発光装置および電子機器
【課題】共振構造を有し、タンデム構造の白色発光素子を用いたトップエミッション方式の発光装置において、光取り出し効率の低下を防止する。
【解決手段】赤色発光素子U1と青色発光素子U2においては、電荷分離層20よりも対向電極30に近い位置に設けられた第2発光層23を用い、電荷分離層20よりも反射層11に近い位置に設けられた第1発光層16と反射層11との間に画素電極16を設ける。青色発光素子U3においては、電荷分離層20よりも反射層10に近い位置に設けられた第1発光部を用い、反射層10が画素電極を兼ねている。
【解決手段】赤色発光素子U1と青色発光素子U2においては、電荷分離層20よりも対向電極30に近い位置に設けられた第2発光層23を用い、電荷分離層20よりも反射層11に近い位置に設けられた第1発光層16と反射層11との間に画素電極16を設ける。青色発光素子U3においては、電荷分離層20よりも反射層10に近い位置に設けられた第1発光部を用い、反射層10が画素電極を兼ねている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種の発光素子を利用した発光装置およびこの発光装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、基板上に有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を発光素子として形成し、発光素子の発光光を基板と反対側に取り出すトップエミッション方式の発光装置が電子機器の表示装置などとして多用されている。トップエミッション方式は、発光素子を挟み、基板側に形成された一方の第1電極(例えば陽極)と基板との間に反射層を形成し、発光素子を挟む他方の第2電極(例えば陰極)側から光を取り出す方式であって、光の利用効率が高い方式である。
【0003】
トップエミッション方式の発光装置において、白色の有機EL素子を用い、前記第2電極と反射層との間で所定の波長の光を共振させて、光の取り出し効率を高める技術が開示されている(例えば非特許文献1)。この技術では、共振構造におけるピーク波長をλ、反射層から前記第2電極の光学的距離をD、前記反射層での反射における位相シフトをφL、前記第2電極での反射における位相シフトをφU、整数をmとしたとき、下記の式を満たす光学構造が提案されている。
D={(2πm+φL+φU)/4π}λ・・・(1)
【0004】
また、前記共振構造を有すると共に、赤色の有機EL素子、緑色の有機EL素子および青色の有機EL素子を中間層を介して積層することによりタンデム構造の白色発光素子とし、カラーフィルターを用いてフルカラーを実現する発光装置が提案されている。
【0005】
さらに、このようなタンデム構造の白色発光素子を有する発光装置であって、赤色の有機EL素子、緑色の有機EL素子および青色の有機EL素子のうち、2色の有機EL素子の光路長を同一にし、製造プロセスを簡略化した発光装置が提案されている(特許文献1)。
【0006】
この発光装置は、同一の光学距離で複数のピークが現れるように、前記(1)式においてmの値が2以上となる共振構造を有している。前記タンデム構造を採用する場合には、発光素子の膜厚を薄くすると特性が低下するため、200以上の膜厚を確保した方が好ましい。また、光学距離を変えて各色ごとにピークが現れるようにすると、製造工程が増えてしまう。したがって、前記タンデム構造を採用する場合において、特性の低下を防ぎ、製造工程を簡略化するためには、上述のように、前記(1)式においてmの値が2以上となる共振構造を有することが好ましいと言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−30250号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記(1)式においてmの値が大きくなる程、その共振構造によって得られるピーク波長の発光スペクトルは狭くなる。その結果、光エネルギーが減少するので光取り出し効率が低下してしまい、消費電力が高くなるという問題があった。
【0009】
このような事情を背景として、本発明は、前記(1)式を満たす共振構造を有し、タンデム構造の白色発光素子を用いたトップエミッション方式の発光装置において、光取り出し効率の低下を防止し、消費電力が高くなることを抑制するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、複数の画素が形成されたものであって、前記複数の画素の各々は、反射層と、光透過半反射層と、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備え、前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が前記画素電極を兼ねており、前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記光透過半反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記電荷分離層と前記反射層との間に画素電極が設けられており、前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が画素電極として機能することを特徴とする。
【0011】
本発明においては、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備えた構造を有しているため、各色の画素についてほぼ共通の構造となっており、製造プロセスの簡略化が図られる。しかも、前記電荷分離層よりも前記光透過半反射層に近い位置に設けられた発光部で発光する光を取り出す画素については、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた発光部と、前記反射層との間に、前記画素電極が設けられている。従って、前記画素電極の層厚を調整することにより、光取り出し効率の高い光学構造が実現できる。また、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が前記画素電極を兼ねている。従って、前記画素電極を兼ねた反射層から前記反射層に近い位置に設けられた発光部までの層間距離を短くすることができ、光取り出し効率の高い光学構造が実現できる。その結果、消費電力を低減させることができる。
【0012】
本発明に係る発光装置として、前記反射層から前記光透過半反射層間の光学的距離をD、前記反射層での反射における位相シフトをφL、前記光透過半反射層での反射における位相シフトをφU、ピーク波長をλ、m1を整数とするとき、いずれの色の画素についても、下記(2)式
D={(2πm1+φL+φU)/4π}λ・・・(2)
において、m1≧1を満たすようにしてもよい。
【0013】
本発明によれば、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備えた構造を有していると共に、上記(2)式においてはm1≧1を満たすので、発光スペクトルの幅が広い特性を示し、光エネルギーの増大により、光取り出し効率を高くすることができる。その結果、消費電力を低減させることができる。
【0014】
本発明に係る発光装置として、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間の光学的距離をL、前記反射層の界面における位相シフトをφ、ピーク波長をλとするとき、下記(3)式、
2L=(φ/2π)λ・・・(3)
を満たすようにしてもよい。
【0015】
本発明によれば、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備えた構造を有していると共に、上記(3)式を満たしているので、反射層と発光部の位置関係が、光取り出し効率が高くなる位置関係にあり、光取り出し効率が高くなる。その結果、消費電力を低減させることができる。
【0016】
本発明に係る発光装置として、前前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間に金属酸化物層が形成してもよい。本発明によれば、前記反射層と前記反射層に近い位置に設けられた発光部との間に金属酸化物層を形成しているので、前記反射層に画素電極としての機能を持たせることが可能となる。
【0017】
本発明に係る発光装置として、前記反射層を、Al、Ag、または、これらを主成分とする合金で形成するようにしてもよい。本発明によれば、反射層における反射率が高く、高い光取り出し効率が得られる。
【0018】
本発明に係る発光装置として、前記対向電極から光が射出する側にカラーフィルターを設けることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記電極の上層にカラーフィルターを設けた簡単な構造を実現にしつつ、光の取り出し効率を改善でき、消費電力を低減させることができる。
【0019】
本発明に係る電子機器は、前記発光装置を備えていることを特徴とする。本発明に係る電子機器においては、前記発光装置を備えているので、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図2】図1における正孔輸送層、第1発光層、電子輸送層、電荷発生層、電荷分離層、赤色用有機EL素子、緑色用有機EL素子、第2発光層、およびホールブロックに用いられた材料を示す図である。
【図3】反射層と対向電極との間の光学的距離をD、反射層での反射における位相シフトをφL、対向電極での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をmとすると、光学構造をD={(2πm1+φL+φU)/4π}λで表したとき、各色のピーク波長に対する、整数m1と、反射層から対向電極までの膜厚との関係を示す図である。
【図4】発光位置と光取り出し効率の関係を算出するためのシミュレーションモデルを示す図である。
【図5】反射層と対向電極の層間距離が220nmの場合の、波長と、反射層から発光層までの距離と、光取り出し効率との関係を示す図である。
【図6】反射層と対向電極との間の光学的距離をD、反射層での反射における位相シフトをφL、対向電極での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をmとすると、光学構造をD={(2πm1+φL+φU)/4π}λで表したとき、ピーク波長を490nmとした時に、整数m1の値と光取り出し効率との関係を示す図である。
【図7】本実施形態のパネルシミュレーションに用いたカラーフィルターの透過率を示す図である。
【図8】本発明の実施例1および実施例2の各層の材料と膜厚を示した図である。
