JP2003123987A - Optical resonator - Google Patents
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Classifications
-
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、光共振器、例え
ば有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子を用いた
微小な光共振器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical resonator, for example, a minute optical resonator using an organic electroluminescence (EL) element.
【０００２】[0002]
【従来の技術】有機ＥＬ素子は、自発光性で、設計した
有機発光材料に応じた発光色で、高輝度発光を実現する
ことが可能であり、平面ディスプレイや平面光源などへ
の実用化のための研究が盛んに行われている。2. Description of the Related Art Organic EL devices are self-luminous and can realize high-luminance light emission with a light emission color according to a designed organic light-emitting material. Research is actively conducted.
【０００３】また、このような有機ＥＬ素子を用いてよ
り高輝度の表示装置や光源を得る等の目的で光共振器構
造を採用することが提案されている。Further, it has been proposed to employ an optical resonator structure for the purpose of obtaining a display device and a light source with higher brightness by using such an organic EL element.
【０００４】例えば、特開平７−３２０８６４号公報
（出願人ＡＴ＆Ｔコーポレーション）、論文A.Dodabala
pur et.al., Applied Physics Letters vol.65 no.18 p
p.2308-2310（１９９４／６／１７投稿、１９９４／１
０／３１発行）には、有機ＥＬ素子に共振器構造を採用
して、材料本来の発光色として実現されていない白色や
紫色の発光を得るための方法が示されている。For example, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 7-320864 (Applicant AT & T Corporation), paper A. Dodabala
pur et.al., Applied Physics Letters vol.65 no.18 p
p.2308-2310 (1994/6/17 contribution, 1994/1)
(Published 0/31) discloses a method for obtaining a white or purple luminescence which is not realized as the original luminescent color of the material by adopting a resonator structure in the organic EL element.
【０００５】これらの開示では、ある特定の共振長を持
つ共振器において、その共振長に合致する基本周波数の
光以外に、そのＮ倍の周波数を持つ高調波（Ｎ次モー
ド、Ｎは自然数）が同時に共振を示すことを利用してい
る。基本共振ピークの波長をλ 0とすると、λ0／Ｎの波
長を持つ光も共振を起こす（上記公開公報の図７参
照）。例えば、基本共振ピークを１９５０ｎｍの波長に
設定した共振器では、その３次モードは１９５０ｎｍ／
３＝６５０ｎｍに、４次モードは１９５０ｎｍ／４＝４
８８ｎｍとなる。この両波長を含むような幅広い発光ス
ペクトルを持つ発光材料にこの共振器を適用すると、６
５０ｎｍ、４８８ｎｍの２本の共振ピークを持つ発光ス
ペクトルが得られるという原理を利用している。そし
て、このように可視域に複数の共振モードが現れるよう
に共振長を設定した共振器は、上記公開公報等において
マルチモード共振器と呼ばれ、このマルチモード共振器
により白色や紫色を実現することを提案している。These disclosures have a certain resonance length.
Of the fundamental frequency that matches the resonance length
In addition to light, harmonics with N times the frequency (Nth order mode)
De, N is a natural number) and resonates at the same time.
It The wavelength of the fundamental resonance peak is λ 0Then λ0/ N wave
Long light also resonates (see Fig. 7 of the above publication).
See). For example, the fundamental resonance peak at a wavelength of 1950 nm
In the set resonator, the third mode is 1950 nm /
3 = 650 nm, the fourth mode is 1950 nm / 4 = 4
It becomes 88 nm. A wide range of emission light including both wavelengths
When this resonator is applied to a light emitting material with a spectrum,
Emissions with two resonance peaks of 50 nm and 488 nm
It uses the principle that a vector can be obtained. That
In this way, multiple resonance modes appear in the visible range.
A resonator with a resonance length set to
This multimode resonator is called a multimode resonator
We propose to realize white and purple.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】例えば白色の有機ＥＬ
素子は、情報表示素子やそのバックライトとして非常に
ニーズが高いが、白色や紫色といった色は、複数の純色
を加法混色して得られる色であり、現在の所、単一の物
質でこれらの発光色を示す材料は開発されていない。そ
のため、有機電界発光素子において単一の画素でこれら
白色や紫色の発光を実現するためには、一般には青と橙
など２つ以上の発光材料を積層または混合して用いてい
る。しかし、発光輝度については、用いる材料で決まっ
てしまい、更なる高輝度化の要求を十分に満たすには至
っていない。SUMMARY OF THE INVENTION For example, white organic EL
The element has very high needs as an information display element and its backlight, but colors such as white and purple are colors obtained by additively mixing a plurality of pure colors. No material has been developed that exhibits a luminescent color. Therefore, in order to realize such white or purple light emission in a single pixel in an organic electroluminescent device, generally two or more light emitting materials such as blue and orange are laminated or mixed and used. However, the emission brightness is determined by the material used, and the demand for higher brightness has not been sufficiently satisfied.
【０００７】また、従来より提案されている通常の光共
振器では、基本波長の輝度向上を図ることはできるが、
共振により単色化するため、このような共振器では、有
機ＥＬ素子を用いた高輝度の白色や紫色等の発光を実現
することができない。また、共振器から射出される光は
特定方向への強い指向性を示すが、１つの共振ピークで
あるから色度が視野角（観察方向）に大きく依存すると
いう問題があった。In addition, although the conventional optical resonators conventionally proposed can improve the luminance of the fundamental wavelength,
Since a single color is produced by resonance, such a resonator cannot realize high-luminance white or purple light emission using an organic EL element. Further, the light emitted from the resonator has a strong directivity in a specific direction, but since it is one resonance peak, the chromaticity greatly depends on the viewing angle (observation direction).
【０００８】一方、前述の公開公報などで提案されてい
る技術においては、マルチモード共振器を用いて複数の
共振ピークを作ることにより材料本来の発光色を改変
し、白色を実現している。しかし、上記技術では、基本
共振ピーク、つまり共振の基本波長λ0は１つであり、
実現されている複数の共振ピークの波長は、ある基本波
長λ0に対しλ0／Ｎで定まる波長に限られている。従っ
て、λ1、λ2という２つの波長を隣り合う共振ピークに
設定したい場合には、下記式On the other hand, in the technique proposed in the above-mentioned publication, a multimode resonator is used to create a plurality of resonance peaks, thereby modifying the original emission color of the material to achieve white. However, in the above technique, the fundamental resonance peak, that is, the fundamental wavelength λ 0 of resonance is one,
The wavelengths of the plurality of resonance peaks that have been realized are limited to the wavelength determined by λ 0 / N with respect to a certain fundamental wavelength λ 0 . Therefore, if you want to set two wavelengths, λ 1 and λ 2, to adjacent resonance peaks,
【数１】
という制約付き連立方程式に解が存在することが必要条
件となる。しかし、この方程式には任意のλ1、λ2に対
する一般解は存在しないため、複数の共振ピークを任意
に設定することは一般にはできないという制約があっ
た。[Equation 1] It is a necessary condition that the simultaneous equations with constraints have a solution. However, since there is no general solution for arbitrary λ 1 and λ 2 in this equation, there is a constraint that it is generally impossible to arbitrarily set multiple resonance peaks.
【０００９】また、可視域に複数の共振ピークを設定し
ようとすると、共振器の基本波長が１つであるため、必
然的にＮの値は３〜１０といった大きな値となるが、基
本波長での強度に対し、より高次のモードほど強度がよ
り弱くなるという共振器本来の性質の制約を受けてしま
う。従って、高次の共振モードを使わざるを得ない従来
の手法では、輝度向上の効果にも限界があった。また、
合成波長の色度座標も、複数の共振ピークを任意に設定
することができないため、目的とする色に近づけるには
限界があった。Further, if a plurality of resonance peaks are set in the visible range, since the resonator has only one fundamental wavelength, the value of N inevitably becomes a large value such as 3 to 10, but at the fundamental wavelength. In contrast to the intensity of, the higher the mode is, the weaker the intensity becomes. Therefore, the effect of improving the brightness is limited in the conventional method in which the higher-order resonance mode must be used. Also,
As for the chromaticity coordinate of the composite wavelength, it is not possible to arbitrarily set a plurality of resonance peaks, so there is a limit in bringing it closer to the target color.
【００１０】上記課題を解決するために、この発明で
は、白などの光を高輝度で得ることの可能な光共振器を
提供することを目的とする。In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide an optical resonator capable of obtaining light such as white light with high brightness.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
にこの発明は、以下のような特徴を有する。In order to achieve the above object, the present invention has the following features.
【００１２】即ち、本発明は、全反射ミラーとハーフミ
ラーとの間に少なくとも発光層を備えて構成される光共
振器であって、前記ハーフミラーは、少なくとも、第１
波長を選択的に反射する第１ハーフミラー層と、前記第
１波長と異なる第２波長を選択的に反射する第２ハーフ
ミラー層とを備え、該第１及び第２ハーフミラー層はそ
れぞれ前記全反射ミラーに対し異なる光学長だけ離間し
て配置されて構成され、第１光学長だけ離間配置された
前記全反射ミラーと前記第１ハーフミラー層とで第１共
振部が構成され、第２光学長だけ離間配置された前記全
反射ミラーと前記第２ハーフミラー層とで第２共振部が
構成され、該第１及び第２共振部はそれぞれ異なる基本
波長に対して共振する。That is, the present invention is an optical resonator comprising at least a light emitting layer between a total reflection mirror and a half mirror, wherein the half mirror comprises at least a first mirror.
A first half mirror layer that selectively reflects a wavelength and a second half mirror layer that selectively reflects a second wavelength different from the first wavelength are provided, and the first and second half mirror layers are respectively described above. A first resonator is formed by the total reflection mirror and the first half mirror layer, which are arranged to be separated from each other by a different optical length with respect to the total reflection mirror, and are arranged to be separated by a first optical length. The total reflection mirror and the second half mirror layer, which are spaced apart by the optical length, form a second resonance portion, and the first and second resonance portions resonate with respect to different fundamental wavelengths.
