專利名稱：發(fā)光裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)光裝置，特別是一種具有以各種不同顏色進行發(fā)光的多種發(fā)光元件的發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
近年來，上述場致發(fā)光元件(以下稱作“發(fā)光元件”)引起了很多研究人員的關(guān)注，特別是將該發(fā)光元件適用于圖像顯示裝置以及照明裝置的研究非?；顫?。
一般來說，構(gòu)成發(fā)光元件的材料，具有耐環(huán)境性較差的特性，必需進行隔離外部空氣的適當?shù)谋Ｗo(密封)。以前，將發(fā)光元件與外氣隔離并密封的方法，有通過密封樹脂粘合密封基板的方法、通過保護層覆蓋發(fā)光元件的方法，或并用兩者的方法等。
這些方法中，后一種也即通過保護層覆蓋發(fā)光元件的方法的特征是，由于能夠使用水分與空氣的隔離性高的無機類材料，因此能夠?qū)崿F(xiàn)發(fā)光元件的長壽化。
但是，在覆蓋發(fā)光元件的保護層的膜厚較薄的情況下，水或氧氣的隔離便會不充分，另外，在保護膜的膜厚較厚的情況下，由于需要成膜時間，因此有可能會產(chǎn)生制造節(jié)拍降低這一問題。另外，在保護膜的膜厚較厚的情況下，有可能會產(chǎn)生因膜應力所引起的剝離。因此，為了讓水或氧氣的隔離較充分，且制造節(jié)拍不會降低，或為了防止因膜應力所引起的剝離，保護層的膜厚，一般在全面中以給定的范圍(例如300nm～3μm)的同一膜厚來形成。
另外，通過保護層來進行發(fā)光元件的密封的以往技術(shù)，例如有以下所示的專利文獻1、2等。例如，專利文獻1中，通過折射率是大氣以上3.5以下的材料的保護層來進行密封。另外，專利文獻2中，在密封膜的表面與大氣相接觸的狀態(tài)下具有反射防止膜。
專利文獻1特開2002-231443號公報；專利文獻2特開2002-252082號公報。
如果將構(gòu)成發(fā)光元件的材料按照其光學特性來分成兩類，則有構(gòu)成發(fā)光層、電荷輸送層、電荷注入層、透明電極、保護層等的在可見區(qū)域的波長帶中折射率呈獻較高的值的透明材料，以及構(gòu)成電極與電子注入層等的在可見區(qū)域中的波長帶中其多個折射率呈現(xiàn)出實部比虛部小的值的金屬材料(不透明材料)。前者(透明材料)與后者(不透明材料)之間的界面中具有較大的折射率差，因此產(chǎn)生了較大的光反射。也即，后者與前者之間起到了反射層的作用。另外，與元件外部相接觸的保護層的表面也產(chǎn)生了較大的光反射。因此，在多個反射面之間產(chǎn)生光干涉，將發(fā)光層所產(chǎn)生的光取出到元件外部的效率(以下稱作“光取出效率”)因各層的膜厚的差異而變化。
在彩色圖像顯示裝置，由從基板的相反側(cè)取出光的頂端發(fā)射型發(fā)光元件構(gòu)成的情況下，從基板側(cè)順次以不透明陽極、有機層(包括電荷(空穴/電子)注入層，電荷(空穴/電子)輸送層等功能層)、透明或半透明陰極、保護層的順序構(gòu)成。另外，半透明陰極使用金屬材料的情況較多，另外，在使用透明陰極的情況下，在電子注入層中使用金屬材料的情況很多。另外，有時從基板順次以不透明陰極、有機層、透明或半透明陽極、保護層的順序來構(gòu)成。
最近，由從基板側(cè)和基板的相反側(cè)的兩側(cè)取出光的雙發(fā)射型的發(fā)光元件的情況下，此時，從基板側(cè)，依次按照透明或半透明陽極、有機層、透明或半透明陰極、保護層的順序構(gòu)成，另外，從基板側(cè)依次由透明或半透明、有機層、透明或半透明陽極、保護層的順序構(gòu)成。
如上所構(gòu)成的發(fā)光元件中，尤其存在光反射較大的界面。例如，在頂端發(fā)射型中使用透明陰極的類型的情況下，以下均成為光反射較大的界面(a)與元件外部相接觸的保護層表面(保護層的上面)(b)保護層側(cè)電子注入層界面(電子注入層的上面)(c)發(fā)光層側(cè)電子注入層界面(電子注入層的下面)(d)發(fā)光層側(cè)的陽極界面(陽極的上面)。
另外，例如在頂端發(fā)射型中使用半透明陰極的類型的情況下，以下均成為光反射較大的界面(a)與元件外部相接觸的保護層表面(保護層的上面)(b)保護層側(cè)陰極界面(陰極的上面)(c)發(fā)光層側(cè)陰極界面(陰極的下面)(d)發(fā)光層側(cè)的陽極界面(陽極的上面)。
另外，例如在頂端發(fā)射型中使用透明陽極與透明陰極的類型，且電子注入層由金屬材料形成的情況下，以下均成為光反射較大的界面(a)與元件外部相接觸的保護層表面(保護層的上面)(b)保護層側(cè)電子注入層界面(電子注入層的上面)(c)發(fā)光層側(cè)電子注入層界面(電子注入層的下面)(d)基板側(cè)的陽極界面(陽極的上面)。
