发光器件、照明设备和显示设备的制作方法

专利名称：发光器件、照明设备和显示设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及发光器件、采用该发光器件的照明设备和使用该发光器件的显示设备。更具体地，本技术涉及利用有机材料电致发光的发光器件、采用该发光器件的照明设备和使用该发光器件的显示设备。
背景技术：
作为能够在低DC (直流)电压驱动时高亮度发光的发光器件，使用有机材料电致发光的发光器件受到很大关注，对这类发光器件进行了广泛深入研究。下面的说明中，使用 有机材料电致发光的发光器件被称为有机EL器件。有机EL器件具有这样的结构，其中有机层夹在光反射电极和光透射电极之间。有机层包括厚度通常在几十纳米到数百纳米之间的发光层。这类有机EL器件的发光层发射的光在被外部器件获取之前在器件结构内经历干涉。过去，人们试图通过利用这类干涉改善有机EL器件的发光效率。日本专利公开第2002-289358号公开了一种技术。根据该技术，通过设定从发射位置到光反射层的距离为使具有发光波长的光共振的距离，利用从发光层向光透射电极的方向发出的光和从发光层向光反射电极的方向发出的光的干涉来改善发光效率。这样，可以改善发光效率。根据日本专利公开第2000-243573号公开的技术，在预定的两个距离中考虑光透射电极和基板之间界面上的光反射。这两个距离是从发光位置到光反射电极的距离和从发光位置到光透射电极与基板之间界面的距离。根据PCT专利公开第W001/039554号单行本(pamphlet)中公开的技术,通过设定光透射电极和光反射电极之间设置的层厚度为使得具有所需波长的光共振，光透射电极和光反射电极之间的多次光反射引起的干涉被用于改善发光效率。根据日本专利第3508741号中公开的技术，作为改善显示设备(通过组合均利用共振器结构增加发光效率的发光器件构造)中白色色度点(chromaticity point)的视角特性的技术，提出了通过调节有机层厚度来控制三色(即R(红色)、G (绿色)和B (蓝色))衰减平衡的方法。然而根据上述技术，在利用发射光干涉来增加发光效率的有机EL器件中，如果获取的光h的干涉滤波器的波段宽变窄，则发光特性的视角依赖性增加，由在从倾斜方向分开的点看发光表面时光h的波长显著偏移、以及发光强度衰减等事实证明。另一方面，日本专利公开第2006-244713号中还公开了一种技术。根据该技术，设定具有窄波段单色光谱的有机发光器件的光反射层发射的光的相位和光发出侧设置的单光反射层引起的干涉，以便产生中心波长的反相。这样，可避免由视角变化引起的色相变化。在此情况下，一个器件的发光波长的数目和光反射界面的数目都被限制为一，因此可以保持单色光的亮度和单色光的视角特性。然而，没有足够宽的波段(band)消除色相的变化。此外，如果试图增宽该波段，则需要通过提高反射率增强互消(mutual cancellation)。然而，在此情况下，效率显著衰减。

发明内容
为了解决上述问题，本技术提供能够这样发射光的发光器件能够发射可在宽波长波段很好地被获取的光，并且能够显著减小亮度的视角依赖性和单色光的色相的视角依赖性。此外，为了解决相关技术的其他问题，本技术还提供了照明设备，其几乎没有视角依赖性，具有良好的光分布特征，并且很容易高效率地制造。除此之外，为了解决相关技术的其他问题，本技术还提供了显示设备，其能够显示几乎没有视角依赖性、高质量的图像，并可以高效率地制造。为了解决上述问题，本技术提供的发光器件包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，设置在靠近第一电极侧以用作反射从发光层发射的光、使得从靠近第二电极一侧射出该反射的光的界面；以及第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，在靠近第二电极一侧从第一电极到第二电极的方向上依次设置在彼此分开的位置。在该发光器件中，符号LI表不第一光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离；符号L2表示发光中心和第二光反射界面之间的光学距离；符号L3表示发光中心和第三光反射界面之间的光学距离；符号L4表示发光中心和第四光反射界面之间的光学距离；符号\ I表不发光层的发光谱的中心波长；符号n、m、m’和m”每个都表示整数；符号X 11、X 12、X 13和X 14每个都表不干涉波长；长度单位纳米用作波长M、X 11、A 12、M3和\ 14的单位；符号CpI表示当各波长的光被第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp2表示当各波长的光被第二光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp3表示当各波长的光被第三光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp4表示当各波长的光被第四光反射界面反射时观察到的相位变化；光学距离LI、L2、L3和L4满足下面给出的所述表达式(I)到(8)2L1/入 11 + cpl/27r = n，n 彡 0 时…(I)A 1-150 < A 11 < A 1+80 ... (2)
2L2/入12 + cp2/27i = m…(3)
2L3/X13+ cp3/27i = m，+1/2 …(4)
