために、便宜上用いている。また、構成同士の位置関係は、各構成を描写する方向に応じて適宜変化するものである。したがって、明細書で説明した語句に限定されず、状況に応じて適切に言い換えることができる。また、「上」や「下」の用語は、構成要素の位置関係が直上または直下で、かつ、直接接していることを限定するものではない。例えば、「部材A上の部材B」の表現であれば、部材Aの上に部材Bが直接接して形成されている必要はなく、部材Aと部材Bとの間に他の構成要素を含むものを除外しない。
 (第1実施形態)
 [発光装置の構成]
 本発明の第1実施形態の発光装置の構成について説明する。図1は、第1実施形態の発光装置の有する有機発光素子の模式的な断面図である。
 有機発光素子100は、基板1の上に、基板1の主面S1側(主面側)から、反射層11と、第1電極である下部電極2と、有機層である有機化合物層3と、第2電極である上部電極4と、光取り出し構造10と、がこの順に配置された構造を有する。換言すれば、基板1の主面S1の上に反射層11が配され、反射層11の上に下部電極2が配され、下部電極2の上に有機化合物層3が配され、有機化合物層3の上に上部電極4が配され、上部電極4の上に光取り出し構造10が配されている。有機化合物層3は発光層31を含んでおり、下部電極2と上部電極4との間に挟持されている。
 基板1は、その上に形成される下部電極2、有機化合物層3、上部電極4などを支持できる材料で形成され、ガラス基板、プラスチック基板、シリコン基板などの半導体基板などが好適である。基板1にはトランジスタ等のスイッチング素子(不図示)や配線や層間絶縁膜などが形成されていてもよい。トランジスタは半導体基板の内部に形成されたMOSトランジスタであってもよいし、TFTであってもよい。
 下部電極2はITO、IZOなどの透明導電酸化物や、AlまたはAgなどの金属材料や、それらにSi、Cu、Ni、Nd、Tiなどを添加した合金で構成することができる。また、下部電極2に金属材料を用いる場合、光射出側の表面にバリア層を有してもよい。バリア層の材料としては、Ti、W、Mo、Auの金属またはその合金、またはITO、IZOなどの透明導電酸化物を挙げることができる。
 有機化合物層3は、下部電極2上に配置されていて、蒸着法、スピンコート法、インクジェット法などにより形成することができる。有機化合物層3は、有機材料で構成される発光層31を含んでいる。有機化合物層3は、複数の層から構成されていてもよく、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、発光層31、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、電荷発生層などが挙げられる。有機化合物層3の構成は特に限定はされず、これ以外の層をさらに含んでもよいし、発光層31以外の少なくとも1つの層を含まなくてもよい。また、有機化合物層3を構成する各層は複数の層で構成されていてもよく、発光層31は第1発光層と第2発光層を含んでもよい。発光層31が複数の発光層を有する場合、各々の発光層は互いに接するように隣り合って積層されていてもよいし、他の層を介して離間していてもよい。
 発光層31は第1発光材料を含んでいる。第1発光材料は、例えば、青色発光材料、緑色発光材料、赤色発光材料のいずれかである。発光層31が複数の発光層を有する場合には1つの発光層に1種類の発光材料を有していてもよい。あるいは、発光層31は1つの発光層に2種類以上の発光材料を有していてもよい。
 発光層31に含まれる発光材料は、励起光に対する発光強度の波長依存性であるフォトルミネッセンス(PL)スペクトルを有している。発光材料のPLスペクトルは、所定の波長域内のある波長において発光強度が極大となるスペクトル形状を示す。本明細書では、PLスペクトルにおいて発光強度が極大となる波長をピーク波長λ(nm)としたときに、(λ-5)nm以上(λ+5)nm以下の範囲をピーク波長域とする。なお、PLスペクトルにおいて発光強度が極大となる波長が2つ以上ある場合、すなわち、発光強度が最大となる1次ピークの波長と、発光強度が次に大きい極大値となる2次ピークの波長とが存在する場合には、いずれの波長をピーク波長としてもよい。なお、本実施形態ではPLスペクトルにおいて発光強度が最大となる波長である1次ピークの波長を、ピーク波長としている。
 上部電極4は、有機化合物層3上に配置されていて、発光層31で発した光を透過するように透光性を有している。また上部電極4はその表面に到達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質(すなわち半透過反射性)を持った半透過反射性材料であってもよい。上部電極4を構成する材料は、例えば、ITOやIZOのような透明導電酸化物や、アルミニウムや銀や金などの単体金属、リチウムやセシウムなどのアルカリ金属、マグネシウムやカルシウムやバリウムなどのアルカリ土類金属、これらの金属材料を含んだ合金材料の薄膜からなる半透過反射性材料から構成される。半透過反射性材料は特にマグネシウムや銀を主成分とする合金が好ましい。また、上部電極4は好ましい透過率を有するならば、上記材料の積層構成であってもよい。
 陽極(アノード)から注入された正孔と陰極(カソード)から注入された電子は有機化合物層3内で再結合し、発光層31から光を出射する。本実施形態においては、下部電極2が陽極、上部電極4が陰極であってもよいし、下部電極2が陰極、上部電極4が陽極であってもよい。
 反射層11は、有機発光素子100において有機化合物層3の光反射側に設けられている。ここで光反射側とは、有機化合物層3から見て、下部電極2側の方向である。反射層11は高反射率材料で構成されることが好ましく、AlまたはAgなどの金属材料や、それらにSi、Cu、Ni、Nd、Tiなどを添加した合金で構成されることが好ましい。反射層11は反射面S2を含み、ここでは、反射層11の上面が反射面S2である。なお、反射面S2は反射層11の下面であってもよいし、反射層11の内部に配置されていてもよい。反射面S2は、有機化合物層3を挟んで光取り出し構造10と対向して配されている。換言すれば、有機化合物層3は、反射面S2と光取り出し構造10との間に配されている。
 また、下部電極2が高反射率材料で構成される場合には、下部電極2が反射層11を兼ねていてもよい。また、反射層11上に接触してITOやIZOなどの透明導電酸化物があってもよい。
 反射面S2と下部電極2との間には、反射面S2と発光層31との間の光学距離を調整する光学干渉層12があってもよい。光学干渉層12は、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiON)、またはシリコン酸化物(SiO)など無機材料や、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機材料などの可視光域の光透過性が高い材料であることが好ましい。光学干渉層12を設ける場合には、下部電極2は高光透過率を有することが好ましく、ITO、IZOなどの透明導電酸化物であることが好ましい。
 光取り出し構造10は、上部電極4の光出射側に設けられている。ここで光出射側とは、有機化合物層3から見て上部電極4側の方向である。
 光取り出し構造10は、傾斜部21を有している。詳しくは後述するが、傾斜部21は、発光層31の中を基板1の主面S1の法線方向と角θをなす方向に進行する第1波長λの光が到達すると傾斜部21において屈折し、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に出射される部分である。光取り出し構造10は、複数の傾斜部を有しており、少なくとも、第1傾斜部21aと第2傾斜部21bとを有する。
 発光層31を第1方向D1に進行する第1波長λの光は第1傾斜部21aに第1入射光として入射して屈折し、第3方向D3に出射される。発光層31を第2方向D2に進行する第1波長λの光は第2入射光として第2傾斜部21bに入射して屈折し、第4方向D4に出射される。第1方向D1と第2方向D2は、いずれも、基板1の主面S1の法線方向となす角がθ(ただしθは0度より大きい)である。すなわち、第1方向D1および第2方向D2は基板1の主面S1の法線方向と交差し、第1方向D1と第2方向D2は異なる方向である。また、基板1の主面S1の法線方向と第1方向D1とがなす角と、基板1の主面S1の法線方向と第2方向D2とがなす角と、は絶対値が同じである。そして、第3方向D3および第4方向D4は、いずれも、基板1の主面S1に略垂直な方向である。ここで、基板1の主面S1に略垂直な方向、とは、基板1の主面S1に垂直な方向と絶対値が0度以上5度以下の角をなす方向を指す。
 光出射部50は、光取り出し構造10の光出射側に設けられている。光出射部50は、光取り出し構造10から出射された光が進行する領域を構成している。光出射部50の屈折率と、光取り出し構造10の屈折率は異なっている。これにより、光取り出し構造10の傾斜部21に対して90度ではない角度で光が入射すると、傾斜部21において屈折し、光の進行方向が変わる。光出射部50の屈折率は、光取り出し構造10の屈折率と差を有していればよく、光出射部50の屈折率は光取り出し構造10の屈折率よりも大きくても小さくてもよい。光出射部50の屈折率と光取り出し構造10の屈折率の差は0.1以上であることが好ましく、より好ましくは0.3以上であり、さらに好ましいのは、0.5以上である。
 光取り出し構造10は、可視光域の光透過性が高い材料で構成されることが好ましい。光取り出し構造10を構成する材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機材料や、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiON)、シリコン酸化物(SiO)などの無機材料が挙げられる。光取り出し構造10は、可視光域(380nm以上780nm以下)の全域にわたって光の透過率が高いことが好ましいが、可視光域のうちの一部の波長領域において光の透過率が高くてもよい。
 光出射部50は、光透過性が高い材料で構成されることが好ましい。光出射部50を構成する材料としては、固体材料であってもよいし気体材料であってもよい。気体材料としては、例えば、空気、酸素、窒素、二酸化炭素などが挙げられる。固体材料としては、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などの有機材料や、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiON)、シリコン酸化物(SiO)などの無機材料が挙げられる。この中でも特に、気体材料は、光取り出し構造10と光出射部50との間の屈折率差を大きくしやすいので好ましい。光出射部50は、可視光域(380nm以上780nm以下)の全域にわたって光の透過率が高いことが好ましいが、可視光域のうちの一部の波長領域において光の透過率が高くてもよい。
 [第1実施形態の発光装置の特徴]
 次に、図2~5を用いて、第1実施形態の発光装置の1つの特徴とその効果について説明する。
 <(1)光学干渉条件>
 図2は、第1実施形態の発光装置が有する有機発光素子における光学干渉を説明するための模式的な断面図である。図2を用いて、本実施形態の有機発光素子における発光層31の発光位置と反射面S2の位置に関する光学条件について説明する。
 発光層31で発光した光は、第1の光L1と、第2の光L2とを含む。第1の光L1は、発光層31から第1電極(下部電極2)に向かって発せられて反射面S2で反射して第2電極(上部電極4)に向かって第1方向D1に進行する光である。換言すれば、第1の光L1は、発光層31で発せられて光反射側に進み反射面S2で反射し、反射後は光出射側に進んで光取り出し構造10から光出射部50へと取り出される光である。第2の光L2は、発光層31から第2電極(上部電極4)に向かって第1方向D1に発せられた光である。換言すれば、第2の光L2は、発光層31から光出射側に直接発せられ、第1方向D1に進行する光である。第1の光L1および第2の光L2は、第1波長λの光であり、本実施形態では第1の光L1と第2の光L2とが光学干渉によって強め合うように、発光層31と反射面S2との間の光学距離Lbが調整されている。ここで、第1波長λは発光層31に含まれる第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域((λp1-5)nm以上(λp1+5)nm以下)に含まれる波長である。なお、発光層31に含まれる第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長をλp1(nm)とする。また、第1方向D1は基板1の主面S1の法線方向から傾斜した方向であり、基板1の主面S1の法線方向と第1方向D1とがなす角θは、0度より大きく90度より小さい。
 また、発光層31を第2方向D2に進行する第1波長λの光についても、第1方向D1と同様に、光学干渉によって強められるようになっている。具体的には、第1′の光L1′と、第2′の光L2′とが光学干渉によって強め合うようになっている。ここで、第1′の光L1′は、発光層31から第1電極(下部電極2)に向かって発せられて反射面S2で反射して第2電極(上部電極4)に向かって第2方向D2に進行する光である。また、第2′の光L2′は、発光層31から第2電極(上部電極4)に向かって第2方向D2に発せられた光である。
 発光層31と反射面S2との間の光学距離Lbは、下記の式(1)を満たすように調整されている。下記の式(1)を満たすと、第1の光L1と第2の光L2とが強め合い、発光層31中を第1方向D1に進む第1波長λの光が強められる。また、第1′の光L1′と第2′の光L2′とが強め合い、発光層31中を第2方向D2に進む第1波長λの光が強められる。なお、光学距離Lbを調整するだけでなく、反射面S2における位相シフトφbを調整するようにしてもよい。
Lb/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m-φb/360)・・・式(1)
 式(1)において、Lbは発光層31と反射面S2との間の光学距離(単位:nm)を表し、θは基板1の主面S1の法線方向と第1方向D1とがなす角(単位:度)を表す。λは発光層31に含まれる第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長(単位:nm)を表し、φbは反射面S2で反射する際の位相シフト(単位:度)を表す。また、mは0以上の整数である。
 ところで、図3に、一般的な有機発光素子の有機化合物層内における光量の角度分布を示す。図3は、有機化合物層内における発光が輝度一定の場合の光について、放射される光束の総量を、立体角ごとに示したものである。図3では、立体角の数値範囲を光の進行方向と法線方向とがなす角の数値範囲に換算して示しており、0度~5度の光量を1としたときの相対光量を示している。図3に示されるように、0度~5度に進行する光、すなわち、基板の主面に対して略垂直に進行する光の光量よりも、より広角に進行する光の方が光量が大きい。また、図3には示していないが、法線方向となす角が0度より大きい方向に進行する光の光量は、法線方向となす角が0度の方向に進行する光の光量よりも大きくなる。光量は、立体角が大きくなるにつれて大きくなる。このように、発光層で発光した光は、基板の主面に対して略垂直に進行する光よりも、法線方向に対して傾斜した方向に進行する光のほうが、光量が大きくなっていることが分かる。