另外，例如在頂端發(fā)射型中使用透明陽極與半透明陰極的情況下，以下均成為光反射較大的界面(a)與元件外部相接觸的保護層表面(保護層的上面)(b)保護層側(cè)陰極界面(陰極的上面)(c)發(fā)光層側(cè)陰極界面(陰極的下面)(d)基板側(cè)的陽極界面(陽極的上面)。
以上所述的各個界面中，4者的情況下相同，通過將發(fā)光層的膜厚，對應于發(fā)光波長調(diào)整成不同的膜厚，能夠讓(b)～(c)間、(c)～(d)以及(b)～(d)間所產(chǎn)生的各個發(fā)光元件的光干涉的程度增大。
但是，保護層的膜厚由于上述理由，在各個發(fā)光元件中為一定，因此無法在4者的情況下共通，對應于(a)～(b)間、(a)～(c)以及(a)～(d)間的光干涉程度，對各個發(fā)光元件分別調(diào)整保護層的膜厚。因此，以前的發(fā)光元件中，光取出效率極大的波長與在發(fā)光層中所產(chǎn)生的光的峰值波長大大不同，其結(jié)果是，存在不但發(fā)光強度降低，還有顏色純度以及顏色再現(xiàn)性降低的問題點。
另外，以前的發(fā)光元件中，保護層的膜厚中存在面內(nèi)偏差，如果保護層的平均膜厚值偏離光取出效率極大的膜厚值，則即使是相同的膜厚偏差，也存在會產(chǎn)生大發(fā)光強度偏差以及大顏色偏差這種問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述以前的問題，目的在于提供一種能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善了發(fā)光強度偏差以及顏色偏差的發(fā)光裝置。
本發(fā)明的一實施方式的相關(guān)發(fā)光裝置，其特征在于，具有多種發(fā)光元件，其具有第1電極、透射光的第2電極、設置在上述第1電極的上面與上述第2電極的下面之間的發(fā)光層，以各種不同的顏色進行發(fā)光；保護層，其將多種上述發(fā)光元件共同覆蓋起來，覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)?；以及調(diào)整層，其覆蓋在上述多種發(fā)光元件中，至少1種發(fā)光元件的第2電極的上面?zhèn)鹊恼{(diào)整層；在設覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)鹊膶拥淖钌蠈拥纳厦?，與上述第2電極的上面之間的區(qū)間為第1區(qū)間，上述第2電極的下面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第2區(qū)間，上述第1電極的上面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第3區(qū)間時，對各個上述多種發(fā)光元件，設定上述區(qū)間的光學距離，讓在第1～第3區(qū)間的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
另外，本發(fā)明的另一實施方式的相關(guān)發(fā)光裝置，其特征在于，具有多種發(fā)光元件，其具有第1電極、透射光的第2電極、設置在上述第1電極與上述第2電極之間的發(fā)光層、以及設置在上述第1電極與第2電極之間的反射層，以各種不同的顏色進行發(fā)光；保護層，其將多種上述發(fā)光元件共同覆蓋起來，覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)?；以及調(diào)整層，其覆蓋在上述多種發(fā)光元件中，至少1種發(fā)光元件的第2電極的上面?zhèn)鹊恼{(diào)整層；在設覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)鹊膶拥淖钌蠈拥纳厦妫c上述反射層的上面之間的區(qū)間為第1區(qū)間，上述反射層的下面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第2區(qū)間，上述第1電極的上面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第3區(qū)間時，對各個上述多種發(fā)光元件，設定上述區(qū)間的光學距離，讓在第1～第3區(qū)間的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
發(fā)明效果通過本發(fā)明，能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。