【図9】比較例1と比較例2の各層の材料と膜厚を示した図である。
【図10】比較例1、比較例2、実施例1および実施例2のカラーフィルターと各素子構造を示した図である。
【図11】比較例1、比較例2、実施例1および実施例2の消費電力を示した図である。
【図12】比較例1、比較例2、実施例1および実施例2のNTSC面積比を示した図である。
【図13】比較例と実施例の赤色領域と青色領域の光取り出し効率を示す図である。
【図14】比較例と実施例の緑色領域の光取り出し効率を示す図である。
【図15】図1の実施形態に係る発光装置を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図16】図1の実施形態に係る発光装置を表示装置として採用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図17】図1の実施形態に係る発光装置を表示装置として採用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
<A:発光装置の構造>
図1は、本発明の一実施形態に係る発光装置E1の概要を示す模式的な断面図である。発光装置E1は、複数の赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3が第1基板の面上に配列された構成であるが、図1においては、説明の便宜上、各色の発光素子が一つずつ例示されている。
本実施形態の発光装置E1は、トップエミッション型であり、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3にて発生した光は第1基板とは反対側、つまり、図1の下から上に向かって進行する。図1には図示を省略するが、第1基板は、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を採用することができる。
また、第1基板には、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3に給電して発光させるための配線が配置されているが、配線の図示は省略する。また、第1基板には、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3に給電するための回路が配置されているが、回路の図示は省略する。
【0022】
赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3は、第1基板の上に形成された反射層11または反射層兼画素電極10と、画素電極14(陽極)と、光取り出し側半透明反射層としての対向電極30(陰極)と、第1発光層16および第2発光層23とを備える。以下、詳細に説明する。
【0023】
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2においては、第1基板上に、図1に示すように、反射層11が形成される。反射層11は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)などの単体金属、またはAl、Agを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11はAlで形成される。
【0024】
一方、青色発光素子U3においては、第1基板上に、図1に示すように、反射層兼画素電極10が形成される。反射層兼画素電極10は、反射層として機能すると共に、画素電極(陽極)として機能する。反射層兼画素電極10には、MoOx(酸化モリブデン)とAl(アルミニウム)を積層した材料、または、a−ITO(アモルファスITO)とAg(銀)を積層した材料が用いられる。本実施形態では、反射層兼画素電極10がAl形成され、後述するように、この反射層兼画素電極10上に、MoOxで形成された正孔注入層14が積層される。
【0025】
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11には、透明層12が形成され、この透明層12上には画素電極(陽極)13が形成される。上述したように、青色発光素子U3においては、反射層兼画素電極10が画素電極(陽極)としての機能を有しているため、青色発光素子U3には透明層12と画素電極(陽極)13は形成されない。
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の透明層12は、SiO2またはSiNで形成され、本実施形態では、透明層12は、SiNで形成されている。
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の透明層12上には、画素電極(陽極)13が形成される。本実施形態では、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の画素電極13はITOの透明導電膜から形成される。
また、本実施形態では、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11と対向電極30との距離は画素電極13の膜厚で調節している。本実施形態においては、赤色発光素子U1の画素電極13の膜厚の方が、緑色発光素子U2の画素電極13の膜厚よりも厚くなるように設定されている。詳しくは後述する。
【0026】
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の画素電極13上、および、青色発光素子U3の反射層兼画素電極10上には、正孔注入層14が形成される。本実施形態では、正孔注入層14はMoOx(酸化モリブデン)で形成されている。
特に、青色発光素子U3の反射層兼画素電極10を、反射層として機能させると共に、画素電極として機能させるために、このMoOx(酸化モリブデン)で形成された正孔注入層14を反射層兼画素電極10上に積層することが好ましい。
【0027】
なお、正孔注入層14から上の層構造および各層に用いられる材料は、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3において共通である。
【0028】
正孔注入層14には、正孔輸送層(HTL:Hole transport layer)15が形成される。正孔輸送層15には、図2に示すようにα−NPD((N−(1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン)が用いられる。なお、図2においては正孔輸送層15を「HTL1」と示している。
【0029】
正孔輸送層15上には、第1発光層16が形成される。第1発光層16は、蛍光Bユニットで形成される。蛍光Bユニットは、正孔と電子が結合して発光する有機EL物質から形成されている。本実施形態では、有機EL物質は低分子材料であって、青色のホスト材料(B−Host)には、図2に示すように、10,10’−ジ(ビフェニル−2−イル)−9,9’−ビアントラセンが用いられる。また、青色のドーパント材料(B−Dopant)には、図2に示すように、4,4’−ビス[2−{4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニルが用いられる。
【0030】
第1発光層16上には、電荷分離層(CGL:Carrier Generation Layer)20が形成される。電荷分離層20は、電子輸送層(ETL:Electron Transport Layer)17、電荷発生層18、および、正孔輸送層(HTL:Hole transport layer)19が形成される。
電子輸送層17には、図2に示すように、Alq3(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)が用いられる。図2においては、電子輸送層17を「ETL1」と示している。
電荷発生層18には、図2に示すようにLG101(ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルポニトリル)が用いられる。
正孔輸送層19には、図2に示すようにα−NPD((N−(1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン)が用いられる。図2においては、正孔輸送層19を「HTL2」と示している。
【0031】
電荷分離層20上には、第2発光層23が形成される。本実施形態では、第2発光層として、リン光RGユニットが用いられる。リン光RGユニット23は、正孔と電子が結合して発光する有機EL物質から形成されている。本実施形態では、有機EL物質は低分子材料であって、赤色用の有機EL素子21と、緑色用の有機EL素子22とから成る。赤色用の有機EL素子21は、図2に示すように、赤色ホスト材料(TCTA:1,4,7−トリアザシクロノナン−N,N’,N”−トリアセテート)と、赤色ドーパント(Ir(MDQ)2(acac):ビス(2−メチル−ジベンゾ[f.h]キノキサリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III))から成る。
また、緑色用の有機EL素子22は、図2に示すように、緑色ホスト材料(TPBi:1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン)と、緑色ドーパント材料(Ir(ppy)3:トリス(2−フェニルピリジナート)イリジウム(III))から成る。
【0032】
第2発光層23上には、ホールブロック層(HBL:lHole Block Layer)24が形成される。ホールブロック層24には、TPBi(1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン)が用いられる。
【0033】
ホールブロック層24上には、電子輸送層25が形成される。電子輸送層25には、図2に示すように、Alq3(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)が用いられる。図2には、電子輸送層25は「ETL2」として示している。
【0034】
電子輸送層25上には、光取り出し側半透明反射層としての対向電極(陰極)30が形成される。本実施形態では、対向電極30は、MgAg(マグネシウム銀合金)で形成される。
【0035】
対向電極30上には、封止層31が形成される。封止層31には、透明の樹脂材料、例えば、SiO2またはSiNが用いられる。本実施形態では、封止層31はSiNで形成される。また、封止層31上には、第2基板が配置される。図1には第2基板の図示を省略するが、第2基板は、ガラスなどの光透過性を有する材料で形成される。第2基板のうち第1基板との対向面には、図示しないカラーフィルターおよび遮光膜が形成される。遮光膜は、各発光素子U1、U2、U3に対向して開口が形成された遮光体の膜体である。開口内にはカラーフィルターが形成される。カラーフィルターおよび遮光膜が形成された第2基板は、封止層31を介して第1基板と貼り合わされる。