2L4/X14 + cp4/27i = m” + 1/2 …(5)A 1-80 < A 12 < A 1+80... (6)A 1-150 < A 13 < A 1+150 ... (7)
入 1-150 < 入 14 < 入 1+150 ... (8)此外，本技术也提供采用多个发光器件的照明设备，所述多个发光器件用于发射具有彼此不同素色(plain color，单色)的光，并且每个发光器件包括有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作有机层在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，设置在靠近第一电极一侧以用作反射从发光层发射的光、使得从靠近第二电极一侧射出该反射光的界面；以及第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，这些界面在靠近第二电极一侧从第一电极到第二电极的方向上依次设置在彼此分开的位置。在该发光器件中， 符号LI表不第一光反射界面和发光层的发光中心之间的光学距离；符号L2表示发光中心和第二光反射界面之间的光学距离；符号L3表示发光中心和第三光反射界面之间的光学距离；符号L4表示发光中心和第四光反射界面之间的光学距离；符号\ I表不发光层的发光谱的中心波长；符号n、m、m’和m”每个都表示整数；符号X 11、X 12、X 13和X 14每个都表不干涉波长；长度单位纳米用作波长M、X 11、A 12、M3和\ 14的单位；符号Cpl表示当各波长的光被第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp2表示当各波长的光被第二光反射界面反射时观察到的相位变化；符号cp3表示当各波长的光被第三光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp4表示当各波长的光被第四光反射界面反射时观察到的相位变化；光学距离LI、L2、L3和L4满足上面给出的所有表达式(I)到⑶。此外，本技术也提供采用多个发光器件的显示设备，其用于发射具有彼此不同素色的光，且每个发光器件包括有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，设置在靠近第一电极一侧以用作反射从发光层发射的光、使得从靠近第二电极侧射出该反射光的界面；以及第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，这些界面在靠近第二电极一侧从第一电极到第二电极的方向上依次设置在彼此分开的位置。在该发光器件中，符号LI表不第一光反射界面和发光层的发光中心之间的光学距离；符号L2表不发光中心和第二光反射界面之间的光学距离；符号L3表不发光中心和第三光反射界面之间的光学距离；符号L4表示发光中心和第四光反射界面之间的光学距离；符号\ I表不发光层的发光谱的中心波长；符号n、m、m’和m”每个都表示整数；符号入11、入12、入13和入14每个都表不干涉波长；
长度单位纳米用作波长M、X 11、A 12、M3和\ 14的单位；符号CpI表示当各波长的光被第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp2表示当各波长的光被第二光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp3表示当各波长的光被第三光反射界面反射时观察到的相位变化；以及符号cp4表示当各波长的光被第四光反射界面反射时观察到的相位变化；光学距离L1、L2、L3和L4满足上面给出的所有表达式(I)到(8)。发光层的发光中心是指发光层厚度方向上发光强度分布的峰位于其上的表面。通 常，发光层的发光中心将发光层的厚度分为等厚的两部分。发光层发射的单色光通常是可见光区域内的单色光。表达式(I)是用于设定第一光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离LI的等式，该等式设定的值使得具有发光层的发光谱的中心波长X I的光通过第一光反射界面和发光层的发光中心之间发生的干涉而相互增强。表达式(2)是表达为上述情形下用于增宽干涉波长\ 11的波段的条件的等式。表达式(3)是用于设定第二光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离L2的等式，该等式设定的值使得具有发光层的发光谱中心波长X I的光通过第二光反射界面和发光层发光中心之间发生的干涉而相互增强，同时从发光层的发光谱的中心波长X I偏移干涉波长\ 12 (也就是X 12古Al)。等式(6)是表达在上述情形下增宽干涉波长\ 12的波段的条件的等式。表达式(4)是是用于设定第三光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离L3的等式，该等式设定值使得具有发光层的发光谱中心波长X I的光通过第三光反射界面和发光层发光中心之间发生的干涉而相互增强，同时从发光层的发光谱的中心波长X I偏移干涉波长\ 13 (也就是X 13古Al)。等式(7)是表达在上述情形下增宽干涉波长\ 13的波段的条件的等式。表达式(5)是用于设定第四光反射界面和发光层发光中心之间光学距离L4的等式，该等式设定的值使得具有发光层的发光谱中心波长X I的光通过第四光反射界面和发光层发光中心之间发生的干涉而相互增强，同时从发光层的发光谱的中心波长X I偏移干涉波长X 14 (也就是A 14古A 13 ^ Al)。