圖1為說明本發(fā)明的實施方式1的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖2為說明入射到折射率不同的界面中的入射光的反射現(xiàn)象的圖。
圖3為說明本發(fā)明的實施方式2的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖4為說明本發(fā)明的實施方式3的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖5為說明本發(fā)明的實施方式4的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖6為說明本發(fā)明的實施方式5的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖7為說明相對圖1中所示發(fā)光裝置的保護層膜厚的光輸出特性的曲線圖。
圖8為說明相對圖4中所示發(fā)光裝置的保護層膜厚的光輸出特性的曲線圖。
圖9為說明以前技術(shù)的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖10為說明以前技術(shù)的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。
圖11為說明相對紅色、綠色以及藍色的各個發(fā)光元件均沒有調(diào)整層的情況下的保護層膜厚的光輸出特性的圖。
圖中1-調(diào)整層，2、102-發(fā)光元件，3、105-保護層，4-有機層，5--對電極，6-第1保護層，7-第1電極，8-第2電極，9-空穴注入層，10-空穴輸送層，11-電子注入層，12-電子輸送層，16-發(fā)光層，18、101、104-基板，19-第2保護層，103-樹脂。
具體實施例方式
下面對照附圖，對本發(fā)明的相關(guān)發(fā)光裝置的實施方式進行詳細說明。另外，并不能夠通過該實施方式來限定本發(fā)明。
(實施方式1)圖1為說明本發(fā)明的實施方式1的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖，圖9以及圖10為說明以前技術(shù)的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。另外，圖1、圖9以及圖10中所示的發(fā)光裝置，分別是從基板的相反側(cè)取出光的頂端發(fā)射型構(gòu)造。例如，圖9中所示的以往技術(shù)的相關(guān)發(fā)光裝置中，采用通過樹脂103將密封(保護)基板104粘合在形成于基板101上的多個發(fā)光元件102上，將多個發(fā)光元件102(藍色發(fā)光用發(fā)光元件、紅色發(fā)光用發(fā)光元件、綠色發(fā)光用發(fā)光元件)與外氣隔離的構(gòu)成。另外，圖10中所示的以往技術(shù)的相關(guān)發(fā)光裝置中，采用基板10l上所形成的多種發(fā)光元件102被保護層105所覆蓋的構(gòu)成。另外，圖l0中所示的構(gòu)成中，從充分隔離給發(fā)光元件的特性以及壽命帶來影響的水以及氧氣，不降低制造節(jié)拍，防止膜應力所引起的剝離的觀點出發(fā)，一般通過300nm～3μm范圍內(nèi)的膜厚來形成保護層的膜厚。
另外，本發(fā)明的實施方式1的相關(guān)發(fā)光裝置，如圖1所示，在基板上形成有多種(紅色發(fā)光用、綠色發(fā)光用、藍色發(fā)光用)發(fā)光元件2，該發(fā)光元件2由在一對電極5之間包括發(fā)光層的多層構(gòu)造的有機層4層積而成。一對電極5，有將光的至少一部分反射向有機層4側(cè)的第1電極7，與讓光的至少一部分透過的第2電極8構(gòu)成。作為第l電極7，如果是反射光的材料，是透明、半透明或不透明中的任一種導電材料均可以，但為了提高光的反射率，第1電極7最好是半透明電極或不透明電極。另外，第2電極8只要是透射光的導電材料就可以，但為了提高光的透射率，第2電極8最好是半透明電極、透明電極。
在第2電極8上形成調(diào)整層1，在調(diào)整層1上形成覆蓋調(diào)整層1以及發(fā)光元件2全體的保護層3。這樣，本實施方式1的發(fā)光裝置，與后述的實施方式2不同，調(diào)整層1形成在第2電極8與作為最上層的保護層3之間。另外，形成在一對電極5之間的各層，可以通過有機材料之外的材料(例如無機材料)來形成。