【0036】
本実施形態では、赤色発光素子U1に対応する開口内には赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルターが形成され、青色発光素子U2に対応する開口内には青色光を選択的に透過させる青色用カラーフィルターが形成され、緑色発光素子U3に対応する開口内には緑色光を選択的に透過させる緑色用カラーフィルターが形成される。以上が本実施形態の発光装置の構造である。
【0037】
<B:光学構造>
次に、本実施形態の発光装置E1における光学構造について説明する。本実施形態における発光装置E1は、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11、および、青色発光素子U3の反射層兼画素電極10から、光取り出し側半透明反射層としての対向電極30までの光学的距離を所定値に設定することにより、反射層11および反射層兼画素電極10から対向電極30に定在波を発生させる共振構造を採用している。
【0038】
具体的には、反射層11および反射層兼画素電極10と対向電極30との間の光学的距離をD、反射層11および反射層兼画素電極10での反射における位相シフトをφL、対向電極30での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をm1とすると、下記の式を満たす構造となっている。
D={(2πm1+φL+φU)/4π}λ・・・(4)
【0039】
上記(4)式で、Alの反射層11および反射層兼画素電極10とMgAgの対向電極30の間の層の屈折率nを1.8として、反射層11および反射層兼画素電極10から対向電極30間の光学的距離Dと、整数m1、および、赤色、緑色、青色の各色を想定してピーク波長をプロットした図が図3である。
【0040】
図3に楕円で囲った領域に示すように、上記(4)式でm1=2の場合の赤色のピーク波長と、上記(3)式でm1=3の場合の青色のピーク波長は、同じAl〜MgAg間距離でピークが得られることがわかる。
【0041】
また、反射層11および反射層兼画素電極10と対向電極30との間には、前記(4)式で用いた整数m1に1を加えた数分の箇所で光取り出し効率が高くなる箇所が存在する。これは、反射界面から発光位置までにおける干渉効果から算出可能であり、下記式(5)で特徴付けられる。
L={(2πm2+φ)/4π}λ・・・(5)
ここで、Lは反射層から発光層までの光学的距離(但し、D>L)、φは反射層界面における位相シフト、λはピーク波長、m2は整数である。
【0042】
参考に、図4に示すようなシミュレーションモデルを用いて、発光位置と光取り出し効率との関係を計算した結果について説明する。図4に示すように、このシミュレーションモデルでは、反射層(Al)から対向電極(MgAg)までの層間間隔を220nmとし、反射層(Al)から発光層までの中間層の屈折率を1.8、また、発光層から対向電極(MgAg)までの中間層の屈折率を1.8とし、反射層(Al)から発光層までの層間間隔を変数xとして光取り出し効率を計算した。
【0043】
図4のシミュレーションモデルに基づく、光取り出し効率の計算結果を図5に示す。図5に示すように、光取り出し効率が1.6〜1.8となる箇所、つまり、光取り出し効率が最も高い箇所は、2箇所存在することがわかる。つまり、上記式(5)を満足する発光位置は2箇所であることがわかる。
【0044】
反射層(Al)から対向電極(MgAg)までの層間間隔が220nmの時にピーク波長が得られるのは、図3におけるm1=1の時の青色のピーク波長(460nm)の場合に相当する。
【0045】
N=1.8、Alの=460nmにおける光学定数をn2=0.5、消衰係数をk2=4.5とすると、位相シフトは以下の式で与えられる。
φ=tan−1{2Nk2/(N2−n22−k22)}
これに光学定数を代入すると、φ≒2.4[rad]となる。これを(5)式に代入すると、Lが式(6)として与えられる。
L={(2πm2+2.4)/4π}*460
={(m2/2)+0.19}*460・・・(6)
上記(6)式においてm2=0とすると、
L =0.19*460=87.9nm
反射界面から発光点までの距離をdとすると、d=L/Nであるため、
d=87.9/1.8≒48.8nm
となって、図5に示す結果と一致していることがわかる。
【0046】
そこで、本実施形態では、タンデム構造の発光装置E1において、青色発光素子U3の反射層兼画素電極(陰極)10に近い側の第1発光層16に蛍光Bユニットを配置し、上記(4)式においてm1=1の場合の光学構造となるように、光学的距離D等のパラメータを設定した。また、青色発光素子U3において、反射層と第1発光層16との層間距離を上述のように40nm程度とするために、反射層と画素電極(陰極)とを兼用可能な反射層兼画素電極10を用い、この反射層兼画素電極10をAlにより形成した。
【0047】
次に、タンデム構造の発光装置において、光取り出し効率を高くすることができる発光層の位置について説明する。タンデム構造の発光装置は、2つの発光層の間に電荷発生層を配置した構造を有しており、共振構造を用いる場合には、各色の画素別に、発光層を光取り出し効率の高い位置に配置することにより、消費電力を低減することができる。
フルカラーディスプレイを実現する場合には、発光層を各色の画素において同一の層厚となるように成膜し、光路長については、基板上に形成される透明層や透明導電層の層厚を調整することにより、所望のピーク波長の光を高い光取り出し効率で発光させる。
この場合、基板側の反射層に用いられる材料としては、可視光領域全てで高い反射率を有するAlやAgが用いられることが多い。
【0048】
反射層としてAlを用いた場合には、画素電極に用いるITOとAlの反射層を直接接触させると電蝕を起こすため、Alの反射層とITOとの間に透明層を挿入する必要が生じる。従って、透明層の層厚の分だけ、反射層から発光層までの距離が長くなってしまう。例えば、上記(4)式でm1=1の場合の光学構造によって青色のピーク波長を取り出そうとする場合には、反射層から発光層までの距離を上述したように40nm程度の短い層間距離に設定する必要があるが、反射層にAlを用い、画素電極としてITOを用いた場合には、そのような設定は困難となる。
【0049】
また、反射層としてAgを用いることも考えられるが、Agはエッチングが難しい材料であり、Ag上にITOなどの透明導電膜を形成することが困難である。また、発光層を各色の画素において同一の層厚となるように成膜する場合には、基板上に形成される透明層や透明導電層の層厚を調整することにより光路長を調整す必要があるが、Ag上に透明層や透明導電膜を形成して層間距離を調整することが困難である。
【0050】
従来のタンデム構造の発光装置では、このような理由から、上記(4)式でm1=2以上となるような、各層の層厚が厚く、反射層から半透過反射層間の光学的距離が長くなるような光学構造を採用することが多かった。
【0051】
しかしながら、上記(4)式におけるm1の値が大きい共振構造の場合には、m1の値が小さい共振構造と比較して、光取り出し効率が低下する。ここで、上記(4)式におけるm1の値と、光取り出し効率との関係を図6に示す。図6に示すように、m1の値が変化してもピーク高さは変わらない。しかし、m1の値が大きくなると光取り出し効率が急峻になり、面積的には小さくなる。従って、光エネルギーとしては弱くなり、光取り出し効率が低下することがわかる。
【0052】
そこで、本実施形態では、いずれの色の画素においても、上記(4)式におけるm1の値が1となる光学構造を有するように構成した。まず、青色発光素子U3においては、上述したように、反射層と画素電極とを兼用した反射層兼画素電極10をAlで形成し、反射層兼画素電極10から第1発光層16までの層間距離を40nm程度に設定した。
また、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2においては、反射層11としてAlを用い、透明層12とITOの画素電極13を形成し、ITOの画素電極13の層厚を調整することにより、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2のそれぞれにおいて、上記(4)式におけるm1の値が1となる光学構造でそれぞれ最適な光路長が得られるように構成した。
【0053】
<C:パネルシミュレーション>
次に、本実施形態の発光装置と、比較例の装置とを用いて行ったパネルシミュレーションについて説明する。
このシミュレーションにおいては、図1に示した発光装置E1と同様の構成の実施例1および実施例2と、比較のために用意した比較例1および比較例2を用いた。比較例は、図1に示した発光装置E1とほぼ同様の構成ではあるが、各色の画素が上記(4)式においてm1=2または3となる光学構造を有している。
【0054】
また、このシミュレーションにおいては、図7に示すように、薄いカラーフィルターであるCF1と、厚いカラーフィルターであるCF2の2種類のカラーフィルターを用いた。薄いカラーフィルターであるCF1は、図7に示すように、赤色のカラーフィルターCF1−Rとして、600nm以上の光に対する透過率が95%のカラーフィルターを用いた。緑色のカラーフィルターCF1−Gとしては、520〜560nmの光に対する透過率が85〜90%のカラーフィルターを用いた。青色のカラーフィルターCF1−Bとしては、430〜470nmの光に対する透過率が80〜85%のカラーフィルターを用いた。
厚いカラーフィルターCF2は、赤色のカラーフィルターCF2−Rとして、600nm以上の光に対する透過率が90%のカラーフィルターを用いた。緑色のカラーフィルターCF2−Gとしては、520〜560nmの光に対する透過率が65〜70%のカラーフィルターを用いた。青色のカラーフィルターCF2−Bとしては、430〜470nmの光に対する透過率が60〜65%のカラーフィルターを用いた。
【0055】
<C−1:実施例1の構造>
実施例1の発光装置は、図1に示した発光装置E1とほぼ同じ構造で、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2において、正孔注入層14が設けられていないところが図1に示した発光装置E1と異なる。各層の膜厚は図8に示した。赤色発光素子U1と緑色発光素子U2の反射層11にはAlを用い、膜厚は100nmとした。赤色発光素子U1と緑色発光素子U2は、共に反射層11上に透明層12と画素電極14を有しており、透明層12はSiNで形成し、画素電極14はITOで形成した。透明層12の層厚は、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2ともに25nmであり、赤色発光素子U1の画素電極14は20nmに、緑色発光素子U2の画素電極14は70nmに設定されている。
