JP2011029172A - 有機el装置及びその設計方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機EL表示部と、光取り出し面に設けられ前記発光層から発光される光の光路を制御するレンズと、を少なくとも有し、前記レンズを前記光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、前記レンズを前記光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上である有機EL装置とする。
【選択図】図3
Description
例えば、一般的に知られる有機EL装置における有機EL表示部は、基板上に、一対の電極層の間に配される有機化合物層を備えて構成されている。該有機化合物層は、発光層を含み、有機EL装置は、該発光層から発光される光を光取出し面側から出射させている。この場合、光取出し面や電極層と有機化合物層の界面において、臨界角以上の光である全反射成分を取出すことができないため、光の取出し効率が低いという問題がある。
この提案は、有機ELヘッドを画像形成装置の書き込み手段として用いるものである。
しかしながら、従来技術においては、このことが全く考慮されておらず、そのため、光取り出し効率の最適化が図れていなかった。即ち、有機EL表示部の構造に応じて、該有機EL表示部と組み合わせる最適なレンズの直径は異なり、有機EL表示部の構造とレンズとの組み合わせを適正化する設計が行われておらず、その結果、十分な光取り出し効率が得られなかったり、また、レンズと発光層の間に光が導波した場合に、画像ボケが生じてしまうという問題があった。
<1> 陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機EL表示部と、前記発光層から発光される光の光路を制御するレンズと、を少なくとも有し、
前記レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、前記レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上であることを特徴とする有機EL装置である。
<2> 有機EL表示部が、光学長L(λ)が1λ(ただし、λは発光波長を表す)である1次のマイクロキャビティ構造を有し、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.2以上である前記<1>に記載の有機EL装置である。
<3> 有機EL表示部が、光学長L(λ)が2λ(ただし、λは発光波長を表す)である2次のマイクロキャビティ構造を有し、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.4以上である前記<1>に記載の有機EL装置である。
<4> 有機EL表示部が、光学長L(λ)が3λ(ただし、λは発光波長を表す)である3次のマイクロキャビティ構造を有し、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaとし、前記レンズの有効直径をφとすると、光取り出し効率の正面輝度における比(φ/a)が1.5以上である前記<1>に記載の有機EL装置である。
<5> 有機EL表示部の陽極が、発光層からみた反射率が10%以下の透明電極であり、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上である前記<1>に記載の有機EL装置である。
<6> 比(φ/a)が2.5以上である前記<1>から<5>のいずれかに記載の有機EL装置である。
<7> 比(φ/a)が4.47以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の有機EL装置である。
<8> 発光層とレンズとの距離dと、レンズの有効直径φとの比(d/φ)が0.1以下である前記<1>から<7>のいずれかに記載の有機EL装置である。
<9> 陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機EL表示部と、前記発光層から発光される光の光路を制御するレンズと、を少なくとも有する有機EL装置の設計方法であって、
前記レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、前記レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上を満たすように設計することを特徴とする有機EL装置の設計方法である。
本発明の有機EL装置は、有機EL表示部と、光取り出し面に設けられるレンズとを少なくとも有し、基板、バリア層、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
本発明の有機EL装置の設計方法は、本発明の前記有機EL装置を設計する方法であって、
前記レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、前記レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上を満たすように設計するものである。
以下、本発明の有機EL装置及び有機EL装置の設計方法について詳細に説明する。
ここで、光取り出し効率について積分強度ではなく正面輝度を採用したのは、有機ELディスプレイへの適用を考慮すると、消費電力の定義として一定の正面輝度が得られる電力が定義されるため消費電力の指標という観点から、積分強度よりも正面輝度が重要となるからである。
前記比(A/B)は、1を超えていれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1.5以上が好ましく、2.0以上がより好ましい。前記比(A/B)が1以下であると、光取り出し部材としてのレンズを設けたことの効果がなく、本発明の目的を達成することができないことがある。
ここで、前記正面輝度での光取り出し効率は、例えば分光放射輝度計(トプコン社製、SR−3)などにより測定することができる。
前記正面輝度での光取り出し効率において、前記比(φ/a)が1.0以上であるとは、レンズの有効直径φが発光層の1辺の最大長さa以上であり、レンズの大きさ(面積)が発光層の大きさ(面積)以上であることを意味する。
ここで、前記発光層の1辺の最大長さは、発光層の形状などに応じて異なり適宜選択することができ、例えば1辺の長さが等しい場合(例えば正方形)にはいずれの1辺であってもよいが、1辺の長さが異なる場合(例えば長方形)には最も長い辺を採用する。
前記レンズの有効直径とは、レンズとして有効に機能する部分の直径を意味し、レンズ全体がレンズとして有効に機能する場合には、レンズ直径と同意である。