圖1中顯示了有機層4從下向上例如為電荷(空穴/電子)注入層9，電荷(空穴/電子)輸送層10、發(fā)光層16、電荷(空穴/電子)輸送層12以及電荷(空穴/電子)注入層11所構(gòu)成的5層結(jié)構(gòu)之一例，但有機層4的構(gòu)造并不僅限于該5層構(gòu)造，還可以對應于各種條件，采用2層構(gòu)造、3層構(gòu)造、4層構(gòu)造以及只有發(fā)光層的1層構(gòu)造等其他構(gòu)造。
這里，各種條件例如相當于第1電極以及第2電極的反射特性(不透明、半透明或透明)、極性(陽極或陰極)、發(fā)光色的種類(紅色、綠色、藍色)等。如果這些條件不同，各層中所使用的材料便不同。作為一例，Alq3(鋁喹啉絡合物)等材料，發(fā)綠色的光，同時電子輸送性優(yōu)異。因此，發(fā)綠色光的發(fā)光元件中，發(fā)光層以及電子輸送層，很多情況下由Alq3等單一材料構(gòu)成。另外，在使用透明電極的情況下，很多時候使用金屬的電子注入層。
接下來，對圖1中所示的構(gòu)成發(fā)光材料的各層的制造方法，及其組成等進行說明。圖1中，使用硅氮化膜等對水以及氧氣的透過系數(shù)低的物質(zhì)。保護層3的膜厚在300nm～3μm程度，與膜厚合計為100～200nm程度的一對電極5以及有機層4相比，相當?shù)暮瘛Ｒ虼?，保護層3的成膜中，為了不降低制造節(jié)拍，必需進行高速成膜。另外，從確保膜的致密性、良好的階梯覆蓋性的觀點出發(fā)，成膜方法使用CVD(Chemical Vapor Deposition)法等化學方法。
另外，除了CVD法以外，例如還可以使用蒸鍍法，使用金屬掩模對多種發(fā)光元件分別進行分開涂布。但是，用于保護層的材料一般熔點、沸點較高，蒸鍍法中熱對有機層的損害很大，并且，由于沒有伴隨化學反應，因此很難形成致密的膜，因此CVD法是較為理想的。另外，CVD法中也考慮使用金屬掩模，但由于金屬掩模邊緣的成膜蔓延較大，另外為了加載給定的磁場，由于在固定金屬掩模時很難使用磁鐵，所以最好不使用金屬掩模。
接下來，對透明電極、不透明電極以及半透明電極之間的差異進行說明。透明電極由使可見光較多通過的光特性較大的兼具導電性的材料形成。另外，不透明電極通過將可見光幾乎都隔斷的光特性較大的兼具導電性的材料形成。半透明電極具有處于透明電極與不透明電極中間的特性，但需要具有讓可見光通過的光特性，為了得到這樣的光特性，可以通過讓膜厚較薄來實現(xiàn)。
透明電極的理想材料，例如以ITO(Indium Tin Oxide銦錫氧化物)、IZO(Indium Zinc Oxide銦鋅氧化物)等為代表。另外，其膜厚理想的是50nm以上，最理想的膜厚是在100nm～300nm范圍內(nèi)。另外，不透明電極的理想材料，例如以Al等為代表，其膜厚理想的是50nm以上，更為理想的膜厚是在100nm～300nm范圍內(nèi)。另外，半透明電極的理想材料，例如以Li等堿金屬、Mg、Ca、Sr、Ba等堿土金屬，或Al、Si、Ag等為代表，其膜厚理想的是100nm以下，更為理想的膜厚是在5nm～50nm范圍內(nèi)。
調(diào)整層1，在各個發(fā)光元件的發(fā)光波長中，設置在保護層3之下，起到將向元件外部的光取出效率調(diào)整得較大的作用。因此，調(diào)整層1根據(jù)各個發(fā)光元件的種類(發(fā)光波長)來進行分別涂布。另外，調(diào)整層1的成膜方法，例如有使用金屬掩模的蒸鍍法。
另外，調(diào)整層1的材料，苯乙烯基芳烯、聚硅烷等透明有機材料或氧化鈦、硫化鋅等透明無機材料。這些材料中，由于有機材料能夠降低蒸鍍溫度，因此具有能夠?qū)囟鹊纳仙鸬膶Πl(fā)光元件的損耗控制得很小，從而容易抑制金屬掩模的溫度上升使得金屬掩模變形所導致的圖形模糊這一優(yōu)點。
另外，本實施方式的發(fā)光裝置，形成有與第2電極8相接觸的調(diào)整層1，因此，可以通過與有機層4或第2電極8的制造裝置同一室或相同真空度的裝置，來成膜調(diào)整層1，因此還具有壓縮了制造裝置的規(guī)模，且能夠讓制造工序高節(jié)拍化的優(yōu)點。
圖2為用來說明入射到折射率不同的界面中的入射光的反射現(xiàn)象的圖。圖中，從折射率為n1的介質(zhì)中以入射角θi入射到折射率為n2的介質(zhì)中的光，在界面中以反射角θr(＝θi)進行反射時，上述n1、n2、θi、以及界面中的反射系數(shù)r之間，滿足下式所示的關(guān)系。
r＝[n1·cos(θi)-[n22-n12·sin2(θi)]1/2]/[n1·cos(θi)+[n22-n12·sin2(θi)]1/2]...(1)特別是，在入射光垂直入射到界面中的情況下，在式(1)中，可以認為θi＝0°，從而能夠簡化為下式。