 ここで、第1の発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光が、第1の発光材料から発せられる光のうち、特に強度の高い光となる。そのため、この波長の光が有機化合物層3内を基板1の主面S1の法線方向に進行する際に反射面S2での反射光との間で強め合うようにするよりも、法線方向に対して傾斜した方向に進行する際に強め合うようにするほうが、光量を大きくすることができる。すなわち、本実施形態では、第1の発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光が、法線方向に対して傾斜した方向に進行する際に強め合うようにすることで、発光層31から発せられる光をより強くしている。
 <(2)発光層内の発光点と光取り出し構造の傾斜部の位置関係>
 図4は、発光層と光取り出し構造の位置関係を示した模式的な断面図である。より具体的には、図4は、発光層31において第1方向D1および第2方向2にそれぞれ進行する第1波長λの光が光取り出し構造10の傾斜部21で第3方向D3および第4方向D4に出射される場合を示している。図4を用いて、本実施形態の発光装置に含まれる有機発光素子における、発光点と傾斜部21の位置関係について説明する。
 上述のとおり、発光層31の中を第1方向D1に進行する第1波長λの光が第1傾斜部21aに入射すると第1傾斜部21aにおいて屈折し、光取り出し構造10から第3方向D3に出射されるように第1傾斜部21aの傾斜角が設定されている。また、発光層31の中を第2方向D2に進行する第1波長λの光が第2傾斜部21bに入射すると第2傾斜部21bにおいて屈折し、光取り出し構造10から第4方向D4に出射されるように第2傾斜部21bの傾斜角が設定されている。以下の説明において、発光層31の中を第1方向D1に進行する第1波長λの光であって第1傾斜部21aに入射して出射する光を光L10とする。また、発光層31の中を第2方向D2に進行する第1波長λの光であって第2傾斜部21bに入射して出射する光を光L20とする。なお、光L10も光L20も、発光層31内を主面S1の法線方向となす角がθである方向に進行する光に含まれる。ここで、光L10の発光層31における発光点を第1発光点91aとし、光L20の発光層31における発光点を第2発光点91bとする。
 このとき、第1発光点91aと、光L10の第1傾斜部21aにおける到達位置(以下、光取出し点と称する)との間の、垂直方向距離Dと水平方向距離Wは、以下の式(2)および式(3)で表される。
=D+D+・・・+Dn-1+D・・・式(2)
=W+W+・・・+Wn-1+W・・・式(3)
 さらに、式(3)は下記の式(3)′に変換される。
=D×tanθ
   +D×tan(arcsin(sinθ×N/N))
   +・・・
   +Dn-1×tan(arcsin(sinθ×N/Nn-1))
   +D×tan(arcsin(sinθ×N/N))・・・式(3)′
 ここで、発光層31から光取り出し構造10における光取出し点までにある構成部材の数がn個ある場合に、発光層31を1番目とし、光取り出し構造10が発光層31からn番目にある構成部材と考える。
 D、D、・・・、Dn-1、Dのそれぞれは、順に、発光層31から光取り出し構造10の光取出し点までにあるそれぞれの構成部材の厚さに対応している。すなわち、Dは1番目の構成部材である発光層31の厚さであり、Dは2番目の構成部材の厚さであり、Dはn番目の構成部材である光取り出し構造10の下面から光取出し点までの厚さである。したがって、垂直方向距離Dは、D、D、・・・、Dn-1、Dの総和となるため、式(2)が成り立つ。
 また、W、W、・・・、Wn-1、Wのそれぞれは、順に、発光層31から光取り出し構造10の光取出し点までにある構成部材のうちの光が通過する部分の水平方向距離に対応している。したがって、水平方向距離Wは、W、W、・・・、Wn-1、Wの総和となるため、式(3)が成り立つ。ここで、各構成部材のうちの光が通過する部分の水平方向距離は、第1方向D1と基板1の主面S1の法線方向とがなす角θと、発光層31の屈折率Nと、各構成部材の屈折率N~Nと、各構成部材の厚さD~Dから求められる。
 また、第2発光点91bと、光L20の第2傾斜部21bにおける到達位置(光取出し点)との間の、垂直方向距離Dと水平方向距離Wについても同様に求めることができる。本実施形態では、第1発光点91aと第1傾斜部21aの位置関係と、第2発光点91bと第2傾斜部21bの位置関係は、同じであっても異なっていてもよい。同じである場合には、Da=Dbが成り立ち、また、Wa=Wbが成り立つ。さらに、第1発光点91aと第1傾斜部21aの位置関係と、第2発光点91bと第2傾斜部21bの位置関係は、発光領域101の中心を通る主面S1の法線に対して線対称な関係になっていてもよい。
 これにより、第1発光点91aから発せられ第1方向D1に進む光L10は光取り出し構造10の第1傾斜部21aに入射し、第2発光点91bから発せられ第2方向D2に進む光L20は、光取り出し構造10の第2傾斜部21bに入射する。
 <(3)光取り出し構造の傾斜部の傾斜角>
 図5は、光取り出し構造10の傾斜部21における、傾斜部21の傾斜角ψと、傾斜部21に到達する光の進行方向および傾斜部21から出射する光の進行方向を示したものである。図5を用いて、本実施形態の有機発光素子の傾斜部21の傾斜角ψについて説明する。図5は、光取り出し構造10の第1傾斜部21aを拡大した図である。
 発光層31の中を第1方向D1に進行する光が第1傾斜部21aに到達すると第1傾斜部21aにおいて屈折し、光取り出し構造10から第3方向D3に出射されるように第1傾斜部21aの傾斜角ψが設定されている。また、発光層31の中を第2方向D2に進行する光が第2傾斜部21bに到達すると第2傾斜部21bにおいて屈折し、光取り出し構造10から第4方向D4に出射されるように第2傾斜部21bの傾斜角ψが設定されている。ここで、発光層31の中を第1方向D1に進行する光が第1傾斜部21aに到達したときに第1傾斜部21aに入射する光を入射光71、第1傾斜部21bから出射する光を出射光81として、第1傾斜部21aの傾斜角について検討する。
 出射光81の進行方向である第3の方向D3と主面S1の法線方向とがなす角θexと、第1傾斜部21aの角度ψは、スネルの式から以下の式(4)および式(5)を満たす関係にある。
θ=arcsin(sinθ′×N/N)・・・式(4)
θex=-arcsin(sin(-θ+ψ)×N/Nex)+ψ・・・式(5)
 ただし、式(4)および(5)において、Nは発光層31の屈折率を表し、Nは光取り出し構造10の屈折率を表し、Nexは光出射部50の屈折率を表す。θは第1傾斜部21aに入射する入射光71の進行方向と主面S1の法線方向とがなす角(度)を表し、θ′は第1傾斜部21aに入射する入射光71の発光層31における進行方向である第1方向D1と主面S1の法線方向とがなす角(度)を表す。また、θexは傾斜部21から出射する出射光81の進行方向である第3方向D3と主面S1の法線方向とがなす角(度)を表し、ψは第1傾斜部21aの入射光71が入射する部分と主面S1と平行な直線63とがなす角(度)を表す。式(4)および(5)において、θ、θ′、θexは主面S1の法線60を始線として、右回りを正の角度とし、左回りを負の角度とし、ψは主面S1に平行な直線63を始線として、右回りを正の角度とし、左回りを負の角度とする。
 そこで、本実施形態では、出射光81の進行方向である第3の方向D3と主面S1の法線方向とがなす角θexが略0度となるように、第1傾斜部21aの角度ψを設定している。より具体的には、角θexが-5度以上5度以下となるように、第1傾斜部21aの角度ψを設定している。また、角θexはθexの絶対値が0度以上5度以下となるように、第1傾斜部21aの角度ψを設定している。このような構造にすることにより、入射光71は第1傾斜部21aで屈折し、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に進む出射光81となる。なお、ここでは第1傾斜部21aについて説明したが、第2傾斜部21bについても同様である。
 ここまで説明してきたように、本実施形態においては下記の構成を採用している。まず、発光層31と反射面S2の光学干渉によって、第1の発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光が、法線方向に対して傾斜した方向に進行する際に強め合うように、発光層31と反射面S2との間の光学距離Lbが調整されている。これにより、発光層31から発せられる光が第1方向D1および第2方向D2においてより強くなる。そして、第1方向D1に進んだ光は、光取り出し構造10の第1傾斜部21aに入射し、第2方向D2に進んだ光は、光取り出し構造10の第2傾斜部21bに入射する。すなわち、第1方向D1に進んで強められた光は光取り出し構造10の第1傾斜部21aに向かい、第2方向D2に進んで強められた光は光取り出し構造10の第2傾斜部21bに向かう。そして、第1傾斜部21aの傾斜角は、発光層31内を第1方向D1に進行した上記光が入射すると主面S1に略垂直な方向である第3方向D3に屈折する角度となっている。また、第2傾斜部21bの傾斜角は、発光層31内を第2方向D2に進行した上記光が入射すると主面S1に略垂直な方向である第4方向D4に屈折する角度となっている。このように、主面S1に略垂直な方向に屈折させる傾斜部が複数あることにより、本実施形態によれば、第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光を効率よく基板1の主面S1に略垂直な方向に取り出すことができる。第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光は、第1発光材料の発光の中でも特に強度の高い光なので、この光を効率よく取り出すことで、発光強度を高くすることができる。この結果、正面方向に出射する光の強度を高めることができる。
 [本実施形態のその他の特徴]
 式(1)におけるmの値は、0以上の整数であれば特に制限されないが、強められる波長領域の観点から、0以上2以下であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。m=1の場合、広角側で強められる発光強度が高いことに加えて、発光波長の角度依存性が小さいため良好である。
 基板1の主面S1の法線方向と第1方向D1とがなす角θは、0度より大きく90度より小さい。θは、5度以上45度以下が好ましく、10度以上30度以下がより好ましい。θを5度以上とすることで、光出射側へ放出される光量を増大させることができる。また、θを45度以下とすることで、発光層31から第1方向D1に進行する光を光取り出し構造10の傾斜部21に到達させやすくなるため好ましい。
 また、発光層31内を第1方向D1または第2方向D2に進行する第1波長λの光が入射した際に光出射部50に略垂直な方向に出射される限りにおいて、第1傾斜部21aの傾斜角および第2傾斜部21bの傾斜角は同じであっても、異なっていてもよい。第1発光点91aと第1傾斜部21aとの間の水平距離および垂直距離と、第2発光点91bと第2傾斜部21bとの間の水平距離および垂直距離と、がそれぞれ同じ場合には、第1傾斜部21aの傾斜角および第2傾斜部21bの傾斜角は同じことが好ましい。
 また、光取り出し構造10の形状は特に制限されないが、第1傾斜部21aを含む少なくとも一部および第2傾斜部21bを含む少なくとも一部で曲面を有していることが好ましい。光取り出し構造10が少なくとも一部で曲面を有している場合、光取り出し構造10の傾斜部21の傾斜角度は連続的に変化する。傾斜部21の傾斜角度が連続的に変化すると、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に取り出される光の波長を連続的に変化させることができ、発光効率をより向上させることができる。例えば、発光層31において第1方向D1または第2方向D2に進行して強められる光の波長が460nmである場合を考える。このとき、光取り出し構造10が傾斜部21を含む部分で曲面を有していると、第1方向D1または第2方向D2の付近の460nm前後の波長の光も略垂直な方向に取り出すことが可能となる。曲面の形状は特に制限されないが、球面、非球面などが挙げられる。球面は球体面の一部であればよい。特にマイクロレンズのように、光取り出し構造体の全体が曲面を有していることが好ましい。マイクロレンズの形状は、球面、非球面のどちらであっても構わない。
 これまでの説明では、有機発光素子のある断面について説明してきたが、傾斜部21は基板1に対する平面視において3つ以上存在していてよい。また、第1発光点91aおよび第2発光点91bを含む発光点91も、基板1に対する平面視において3つ以上存在していてよい。図6は、本実施形態の一例の平面図と断面図である。図6(a)は本実施形態の平面図であり、図6(b)は図6(a)の線分Bにおける断面であり、図6(c)は図6(a)の線分Cにおける断面である。
 図6(a)に示すように、発光点91は、基板1の主面S1に対して垂直な平面視において発光領域101の中心102を囲むように配されている。発光領域101の中心102は、発光領域101の幾何学的な重心であってもよい。このように、平面視において発光点91が発光領域101の中心102の外側に配され、中心102を囲むように配されることで、発光点91の存在する領域を広げることができる。そのため、発光層31内を第1方向D1に進行して光学干渉によって強められ、傾斜部21に到達する光の量を増やすことができる。さらに、傾斜部21も、該平面視において発光領域101の中心102を囲むように配されている。そして、傾斜部21は、該平面視において発光点91を囲むよう配されていることが好ましい。このような構造とすることにより、同じ立体角のより多くの光を正面方向に取り出せるので、正面方向の発光強度、すなわち、基板1の主面S1に対して略垂直な方向の発光強度をさらに向上することが可能である。傾斜部21は、該平面視において発光領域101の外縁を囲むよう配されていることが好ましい。さらに、該平面視において、光取り出し構造10の外縁は傾斜部21を囲むように配されていることが好ましい。
 さらに、発光点91および傾斜部21は、それぞれ、発光領域101の中心102を通る法線に対して回転対称であることが好ましい。図7は本実施形態の一例の平面図と断面図である。図7(a)は本実施形態の平面図であり、図7(b)は図7(a)の線分Dにおける断面、図6(c)は図6(a)の線分Eにおける断面である。
 図7(a)に示すように、本例では、平面視において、発光点91は発光領域101の中心102を通る法線に対して回転対称な形状な図形状に配されている。また、平面視において、傾斜部21も、発光領域101の中心102を通る法線に対して回転対称な形状の図形状に配されている。換言すれば、発光点91は、平面視において発光領域101の中心102を中心とする円状に配されており、傾斜部21は、平面視において発光領域101の中心102を中心とする円状に配されている。発光点91と傾斜部21は、平面視において発光領域101の中心102を中心とする同心円状に配されている。これにより、方位角ごとの発光特性が均一となり良好である。図7の場合、光取り出し構造10は平面視において回転対称な形状を有することが好ましく、特に曲面を有するマイクロレンズであることが好ましい。なお、光取り出し構造10が回転対称である箇所は、光取り出し構造10の全体であってもよいし、一部であってもよい。
 [本実施形態のその他の構成例]
 本実施形態の他の構成例について、以下で説明する。