等式(8)是表达在上述情形下增宽干涉波长\ 14的波段的条件的等式。表达式(I)、(3)、⑷和(5)中干涉波长X 11、X 12、X 13和X 14分别是由中心波长、I基于表达式⑵、(6)、(7)和⑶获得的。整数n、m、m’和m”的值根据需要来选择。为了增加可从发光器件获取的光量，优选设定整数n为满足关系n < 5的值。最优选的是设定整数n为满足关系n = 0的值，并设定整数m为满足关系m = 0的值。借助该发光器件，发光器件中干涉滤波器的分光透射率曲线的峰在可见光区域几乎是平坦的。换句话说，所有发光色(light emission color)波段的倾斜度(gradient,梯度)可大致彼此相等。因此，对于单色光，发光器件能够使亮度减小等于或小于0度视角的亮度的30%，并设定色度偏移Auv的值满足关系Auv <0.015。在该情形中，亮度从0度视角的亮度减小到45度视角的亮度。通常，第二光反射界面是利用非零消光系数且厚度至少5nm的金属薄膜构成的。该金属薄膜可用作能够透射可见光的半透明光反射层。通常，第三光反射界面和第四光反射界面每个都可利用折射率差构成。根据需要，除了第一光反射界面、第二光反射界面、第三光反射界面、和第四光反射界面，还可以提供第五光反射界面调节发光器件中干涉滤波器的分光透射率曲线峰的平坦性。此外，根据需要，还可以将第二光反射界面、第三光反射界面、和第四光反射界面和第五光反射界面中至少一个分成多个光反射界面。这样，例如，可以增宽使第二光反射界面引起的光反射相互增强的波长波段，并增宽使第三光反射界面引起的光反射、第四光反射界面引起的光反射以及第五光反射界面引起的光反射相互减弱的波长波段。因此，可以增宽发光器件中干涉滤波器的分光透射率曲线峰的平坦部分，因此，可以改善视角特性。发光器件可构成为上表面发光型或下表面发光型。在上表面发光型的发光器件中，第一电极、有机层和第二电极依次在基板上形成从而形成层叠体。另一方面，在下表面发光型的发光器件中，第二电极、有机层和第一电极依次在基板上形成从而形成层叠体。上表面发光型的发光器件的基板可以是不透明的或透明的。也就是说，可根据需要选择不透明基板或透明基板来用作上表面发光型的发光器件的基板。另一方面，下表面发光型的发光器件的基板是允许从靠近第二电极一侧发射的光传播到发光器件外部的透明基板。 为了改善可靠性和诸如所采用的构型等其他原因，在某些情形中可进一步在发光器件中形成另一个光反射层，以再形成另一个光反射界面。在这类情形中，在形成光学操作所需的第四光反射界面、第五光反射界面后、或更概括地讲最后的光反射界面后，厚度至少为Ium的层在其上形成以使得此后发生的干涉效果几乎可完全忽略。作为在该情形下形成的最后光反射界面的外侧设置的材料，可使用任意性质的材料，可适当地选择适于实现发光器件的材料。具体地，在最后光反射界面外侧设置的材料可形成一层、两层或更多层，每层厚度至少为I Pm。层的典型例子是透明电极层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层和空气层。但是，在最后光反射界面外侧设置的材料不一定必须由这些层形成。照明设备和显示设备均可具有相关技术的构型。也就是说，照明设备和显示设备均可根据诸如应用和/或功能等考虑因素而适当地配置。典型的显示设备具有驱动基板，其中设置有源器件(如薄膜晶体管)，各个有源器件用于将每个显示像素的显示信号提供到发光器件之一。典型的显示设备也包括面对驱动基板设置的密封基板。发光器件设置在驱动基板和密封基板之间。该显示设备可以是白色显示设备、黑/白显示设备或彩色显示设备。在彩色显示设备的情形中，驱动基板和密封基板之一通常是靠近各发光器件的第二电极侧的基板。在这样的彩色显示设备中，滤色器设置在靠近第二电极侧的基板上，用作使从靠近第二电极一侧射出的光透射到靠近第二电极一侧的基板的滤波器。此外，本技术也提供发光器件，其包括有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，其设置在靠近第一电极一侧以用作反射从发光层发射的光、使得从靠近第二电极一侧射出该反射光的界面；以及第二光反射界面和第三光反射界面，在靠近第二电极一侧从第一电极到第二电极的方向上依次设置在彼此分开的位置。在该发光器件中，
符号LI表不第一光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离；符号L2表示发光中心和第二光反射界面之间的光学距离；符号L3表不发光中心和第三光反射界面之间的光学距离；符号\ I表不发光层的发光谱的中心波长；符号n、m和m’每个都表示整数；
符号入11、X 12和X 13每个都表不干涉波长；长度单位纳米用作波长M、Ml、M2和M3的单位；符号cpl表示当各波长的光被第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号cp2表示当各波长的光被第二光反射界面反射时观察到的相位变化；以及符号cp3表示当各波长的光被第三光反射界面反射时观察到的相位变化；光学距离LI、L2和L3满足下面给出的所有表达式(9)到(14)2L1/入11 + cpl/2兀=n,其中 n 彡 0,…(9)A 1-150 < A 11 < A 1+80…(10)
2L2/；U2 + cp2/2兀=m…(11)
