有机el发光装置以及电子设备的制作方法

专利名称：有机el发光装置以及电子设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机EL发光装置以及搭载有该发光装置的电子设备。
背景技术：
EL(场致发光)发光装置尤其是有机EL发光装置因能实现轻量化以及薄膜化的特征而作为显示器的图像形成元件、或作为将通过线性头模块形成的图像经由感光体鼓转印到介质上的方式的图像形成装置的发光像素的利用正在发展。
在显示器的领域中为了提高表色范围，另外在图像形成装置的领域中用于成像光学系统中的SELFOC(注册商标)透镜阵列的波长分散特性引起的成像图像的劣化(模糊)，要求提高单色性。并且，作为其对策，例如如专利文献1所示提出了如下方式在底部发射构造的发光装置中，配置介质镜，其由交替层叠在发光层的下层的低折射率的薄膜和高折射率的薄膜所构成，利用干涉来强化特定波长的光，从而提高单色性。
另一方面，为了有机EL发光装置的长寿命化和抑制耗电，要求提高实际上光射出的面积相对于显示区域面积的比率即开口率。并且，作为其对策，例如如专利文献2所示，提出了在像素驱动部的上层也可形成发光层的顶部发射结构的有机EL发光装置。
专利文献1特开平06-275381号公报专利文献2特开2004-186043号公报但是，由于形成介质镜会反复进行薄膜的层叠，因此会对下层产生由加热工序等引起的损伤。因此，难以形成在由有机材料构成的发光层的上层，难以同时实现从发光层的上层侧取出光的顶部发射构造。

发明内容
为了解决上述课题，本发明的有机EL发光装置在基板上依次配置光反射层、由透明导电材料构成的第一电极、至少包括有机EL发光层的功能层、和至少包括使来自上述有机EL发光层的光的一部分透过并对其一部分进行反射的半透过半反射层的第二电极，该有机EL发光装置是将来自上述有机EL发光层的光从上述基板的相反侧射出的顶部发射方式的有机EL发光装置，在上述功能层与上述光反射层之间，具备作为对特定波长的光进行强化的光谐振器而起作用的介质镜。
根据该构成，由上述半透过半反射层反射的光通过形成在上述功能层的下层的上述介质镜，从而可增加特定波长的光的强度并射出。因此，在顶部发射方式的EL装置中应用介质镜，可实现有机EL发光装置的长寿命化或抑制耗电和提高单色性。
优选上述介质镜通过在上述光反射层上交替层叠低折射率材料层和高折射率材料层而形成。
根据该构成，从上述功能层射出的光在到达上述基板上的上述光反射层之间发生多次共振现象，因此可进一步增加特定波长的光的强度。
还优选上述第一电极由ITO(氧化铟锡)构成，兼作上述高折射率材料层。
通过还将上述第一电极用作高折射率材料层，从而在下层形成一层低折射率材料层，由此可形成介质镜。因此，可抑制制造成本并增加特定波长的光的强度。
还优选上述高折射率材料是氮化硅，上述低折射率材料是氧化硅。
氮化硅以及氧化硅膜厚的控制性以及强度等优异。因此，通过该构成，可抑制可靠性降低或制造成本上升，并可形成介质镜，从而可增加特定波长的光的强度。
还优选上述低折射率材料层的膜厚方向的光学距离、以及上述高折射率材料层的膜厚方向的光学距离是上述波长的大致1/4倍。进而优选上述低折射率材料层的膜厚方向的光学距离与上述高折射率材料层的膜厚方向的光学距离的和是上述波长的大致1/2倍。
根据该构成，高折射率材料层的光学距离与低折射率材料层的光学距离的合计与应增加强度的光的波长一致。因此，易于确定上述各材料层的膜厚。
还优选上述第二电极在上述半透过半反射层上层叠透明导电材料而形成。
根据该构成，可降低上述第二电极的面电阻，抑制其对透光性产生的影响。因此，可提高上述半透过半反射层的透过性以及反射性的设定的自由度。
还优选上述第一电极与上述半透过半反射层之间的光学距离设定为强化上述特定的波长的光。
通过对功能层也添加强化特定波长的光的功能，从而可进一步增加特定波长的光的强度。
还优选上述功能层通过在空穴注入层上层叠有机EL发光层而形成，上述空穴注入层的膜厚方向的光学距离的两倍的距离与上述有机EL发光层的膜厚方向的光学距离之和是上述特定波长的大致1/2倍。
根据该构成，由第一电极的表面反射的光到达第二电极的表面的路径的光学距离与应增加强度的波长一致，因此易于确定上述各材料层的膜厚。
而且，为了解决上述课题，作为本发明的“电子设备”的图像形成装置具备排列配置上述有机EL发光装置而形成的线性头的线性头模块。
由于使用提高了单色性的线性头照射感光体，因此通过介质可形成进一步高精细的图像，还可抑制耗电。