前記比(φ/a)が、1.0未満であると、レンズのない面積が多くなるため、取り出し効率が上がらない。
レンズの有効直径φが、発光層の1辺の最大長さaよりも大きすぎると、有機ELディスプレイとしたときの開口率が低下してしまうので、図1に示すように、公知の一般的な有機ELディスプレイの開口率(B/A)が約5%であり、該開口率が5%でガラス基板上に正方格子状にレンズを配置した場合の前記比(φ/a)が4.47であることから、上限値は4.47以下であることが好ましい。前記比(φ/a)が4.47を超えると、最低必要な明るさを確保できなくなることがある。
本発明においては、前記比(A/B)が1を超え、かつ前記正面輝度での光取り出し効率において、前記比(φ/a)が1.0以上であることを満たした上で、更に、レンズを光取り出し面に取り付けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に取り付けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超え、かつ前記積分強度での光取り出し効率において、前記発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)1.5以上であることが好ましく、2.0以上がより好ましい。前記比(φ/a)の上限値は、4.47以下であることが好ましい。
トップエミッション型では、光出射側の電極(陽極)として、発光層からみた反射率が10%を超える半透過電極を用い、マイクロキャビティ構造を形成する。
ここで、前記マクロキャビティ構造とは、光出射側の半透過反射層と光出射と逆側の反射層とが干渉する構造を意味する。
前記光学長Lは、発光波長λに対し、光学長L(λ)=mλ(m=1:1次、m=2:2次、m=3:3次)に示す関係があり、光学長L(λ)は、下記数式で表される。
前記マイクロキャビティ構造が2次であるとは、光学長L(λ)が2λ(ただし、λは発光波長を表す)であり、金属反射層間をラウンドトリップする光が強めあう条件となる最小の光学長から2番目に短い光学長であることを意味する。
前記マイクロキャビティ構造が3次であるとは、光学長L(λ)が3λ(ただし、λは発光波長を表す)であり、金属反射層間をラウンドトリップする光が強めあう条件となる最小の光学長から3番目に短い光学長であることを意味する。
前記第1の実施形態では、有機EL表示部は、光学長L(λ)が1λ(ただし、λは発光波長を表す)である1次のマイクロキャビティ構造を有し、ボトムエミッション型及びトップエミッション型のいずれであってもよい。
この第1の実施形態では、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.2以上であることが好ましく、1.6以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超え、かつ前記積分強度での光取り出し効率において、発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.6以上であることが好ましく、2.0以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
前記第2の実施形態では、有機EL表示部は、光学長L(λ)が2λ(ただし、λは発光波長を表す)である2次のマイクロキャビティ構造を有し、ボトムエミッション型及びトップエミッション型のいずれであってもよい。
この第2の実施形態では、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.4以上であることが好ましく、1.8以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超え、かつ前記積分強度での光取り出し効率において、発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.2以上であることが好ましく、1.6以上がより好ましく、2.0以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
前記第3の実施形態では、有機EL表示部は、光学長L(λ)が3λ(ただし、λは発光波長を表す)である3次のマイクロキャビティ構造を有し、ボトムエミッション型及びトップエミッション型のいずれであってもよい。
この第3の実施形態では、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.5以上であることが好ましく、2.0以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超え、かつ前記積分強度での光取り出し効率において、発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.3以上であることが好ましく、2.0以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
前記第4の実施形態では、有機EL表示部の陽極が、発光層からみて反射率が10%以下の透明電極(例えばITO)であり、ボトムエミッション型である。
この第4の実施形態では、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ発光層の1辺の最大長さaと、レンズの直径φとの比(φ/a)が1.0以上であることが好ましく、1.5以上がより好ましく、2.5以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超え、かつ前記積分強度での光取り出し効率において、発光層の1辺の最大長さaと、レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.2以上であることが好ましく、2.0以上が更に好ましい。なお、上限値は、4.47以下であることが好ましい。
前記有機EL表示部(有機EL素子)は、陽極と陰極の間に少なくとも発光層を有し、必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などを有してもよく、またこれらの各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよい。各層の形成にはそれぞれ種々の材料を用いることができる。
前記有機EL表示部は、赤(R)、緑(B)及び青(B)のいずれかを含む画素として構成される。
このような画素の構成としては、例えば「月刊ディスプレイ」、2000年9月号、33〜37ページに記載されているように、前記発光層を、赤色、緑色、又は青色に対応する光をそれぞれ発光する発光層とした画素を形成し、これら赤色、緑色、及び青色のいずれかの画素を配する3色発光法など、公知の構成を適用することができる。