2L3/；U3 + cp3/2兀= m’+1/2…(12)入 1-80 < 入 12 < 入 1+80... (13)入 1-150 < 入 13 < 入 1+150... (14)此外，本技术也提供采用多个发光器件的照明设备，所述多个发光器件用于发射具有彼此不同素色的光，且每个发光器件包括有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，设置在靠近第一电极一侧以用作反射从发光层发射的光的界面、使得从靠近第二电极一侧射出该反射光的界面；以及第二光反射界面和第三光反射界面，在靠近第二电极一侧从第一电极到第二电极的方向上依次设置在彼此分开的位置。在该发光器件中，符号LI表不第一光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离；符号L2表示发光中心和第二光反射界面之间的光学距离；符号L3表不发光中心和第三光反射界面之间的光学距离；符号X I表不发光层的发光谱的中心波长；符号n、m和m’每个都表示整数；符号入11、入12和入13每个都表示干涉波长；长度单位纳米用作波长M、Ml、M2和M3的单位；符号Cpl表示当各波长的光被第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp2表示当各波长的光被第二光反射界面反射时观察到的相位变化；以及符号Cp3表示当各波长的光被第三光反射界面反射时观察到的相位变化；光学距离LI、L2和L3满足上面给出的所有表达式(9)到(14)。
此外，本技术也提供采用多个发光器件的照明设备，该发光器件用于发射具有彼此不同素色的光，且每个发光器件包括有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，设置在靠近第一电极一侧以用作反射从发光层发射的光、使得从靠近第二电极一侧射出该反射光的界面；以及第二光反射界面和第三光反射界面，在靠近第二电极一侧从第一电极到第二电极的方向上依次设置在彼此分开的位置。在该发光器件中，符号LI表不第一光反射界面和发光层发光中心之间的光学距离；
符号L2表示发光中心和第二光反射界面之间的光学距离；符号L3表示发光中心和第三光反射界面之间的光学距离；符号\ I表不发光层的发光谱的中心波长；符号n、m和m’每个都表示整数；符号入11、X 12和X 13每个都表不干涉波长；长度单位纳米用作波长M、Ml、M2和M3的单位；符号Cpl表示当各波长的光被第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp2表示当各波长的光被第二光反射界面反射时观察到的相位变化；以及符号Cp3表示当各波长的光被第三光反射界面反射时观察到的相位变化；光学距离LI、L2和L3满足上面给出的所有表达式(9)到(14)。以上说明的发光器件与之前说明的发光器件不同，不同之处在于尽管以上说明的发光器件需要第一光反射界面、第二光反射界面和第三光反射界面，但以上说明的发光器件不需要第四光反射界面。同样，以上说明的照明设备与之前说明的照明设备不同，不同之处在于尽管以上说明的发光器件需要第一光反射界面、第二光反射界面和第三光反射界面，但以上说明的发光器件不需要第四光反射界面。同样，以上说明的显示设备不同于之前说明的显示设备，不同之处在于尽管以上说明的发光器件要求第一光反射界面、第二光反射界面和第三光反射界面，但以上说明的发光器件不需要第四光反射界面。根据需要设置第四光反射界面，用作调节发光器件中干涉滤波器的分光透射率曲线的峰的平坦性的光反射界面。之前说明的发光器件、照明设备和显示设备的其他描述适用于以上说明的发光器件、照明设备和显示设备有效，只要其他描述不违背以上说明的发光器件、照明设备和显示设备的特性。根据本技术，可以实现能够发射这样的光的发光器件可在宽波长波段上被良好地获取并且能够显著减小亮度的视角依赖性和单色光的色相的视角依赖性。此外，根据本技术，可以实现这样的照明设备几乎没有视角依赖性，具有良好的光分布特征，并很容易高效率地制造。此外，根据本技术，可以实现这样的显示设备能够显示几乎没有视角依赖性、高质量的图像，并很容易高效率地制造。


图I是示出根据第一实施方式的有机EL器件的截面图；图2是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件中第一光反射界面的干涉滤波器的分光透射率曲线的示图；图3是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件中第一光反射界面的干涉滤波器的分光透射率曲线、以及第一和第二光反射界面的合成干涉滤波器的分光透射率曲线的示图；图4是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件中第一光反射界面的干涉滤波器的分光透射率曲线、第一和第二光反射界面的合成干涉滤波器的分光透射率曲线、以及第一、第二和第三光反射界面的合成干涉滤波器的分光透射率曲线的示图； 图5是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件中第一、第二、第三和第四光反射界面的合成干涉滤波器的分光透射率曲线的示图；图6是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件的色度的视角特性的示图；图7是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件的亮度的视角特性的示图；图8是粗略示出多个分光透射率曲线的示图，各个分光透射率曲线与图5的分光透射率曲线类似并且是基于中心波长\ I为575nm(也就是，A I = 575nm)根据表达式(2)计算出的值作为干涉波长、11的值的干涉滤波器的曲线；图9是粗略示出根据第一实施方式的有机EL器件的分光反射曲线的示图；图10是粗略示出根据第三实施方式的有机EL器件中第一、第二、第三和第四光反射界面的合成干涉滤波器的分光透射率曲线和第一、第二、第三、第四和第五光反射界面的合成干涉滤波器的分光透射率曲线；图11是粗略示出根据第三实施方式的有机EL器件的色度的视角特性的示图；图12是粗略示出根据第三实施方式的有机EL器件的亮度的视角特性的示图；图13是示出根据第一实施例的上表面发光有机EL器件的截面图；图14是示出根据第二实施例的下表面发光有机EL器件的截面图；图15是示出根据第四实施方式的有机EL照明设备的截面图；图16是示出根据第五实施方式的有机EL照明设备的截面图。
具体实施例方式下面说明本技术的实施方式。在按照以下面顺序排列的章节中描述实施方式。I.第一实施方式(有机EL器件)2.第二实施方式(有机EL器件)3.第三实施方式(有机EL器件)4.第四实施方式(有机EL照明设备)5.第五实施方式(有机EL显示设备)I.第一实施方式(有机EL器件)图I是根据第一实施方式的有机EL器件的截面图。如图I所示，在此有机EL器件中，有机层13夹在第一电极11和第二电极12之间，用作在一个位置包括发射单色光的发光层13a的有机层。发光层13a的发光中心由符号O表示。有机层13包括在发光层13a上面和下面的部分。根据需要，在发光层13a上面和下面的这些部分中的各个部分包括诸如以下的层空穴注入层、空穴转移层、电子转移层和电子注入层，如同过去已知的有机EL器件的一样。在此情况下，第二电极12通常是透射可见光的透明电极，以便光从靠近第二电极12—侧射出。发光层13a通常在可见光区域中发射单色光。根据有机EL器件所要发射的光的颜色来选择发光层13a的发光波长。在有机层13和第二电极12之间，金属薄膜14、导电透明层15和导电透明层16在从第一电极11到第二电极12的方向上依次设置在彼此分开的位置。金属薄膜14、透明层15和透明层16都是透射层，发光层13a发射的光能够穿过这些透射层。根据需要，透明层15和透明层16各自可配置为包括两个或更多层的层叠体。第一电极11、第二电极12、有机层13、发光层13a、金属薄膜14、透明层15和透明层16均可根据需要从过去已知的材料中选择。有机层13的折射率与第一电极11的折射率不同。由于这些折射率之间的差在有机层13和第一电极11之间形成第一光反射界面17。根据需要，第一光反射界面17可设置在与第一电极11分开的位置。第一光反射界面17起到反射由发光层13a发射的光的作用，以便从靠近第二电极12 —侧射出反射光。金属薄膜14用具有非零消光系数且至少5nm厚的金属材料构成。第二光反射界面18在有机层13和金属薄膜14之间形成。同样，透明层15的折射率与透明层16的折射率不同。由于这些折射率之间的差使得透明层15和透明层16之间形成第三光反射界面19。同样，透明层16的折射率与第二电极12的折射率不同，由于这些折射率之间的差使得在透明层16和第二电极12之间形成第四光反射界面20。在图I中,符号LI表不第一光反射界面17和发光层13a的发光中心0之间的光学距离，符号L2表不发光中心0和第二光反射界面18之间的光学距离,符号L3表不发光中心0和第三光反射界面19之间的光学距离，而符号L4表示发光中心0和第四光反射界面20之间的光学距离。光学距离L1、L2、L3和L4设定为满足前面给出的所有等式(I)到
(8)的值。更具体地，光学距离LI设定为这样的值具有发光层13a的发光谱的中心波长入I的光通过发生在第一光反射界面17和发光层13a的发光中心0之间的干涉而相互增强。同样地,光学距离L2设定为这样的值具有发光层13a的发光谱的中心波长入I的光通过发生在第二光反射界面18和发光层13a的发光中心0之间的干涉而相互增强。同样地,光学距离L3设定为这样的值具有发光层13a的发光谱的中心波长入I的光通过发生在第三光反射界面19和发光层13a的发光中心0之间的干涉而相互减弱。同样地,光学距离L4设定为这样的值具有发光层13a的发光谱的中心波长入I的光通过发生在第四光反射界面20和发光层13a的发光中心0之间的干涉而相互减弱。作为例子，A I = 575nm的状态由以下等式表达，满足表达式(I)到(4)。此时，发光层13a存在于发生第0次(表达式(I)中n = 0)干涉的位置。因此，透射率在整个宽的波段上都高，如从表达式⑵明显看出的那样，干涉波长\ I也可从发光层13a的发光谱的中心波长\ I显著偏移。对于透射率，请读者参考图2，其示出发光层13a的第一反射界面17的干涉滤波器的透射率。在图2中，第一光反射界面17示为光反射界面I。
2L1/X11 +cpl/27r = 0 …(I) ’对于以上等式，适用以下的关系入 1-150 = 425 < 入 11 = 540 < 入 1+80 = 655nm ... (2)，基于这些等式，可利用折射率n°、消光系数k和与第一电极11接触的有机层13的折射率Iitl计算相变Cpl。折射率n°和消光系数k满足等式N = n° _jk，其中符号N表示第一电极11的复折射率。关于相变(pl计算的更多信息，建议读者参考文献，如PergamonPress 在 1974 年出版的 Max Born 和 Emil Wolf■著的 “Principles of Optics”。有机层13的折射率和透明层15和16的折射率可利用光谱椭圆对称测量(spectroscopicellipsometry measurement)设备测量。相变(pl的典型计算说明如下。假定第一电极11由Al (铝)合金制成。在此情况下，对于波长为575nm的光(对应于第一发光层13a的发光谱的中心波长入l)，n° =0.908且k = 5. 927。如果有机层13的折射率为I. 75 (n0 = I. 75)，相变CpI可表达为下式