另外，为了解决上述课题，作为本发明的电子设备在显示区域成矩阵状地配置有上述特定波长是与红色光对应的波长的上述的有机EL装置；上述特定波长是与绿色光对应的波长的上述的有机EL装置；和上述特定波长是与蓝色光对应的波长的上述的有机EL装置。
由于与三原色对应的各个有机EL发光装置均提高了单色性，因此根据该构成，可提供表色范围宽且提高了图像质量的显示装置。


图1是示意性表示在发光装置的发光层产生的光的反射等的方式的图；
图2是表示介质镜的效果的图；图3是与驱动用的薄膜晶体管一起表示发光装置的剖面图；图4是从基板的垂直方向表示TFT以及发光装置的图；图5是表示排列配置TFT等而形成的线性头的整体的图；图6是表示作为电子设备的串联(tandem)型的全彩图像形成装置的示意剖视图；图7是表示显示装置的整体构成的电路图；图8是表示三原色的发光装置和驱动该发光装置的驱动用TFT的剖面图；图9是介质镜的放大剖面图；图10是表示绿色光的单色性提高效果图；图11是表示蓝色光的单色性提高效果图；图12是表示作为电子设备的个人计算机的立体图。
图中10a、10b、10c、10d-模式化后的光；20a、20b-模式化后的光；30a、30b-模式化后的光；35-栅电极；40-源电极；45-漏电极；50-控制电路；60-元件基板；65-密封基板；70-图像显示区域；71-发光像素；72-发光装置；80-散热板；90-线性头；100-线性头模块；101-基板；102-绝缘体层；104-光反射层；106-第一电极；107-空穴注入层；108-发光层；109-中间点；110-作为半透过半反射层的Ca层；112-第一低折射率材料层；114-第一高折射率材料层；116-第二低折射率材料层；118-第二高折射率材料层；120-第三低折射率材料层；128-隔壁；130-ITO层；140-介质镜；150-第二电极；151-给纸盒；152-记录用纸；153-拾取辊；160-感光体鼓；161-电晕带电器；162-一次转印电晕管(corotron)；164-显影器；170-中间转印带；171-驱动辊；172-从动辊；176-二次转印辊；177-定影辊对；178-排纸辊对；412-TFT；702-扫描线；704-信号线；706-电源供给线；708-开关用TFT；710-保持电容；712-驱动用TFT；720-扫描线驱动电路；730-信号线驱动电路；1200-个人计算机；1202-键盘；1204-主体部；1206-彩色显示装置。
具体实施例方式
参照附图，对本发明涉及的图像形成装置的实施方式进行说明。为了便于实施方式的说明和理解，在说明实施方式之前对本发明的基本构成进行说明。
图1是示意性表示现有的顶部发射方式的有机EL发光装置(以下称“发光装置”)、以本发明涉及的顶部发射方式的发光装置的发光层为中心的局部剖面图、和在发光层产生的光的反射等的方式的图。图1(a)是表示现有的发光装置的发光层108等的方式的图。图1(b)是表示本发明涉及的发光装置的由发光层108与光反射层104之间形成的介质镜140引起的发光光的干涉的图。图1(c)是表示第一电极106和第二电极150之间的发光光的干涉的图。
如图1(a)所示，发光装置的像素通过在形成于基板上的绝缘体层102上层叠光反射层104、第一电极(阳极)106、发光层108、以及第二电极(阴极)150等而构成。若对第一电极(阳极)106与第二电极(阴极)150之间施加电压，则在发光层108中流动电流，产生EL现象。在此，光反射层104由具有遮光性的铝等金属构成，对由发光层108产生的光中的朝向下侧(基板方向)的光进行反射，向上侧射出，从而对应于顶部发射方式。
第一电极106使用了功函数高的ITO。而且，第二电极150使用了Ba、MgAg等功函数低的金属或合金的薄膜。通过减薄膜厚，可确保导电性，且能尽量提高透光性，从而抑制了反射性。即，尽量直接射出由发光层108发出的光中的朝向上方(基板的相反方向)的光，从而对应于顶部发射方式。
以发光层108的厚度方向(垂直于基板的方向)的中间处为中间点109，作为在该处发出的光而适宜性表示时的光是10a～10d。为了容易理解反射的方式，使光沿斜向前进，而且，省略了由折射引起的入射角度的变化(以下的图1(b)、图1(c)也同样)。如图所示，由发光层108产生的光大致分为朝向上侧的光和朝向下侧的光。
朝向下侧的光10a透过具有透光性的第一电极106，在光反射层104的表面反射而朝向上侧，透过发光层108和第二电极150向该装置外射出。一部分光如图10c所示在第一电极106的表面反射，朝向上侧，与10a同样向装置外射出。