前記陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が4eV以上の材料である。具体例としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金属酸化物;金、銀、クロム、ニッケル等の金属;更にこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物;ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質;ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール等の有機導電性材料、又はこれらとITOとの積層物などが挙げられる。これらの中でも、導電性金属酸化物が好ましく、生産性、高導電性、透明性等の点からITOが特に好ましい。
前記陽極の厚みは、特に制限はなく、材料により適宜選択可能であるが、10nm〜5μmが好ましく、50nm〜1μmがより好ましく、100nm〜500nmが更に好ましい。
前記基板の厚みは、機械的強度を保つのに十分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、0.2mm以上が好ましく、0.7mm以上がより好ましい。
前記陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの陰極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。
前記陰極の材料としては、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属(例えばLi、Na、K等)又はそのフッ化物、アルカリ土類金属(例えばMg、Ca等)又はそのフッ化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属などが挙げられる。これらの中でも、仕事関数が4eV以下の材料が好ましく、アルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属が特に好ましい。
前記陰極の作製には、例えば電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。更に、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
前記陽極及び陰極のシート抵抗は、低い方が好ましく、数百Ω/□以下が好ましい。
前記発光層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、電界印加時に陽極又は正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に、陰極又は電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものなどを用いることができる。
前記発光層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1nm〜5μmが好ましく、5nm〜1μmがより好ましく、10nm〜500nmが更に好ましい。
前記発光層の形成方法は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法(スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など)、LB法などの方法が挙げられる。これらの中でも、抵抗加熱蒸着、コーティング法が特に好ましい。
前記正孔注入層又は正孔輸送層の材料としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記正孔注入層又は正孔輸送層の材料としては、例えばカルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の形成方法としては、例えば真空蒸着法、LB法、前記正孔注入輸送剤を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法(スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など)が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解乃至分散することができる。
前記樹脂成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)樹脂、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ABS樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば1nm〜5μmが好ましく、5nm〜1μmがより好ましく、10nm〜500nmが更に好ましい。
前記電子注入層及び電子輸送層の材料としては、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電子注入層及び電子輸送層の材料としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記電子注入層及び電子輸送層の形成方法としては、例えば真空蒸着法やLB法、前記電子注入輸送剤を溶媒に溶解乃至分散させてコーティングする方法(スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など)などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解乃至分散することができ、前記樹脂成分としては、例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
前記電子注入層又は電子輸送層の厚みは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、1nm〜5μmが好ましく、5nm〜1μmがより好ましく、10nm〜500nmが更に好ましい。
前記レンズは、光取り出し面に設けられ発光層から発光される光の光路を制御する機能を有する。
前記光取り出し面としては、ボトムエミッション型ではガラス基板などが挙げられる。トップエミッション型ではバリア層などが挙げられる。
前記レンズの配列としては、例えば正方格子状、ハニカム状などが挙げられる。
前記レンズの材質としては、例えば透明樹脂、ガラス、透明結晶、透明セラミックなどが挙げられる。
前記レンズの大きさとしては、半球状レンズの場合には、その有効直径が10μm〜1,000μmが好ましく、20μm〜200μmがより好ましい。