【００１３】本発明では、上記光共振器は、前記各共振
部の共振する前記基本波長を合成した波長の光を射出す
ることができる。In the present invention, the optical resonator can emit light having a wavelength obtained by combining the fundamental wavelengths at which the respective resonators resonate.
【００１４】本発明の他の態様は、全反射ミラーとハー
フミラーとの間に少なくとも発光層を備えて構成される
光共振器であって、前記全反射ミラーは、２以上の波長
λi（ｉ＝１，２，．．ｋ）を含む波長域を反射し、前
記ハーフミラーは、前記波長λiのうち対応する波長の
光を選択的に反射する複数のハーフミラー層を備え、Ｎ
iを自然数、φ、θiを各々、前記全反射ミラー、前記複
数のハーフミラー層のそれぞれにおける反射光の位相の
ずれ（ラジアン単位）としたときに、前記全反射ミラー
と、前記複数のハーフミラー層との間の各光学長は、そ
れぞれ（２πＮ i−φ−θi）λi／４πの０．９〜１．
１倍を満たすように各層が配置されて複数の共振部がそ
れぞれ構成され、それぞれ前記波長λi（ｉ＝１，
２，．．、）の対応するいずれかを基本波長として共振
し、合成波長の光が射出されるものである。Another aspect of the present invention is a total reflection mirror and a hard mirror.
At least a light emitting layer is provided between the mirror and the mirror.
An optical resonator, wherein the total reflection mirror has two or more wavelengths.
λiReflecting the wavelength range including (i = 1, 2, ... K),
The half mirror has the wavelength λiOf the corresponding wavelength out of
N is provided with a plurality of half mirror layers that selectively reflect light.
iIs a natural number, φ, θiThe total reflection mirror and the double mirror, respectively.
Of the phase of the reflected light at each of a number of half-mirror layers
The total reflection mirror when the deviation (radian unit) is taken.
And the respective optical lengths between the plurality of half mirror layers are
Each (2πN i−φ−θi) Λi/ 4π 0.9-1.
Each layer is arranged so as to satisfy 1 time, and a plurality of resonance parts are arranged.
Each of them has a wavelength λi(I = 1,
2 ,. ． ,) Resonates with one of the corresponding
However, the light of the synthetic wavelength is emitted.
【００１５】本発明の他の態様において、上記光共振器
では、有機電界発光材料を含む前記発光層と、前記ハー
フミラーとの間に形成され又は該ハーフミラーの一部が
兼用する透明電極と、前記全反射ミラーとの間に形成さ
れた透明電極又は該全反射ミラーが兼用する金属電極
と、を含んで構成された有機電界発光素子を有する。In another aspect of the present invention, in the above-mentioned optical resonator, a transparent electrode formed between the light emitting layer containing an organic electroluminescent material and the half mirror or a part of the half mirror also serves as a transparent electrode. , A transparent electrode formed between the total reflection mirror and the metal electrode also used by the total reflection mirror, and the organic electroluminescence element.
【００１６】ある波長λに注目し、その波長を反射する
全反射ミラー層とハーフミラー層を、光学距離で（２π
Ｎ−φ−θ）λ／４π離れて対向するよう配置し、その
間の特定の位置、例えばＭを自然数として、全反射ミラ
ーから光学長で（２Ｍ−１）λ／４π離れた位置、つま
りは共振器内に存在する定在波の腹の位置に光源を置く
と、干渉効果により光が強め合いかつ指向性を伴って放
出されるようになる。これが共振器効果である。上述の
ように、Ｎは自然数、φ、θは各々、全反射ミラー、ハ
ーフミラーにおける反射光の位相のずれ（ラジアン単
位）である。Paying attention to a certain wavelength λ, the total reflection mirror layer and the half mirror layer that reflect that wavelength are separated by (2π
N−φ−θ) λ / 4π are arranged so as to face each other, and a specific position therebetween, for example, M is a natural number, and the position is (2M−1) λ / 4π away from the total reflection mirror in optical length, that is, When the light source is placed at the position of the antinode of the standing wave existing in the resonator, the light is mutually strengthened and emitted with directivity due to the interference effect. This is the resonator effect. As described above, N is a natural number, and φ and θ are phase shifts (radian units) of reflected light from the total reflection mirror and the half mirror, respectively.
【００１７】本発明では、以上に説明したように、光源
として少なくとも１層の発光層（例えば有機電界発光
層）を採用し、複数の各共振部が、それぞれ異なる波長
を基本波長として共振するように、全反射ミラーから上
記のような条件を満たす光学長だけ離れて対向するよう
にハーフミラー層をそれぞれ配置する。さらに、それぞ
れ各ハーフミラー層と全反射ミラーとで規定される波長
について共振器効果を示すように素子を設計する。この
時、発光層は各基本波長の定在波の腹の位置付近をカバ
ーするように配置する。これにより２つ以上の基本波長
に対して共振ピークを持つ発光スペクトルが得られる。
例えば、白色は青色と橙色など２つ以上の色を加法混色
することにより得られる。従って、各共振部の第１基本
波長λ1を４５０ｎｍ〜５００ｎｍ、第２基本波長λ2を
５５０ｎｍ〜６００ｎｍに設定することで、白色発光が
可能で、かつ、高輝度発光が可能な光共振器、例えば光
共振型有機ＥＬ素子を実現することができる。In the present invention, as described above, at least one light emitting layer (for example, an organic electroluminescent layer) is used as a light source, and each of the plurality of resonators resonates with a different wavelength as a fundamental wavelength. Further, the half mirror layers are arranged so as to face each other with an optical length satisfying the above conditions from the total reflection mirror. Further, the device is designed so as to exhibit a resonator effect for the wavelengths defined by the respective half mirror layers and the total reflection mirror. At this time, the light emitting layer is arranged so as to cover the vicinity of the antinode of the standing wave of each fundamental wavelength. Thereby, an emission spectrum having resonance peaks for two or more fundamental wavelengths can be obtained.
For example, white is obtained by additively mixing two or more colors such as blue and orange. Therefore, by setting the first fundamental wavelength λ 1 of each resonator to 450 nm to 500 nm and the second fundamental wavelength λ 2 to 550 nm to 600 nm, white light emission and high-brightness light emission are possible. For example, an optical resonance type organic EL element can be realized.
【００１８】また、共振器効果の持つ指向性という特徴
により、共振型有機ＥＬ素子とした場合に、特定の方向
に指向性を持つ白色発光する有機ＥＬ素子の実現なども
可能となる。Further, due to the directivity characteristic of the resonator effect, when a resonance type organic EL element is used, it is possible to realize an organic EL element which emits white light having directivity in a specific direction.
【００１９】本発明の他の態様では、上記光共振器にお
いて、有機電界発光材料を含む前記発光層と、前記ハー
フミラーとの間に形成された第１透明電極と、前記全反
射ミラーとの間に形成された第２透明電極と、を含む有
機電界発光素子が構成され、前記全反射ミラーは、前記
第２透明電極の非発光層側の面に配置され、高反射率の
金属層または誘電体多層膜ミラー層を備えて構成するこ
とが可能である。In another aspect of the present invention, in the optical resonator, the light emitting layer containing an organic electroluminescent material, a first transparent electrode formed between the half mirror, and the total reflection mirror. An organic electroluminescent device including a second transparent electrode formed therebetween, and the total reflection mirror is disposed on a surface of the second transparent electrode on a non-emission layer side, and has a high reflectance metal layer or It is possible to configure by including a dielectric multilayer mirror layer.
【００２０】本発明の他の態様では、上記光共振器にお
いて、前記各ハーフミラー層は、屈折率の異なる少なく
とも２種類の誘電体を、その光学膜厚が、目的反射波長
λに対し、λ／４になるように交互に２層以上積層した
誘電体多層膜によって構成することが可能である。According to another aspect of the present invention, in the above-mentioned optical resonator, each of the half mirror layers has at least two types of dielectrics having different refractive indexes, and the optical film thickness thereof is λ for a target reflection wavelength λ. It is possible to configure by a dielectric multilayer film in which two or more layers are alternately laminated so as to be / 4.
【００２１】また本発明の他の態様では、上記光共振器
において、前記誘電体多層膜の内少なくとも一層が前記
透明電極又は有機層によって構成することが可能であ
る。According to another aspect of the present invention, in the above optical resonator, at least one of the dielectric multilayer films can be composed of the transparent electrode or the organic layer.
【００２２】本発明の他の態様では、上記光共振器にお
いて、前記各ハーフミラー層は、目的反射波長λに対
し、光学膜厚が（２Ｎ−１）λ／４の０．９〜１．１倍
を満たす単一の誘電体層の屈折率が、該誘電体層の上下
に位置する層又は基体又は雰囲気の屈折率の両方より高
いか又は低い条件を満たすように構成できる（但し、Ｎ
は自然数）。In another aspect of the present invention, in the above optical resonator, each of the half mirror layers has an optical film thickness of (2N-1) λ / 4 of 0.9 to 1. A single dielectric layer satisfying a factor of 1 can be configured so as to satisfy a condition that the refractive index is higher or lower than both the refractive index of a layer or a substrate located above or below the dielectric layer or the atmosphere (where N is N).
Is a natural number).
【００２３】本発明の他の態様では、上記光共振器にお
いて、前記ハーフミラー層は、目的反射波長λに対し、
光学膜厚がＮλ／２の０．９〜１．１倍を満たす単一の
誘電体層が、該誘電体層の上下に位置する層又は基体又
は雰囲気の一方の屈折率より高く、他方より低い条件を
満たすように構成することができる（但し、Ｎは自然
数）。In another aspect of the present invention, in the above optical resonator, the half mirror layer has
A single dielectric layer whose optical film thickness satisfies 0.9 to 1.1 times Nλ / 2 is higher than the refractive index of one of the layers or the bases or the atmosphere above and below the dielectric layer, and more than the other. It can be configured to satisfy a low condition (where N is a natural number).