朝向上侧的光10b直接透过发光层108和第二电极150，向上方射出。一部分光如图10d所示在第二电极150被反射而朝向下侧后，与10a同样在光反射层104的表面反射而朝向上侧，透过发光层108和第二电极150向上方射出。
朝向下侧的光大部分由光反射层反射，因此与由第一电极106反射的光之间几乎不发生干涉。而且，如上所述，由于在发光层108上未形成介质镜，因此朝向上侧的光也几乎不发生干涉。因此，该装置向外部射出的光的波长的分布与由发光层108产生时的值相比几乎未发生变化。
本发明通过在第一电极106与光反射层104之间形成介质镜140，从而为顶部发射方式，并且在发光层108上不形成介质镜，通过干涉效果而使波长的分布为优选方式。而且，通过使第二电极150的透光率为近似50％，从而朝向上侧发光的光中的近似一半向下侧反射，一旦使其通过介质镜140而共振，则进一步优化上述分布。进而，通过使包括发光层108的功能层的膜厚最佳化，还利用第一电极106和第二电极150之间的干涉，可进一步优化上述波长的分布。
图1(b)是表示本发明涉及的发光装置的、形成在第一电极106和光反射层104之间的介质镜140和由该介质镜引起的发光光的干涉的方式的图。如图所示，在光反射层104上依次层叠第一低折射率材料层112、第一高折射率材料层114、第二低折射率材料层116，还包括第一电极106形成有介质镜140。第一电极106发挥作为电极的功能，同时发挥作为第二高折射率材料层的功能。并且，第二电极150至少包括透过来自发光层108的光的一部分并反射一部分的半透过半反射层。
与上述现有例同样，以发光层108的中间处为中间点109，作为在该处发出的光而适宜性表示时的光是20a～20b。如20a所示，由发光层108发出的光的近似一半朝向上侧。并且，在作为半透过半反射层的第二电极150近似一半被反射，入射到朝向下侧的介质镜140。光具有如下性质若入射到层叠有折射率不同的电介质层的物体，则在层彼此的界面其一部分被反射。尤其是，当透过低折射率材料层的光入射到高折射率材料层时反射得较多。因此，朝向下侧的光经过大致分为在第一电极106反射的光、在第一高折射率材料层114与第二折射率材料层116的界面被反射的光、在光反射层104反射的光这三条不同的路径之后，朝同一方向向装置外部射出。在此，通过使形成介质镜140的各自的层的膜厚最佳化，从而可通过干涉效应强化特定的波长的光，来提高单色性。
从中间点109向下侧发出的光也同样。如20b所示，在经过大致分为三条的分别不同的路径之后朝同一方向向装置外部射出。由于与在第二电极150被反射的光通过相同的介质镜140，因此与20a的光相同波长的光被强化。20a的光近似一半通过介质镜140。并且，20b的光全部通过介质镜140。其结果，在发光层108产生的光的近似75％对特定的波长的光进行强化而射出。另外，介质镜140的构成并不限定于上述构成。如后面所述，若低折射率材料层与高折射率材料层的组合在1对以上则可获得上述效果。
图1(c)是表示本发明涉及的发光装置的、第一电极106和第二电极150之间的干涉的方式的图。与图1(a)同样，在第一电极106与光反射层104之间未形成介质镜，如图所示，即使在没有介质镜时，在功能层的中间点109产生的光也在朝向上侧射出的30a、与朝向下侧射出由第一电极反射而朝向上侧的光30b之间发生干涉。因此，通过使功能膜的膜厚最佳化来强化特定的波长的光，从而可弥补图1(b)的介质镜140的效果。
在下面的表1～4中表示通过图1(b)、图1(c)所示的介质镜和使功能膜膜厚最佳化而产生的效果。在采用了发出波长近似为640nm的红色光的发光层的发光装置中，使功能层的膜厚固定，使形成介质镜的低折射率材料层的膜厚和高折射率材料层的膜厚变动时的单色性的评价结果。
表1


表2


表3


表4


表1与比较例一起记载了在光反射层上配置有1对即低折射率材料层和高折射率材料层各一层的介质镜的有机EL发光装置的单色性的提高结果。低折射率材料层是氧化硅，这在以下是共通的。作为表示单色性的指标，使用了“半值宽度”和“强度”。“强度”是表示测定装置所示的发光光的最大强度的无因次数。“半值宽度”是表示达到最大强度的1/2以上的强度的范围的波长的宽度。以下的表2～4等中记载的单色性的评价也按上述两个项目进行。
在表1中采用的高折射率材料是兼作第一电极的ITO。即，表1的发光装置是现有的顶部发射方式的装置的、在光反射层与由ITO构成的第一电极之间配置有氧化硅层的装置。如表所示，当使半值宽度达到现有的发光装置、即不具有介质镜的装置相同等级时，可提高强度。尤其是，当使ITO为80nm、氧化硅为60nm时，可将半值宽度保持在大致60nm，并可提高强度11％。