前記インプリント法では、例えば離型剤及びUV硬化樹脂を含む組成物を透明なモールド上に塗布した後に、該透明なモールドを有機EL素子上に圧着し、UV光を照射した後、離型することによって、有機EL素子上にレンズを形成することができる。
前記バリア層としては、大気中の酸素、水分、窒素酸化物、硫黄酸化物、オゾン等の透過を防ぐという機能を有する限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記バリア層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、SiN、SiON、などが挙げられる。
前記バリア層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、5nm〜1,000nmが好ましく、7nm〜750nmがより好ましく、10nm〜500nmが特に好ましい。前記バリア層の厚みが、5nm未満であると、大気中の酸素及び水分の透過を防ぐバリア機能が不充分であることがあり、1,000nmを超えると、光線透過率が低下し、透明性を損なうことがある。
前記バリア層の光学的性質は、光線透過率が80%以上であることが好ましく、85%以上がより好ましく、90%以上が更に好ましい。
前記バリア層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、CVD法、真空蒸着法、などが挙げられる。
前記基板としては、その形状、構造、大きさ等を適宜選択すればよく、一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、2以上の部材で形成されていてもよい。前記基板は、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
図3のトップエミッション型の有機EL装置200は、ガラス基板1上に、有機EL表示部201(陽極8、ホール注入層3、ホール輸送層4、発光層5、電子輸送層6、電子注入層7、陰極2)を有し、陰極2上にガスバリア層10が形成され、光取り出し面としてのガスバリア層10上にレンズ9が形成されている。
なお、「光出射方向」は、発光層からの光が、光取り出し面から有機EL装置の外部に出射される方向を示す。図2に示すボトムエミッション型の有機EL装置100の場合、矢印で示した通り、発光層5からみて図面に平行に下方に向かう方向を示す。図3に示すトップエミッション型の有機EL装置200の場合、矢印で示した通り、発光層5からみて図面に平行に上方に向かう方向を示す。
ボトムエミッション型の下記4種類の有機EL素子(1)〜(4)を、以下のようにして、それぞれ作製した。
ガラス基板として、厚みが0.2mm、屈折率が1.8のS−TIH6(オハラ社製)を用いた。
次に、ガラス基板上に、陽極としてITOを、厚みが100nmとなるように、真空蒸着により形成した。作製したITO膜の発光層からみた反射率は2%、透過率は97%であった。
次に、ITO膜上に、ホール注入層として2−TNATA〔4,4’,4”−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン〕とMnO3を7:3(質量比)の割合で、厚みが20nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、ホール注入層上に、第1のホール輸送層として2−TNATAにF4−TCNQ(2,3,5,6−tetrafluoro−7,7,8,8tetracyanoquinodimethane)を1.0質量%ドープして141nmの厚みとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第1のホール輸送層上に、第2のホール輸送層としてα−NPD〔N,N’−(ジナフチルフェニルアミノ)ピレン〕を、厚みが10nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第2のホール輸送層上に、第3のホール輸送層として下記構造式で表されるホール輸送材料Aを、厚みが3nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第1の電子輸送層上に、第2の電子輸送層としてBCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin)を、厚みが1nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第2の電子輸送層上に、電子注入層としてLiFを、厚みが1nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、電子注入層上に、陰極としてアルミニウム(Al)を、厚みが100nmとなるように、真空蒸着により形成した。
以上により、有機EL素子(1)を作製した。
有機EL素子(1)の作製において、陽極として厚み100nmのITO膜の変わりに厚み20nmのAg膜を形成し、第1のホール輸送層の厚みを141nmから11nmに変えた以外は、有機EL素子(1)の作製と同様にして、有機EL素子(2)を作製した。作製したAg膜の発光層からみた反射率は47%、透過率は45%であった。
得られた有機EL素子(2)は、光学長L(λ)が1λ(ただし、λは発光波長を表す)である1次のマイクロキャビティ構造を有していた。
有機EL素子(1)の作製において、陽極として厚み100nmのITO膜の変わりに厚み20nmのAg膜を形成した以外は、有機EL素子(1)の作製と同様にして、有機EL素子(3)を作製した。作製したAg膜の発光層からみた反射率は47%、透過率は45%であった。
得られた有機EL素子(3)は、光学長L(λ)が2λ(ただし、λは発光波長を表す)である2次のマイクロキャビティ構造を有していた。
有機EL素子(1)の作製において、陽極として厚み100nmのITO膜の変わりに厚み20nmのAg膜を形成し、第1のホール輸送層の厚みを141nmから271nmに変えた以外は、有機EL素子(1)の作製と同様にして、有機EL素子(4)を作製した。作製したAg膜の発光層からみた反射率は47%、透過率は45%であった。
得られた有機EL素子(4)は、光学長L(λ)が3λ(ただし、λは発光波長を表す)である3次のマイクロキャビティ構造を有していた。
有機EL素子(1)の配光分布の結果を図4、有機EL素子(2)の配光分布の結果を図5、有機EL素子(3)の配光分布の結果を図6、及び有機EL素子(4)の配光分布の結果を図7にそれぞれ示す。
<配光分布の測定方法>
シリコンディテクターをゴニオメータに装着し、各有機EL素子を発光させて、ゴニオメータの角度と、ディテクターからの光強度に対応する電圧信号との関係を測定し、配光分布を求めた。