【００２４】本発明の他の態様では、上記光共振器にお
いて、前記発光層を駆動するための２つの電極の一方は
透明電極であり、該透明電極は複数の前記ハーフミラー
層の少なくとも一部として機能させることができる。In another aspect of the present invention, in the optical resonator, one of the two electrodes for driving the light emitting layer is a transparent electrode, and the transparent electrode is at least a part of a plurality of the half mirror layers. Can function as.
【００２５】[0025]
【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の好
適な実施の形態（以下実施形態という）について説明す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Preferred embodiments of the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described below with reference to the drawings.
【００２６】本発明の実施形態に係る光共振器は、任意
の基本共振波長を持つ２つ以上の共振部を１つの共振器
内に有する。The optical resonator according to the embodiment of the present invention has two or more resonance parts having arbitrary fundamental resonance wavelengths in one resonator.
【００２７】図１は、本発明の実施形態に係る２つの共
振部が統合された共振器構造を備えた有機ＥＬ素子の構
成例を示す。まず、有機ＥＬ素子の基本的構成について
説明する。有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に少なく
とも発光材料を含む有機層１１０を備えて構成されてお
り、図１に示す例では、透明なガラスなどの基板１０９
の上に、陽極として透明電極１０５が採用され、陰極と
しては金属電極１０１が採用され、有機層１１０は、こ
の例では、透明電極１０５側から正孔輸送層１１６、発
光層１１４、電子輸送層１１２がこの順に積層されて構
成されている。なお有機層１１０は少なくとも発光材料
を含む発光層１１４を備えることが必要であるが、他の
層については採用する材料の機能により必ずしも必要で
はないし、また更に別の機能層が設けられていてもよ
い。例えば、有機層１１０は、発光層のみの単層、発光
層と正孔輸送層或いは発光層と電子輸送層の２層構造、
或いは図１のように正孔輸送層１１６、発光層１１４、
電子輸送層１１２の３層構造の他、４層、５層等の多層
構造から構成することが可能である。FIG. 1 shows a structural example of an organic EL element having a resonator structure in which two resonators are integrated according to the embodiment of the present invention. First, the basic structure of the organic EL element will be described. The organic EL element includes an organic layer 110 containing at least a light emitting material between an anode and a cathode. In the example shown in FIG. 1, a substrate 109 such as transparent glass is used.
The transparent electrode 105 is used as the anode and the metal electrode 101 is used as the cathode, and the organic layer 110 is, in this example, the hole transport layer 116, the light emitting layer 114, the electron transport layer from the transparent electrode 105 side. 112 are laminated in this order. Note that the organic layer 110 needs to include at least the light-emitting layer 114 containing a light-emitting material, but other layers are not necessarily required depending on the function of the material used, and further another functional layer may be provided. Good. For example, the organic layer 110 is a single layer including only a light emitting layer, a two-layer structure including a light emitting layer and a hole transporting layer or a light emitting layer and an electron transporting layer,
Alternatively, as shown in FIG. 1, the hole transport layer 116, the light emitting layer 114,
In addition to the three-layer structure of the electron transport layer 112, the electron transport layer 112 may have a multilayer structure of four layers, five layers, or the like.
【００２８】金属電極１０１は、Ａｌ、ＭｇＡｇなどの
金属からなり、電界発光素子に電子を注入する陰極とし
て動作すると同時に、本実施形態においては、可視域で
高い反射率を持つ全反射ミラーとしての役割も兼ねてい
る。金属電極１０１と電子輸送層１１２との間には、電
子注入障壁を下げるため、電子注入層としてＬｉＦなど
薄い層を挿入することもある。The metal electrode 101 is made of a metal such as Al or MgAg, and operates as a cathode for injecting electrons into the electroluminescent device. At the same time, in this embodiment, it functions as a total reflection mirror having a high reflectance in the visible region. It also has a role. A thin layer such as LiF may be inserted as an electron injection layer between the metal electrode 101 and the electron transport layer 112 in order to lower the electron injection barrier.
【００２９】透明電極１０５は、ＩＴＯ（Indium Tin O
xide）などの電気伝導率の高い透明酸化物等からなり、
正孔輸送層１１６を介して素子（有機層）に正孔を注入
する。金属電極１０１から注入され電子輸送層１１２に
より輸送された電子と、透明電極１０５から注入され正
孔輸送層１１６により輸送された正孔は、発光層１１４
に注入されて再結合して発光材料が励起され、発光が起
きる。The transparent electrode 105 is made of ITO (Indium Tin O
xide) and other highly transparent oxides, etc.,
Holes are injected into the device (organic layer) through the hole transport layer 116. The electrons injected from the metal electrode 101 and transported by the electron transport layer 112 and the holes injected from the transparent electrode 105 and transported by the hole transport layer 116 are the light emitting layer 114.
The light-emitting material is excited by being injected into and is re-combined to generate light emission.
【００３０】本実施形態では、以上のような有機ＥＬ素
子の透明電極１０５とガラス基板との間にハーフミラー
２００として複数のハーフミラー層（２１０、２２０）
と、ハーフミラー層と金属電極が兼用する全反射ミラー
との間の膜厚（光学長）調整のためのフィラー層２０２
が設けられている。In this embodiment, a plurality of half mirror layers (210, 220) are provided as the half mirror 200 between the transparent electrode 105 of the organic EL element and the glass substrate as described above.
And a filler layer 202 for adjusting the film thickness (optical length) between the half mirror layer and the total reflection mirror that also serves as the metal electrode.
Is provided.
【００３１】第１ハーフミラー層２１０は、主に波長λ
１の光を反射する層であり、波長λ１以外において反射
率が小さい選択反射層であればより望ましい。ここで、
第１共振長１２１の光学長を（２πＮ1−φ−θ1）λ1
／４πの０．９〜１．１倍に設定することにより、波長
λ1の光が、全反射ミラー１０１、有機層１１０、透明
電極１０５及び第１ハーフミラー層２１０によって構成
される第１共振部で共振し増強される。但し、Ｎ1は自
然数、φは全反射ミラーである金属電極１０１で反射さ
れた光の位相のずれ、θ1は第１ハーフミラー層２１０
で反射された光の位相のずれである。なお、第１共振部
において、有機層及び透明電極１０５は、波長λ1を十
分透過して、全反射ミラー１０１と、第１ハーフミラー
層２１０とを上記第１共振長１２１だけ離間させる機能
を備えている。The first half mirror layer 210 mainly has a wavelength λ.
It is a layer which reflects the light of No. 1 and is more desirable if it is a selective reflection layer having a small reflectance at wavelengths other than the wavelength λ1. here,
The optical length of the first resonance length 121 is (2πN 1 −φ−θ 1 ) λ 1
By setting 0.9 to 1.1 times / 4π, the light having the wavelength λ 1 causes the first resonance formed by the total reflection mirror 101, the organic layer 110, the transparent electrode 105, and the first half mirror layer 210. It resonates in the part and is strengthened. However, N 1 is a natural number, φ is the phase shift of the light reflected by the metal electrode 101 which is a total reflection mirror, and θ 1 is the first half mirror layer 210.
It is the phase shift of the light reflected by. In the first resonance part, the organic layer and the transparent electrode 105 have a function of sufficiently transmitting the wavelength λ 1 and separating the total reflection mirror 101 and the first half mirror layer 210 by the first resonance length 121. I have it.
【００３２】同様に、第２ハーフミラー層２２０は、主
に波長λ2の光を反射する層であり、波長λ2以外におい
て反射率が小さい選択反射層であればより望ましい。そ
して、第２共振長１２２の光学長を（２πＮ2−φ−
θ2）λ2／４πの０．９〜１．１倍に設定することで、
全反射ミラー１０１、有機層１１０、透明電極１０５、
第１ハーフミラー層２１０、フィラー層２０２及び第２
ハーフミラー層２２０によって構成される第２共振部
で、波長λ2が共振し増強される。但し、Ｎ2は自然数、
θ2は第２ハーフミラー層２２０で反射された光の位相
のずれである。なお位相のずれは全てラジアン単位であ
る。なお、第２共振部において、有機層１１０、透明電
極１０５、第１ハーフミラー層２１０、フィラー層２０
２は、波長λ2を十分透過し、全反射ミラー１０１と、
第２ハーフミラー層２１０とを上記第２共振長１２２だ
け離間させる機能を備えている。[0032] Similarly, the second half-mirror layer 220 is a layer that mainly reflects light of wavelength lambda 2, more preferably if selective reflection layer reflectance is small except in the wavelength lambda 2. The optical length of the second resonance length 122 is (2πN 2 -φ-
θ 2 ) By setting 0.9 to 1.1 times λ 2 / 4π,
Total reflection mirror 101, organic layer 110, transparent electrode 105,
First half mirror layer 210, filler layer 202 and second
In the second resonator formed by the half mirror layer 220, the wavelength λ 2 resonates and is enhanced. However, N 2 is a natural number,
θ 2 is the phase shift of the light reflected by the second half mirror layer 220. All phase shifts are in radians. In addition, in the second resonance portion, the organic layer 110, the transparent electrode 105, the first half mirror layer 210, and the filler layer 20.
2 transmits the wavelength λ 2 sufficiently, and the total reflection mirror 101,
It has a function of separating the second half mirror layer 210 by the second resonance length 122.
【００３３】以上のように、本実施形態では、有機ＥＬ
素子が、第１共振長１２１だけ離間した全反射ミラー１
０１と第１ハーフミラー層２１０とで構成された第１共
振部、第２共振長１２２だけ離間した全反射ミラー１０
１と第２ハーフミラー層２２０とで構成され、第１共振
部とは異なる波長を基本波長とする第２共振部を備えた
共振器と基板１０９上の同一領域に積層形成され、光共
振型有機ＥＬ素子が構成されている。このような光共振
型有機ＥＬ素子では、ここでは２つの共振長（光学長）
に対応した光が増強される。従って、各層の厚さを最適
化して各々の共振部を構成する光学長を適切な値に設定
することにより、所望の基本波長で共振ピークが得ら
れ、白色・紫色などの共振型有機ＥＬ素子を実現でき
る。また、共振器効果により輝度が高く、指向性を持っ
た発光が得られる。As described above, in this embodiment, the organic EL
The elements are total reflection mirrors 1 separated by a first resonance length 121.