表2表示在光反射层上配置有2对介质镜的发光装置的单色性的提高结果。高折射率材料层其靠近光反射层的第一高折射率材料层是氮化硅层，远离光反射层的第二高折射率材料层是兼作第一电极的ITO层。如表所示，与现有的发光装置相比，可提高强度和半值宽度中的至少任一方。尤其是，当使高折射率层为70nm、氧化硅层为100nm时，可使强度与现有的发光装置保持相同，且可将半值宽度大幅度提高到48.6nm。
表3表示在光反射层上配置有3对介质镜的发光装置的单色性的提高结果。高折射率材料层其靠近光反射层的第一高折射率材料层和中间的第二高折射率材料层是氮化硅层，最上层的第三高折射率材料层是兼作第一电极的ITO层。强度与现有的发光装置相比略微下降，但半值宽度提高了很多，当使高折射率层为40nm、氧化硅层为150nm时，可将半值宽度大幅度提高到40.3nm。
表4与上述表1～3的介质镜不同，表示在光反射层上不形成作为低折射率材料层的氧化硅层，而按顺序层叠光反射层、高折射率材料层、低折射率材料层、高折射率材料层来形成介质镜的发光装置的单色性的提高结果。最上层的高折射率材料层为ITO层这一点与上述其他方式相同。可承认半值宽度的改善效果，但未达到弥补强度降低的效果，与在光反射层上形成作为低折射率材料层的氧化硅层的方式相比，实用性差。
另外，介质镜的1对的膜厚、即低折射率材料层的光学距离(该层的膜厚与折射率的积)与高折射率材料层的光学距离的合计优选为应强化的光的波长的1/2。具体而言，使低折射率材料层的光学距离与高折射率材料层的光学距离分别为应强化的光的波长的1/4即可。从理论上讲，由于向上方射出的光与由介质镜反射后朝向上方的光产生干涉，因此该光学距离的波长的光被强化。但是，如上述表1～4所示，在实际的发光装置中，还存在功能层膜厚的影响等，未必为按照理论那样的结果。因此，在将本发明应用到实际的发光装置中时，优选通过仿真和实验来确定各层的膜厚。
图2(a)～(d)是表示表1～3所示的介质镜的效果中的、出现优选结果的膜厚构成的介质镜的效果的图。图2(a)是表示3对介质镜的图，图2(b)是表示2对介质镜的图，图2(c)是表示1对介质镜的图，图2(d)是表示现有的不具有介质镜的发光装置的特性的图。如在上述各表中所示，任意介质镜均提高了单色性，尤其是半值宽度提高的效果显著。下面，对使用了这些发光装置的电子设备的各实施方式进行描述。
(第一实施方式)图3～6表示本发明的第一实施方式的发光装置、使用该发光装置的线性头、以及作为使用该线性头的电子设备的图像形成装置(打印机)。
图3(a)是将本实施方式的发光装置72与驱动用的薄膜晶体管(以下称“TFT”。)412一起表示的剖面图。图3(b)是图3(a)的局部放大图。发光装置72是顶部放射方式，因此基板101无需具有透光性，除玻璃基板之外，还可使用陶瓷基板或金属基板等。并且，发光装置72形成在绝缘层102上，绝缘层102在基板101上隔着多层而配置。绝缘层102用于分离TFT412、光反射层以及像素电极，用CVD法层叠氧化硅层。TFT412用公知的技术形成，与发光装置72的第一电极106导通。并且，如后面所述，基于来自控制电路的命令，驱动发光装置72。
在由第一电极106上面的隔壁128包围的凹部，形成有由膜厚50nm的空穴注入层107和膜厚120nm的发光层108构成的功能层。
在如本实施方式这样用于图像形成装置时，优选发出波长为640nm左右的红色光的材料。本发明的特征在于形成介质镜140，作为发光层108的形成材料使用公知的材料。具体而言，可例举(聚)芴衍生物(PF)、(聚)对亚苯基亚乙烯基衍生物(PPV)、(聚)亚苯基衍生物(PP)、聚对亚苯基衍生物(PPP)、聚乙烯咔唑(PVK)、聚噻吩衍生物、聚甲基苯基硅烷(PMPS)等聚硅烷系等。并且，为了使发光层108发出红色光，向构成发光层108的材料中添加若丹明、DCM的衍生物、尼罗红(nilered)等。
空穴注入层107向发光层注入空穴，因此从空穴注入层107注入的空穴与来自第二电极的电子在发光层中结合而产生EL现象。上述膜厚如后面所述，设定为强化特定波长的光。作为空穴注入层107的形成材料，可使用在聚苯乙烯磺酸等的分散剂中分散聚苯乙烯、聚吡咯、聚苯胺、聚乙炔或其衍生物等形成的材料。在功能层上形成由作为半透过半反射层的Ca层110，其上形成有ITO层130。由Ca层110和ITO层130构成第二电极150。
