JP2011243290A - 有機発光ダイオード及びこれを用いた光源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】反射電極(102)と、発光ポイント(104)を有する有機層(103)と、透明電極(105)と、出射側基板(108)と前記出射側基板に接する光散乱層(109)と、を有し、前記光散乱層は基材および微粒子(110)で構成され、前記微粒子の屈折率は前記基材の屈折率および前記出射側基板の屈折率より高く、前記発光ポイントは発光ピーク波長λ(nm)で発光し、前記電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをa×d(ただし、d(nm)は前記有機層の厚さ、0<a<1)とした場合、(2m−155/180)λ/4/n/cos35°≦a×d≦(2m−155/180)λ/4/n/cos50°(ただし、nは前記有機層の屈折率、mは1以上の整数)である有機発光ダイオード。
【選択図】 図1
Description
薄膜導波モード(%)=100−出射側基板への取り出し効率
厚膜導波モード(%)=出射側基板への取り出し効率−空気への取り出し効率
外部取り出しモード(%)=空気への取り出し効率=光取り出し効率
つまり、
光取り出し効率(%)=100−(薄膜導波モード+厚膜導波モード)
の関係がある。
θcof(°)=cos-1((2×b−φm/180)×λ/(4×n×a×d))×180
/π (式1)
となる。ここで、bは1以上の整数、λは光の波長(nm)、nは有機層103の屈折率、dは有機層103の膜厚(nm)、aは0<a<1なる値、πは円周率、φmは反射電極102での反射による位相変化であり、光の波長や入射角や偏光方向、反射電極102の材料により変動する。発光層,正孔輸送層,電子輸送層などの積層により有機層103が形成される場合は、有機層103を構成する各層の屈折率の平均値をnとする。反射電極102にアルミニウムを用いた場合、入射角が0°以上50°以下程度まではφmの値は約140°以上160°以下となる。本実施例では、簡単のため代表値としてφmを155°とする。式1より、θcofはaにより変動する。つまり、θcofは、反射電極102と有機層103との界面から発光ポイント104までの距離で制御される。
・nLPL
・npri
・θpri
・θcof
以下、パラメータの最適化について述べる。
102 反射電極
103 有機層
104 発光ポイント
105 透明電極
106 第一の透明樹脂層
107 第一の錐状透明樹脂
108 出射側基板
109 光散乱層
110 微粒子
111 第二の錐状透明樹脂
112 拡散反射層
113 第二の透明樹脂層
Claims (20)
- 電極と、
発光ポイントを有する有機層と、
透明電極と、
出射側基板と
前記出射側基板に接する光散乱層と、を有し、
前記有機層からの光取出し方向に向かって、前記電極,前記有機層,前記透明電極および前記出射側基板の順に配置され、
前記光散乱層は基材および微粒子で構成され、
前記微粒子の屈折率は前記基材の屈折率および前記出射側基板の屈折率より高く、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ(nm)で発光し、
前記電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをa×d(ただし、d(nm)は前記有機層の厚さ、0<a<1)とした場合、(2m−155/180)λ/4/n/cos35°≦a×d≦(2m−155/180)λ/4/n/cos50°(ただし、nは前記有機層の屈折率、mは1以上の整数)であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1において、
前記光散乱層は前記出射側基板および前記透明電極の間に形成されることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1において、
前記光散乱層は前記出射側基板に対して前記透明電極が存在する側とは反対側に形成されることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至3のいずれかにおいて、
前記出射側基板および前記透明電極の間に第一の透明樹脂層が配置され、
前記第一の透明樹脂層の屈折率は前記出射側基板の屈折率と同じであることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記微粒子には粒径が0.5μm以上6.0μm以下の特定微粒子が含まれ、
前記特定微粒子の微粒子平均ピッチが前記特定微粒子の粒径の1.0倍以上6.0倍以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記微粒子には粒径が0.5μm以上6.0μm以下の特定微粒子が含まれ、
前記特定微粒子の微粒子平均ピッチが前記特定微粒子の粒径以上12μm以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記微粒子には粒径が0.5μm以上2.0μm以下の特別微粒子が含まれ、
前記特別微粒子の微粒子平均ピッチが前記特別微粒子の粒径の1.0倍以上3.0倍以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至4のいずれかにおいて、
前記微粒子には粒径が0.5μm以上2.0μm以下の特別微粒子が含まれ、