01 and the first half-mirror layer 210, the total reflection mirror 10 separated by the first resonance part and the second resonance length 122.
1 and a second half mirror layer 220, and a resonator including a second resonator having a fundamental wavelength different from that of the first resonator and a resonator formed in the same region on the substrate 109, and are optically resonant. An organic EL element is constructed. In such an optical resonance type organic EL element, two resonance lengths (optical lengths) are used here.
The light corresponding to is enhanced. Therefore, by optimizing the thickness of each layer and setting the optical length of each resonance portion to an appropriate value, a resonance peak can be obtained at a desired fundamental wavelength, and a resonance type organic EL element such as white or violet can be obtained. Can be realized. Further, due to the resonator effect, light with high brightness and directivity can be obtained.
【００３４】さらに、共振部の数を２ではなく、更に増
やし、例えばそれぞれ異なる所望の基本波長を持った３
つ以上の共振部を同様に統合すれば、３つ以上の共振ピ
ークを持つスペクトルとなり、光共振型有機ＥＬ素子全
体としては、３色以上を加色した色を発光することが可
能となる。共振部の数は、全反射ミラー１０１に対して
増強目的波長に対応した光学長だけ離間し、目的波長を
選択的に反射するハーフミラー層を更に設け、他の層が
目的波長をある程度以上透過するという条件を満たすこ
とで実現できる。また、フィラー層２０２を追加した
り、その厚さを調節するなどにより、全反射ミラー１０
１から所望の光学長だけ離間した位置にハーフミラー層
を配置することが可能である。Further, the number of resonance parts is not increased to 2, but is increased to 3 with different desired fundamental wavelengths.
If three or more resonance parts are similarly integrated, a spectrum having three or more resonance peaks is obtained, and the optical resonance type organic EL element as a whole can emit a color obtained by adding three or more colors. The number of resonance parts is separated from the total reflection mirror 101 by an optical length corresponding to the enhanced target wavelength, and a half mirror layer that selectively reflects the target wavelength is further provided, and the other layers transmit the target wavelength to some extent or more. It can be realized by satisfying the condition of doing. Further, by adding the filler layer 202 or adjusting the thickness thereof, the total reflection mirror 10 can be obtained.
It is possible to dispose the half mirror layer at a position separated from 1 by a desired optical length.
【００３５】以上説明したような本発明に係る光共振器
は、従来提案されていたマルチモード共振器と異なり、
２つ以上の共振ピーク（基本波長ピーク）を任意に独立
に設定できるためより細かい色度調整が可能であり、ま
た、次数の低い共振モードを利用できるため輝度向上の
効果も大きい。The optical resonator according to the present invention as described above is different from the conventionally proposed multimode resonator,
Since two or more resonance peaks (fundamental wavelength peaks) can be arbitrarily and independently set, finer chromaticity adjustment is possible, and since a resonance mode with a low order can be used, the effect of improving the brightness is great.
【００３６】次に、本発明に係る光共振型有機ＥＬ素子
における色度ずれについて図２を参照して説明する。一
般に、共振器型素子の発光スペクトルにおける共振ピー
クは、観測角を大きくすると短波長側へずれる。単一の
共振ピークしか持たない共振器型素子では、観測角によ
る色ずれを防ぐことは難しかった。Next, the chromaticity shift in the optical resonance type organic EL element according to the present invention will be described with reference to FIG. Generally, the resonance peak in the emission spectrum of the resonator type element shifts to the short wavelength side when the observation angle is increased. It was difficult to prevent the color shift due to the observation angle in the resonator type device having only a single resonance peak.
【００３７】本発明のように、２つ以上の共振ピークが
ある場合でも、各々のピークは、やはり短波長側にずれ
る。しかしながら、これは図２に示すように色度図上で
は反時計回りに色度がずれることを意味している。上述
のような光共振型有機ＥＬ素子を用いて青と橙の２つの
共振ピークを作って実現した共振器型白色素子では、青
と橙のピークは観測角が大きくなると色度図上で図２の
ようにどちらも反時計回りにずれる。これは即ち、いず
れのピークも互いに逆方向へずれることを意味してお
り、結果としてずれは相殺される。このため、本発明の
共振型有機ＥＬ素子では、共振器構造を採用しているに
も関わらず、観測角による色度ずれの小さい白色の素子
を実現できる。Even when there are two or more resonance peaks as in the present invention, the respective peaks are also shifted to the short wavelength side. However, this means that the chromaticity shifts counterclockwise on the chromaticity diagram as shown in FIG. In the resonator-type white element realized by making two resonance peaks of blue and orange using the optical resonance type organic EL element as described above, the peaks of blue and orange are shown on the chromaticity diagram when the observation angle becomes large. Both shift counterclockwise like 2. This means that both peaks shift in opposite directions, and as a result the shifts cancel each other out. Therefore, in the resonance type organic EL element of the present invention, a white element having a small chromaticity shift due to the observation angle can be realized although the resonator structure is adopted.
【００３８】次に各ハーフミラー層の構成について説明
する。主に波長λの光を選択的に反射するハーフミラー
層は、透明誘電体の単層膜、または、多層膜により構成
可能である。単一の層からなるハーフミラー層の場合、
その屈折率をｎ0とすると、このハーフミラー層の上下
に位置する層又は基体又は雰囲気の屈折率ｎu、ｎdが、
（１）ｎu＞ｎ0、ｎd＞ｎ0又は、ｎu＜ｎ0、ｎd＜ｎ0の
場合、即ち、屈折率ｎ u、ｎdが、いずれも、ハーフミラ
ー層の屈折率ｎ0より大きいか、小さい場合には、ハー
フミラー層の光学膜厚を（２Ｎ−１）λ／４に設定、又
は（２）ｎu＞ｎ0＞ｎd、又はｎu＜ｎ0＜ｎdの場合、即
ち、屈折率ｎu、ｎdの一方が、ハーフミラー層の屈折率
ｎ0より大きく、他方がｎ0より小さい場合には、Ｎλ／
２に設定する。このように設定することで、波長λの光
を選択的に反射するハーフミラーとなる。ここでＮは自
然数である。この条件をみたすような誘電体層を多数積
層して多層膜とすることにより、さらに反射率の高い選
択反射ハーフミラーとなる。Next, the structure of each half mirror layer will be described.
To do. Half mirror that mainly selectively reflects light of wavelength λ
Layers are composed of transparent dielectric single layer film or multilayer film
It is possible. In the case of a half mirror layer consisting of a single layer,
The refractive index is n0Then, above and below this half mirror layer
Refractive index n of the layer or substrate or atmosphere located atu, NdBut,
(1) nu> N0, Nd> N0Or nu<N0, Nd<N0of
Case, that is, refractive index n u, NdBut both are half Mira
-Layer refractive index n0If larger or smaller,
The optical film thickness of the mirror layer is set to (2N-1) λ / 4, or
Is (2) nu> N0> Nd, Or nu<N0<NdIf, immediately
The refractive index nu, NdOne is the refractive index of the half mirror layer
n0Greater, n on the other0If smaller, Nλ /
Set to 2. By setting in this way, light of wavelength λ
It becomes a half mirror that selectively reflects. Where N is
It's just a number. A large number of dielectric layers satisfying this condition
By layering to form a multilayer film, selection with even higher reflectance can be achieved.
It becomes a selective reflection half mirror.
【００３９】また、ハーフミラー層としては、透明電極
１０５の光学厚さを、前記（１）又は（２）のような条
件を満たすように設定することにより、この透明電極１
０５には、単層で、図１に示す第１ハーフミラー層２１
０の役割を兼ねさせることも可能である。後述の実施例
ではこれを採用している。このように透明電極にハーフ
ミラー層を兼用させることにより、素子構造が単純化さ
れて製造工程がその分減少する。また、積層数が多くな
るほど上層における表面の平滑性が低下するので、平滑
性低下を抑制する効果も得られる。一方で、透明電極と
しては、λ／４の厚さでは十分な電気伝導率が得られ
ず、駆動電圧が上昇して好ましくない場合もあるので、
使用環境に応じて使い分けることが好ましい。もちろ
ん、ハーフミラー層が多層膜ハーフミラーから構成され
る場合には、透明電極（場合によっては有機層も含め）
をこの多層膜ハーフミラーのうちの少なくとも１層とし
て使用することも可能である。As the half mirror layer, the transparent electrode 105 is formed by setting the optical thickness of the transparent electrode 105 so as to satisfy the above condition (1) or (2).
Reference numeral 05 denotes a single layer, which is the first half mirror layer 21 shown in FIG.
It is also possible to have the role of 0. This is adopted in the examples described later. By using the transparent electrode also as the half mirror layer in this way, the device structure is simplified and the number of manufacturing steps is reduced accordingly. Further, as the number of laminated layers increases, the smoothness of the surface of the upper layer decreases, so that the effect of suppressing the decrease in smoothness can be obtained. On the other hand, as a transparent electrode, a thickness of λ / 4 may not provide sufficient electrical conductivity, and the driving voltage may increase, which is not preferable.
It is preferable to use properly according to the usage environment. Of course, when the half mirror layer is composed of a multilayer half mirror, a transparent electrode (including an organic layer in some cases)
Can also be used as at least one layer of this multilayer half mirror.
【００４０】ハーフミラー層２１０、２２０及びフィラ
ー層２０２には、化学的に安定かつ成膜が容易で、可視
域で透明な誘電体・酸化物・有機物が適している。公知
のように、ＴｉＯ2、ＺｎＯなどの高屈折率物質と、Ｓ
ｉＯ2などの低屈折率物質をλ／４の光学膜厚で交互に
積層した誘電体多層膜ミラーは高い選択反射性能を持
つ。ハーフミラー層、フィラー層、透明電極層、と多く
の無機薄膜を積層することになるが、このとき、薄膜の
残留応力が正となる物質と、負になる物質との組み合わ
せであれば、全体として応力をうち消し合い安定となる
ため、望ましい。For the half mirror layers 210 and 220 and the filler layer 202, a dielectric, an oxide, or an organic substance that is chemically stable, can be easily formed, and is transparent in the visible region is suitable. As is well known, a high refractive index material such as TiO 2 or ZnO and S
A dielectric multi-layer film mirror in which low refractive index substances such as iO 2 are alternately laminated with an optical film thickness of λ / 4 has high selective reflection performance. Many inorganic thin films will be laminated with a half mirror layer, a filler layer, a transparent electrode layer, but at this time, if the combination of a substance with a positive residual stress of the thin film and a substance with a negative residual stress Therefore, it is desirable that the stresses will be canceled out and stable.