 本実施形態に係る有機発光素子100は、下部電極2の外周部の上に、下部電極2の端部を覆うように絶縁層5が設けられていてもよい。すなわち、下部電極2の上に絶縁層5を配置し、下部電極2の一部が露出するように絶縁層5に開口部を設けてもよい。絶縁層5の開口部において下部電極2と有機化合物層3とが接する。このように、絶縁層5は有機発光素子100の発光領域101を画定する機能を有しており、発光領域101を正確に所望の形状にするために形成してもよい。また、絶縁層5は、隣り合う2つの有機発光素子100の下部電極2間を電気的に絶縁する機能を有していてもよい。絶縁層5は、画素分離膜(PDL)、隔壁、バンク、などとも呼ばれる。絶縁層5を設けない場合には、下部電極2の形状により発光領域101が規定される。絶縁層5は、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiON)、またはシリコン酸化物(SiO)などの無機材料で形成される。絶縁層5は、スパッタリング法や化学気相堆積法(CVD法)などの方法を用いて形成することができる。また、絶縁層5はアクリル樹脂やポリイミド樹脂のような有機材料を用いて形成することも可能である。
 絶縁層5の開口部の平面形状は、特に制限されないが、光取り出し構造10の平面形状の略相似形であることが好ましい。例えば、光取り出し構造10の平面形状が円形であれば、絶縁層5の開口部の平面形状も円形であることが好ましい。絶縁層5の開口部の平面形状が、光取り出し構造10の平面形状の略相似形であることにより、有機発光素子の発光特性を有機発光素子の方位角に対して対称とすることが可能となる。光取り出し構造10の平面形状は回転対称であることが好ましいことから、特に絶縁層5の開口部の平面形状は略円形であることが好ましい。
 本実施形態に係る有機発光素子100は、有機化合物層3および上部電極4を覆うように形成された封止層6を有していてもよい。封止層6は透光性を有し、外部からの酸素や水分の透過性が極めて低い無機材料を含むことが好ましい。封止層6が含む無機材料としては、シリコン窒化物(SiN)、シリコン酸窒化物(SiON)、シリコン酸化物(SiO)、アルミニウム酸化物(Al)、チタン酸化物(TiO)が好ましい。中でも、封止層6は、封止性能を高める観点から、SiN、SiON、Alを含むことが好ましい。封止層6の形成には化学気相堆積法(CVD法)、原子層堆積法(ALD法)、スパッタリング法、イオンプレーティング法を用いることが好ましい。封止層6は十分な水分遮断性能があれば、単層構造であっても、上記材料や形成手法を組み合わせた積層構造であってもよい。また無機材料と、樹脂等の有機材料との積層構造であってもよい。また、基板1上に複数の有機発光素子を形成する場合には、複数の有機発光素子のそれぞれが有する上部電極4の上にまたがって、隣り合う有機発光素子間で連続して封止層6が配置されていてもよい。なおこのとき、上部電極4も、隣り合う有機発光素子間で連続して配置されていてもよい。
 また、有機発光素子100の封止層6の上には平坦化層7を形成することも可能である。平坦化層7はスピンコート法、ディップコート法、スリットコート法、ブレードコート法などのウエットプロセスで形成されることが好ましい。ウエットプロセスで行なうことにより平坦化層7の光出射側の面を平坦にすることが容易となる。ウエットプロセスで形成された平坦化層7は形成後に加熱やUV照射などによって硬化させることが好ましい。また、基板1上に複数の有機発光素子を形成する場合には、複数の有機発光素子のそれぞれが有する封止層6の上にまたがって、隣り合う有機発光素子間で連続して平坦化層7が配置されていてもよい。
 (第2実施形態)
 本発明の第2実施形態の発光装置について説明する。第1実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。図8は、第2実施形態の発光装置が有する有機発光素子における光学干渉を説明するための模式的な断面図である。
 本実施形態の発光装置が有する発光素子は、発光層31と光取り出し構造10との間に半反射面を有する点が、第1実施形態と異なる。より具体的には、本実施形態の発光装置が有する発光素子は、有機化合物層3の上に半反射面S3を有している。本実施形態の発光装置が有する発光素子において、上部電極4が半反射面S3を有していてもよい。より具体的には、上部電極4の下面が、半反射面S3であってもよい。あるいは、上部電極4とは別に半反射層15を有し、半反射層15が半反射面S3を有していてもよい。
 本実施形態では、第3の光L3と第2の光L2とが光学干渉で強め合う。第3の光L3は、発光層31から光出射側に発せられて半反射面S3で反射して光反射側に進行し、反射面S2で反射して第1方向D1に進行する光である。第2の光L2は、発光層31から光出射側に発せられて第1方向D1に進行する光である。このような光学干渉条件を満たすように、発光層31と反射面S2との間の光学距離Lb、発光層31と半反射面S3との間の光学距離Ltが調整されている。
 より具体的には、反射面S2と半反射面S3との間の光学距離Laは、下記の式(6)を満たすように調整されている。下記の式(6)を満たすと、第1の光L2と第3の光L3とが強め合い、発光層31中を第1方向D1に進む光が強められる。なお、光学距離Laを調整するだけでなく、反射面S2における位相シフトφbおよび半反射面S3における位相シフトφtを調整するようにしてもよい。
La/cosθ×(1+cos(2θ))=λ×(l-φb/360-φt/360)・・・式(6)
 式(6)において、Laは反射面S2と半反射面S3との間の光学距離(単位:nm)を表し、θは基板1の主面S1の法線方向と第1方向D1とがなす角(単位:度)を表す。λは発光層31に含まれる第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長(単位:nm)を表し、φbは反射面S2で反射する際の位相シフト(単位:度)を表し、φtは半反射面S3で反射する際の位相シフト(単位:度)を表す。また、lは0以上の整数である。
 このような構成とすることによっても、第1の発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光が、法線方向に対して傾斜した方向(発光層31内において第1方向D1や第2方向D2)に進行する際に強め合うことができる。これにより、発光層31から発せられる光をより強くすることができる。そして強められた光は、第1実施形態と同様に光取り出し構造10の傾斜部21に到達して屈折し、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に出射される。この結果、正面方向に出射する光の強度を高めることができる。
 式(6)において、lの値は、0以上の整数であれば特に制限されないが、強められる波長領域の観点から、0以上2以下であることが好ましく、0または1であることがより好ましく、1であることが特に好ましい。l=1の場合、広角側で強められる発光強度が高いことに加えて、発光波長の角度依存性が小さいため良好である。
 さらに、第1実施形態と同様に、第2の光L2と、発光層31から光反射側に発せられて反射面S2で反射して第1方向D1に進行する第1の光L1とが、光学干渉によって強め合うようにしてもよい。すなわち、上記の式(6)に加えて、上記の式(1)も満たすようにしてもよい。これにより、法線方向に対して傾斜した方向(発光層31内において第1方向D1や第2方向D2)に進行する第1の発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光を、より一層強めることができる。これにより、正面方向に出射する光の強度をより一層高めることができる。
 (第3実施形態)
 本発明の第3実施形態について説明する。第1実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。図9は、第3実施形態の発光装置の模式的な断面図である。
 本実施形態の発光装置は、基板1上(基板上)に配された複数の有機発光素子を有しており、第1有機発光素子100に加えて、第2有機発光素子200と、第3有機発光素子300と、を有する。第1有機発光素子100の構成は、第1実施形態で説明した有機発光素子100と同様である。
 第2有機発光素子200および第3有機発光素子300も、基本的な構成は第1有機発光素子100と同様の構成を有する。すなわち、第2有機発光素子200および第3有機発光素子300は、第1有機発光素子100と同様に、基板1の上に、基板1の主面S1側(主面側)から、反射層11と、下部電極2と、有機化合物層3と、上部電極4と、光取り出し構造10と、を有する。また、第2有機発光素子200および第3有機発光素子300は、第1有機発光素子100と同様に、それぞれの下部電極2の端部を覆う絶縁層5と、上部電極4の上に配された封止層6と、平坦化層7と、を有する。ここでは、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300がそれぞれ有する光取り出し構造を、それぞれ、光取り出し構造110、210、310、とする。
 次に、第2有機発光素子200と第3有機発光素子300の、第1有機発光素子100との相違点を説明する。第2有機発光素子200と第3有機発光素子300は、第1有機発光素子100とは異なる波長の光を発する発光層を有している。そして、第2有機発光素子200と第3有機発光素子300は、第1有機発光素子100とは異なる波長の、基板1の主面1の法線方向に対して傾斜した方向に進行する光が光学干渉によって強め合うような構成を有している。
 第2有機発光素子200の有する有機化合物層3は、発光層32を有し、発光層32は第1発光材料とは異なる第2発光材料を含んでいる。第2発光材料は第1発光材料とは異なるPLスペクトルを示し、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長λp2(nm)は、第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長λp1(nm)と異なる。第1有機発光素子100は第1発光材料から発光された光を出射するのに対し、第2有機発光素子200は第2発光材料から発光された光を出射する。換言すれば、第1有機発光素子100と第2有機発光素子200は、異なる色の光を出射する。
 第2有機発光素子200も、第1有機発光素子100と同様に光学干渉によって出射光が強められる共振器構造を有しているが、第1有機発光素子100とは強められる光の波長が異なる。第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第2波長λとする。このとき、第2有機発光素子200は、発光層32中を第1方向D1および第2方向D2に進む第2波長λの光が強められるように、発光層32と反射面S2との間の光学距離Lb2が調整されている。ここで、第1方向D1および第2方向D2は、基板1の主面S1の法線方向と交差する方向であり、法線方向に対して傾斜した方向であるとも言える。第1方向D1および第2方向D2のそれぞれは第1有機発光素子100における第1方向D1および第2方向D2と同じであっても異なっていてもよい。すなわち、第2有機発光素子200における第1方向D1および第2方向D2のそれぞれは、第1有機発光素子における第1方向D1および第2方向D2と区別して、第5方向および第6方向とそれぞれ呼ぶこともできる。
 そして、第2有機発光素子200においても、第1有機発光素子100と同様に、発光層32中を第1方向D1に進む光が光取り出し構造210の傾斜部21に到達すると屈折して第3方向D3に出射される。また、発光層32中を第2方向D2に進む光が光取り出し構造210の傾斜部21に到達すると屈折して第4方向D4に出射される。ここで、第3方向D3および第4方向D4は、基板1の主面S1に対して略垂直な方向である。第3方向D3および第4方向D4も、第1有機発光素子100における第3方向D3および第4方向D4と同じであっても異なっていてもよい。すなわち、第2有機発光素子200における第3方向D3および第4方向D4のそれぞれは、第1有機発光素子における第3方向D3および第4方向D4と区別して、第7方向および第8方向とそれぞれ呼ぶこともできる。これにより、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光が強められ、発光装置の正面方向に出射される。第2有機発光素子200も、傾斜部21として第1傾斜部21aおよび第2傾斜部21bを含む複数の傾斜部を有している。以上の構成により、第1有機発光素子100におけるメカニズムと同様に、正面方向の発光強度が高められる。
 第3有機発光素子300も、第1有機発光素子100と同様に光学干渉によって出射光が強められる共振器構造を有しているが、第1有機発光素子100とは強められる光の波長が異なる。第3有機発光素子300は、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第3波長λとしたときに、発光層33中を第1方向D1および第2方向D2に進む第3波長λの光が強められるように、発光層33と反射面S2との間の光学距離Lb3が調整されている。ここで、第1方向D1および第2方向D2は、基板1の主面S1の法線方向となす角が0度より大きい方向であり、法線方向に対して傾斜した方向である。第1方向D1および第2方向D2は第1有機発光素子100における第1方向D1と同じであっても異なっていてもよい。第3有機発光素子200における第1方向D1および第2方向D2のそれぞれは、第1有機発光素子における第1方向D1および第2方向D2と区別して、第9方向および第10方向とそれぞれ呼ぶこともできる。
 そして、第3有機発光素子300においても、第1有機発光素子100と同様に、発光層33中を第1方向D1に進む光が光取り出し構造310の傾斜部21に到達すると屈折して第3方向D3に出射される。また、発光層33中を第2方向D2に進む光が光取り出し構造310の傾斜部21に到達すると屈折して第4方向D4に出射される。ここで、第3方向D3は、基板1の主面S1に対して略垂直な方向である。第3方向D3および第4方向D4も、第1有機発光素子100における第3方向D3および第4方向D4と同じであっても異なっていてもよい。すなわち、第3有機発光素子300における第3方向D3および第4方向D4のそれぞれは、第1有機発光素子における第3方向D3および第4方向D4と区別して、第11方向および第12方向とそれぞれ呼ぶこともできる。これにより、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長の光が強められ、発光装置の正面方向に出射される。第3有機発光素子300も、傾斜部21として第1傾斜部21aおよび第2傾斜部21bを含む複数の傾斜部を有している。以上の構成により、第1有機発光素子100におけるメカニズムと同様に、この構成によって、正面方向の発光強度が高められる。
 ここで、第1有機発光素子100において第1波長λ(単位:nm)の光が強められる第1方向D1と、基板1の主面S1の法線方向とがなす角をθ11(単位:度)とし、反射面S2と発光層31との間の光学距離をLb1(単位:nm)とする。また、第2有機発光素子200において第2波長λ(単位:nm)の光が強められる第1方向D1と、基板1の主面S1の法線方向とがなす角をθ12(単位:度)とし、反射面S2と発光層32との間の光学距離をLb2(単位:nm)とする。また、第3有機発光素子300において第3波長λ(単位:nm)の光が強められる第1方向D1と、基板1の主面S1の法線方向とがなす角をθ13(単位:度)とし、反射面S2と発光層33との間の光学距離をLb3(単位:nm)とする。このとき、上述の式(1)と同様に、下記の式(7)~(9)が成り立つ。
Lb1/cosθ11×(1+sin(90-2θ11))=λ×(m1-φb/360)・・・式(7)
Lb2/cosθ12×(1+sin(90-2θ12))=λ×(m2-φb/360)・・・式(8)