r＝(n1-n2)/(n1+n2)＝[1-(n2/n1)]/[1+(n2/n1)]...(2)從式(2)可以得知，界面中的折射率越大，反射系數(shù)就越大。另外，根據(jù)界面中的折射率的大小關(guān)系，界面中的反射波的相位也相應變化。例如，在n1＜n2的情況下，r為負的實數(shù)，在區(qū)間界面中的相位變化量為＝arg(r)＝π另外，在n1＞n2的情況下，r為正的實數(shù)，在區(qū)間界面中的相位變化量為＝arg(r)＝0另外，像從第2電極8的上面到保護層3上面之間的區(qū)間，以及從有機層4的上面到保護層3的上面之間的區(qū)間那樣，在區(qū)間外存在其他光反射較大的界面的情況下，反射系數(shù)r并不像(1)式或(2)式那樣單調(diào)，而是通過區(qū)間外的材料的折射率與膜厚的函數(shù)式來定義，但區(qū)間界面中的相位變化量決定于反射系數(shù)r的偏角，這一點是共通的。
接下來，對在圖1中所示的發(fā)光裝置中，在各個發(fā)光器件的每一個種類(發(fā)光波長)中分別進行調(diào)整的調(diào)整層1的理想膜厚進行說明。在圖1中，第1電極7是不透明陽極，第2電極8是半透明陰極的情況下，光反射較大的界面可列舉如下。
(a)與元件外部相接觸的保護層3的表面(保護層3的上面)(b)第2電極8的保護層3側(cè)的界面(第2電極8的上面)(c)第2電極8的有機層4側(cè)的界面(第2電極8的下面)(d)第1電極7的有機層4側(cè)的界面(第1電極7的上面)上述的各個界面中，如圖1所示，設從第2電極8的上面到保護層3的上面的區(qū)間為第1區(qū)間，從有機層4的上面到保護層3的上面之間的區(qū)間為第2區(qū)間，從第1電極7的上面到保護層3的上面之間的區(qū)間為第3區(qū)間，在各個區(qū)間中定義光學距離L1、L2、L3。另外，設發(fā)光元件的發(fā)光波長為λ。進而，各個區(qū)間的光學距離Li，可以使用區(qū)間內(nèi)的各層的折射率ni與膜厚di，通過下式來表示。
Li＝∑ni·di...(3)現(xiàn)在，在設從調(diào)整層1側(cè)向調(diào)整層1與第2電極8之間的界面中入射光，被調(diào)整層1側(cè)所反射的光的相位變化為1時，控制調(diào)整層1的膜厚，設定光學距離L1，讓上述第1區(qū)間內(nèi)的光的行波與反射波互相加強。具體的說，例如對紅色用、藍色用、綠色用發(fā)光元件的每一個，最好將調(diào)整層1的膜厚設定為滿足下式的膜厚。
|L1+(1/π-2m)λ/4|＜λ/8...(4)(-π＜1≤π，m＝0，1，2，...)式(4)中，1為被界面所反射時的相位變化，m為任意正整數(shù)，只要有滿足式(4)的m就可以。另外，|a|表示a的絕對值。
另外，光的行波是將從發(fā)光層向保護膜側(cè)出射的光作為波時的表現(xiàn)，光的反射波是將在區(qū)間內(nèi)被反射并出射向保護膜側(cè)的光作為波時的表現(xiàn)。另外，右邊的“λ/8”指標，是用來判斷調(diào)整層1的膜厚是否被設為所期望的膜厚的閾值。如果式(4)的左邊大于λ/8，則在區(qū)間內(nèi)傳輸?shù)男胁ㄅc反射波之間的干涉就減弱。
同樣，在設從第2電極8側(cè)向第2電極8與有機層4之間的界面中入射光，被第2電極8側(cè)所反射的光的相位變化為2時，控制調(diào)整層1的膜厚，設定光學距離L2，讓上述第2區(qū)間內(nèi)的光的行波與反射波互相加強。具體的說，例如對紅色用、藍色用、綠色用發(fā)光元件的每一個，最好將調(diào)整層1的膜厚設定為滿足下式的膜厚。
|L2+(2/π-2m)λ/4|＜λ/8...(5)(-π＜2≤π，m＝0，1，2，...)另外，在設從有機層4側(cè)向有機層4與第1電極7之間的界面中入射光，被有機層4側(cè)所反射的光的相位變化為3時，控制調(diào)整層1的膜厚，設定光學距離L3，讓上述第3區(qū)間內(nèi)的光的行波與反射波互相加強。具體的說，例如對紅色用、藍色用、綠色用發(fā)光元件的每一個，最好將調(diào)整層1的膜厚設定為滿足下式的膜厚。
|L3+(3/π-2m)λ/4|＜λ/8...(6)(-π＜3≤π，m＝0，1，2，...)另外，n通過以往公知的偏振光分析的測定法測定。另外，λ由分光光度計來測定。另外通過下面的方法來決定。也即，測定作為對應區(qū)間外(例如在計算1的情況下為第1區(qū)間外、2的情況下為第2區(qū)間外、3的情況下為第3區(qū)間外、后述的4的情況下為第4區(qū)間外)的、存在于光通過的區(qū)域中的層、部件的n與d，使用該數(shù)值，通過光學薄膜中的特性矩陣法計算出反射系數(shù)r，通過取相關(guān)反射系數(shù)r的偏角來求出。