【００４１】多くの有機ＥＬ素子では、陰極としてＡｌ
やＭｇＡｇなどの金属電極を用いているため、これに全
反射ミラーとしての役割を兼ねさせることができるが、
陽極として用いられている透明電極だけでなく、陰極と
しても透明電極を用いた構成とすることももちろん可能
である。この場合は、両透明電極の素子外側に前記条件
（１）又は（２）を満たすような誘電体ミラー群を設置
すればよい。In many organic EL devices, Al is used as the cathode.
Since a metal electrode such as MgAg or MgAg is used, this can also serve as a total reflection mirror.
It is of course possible to use not only the transparent electrode used as the anode but also the transparent electrode as the cathode. In this case, a group of dielectric mirrors satisfying the above condition (1) or (2) may be installed outside the transparent electrodes.
【００４２】さらに、陽極、陰極とも透明電極を用いた
場合に、透明電極そのものが前述の選択反射層としての
条件（１）又は（２）を満たすように構成することも可
能である。こうした場合、どちらか一方の選択反射層に
ついては、特定の波長のみを反射する選択反射層ではな
く、所望の共振波長を含む広い波長域において、高い反
射率を有する反射層を採用しても良い。また、透明電極
からなる陽極及び陰極の素子外側の位置に特定の波長に
対し選択的に反射する選択反射層が対になるように設置
することで、この選択反射層間を所定の目的増強波長
（基本波長）に応じた光学長になるように設計すること
により、ここに共振部を構成してもよい。Further, when transparent electrodes are used for both the anode and the cathode, it is possible to configure the transparent electrodes themselves so as to satisfy the condition (1) or (2) as the selective reflection layer. In such a case, for either one of the selective reflection layers, not the selective reflection layer that reflects only a specific wavelength, but a reflection layer having a high reflectance in a wide wavelength range including a desired resonance wavelength may be adopted. . In addition, by arranging selective reflection layers that selectively reflect a specific wavelength in pairs at positions outside the element of the anode and the cathode made of transparent electrodes so as to form a pair, the selective reflection layer has a predetermined objective enhancement wavelength ( The resonator section may be formed here by designing to have an optical length corresponding to the fundamental wavelength).
【００４３】また、透明電極からなる陽極及び陰極のど
ちらか一方の素子外側の位置に、Ａｌ、Ａｇなどの高反
射率金属層を設けても良い。また、陽極、陰極とも金属
電極とし、少なくとも一方の電極は、この電極を透過さ
せて光を外部に取り出すことができる程度に薄い金属電
極とした構成も採用可能である。また、このように光を
ある程度透過可能な薄い金属電極を採用した場合、この
薄い金属電極層にハーフミラーとしての役割を兼させて
もよい。Further, a high reflectance metal layer of Al, Ag or the like may be provided on the outer side of either the anode or the cathode made of a transparent electrode. It is also possible to employ a structure in which both the anode and the cathode are metal electrodes, and at least one of the electrodes is a metal electrode that is thin enough to allow light to be extracted to the outside through the electrodes. When a thin metal electrode capable of transmitting light to some extent is adopted, the thin metal electrode layer may also serve as a half mirror.
【００４４】なお、本実施形態において、有機ＥＬ素子
の発光材料は特に限定されるものではないが、複数の共
振部が増強する波長領域について十分な発光強度を有す
ることが必要であり、比較的発光波長領域の広い発光材
料を用いることが好ましい。なお、このような発光は、
単一の発光材料によって達成されるものに限られず、複
数の発光材料を用い、増強波長領域にそれぞれ必要な発
光強度を示すようにしてもよい。In the present embodiment, the light emitting material of the organic EL element is not particularly limited, but it is necessary that it has sufficient light emission intensity in the wavelength region in which the plurality of resonance parts are enhanced, and is relatively small. It is preferable to use a light emitting material having a wide emission wavelength range. In addition, such light emission,
The light emission intensity is not limited to that achieved by a single light emitting material, and a plurality of light emitting materials may be used so as to show required emission intensities in respective enhanced wavelength regions.
【００４５】以上のような光共振型有機ＥＬ素子は、例
えば、基板上に素子を複数設けたり、基板全面に共通構
造として形成して、白色等の加色光の高輝度光源を得る
ことができる。また基板上にマトリクス状に複数配置さ
れる画素に上記光共振型有機ＥＬ素子をそれぞれ採用す
れば、白色等の加色光の高輝度な有機ＥＬ表示装置を実
現することができる。また、本実施形態に係る光共振器
は、共振器の光源が有機ＥＬ素子に限られるものではな
く、例えば無機材料を発光材料として用いた無機ＥＬ素
子や、その他の発光素子も採用可能である。The optical resonance type organic EL element as described above can be provided with a plurality of elements on a substrate or can be formed as a common structure on the entire surface of the substrate to obtain a high brightness light source of colored light such as white. . Further, by adopting the above-mentioned optical resonance type organic EL element for each of a plurality of pixels arranged in a matrix on the substrate, an organic EL display device with high brightness of colored light such as white can be realized. Further, the optical resonator according to the present embodiment is not limited to the organic EL element as the light source of the resonator, and for example, an inorganic EL element using an inorganic material as a light emitting material and other light emitting elements can also be adopted. .
【００４６】[0046]
【実施例】以下、実施例として、２波長微小共振器型の
白色有機電界発光素子について比較例と共に説明する。EXAMPLES As examples, a two-wavelength micro-resonator type white organic electroluminescent device will be described together with comparative examples.
【００４７】［素子の設計および作製］図３（ａ）は、
本発明の実施例１に係る光共振型有機ＥＬ素子（白色発
光）の概略構成、図３（ｂ）及び３（ｃ）は、比較例
１、２の有機ＥＬ素子（非共振型）の構造を示す。これ
らの素子の作製方法は以下の通りである。[Device Design and Fabrication] FIG. 3A shows
The schematic structure of the optical resonance type organic EL element (white light emission) according to Example 1 of the present invention, FIGS. 3B and 3C are the structures of the organic EL elements (non-resonance type) of Comparative Examples 1 and 2. Indicates. The manufacturing method of these elements is as follows.
【００４８】実施例１においては、発光層１１４には、
青色ホストであるピレンアダマンタン誘導体に橙色の色
素であるジビニルキノリンを低濃度にドープして白色発
光層とした。実施例１において、それぞれ独立した共振
波長（基本波長）は青色λ1＝４７０ｎｍ、橙色λ2＝５
８０ｎｍの２つに設定した。全反射ミラー１０１にＡｌ
電極、第１ハーフミラー層２１０に透明電極１０５を兼
ねるＩＴＯ、フィラー層２０２にＳｉＯ2、第２ハーフ
ミラー層２２０にＴｉＯ2を用いた。In the first embodiment, the light emitting layer 114 includes
A pyrene adamantane derivative, which is a blue host, was lightly doped with divinylquinoline, which is an orange dye, to form a white light emitting layer. In Example 1, the independent resonance wavelengths (fundamental wavelengths) are blue λ 1 = 470 nm and orange λ 2 = 5.
It was set to two of 80 nm. Al on the total reflection mirror 101
The electrodes used were ITO serving also as the transparent electrode 105 for the first half mirror layer 210, SiO 2 for the filler layer 202, and TiO 2 for the second half mirror layer 220.
【００４９】Ａｌ界面、ＩＴＯ界面、ＴｉＯ2界面にお
ける反射光の位相のずれは全てπであることを考慮し、
第１共振部はＡｌ−ＩＴＯ間でその共振長はミラーへの
染み込み量などを考慮した光学距離でλ1／２、第２共
振部はＡｌ−ＴｉＯ2間でその共振長は光学距離で２λ2
に設定した。ハーフミラー層２１０であるＩＴＯ層、Ｔ
ｉＯ2層ともに、それらより屈折率の低い層に挟まれて
いることを考慮して、ＩＴＯ層は光学膜厚λ1／４のλ1
選択反射単層ハーフミラー、ＴｉＯ2は光学膜厚３λ2／
４のλ2選択反射単層ハーフミラーとして設計した。Considering that the phase shift of the reflected light at the Al interface, the ITO interface, and the TiO 2 interface is π,
The first resonator is between Al-ITO and the resonance length is λ 1/2 in optical distance in consideration of the amount of penetration into the mirror. The second resonator is between Al-TiO 2 and the resonance length is 2λ in optical distance. 2
Set to. ITO layer which is the half mirror layer 210, T
iO 2 layers both on, considering that it is sandwiched between a lower layer of refractive index than those, ITO layer having an optical thickness of λ 1/4 λ 1
Selective reflection single layer half mirror, TiO 2 has an optical film thickness of 3λ 2 /
4 λ 2 selective reflection single layer half mirror.