青色発光素子U3については、反射層兼画素電極10をAlで形成し、膜厚は100nmとした。反射層兼画素電極10上には、正孔注入層14をMoO3で形成し、膜厚は2nmとした。反射層兼画素電極10から第1発光層16までの層間距離は42nmにせっていした。
カラーフィルターには、厚いカラーフィルターCF2−R、CF2−G、CF2−Bを用いた。
<C−2:実施例2の構造>
実施例2の発光装置は、各層の厚さは実施例1の発光装置と同じであり、カラーフィルターとして薄いカラーフィルターCF1−R、CF1−G、CF1−Bを用いたところが実施例1と異なっている。
<C−3:比較例1の構造>
比較例1の発光装置は、実施例1の発光装置とほぼ同じ構造であるが、全ての画素に画素電極としてのITOと、透明層とを備えているところが実施例1および実施例2と異なっている。また、比較例1の発光装置は、赤色発光素子と緑色発光素子が上記(4)式におけるm1の値が2の場合の光学構造を有し、青色発光素子が上記(4)式におけるm1の値が3の場合の光学構造を有しているところが実施例1および実施例2と異なっている。
各層の構成と膜厚を図9に示す。図9に示すように、赤色発光素子と青色発光素子の反射層はAlで形成し、層厚を150nmとした。緑色発光素子については反射層をAlで形成して、層厚を100nmとした。透明層については、いずれの発光素子においても50nmとした。
ITOの画素電極は、赤色発光素子と青色発光素子については200nmとし、緑色発光素子について140nmとした。
カラーフィルターには、厚いカラーフィルターCF2−R、CF2−G、CF2−Bを用いた。
<C−4:比較例2の構造>
比較例2の発光装置は、各層の厚さは比較例1の発光装置と同じであり、カラーフィルターとして薄いカラーフィルターCF1−R、CF1−G、CF1−Bを用いたところが比較例1と異なっている。
各例のカラーフィルターおよび各素子構造を図10に示す。
【0056】
<C−5:パネルシミュレーションの結果>
図11に示すように、比較例1の消費電力を1.00として規格化すると、実施例1の消費電力は0.71であり、消費電力を3割程度低減することができた。また、比較例2の消費電力が0.61であるのに対して、実施例2の消費電力は0.45であり、消費電力を2割程度低減することができた。
【0057】
また、図12に示すように、色域(NTSC面積比)は、比較例1が103.9%であるのに対して、実施例1が101.9%であった。また、比較例2が92.51%であるのに対して、実施例2が92.7%であった。このように、厚いカラーフィルターを用いた実施例1は、同じカラーフィルターを用いた比較例1に比べて、色域が若干低下するものの、ほぼ同程度であった。また、薄いカラーフィルターを用いた実施例2は、同じカラーフィルターを用いた比較例2とほぼ同程度であった。
このように、色域については、実施例1および実施例2ともに、比較例とほぼ同程度であった。
【0058】
さらに、図13および図14に光取り出し効率を示す。図13に示すように、青色発光素子については、比較例と実施例のピーク高さがほぼ同じであるが、実施例の方が発光スペクトルがブロードであることがわかる。従って、面積としては大きくなり、光エネルギーは実施例の方が大きく、光取り出し効率が高いことがわかる。
【0059】
また、図13に示すように、赤色発光素子については、比較例と実施例のピーク高さがほほ同じであるが、実施例の方が発光スペクトルがブロードであることがわかる。従って、面積としては大きくなり、光エネルギーは実施例の方が大きく、光取り出し効率が高いことがわかる。
【0060】
また、図14に示すように、緑色発光素子については、比較例と実施例は、ピーク高さ、光取り出し効率ともにほぼ同じであった。
【0061】
以上のように、本実施形態においては、タンデム構造の白色発光素子を用いたトップエミッション方式の発光装置において、いずれの色の画素についても前記(4)式においてmの値が1となる共振構造を有するように構成したので、タンデム構造を採用して製造プロセスを簡略化しつつ、光取り出し効率を高めることができた。
【0062】
<D:応用例>
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図15は、上述の実施形態に係る発光装置E1を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての発光装置E1と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この発光装置E1は有機EL素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【0063】
図16に、上述の実施形態に係る発光装置E1を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての発光装置E1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、発光装置E1に表示される画面がスクロールされる。
【0064】
図17に、上述の実施形態に係る発光装置E1を適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての発光装置E1を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置E1に表示される。
【0065】
なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図15から図17に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【0066】
なお、上述した実施形態においては、前記(4)式において、いずれの色の画素も、整数m1が1となる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、整数m1が2以上となる場合にも適用可能である。
【0067】
さらに、上述した実施形態においては、反射層および反射層兼画素電極の例として、Alを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、Agの単体金属、あるいは、Al、Agのうち少なくとも一つを主成分とする合金でもよい。
【0068】
また、上述した実施形態においては、緑色発光素子と青色発光素子の反射層を同じ材料で形成し、赤色発光素子の反射層を異なる材料で形成する例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、赤色発光素子と緑色発光素子の反射層を同じ材料で形成し、青色発光素子の反射層を異なる材料で形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0069】
10……反射層兼画素電極、11……反射層、12……透明層、13……画素電極、14……正孔注入層、15……正孔輸送層、16……第1発光層、17……電子輸送層、18……電荷発生層、19……正孔輸送層、20……電荷分離層、21…赤色用有機EL素子、22…緑色用有機EL素子、23…第2発光層、24…ホールブロック層、25…電子輸送層、30…対向電極、31……封止層、E1……発光装置、U1…赤色発光素子、U2…緑色発光素子、U3…青色発光素子
【技術分野】
【0001】
本発明は、各種の発光素子を利用した発光装置およびこの発光装置を備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、基板上に有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子を発光素子として形成し、発光素子の発光光を基板と反対側に取り出すトップエミッション方式の発光装置が電子機器の表示装置などとして多用されている。トップエミッション方式は、発光素子を挟み、基板側に形成された一方の第1電極(例えば陽極)と基板との間に反射層を形成し、発光素子を挟む他方の第2電極(例えば陰極)側から光を取り出す方式であって、光の利用効率が高い方式である。
【0003】
トップエミッション方式の発光装置において、白色の有機EL素子を用い、前記第2電極と反射層との間で所定の波長の光を共振させて、光の取り出し効率を高める技術が開示されている(例えば非特許文献1)。この技術では、共振構造におけるピーク波長をλ、反射層から前記第2電極の光学的距離をD、前記反射層での反射における位相シフトをφL、前記第2電極での反射における位相シフトをφU、整数をmとしたとき、下記の式を満たす光学構造が提案されている。
D={(2πm+φL+φU)/4π}λ・・・(1)
【0004】
また、前記共振構造を有すると共に、赤色の有機EL素子、緑色の有機EL素子および青色の有機EL素子を中間層を介して積層することによりタンデム構造の白色発光素子とし、カラーフィルターを用いてフルカラーを実現する発光装置が提案されている。
【0005】
さらに、このようなタンデム構造の白色発光素子を有する発光装置であって、赤色の有機EL素子、緑色の有機EL素子および青色の有機EL素子のうち、2色の有機EL素子の光路長を同一にし、製造プロセスを簡略化した発光装置が提案されている(特許文献1)。
【0006】
この発光装置は、同一の光学距離で複数のピークが現れるように、前記(1)式においてmの値が2以上となる共振構造を有している。前記タンデム構造を採用する場合には、発光素子の膜厚を薄くすると特性が低下するため、200以上の膜厚を確保した方が好ましい。また、光学距離を変えて各色ごとにピークが現れるようにすると、製造工程が増えてしまう。したがって、前記タンデム構造を採用する場合において、特性の低下を防ぎ、製造工程を簡略化するためには、上述のように、前記(1)式においてmの値が2以上となる共振構造を有することが好ましいと言える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2006−30250号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記(1)式においてmの値が大きくなる程、その共振構造によって得られるピーク波長の発光スペクトルは狭くなる。その結果、光エネルギーが減少するので光取り出し効率が低下してしまい、消費電力が高くなるという問題があった。