另外，如果設定調(diào)整層1的膜厚，使其滿足通過上述式(4)～(6)所示的所有條件，則更加理想。但是，如果滿足上述式(4)～(6)所示的任一個條件，與以前的發(fā)光裝置相比，也能夠改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
另外，在設調(diào)整層1的折射率為n1，與調(diào)整層1相接觸的兩側(cè)的層中，作為一側(cè)層的保護層3的折射率為n2，作為另一側(cè)層的第2電極8的折射率為n3時，通過選擇滿足n3＜n1＜n2，或n2＜n1＜n3的材料，來降低第2電極層8與調(diào)整層1的界面中的光反射率，其結(jié)果是，由于保護層3中的光干涉減弱，因此能夠抑制因保護層3的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。參照表一可以發(fā)現(xiàn)，在第2電極8通過鎂形成，保護層3通過硅氮化膜形成的情況下，如果調(diào)整層1通過硅氮化膜、氧化鋁、硅氧化膜、氟化鋁、氟化鋇、氟化鈣、氟化鎂等形成，則滿足n3＜n1＜n2。另外，折射率的大小通過多個折射率的實部大小來判斷。
表一

另外，在調(diào)整層1的折射率n1和作為與調(diào)整層1相接觸的一方側(cè)的保護層3的折射率n2之間，通過選擇滿足0.6≤n1/n2≤1.9的關(guān)系的材料，來降低調(diào)整層1與保護層3的界面中的光反射率，其結(jié)果是，由于保護層3中的光干涉減弱，因此能夠抑制因保護層3的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。
另外，上述事項，是對在圖1中，第2電極8由半透明電極所構(gòu)成的情況下的調(diào)整層1的理想膜厚的條件所進行的說明，但在第2電極8由透明電極構(gòu)成的情況下，也能夠適用上述構(gòu)思。這種情況下，例如式(4)中的相位變化2，可以是從第2電極8側(cè)向電荷(電子)注入層11的下面?zhèn)鹊慕缑嬷腥肷涔?，被?電極8側(cè)所反射的光的相位變化，另外，式(4)中的光學距離L2，可以是從電荷(電子)注入層11的下面到保護層3的上面之間的區(qū)間的光學距離。
另外，在第2電極8由半透明陽極構(gòu)成的情況下，以及由透明陽極構(gòu)成的情況下，也能夠適用上述構(gòu)思。例如，如果在第2電極8由半透明電極構(gòu)成的情況下，只通過交換陰極與陽極，便和第2電極8由半透明陰極構(gòu)成的情況下的條件相同。另外，在第2電極8由透明陽極構(gòu)成的情況下，與第2電極8為透明陰極的情況下的條件相同。
另外，在雙發(fā)射型發(fā)光元件中，例如在第1電極7是透明陽極，第2電極8是半透明陰極的情況下，光反射較大的界面可列舉如下。
(a)與元件外部相接觸的保護層3的表面(保護層3的上面)(b)第2電極8的保護層3側(cè)的界面(第2電極8的上面)(c)第2電極8的有機層4側(cè)的界面(第2電極8的下面)(d)第1電極7的基板18側(cè)的界面(第1電極7的下面)上述的各個界面中，(a)～(c)的界面，與第1電極7由不透明陽極，第2電極8由半透明陰極構(gòu)成的情況下的光反射較大的界面相同，只有(d)的界面不同。這里，將從第1電極7的下面到保護層3的上面之間的區(qū)間，重新定義為第4區(qū)間(光學距離L4)。另外，該第4區(qū)間的光學距離L4，可以根據(jù)該區(qū)間內(nèi)的各層的折射率以及膜厚，使用上述式(3)計算出來。
此時，在設從有機層4側(cè)向第1電極7與基板18之間的界面中入射光，被有機層4側(cè)所反射的光的相位變化為4時，最好控制調(diào)整層1的膜厚，設定光學距離L4，讓第4區(qū)間內(nèi)的光的行波與反射波互相加強。例如對紅色用、藍色用、綠色用發(fā)光元件的每一個，最好將調(diào)整層1的膜厚設定為滿足下式的膜厚。
|L4+(4/π-2m)λ/4|＜λ/8...(4)(-π＜4≤π，m＝0，1，2，...)如果設定調(diào)整層1的膜厚，使其滿足通過上述式(4)～(7)所示的所有條件，則更加理想。但是，如果滿足上述式(4)～(7)所示的任一個條件，與以前的發(fā)光裝置相比，也能夠改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
如上所述，本實施方式的發(fā)光裝置，將從第2電極的上面到保護層的上面設為第1區(qū)間，將從第2電極的下面到最上層的上面為第2區(qū)間，從第1電極的上面到最上層的上面為第3區(qū)間的情況下，由于設定各個區(qū)間的光學距離，讓在第1～第3區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳輸?shù)墓獾男胁ㄅc反射波互相加強，因此能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