cpl = tan1 {(2n0k/((n°)2 + k2 - n02))}
= Ian1(O^W)如果考虑范围-2兀< Cpl S 0，则相变Cpl为-2. 618弧度(也就是，Cpl =-2.618)。将该相变CpI值代入表达式(1)，中，得到光学距离LI的值为101纳米(也就是LI = IOlnm)。应当注意的是，如果第一电极11的折射率n°大于有机层13的折射率％，则相变(pl进一步增加n弧度。另一方面，如果第一电极11的折射率n°小于有机层13的折射率IV则相变CpI进一步增加0弧度。此时，发光层13a的第一光反射界面17的干涉滤波器的状态满足相互增强条件。因此，如图2所示，分光透射率曲线具有表示光获取度增加的峰部分。然而，由于观察在倾斜方向进行，干涉滤波器的波长波段在向小波长方向偏移，从而导致亮度变化和色相变化。然后，第二光反射界面18在折射率Iitl为1.75(也就是Iitl= 1.75)的有机层13和典型厚度为6. Onm的金属薄膜14之间形成。随后，第三光反射界面19在具有典型折射率I. 8的透明层15和折射率不同于透明层15的典型折射率的透明层16之间形成。例如，透明层16的折射率为I. 5。然后，第四光反射界面20在透明层16和折射率与该透明层16不同的第二电极12之间形成。例如，第二电极12的折射率为1.8。作为用于制造折射率为I. 8的透明层15和折射率为I. 8的第二电极的材料，可使用例如选择氧组分的ITO(氧化铟锡)等。在此情况下，如果光学距离L2设定为典型值108nm,则光学距离L3设定为典型值180nm,而光学距离L4设定为典型值230nm,第二光反射界面18的光反射、第三光反射界面19的光反射和第四光反射界面20的光反射满足下面给出的条件。第二光反射界面18的光反射满足的条件是相互增强条件，X 11 = X 12或入11 X 12。另一方面,第三光反射界面19的光反射满足的条件和第四光反射界面20的光反射满足的条件都是相互减弱光反射而同时将干涉波长X 13和\ 14从中心波长X I偏移(也就是X 13古A 14 ^ A I)的条件。这些条件由下面的等式表达
权利要求
1.一种发光器件，包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层； 第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出该反射光的界面；以及 第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上的彼此分开的位置依次设置， 其中，符号LI表不所述第一光反射界面与所述发光层的发光中心之间的光学距离； 符号L2表示所述发光中心与所述第二光反射界面之间的光学距离； 符号L3表示所述发光中心与所述第三光反射界面之间的光学距离； 符号L4表示所述发光中心与所述第四光反射界面之间的光学距离； 符号\ I表不所述发光层的发光谱的中心波长； 符号n、m、m’和m”均表示整数； 符号入11、X 12、入13和入14均表不干涉波长； 长度单位纳米用作所述波长X I、X 11、X 12、X 13和X 14的单位； 符号Cp I表示当各波长的光被所述第一光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号cp2表示当各波长的光被所述第二光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号cp3表示当各波长的光被所述第三光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号Cp4表示当各波长的光被所述第四光反射界面反射时观察到的相位变化； 所述光学距离L1、L2、L3和L4满足下面给出的所有表达式⑴到⑶
2.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述发光器件中干涉滤波器的分光透射率曲线的峰在可见光区域几乎平坦或者倾斜度彼此大致相等。
3.根据权利要求2所述的发光器件，其中，所述发光器件能够使得从0度视角的亮度到45度视角亮度的亮度减小等于或小于所述0度视角亮度的30%，并能够设定色度偏移A Uv值满足关系Auv≤0.015。
4.根据权利要求3所述的发光器件，其中，所述第二光反射界面利用金属薄膜构成，该金属薄膜具有非零消光系数且厚度至少为5nm， 而所述第三光反射界面和所述第四光反射界面均利用折射率差构成。
5.根据权利要求4所述的发光器件，其中，所述发光器件还具有第五光反射界面，其用于调节所述发光器件中所述干涉滤波器的所述分光透射率曲线的所述峰的平坦性。
6.根据权利要求5所述的发光器件，其中，所述第二光反射界面、所述第三光反射界面、所述第四光反射界面和所述第五光反射界面中至少一个被分成多个光反射界面。
7.根据权利要求6所述的发光器件，其中，适用等式n= O和m = O。
8.根据权利要求I所述的发光器件，其中，依次形成所述第一电极、所述有机层和所述第二电极从而在基板上形成层叠体。