Lb3/cosθ13×(1+sin(90-2θ13))=λ×(m3-φb/360)・・・式(9)
 ここで、式(7)~(9)において、m1~m3は0以上の整数である。さらに、θ11=θ12=θ13=θである場合には、上記式(7)~(9)は下記の式(7)′~(9)′に変換できる。ただし、mは0以上の整数である。
Lb1/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m1-φb/360)・・・式(7)′
Lb2/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m2-φb/360)・・・式(8)′
Lb3/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m3-φb/360)・・・式(9)′
 上述のように、第1波長λと、第2波長λ、第3波長λは、互いに異ならせてもよい。例えば、第1波長λを赤色の波長領域の波長、第2波長λを緑色の波長領域の波長、第3波長λを青色の波長領域の波長、とすることにより、発光装置をフルカラーの表示が可能な表示装置とすることもできる。
 また、光学距離Lb1および光学距離Lb2および光学距離Lb3は、互いに異ならせてもよい。それぞれの有機発光素子の反射面S2と発光層31~33の間に設けられた、有機化合物層3、下部電極2、光学干渉層12の、膜厚および屈折率の少なくとも1つを異ならせることによって、光学距離Lb1~Lb3を互いに異ならせることができる。
 また、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれが有する光取り出し構造10の傾斜部21の傾斜角度は、同じであってもよいし異なっていてもよい。製造方法を簡易にする観点から、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれが有する光取り出し構造10の傾斜部21の傾斜角度は同じであることが好ましい。さらに、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれが有する光取り出し構造10は同形状であることがさらに好ましい。
 基板1上に配置された第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300など複数の有機発光素子のそれぞれを副画素とみなすことができる。そして、主画素は複数の副画素によって構成されるものとして、基板1上に複数の主画素が配置された発光装置としてもよい。これにより、発光装置を、高精細な表示が可能な表示装置とすることができる。例えば、複数の主画素のそれぞれは、第1有機発光素子100を有する第1副画素と、第2有機発光素子200を有する第2副画素と、第3有機発光素子300を有する第3副画素と、を有してもよい。副画素および主画素の画素配列は、ストライプ配列、デルタ配列、ベイヤー配列、ペンタイル配列など、どのような画素配列でも可能である。中でも、デルタ配列は、円状のレンズを表示平面内に配置しやすいため、好ましい。
 (第4実施形態)
 本発明の第4実施形態について説明する。第3実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。図10は、第4実施形態の発光装置の模式的な断面図である。
 本実施形態の発光装置は、第3実施形態と同様に、複数の有機発光素子を有しており、第1有機発光素子100と、第2有機発光素子200と、第3有機発光素子300と、を有する。
 第3実施形態の発光装置は、異なる発光材料を含む発光層が、それぞれの有機発光素子ごとに設けられていた。すなわち、第1有機発光素子100には発光層31が設けられ、第2有機発光素子200には発光層32が設けられ、第3有機発光素子300には発光層33が設けられていた。これに対し、本実施形態の発光装置では、それぞれの有機発光素子が発光層31~33のすべてを有している。すなわち、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれに、発光層31~33が設けられている。発光層31は第1発光材料を含み、発光層32は第2発光材料を含み、発光層33は第3発光材料を含む。
 したがって、本実施形態の発光装置においては、各有機発光素子の有機化合物層3からは、第1発光材料から発せられる光と、第2発光材料から発せられる光と、第3発光材料から発せられる光と、が混ざった光が放出される。例えば、第1発光材料が赤色発光材料であり、第2発光材料が緑色発光材料であり、第3発光材料が青色発光材料である場合には、各有機発光素子の有機化合物層3からは白色光が放出される。
 発光層31~33は、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれに独立して形成してもよいし、複数の有機発光素子にまたがって共通して形成してもよい。図10には、発光層31~33を第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300にまたがって共通して形成した例を示している。超高精細ディスプレイのように、基板1に対する平面視における各有機発光素子のサイズが小さい場合には、有機発光素子のそれぞれに対して独立して発光層31~33を形成することが困難な場合がある。そのような場合には、発光層31~33を、複数の有機発光素子にまたがって共通に形成することで、製造を容易にすることができる。
 本実施形態では、発光層31~33の3種類の発光層を形成しているが、本発明はこれに限定はされない。3種類の発光層をそれぞれ形成するのではなく、1つの発光層に第1発光材料と第2発光材料と第3発光材料を含有させてもよい。あるいは、形成する発光層を2種類とし、1つの発光層に第1発光材料、もう1つの発光層に第2発光材料および第2発光材料というように、1種類の発光材料を含む発光層と2種類の発光材料を含む発光層とを組み合わせてもよい。発光材料の種類に応じて、組み合わせは任意である。
 本実施形態の発光装置は、上部電極4の上に、カラーフィルタ層13を有する。カラーフィルタ層13は、第1カラーフィルタ131と、第2カラーフィルタ132と、第3カラーフィルタ133と、を有する。第1カラーフィルタ131と、第2カラーフィルタ132と、第3カラーフィルタ133と、は、透過する光の波長域が互いに異なっていてもよい。本実施形態では、カラーフィルタ層13は上部電極4と光取り出し構造10との間に配されているが、カラーフィルタ層13は光取り出し構造10の上に配されてもよい。第1カラーフィルタ131は第1有機発光素子100の上部電極4と光取り出し構造10との間に配されている。また、第2カラーフィルタ132は第2有機発光素子200の上部電極4と光取り出し構造10との間に配されている。第3カラーフィルタ133は第3有機発光素子300の上部電極4と光取り出し構造10との間に配されている。本実施形態では、カラーフィルタ層13は平坦化層7の上に配されており、カラーフィルタ層13の上にも平坦化層8が配されている。これにより、カラーフィルタ層13および光取り出し構造10を、平坦面の上に形成することができるため好ましい。
 第1カラーフィルタ131、第2カラーフィルタ132、第3カラーフィルタ133は、平坦化層7等の下地の上にカラーレジストを塗布した後、それをリソグラフィによってパターニングすることによって形成することが可能である。カラーレジストは、例えば、光硬化性樹脂で構成され、紫外線等が照射された部位を硬化させることによりパターンを形成する。
 ここで、第1カラーフィルタ層131は第1波長λを含む波長域の光を透過し、第2カラーフィルタ層132は第2波長λを含む波長域の光を透過し、第3カラーフィルタ層133は第3波長λを含む波長域の光を透過する。第1波長λは発光層31に含まれる第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長である。また、第2波長λは発光層32に含まれる第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長である。また、第3波長λは発光層33に含まれる第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長である。すなわち、カラーフィルタ層13によって、第1有機発光素子100からは第1波長λの光が取り出され、第2有機発光素子200からは第2波長λの光が取り出され、第3有機発光素子300からは第3波長λの光が取り出される。なお、第1カラーフィルタ131は第2波長λおよび第3波長λの光を透過しなくてもよい。また、第2カラーフィルタ132は第3波長λおよび第1波長λの光を透過しなくてもよい。また、第3カラーフィルタ133は第1波長λおよび第2波長λの光を透過しなくてもよい。
 本実施形態では、各有機発光素子からカラーフィルタ層13を介して取り出される光の波長域に含まれる波長の光が、発光層内において基板1の主面S1の法線方向に対して傾斜した方向に進行する際に、光学干渉によって強め合う構成としている。すなわち、第1有機発光素子100は、発光層31中を第1方向D1に進む第1波長λの光が強められるように、発光層31と反射面S2との間の光学距離Lb1が調整されている。また、第2有機発光素子200は、発光層32中を第1方向D1に進む第2波長λの光が強められるように、発光層32と反射面S2との間の光学距離Lb2が調整されている。また、第3有機発光素子300は、発光層33中を第1方向D1に進む第3波長λの光が強められるように、発光層33と反射面S2との間の光学距離Lb3が調整されている。より具体的には、上記式(7)~(9)あるいは上記式(7)′~(9)′が成り立つように、光学距離Lb1~Lb3が調整されている。第1波長λ、第2波長λ、第3波長λが互いに異なる場合、光学距離Lb1~Lb3も互いに異なってもよい。
 光学距離Lb1~Lb3は、それぞれの有機発光素子の反射面S2と発光層31~33の間に設けられた、有機化合物層3、下部電極2、光学干渉層12の、膜厚および屈折率の少なくとも1つを調整することによって、調整することができる。中でも、製造容易性の観点から、光学距離Lb1~Lb3は、光学干渉層12の厚さを調整することによって調整することが好ましい。本実施形態では、第1有機発光素子100は第1光学干渉層121を有し、第2有機発光素子200は第2光学干渉層122を有し、第3有機発光素子300は第3光学干渉層123を有している。そして、第1光学干渉層121、第2光学干渉層122、第3光学干渉層123の厚さは互いに異なっており、これにより、光学距離Lb1~Lb3も互いに異なっている。このため、上述のように第1方向D1に進む際に強められる光の波長が有機発光素子ごとに異なっている。
 なお、各有機発光素子において第1方向D1に進んで強められたそれぞれの光は、光取り出し構造10の傾斜部21において、基板1の主面S1に略垂直な方向に出射される点は、他の実施形態と同様である。
 本実施形態は、超高精細ディスプレイのように、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300に対して別々に有機化合物層を形成するのが困難な場合に特に有用である。
 発光層において、基板1の主面S1の法線方向に対して傾斜した方向に進行する光が強められると、隣り合う有機発光素子に光が侵入してしまい、混色が生じる可能性がある。しかし、本実施形態ではカラーフィルタ層13が配されているため、隣り合う有機発光素子に侵入した光はその上に配されたカラーフィルタ層13によって吸収され、外部に出射されることを抑制できる。例えば、第1有機発光素子100から第2有機発光素子200へと光が侵入した場合、第1波長λの光は、第2有機発光素子200の上に配された第2カラーフィルタ132に吸収され、外部に出射されない。これにより、混色が抑制される。
 (第5実施形態)
 本発明の第5実施形態について説明する。第3実施形態および第4実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。
 本実施形態の発光装置は、第3実施形態および第4実施形態と同様に、複数の有機発光素子を有しており、第1有機発光素子100と、第2有機発光素子200と、第3有機発光素子300と、を有する。本実施形態においては、第3実施形態と同様に、異なる発光材料を含む発光層が、それぞれの有機発光素子ごとに設けられていてよい。すなわち、第1有機発光素子100には発光層31が設けられ、第2有機発光素子200には発光層32が設けられ、第3有機発光素子300には発光層33が設けられていてよい。また、本実施形態の発光装置では、第4実施形態と同様にそれぞれの有機発光素子が発光層31~33のすべてを有していてもよい。
 本実施形態においては、発光層31は第1発光材料を含み、発光層32は第2発光材料を含み、発光層33は第3発光材料を含んでいる。第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長のうち、少なくとも第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長は異なっている。
 加えて、第1発光材料のPLスペクトルの半値全幅FWHM1と、第2発光材料のPLスペクトルの半値全幅FWHM2と、第3発光材料のPLスペクトルの半値全幅FWHM3のうち、少なくも第2発光材料のPLスペクトルの半値全幅FWHM2は、第1発光材料のPLスペクトルの半値全幅FWHM1よりも、大きくなっている。
 第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300は、それぞれ光学干渉によって出射光が強められる共振器構造を有している。具体的には、第1有機発光素子100においては、第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域が、第1方向および第2方向に強まるように、共振器構造が形成されている。第2有機発光素子200においては、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域が、第5方向および第6方向に強まるように、共振器構造が形成されている。第3有機発光素子300においては、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域が、第9方向および第10方向に強まるように、共振器構造が形成されている。
 本実施形態においては、第1有機発光素子100と第2有機発光素子200と第3有機発光素子300のうち、第2有機発光素子200における第5方向および第6方向は、第1有機発光素子100における第1方向および第2方向よりも小さくなっている。
 共振器構造によるPLスペクトルのピーク波長域が強まる方向が主面S1の法線方向に対して小さくなると、発光スペクトルの半値全幅は小さくなる。一方で、PLスペクトルのピーク波長域が強まる方向が主面S1の法線方向に対して大きくなると、発光スペクトルの半値全幅は大きくなる。
 本実施形態においては、第2有機発光素子200は、PLスペクトルの半値全幅が第1発光材料よりも大きい第2発光材料を含んでいる。一方で、第2有機発光素子200は、第1有機発光素子よりも共振器構造によるPLスペクトルのピーク波長域が強まる方向が主面S1の法線方向に対して小さい。したがって、本実施形態においては、第2有機発光素子の発光スペクトルの半値全幅を大きくなりすぎないように制御することが可能である。第2有機発光素子の発光スペクトルの半値全幅を大きくなりすぎないように制御が可能であることから、本実施形態の構造においては、第1有機発光素子の発光スペクトルと第2有機発光素子の発光スペクトルの色分離がしやすいという特長がある。色分離がしやすい場合の効果としては、倍率色収差の補正が容易となることが挙げられる。倍率色収差の補正とは、発光装置で発光した光をレンズなどの光学系を通した場合に発生する倍率色収差を、発光装置における発光素子の発光量調整によって補正する技術である。