また、図5の有機EL素子(2)、図6の有機EL素子(3)、及び図7の有機EL素子(4)は、ホール輸送層の厚みが異なり、マイクロキャビティ構造の光学長が異なるものである。図5、図6、及び図7の結果から、マイクロキャビティ構造の光学長が1次、2次、及び3次と異なることにより、配光分布(光の角度分布)も異なることが分かった。
図8に示すように、発光部分(発光層)21がレンズ22の中心に近い場合には、ほとんどの光は空気中に放射される。一方、図9に示すように、発光部分(発光層)21がレンズ22の中心から外れる場合には、ほとんどの光は空気中に放射されずレンズ内で全反射を繰り返す。
したがってガラス中に正面に向く光が多いほどレンズの中心から反れた場合の全反射光量が増えるので光取り出し効率は下がる傾向がある。
しかし、有機EL素子の配光分布を考慮した場合の定量的な振る舞いは予測が困難である。実際、各有機EL素子の構成において振る舞いは異なる。特に、前記比(φ/a)が1に近い領域での予測は極めて困難であるため、以下のようにして、光取り出し効率の評価実験を行った。
図10及び図11に示すように、有機EL素子の光取り出し面となるガラス基板23上に、屈折率が1.8の半球レンズ22をマッチングオイル(屈折率=1.8)により装着し、各有機EL装置を作製した。そして、レンズの有効直径φを0mm〜8mmに変化させた。
各有機EL装置において、発光層21とレンズまでの距離dと、レンズの有効直径φとの比(d/φ)は0.1であった。
<光取り出し効率>
レンズを装着した有機EL素子の積分強度と正面輝度を、レンズを装着せずに測定した積分強度と正面輝度の値で割った値を光取り出し効率と定義した。
なお、積分強度と正面輝度は、分光放射輝度計(トプコン社製、SR−3)で測定した。
有機EL素子(1)は、図12に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率はほとんど変化がなかったが、比(φ/a)が1.0を超えると光取り出し効率が急激に増加し、有機EL素子(2)〜(4)よりも増加率が高いことが分かった。
また、図13に示すように、積分強度については、比(φ/a)が0から光取り出し効率は徐々に増加しており、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は急激に増加し、有機EL素子(2)〜(4)よりも増加率が高いことが分かった。
したがって有機EL素子(1)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.0以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.0以上であることが分かった。
有機EL素子(2)は、図12に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率は緩やかに減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率が急激に増加し、有機EL素子(3)及び(4)よりも増加率が高いことが分かった。
また、図13に示すように、積分強度については、比(φ/a)が1.0まで光取り出し効率は減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(3)及び(4)よりも増加率が低いことが分かった。
したがって有機EL素子(2)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.2以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.6以上であることが分かった。
有機EL素子(3)は、図12に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0まで光取り出し効率は減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(2)よりも増加率が低いことが分かった。
また、図13に示すように、積分強度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率はほとんど変化なく、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(2)よりも増加率が高く、有機EL素子(4)よりも増加率が低いことが分かった。
したがって有機EL素子(3)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.4以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.1以上であることが分かった。
有機EL素子(4)は、図12に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率は減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(2)及び(3)よりも増加率が低いことが分かった。
また、図13に示すように、積分強度については、比(φ/a)が0から徐々に光取り出し効率は増加し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は急激に増加し、有機EL素子(2)及び(3)よりも増加率が高いことが分かった。
したがって有機EL素子(4)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.5以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.0以上であることが分かった。
トップエミッション型の3種類の有機EL素子(5)〜(7)を、以下のようにして、それぞれ作製した。
ガラス基板として、厚みが0.7mm、屈折率が1.5のイーグル2000(コーニング社製)を用いた。