【0009】
このような事情を背景として、本発明は、前記(1)式を満たす共振構造を有し、タンデム構造の白色発光素子を用いたトップエミッション方式の発光装置において、光取り出し効率の低下を防止し、消費電力が高くなることを抑制するという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0010】
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、複数の画素が形成されたものであって、前記複数の画素の各々は、反射層と、光透過半反射層と、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備え、前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が前記画素電極を兼ねており、前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記光透過半反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記電荷分離層と前記反射層との間に画素電極が設けられており、前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が画素電極として機能することを特徴とする。
【0011】
本発明においては、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備えた構造を有しているため、各色の画素についてほぼ共通の構造となっており、製造プロセスの簡略化が図られる。しかも、前記電荷分離層よりも前記光透過半反射層に近い位置に設けられた発光部で発光する光を取り出す画素については、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた発光部と、前記反射層との間に、前記画素電極が設けられている。従って、前記画素電極の層厚を調整することにより、光取り出し効率の高い光学構造が実現できる。また、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が前記画素電極を兼ねている。従って、前記画素電極を兼ねた反射層から前記反射層に近い位置に設けられた発光部までの層間距離を短くすることができ、光取り出し効率の高い光学構造が実現できる。その結果、消費電力を低減させることができる。
【0012】
本発明に係る発光装置として、前記反射層から前記光透過半反射層間の光学的距離をD、前記反射層での反射における位相シフトをφL、前記光透過半反射層での反射における位相シフトをφU、ピーク波長をλ、m1を整数とするとき、いずれの色の画素についても、下記(2)式
D={(2πm1+φL+φU)/4π}λ・・・(2)
において、m1≧1を満たすようにしてもよい。
【0013】
本発明によれば、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備えた構造を有していると共に、上記(2)式においてはm1≧1を満たすので、発光スペクトルの幅が広い特性を示し、光エネルギーの増大により、光取り出し効率を高くすることができる。その結果、消費電力を低減させることができる。
【0014】
本発明に係る発光装置として、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間の光学的距離をL、前記反射層の界面における位相シフトをφ、ピーク波長をλとするとき、下記(3)式、
2L=(φ/2π)λ・・・(3)
を満たすようにしてもよい。
【0015】
本発明によれば、前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、対向電極とを備えた構造を有していると共に、上記(3)式を満たしているので、反射層と発光部の位置関係が、光取り出し効率が高くなる位置関係にあり、光取り出し効率が高くなる。その結果、消費電力を低減させることができる。
【0016】
本発明に係る発光装置として、前前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間に金属酸化物層が形成してもよい。本発明によれば、前記反射層と前記反射層に近い位置に設けられた発光部との間に金属酸化物層を形成しているので、前記反射層に画素電極としての機能を持たせることが可能となる。
【0017】
本発明に係る発光装置として、前記反射層を、Al、Ag、または、これらを主成分とする合金で形成するようにしてもよい。本発明によれば、反射層における反射率が高く、高い光取り出し効率が得られる。
【0018】
本発明に係る発光装置として、前記対向電極から光が射出する側にカラーフィルターを設けることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記電極の上層にカラーフィルターを設けた簡単な構造を実現にしつつ、光の取り出し効率を改善でき、消費電力を低減させることができる。
【0019】
本発明に係る電子機器は、前記発光装置を備えていることを特徴とする。本発明に係る電子機器においては、前記発光装置を備えているので、消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】本発明の一実施形態に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図2】図1における正孔輸送層、第1発光層、電子輸送層、電荷発生層、電荷分離層、赤色用有機EL素子、緑色用有機EL素子、第2発光層、およびホールブロックに用いられた材料を示す図である。
【図3】反射層と対向電極との間の光学的距離をD、反射層での反射における位相シフトをφL、対向電極での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をmとすると、光学構造をD={(2πm1+φL+φU)/4π}λで表したとき、各色のピーク波長に対する、整数m1と、反射層から対向電極までの膜厚との関係を示す図である。
【図4】発光位置と光取り出し効率の関係を算出するためのシミュレーションモデルを示す図である。
【図5】反射層と対向電極の層間距離が220nmの場合の、波長と、反射層から発光層までの距離と、光取り出し効率との関係を示す図である。
【図6】反射層と対向電極との間の光学的距離をD、反射層での反射における位相シフトをφL、対向電極での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をmとすると、光学構造をD={(2πm1+φL+φU)/4π}λで表したとき、ピーク波長を490nmとした時に、整数m1の値と光取り出し効率との関係を示す図である。
【図7】本実施形態のパネルシミュレーションに用いたカラーフィルターの透過率を示す図である。
【図8】本発明の実施例1および実施例2の各層の材料と膜厚を示した図である。
【図9】比較例1と比較例2の各層の材料と膜厚を示した図である。
【図10】比較例1、比較例2、実施例1および実施例2のカラーフィルターと各素子構造を示した図である。
【図11】比較例1、比較例2、実施例1および実施例2の消費電力を示した図である。
【図12】比較例1、比較例2、実施例1および実施例2のNTSC面積比を示した図である。
【図13】比較例と実施例の赤色領域と青色領域の光取り出し効率を示す図である。
【図14】比較例と実施例の緑色領域の光取り出し効率を示す図である。
【図15】図1の実施形態に係る発光装置を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図16】図1の実施形態に係る発光装置を表示装置として採用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図17】図1の実施形態に係る発光装置を表示装置として採用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異ならせてある。
<A:発光装置の構造>
図1は、本発明の一実施形態に係る発光装置E1の概要を示す模式的な断面図である。発光装置E1は、複数の赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3が第1基板の面上に配列された構成であるが、図1においては、説明の便宜上、各色の発光素子が一つずつ例示されている。
本実施形態の発光装置E1は、トップエミッション型であり、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3にて発生した光は第1基板とは反対側、つまり、図1の下から上に向かって進行する。図1には図示を省略するが、第1基板は、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を採用することができる。
また、第1基板には、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3に給電して発光させるための配線が配置されているが、配線の図示は省略する。また、第1基板には、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3に給電するための回路が配置されているが、回路の図示は省略する。
【0022】
赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3は、第1基板の上に形成された反射層11または反射層兼画素電極10と、画素電極14(陽極)と、光取り出し側半透明反射層としての対向電極30(陰極)と、第1発光層16および第2発光層23とを備える。以下、詳細に説明する。
【0023】
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2においては、第1基板上に、図1に示すように、反射層11が形成される。反射層11は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばAl(アルミニウム)、Ag(銀)などの単体金属、またはAl、Agを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11はAlで形成される。
【0024】
一方、青色発光素子U3においては、第1基板上に、図1に示すように、反射層兼画素電極10が形成される。反射層兼画素電極10は、反射層として機能すると共に、画素電極(陽極)として機能する。反射層兼画素電極10には、MoOx(酸化モリブデン)とAl(アルミニウム)を積層した材料、または、a−ITO(アモルファスITO)とAg(銀)を積層した材料が用いられる。本実施形態では、反射層兼画素電極10がAl形成され、後述するように、この反射層兼画素電極10上に、MoOxで形成された正孔注入層14が積層される。