【００５０】（誘電体層の成膜）光学研磨した７０５９
ガラス（コーニング製）を有機アルカリ洗浄剤セミコク
リーン５６（フルウチ化学）、純水、アセトン、エタノ
ール、純水の順で超音波洗浄後、９０℃のクリーンオー
ブン中で乾燥させた。このガラス基板を高周波マグネト
ロンスパッタ装置にセットし、３００℃に加熱した。３
×１０-6Ｔｏｒｒ（１Ｔｏｒｒ≒１３３Ｐａ）まで真空
排気後、Ａｒ−３０％Ｏ2の混合ガスを導入して３×１
０-3Ｔｏｒｒのガス圧でＴｉＯ2とＳｉＯ2をスパッタ成
膜した。ＴｉＯ2膜は、ＴｉＯ2の焼結体ターゲットを用
い堆積速度１．１ｎｍ／ｍｉｎで１８８．３ｎｍ、Ｓｉ
Ｏ2膜は、石英ガラスをターゲットをとして用い堆積速
度２．７ｎｍ／ｍｉｎで５５３．１ｎｍ成膜した。(Formation of Dielectric Layer) Optically Polished 7059
The glass (made by Corning) was ultrasonically cleaned in the order of organic alkaline cleaner Semicoclean 56 (Furuuchi Chemical Co., Ltd.), pure water, acetone, ethanol, and pure water, and then dried in a clean oven at 90 ° C. This glass substrate was set in a high frequency magnetron sputtering device and heated to 300 ° C. Three
After vacuum evacuation to × 10 -6 Torr (1 Torr ≈ 133 Pa), a mixed gas of Ar-30% O 2 was introduced to obtain 3 × 1.
TiO 2 and SiO 2 were formed by sputtering with a gas pressure of 0 −3 Torr. The TiO 2 film was formed using a TiO 2 sintered target at a deposition rate of 1.1 nm / min at 188.3 nm and Si.
The O 2 film was formed to have a film thickness of 553.1 nm with a deposition rate of 2.7 nm / min using quartz glass as a target.
【００５１】この後、陽極電極パターンが加工されてい
るステンレスマスクをＴｉＯ2／ＳｉＯ2膜上に取り付
け、ＩＴＯ焼結体（５ｗｔ％−ＳｎＯ2）ターゲットを
用い、Ａｒ＋１％Ｏ２ガスを３×１０-3Ｔｏｒｒまで導
入して、堆積速度９ｎｍ／ｍｉｎで６３．８ｎｍの厚さ
にスパッタ成膜した。After that, a stainless mask having an anode electrode pattern processed was attached on the TiO 2 / SiO 2 film, an ITO sintered body (5 wt% -SnO 2 ) target was used, and Ar + 1% O 2 gas was 3 × 10 5. -3 Torr was introduced, and sputtering deposition was performed at a deposition rate of 9 nm / min to a thickness of 63.8 nm.
【００５２】この他に、比較例１用、比較例２用とし
て、ガラス基板上に、ＴｉＯ2とＳｉＯ2膜を形成するこ
となく、直接有機ＥＬ素子の陽極としてのＩＴＯ電極１
０５が６３．８ｎｍ成膜（比較例１）されたものと、一
般的な有機ＥＬ素子で採用される１５０ｎｍの厚さの陽
極としてのＩＴＯ電極１０５も形成した。Besides, for Comparative Example 1 and Comparative Example 2, the ITO electrode 1 as the anode of the organic EL element was directly formed without forming the TiO 2 and SiO 2 films on the glass substrate.
No. 05 having a film thickness of 63.8 nm (Comparative Example 1) and an ITO electrode 105 as an anode having a thickness of 150 nm used in a general organic EL element were also formed.
【００５３】（有機ＥＬ素子の素子層の成膜）実施例１
に係るＴｉＯ2（１８８．３ｎｍ）／ＳｉＯ2（５５３．
１ｎｍ）／ＩＴＯ（６３．８ｎｍ）が基板側からこの順
に積層されたガラス基板と、比較例１に係るＩＴＯ（６
３．８ｎｍ）の形成されたガラス基板に対し、そのＩＴ
Ｏ表面の有機汚染物質を除去するために、ＵＶオゾン処
理を行ない、すばやく有機電界発光素子作製装置にセッ
トした。前処理室で、アルゴンと酸素の混合ガスでプラ
ズマ処理を行ない、ＩＴＯ基板をクリーニングした。(Formation of Element Layer of Organic EL Element) Example 1
TiO 2 (188.3 nm) / SiO 2 (553.
1 nm) / ITO (63.8 nm) laminated in this order from the substrate side, and ITO (6) according to Comparative Example 1.
IT for the glass substrate with 3.8 nm formed
In order to remove the organic contaminants on the O surface, UV ozone treatment was performed, and the device was quickly set in the organic electroluminescence device manufacturing apparatus. In the pretreatment chamber, plasma treatment was performed with a mixed gas of argon and oxygen to clean the ITO substrate.
【００５４】次に、５×１０-7Ｔｏｒｒ以下の真空中で
有機膜用のマスクを装着後、カーボンるつぼを加熱し
て、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ：化学式（１））を１
５ｎｍ、トリフェニルアミンの４量体（ＴＰＴＥ：化学
式（２））を４７．６ｎｍ、ジビニルキノリン（ＤＶ
Ｑ：化学式（３））を０．３５％ドープしたピレン−ア
ダマンタン誘導体（ＰＹ−ＡＤ：化学式（４））の発光
層を２０ｎｍ、キノリノールアルミ錯体（Ａｌｑ3：化
学式（５））を５９．１ｎｍの順で成膜した。各層の成
膜レートは、４〜６ｎｍ／ｍｉｎであった。用いた化合
物の構造は、Next, after mounting a mask for an organic film in a vacuum of 5 × 10 −7 Torr or less, the carbon crucible is heated to make copper phthalocyanine (CuPc: chemical formula (1)) 1
5 nm, triphenylamine tetramer (TPTE: chemical formula (2)) 47.6 nm, divinylquinoline (DV
Q: 0.35% of the chemical formula (3) doped with a pyrene-adamantane derivative (PY-AD: chemical formula (4)) having a light emitting layer of 20 nm, and a quinolinol aluminum complex (Alq 3 : chemical formula (5)) of 59.1 nm. The film was formed in this order. The film formation rate of each layer was 4 to 6 nm / min. The structure of the compound used is
【化１】 に示す通りである。[Chemical 1] As shown in.
【００５５】さらに、真空中でマスクを陰極電極用に換
え、ＬｉＦをＷフィラメントから３ｎｍ／ｍｉｎ、Ａｌ
をＰＢＮルツボから１０ｎｍ／ｍｉｎの堆積速度で、そ
れぞれ、０．５ｎｍと１５０ｎｍ成膜した。各膜の成膜
は、３×１０-7Ｔｏｒｒ以下で行った。素子作製後、露
点が６０℃以下の乾燥窒素雰囲気中で、ステンレスキャ
ップを紫外線硬化樹脂で接着した。このような工程を経
て、実施例１と比較例１の素子を作製した。Further, in vacuum, the mask was changed to the cathode electrode, and LiF was introduced from the W filament at 3 nm / min and Al.
Was deposited from a PBN crucible at a deposition rate of 10 nm / min to 0.5 nm and 150 nm, respectively. The film formation of each film was performed at 3 × 10 −7 Torr or less. After the device was manufactured, the stainless cap was bonded with an ultraviolet curable resin in a dry nitrogen atmosphere having a dew point of 60 ° C. or lower. Through these steps, the elements of Example 1 and Comparative Example 1 were produced.
【００５６】比較例２の素子も膜厚が異なるだけで上記
と同様の工程で素子を作製した。ガラス基板上に膜厚１
５０ｎｍのＩＴＯ電極を形成し、このＩＴＯ電極上に、
銅フタロシアニン（化学式（１））を１５ｎｍ、トリフ
ェニルアミンの４量体（化学式（２））を４５ｎｍ、ジ
ビニルキノリン（化学式（３））を０．３５％ドープし
たピレン−アダマンタン誘導体（化学式（４））を２０
ｎｍ、アルミキノリノール錯体（化学式（５））を４０
ｎｍ、ＬｉＦを０．５ｎｍ、Ａｌを１５０ｎｍ順に積層
して素子を作製した。The device of Comparative Example 2 was also manufactured by the same process as above except that the film thickness was different. Film thickness 1 on glass substrate
An ITO electrode of 50 nm is formed, and on this ITO electrode,
A pyrene-adamantane derivative doped with copper phthalocyanine (chemical formula (1)) at 15 nm, triphenylamine tetramer (chemical formula (2)) at 45 nm, and divinylquinoline (chemical formula (3)) at 0.35% (chemical formula (4) )) 20
nm, aluminum quinolinol complex (chemical formula (5)) 40
nm, LiF of 0.5 nm, and Al of 150 nm were laminated in this order to manufacture an element.
【００５７】［特性評価］上述の方法で作製した有機電
界発光素子について、注入電流密度と発光輝度、スペク
トルの角度依存性、色度座標の角度依存性、放射パター
ンを測定した。[Characteristic Evaluation] With respect to the organic electroluminescent device manufactured by the above-mentioned method, the injection current density and the emission luminance, the angular dependence of the spectrum, the angular dependence of the chromaticity coordinates, and the radiation pattern were measured.
【００５８】図４に発光面正面（０゜）でのスペクトル
を示す。比較例１と比較例２の素子の発光は、青色と橙
色に弱いピークがあり、非常にブロードなスペクトルな
白色である。これに対して、実施例１の素子では、４８
５ｎｍと５６９ｎｍの二つの波長にシャープなピークが
ある白色発光であり、その強度は、比較例１と２の素子
に比べて非常に強いことがわかる。即ち、発光層に用い
た発光材料は同一であるが、本実施例１のような光共振
型有機ＥＬ素子では、比較例１及び２と異なり、２つの
波長で発光が増強されている。FIG. 4 shows a spectrum in front of the light emitting surface (0 °). The emission of the devices of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 has weak peaks in blue and orange, and is a very broad spectrum white. On the other hand, in the device of Example 1, 48
It can be seen that white light emission has sharp peaks at two wavelengths of 5 nm and 569 nm, and the intensity thereof is extremely higher than that of the elements of Comparative Examples 1 and 2. That is, the same light emitting material was used for the light emitting layer, but in the optical resonance type organic EL element as in Example 1, unlike Comparative Examples 1 and 2, emission was enhanced at two wavelengths.