次に、ガラス基板上に、陽極としてアルミニウム(Al)を、厚みが100nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、Al膜上に、ホール注入層として2−TNATA〔4,4’,4”−トリス(2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン〕とMnO3を7:3(質量比)の割合で、厚みが20nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、ホール注入層上に、第1のホール輸送層として2−TNATAにF4−TCNQ(2,3,5,6−tetrafluoro−7,7,8,8tetracyanoquinodimethane)を1.0質量%ドープして11nmの厚みとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第1のホール輸送層上に、第2のホール輸送層としてα−NPD〔N,N’−(ジナフチルフェニルアミノ)ピレン〕を、厚みが10nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第2のホール輸送層上に、第3のホール輸送層材料として下記構造式で表されるホール輸送材料Aを、厚みが3nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第1の電子輸送層上に、第2の電子輸送層としてBCP(2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthrolin)を、厚みが1nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、第2の電子輸送層上に、電子注入層としてLiFを、厚みが1nmとなるように、真空蒸着により形成した。
次に、電子注入層上に、陰極として、Agを、厚みが20nmとなるように、真空蒸着により形成した。作製したAg膜の発光層からみた反射率は47%、透過率は45%であった。
以上により、有機EL素子(5)を作製した。
得られた有機EL素子(5)は、光学長L(λ)が1λ(ただし、λは発光波長を表す)である1次のマイクロキャビティ構造を有していた。
有機EL素子(5)の作製において、第1のホール輸送層の厚みを11nmから141nmに変えた以外は、有機EL素子(5)の作製と同様にして、有機EL素子(6)を作製した。
得られた有機EL素子(6)は、光学長L(λ)が2λ(ただし、λは発光波長を表す)である2次のマイクロキャビティ構造を有していた。
有機EL素子(5)の作製において、第1のホール輸送層の厚みを11nmから271nmに変えた以外は、有機EL素子(5)の作製と同様にして、有機EL素子(7)を作製した。
得られた有機EL素子(7)は、光学長L(λ)が3λ(ただし、λは発光波長を表す)である3次のマイクロキャビティ構造を有していた。
即ち、図5の有機EL素子(5)、図6の有機EL素子(6)、及び図7の有機EL素子(7)は、ホール輸送層の厚みが異なり、マイクロキャビティ構造の光学長が異なるものである。図5、図6、及び図7の結果から、マイクロキャビティ構造の光学長が1次、2次、及び3次と異なることにより、配光分布(光の角度分布)も異なることが分かった。
図14及び図15に示すように、有機EL素子の光取り出し面に、切削加工により作製した屈折率が1.8の半球レンズ22を、高屈折率の無機微粒子(TiO2)を分散した樹脂で貼り付けて、有機EL装置を作製した。そして、レンズの有効直径φを0mm〜8mmに変化させた。
各有機EL装置において、発光層とレンズまでの距離dと、レンズの有効直径φとの比(d/φ)は0.1であった。
有機EL素子(5)は、図16に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率は緩やかに減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率が急激に増加し、有機EL素子(6)及び(7)よりも増加率が高いことが分かった。
また、図17に示すように、積分強度については、比(φ/a)が1.0まで光取り出し効率は減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(6)及び(7)よりも増加率が低いことが分かった。
したがって有機EL素子(5)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.2以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.6以上であることが分かった。
有機EL素子(6)は、図16に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0まで光取り出し効率は減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(2)よりも増加率が低いことが分かった。
また、図17に示すように、積分強度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率はほとんど変化なく、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(2)よりも増加率が高く、有機EL素子(4)よりも増加率が低いことが分かった。
したがって有機EL素子(6)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.4以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.1以上であることが分かった。
有機EL素子(7)は、図16に示すように、正面輝度については、比(φ/a)が1.0までは光取り出し効率は減少し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は増加し、有機EL素子(2)及び(3)よりも増加率が低いことが分かった。
また、図17に示すように、積分強度については、比(φ/a)が0から徐々に光取り出し効率は増加し、比(φ/a)が1.0を超えると、光取り出し効率は急激に増加し、有機EL素子(2)及び(3)よりも増加率が高いことが分かった。
したがって有機EL素子(7)において、レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超えるのは、光取り出し効率の正面輝度についての比(φ/a)が1.5以上であることが分かった。
また、レンズを光取り出し面に設けたときの積分強度での光取り出し効率Cと、レンズを光取り出し面に設けないときの積分強度での光取り出し効率Dとの比(C/D)が1を超えるのは、光取り出し効率の積分強度についての比(φ/a)が1.0以上であることが分かった。
また、レンズの有効直径φが、発光層の1辺の最大長さaよりも大きすぎるとディスプレイとしたときの開口率が低下してしまうので、図1に示すように、公知の一般的な有機ELディスプレイの開口率(B/A)が約5%であり、該開口率が5%でガラス基板上に正方格子状にレンズを配置した場合の比(φ/a)が4.47であることから、比(φ/a)の上限値は4.47以下となる。
即ち、赤色(R)、緑色(G)、及び青色(B)のRGBの3画素を有するデバイスを作製した場合、RGB3画素についてレンズを配置する場合は、図18に示すように、RGB3画素の一つ一つの各画素をレンズで取り囲んでもよく、図19に示すように、RGB3画素を一単位としてレンズで取り囲んでもよい。また、図20に示すように、画素が正方形でなく、辺の長さが異なる長方形の場合には長い方の辺を発光部分(発光層)の1辺の最大長さaとして採用する。