通过使Ca层110的膜厚减薄为18nm，从而其对可见光具有半透过半反射性。具体而言，透过从发光层108向上射出的光的近似50％，向上方即基板101的相反侧射出。并且，反射剩余的近似50％，向下方即基板101侧射出。ITO膜130的膜厚为100nm，透过照射的光的大部分。因此，可无损于发光层108的上方的透光性地降低第二电极150的面电阻。
在光反射层104与空穴注入层107之间形成有本发明涉及的介质镜140。介质镜140是如表3以及图2(a)所示的膜厚的构成。即，在3对中，作为低折射率材料层为氧化硅层，高折射率材料层为氮化硅层或兼作第一电极的ITO层。具体而言，在光反射层104上，从下开始按顺序形成作为第一低折射率材料层的膜厚140nm的氧化硅层112、作为第一高折射率材料层的膜厚50nm的氮化硅层114、作为第二低折射率材料层的膜厚140nm的氧化硅层116、作为第二高折射率材料层的膜厚50nm的氮化硅层118、作为第三低折射率材料层的膜厚140nm的氧化硅层120、作为第三高折射率材料层的膜厚50nm的ITO层的第一电极106，由上述6层薄膜构成介质镜140。作为高折射率材料层，除此之外锆等透明且折射率在1.6以上的材料即可使用。
如上所述，Ca层110将发光层108向上射出的光的近似50％向基板101反射。而且，由发光层108产生的光的50％向基板101射出。因此，由发光层108产生的光的近似75％入射到介质镜140，通过上述图1(b)所示的干涉作用而强化特定波长的光。进而，在功能层中，也通过上述图1(c)所示的干涉作用而强化特定波长的光。其结果，得到提高了单色性后的发光装置。在图4和图5中表示将该发光装置72用于图像形成装置的线性头中的情况。图4是从基板的垂直方向表示TFT412以及发光装置72的图。
在图4中，驱动用的TFT412的源电极40与信号线704导通，栅电极35与控制电路50(参照图5)导通。第二电极150与邻接的其它TFT的相应电极以及电源供给线706一体化，向发光层108(参照图3)供给电子。第一电极106与漏电极45导通，向发光装置72施加电压，使未图示的发光层发光。排列配置该构成的TFT412以及发光装置72，成为图5中示意表示的线性头90。
图5是表示排列配置TFT412等而形成的线性头90的整体的图。图5(a)是仰视图，(b)是侧视图。线性头90如后面所述，被用作图像形成装置的曝光单元。因此，如图5(a)所示，在细长的矩形形状的元件基板60上排列多个发光装置72以及驱动该装置的TFT412，进而一体形成了控制TFT412的控制电路50。如上所述，在排列配置于元件基板60上的TFT412以及发光装置72上，连接有信号线704以及电源供给线706，经由这些线从未图示的电源向TFT412施加电压，并且由控制电路50控制，来控制发光装置72的发光。
而且，如图5(b)所示，元件基板60在其表面侧通过透明性的粘接剂贴附密封发光装置72的密封基板65，在背面侧贴附散热板80。如上所述，本实施方式的线性头90是从密封基板60侧射出由发光装置发出的光的顶部发射方式。因此，密封基板65由玻璃等透明性材料构成。散热板80例如由铝等金属构成，具有通过抑制发光装置72的周边温度的上升来抑制该装置的发光效率以及寿命的降低的功能。
(图像形成装置)图6是表示具备在基板上排列配置本发明涉及的发光装置而获得的线性头90的、作为“电子设备”的利用了头中间转印体方式的串联(tandem)型的全彩图像形成装置的示意剖视图。
本图像形成装置在感光体鼓160K、C、M、Y的曝光位置分别配置有通过在上述图5所示的线性头90上组合未图示的直立等倍成像透镜等而获得的线性头模块100K、C、M、Y。在此，尾标K、C、M、Y分别表示与黑、蓝绿、品红、黄对应。对其它构成要素也同样。如图所示，该图像形成装置中设置有驱动辊171和从动辊172，在这些辊上卷绕无端的中间转印带170，如箭头所示，在驱动辊171和从动辊172的周围旋转。在该中间转印带170的周围，相互保持规定间隔地配置有在外周面具有感光体层的4个感光体鼓160K、C、M、Y。各个感光体鼓160K、C、M、Y与中间转印带170的驱动同步地旋转。
在各个感光体鼓160K、C、M、Y的周围，配置有电晕带电器161K、C、M、Y和显影器164K、C、M、Y。电晕带电器161K、C、M、Y可使对应的感光体鼓160K、C、M、Y的外周面一样地带电。并且，线性头模块100K、C、M、Y将向发光装置72(参照图5)施加电压而产生的光连续射出到正在旋转的感光体辊160K、C、M、Y的带电的外周面，从而在上述外周面上描入静电潜像。