【0025】
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11には、透明層12が形成され、この透明層12上には画素電極(陽極)13が形成される。上述したように、青色発光素子U3においては、反射層兼画素電極10が画素電極(陽極)としての機能を有しているため、青色発光素子U3には透明層12と画素電極(陽極)13は形成されない。
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の透明層12は、SiO2またはSiNで形成され、本実施形態では、透明層12は、SiNで形成されている。
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の透明層12上には、画素電極(陽極)13が形成される。本実施形態では、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の画素電極13はITOの透明導電膜から形成される。
また、本実施形態では、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11と対向電極30との距離は画素電極13の膜厚で調節している。本実施形態においては、赤色発光素子U1の画素電極13の膜厚の方が、緑色発光素子U2の画素電極13の膜厚よりも厚くなるように設定されている。詳しくは後述する。
【0026】
赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の画素電極13上、および、青色発光素子U3の反射層兼画素電極10上には、正孔注入層14が形成される。本実施形態では、正孔注入層14はMoOx(酸化モリブデン)で形成されている。
特に、青色発光素子U3の反射層兼画素電極10を、反射層として機能させると共に、画素電極として機能させるために、このMoOx(酸化モリブデン)で形成された正孔注入層14を反射層兼画素電極10上に積層することが好ましい。
【0027】
なお、正孔注入層14から上の層構造および各層に用いられる材料は、赤色発光素子U1、緑色発光素子U2および青色発光素子U3において共通である。
【0028】
正孔注入層14には、正孔輸送層(HTL:Hole transport layer)15が形成される。正孔輸送層15には、図2に示すようにα−NPD((N−(1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン)が用いられる。なお、図2においては正孔輸送層15を「HTL1」と示している。
【0029】
正孔輸送層15上には、第1発光層16が形成される。第1発光層16は、蛍光Bユニットで形成される。蛍光Bユニットは、正孔と電子が結合して発光する有機EL物質から形成されている。本実施形態では、有機EL物質は低分子材料であって、青色のホスト材料(B−Host)には、図2に示すように、10,10’−ジ(ビフェニル−2−イル)−9,9’−ビアントラセンが用いられる。また、青色のドーパント材料(B−Dopant)には、図2に示すように、4,4’−ビス[2−{4−(N,N−ジフェニルアミノ)フェニル}ビニル]ビフェニルが用いられる。
【0030】
第1発光層16上には、電荷分離層(CGL:Carrier Generation Layer)20が形成される。電荷分離層20は、電子輸送層(ETL:Electron Transport Layer)17、電荷発生層18、および、正孔輸送層(HTL:Hole transport layer)19が形成される。
電子輸送層17には、図2に示すように、Alq3(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)が用いられる。図2においては、電子輸送層17を「ETL1」と示している。
電荷発生層18には、図2に示すようにLG101(ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルポニトリル)が用いられる。
正孔輸送層19には、図2に示すようにα−NPD((N−(1−ナフチル)−N−フェニル)ベンジジン)が用いられる。図2においては、正孔輸送層19を「HTL2」と示している。
【0031】
電荷分離層20上には、第2発光層23が形成される。本実施形態では、第2発光層として、リン光RGユニットが用いられる。リン光RGユニット23は、正孔と電子が結合して発光する有機EL物質から形成されている。本実施形態では、有機EL物質は低分子材料であって、赤色用の有機EL素子21と、緑色用の有機EL素子22とから成る。赤色用の有機EL素子21は、図2に示すように、赤色ホスト材料(TCTA:1,4,7−トリアザシクロノナン−N,N’,N”−トリアセテート)と、赤色ドーパント(Ir(MDQ)2(acac):ビス(2−メチル−ジベンゾ[f.h]キノキサリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III))から成る。
また、緑色用の有機EL素子22は、図2に示すように、緑色ホスト材料(TPBi:1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン)と、緑色ドーパント材料(Ir(ppy)3:トリス(2−フェニルピリジナート)イリジウム(III))から成る。
【0032】
第2発光層23上には、ホールブロック層(HBL:lHole Block Layer)24が形成される。ホールブロック層24には、TPBi(1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン)が用いられる。
【0033】
ホールブロック層24上には、電子輸送層25が形成される。電子輸送層25には、図2に示すように、Alq3(トリス(8−キノリノラト)アルミニウム)が用いられる。図2には、電子輸送層25は「ETL2」として示している。
【0034】
電子輸送層25上には、光取り出し側半透明反射層としての対向電極(陰極)30が形成される。本実施形態では、対向電極30は、MgAg(マグネシウム銀合金)で形成される。
【0035】
対向電極30上には、封止層31が形成される。封止層31には、透明の樹脂材料、例えば、SiO2またはSiNが用いられる。本実施形態では、封止層31はSiNで形成される。また、封止層31上には、第2基板が配置される。図1には第2基板の図示を省略するが、第2基板は、ガラスなどの光透過性を有する材料で形成される。第2基板のうち第1基板との対向面には、図示しないカラーフィルターおよび遮光膜が形成される。遮光膜は、各発光素子U1、U2、U3に対向して開口が形成された遮光体の膜体である。開口内にはカラーフィルターが形成される。カラーフィルターおよび遮光膜が形成された第2基板は、封止層31を介して第1基板と貼り合わされる。
【0036】
本実施形態では、赤色発光素子U1に対応する開口内には赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルターが形成され、青色発光素子U2に対応する開口内には青色光を選択的に透過させる青色用カラーフィルターが形成され、緑色発光素子U3に対応する開口内には緑色光を選択的に透過させる緑色用カラーフィルターが形成される。以上が本実施形態の発光装置の構造である。
【0037】
<B:光学構造>
次に、本実施形態の発光装置E1における光学構造について説明する。本実施形態における発光装置E1は、赤色発光素子U1および緑色発光素子U2の反射層11、および、青色発光素子U3の反射層兼画素電極10から、光取り出し側半透明反射層としての対向電極30までの光学的距離を所定値に設定することにより、反射層11および反射層兼画素電極10から対向電極30に定在波を発生させる共振構造を採用している。
【0038】
具体的には、反射層11および反射層兼画素電極10と対向電極30との間の光学的距離をD、反射層11および反射層兼画素電極10での反射における位相シフトをφL、対向電極30での反射における位相シフトをφU、定在波のピーク波長をλ、整数をm1とすると、下記の式を満たす構造となっている。
D={(2πm1+φL+φU)/4π}λ・・・(4)
【0039】
上記(4)式で、Alの反射層11および反射層兼画素電極10とMgAgの対向電極30の間の層の屈折率nを1.8として、反射層11および反射層兼画素電極10から対向電極30間の光学的距離Dと、整数m1、および、赤色、緑色、青色の各色を想定してピーク波長をプロットした図が図3である。
【0040】
図3に楕円で囲った領域に示すように、上記(4)式でm1=2の場合の赤色のピーク波長と、上記(3)式でm1=3の場合の青色のピーク波長は、同じAl〜MgAg間距離でピークが得られることがわかる。
【0041】
また、反射層11および反射層兼画素電極10と対向電極30との間には、前記(4)式で用いた整数m1に1を加えた数分の箇所で光取り出し効率が高くなる箇所が存在する。これは、反射界面から発光位置までにおける干渉効果から算出可能であり、下記式(5)で特徴付けられる。
L={(2πm2+φ)/4π}λ・・・(5)
ここで、Lは反射層から発光層までの光学的距離(但し、D>L)、φは反射層界面における位相シフト、λはピーク波長、m2は整数である。
【0042】
参考に、図4に示すようなシミュレーションモデルを用いて、発光位置と光取り出し効率との関係を計算した結果について説明する。図4に示すように、このシミュレーションモデルでは、反射層(Al)から対向電極(MgAg)までの層間間隔を220nmとし、反射層(Al)から発光層までの中間層の屈折率を1.8、また、発光層から対向電極(MgAg)までの中間層の屈折率を1.8とし、反射層(Al)から発光層までの層間間隔を変数xとして光取り出し効率を計算した。
【0043】
図4のシミュレーションモデルに基づく、光取り出し効率の計算結果を図5に示す。図5に示すように、光取り出し効率が1.6〜1.8となる箇所、つまり、光取り出し効率が最も高い箇所は、2箇所存在することがわかる。つまり、上記式(5)を満足する発光位置は2箇所であることがわかる。
【0044】
反射層(Al)から対向電極(MgAg)までの層間間隔が220nmの時にピーク波長が得られるのは、図3におけるm1=1の時の青色のピーク波長(460nm)の場合に相当する。
【0045】
N=1.8、Alの=460nmにおける光学定数をn2=0.5、消衰係数をk2=4.5とすると、位相シフトは以下の式で与えられる。
φ=tan−1{2Nk2/(N2−n22−k22)}