另外，由于設從第1電極的下面到最上層的上面為第4區(qū)間，設定區(qū)間的光學距離，讓在第1～第4區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳輸?shù)墓獾男胁ㄅc反射波互相加強，因此能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。最好讓所有的發(fā)光元件滿足上式。
另外，調(diào)整層1的膜厚最好比保護層3的膜厚薄。其理由是，如果調(diào)整層1的膜厚較大，則很難形成均一的膜，因此，設在調(diào)整層1中的多種發(fā)光元件全體，很難滿足上式，有可能會導致生產(chǎn)性降低。另外，最好將調(diào)整層1的膜厚設為保護層3的膜厚的50％以下。
另外，本實施方式中，對3種發(fā)光元件均設置了調(diào)整層，但不一定要對所有種類的發(fā)光元件均設置調(diào)整層，可以代替該方法，對1種或2種發(fā)光元件設置調(diào)整層。
(實施方式2)圖3為說明本發(fā)明的實施方式2的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。圖中所示的發(fā)光裝置，所顯示的是調(diào)整層1介在元件外部與保護層3之間的情況下的構(gòu)造。因此，本實施方式的發(fā)光裝置中，與實施方式1不同，由調(diào)整層1構(gòu)成最上層。另外，其他構(gòu)造與實施方式1的構(gòu)造相同或等同，給這些部分標注相同的符號。
本實施方式的發(fā)光裝置，如上所述，除了由調(diào)整層1構(gòu)成最上層這一點以外，基本具有與實施方式1的發(fā)光裝置相同的構(gòu)造，能夠得到與實施方式1等同的作用以及效果。
本實施方式的發(fā)光裝置中，在形成保護層3之后再形成調(diào)整層1，因此，例如可以使用氧氣輔助蒸鍍法等方法。氧氣輔助蒸鍍法，具有容易損害發(fā)光元件的缺點，但本實施方式的發(fā)光裝置中，在通過保護層3給發(fā)光元件全體覆膜之后，再使用該氧氣輔助蒸鍍法，因此能夠大幅降低對發(fā)光元件的損害。所以，本實施方式的發(fā)光裝置中，能夠成膜出致密且透明度高，并且耐環(huán)境性優(yōu)異的調(diào)整層。
另外，在調(diào)整層1的折射率n1，與調(diào)整層1相接觸的兩側(cè)的層中，作為一側(cè)層的保護層3的折射率n2，作為另一側(cè)層的元件外部(外氣)的折射率n3之間，通過選擇滿足n3＜n1＜n2的材料，來降低調(diào)整層1與元件外部的界面中的光反射，其結(jié)果是，由于保護層3中的光干涉減弱，因此能夠抑制因保護層3的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。這種情況下，參照表1可以發(fā)現(xiàn)，如果保護層3通過硅氮化膜形成，調(diào)整層1通過硅氮化膜、氧化鋁等形成，則滿足n3＜n1＜n2。
(實施方式3)圖4為說明本發(fā)明的實施方式3的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。圖中所示的發(fā)光裝置，所顯示的是在實施方式1的構(gòu)造中，保護層3由第1保護層6與第2保護層19這兩層構(gòu)成的情況下的構(gòu)造。另外，其他構(gòu)造與實施方式1的構(gòu)造相同或等同，給這些部分標注相同的符號。
本實施方式的發(fā)光裝置，如上所述，除了保護層3由第1保護層6與第2保護層19兩層構(gòu)成這一點以外，基本具有與實施方式1的發(fā)光裝置相同的構(gòu)造，因此能夠得到與實施方式1等同的作用以及效果。
圖4中，如果第2保護層19通過低折射率材料，第1保護層6通過高折射率材料形成，則能夠由第2保護層19緩和第1保護層6與元件外部之間的折射率差，減弱第1保護層6內(nèi)的光干涉，其結(jié)果是，能夠起到抑制第1保護膜6的膜厚變動所引起的光取出效率的變動的作用。
另外，第2保護層19，除了能夠緩和元件外部與第1保護層6之間的折射率差，減弱第1保護層6的光干擾的作用以外，還能夠用作防止從外部向元件的外部光的反射的反射防止膜。
另外，本實施方式的發(fā)光裝置中，例示了保護層3由第1保護層6與第2保護層19這兩層構(gòu)成的情況下的例子，但并不僅限于兩層，也可以是具有3層以上的多層構(gòu)造。特別是，隨著變?yōu)槎鄬訕?gòu)造，能夠減小元件外部與發(fā)光元件之間的折射率差的梯度，降低保護層內(nèi)的光干擾，因此能夠有效地抑制因保護層的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。
