[发明专利]电致发光装置

说明书

技术领域

本发明涉及通过施加电场而发光的电致发光的发光装置(电致发光装 置)，并且尤其涉及可以高效率地发光的电致发光装置。

背景技术

电致发光装置(EL装置)，如有机EL装置，LED(发光二极管)和半导 体激光器以这样的方式构造：在基板上一个在另一个之上地沉积(堆叠， 重叠等)电极层，发光层等。通常，通过透明电极提取发光层中产生的光。 然而，受到各层的折射率的影响，当光以大于或等于临界角的角度进入光 提取侧层的界面时，发生全反射。因此，光被俘获在电致发光装置中，并 且不能从其中提取光。因此，发射光的高效率提取是困难的。例如，当透 明电极的折射率是通常被用作透明电极的材料的ITO(氧化铟锡)等的折射 率时，据称光提取效率为大约20％。

例如，在有机EL装置中，已知当有机材料长期存在于激发状态下时， 有机材料的化学键自发断裂，并且随着时间过去有机EL装置的发光性能 劣化。当使用有机材料作为电致发光装置(发光装置)的材料时解决这个问 题是必要的。此外，在使用荧光时，上能级(上能级或状态)处的生成效率 理论上被限定为25％，并且不可能提高发光效率超过该水平。原则上， 当使用磷光并促进系间窜越时，可以诱导只包括三线态的上能级。因此， 可以将理论极限增加至75％至100％的范围。然而，上能级中三线态的寿 命长于荧光的寿命，它在容许跃迁中发射，并且激子之间的碰撞几率高。 因此，发光效率低。此外，该装置劣化得更快，并且该装置的耐久性差。

如上所述，EL装置的提取效率和发光效率低。因此，发射光的利用 效率极低，并且，需要提高利用效率。

为解决这些问题，使用了多种方法提高提取效率和发光效率(或增强 光发射)。

例如，日本未审查专利公布号2006-313667提出了一种有机EL装置， 其中控制了光发射的方向性以提高所提取的光的利用效率。该有机EL装 置在电极的表面上包含具有凸起和凹陷的不平坦图案。此外，该有机EL 装置的发光层由具有窄的光发射光谱宽度的发光材料制成。

此外，J.Chang和A.W.Lu，“用于有机微腔OLED的空腔设计和优 化(Cavity design and optimization for organic microcavity OLEDs)”，Proc. SPIE，第6038卷，603824，2005年；W.L.Barnes，“近界面荧光：光子 模式密度的作用(Fluorescence near interfaces：the role of photonic mode  density)”，现代光学杂志(Journal ofModern Optics)，第45卷，第661-699 页，1998年；以及W.Li等，“Alq₃的发射效率增强和用于等离子体激 元增强有机电致发光的展望(Emissive Efficiency Enhancement of Alq₃ and  Prospects for Plasmon-enhanced Organic Electroluminescence)”，Proc.SPIE， 第7032卷，第703224-1-703224-7页，2008年，提出使用微腔效应的方 法和使用等离子体激元增强效应的方法作为用于提高光发射效率(增强光 发射)的方法。

在使用微腔效应的方法中，在有机EL装置中设置共振腔(resonator) 以控制光发射的方向性(以缩窄)。此外，使驻波的波腹(反节点(anti-node)) (由驻波所致的电场的强度最高的位置)与发光部分匹配以增强光发射。J. Chang和A.W.Lu，“用于有机微腔OLED的空腔设计和优化(Cavity  design and optimization for organic microcavity OLED)”，Proc.SPIE，第 6038卷，603824，2005年，提出了采用在有机EL装置的任意一端上包 含镜子的结构。在该方法中，将银镜和铜镜布置在有机EL装置的任意一 端上以使微腔效应积极地展现出来。