 特に、第2有機発光素子200の第2発光材料はりん光材料とすることが好ましい。なぜなら、りん光材料のPLスペクトル形状と蛍光材料のPLスペクトル形状を比較すると、PLスペクトルの半値全幅が大きい傾向がある。さらに第1有機発光素子100の第1発光材料は蛍光材料であることが好ましい。
 また、第1有機発光素子の光取り出し構造110と、第2有機発光素子の光取り出し構造210は、第1実施形態に記載の要件を満たしていれば、同形状でもよいし異なっていてもよい。
 (第6実施形態)
 本発明の第6実施形態について説明する。第3実施形態および第4実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。
 本実施形態においては、第1有機発光素子100と第2有機発光素子200と第3有機発光素子300を有している。
 本実施形態においては、発光層31は第1発光材料を含み、発光層32は第2発光材料を含み、発光層33は第3発光材料を含んでいる。第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長のうち、少なくとも第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長λは異なっている。
 第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300は、それぞれ光学干渉によって出射光が強められる共振器構造を有している。具体的には、第1有機発光素子100においては、第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域における第1波長が、第1方向および第2方向に強まるように、共振器構造が形成されている。第2有機発光素子200においては、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域における第2波長が、第5方向および第6方向に強まるように、共振器構造が形成されている。第3有機発光素子300においては、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域における第3波長が、第9方向および第10方向に強まるように、共振器構造が形成されている。
 本実施形態においては、第1有機発光素子は、下記の式(10)を満たしている。
Lb1/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m1-φb1/360)・・・式(10)
 式(10)において、Lb1は発光層31と反射面S2との間の光学距離(単位:nm)を表し、θは基板1の主面S1の法線方向と第1方向とがなす角(単位:度)を表す。λは発光層31に含まれる第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長(単位:nm)を表し、φb1は反射面S2で反射する際の位相シフト(単位:度)を表す。また、m1は0以上の整数である。
 さらに、第2有機発光素子は、下記式(11)を満たしている。
Lb2/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m2-φb2/360)・・・式(11)
 式(11)において、Lb2は発光層32と反射面S2との間の光学距離(単位:nm)を表し、θは基板1の主面S1の法線方向と第5方向とがなす角(単位:度)を表す。λは発光層32に含まれる第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長(単位:nm)を表し、φb2は反射面S2で反射する際の位相シフト(単位:度)を表す。また、m2は0以上の整数である。
 本実施形態においては、第2有機発光素子のm2方が、第1有機発光素子のm1よりも小さくなっている。一方で、第2有機発光素子200における第5方向および第6方向は、第1有機発光素子100における第1方向および第2方向よりも小さくなっている。
 m1およびm2の値が小さくなると共振器構造で強められる波長領域が大きくなるため、発光スペクトルの半値全幅が大きくなる。
 本実施形態における第2有機発光素子のm2が、第1有機発光素子のm1よりも小さく、第2有機発光素子200における第5方向および第6方向は、第1有機発光素子100における第1方向および第2方向よりも小さくなっている。これにより、本実施形態においては、第2有機発光素子の発光スペクトルの半値全幅を大きくなりすぎないように制御することが可能である。したがって、本実施形態の構造においては、第1有機発光素子の発光スペクトルと第2有機発光素子の発光スペクトルの色分離がしやすい特長がある。
 本実施形態においては、第2有機発光素子のm2の値が0、第1有機発光素子のm1の値が1であることが特に好ましい。
 (第7実施形態)
 本発明の第7実施形態について説明する。第3実施形態および第4実施形態と共通する部分については説明を適宜省略する。
 本実施形態においては、第1有機発光素子100と第2有機発光素子200と第3有機発光素子300を有している。
 本実施形態においては、発光層31は第1発光材料を含み、発光層32は第2発光材料を含み、発光層33は第3発光材料を含んでいる。第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長と、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長は、それぞれ異なっている。
 また、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300は、それぞれ光学干渉によって出射光が強められる共振器構造を有している。具体的には、第1有機発光素子100においては、第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域における第1波長が、第1方向および第2方向に強まるように、共振器構造が形成されている。第2有機発光素子200においては、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域における第2波長が、第5方向および第6方向に強まるように、共振器構造が形成されている。第3有機発光素子300においては、第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域における第3波長が、第9方向および第10方向に強まるように、共振器構造が形成されている。
 本実施形態において、第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長は、第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長と第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長の中間となっている。
 一方で、第2有機発光素子200の第5方向および第6方向は、第1有機発光素子100の第1方向および第2方向、および第3有機発光素子300の第9方向および第10方向よりも小さくなっている。
 このような構成とすることにより、第2有機発光素子200の発光スペクトルの半値全幅は大きくなりすぎない。第2有機発光素子200の発光スペクトルは、第1有機発光素子100の発光スペクトルと第3有機発光素子300の発光スペクトルの中間色であるため、第1有機発光素子100の発光スペクトルは、第1有機発光素子100の発光スペクトルと第3有機発光素子300の発光スペクトルとの色分離がしやすくなる。
 特に、第2有機発光素子200は緑色の光を発光することが好ましい。さらに第1有機発光素子100は青色もしくは赤色の光を発光し、第3有機発光素子100は赤色もしくは青色の光を発光することが好ましい。緑色は、赤色と青色の中間の波長を有するため、赤色と緑色と青色の色分離がしやすくなる。
 (その他の実施形態)
 図11は、本実施の形態に係る表示装置1000の一例を表す模式図である。表示装置1000は、上部カバー1001と、下部カバー1009と、の間に、タッチパネル1003、表示パネル1005、フレーム1006、回路基板1007、バッテリー1008、を有してよい。表示パネル1005として、例えば第1~第4の実施形態の発光装置のいずれかを用いることができる。
 タッチパネル1003および表示パネル1005には、それぞれフレキシブルプリント回路FPC1002及びフレキシブルプリント回路FPC1004が接続されている。回路基板1007には、トランジスタがプリントされている。バッテリー1008は、表示装置が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、別の位置に設けてもよい。
 本実施の形態に係る表示装置1000は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する光電変換装置の表示部に用いられてもよい。光電変換装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してよい。また、また、撮像素子が取得した情報を用いて情報を取得し、表示部は、それとは別の情報を表示するものであってもよい。表示部は、光電変換装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。光電変換装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってよい。
 図12Aは、本実施の形態に係る光電変換装置の一例を表す模式図である。光電変換装置1100は、ビューファインダ1101、背面ディスプレイ1102、操作部1103、筐体1104を有してよい。ビューファインダ1101は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。または、本実施の形態で示した表示装置1000であってもよい。その場合、表示装置は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示等を表示してよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性等であってよい。
 光電変換装置1100は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、筐体1104内に収容されている撮像素子に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。
 本実施の形態に係る表示装置は、携帯端末の表示部に用いられてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォン等の携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイ等が挙げられる。
 図12Bは、本実施の形態に係る電子機器の一例を表す模式図である。電子機器1200は、表示部1201と、操作部1202と、筐体1203を有する。表示部1201は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。筐体1203には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部1202は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する電子機器は通信機器ということもできる。
 図13A及び図13Bは、本実施の形態に係る表示装置の一例を表す模式図である。図13Aは、テレビモニタやPCモニタ等の表示装置である。表示装置1300は、額縁1301を有し表示部1302を有する。表示部1302は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。
 額縁1301と、表示部1302を支える土台1303を有している。土台1303は、図13Aの形態に限られない。額縁1301の下辺が土台を兼ねてもよい。
 また、額縁1301および表示部1302は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、5000mm以上6000mm以下であってよい。
 図13Bは、本実施の形態に係る表示装置の他の例を表す模式図である。図13Bの表示装置1310は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置1310は、第一表示部1311、第二表示部1312、筐体1313、屈曲点1314を有する。第一表示部1311と第二表示部1312とは、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。
 第一表示部1311と第二表示部1312とは、つなぎ目のない1枚の表示装置であってよい。第一表示部1311と第二表示部1312とは、屈曲点で分けることができる。第一表示部1311、第二表示部1312は、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第一および第二表示部とで一つの画像を表示してもよい。
 図14Aは、本実施形態に係る照明装置の一例を表す模式図である。照明装置1400は、筐体1401と、光源1402と、回路基板1403と、光学フィルム1404と、光拡散部1405と、を有してよい。光源1402は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。光学フィルタは光源1402の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部は、ライトアップ等、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。光学フィルタ、光拡散部は、照明の光出射側に設けられてよい。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。
 照明装置は例えば室内を照明する装置である。照明装置は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかと、それに接続される電源回路と、を有してよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が4200Kで昼白色とは色温度が5000Kである。照明装置はカラーフィルタを有してもよい。
 また、本実施形態に係る照明装置は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコン等が挙げられる。
 図14Bは、本実施の形態に係る移動体の一例である自動車の模式図である。当該自動車は灯具の一例であるテールランプを有する。自動車1500は、テールランプ1501を有し、ブレーキ操作等を行った際に、テールランプを点灯する形態であってよい。
 テールランプ1501は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。テールランプは、発光素子を保護する保護部材を有してよい。保護部材はある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネート等で構成されることが好ましい。ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体等を混ぜてよい。