これに光学定数を代入すると、φ≒2.4[rad]となる。これを(5)式に代入すると、Lが式(6)として与えられる。
L={(2πm2+2.4)/4π}*460
={(m2/2)+0.19}*460・・・(6)
上記(6)式においてm2=0とすると、
L =0.19*460=87.9nm
反射界面から発光点までの距離をdとすると、d=L/Nであるため、
d=87.9/1.8≒48.8nm
となって、図5に示す結果と一致していることがわかる。
【0046】
そこで、本実施形態では、タンデム構造の発光装置E1において、青色発光素子U3の反射層兼画素電極(陰極)10に近い側の第1発光層16に蛍光Bユニットを配置し、上記(4)式においてm1=1の場合の光学構造となるように、光学的距離D等のパラメータを設定した。また、青色発光素子U3において、反射層と第1発光層16との層間距離を上述のように40nm程度とするために、反射層と画素電極(陰極)とを兼用可能な反射層兼画素電極10を用い、この反射層兼画素電極10をAlにより形成した。
【0047】
次に、タンデム構造の発光装置において、光取り出し効率を高くすることができる発光層の位置について説明する。タンデム構造の発光装置は、2つの発光層の間に電荷発生層を配置した構造を有しており、共振構造を用いる場合には、各色の画素別に、発光層を光取り出し効率の高い位置に配置することにより、消費電力を低減することができる。
フルカラーディスプレイを実現する場合には、発光層を各色の画素において同一の層厚となるように成膜し、光路長については、基板上に形成される透明層や透明導電層の層厚を調整することにより、所望のピーク波長の光を高い光取り出し効率で発光させる。
この場合、基板側の反射層に用いられる材料としては、可視光領域全てで高い反射率を有するAlやAgが用いられることが多い。
【0048】
反射層としてAlを用いた場合には、画素電極に用いるITOとAlの反射層を直接接触させると電蝕を起こすため、Alの反射層とITOとの間に透明層を挿入する必要が生じる。従って、透明層の層厚の分だけ、反射層から発光層までの距離が長くなってしまう。例えば、上記(4)式でm1=1の場合の光学構造によって青色のピーク波長を取り出そうとする場合には、反射層から発光層までの距離を上述したように40nm程度の短い層間距離に設定する必要があるが、反射層にAlを用い、画素電極としてITOを用いた場合には、そのような設定は困難となる。
【0049】
また、反射層としてAgを用いることも考えられるが、Agはエッチングが難しい材料であり、Ag上にITOなどの透明導電膜を形成することが困難である。また、発光層を各色の画素において同一の層厚となるように成膜する場合には、基板上に形成される透明層や透明導電層の層厚を調整することにより光路長を調整す必要があるが、Ag上に透明層や透明導電膜を形成して層間距離を調整することが困難である。
【0050】
従来のタンデム構造の発光装置では、このような理由から、上記(4)式でm1=2以上となるような、各層の層厚が厚く、反射層から半透過反射層間の光学的距離が長くなるような光学構造を採用することが多かった。
【0051】
しかしながら、上記(4)式におけるm1の値が大きい共振構造の場合には、m1の値が小さい共振構造と比較して、光取り出し効率が低下する。ここで、上記(4)式におけるm1の値と、光取り出し効率との関係を図6に示す。図6に示すように、m1の値が変化してもピーク高さは変わらない。しかし、m1の値が大きくなると光取り出し効率が急峻になり、面積的には小さくなる。従って、光エネルギーとしては弱くなり、光取り出し効率が低下することがわかる。
【0052】
そこで、本実施形態では、いずれの色の画素においても、上記(4)式におけるm1の値が1となる光学構造を有するように構成した。まず、青色発光素子U3においては、上述したように、反射層と画素電極とを兼用した反射層兼画素電極10をAlで形成し、反射層兼画素電極10から第1発光層16までの層間距離を40nm程度に設定した。
また、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2においては、反射層11としてAlを用い、透明層12とITOの画素電極13を形成し、ITOの画素電極13の層厚を調整することにより、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2のそれぞれにおいて、上記(4)式におけるm1の値が1となる光学構造でそれぞれ最適な光路長が得られるように構成した。
【0053】
<C:パネルシミュレーション>
次に、本実施形態の発光装置と、比較例の装置とを用いて行ったパネルシミュレーションについて説明する。
このシミュレーションにおいては、図1に示した発光装置E1と同様の構成の実施例1および実施例2と、比較のために用意した比較例1および比較例2を用いた。比較例は、図1に示した発光装置E1とほぼ同様の構成ではあるが、各色の画素が上記(4)式においてm1=2または3となる光学構造を有している。
【0054】
また、このシミュレーションにおいては、図7に示すように、薄いカラーフィルターであるCF1と、厚いカラーフィルターであるCF2の2種類のカラーフィルターを用いた。薄いカラーフィルターであるCF1は、図7に示すように、赤色のカラーフィルターCF1−Rとして、600nm以上の光に対する透過率が95%のカラーフィルターを用いた。緑色のカラーフィルターCF1−Gとしては、520〜560nmの光に対する透過率が85〜90%のカラーフィルターを用いた。青色のカラーフィルターCF1−Bとしては、430〜470nmの光に対する透過率が80〜85%のカラーフィルターを用いた。
厚いカラーフィルターCF2は、赤色のカラーフィルターCF2−Rとして、600nm以上の光に対する透過率が90%のカラーフィルターを用いた。緑色のカラーフィルターCF2−Gとしては、520〜560nmの光に対する透過率が65〜70%のカラーフィルターを用いた。青色のカラーフィルターCF2−Bとしては、430〜470nmの光に対する透過率が60〜65%のカラーフィルターを用いた。
【0055】
<C−1:実施例1の構造>
実施例1の発光装置は、図1に示した発光装置E1とほぼ同じ構造で、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2において、正孔注入層14が設けられていないところが図1に示した発光装置E1と異なる。各層の膜厚は図8に示した。赤色発光素子U1と緑色発光素子U2の反射層11にはAlを用い、膜厚は100nmとした。赤色発光素子U1と緑色発光素子U2は、共に反射層11上に透明層12と画素電極14を有しており、透明層12はSiNで形成し、画素電極14はITOで形成した。透明層12の層厚は、赤色発光素子U1と緑色発光素子U2ともに25nmであり、赤色発光素子U1の画素電極14は20nmに、緑色発光素子U2の画素電極14は70nmに設定されている。
青色発光素子U3については、反射層兼画素電極10をAlで形成し、膜厚は100nmとした。反射層兼画素電極10上には、正孔注入層14をMoO3で形成し、膜厚は2nmとした。反射層兼画素電極10から第1発光層16までの層間距離は42nmにせっていした。
カラーフィルターには、厚いカラーフィルターCF2−R、CF2−G、CF2−Bを用いた。
<C−2:実施例2の構造>
実施例2の発光装置は、各層の厚さは実施例1の発光装置と同じであり、カラーフィルターとして薄いカラーフィルターCF1−R、CF1−G、CF1−Bを用いたところが実施例1と異なっている。
<C−3:比較例1の構造>
比較例1の発光装置は、実施例1の発光装置とほぼ同じ構造であるが、全ての画素に画素電極としてのITOと、透明層とを備えているところが実施例1および実施例2と異なっている。また、比較例1の発光装置は、赤色発光素子と緑色発光素子が上記(4)式におけるm1の値が2の場合の光学構造を有し、青色発光素子が上記(4)式におけるm1の値が3の場合の光学構造を有しているところが実施例1および実施例2と異なっている。
各層の構成と膜厚を図9に示す。図9に示すように、赤色発光素子と青色発光素子の反射層はAlで形成し、層厚を150nmとした。緑色発光素子については反射層をAlで形成して、層厚を100nmとした。透明層については、いずれの発光素子においても50nmとした。
ITOの画素電極は、赤色発光素子と青色発光素子については200nmとし、緑色発光素子について140nmとした。
カラーフィルターには、厚いカラーフィルターCF2−R、CF2−G、CF2−Bを用いた。
<C−4:比較例2の構造>
比較例2の発光装置は、各層の厚さは比較例1の発光装置と同じであり、カラーフィルターとして薄いカラーフィルターCF1−R、CF1−G、CF1−Bを用いたところが比較例1と異なっている。
各例のカラーフィルターおよび各素子構造を図10に示す。
【0056】
<C−5:パネルシミュレーションの結果>
図11に示すように、比較例1の消費電力を1.00として規格化すると、実施例1の消費電力は0.71であり、消費電力を3割程度低減することができた。また、比較例2の消費電力が0.61であるのに対して、実施例2の消費電力は0.45であり、消費電力を2割程度低減することができた。
【0057】
また、図12に示すように、色域(NTSC面積比)は、比較例1が103.9%であるのに対して、実施例1が101.9%であった。また、比較例2が92.51%であるのに対して、実施例2が92.7%であった。このように、厚いカラーフィルターを用いた実施例1は、同じカラーフィルターを用いた比較例1に比べて、色域が若干低下するものの、ほぼ同程度であった。また、薄いカラーフィルターを用いた実施例2は、同じカラーフィルターを用いた比較例2とほぼ同程度であった。
このように、色域については、実施例1および実施例2ともに、比較例とほぼ同程度であった。
【0058】
さらに、図13および図14に光取り出し効率を示す。図13に示すように、青色発光素子については、比較例と実施例のピーク高さがほぼ同じであるが、実施例の方が発光スペクトルがブロードであることがわかる。従って、面積としては大きくなり、光エネルギーは実施例の方が大きく、光取り出し効率が高いことがわかる。
【0059】
また、図13に示すように、赤色発光素子については、比較例と実施例のピーク高さがほほ同じであるが、実施例の方が発光スペクトルがブロードであることがわかる。従って、面積としては大きくなり、光エネルギーは実施例の方が大きく、光取り出し効率が高いことがわかる。
【0060】
また、図14に示すように、緑色発光素子については、比較例と実施例は、ピーク高さ、光取り出し効率ともにほぼ同じであった。
【0061】