また、画素の形状については、特に制限はなく、目的に応じて適宜変更することができ、図21に示すように、正方形状の画素21にレンズ22を配置する態様、図22に示すように、長方形状の画素21にレンズ22を配置する態様、図23に示すように、円形状の画素21にレンズ22を配置する態様、図24に示すように、三角形状の画素21にレンズ22を配置する態様、などが挙げられる。
また、実施例1及び2では、発光部分(発光層)の1辺の最大長さaが2mmの有機EL素子を作製して評価を行ったが、前記比(φ/a)が維持されていれば光学的性質は等価である。
実際、発光部分(発光層)の1辺の最大長さaが2μmの有機EL素子を作製し、同様に評価した。なお、この際、厚み(d)が20μmのガラス基板を用いて実験を行った。その結果、発光部分(発光層)の1辺の最大長さaが2mmの場合と同様な光学的性質が得られた。
2 陽極
3 ホール注入層
4 ホール輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 電子注入層
8 陰極
9 レンズ
10 バリア層
21 画素
22 レンズ
23 ガラス基板
100 有機EL装置
101 有機EL素子(有機EL表示部)
200 有機EL装置
201 有機EL素子(有機EL表示部)
Claims (9)
- 陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機EL表示部と、前記発光層から発光される光の光路を制御するレンズと、を少なくとも有し、
前記レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、前記レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上であることを特徴とする有機EL装置。 - 有機EL表示部が、光学長L(λ)が1λ(ただし、λは発光波長を表す)である1次のマイクロキャビティ構造を有し、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.2以上である請求項1に記載の有機EL装置。 - 有機EL表示部が、光学長L(λ)が2λ(ただし、λは発光波長を表す)である2次のマイクロキャビティ構造を有し、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.4以上である請求項1に記載の有機EL装置。 - 有機EL表示部が、光学長L(λ)が3λ(ただし、λは発光波長を表す)である3次のマイクロキャビティ構造を有し、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaとし、前記レンズの有効直径をφとすると、光取り出し効率の正面輝度における比(φ/a)が1.5以上である請求項1に記載の有機EL装置。 - 有機EL表示部の陽極が、発光層からみた反射率が10%以下の透明電極であり、
レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上である請求項1に記載の有機EL装置。 - 比(φ/a)が2.5以上である請求項1から5のいずれかに記載の有機EL装置。
- 比(φ/a)が4.47以下である請求項1から6のいずれかに記載の有機EL装置。
- 発光層とレンズとの距離dと、レンズの有効直径φとの比(d/φ)が0.1以下である請求項1から7のいずれかに記載の有機EL装置。
- 陽極と陰極の間に少なくとも発光層を含む有機EL表示部と、前記発光層から発光される光の光路を制御するレンズと、を少なくとも有する有機EL装置の設計方法であって、
前記レンズを光取り出し面に設けたときの正面輝度での光取り出し効率Aと、前記レンズを光取り出し面に設けないときの正面輝度での光取り出し効率Bとの比(A/B)が1を超え、かつ前記発光層の1辺の最大長さaと、前記レンズの有効直径φとの比(φ/a)が1.0以上を満たすように設計することを特徴とする有機EL装置の設計方法。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013016271A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | 表示装置 |
JP2013016272A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | 表示装置 |
JP2013179026A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-09-09 | Canon Inc | 有機el素子、及びこれを用いた発光装置、画像形成装置、発光素子アレイ、撮像装置、表示装置 |
JP2013235028A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 光学フィルムを用いた光学装置 |
KR20140027349A (ko) * | 2011-05-31 | 2014-03-06 | 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 | 유기 전계 발광 소자 |
KR20160086398A (ko) * | 2013-12-27 | 2016-07-19 | 제이엑스 에네루기 가부시키가이샤 | 발광 소자 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102138213B1 (ko) * | 2010-11-24 | 2020-07-27 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 유기 광 디바이스 및 유기 광 디바이스의 보호 부재 |
US20130306951A1 (en) * | 2011-03-22 | 2013-11-21 | Ocean's King Lighting Science & Technology Co Ltd. | Organic electroluminescent device and conductive substrate thereof |
KR20130015099A (ko) * | 2011-08-02 | 2013-02-13 | 한국전자통신연구원 | 유기 발광 소자 |
KR20140018548A (ko) * | 2012-08-02 | 2014-02-13 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광효율이 향상된 유기발광 표시장치 및 그 제조방법 |