 自動車1500は、車体1503、それに取り付けられている窓1502を有してよい。窓は、自動車の前後を確認するための窓でなければ、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。この場合、発光装置が有する電極等の構成材料は透明な部材で構成される。
 本実施の形態に係る移動体は、船舶、航空機、ドローン等であってよい。移動体は、機体と当該機体に設けられた灯具を有してよい。灯具は、機体の位置を知らせるための発光をしてよい。灯具は、第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。
 図15Aと図15Bを参照して、上述の各実施形態の表示装置の適用例について説明する。表示装置は、例えばスマートグラス、HMD、スマートコンタクトのようなウェアラブルデバイスとして装着可能なシステムに適用できる。このような適用例に使用される撮像表示装置は、可視光を光電変換可能な撮像装置と、可視光を発光可能な表示装置とを有する。
 図15Aは、1つの適用例に係る眼鏡1600(スマートグラス)を説明する。眼鏡1600のレンズ1601の表面側に、CMOSセンサやSPADのような撮像装置1602が設けられている。また、レンズ1601の裏面側には表示装置が設けられており、表示装置は第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。
 眼鏡1600は、制御装置1603をさらに備える。制御装置1603は、撮像装置1602と各実施形態に係る表示装置に電力を供給する電源として機能する。また、制御装置1603は、撮像装置1602と表示装置の動作を制御する。レンズ1601には、撮像装置1602に光を集光するための光学系が形成されている。
 図15Bは、1つの適用例に係る眼鏡1610(スマートグラス)を説明する。眼鏡1610は、制御装置1612を有しており、制御装置1612に、撮像装置1602に相当する撮像装置と、表示装置が搭載される。表示装置は第1~第4の実施形態に係る発光装置のいずれかを有してよい。レンズ1611には、制御装置1612内の撮像装置と、表示装置からの発光を投影するための光学系が形成されており、レンズ1611には画像が投影される。制御装置1612は、撮像装置および表示装置に電力を供給する電源として機能するとともに、撮像装置および表示装置の動作を制御する。制御装置は、装着者の視線を検知する視線検知部を有してもよい。視線の検知は赤外線を用いてよい。赤外発光部は、表示画像を注視しているユーザーの眼球に対して、赤外光を発する。発せられた赤外光の眼球からの反射光を、受光素子を有する撮像部が検出することで眼球の撮像画像が得られる。平面視における赤外発光部から表示部への光を低減する低減手段を有することで、画像品位の低下を低減する。
 赤外光の撮像により得られた眼球の撮像画像から表示画像に対するユーザーの視線を検出する。眼球の撮像画像を用いた視線検出には任意の公知の手法が適用できる。一例として、角膜での照射光の反射によるプルキニエ像に基づく視線検出方法を用いることができる。
 より具体的には、瞳孔角膜反射法に基づく視線検出処理が行われる。瞳孔角膜反射法を用いて、眼球の撮像画像に含まれる瞳孔の像とプルキニエ像とに基づいて、眼球の向き(回転角度)を表す視線ベクトルが算出されることにより、ユーザーの視線が検出される。
 本発明の一実施形態に係る表示装置は、受光素子を有する撮像装置を有し、撮像装置からのユーザーの視線情報に基づいて表示装置の表示画像を制御してよい。
 具体的には、表示装置は、視線情報に基づいて、ユーザーが注視する第一の視界領域と、第一の視界領域以外の第二の視界領域とを決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。表示装置の表示領域において、第一の視界領域の表示解像度を第二の視界領域の表示解像度よりも高く制御してよい。つまり、第二の視界領域の解像度を第一の視界領域よりも低くしてよい。
 また、表示領域は、第一の表示領域、第一の表示領域とは異なる第二の表示領域とを有し、視線情報に基づいて、第一の表示領域および第二の表示領域から優先度が高い領域を決定される。第一の視界領域、第二の視界領域は、表示装置の制御装置が決定してもよいし、外部の制御装置が決定したものを受信してもよい。優先度の高い領域の解像度を、優先度が高い領域以外の領域の解像度よりも高く制御してよい。つまり優先度が相対的に低い領域の解像度を低くしてよい。
 なお、第一の視界領域や優先度が高い領域の決定には、AIを用いてもよい。AIは、眼球の画像と当該画像の眼球が実際に視ていた方向とを教師データとして、眼球の画像から視線の角度、視線の先の目的物までの距離を推定するよう構成されたモデルであってよい。AIプログラムは、表示装置が有しても、撮像装置が有しても、外部装置が有してもよい。外部装置が有する場合は、通信を介して、表示装置に伝えられる。
 視認検知に基づいて表示制御する場合、外部を撮像する撮像装置を更に有するスマートグラスに好ましく適用できる。スマートグラスは、撮像した外部情報をリアルタイムで表示することができる。
 (実施例)
 以下、本発明の実施例について説明する。
 (実施例1)
 図10に示される、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子を有する実施例1の発光装置を以下のように作製した。
 まず、基板1上にAlからなる層をスパッタリング法で形成し、これをエッチングでパターニングすることによって、各有機発光素子にそれぞれ対応する反射層11を形成した。
 次に、第1有機発光素子100の反射層11の上に光学干渉層121を、第2有機発光素子200の反射層11の上に光学干渉層122を、第3有機発光素子300の反射層11の上に光学干渉層123を、それぞれ形成した。光学干渉層121~123は、SiOからなる層をCVD法で形成した後にエッチングでパターニングすることによって形成した。光学干渉層121の膜厚は213nmとし、光学干渉層122の膜厚は186nmとし、光学干渉層123の膜厚は164nmとした。
 次に、スパッタリング法でITOからなる層を20nmの膜厚で成膜し、エッチングすることにより、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれの下部電極2を独立に形成した。
 次に、下部電極2上に絶縁層5を形成した。まず、CVD法でSiOからなる層を成膜した。そして、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子のそれぞれの下部電極2を露出するようにSiOからなる絶縁層5に開口部を設け、それぞれ第1発光領域101、第2発光領域201、第3発光領域301とした。
 次に、下部電極2上に、各有機発光素子にまたがるように有機化合物層3を形成した。具体的には、下部電極2側から、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層、青色発光層33、緑色発光層32、赤色発光層31、電子輸送層、電子注入層、をこの順で形成して有機化合物層3とした。
 正孔注入層は、下記の化合物1によって形成し、3nmの厚さとした。正孔輸送層は、下記化合物2によって形成し、15nmの厚さとした。電子ブロック層は、下記化合物3によって形成し、10nmの厚さとした。
 青色発光層33は、ホスト材料として下記化合物4を重量比97%、発光ドーパントとして下記化合物5を重量比3%となるように形成し、10nmの厚さとした。緑色発光層32は、ホスト材料として下記化合物4を重量比99%、発光ドーパントとして下記化合物6を重量比1%となるように形成し、10nmの厚さとした。赤色発光層31は、ホスト材料として下記化合物4を重量比99%、発光ドーパントとして下記化合物7を重量比1%となるように形成し、10nmの厚さとした。
 電子輸送層は、下記化合物8によって形成し、40nmの厚さとした。電子注入層は、フッ化リチウムによって形成し、1nmの厚さとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 次に、上部電極4としてMgAg合金からなる層を10nmの厚さで形成した。MgとAgとの比率は1:1とした。その後、封止層6としてCVD法にてSiN膜を2μmの厚さで形成した。さらにSiN膜上に平坦化層7をスピンコートにより300nmの厚さで形成した。
 次に、平坦化層7の上に、カラーフィルタ層13を形成した。カラーフィルタ層13は、赤成分の光を透過する第1カラーフィルタ131と、緑成分の光を透過する第2カラーフィルタ132と、青成分の光を透過する第3カラーフィルタ133と、を含み、それぞれの厚さは1μmとした。第1カラーフィルタ131は第1有機発光素子100の第1発光領域101と平面視で重なるように形成した。第2カラーフィルタ132は第2有機発光素子200の第2発光領域201と平面視で重なるように形成した。第3カラーフィルタ133は第3有機発光素子300の第3発光領域301と平面視で重なるように形成した。
 次に、平坦化層8をカラーフィルタ層13の上に形成した。
 次に、第1有機発光素子100、第2有機発光素子200、第3有機発光素子300のそれぞれに対応する光取り出し構造として、球面を有する光取り出し構造110、210、310を、平坦化層8上に形成した。光取り出し構造110、210、310上に接するのは空気とした。
 (比較例1)
 光学干渉層121、122、123の膜厚以外は実施形1と同様にして、比較例1の発光装置を形成した。比較例1では、光学干渉層121の膜厚は202nmとし、光学干渉層122の膜厚は177nmとし、光学干渉層123の膜厚は156nmとした。比較例1の発光装置は、実施例1の発光装置に比べて、第1有機発光素子100の光学干渉層121、第2有機発光素子200の光学干渉層122、第3有機発光素子300の光学干渉層123がいずれも膜厚が薄かった。
 (実施例1と比較例1の比較)
 実施例1において、反射層11の上面である反射面S2で反射する際の位相変化は-150度であった。化合物5のPLスペクトルのピーク波長は460nmであった。化合物6のPLスペクトルのピーク波長は530nmであった。化合物7のPLスペクトルのピーク波長は610nmであった。
 実施例1の発光装置の第1有機発光素子100において、化合物7のPLスペクトルのピーク波長610nmの光が強められる際の、赤色発光層31内を進行する光の方向を計算した。その結果、当該方向と基板1の主面S1の法線方向とがなす角は、15度であった。
 実施例1の発光装置の第2有機発光素子200において、化合物6のPLスペクトルのピーク波長530nmの光が強められる際の、緑色発光層32内を進行する光の方向を計算した。その結果、当該方向と基板1の主面S1の法線方向とがなす角は、15度であった。
 実施例1の発光装置の第3有機発光素子300において、化合物7のPLスペクトルのピーク波長460nmの光が強められる際の、青色発光層33内を進行する光の方向を計算した。その結果、当該方向と基板1の主面S1の法線方向とがなす角は、15度であった。
 実施例1の発光装置の第1有機発光素子100において、平面視で、第1発光領域101の中心から外周方向に1.2μmの位置にある発光点から発せられた光の光線を追跡した。その結果、赤色発光層31内を基板1の主面S1の法線方向と15度の角をなす方向に進むと、光取り出し構造110の傾斜部21に到達することを確認した。このとき、傾斜部21は光取り出し構造110の球面形状の一部であり、傾斜角度は50度であった。また、上記発光点は第1発光領域101の中心を中心とした、半径1.2μmの円形上に存在していた。傾斜部21は上記発光点が存在する円を平面視で取り囲むように円形上に存在していた。さらに、上記方向に進んだ光は傾斜部21に到達すると屈折し、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に出射されることを確認した。
 実施例1の発光装置の第2有機発光素子200において、平面視で、第2発光領域201の中心から外周方向に1.2μmの位置にある発光点から発せられた光の光線を追跡した。その結果、緑色発光層32内を基板1の主面S1の法線方向と15度の角をなす方向に進むと、光取り出し構造210の傾斜部21に到達することを確認した。このとき、傾斜部21は光取り出し構造210の球面形状の一部であり、傾斜角度は50度であった。また、上記発光点は第2発光領域201の中心を中心とした、半径1.2μmの円形上に存在していた。傾斜部21は上記発光点が存在する円を平面視で取り囲むように円形上に存在していた。さらに、上記方向に進んだ光は傾斜部21に到達すると屈折し、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に出射されることを確認した。
 実施例1の発光装置の第3有機発光素子300において、平面視で、第3発光領域301の中心から外周方向に1.2μmの位置にある発光点から発せられた光の光線を追跡した。その結果、青色発光層33内を基板1の主面S1の法線方向と15度の角をなす方向に進むと、光取り出し構造310の傾斜部21に到達することを確認した。このとき、傾斜部21は光取り出し構造310の球面形状の一部であり、傾斜角度は50度であった。また、上記発光点は第3発光領域301の中心を中心とした、半径1.2μmの円形上に存在していた。傾斜部21は上記発光点が存在する円を平面視で取り囲むように円形上に存在していた。さらに、上記方向に進んだ光は傾斜部21に到達すると屈折し、基板1の主面S1に対して略垂直な方向に出射されることを確認した。
 比較例1の発光装置の第1有機発光素子100において、化合物7のPLスペクトルのピーク波長610nmの光が強められる際の、赤色発光層31内を進行する光の方向を計算した。その結果、当該方向と基板1の主面S1の法線方向とがなす角は、0度であった。
 比較例1の発光装置の第2有機発光素子200において、化合物6のPLスペクトルのピーク波長530nmの光が強められる際の、緑色発光層32内を進行する光の方向を計算した。その結果、当該方向と基板1の主面S1の法線方向とがなす角は、0度であった。
 比較例1の発光装置の第3有機発光素子300において、化合物7のPLスペクトルのピーク波長460nmの光が強められる際の、青色発光層33内を進行する光の方向を計算した。その結果、当該方向と基板1の主面S1の法線方向とがなす角は、0度であった。
 (実施例1と比較例1の特性比較)
 実施例1の発光装置と比較例1の発光装置に同じ大きさの電流を流して、各有機発光素子を発光させ、正面方向の輝度を評価した。その結果、実施例1の発光装置の正面方向の輝度は、比較例1の発光装置の正面輝度に比べて、1.3倍となっていた。したがって、実施例1は、比較例1よりも正面方向の輝度を高めることができた。
 本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
 本願は、2021年4月13日提出の日本国特許出願特願2021-067636と2022年2月8日提出の日本国特許出願特願2022-018102を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。
 1 基板
 2 下部電極(第1電極)
 3 有機化合物層(有機層)
 4 上部電極(第2電極)
 10 光取り出し構造
 21a 第1傾斜部
 21b 第2傾斜部
 31 発光層
 D1 第1方向
 D2 第2方向
 D3 第3方向
 D4 第4方向
 S1 主面
 S2 反射面

Claims (31)

  1.  基板上に配された有機発光素子を有する発光装置であって、