【００５９】正面での発光輝度を図５に示す。比較例１
の素子は、素子中の発光が正面方向に効率よく取り出さ
れるような膜厚構成をとっているので、比較例２の素子
に比べて高輝度である。しかし、実施例１の素子では、
２波長の成分を増強して、正面方向により効率よく光を
取り出すような膜厚の構成であるので、発光輝度は比較
例１よりもさらに高い。１１ｍＡ／ｃｍ2駆動時の電流
効率は、実施例１では１２．５ｃｄ／Ａ、比較例１で
は、１１．４ｃｄ／ｍ2、比較例２では、８．１ｃｄ／
Ａである。実施例１の効率は、比較例２の素子に比べて
１．５倍程度の効率であった。FIG. 5 shows the luminance of light emitted from the front. Comparative Example 1
The device of No. 2 has a film thickness configuration that allows the light emission in the device to be efficiently extracted in the front direction, and thus has higher brightness than the device of Comparative Example 2. However, in the device of Example 1,
The light emission luminance is higher than that of Comparative Example 1 because the thickness of the film is such that the two wavelength components are enhanced and the light is more efficiently extracted in the front direction. The current efficiency at the time of driving 11 mA / cm 2 was 12.5 cd / A in Example 1, 11.4 cd / m 2 in Comparative Example 1, and 8.1 cd / A in Comparative Example 2 .
It is A. The efficiency of Example 1 was about 1.5 times that of the device of Comparative Example 2.
【００６０】図６に実施例１、図７に比較例１のスペク
トルの角度依存性をそれぞれ示す。図７に示すように比
較例１の素子では、観察角度が大きくなると（ガラス基
板の法線方向を０°とした時のそこからの角度）、スペ
クトルの形は変わらず強度が低下する。これに対して、
実施例１では、正面（０゜）の位置での４８５ｎｍと５
６９ｎｍのピークは、角度が大きくなるに従い短波長側
にシフトする。このとき、図２において説明したように
色度座標上では、４８５ｎｍの青緑色が青から深青色に
移動し、５６９ｎｍの橙色が黄色から緑色に移動するた
め、合成した色は、白色のままである。図８に、色度の
角度依存性をしているが、実施例１の素子では、若干色
ずれがあるもののどの角度でも白色の領域に色度がある
ことがわかる。ここで、図８において、比較例１及び比
較例２については、共振器構造を備えていないので、色
度の角度依存性が小さいことが分かる。しかし、従来知
られた単一波長を増強する光共振型有機ＥＬ素子では、
図８において比較例３として示したように角度依存性が
非常に大きいことが分かる。FIG. 6 shows the angle dependence of the spectra of Example 1 and FIG. 7 of Comparative Example 1, respectively. As shown in FIG. 7, in the device of Comparative Example 1, as the observation angle becomes larger (angle from there when the normal line direction of the glass substrate is 0 °), the shape of the spectrum remains unchanged and the intensity decreases. On the contrary,
In Example 1, 485 nm and 5 at the front (0 °) position
The 69 nm peak shifts to the shorter wavelength side as the angle increases. At this time, as explained in FIG. 2, on the chromaticity coordinates, the blue color of 485 nm moves from blue to deep blue, and the orange color of 569 nm moves from yellow to green, so the combined color remains white. is there. FIG. 8 shows the angular dependence of chromaticity. It can be seen that the element of Example 1 has chromaticity in the white region at any angle, although there is a slight color shift. Here, in FIG. 8, it is understood that the comparative example 1 and the comparative example 2 do not have the resonator structure, and thus the angle dependence of chromaticity is small. However, in the conventionally known optical resonance type organic EL element for enhancing a single wavelength,
As shown as Comparative Example 3 in FIG. 8, it can be seen that the angle dependence is very large.
【００６１】比較例３の共振型有機ＥＬ素子は、ガラス
基板上に誘電体ミラーが形成され、その上に緑色の発光
を示す有機ＥＬ素子が形成されている。誘電体ミラー
は、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2の積層膜が採用され、ＳｉＯ
2と、ＴｉＯ2の積層の組み合わせを３回繰り返した構成
である。具体的には、ガラス基板上に、［ＳｉＯ2（１
０７ｎｍ）、ＴｉＯ2（６５ｎｍ）］×３／ＳｉＯ2（１
０ｎｍ）／ＩＴＯ（１４２ｎｍ）／ＣｕＰＣ（１０ｎ
ｍ）／ＴＰＴＥ（１９０ｎｍ）／ＡｌｑにＤＭＱｄを１
％ドープ／Ａｌｑ3（６０ｎｍ）／ＬｉＦ（０．５ｎ
ｍ）／Ａｌ（１５０ｎｍ）が順に積層された構造であ
る。なお、発光層へのドープ材料であるＤＭＱｄ（ジメ
チル化キナクリドン）は、下記化学式（６）In the resonance type organic EL element of Comparative Example 3, the dielectric mirror is formed on the glass substrate, and the organic EL element which emits green light is formed on the dielectric mirror. As the dielectric mirror, a laminated film of SiO 2 and TiO 2 is adopted.
This is a configuration in which the combination of 2 and TiO 2 is repeated three times. Specifically, [SiO 2 (1
07 nm), TiO 2 (65 nm)] × 3 / SiO 2 (1
0nm) / ITO (142nm) / CuPC (10n)
m) / TPTE (190 nm) / Alq with 1 DMQd
% Doping / Alq 3 (60 nm) / LiF (0.5n
m) / Al (150 nm) is sequentially stacked. DMQd (dimethyl quinacridone), which is a doping material for the light emitting layer, has the following chemical formula (6):
【化２】 に示すとおりである。[Chemical 2] As shown in.
【００６２】以上のように本実施例１では共振器構造を
採用しているものの、素子全体として得られる加色光の
色度の角度依存性が共振器構造を採用した比較例３と比
較して極めて小さく、そしてここでは、目標値に近い白
色発光を実現できていることが分かる。As described above, although the resonator structure is adopted in the first embodiment, as compared with Comparative example 3 in which the angular dependence of the chromaticity of the added light obtained as the whole element adopts the resonator structure. It can be seen that white light emission that is extremely small and close to the target value can be realized.
【００６３】図９に、素子の放射パターンを示す。実線
でｃｏｓθ分布を示している。比較例１、２は、ともに
ほぼｃｏｓθ分布と一致している。実施例１の素子で
は、比較例１，２よりも分布が内側に存在しており、や
や正面に指向性があることが分かるが、ｃｏｓθ分布に
近い放射パターンを示しており、視野角の制限が少ない
ことが分かる。FIG. 9 shows the radiation pattern of the device. The solid line shows the cos θ distribution. Comparative Examples 1 and 2 both substantially match the cos θ distribution. In the element of Example 1, the distribution is present more inward than in Comparative Examples 1 and 2, and it can be seen that there is some directivity in the front, but it shows a radiation pattern close to the cos θ distribution, and the viewing angle is limited. It turns out that there are few.
【００６４】[0064]
【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る光
共振器では、複数の任意の基本波長を増強することがで
きる。従って、例えば、このような構造を採用した光共
振型有機ＥＬ素子においては、白色や紫色などの発光
を、任意に設定した基本波長の合成により実現できる。
従って、材料本来の発光色を改変及び微調整し、白色や
紫色などの発光色を持つ有機電界発光素子を実現でき
る。例えば幅広い発光スペクトルを持つ例えば緑色の発
光材料などのスペクトルを改変し、白色の素子にするこ
とも可能である。また、これらの色を高輝度で得ること
ができる。As described above, the optical resonator according to the present invention can enhance a plurality of arbitrary fundamental wavelengths. Therefore, for example, in the optical resonance type organic EL element adopting such a structure, it is possible to realize the emission of white or purple by combining the fundamental wavelengths set arbitrarily.
Therefore, it is possible to realize an organic electroluminescent device having a luminescent color such as white or violet by modifying and finely adjusting the luminescent color inherent to the material. For example, it is also possible to modify the spectrum of, for example, a green light emitting material having a wide emission spectrum to obtain a white device. In addition, these colors can be obtained with high brightness.
【００６５】さらに、複数の基本波長を増強する構成で
あるため、単一波長に共振して増強する光共振器と異な
り、発光光の色度の角度依存性を非常に低く抑えること
ができ、どの角度からも目的とする色の光を射出するこ
とが可能である。Furthermore, since it has a structure for enhancing a plurality of fundamental wavelengths, unlike an optical resonator that resonates at a single wavelength and enhances it, the angular dependence of chromaticity of emitted light can be suppressed to a very low level. It is possible to emit light of a desired color from any angle.
【００６６】一方で、共振構造を有するので、発光の指
向性のある白色や紫色の有機電界発光素子の実現も可能
となる。On the other hand, since it has a resonance structure, it is also possible to realize a white or violet organic electroluminescent device having directivity of light emission.
【図１】 本発明の実施形態に係る光共振型有機ＥＬ素
子の断面構造の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a cross-sectional structure of an optical resonance type organic EL element according to an embodiment of the present invention.
【図２】 本発明の光共振型有機ＥＬ素子の色度のずれ
の原理を説明する図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the principle of chromaticity shift of the optical resonance type organic EL element of the present invention.
【図３】 実施例１、比較例１及び２に係る有機ＥＬ素
子の概略断面構造を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a schematic cross-sectional structure of organic EL elements according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
【図４】 実施例１、比較例１及び２に係る有機ＥＬ素
子の発光面正面におけるＥＬスペクトルを示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing EL spectra in front of the light emitting surface of the organic EL elements according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
【図５】 実施例１、比較例１及び２に係る有機ＥＬ素
子の発光面正面における発光輝度を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the light emission luminance in front of the light emitting surface of the organic EL elements according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
【図６】 実施例１に係る有機ＥＬ素子のＥＬスペクト
ルの角度依存性を示す図である。6 is a diagram showing the angle dependence of the EL spectrum of the organic EL element according to Example 1. FIG.
【図７】 比較例１に係る有機ＥＬ素子のＥＬスペクト
ルの角度依存性を示す図である。FIG. 7 is a view showing the angle dependence of the EL spectrum of the organic EL element according to Comparative Example 1.