CN107845668B (zh) * | 2017-11-14 | 2020-04-24 | 京东方科技集团股份有限公司 | 一种有机电致发光显示面板及其制备方法和显示装置 |
CN110473974B (zh) * | 2018-05-11 | 2021-12-24 | 株式会社日本有机雷特显示器 | 发光装置 |
KR102262683B1 (ko) | 2019-12-30 | 2021-06-08 | 엘지디스플레이 주식회사 | 터치 표시 장치 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003513423A (ja) * | 1999-10-29 | 2003-04-08 | トラスティーズ・オヴ・プリンストン・ユニヴァーシティ | 球形構造を有する有機発光ダイオード |
JP2003272873A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | Seiko Epson Corp | 有機elヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2006263935A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Seiko Epson Corp | 露光ヘッドの駆動方法及び画像形成装置の駆動方法 |
JP2009123404A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Sony Corp | 表示装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2846148A1 (fr) * | 2002-10-17 | 2004-04-23 | Thomson Licensing Sa | Encapsulation des panneaux oled a emission vers le haut |
EP1589785B1 (en) * | 2003-01-24 | 2014-10-15 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Light-emitting device, method for manufacturing same and electric apparatus using such light-emitting device |
JP2005175417A (ja) * | 2003-07-28 | 2005-06-30 | Ricoh Co Ltd | 発光素子アレイ、光書込ユニットおよび画像形成装置 |
KR100730114B1 (ko) * | 2004-04-19 | 2007-06-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 평판표시장치 |
US7247394B2 (en) * | 2004-05-04 | 2007-07-24 | Eastman Kodak Company | Tuned microcavity color OLED display |
TWI300436B (en) * | 2005-05-20 | 2008-09-01 | Eternal Chemical Co Ltd | Organic light emitting materials and use thereof |
EP1770676B1 (en) * | 2005-09-30 | 2017-05-03 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Display device and electronic device |
-
2010
- 2010-06-29 US US12/826,106 patent/US20100327304A1/en not_active Abandoned
- 2010-06-29 JP JP2010147753A patent/JP2011029172A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003513423A (ja) * | 1999-10-29 | 2003-04-08 | トラスティーズ・オヴ・プリンストン・ユニヴァーシティ | 球形構造を有する有機発光ダイオード |
JP2003272873A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-09-26 | Seiko Epson Corp | 有機elヘッドとその作製方法及びそれを用いた画像形成装置 |
JP2006263935A (ja) * | 2005-03-22 | 2006-10-05 | Seiko Epson Corp | 露光ヘッドの駆動方法及び画像形成装置の駆動方法 |
JP2009123404A (ja) * | 2007-11-13 | 2009-06-04 | Sony Corp | 表示装置 |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20140027349A (ko) * | 2011-05-31 | 2014-03-06 | 오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하 | 유기 전계 발광 소자 |
JP2013016271A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | 表示装置 |
JP2013016272A (ja) * | 2011-06-30 | 2013-01-24 | Canon Inc | 表示装置 |
JP2013179026A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-09-09 | Canon Inc | 有機el素子、及びこれを用いた発光装置、画像形成装置、発光素子アレイ、撮像装置、表示装置 |
JP2013235028A (ja) * | 2012-05-02 | 2013-11-21 | Mitsubishi Rayon Co Ltd | 光学フィルムを用いた光学装置 |
KR20160086398A (ko) * | 2013-12-27 | 2016-07-19 | 제이엑스 에네루기 가부시키가이샤 | 발광 소자 |
KR101894342B1 (ko) * | 2013-12-27 | 2018-09-03 | 제이엑스티지 에네루기 가부시키가이샤 | 발광 소자 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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