另一方面，如上所述，本发明涉及的发光装置72通过介质镜的共振效果而提高了单色性。在此，从作为各线性头模块100的成像元件的SELFOC(注册商标)透镜阵列的光射出端面到感光体辊160K、C、M、Y的外周面的距离与发光主波长一致而最佳化，并且为了与以往相比其发光谱的半值宽度极窄，在感光体上的成像极尖锐，得到印字、图像等也尖锐的像。另外，到最终的记录介质的图像形成如下所述。
显影器164K、C、M、Y通过在静电潜像上附着作为显影剂的调色剂，在感光体鼓160K、C、M、Y上形成显像即可见像。这种通过与4色对应的各单色显像形成座形成的黑、蓝绿、品红、黄的各显像依次被一次转印到中间转印带170上，在中间转印带170上重合，得到全彩的显像。在中间转印带170的内侧配置有一次转印电晕管(转印器)162K、C、M、Y。一次转印电晕管162K、C、M、Y分别配置在感光体鼓160K、C、M、Y的附近，通过以静电方式从感光体鼓160K、C、M、Y吸引显像，将显像转印到通过感光体鼓160K、C、M、Y与一次转印电晕管162之间的中间转印带170上。
最终，作为形成图像的对象即记录介质的记录用纸152，通过拾取辊153从给纸盒151每次搬出一张纸，送到与驱动辊171相接的中间转印带170与二次转印辊176之间的夹持点(nip)。中间转印带170上的全彩的显像通过二次转印辊176而一并被二次转印到记录用纸152的单面，通过作为固定部的固定辊177，从而被固定在记录用纸152上。然后，记录用纸152通过排纸辊对178排出到设置在本图像形成装置上的未图示的排纸盒上。
这样，作为静电潜像的写入单元，使用具备通过介质镜提高了单色性的发光装置72的线性头模块100，从而由与现行的图像形成装置同样的要素来构成，并可提供分辨率极高的图像形成装置。
另外，使用本发明涉及的发光装置的线性头90的图像形成装置并不限定于串联型的全彩图像形成装置，还可使用利用了带中间转印体方式的旋转显影式的全彩图像形成装置或单色的图像形成装置。
(第二实施方式)图7～12是表示本发明的第二实施方式的发光装置、作为使用该发光装置的“电子设备”的有机EL显示装置(以下称“显示装置”。)、以及使用该显示装置的便携式的个人电脑。
图7是表示本实施方式的显示装置的整体构成的电路图。是有源矩阵型的显示装置，其将各自独立控制的可发出红色光、绿色光、蓝色光的三中发光装置排列成矩阵状，从而可实现彩色显示。该显示装置可大致划分为图像显示区域盒周边部。在图像显示区域70形成有多条扫描线702、与扫描线702垂直的多条信号线704、与信号线704平行延伸的多条电源供给线706。在图像显示区域70的周边，形成有扫描线驱动电路720、以及信号线驱动电路730。根据由未图示的外部电路供给的各种信号，从扫描线驱动电路720向扫描线702依次供给扫描信号。并且，从信号线驱动电路730向信号线704供给图像信号，从未图示的外部电路向电源供给线706供给像素驱动电流。在扫描线702与信号线704的交点附近，形成有发光像素71。
发光像素71构成为包括经由扫描线702向栅电极供给扫描信号的开关用TFT708；对经由开关用TFT708从信号线704供给的像素信号进行保持的保持电容710；由保持电容710保持的像素信号被供给到栅电极的驱动用TFT712；经由驱动用TFT712从电源供给线706流入驱动电流的发光装置72。发光装置72存在发出红色光的红色发光装置72R、发出绿色光的绿色发光装置72G、以及发出蓝色光的蓝色发光装置72B这三种。并且，分别与上述各要素一起构成发出红色光的红色发光像素71R、发出绿色光的绿色发光像素71G、以及发出蓝色光的蓝色发光像素71B这三种发光像素。各发光装置如上所述，各自独立发光，因此本实施方式的显示装置在色度图上，可实现在描绘上述三色(三原色)的发光像素的发光色而获得的三个顶点的范围内的彩色显示。因此，若各个发光装置的单色性提高，则可显示的颜色的范围扩大，显示能力提高。另外，在下文中，R、G、B的尾标表示发光装置中的发挥相同功能的构成要素，分别对应于红色光、绿色光、蓝色光。
图8是红色发光装置72R、绿色发光装置72G、蓝色发光装置72B的三原色的发光装置(72R、72G、72B)和驱动该发光装置的驱动用TFT712的剖面图。并且，各个发光装置具有作为本发明涉及的光共振器而发挥功能的介质镜140R、140G、140B(参照图4)。各构成要素的功能等与上述图3等中表示的发光装置72、以及TFT412近似相同，各层的膜厚以及材质不同。因此，省略功能等的说明，对上述膜厚以及材质进行描述。