     前記有機発光素子は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および前記第2電極とに挟まれた発光層を含む有機層と、前記有機層の光出射側に配された光取り出し構造と、前記光取り出し構造との間に前記有機層を挟むように配された反射面と、を有し、
     前記発光層は第1発光材料を含み、
     前記発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第1方向と異なる第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第1方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第2方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第1傾斜部と第2傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第1方向に進行して前記第1傾斜部に到達した前記第1波長の光である第1入射光は前記第1傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第3方向に出射され、
     前記発光層を前記第2方向に進行して前記第2傾斜部に到達した前記第1波長の光である第2入射光は前記第2傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第4方向に出射され、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第3方向とがなす角、および、前記基板の前記主面の法線方向と前記第4方向とがなす角は、いずれも絶対値が0度以上5度以下である
     ことを特徴とする発光装置。
  2.  前記第1入射光は、前記発光層から前記第1電極に向かって発せられて前記反射面で反射して前記第2電極に向かって前記第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層から前記第2電極に向かって前記第1方向に発せられた前記第1波長の光と、が光学干渉によって強め合った光であり、
     前記第2入射光は、前記発光層から前記第1電極に向かって発せられて前記反射面で反射して前記第2電極に向かって前記第2方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層から前記第2電極に向かって前記第2方向に発せられた前記第1波長の光と、が光学干渉によって強め合った光である
     ことを特徴とする請求項1に記載の発光装置。
  3.  下記式(1)を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の発光装置。
     Lb/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m-φb/360)・・・式(1)
     (ただし、上記式(1)において、λは前記第1波長(nm)を表し、θは前記第1方向と前記基板の前記主面の法線方向とがなす角(度)を表し、Lbは前記発光層と前記反射面との間の光学距離(nm)を表し、φbは前記反射面で反射する際の位相変化(度)を表し、mは0以上の整数である。)
  4.  前記有機層と前記光取り出し構造との間に半反射面を有し、
     前記反射面と前記半反射面との間の光学距離は、前記発光層を第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線を軸に前記第1方向と線対称な第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値である
     ことを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の発光装置。
  5.  前記第1入射光は、前記発光層から前記第2電極に向かって発せられて前記半反射面で反射して前記第1電極に向かい、前記反射面で反射して前記第2電極に向かって前記第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層から前記第2電極に向かって前記第1方向に発せられた前記第1波長の光と、が光学干渉によって強め合った光であり、
     前記第2入射光は、前記発光層から前記第2電極に向かって発せられて前記半反射面で反射して前記第1電極に向かい、前記反射面で反射して前記第2電極に向かって前記第2方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層から前記第2電極に向かって前記第2方向に発せられた前記第1波長の光と、が光学干渉によって強め合った光である
     ことを特徴とする請求項4に記載の発光装置。
  6.  下記式(2)を満たすことを特徴とする請求項4または5に記載の発光装置。
     La/cosθ×(1+cos(2θ))=λ×(l-φb/360-φt/360)・・・式(2)
     (ただし、上記式(2)において、λは前記第1波長(nm)を表し、θは前記第1方向と前記基板の前記主面の法線方向とがなす角(度)を表し、Laは前記反射面と前記半反射面との間の光学距離(nm)を表し、φbは前記反射面で反射する際の位相変化(度)を表し、φtは前記半反射面で反射する際の位相変化(度)を表し、lは0以上の整数である。)
  7.  下記式(3)および(4)を満たすこと特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の発光装置。
     θ=arcsin(sinθ′×N/N)・・・式(3)
     θex=-arcsin(sin(-θ+ψ)×N/Nex)+ψ・・・式(4)
     (ただし、上記式(3)および(4)において、θは前記入射光の前記光取り出し構造における進行方向と前記基板の前記主面の前記法線方向とがなす角(度)を表し、θ′は前記第1方向と前記基板の前記主面の前記法線方向とがなす角(度)を表し、θexは前記第3方向と前記基板の前記主面の前記法線方向とがなす角(度)を表し、θは前記入射光の前記光取り出し構造における進行方向と前記基板の前記主面の前記法線方向とがなす角(度)を表し、ψは前記第1傾斜部の前記第1入射光が入射する部分と前記基板の前記主面と平行な直線とがなす角(度)、もしくは前記第2傾斜部の前記第2入射光が入射する部分と前記基板の前記主面と平行な直線とがなす角(度)を表し、Nは前記発光層の屈折率を表し、Nは前記光取り出し構造の屈折率を表し、Nexは前記第1入射光が前記第1傾斜部から出射される領域もしくは前記第2入射光が前記第2傾斜部から出射される領域の屈折率を表す。上記式(3)および(4)において、θ、θ′、θexは前記基板の前記主面の法線を始線として、右回りを正とし、左回りを負とした角度で表され、ψは前記基板の前記主面に平行な直線を始線として、右回りを正とし、左回りを負とした角度で表される。)
  8.  前記第1電極を挟んで前記光取り出し構造と対向して配された反射層をさらに有し、
     前記反射層は、前記反射面を有する
     ことを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の発光装置。
  9.  前記ピーク波長域は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長をλp1(nm)としたときに、(λp1-5)nm以上(λp1+5)nm以下の波長域である
     ことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の発光装置。
  10.  前記第1波長は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長である
     ことを特徴とする請求項1~8のいずれか1項に記載の発光装置。
  11.  前記光取り出し構造は、前記傾斜部を含む少なくとも一部に曲面を有することを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の発光装置。
  12.  前記光取り出し構造は、前記傾斜部を含む少なくとも一部に球面を有することを特徴とする請求項11に記載の発光装置。
  13.  前記光取り出し構造は、マイクロレンズであることを特徴とする請求項1~12のいずれか1項に記載の発光装置。
  14.  前記入射光の前記発光層における発光点は、前記基板に対する平面視において、前記発光層の発光領域の中心と該発光領域の外周との間にある
     ことを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の発光装置。
  15.  前記入射光の前記発光層における発光点は、前記基板に対する平面視において、前記発光層の発光領域の中心を囲んでいる
     ことを特徴とする請求項1~14のいずれか1項に記載の発光装置。
  16.  基板上に配された第1有機発光素子と第2有機発光素子とを有する発光装置であって、
     前記第1有機発光素子および前記第2有機発光素子は、それぞれ、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および前記第2電極とに挟まれた発光層を含む有機層と、前記有機層の光出射側に配された光取り出し構造と、前記光取り出し構造との間に前記有機層を挟むように配された反射面と、を有し、
     前記第1有機発光素子の有する前記有機層は、第1発光材料を含む第1発光層を含み、
     前記第2有機発光素子の有する前記有機層は、第2発光材料を含む第2発光層を含み、
     前記第1有機発光素子において、前記第1発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第1方向と異なる第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第1方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第2方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第1傾斜部と第2傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第1方向に進行して前記第1傾斜部に到達した前記第1波長の光である第1入射光は前記第1傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第3方向に出射され、
     前記発光層を前記第2方向に進行して前記第2傾斜部に到達した前記第1波長の光である第2入射光は前記第2傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第4方向に出射され、
     前記第2有機発光素子において、前記第2発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第2波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第5方向に進行する前記第2波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第5方向と異なる第6方向に進行する前記第2波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第5方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第6方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第3傾斜部と第4傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第5方向に進行して前記第3傾斜部に到達した前記第2波長の光である第3入射光は前記第3傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第7方向に出射され、
     前記発光層を前記第6方向に進行して前記第4傾斜部に到達した前記第2波長の光である第4入射光は前記第4傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第8方向に出射され、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第3方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第4方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第7方向とがなす角、および、前記基板の前記主面の法線方向と前記第8方向とがなす角は、いずれも絶対値が0度以上5度以下である
     ことを特徴とする発光装置。
  17.  前記第1有機発光素子の有する前記有機層は前記第2発光層を含み、
     前記第2有機発光素子の有する前記有機層は前記第1発光層を含む
     ことを特徴とする請求項16に記載の発光装置。
  18.  前記第1波長は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長であり、
     前記第2波長は、前記第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長である
     ことを特徴とする請求項16または17に記載の発光装置。
  19.  基板上に配された第1有機発光素子と第2有機発光素子とを有する発光装置であって、
     前記第1有機発光素子および前記第2有機発光素子は、それぞれ、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および前記第2電極とに挟まれた発光層を含む有機層と、前記有機層の光出射側に配された光取り出し構造と、前記光取り出し構造との間に前記有機層を挟むように配された反射面と、を有し、
     前記第1有機発光素子の有する前記有機層は、第1発光材料を含む第1発光層を含み、
     前記第2有機発光素子の有する前記有機層は、第2発光材料を含む第2発光層を含み、
     前記第1有機発光素子において、前記第1発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第1方向と異なる第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第1方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第2方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第1傾斜部と第2傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第1方向に進行して前記第1傾斜部に到達した前記第1波長の光である第1入射光は前記第1傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第3方向に出射され、
     前記発光層を前記第2方向に進行して前記第2傾斜部に到達した前記第1波長の光である第2入射光は前記第2傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第4方向に出射され、