前記特別微粒子の微粒子平均ピッチが前記特別微粒子の粒径以上4.0μm以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至3、5乃至8のいずれかにおいて、
前記透明電極および出射側基板の間に第一の透明樹脂層が配置され、
前記第一の透明樹脂層内に第一の錐状透明樹脂が形成され、
前記第一の錐状透明樹脂の底面は前記出射側基板に接着され、
前記第一の錐状透明樹脂は、前記出射側基板の法線方向において、前記第一の透明樹脂層から前記出射側基板にむかって広がりを持つことを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項9において、
(2m−155/180)λ/4/n/cos36°≦a×d≦(2m−155/180)λ/4/n/cos48°である有機発光ダイオード。 - 請求項9または10において、
前記第一の透明樹脂層の屈折率が1.7以上2.0以下であり、
前記第一の錐状透明樹脂の屈折率が1.5以上1.7未満であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項9乃至11のいずれかにおいて、
前記第一の透明樹脂層の屈折率/前記出射側基板の屈折率は1.13以上1.33以下であり、
前記第一の錐状透明樹脂の屈折率/前記出射側基板の屈折率は、1以上1.13未満とすることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項9乃至12のいずれかにおいて、
前記第一の錐状透明樹脂の屈折率が1.50以上1.54以下であり、
前記第一の錐状透明樹脂の広がり角度が75°以上85°以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項9乃至12のいずれかにおいて、
前記第一の錐状透明樹脂の屈折率が1.55以上1.64以下であり、
前記第一の錐状透明樹脂の広がり角度が70°以上80°以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項9乃至14のいずれかにおいて、
前記第一の錐状透明樹脂が前記出射側基板面に対して細密充填配置されていることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 電極と、
発光ポイントを有する有機層と、
明電極と、
第一の透明樹脂層と、
前記第一の透明樹脂層内に形成された第一の錐状透明樹脂と、
出射側基板と、
第二の錐状透明樹脂と、を有し、
前記有機層からの光取出し方向に向かって、前記電極,前記有機層,前記透明電極,前記第一の透明樹脂層,前記第一の錐状透明樹脂,前記出射側基板および前記第二の錐状透明樹脂の順に配置され、
前記第一の錐状透明樹脂および前記第二の錐状透明樹脂の底面は前記出射側基板に接着され、
前記第一の錐状透明樹脂は、前記出射側ガラス基板の法線方向において、前記第一の透明樹脂層から前記出射側基板にむかって広がりを持ち、
前記第二の錐状透明樹脂の屈折率は前記出射側基板の屈折率と同じであり、
前記第二の錐状透明樹脂は、前記出射側基板の法線方向において、前記有機層からの光取出し方向とは反対の方向にむかって広がりを持ち、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ(nm)で発光し、
前記電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをa×d(ただし、d(nm)は前記有機層の厚さ、0<a<1)とした場合、(2m−155/180)λ/4/n/cos35°≦a×d≦(2m−155/180)λ/4/n/cos50°(ただし、nは前記有機層の屈折率、mは1以上の整数)であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項16において、
前記第二の錐状透明樹脂における前記有機層からの光取出し方向とは反対の方向の広がり角度が45°以上60°以下であることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 請求項16または17において、
前記第二の錐状透明樹脂が前記出射側基板面に対して細密充填配置されていることを特徴とする有機発光ダイオード。 - 電極と、
発光ポイントを有する有機層と、
透明電極と、
第一の透明樹脂層と、
拡散反射層と、
第二の透明樹脂層と、
出射側基板と、を有し、
前記有機層からの光取出し方向に向かって、前記電極,前記有機層,前記透明電極,前記第一の透明樹脂層,前記拡散反射層,前記第二の透明樹脂層および前記出射側基板の順に配置され、
前記透明電極はストライプ状に形成され、
前記拡散反射層において、出射側基板の法線方向において前記電極および前記透明電極が重畳する部分が開口しており、
前記第一の透明樹脂層の屈折率は前記出射側基板の屈折率と同一であり、
前記第二の透明樹脂層の屈折率は前記出射側基板の屈折率と同一であり、
前記発光ポイントは発光ピーク波長λ(nm)で発光し、
前記電極と前記有機層との界面から前記発光ポイントまでの高さをa×d(ただし、d(nm)は前記有機層の厚さ、0<a<1)とした場合、(2m−155/180)λ/4/n/cos35°≦a×d≦(2m−155/180)λ/4/n/cos50°(ただし、nは前記有機層の屈折率、mは1以上の整数)である有機発光ダイオード。 - 請求項1乃至19のいずれかの有機発光ダイオードと、
前記有機発光ダイオードを駆動する駆動装置と、を有することを特徴とする光源装置。
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