图9是表示对由图8的R、G、B表示的框内的介质镜进行放大的剖面图。图9(a)表示由R表示的红色发光装置72R的介质镜140R，与由图3(b)表示的图像形成装置中使用的发光装置相同，因此省略说明。
图9(b)用于表示由图8的G表示的框内的绿色发光装置72G的介质镜140G等。第二电极150在作为半透过半反射层的膜厚18nm的Ca层110上层叠ITO层130而形成。在第二电极150和第一电极106G之间，夹持由绿光发光层108G和空穴注入层107G构成的功能层。并且，在光反射层104上形成有介质镜140G，其包括第一电极106G作为构成要素，强化近似540nm波长的光。绿光发光层108G在上述的发光层形成材料的(聚)芴衍生物(PF)、(聚)对亚苯基亚乙烯基衍生物(PPV)等中添加喹吖啶酮、香豆素6等，通过通电来发出波长近似540nm的绿色光。并且，以功能层内的干涉效果为目的，膜厚为80nm。
介质镜140G与红色发光装置72R的介质镜相同，在3对中，作为低折射率材料层是氧化硅层，高折射率材料层是氮化硅层或兼作第一电极的ITO层。各层的膜厚被确定为作为强化近似540nm的波长的光的光共振器而起作用。具体而言，第一低折射率材料层112G由膜厚30nm的氧化硅层形成，第一高折射率材料层114G由膜厚60nm的氮化硅层形成，第二低折射率材料层116G由膜厚30nm的氧化硅层形成，第二高折射率材料层118G由膜厚60nm的氮化硅层形成，第三低折射率材料层120G由膜厚30nm的氧化硅层形成，并且，兼作第一电极106G的第三高折射率材料层由膜厚60nm的ITO层形成。
如上所述，Ca层110将发光层108向上射出的光的近似50％向基板101反射。而且，由发光层108产生的光的50％向基板101射出。因此，根据作为半透过半反射层的Ca层110的效果，由绿色发光层108G产生的光的近似75％入射到介质镜140G，通过上述图1(b)所示的干涉作用而强化作为绿色光的近似540nm的波长的光。进而，在功能层中，也通过上述图1(c)所示的干涉作用而强化上述波长的光。其结果，得到提高了针对绿色光的单色性后的发光装置。
图9(c)用于表示由图8的B表示的框内的绿色发光装置72B的介质镜140B等。第二电极150在作为半透过半反射层的膜厚18nm的Ca层110上层叠ITO层130而形成。在第二电极150和第一电极106B之间，夹持由蓝光发光层108B和空穴注入层107B构成的功能层。并且，在光反射层104上形成有介质镜140B，其包括第一电极106B作为构成要素，强化近似470nm波长的光。蓝色光发光层108B在上述的发光层形成材料的(聚)芴衍生物(PF)、(聚)对亚苯基亚乙烯基衍生物(PPV)等中添加二萘嵌苯、四苯基丁二烯(tetraphenylbutadiene)等，通过通电来发出波长近似470nm的蓝色光。并且，以功能层内的干涉效果为目的，膜厚为80nm。
介质镜140B与红色发光装置72R的介质镜相同，在3对中，作为低折射率材料层是氧化硅层，高折射率材料层是氮化硅层或兼作第一电极106的ITO层，各层的膜厚被确定为作为强化近似470nm的波长的光的光共振器而起作用。具体而言，第一低折射率材料层112B由膜厚8nm的氧化硅层形成，第一高折射率材料层114B由膜厚70nm的氮化硅层形成，第二低折射率材料层116B由膜厚8nm的氧化硅层形成，第二高折射率材料层118B由膜厚60nm的氮化硅层形成，第三低折射率材料层120B由膜厚8nm的氧化硅层形成，并且，兼作第一电极106B的第三高折射率材料层由膜厚70nm的ITO层形成。
如上所述，根据作为半透过半反射层的Ca层110的效果，由蓝色发光层108B产生的光的近似75％入射到介质镜140B。因此，通过上述图1(b)所示的干涉作用而强化作为蓝色光的近似470nm的波长的光。进而，在功能层中，也通过上述图1(c)所示的干涉作用而强化上述波长的光。其结果，得到提高了针对蓝色光的单色性后的发光装置。
图10和图11图示了上述的介质镜效果、即在第一电极与光反射层之间形成介质镜140，使其发挥共振器的功能而带来的单色性的提高效果。司徒10是表示绿色光的单色性提高效果的图，并且图11是表示蓝色光的单色性提高效果的图(针对红色光在图2中已表示)。双方与现有的不具备介质镜的装置、即在光反射层上直接形成有第一电极的发光装置相比，均为强度高且半值宽度窄，从而提高了单色性。因此，本显示装置通过将提高了单色性的R、G、B的三原色的发光装置排列成矩阵状，从而与现有的显示装置相比能实现较宽范围的彩色显示。