     前記第2有機発光素子において、前記第2発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第2波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第5方向に進行する前記第2波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第5方向と異なる第6方向に進行する前記第2波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第5方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第6方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第3傾斜部と第4傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第5方向に進行して前記第3傾斜部に到達した前記第2波長の光である第3入射光は前記第3傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第7方向に出射され、
     前記発光層を前記第6方向に進行して前記第4傾斜部に到達した前記第2波長の光である第4入射光は前記第4傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第8方向に出射され、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第3方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第4方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第7方向とがなす角、および、前記基板の前記主面の法線方向と前記第8方向とがなす角は、いずれも絶対値が0度以上5度以下であり、
     前記第2発光材料のPLスペクトルの半値全幅は、前記第1発光材料のPLスペクトルの半値全幅よりも大きく、
     前記第5方向および前記第6方向は、前記第1方向および前記第2方向よりも小さい、
     ことを特徴とする発光装置。
  20.  前記第2発光材料はりん光材料である
     ことを特徴とする請求項19に記載の発光装置。
  21.  前記第1発光材料は蛍光材料である
     ことを特徴とする請求項20に記載の発光装置。
  22.  基板上に配された第1有機発光素子と第2有機発光素子とを有する発光装置であって、
     前記第1有機発光素子および前記第2有機発光素子は、それぞれ、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および前記第2電極とに挟まれた発光層を含む有機層と、前記有機層の光出射側に配された光取り出し構造と、前記光取り出し構造との間に前記有機層を挟むように配された反射面と、を有し、
     前記第1有機発光素子の有する前記有機層は、第1発光材料を含む第1発光層を含み、
     前記第2有機発光素子の有する前記有機層は、第2発光材料を含む第2発光層を含み、
     前記第1有機発光素子において、前記第1発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第1方向と異なる第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第1方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第2方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第1傾斜部と第2傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第1方向に進行して前記第1傾斜部に到達した前記第1波長の光である第1入射光は前記第1傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第3方向に出射され、
     前記発光層を前記第2方向に進行して前記第2傾斜部に到達した前記第1波長の光である第2入射光は前記第2傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第4方向に出射され、
     前記第2有機発光素子において、前記第2発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第2波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第5方向に進行する前記第2波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第5方向と異なる第6方向に進行する前記第2波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第5方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第6方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第3傾斜部と第4傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第5方向に進行して前記第3傾斜部に到達した前記第2波長の光である第3入射光は前記第3傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第7方向に出射され、
     前記発光層を前記第6方向に進行して前記第4傾斜部に到達した前記第2波長の光である第4入射光は前記第4傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第8方向に出射され、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第3方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第4方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第7方向とがなす角、および、前記基板の前記主面の法線方向と前記第8方向とがなす角は、いずれも絶対値が0度以上5度以下であって、
     下記式(5)を満たす前記第1有機発光素子と、
     Lb1/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m1-φb1/360)・・・式(5)
     (ただし、上記式(5)において、λは前記第1波長(nm)を表し、θは前記第1方向と前記基板の前記主面の法線方向とがなす角(度)を表し、Lb1は前記発光層と前記反射面との間の光学距離(nm)を表し、φb1は前記反射面で反射する際の位相変化(度)を表し、m1は0以上の整数である。)
     下記式(6)を満たす前記第2有機発光素子を有し、
     Lb2/cosθ×(1+sin(90-2θ))=λ×(m2-φb2/360)・・・式(6)
     (ただし、上記式(6)において、λは前記第2波長(nm)を表し、θは前記第5方向と前記基板の前記主面の法線方向とがなす角(度)を表し、Lb2は前記発光層と前記反射面との間の光学距離(nm)を表し、φb2は前記反射面で反射する際の位相変化(度)を表し、m2は0以上の整数である。)
     前記m2は前記m1よりも小さく、
     前記第5方向および前記第6方向は、前記第1方向および前記第2方向よりも小さい、
     ことを特徴とする発光装置。
  23.  前記m2は0、前記m1は1であること
     を特徴とする請求項22に記載の発光装置。
  24.  基板上に配された第1有機発光素子と第2有機発光素子と第3有機発光素子とを有する発光装置であって、
     前記第1有機発光素子および前記第2有機発光素子および前記第3有機発光素子は、それぞれ、第1電極と、第2電極と、前記第1電極および前記第2電極とに挟まれた発光層を含む有機層と、前記有機層の光出射側に配された光取り出し構造と、前記光取り出し構造との間に前記有機層を挟むように配された反射面と、を有し、
     前記第1有機発光素子の有する前記有機層は、第1発光材料を含む第1発光層を含み、
     前記第2有機発光素子の有する前記有機層は、第2発光材料を含む第2発光層を含み、
     前記第3有機発光素子の有する前記有機層は、第3発光材料を含む第2発光層を含み、
     前記第1有機発光素子において、前記第1発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第1発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第1波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第1方向に進行する前記第1波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第1方向と異なる第2方向に進行する前記第1波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第1方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第2方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第1傾斜部と第2傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第1方向に進行して前記第1傾斜部に到達した前記第1波長の光である第1入射光は前記第1傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第3方向に出射され、
     前記発光層を前記第2方向に進行して前記第2傾斜部に到達した前記第1波長の光である第2入射光は前記第2傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第4方向に出射され、
     前記第2有機発光素子において、前記第2発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第2発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第2波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第5方向に進行する前記第2波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第5方向と異なる第6方向に進行する前記第2波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第5方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第6方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第3傾斜部と第4傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第5方向に進行して前記第3傾斜部に到達した前記第2波長の光である第3入射光は前記第3傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第7方向に出射され、
     前記発光層を前記第6方向に進行して前記第4傾斜部に到達した前記第2波長の光である第4入射光は前記第4傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第8方向に出射され、
     前記第3有機発光素子において、前記第3発光層と前記反射面との間の光学距離は、前記第3発光材料のPLスペクトルのピーク波長域に含まれる波長を第3波長としたときに、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差する第9方向に進行する前記第3波長の光と、前記発光層を前記基板の前記主面の法線方向と交差し前記第9方向と異なる第10方向に進行する前記第3波長の光と、がそれぞれ強められる値であり、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第9方向とがなす角と、前記基板の前記主面の法線方向と前記第10方向とがなす角と、は絶対値が同じであり、
     前記光取り出し構造は第5傾斜部と第6傾斜部とを有し、
     前記発光層を前記第9方向に進行して前記第5傾斜部に到達した前記第3波長の光である第5入射光は前記第5傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第11方向に出射され、
     前記発光層を前記第10方向に進行して前記第6傾斜部に到達した前記第3波長の光である第6入射光は前記第6傾斜部において屈折して、前記光取り出し構造から第12方向に出射され、
     前記基板の前記主面の法線方向と前記第3方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第4方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第7方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第8方向とがなす角、前記基板の前記主面の法線方向と前記第11方向とがなす角、および、前記基板の前記主面の法線方向と前記第12方向とがなす角は、いずれも絶対値が0度以上5度以下であり、
     前記第2波長は、前記第1波長と前記第3波長の中間であり、
     前記第5方向および前記第6方向は、前記第1方向、前記第2方向、前記第9方向、および前記第10方向よりも小さい、
     ことを特徴とする発光装置。
  25.  前記第2有機発光素子の発光は緑色を有し、前記第1有機発光素子の発光は赤色もしくは青色を有し、前記第3有機発光素子の発光は赤色もしくは青色を有し、前記第3有機発光素子の発光は、第1有機発光素子の発光とは異なることを特徴とする、請求項24に記載の発光装置。
  26.  前記第2電極と前記光取り出し構造との間にカラーフィルタを有する
     ことを特徴とする請求項1~25のいずれか1項に記載の発光装置。
  27.  請求項1~26のいずれか1項に記載の発光装置を有し、
     前記有機発光素子に接続されたトランジスタを有することを特徴とする表示装置。
  28.  複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部と、を有し、
     前記表示部は請求項1~27のいずれか1項に記載の発光装置を含むことを特徴とする光電変換装置。
  29.  請求項1~27のいずれか1項に記載の発光装置を有する表示部と、前記表示部が設けられた筐体と、前記筐体に設けられ、外部と通信する通信部と、を有することを特徴とする電子機器。
  30.  請求項1~27のいずれか1項に記載の発光装置を有する光源と、前記光源が発する光を透過する光拡散部または光学フィルムと、を有することを特徴とする照明装置。
  31.  請求項1~27のいずれか1項に記載の発光装置を有する灯具と、前記灯具が設けられた機体と、を有することを特徴とする移動体。
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