以上のように、本実施形態においては、タンデム構造の白色発光素子を用いたトップエミッション方式の発光装置において、いずれの色の画素についても前記(4)式においてmの値が1となる共振構造を有するように構成したので、タンデム構造を採用して製造プロセスを簡略化しつつ、光取り出し効率を高めることができた。
【0062】
<D:応用例>
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図15は、上述の実施形態に係る発光装置E1を表示装置として採用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ2000は、表示装置としての発光装置E1と本体部2010とを備える。本体部2010には、電源スイッチ2001およびキーボード2002が設けられている。この発光装置E1は有機EL素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【0063】
図16に、上述の実施形態に係る発光装置E1を適用した携帯電話機の構成を示す。携帯電話機3000は、複数の操作ボタン3001およびスクロールボタン3002、ならびに表示装置としての発光装置E1を備える。スクロールボタン3002を操作することによって、発光装置E1に表示される画面がスクロールされる。
【0064】
図17に、上述の実施形態に係る発光装置E1を適用した携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assistant)の構成を示す。情報携帯端末4000は、複数の操作ボタン4001および電源スイッチ4002、ならびに表示装置としての発光装置E1を備える。電源スイッチ4002を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が発光装置E1に表示される。
【0065】
なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図15から図17に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサー、ワークステーション、テレビ電話、POS端末、プリンター、スキャナー、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【0066】
なお、上述した実施形態においては、前記(4)式において、いずれの色の画素も、整数m1が1となる場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、整数m1が2以上となる場合にも適用可能である。
【0067】
さらに、上述した実施形態においては、反射層および反射層兼画素電極の例として、Alを用いた例について説明したが、本発明はこれに限定されるものでなく、Agの単体金属、あるいは、Al、Agのうち少なくとも一つを主成分とする合金でもよい。
【0068】
また、上述した実施形態においては、緑色発光素子と青色発光素子の反射層を同じ材料で形成し、赤色発光素子の反射層を異なる材料で形成する例について説明したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。例えば、赤色発光素子と緑色発光素子の反射層を同じ材料で形成し、青色発光素子の反射層を異なる材料で形成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0069】
10……反射層兼画素電極、11……反射層、12……透明層、13……画素電極、14……正孔注入層、15……正孔輸送層、16……第1発光層、17……電子輸送層、18……電荷発生層、19……正孔輸送層、20……電荷分離層、21…赤色用有機EL素子、22…緑色用有機EL素子、23…第2発光層、24…ホールブロック層、25…電子輸送層、30…対向電極、31……封止層、E1……発光装置、U1…赤色発光素子、U2…緑色発光素子、U3…青色発光素子
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の画素が形成された発光装置であって、
前記複数の画素の各々は、
反射層と、
光透過半反射層と、
前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、
前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、
対向電極とを備え、
前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記光透過半反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記電荷分離層と前記反射層との間に画素電極が設けられており、
前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が画素電極として機能する、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記反射層から前記光透過半反射層間の光学的距離をD、前記反射層での反射における位相シフトをφL、前記光透過半反射層での反射における位相シフトをφU、ピーク波長をλ、m1を整数とするとき、前記複数の画素の各々について、
D={(2πm1+φL+φU)/4π}λ
という式において、m1≧1を満たすことを特徴とする請求項1記載の発光装置。
【請求項3】
前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間の光学的距離をL、前記反射層の界面における位相シフトをφ、ピーク波長をλとするとき、
2L=(φ/2π)λ
という式を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2記載の発光装置。
【請求項4】
前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間に金属酸化物層が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一記載の発光装置。
【請求項5】
前記反射層は、Al、Ag、または、これらを主成分とする合金で形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一記載の発光装置。
【請求項6】
前記対向電極から光が射出する側にカラーフィルターを形成したことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一記載の発光装置。
【請求項7】
請求項1ないし請求項6のいずれか一記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項1】
複数の画素が形成された発光装置であって、
前記複数の画素の各々は、
反射層と、
光透過半反射層と、
前記反射層と光透過半反射層との間に形成された複数の発光部と、
前記複数の発光部の間に形成された少なくとも一つの電荷分離層と、
対向電極とを備え、
前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記光透過半反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記電荷分離層と前記反射層との間に画素電極が設けられており、
前記複数の画素のうち、前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記反射層が画素電極として機能する、
ことを特徴とする発光装置。
【請求項2】
前記反射層から前記光透過半反射層間の光学的距離をD、前記反射層での反射における位相シフトをφL、前記光透過半反射層での反射における位相シフトをφU、ピーク波長をλ、m1を整数とするとき、前記複数の画素の各々について、
D={(2πm1+φL+φU)/4π}λ
という式において、m1≧1を満たすことを特徴とする請求項1記載の発光装置。
【請求項3】
前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間の光学的距離をL、前記反射層の界面における位相シフトをφ、ピーク波長をλとするとき、
2L=(φ/2π)λ
という式を満たすことを特徴とする請求項1または請求項2記載の発光装置。
【請求項4】
前記電荷分離層よりも前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部で発光する光を取り出す画素については、前記画素電極を兼ねている前記反射層と、前記反射層に近い位置に設けられた前記発光部との間に金属酸化物層が形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れか一記載の発光装置。
【請求項5】
前記反射層は、Al、Ag、または、これらを主成分とする合金で形成されていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一記載の発光装置。
【請求項6】
前記対向電極から光が射出する側にカラーフィルターを形成したことを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一記載の発光装置。
【請求項7】
請求項1ないし請求項6のいずれか一記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
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【図10】
【図11】
【図12】
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【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【公開番号】特開2012−256503(P2012−256503A)
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−128609(P2011−128609)
【出願日】平成23年6月8日(2011.6.8)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成24年12月27日(2012.12.27)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年6月8日(2011.6.8)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】
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