9.根据权利要求8所述的发光器件，其中在靠近所述第二电极一侧设置的最后光反射界面的外侧是由厚度至少I U m的透明电极层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层或空气层形成。
10.根据权利要求I所述的发光器件，其中，依次形成所述第二电极、所述有机层和所述第一电极从而在基板上形成层叠体。
11.根据权利要求10所述的发光器件，其中，在靠近所述第二电极一侧设置的最后光反射界面的外侧是由厚度至少I y m的透明电极层、透明绝缘层、树脂层、玻璃层或空气层形成。
12.根据权利要求I所述的发光器件，其中，所述有机层包括在所述发光层以上的部分和以下的部分。
13.一种照明设备，该照明设备采用多个发光器件，所述多个发光器件用于发射具有彼此不同素色的光，并且各个发光器件包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层； 第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出该反射光的界面；以及 第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，设置在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上的彼此分开的位置依次设置， 其中，符号LI表不所述第一光反射界面与所述发光层的发光中心之间的光学距离； 符号L2表示所述发光中心与所述第二光反射界面之间的光学距离； 符号L3表示所述发光中心与所述第三光反射界面之间的光学距离； 符号L4表示所述发光中心与所述第四光反射界面之间的光学距离； 符号\ I表不所述发光层的发光谱的中心波长； 符号n、m、m’和m”均表示整数； 符号入11、X 12、入13和入14均表不干涉波长； 长度单位纳米用作所述波长X I、X 11、A 12、X 13和X 14的单位； 符号Cp I表示当各波长的光被所述第一光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号cp2表示当各波长的光被所述第二光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号cp3表示当各波长的光被所述第三光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号Cp4表示当各波长的光被所述第四光反射界面反射时观察到的相位变化； 所述光学距离L1、L2、L3和L4满足下面给出的所有表达式⑴到⑶2L1/X11 + cpl/271 = n，其中 n 彡 0... (I)入 1-150 < A 11 < A 1+80 ... (2)2L2/X12 + cp2/27i = m…(3) 2L3/X13+ cp3/27i = m’+1/2 …(4) 2L4/X14 + cp4/27i = m” + 1/2 …(5) 入 1-80〈入 12〈入 1+80... (6)入 1-150 < 入 13 < 入 1+150 ... (7)入 1-150 < 入 14 < 入 1+150 ... (8)。
14.一种显示设备，该显示设备采用多个发光器件，所述多个发光器件用于发射具有彼此不同素色的光，并且各个发光器件包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层； 第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出该反射光的界面；以及 第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，设置在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上的彼此分开的位置依次设置， 其中，符号LI表不所述第一光反射界面与所述发光层的发光中心之间的光学距离； 符号L2表示所述发光中心与所述第二光反射界面之间的光学距离； 符号L3表示所述发光中心与所述第三光反射界面之间的光学距离； 符号L4表示所述发光中心与所述第四光反射界面之间的光学距离； 符号\ I表不所述发光层的发光谱的中心波长； 符号n、m、m’和m”均表示整数； 符号入11、X 12、入13和入14均表不干涉波长； 长度单位纳米用作所述波长X I、X 11、A 12、X 13和X 14的单位； 符号Cp I表示当各波长的光被所述第一光反射界面反射时观察到的相位变化；符号cp2表示当各波长的光被所述第二光反射界面反射时观察到的相位变化；符号cp3表示当各波长的光被所述第三光反射界面反射时观察到的相位变化；符号Cp4表示当各波长的光被所述第四光反射界面反射时观察到的相位变化； 所述光学距离L1、L2、L3和L4满足下面给出的所有表达式⑴到⑶2L1/入 11 + cpl/271 = n，其中 n 彡 0... (I) 入 1-150 < A 11 < A 1+80... (2) 2L2/X12 + cp2/27i = m…(3) 2L3/X13+ 93/2:1 = m’+1/2 …(4) 2L4/X14 + cp4/27i = m” + 1/2 …(5) 入 1-80〈入 12〈入 1+80... (6)入 1-150 < 入 13 < 入 1+150 ... (7)入 1-150 < 入 14 < 入 1+150 ... (8)。