【図８】 実施例１、比較例１〜３に係る有機ＥＬ素子
の色度の角度依存性を示す図である。FIG. 8 is a graph showing the angular dependence of chromaticity of the organic EL elements according to Example 1 and Comparative Examples 1 to 3.
【図９】 実施例１、比較例１及び２に係る有機ＥＬ素
子の放射パターンを示す図である。FIG. 9 is a diagram showing a radiation pattern of organic EL elements according to Example 1 and Comparative Examples 1 and 2.
１０１ 全反射ミラー（金属電極：陰極）、１０５ 透
明電極（ＩＴＯ電極：陽極）、１１０ 有機層、１１２
電子輸送層、１１４ 発光層、１１６ 正孔輸送層、
１２１ 第１共振長（基本波長）、１２２ 第２共振長
（基本波長）、２０２ フィラー層、２１０ 第１ハー
フミラー層、２２０ 第２ハーフミラー層。101 total reflection mirror (metal electrode: cathode), 105 transparent electrode (ITO electrode: anode), 110 organic layer, 112
Electron transport layer, 114 light emitting layer, 116 hole transport layer,
121 first resonance length (fundamental wavelength), 122 second resonance length (fundamental wavelength), 202 filler layer, 210 first half mirror layer, 220 second half mirror layer.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 多賀 康訓 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 Ｆターム(参考） 2H048 GA04 GA13 GA33 GA48 3K007 AB04 BB06 DB03 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Yasunori Taga Aichi Prefecture Nagachite Town Aichi District Ground 1 Toyota Central Research Institute Co., Ltd. F-term (reference) 2H048 GA04 GA13 GA33 GA48 3K007 AB04 BB06 DB03
Claims (11)
なくとも発光層を備えて構成される光共振器であって、 前記ハーフミラーは、少なくとも、第１波長を選択的に
反射する第１ハーフミラー層と、前記第１波長と異なる
第２波長を選択的に反射する第２ハーフミラー層とを備
え、該第１及び第２ハーフミラー層はそれぞれ前記全反
射ミラーに対し異なる光学長だけ離間して配置されて構
成され、 第１光学長だけ離間配置された前記全反射ミラーと前記
第１ハーフミラー層とで第１共振部が構成され、第２光
学長だけ離間配置された前記全反射ミラーと前記第２ハ
ーフミラー層とで第２共振部が構成され、 該第１及び第２共振部はそれぞれ異なる基本波長に対し
て共振することを特徴とする光共振器。1. An optical resonator comprising at least a light emitting layer between a total reflection mirror and a half mirror, wherein the half mirror at least selectively reflects a first wavelength. A mirror layer and a second half mirror layer that selectively reflects a second wavelength different from the first wavelength are provided, and the first and second half mirror layers are separated from the total reflection mirror by different optical lengths. The total reflection mirror and the first half mirror layer, which are arranged to be separated from each other by a first optical length, form a first resonator portion, and the total reflection is separated from each other by a second optical length. An optical resonator, wherein a mirror and the second half mirror layer constitute a second resonator, and the first and second resonators resonate with different fundamental wavelengths.
合成した波長の光が射出されることを特徴とする請求項
１に記載の光共振器。2. The optical resonator according to claim 1, wherein light having a wavelength obtained by combining the fundamental wavelengths at which the respective resonators resonate is emitted.
なくとも発光層を備えて構成される光共振器であって、 前記全反射ミラーは、２以上の波長λi（ｉ＝１，
２，．．ｋ）を含む波長域を反射し、 前記ハーフミラーは、前記波長λiのうち対応する波長
の光を選択的に反射する複数のハーフミラー層を備え、 Ｎiを自然数、φ、θiを各々、前記全反射ミラー、前記
複数のハーフミラー層のそれぞれにおける反射光の位相
のずれ（ラジアン単位）としたときに、 前記全反射ミラーと、前記複数のハーフミラー層との間
の各光学長は、それぞれ（２πＮi−φ−θi）λi／４
πの０．９〜１．１倍を満たすように各層が配置されて
複数の共振部がそれぞれ構成され、それぞれ前記波長λ
i（ｉ＝１，２，．．、）の対応するいずれかを基本波
長として共振し、合成波長の光が射出されることを特徴
とする光共振器。3. An optical resonator comprising at least a light emitting layer between a total reflection mirror and a half mirror, wherein the total reflection mirror has two or more wavelengths λ i (i = 1, 1).
2 ,. ． k), the half mirror includes a plurality of half mirror layers that selectively reflect light of a corresponding wavelength of the wavelength λ i , and N i is a natural number, φ, θ i When the phase shift (radian unit) of the reflected light in each of the total reflection mirror and the plurality of half mirror layers is taken, optical lengths between the total reflection mirror and the plurality of half mirror layers, respectively. Are (2πN i −φ−θ i ) λ i / 4
Each of the layers is arranged so as to satisfy 0.9 to 1.1 times π, and each of the plurality of resonators is formed.
An optical resonator in which any one of i (i = 1, 2, ...,) Resonates as a fundamental wavelength and light of a synthetic wavelength is emitted.
載の光共振器において、 有機電界発光材料を含む前記発光層と、前記ハーフミラ
ーとの間に形成され又は該ハーフミラーの一部が兼用す
る透明電極と、前記全反射ミラーとの間に形成された透
明電極又は該全反射ミラーが兼用する金属電極と、を含
んで構成された有機電界発光素子を有することを特徴と
する光共振器。4. The optical resonator according to claim 1, wherein the optical resonator is formed between the light emitting layer containing an organic electroluminescent material and the half mirror, or of the half mirror. An organic electroluminescent device comprising a transparent electrode partially used also as a transparent electrode, or a transparent electrode formed between the total reflection mirror or a metal electrode also used as the total reflection mirror. Optical resonator to do.
載の光共振器において、 有機電界発光材料を含む前記発光層と、前記ハーフミラ
ーとの間に形成された第１透明電極と、前記全反射ミラ
ーとの間に形成された第２透明電極と、を含む有機電界
発光素子が構成され、 前記全反射ミラーは、前記第２透明電極の非発光層側の
面に配置され、高反射率の金属層または誘電体多層膜ミ
ラー層を備えて構成されていることを特徴とする光共振
器。5. The optical resonator according to claim 1, wherein the first transparent electrode is formed between the light emitting layer containing an organic electroluminescent material and the half mirror. And an organic electroluminescent device including a second transparent electrode formed between the total reflection mirror and the total reflection mirror, wherein the total reflection mirror is disposed on a surface of the second transparent electrode on a non-emission layer side. An optical resonator comprising a high reflectance metal layer or a dielectric multilayer mirror layer.
載の光共振器において、 前記各ハーフミラー層は、屈折率の異なる少なくとも２
種類の誘電体を、その光学膜厚が、目的反射波長λに対
し、λ／４になるように交互に２層以上積層した誘電体
多層膜によって構成されていることを特徴とする光共振
器。6. The optical resonator according to any one of claims 1 to 5, wherein each of the half mirror layers has at least two different refractive indexes.
An optical resonator, characterized in that two or more kinds of dielectrics are alternately laminated so that the optical film thickness is λ / 4 with respect to the target reflection wavelength λ. .
記誘電体多層膜の内少なくとも一層が前記透明電極又は
有機層によって構成されていることを特徴とする光共振
器。7. The optical resonator according to claim 6, wherein at least one layer of the dielectric multilayer film is formed of the transparent electrode or the organic layer.
載の光共振器において、 前記各ハーフミラー層は、目的反射波長λに対し、光学
膜厚が（２Ｎ−１）λ／４の０．９〜１．１倍を満たす
単一の誘電体層の屈折率が、該誘電体層の上下に位置す
る層又は基体又は雰囲気の屈折率の両方より高いか又は
低い条件を満たすように構成されていることを特徴とす
る光共振器（但し、Ｎは自然数）。8. The optical resonator according to claim 1, wherein each half mirror layer has an optical film thickness of (2N−1) λ / for a target reflection wavelength λ. 4 satisfying the condition that the refractive index of a single dielectric layer satisfying 0.9 to 1.1 times is higher or lower than both the refractive index of the layer or the substrate located above and below the dielectric layer or the atmosphere. An optical resonator (where N is a natural number).
載の光共振器において、 前記ハーフミラー層は、目的反射波長λに対し、光学膜
厚がＮλ／２の０．９〜１．１倍を満たす単一の誘電体
層が、該誘電体層の上下に位置する層又は基体又は雰囲
気の一方の屈折率より高く、他方より低い条件を満たす
ように構成されていることを特徴とする光共振器（但
し、Ｎは自然数）。9. The optical resonator according to claim 1, wherein the half mirror layer has an optical thickness of 0.9 to Nλ / 2 with respect to a target reflection wavelength λ. A single dielectric layer satisfying 1.1 times is configured so as to satisfy the conditions of being higher than the refractive index of one of the layers or substrates or the atmosphere above and below the dielectric layer and lower than the other. Characteristic optical resonator (where N is a natural number).
器において、 前記発光層を駆動するための２つの電極の一方は透明電
極であり、該透明電極は複数の前記ハーフミラー層の少
なくとも一部として機能することを特徴とする光共振
器。10. The optical resonator according to claim 8, wherein one of the two electrodes for driving the light emitting layer is a transparent electrode, and the transparent electrode is one of a plurality of the half mirror layers. An optical resonator characterized by functioning at least as a part.
に記載の光共振器は、 前記発光層が有機電界発光材料を含む光共振型有機電界
発光素子から構成され、 前記各共振部は、第１基本波長λ1が４５０ｎｍ〜５０
０ｎｍ、第２基本波長λ2が５５０ｎｍ〜６００ｎｍに
設定され、白色光を射出することを特徴とする光共振
器。11. The optical resonator according to claim 1, wherein the light emitting layer is formed of an optical resonance type organic electroluminescent device including an organic electroluminescent material, and each of the resonance units. Has a first fundamental wavelength λ 1 of 450 nm to 50 nm.
An optical resonator having a wavelength of 0 nm and a second fundamental wavelength λ 2 of 550 nm to 600 nm and emitting white light.
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