接着，对将具备上述的发出红色光、绿色光、蓝色光的三原色的发光装置的彩色显示装置应用到便携式的个人电脑中的例子进行说明。图12是表示该个人电脑的构成的立体图。在该图中，个人电脑1200具备包括键盘1202的主体部1204、使用通过介质镜提高了单色性的三原色的发光装置而构成的彩色显示装置1206。如上所述，构成彩色显示装置1206的各个发光装置提高了单色性，因此可得到提高了显示能力的个人电脑1200。
(变形例)在上述实施方式中，使用了3对介质镜。但是，本发明涉及的发光装置的介质镜的层的数量并不限定于上述数量，还可以是四对以上的层数。若增加对数则强度下降，但半值宽度提高。因此，优选根据发光装置的使用目的来确定对数。
权利要求
1.一种有机EL发光装置，其在基板上依次配置光反射层、由透明导电材料构成的第一电极、至少包括有机EL发光层的功能层、和至少包括使来自所述有机EL发光层的光的一部分透过并对其一部分进行反射的半透过半反射层的第二电极，该有机EL发光装置是将来自所述有机EL发光层的光从所述基板的相反侧射出的顶部发射方式的有机EL发光装置，在所述功能层与所述光反射层之间，具备作为强化特定波长的光的光谐振器而起作用的介质镜。
2.根据权利要求1所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述介质镜通过在所述光反射层上交替层叠低折射率材料层和高折射率材料层而形成。
3.根据权利要求2所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述第一电极由ITO构成，兼作所述高折射率材料层。
4.根据权利要求2或3所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述高折射率材料是氮化硅。
5.根据权利要求2～4的任一项所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述低折射率材料是氧化硅。
6.根据权利要求2～5的任一项所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述低折射率材料层的膜厚方向的光学距离、以及所述高折射率材料层的膜厚方向的光学距离是所述波长的大致1/4倍。
7.根据权利要求2～5的任一项所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述低折射率材料层的膜厚方向的光学距离与所述高折射率材料层的膜厚方向的光学距离的和是所述波长的大致1/2倍。
8.根据权利要求1～7的任一项所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述第二电极在所述半透过半反射层上层叠透明导电材料而形成。
9.根据权利要求1～8的任一项所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述第一电极与所述半透过半反射层之间的光学距离设定为强化所述特定的波长的光。
10.根据权利要求1～8的任一项所述的有机EL发光装置，其特征在于，所述功能层通过在空穴注入层上层叠有机EL发光层而形成，所述空穴注入层的膜厚方向的光学距离的两倍的距离与所述有机EL发光层的膜厚方向的光学距离之和是所述特定波长的大致1/2倍。
11.一种电子设备，其中具备线形头模块，所述线形头模块包括排列配置权利要求1～10的任一项所述的有机EL发光装置而形成的线形头。
12.一种电子设备，其在显示区域以矩阵状配置有所述特定波长是与红色光对应的波长的权利要求1～10的任一项所述的有机EL装置；所述特定波长是与绿色光对应的波长的权利要求1～10的任一项所述的有机EL装置；和所述特定波长是与蓝色光对应的波长的权利要求1～10的任一项所述的有机EL装置。
全文摘要
一种有机EL发光装置，其在基板(101)上依次配置光反射层(104)、由透明导电材料构成的第一电极(106)、至少包括有机EL发光层(108)的功能层、和至少包括使来自发光层(108)的光的一部分透过并对其一部分进行反射的半透过半反射层(110)的第二电极(150)，该有机EL发光装置将来自发光层(108)的光向基板(101)的相反侧射出，在功能层与光反射层(110)之间，具备作为强化特定波长的光的光共振器而起作用的介质镜(140)。
文档编号H05B33/22GK101083306SQ20071010636
公开日2007年12月5日 申请日期2007年5月28日 优先权日2006年5月29日
发明者小林英和 申请人:精工爱普生株式会社