15.根据权利要求14所述的显示设备，所述显示设备还包括 驱动基板，其中设置有源器件，各个所述有源器件用于将每个显示像素的显示信号供应到所述发光器件之一； 密封基板，面对所述驱动基板而设置； 其中，所述发光器件设置在所述驱动基板和所述密封基板之间。
16.根据权利要求15所述的显示设备，其中， 所述驱动基板和所述密封基板之一是在靠近各个所述发光器件的所述第二电极一侧的基板；以及 滤色器设置在靠近所述第二电极一侧的所述基板上，用作使从靠近所述第二电极一侧射出的光透射到靠近所述第二电极一侧的所述基板的滤波器。
17.—种发光器件,包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层； 第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出该反射光的界面；以及 第二光反射界面和第三光反射界面，在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上在彼此分开的位置依次设置， 其中，符号LI表不所述第一光反射界面与所述发光层的发光中心之间的光学距离； 符号L2表示所述发光中心与所述第二光反射界面之间的光学距离； 符号L3表示所述发光中心与所述第三光反射界面之间的光学距离； 符号\ I表不所述发光层的发光谱的中心波长； 符号n、m和m’均表示整数； 符号X 11、X 12和X 13均表不干涉波长； 长度单位纳米用作所述波长X I、X 11、X 12和X 13的单位； 符号Cp I表示当各波长的光被所述第一光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号cp2表示当各波长的光被所述第二光反射界面反射时观察到的相位变化；以及 符号cp3表示当各波长的光被所述第三光反射界面反射时观察到的相位变化； 所述光学距离LI、L2和L3满足下面给出的所有表达式(9)到(14)2L1/X11 + cpl/271 = n，其中 n 彡 0... (9) 入 1-150 < A 11 < A 1+80 …(10)2L2/^12 + cp2/27i = m…(11)2L3/X13+ cp3/27i = m’+1/2 …(12) 入 1-80 < 入 12 < 入 1+80... (13)入 1-150 < 入 13 < 入 1+150 ... (14)。
18.根据权利要求17所述的发光器件，其中，所述发光器件中干涉滤波器的分光透射率曲线的峰在可见光区域中几乎平坦或者倾斜度彼此大致相等。
19.根据权利要求18所述的发光器件，其中，所述发光器件能够使得从0度视角的亮度到45度视角亮度的亮度减小等于或小于所述0度视角亮度的30%，并能够设定色度偏移A Uv值满足关系Auv彡0.015。
20.一种照明设备，该照明设备采用多个发光器件，所述多个发光器件用于发射具有彼此不同素色的光，并且各个发光器件包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层； 第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出该反射光的界面；以及 第二光反射界面和第三光反射界面，在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上在彼此分开的位置依次设置， 其中，符号LI表不所述第一光反射界面与所述发光层的发光中心之间的光学距离； 符号L2表示所述发光中心与所述第二光反射界面之间的光学距离； 符号L3表示所述发光中心与所述第三光反射界面之间的光学距离； 符号\ I表不所述发光层的发光谱的中心波长； 符号n、m和m’均表示整数； 符号X 11、X 12和X 13均表不干涉波长； 长度单位纳米用作所述波长X I、X 11、X 12和X 13的单位； 符号Cp I表示当各波长的光被所述第一光反射界面反射时观察到的相位变化； 符号cp2表示当各波长的光被所述第二光反射界面反射时观察到的相位变化；以及 符号cp3表示当各波长的光被所述第三光反射界面反射时观察到的相位变化； 所述光学距离LI、L2和L3满足下面给出的所有表达式(9)到(14)
21.—种显示设备，该显示设备采用多个发光器件，所述多个发光器件用于发射具有彼此不同素色的光，并且各个发光器件包括 有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层； 第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出该反射光的界面；以及 第二光反射界面和第三光反射界面，在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上在彼此分开的位置依次设置，
全文摘要
本发明公开了发光器件、照明设备和显示设备。该发光器件包括有机层，夹在第一电极和第二电极之间以用作在一个位置包括发射单色光的发光层的有机层；第一光反射界面，设置在靠近所述第一电极一侧以用作反射从所述发光层发射的光使得从靠近所述第二电极一侧射出所述反射光的界面；以及第二光反射界面、第三光反射界面和第四光反射界面，在靠近所述第二电极一侧从所述第一电极到所述第二电极的方向上彼此分开的位置依次设置。
文档编号F21K99/00GK102683612SQ20121006220
公开日2012年9月19日 申请日期2012年3月9日 优先权日2011年3月17日
发明者福田俊广 申请人:索尼公司