如上所述，本實施方式的發(fā)光裝置，由于隔離外氣的保護層由多層構(gòu)成，因此能夠有效地降低因保護層的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。
(實施方式4)
圖5為說明本發(fā)明的實施方式4的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。圖中所示的發(fā)光裝置，在圖3中所示的實施方式2的構(gòu)造中，還具有用來進一步作為保護發(fā)光元件2的第1保護膜的保護層3，以及構(gòu)成在保護層3上的調(diào)整層1的第2保護層19。另外，其他構(gòu)造與實施方式2的構(gòu)造相同或等同，給這些部分標注相同的符號。
本實施方式的發(fā)光裝置，如上所述，除了還具有覆蓋相當于圖2的保護層3的第1保護層6以及調(diào)整層1雙方全體的第2保護層19這一點以外，具有與實施方式2的發(fā)光裝置相同的構(gòu)造，能夠得到與實施方式2等同的作用以及效果。
另外，本實施方式的發(fā)光裝置中，所顯示的是第1保護層6與第2保護層19之間介有調(diào)整層1的構(gòu)成的情況下的例子，但并不僅限于本構(gòu)成，第2保護層19也可以具有兩層以上的多層結(jié)構(gòu)。這種情況下，隨著變?yōu)槎鄬咏Y(jié)構(gòu)，能夠減小元件外部與發(fā)光元件之間的折射率差的梯度，降低保護層內(nèi)的光干擾，因此能夠有效地抑制因第1保護層6的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。
如上所述，本實施方式的發(fā)光裝置，由于調(diào)整層介在第1保護層與第2保護層之間，因此能夠有效地降低因第1保護層的膜厚變動所引起的光取出效率的變動。
另外圖5中，第2保護層19，除了能夠緩和元件外部與第1保護層6之間的折射率差，減弱第1保護層6的光干擾的作用以外，還能夠用作防止從外部向元件的外部光的反射的反射防止膜。
(實施方式5)圖6為說明本發(fā)明的實施方式5的相關(guān)發(fā)光裝置的構(gòu)造的模式圖。圖中所示的發(fā)光裝置，在實施方式1的構(gòu)造中，第2電極8由透明電極構(gòu)成。這種情況下，與第2電極8相接觸的電荷注入層11用作反射層。另外，其他構(gòu)造與實施方式1的構(gòu)造相同或等同，給這些部分標注相同的符號。
與作為透明電極的第2電極相接觸的電荷注入層11的材料，適用與半透明電極相同的材料，電荷注入層11的理想膜厚為50nm以下，更為理想的膜厚為1nm～30mm。
另外，與透明電極的折射率為1.7～2.3程度相對應，由金屬材料所形成的電荷注入材料的折射率(多個折射率)，其實部為0.01～1程度，虛部為1～10程度，與透明電極相比，實部較小，虛部較大。一般來說，為了讓電荷注入層11起到反射層的作用，需要通過多個折射率的實部比第2電極8小的材料，或多個折射率的虛部較大的材料來形成。
接下來，對在圖6中所示的發(fā)光裝置中，在各個發(fā)光器件的每一個發(fā)光波長中分別進行調(diào)整的調(diào)整層1的理想膜厚進行說明。圖中，光反射較大的界面可列舉如下。
(a)與元件外部相接觸的保護層3的表面(保護層3的上面)(b)電荷注入層11的保護層3側(cè)的界面(電荷注入層11的上面)(c)電荷注入層11的有機層4側(cè)的界面(電荷注入層11的下面)(d)第1電極7的有機層4側(cè)的界面(第1電極7的上面)上述的各個界面中，如圖6所示，在根據(jù)式(3)分別定義從電荷注入層11的上面到保護層3的上面的第1區(qū)間(光學距離L1)、從電荷注入層11的下面到保護層3的上面之間的第2區(qū)間(光學距離L2)、從第1電極7的上面到保護層3的上面之間的第3區(qū)間(光學距離L3)時，可以控制調(diào)整層1的膜厚，設定各個第1～第3區(qū)間的光學距離，讓各個區(qū)間內(nèi)的光的行波與反射波互相加強。
另外，調(diào)整層1，最好對各個發(fā)光元件，設定調(diào)整層1的膜厚，使其滿足通過上述式(4)～(6)所示的條件，但是，如果滿足上述式(4)～(6)所示的任一個條件，與其他實施方式一樣，與以前的發(fā)光裝置相比，也能夠改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
另外，不需要在所有種類的發(fā)光元件中設置調(diào)整層1，可以對1種或2種發(fā)光元件設置調(diào)整層1，這一點與其他實施方式一樣。
另外，在發(fā)光元件為雙發(fā)射型發(fā)光元件中，例如在第1電極7是由透明陽極構(gòu)成的情況下，光反射較大的界面可列舉如下。
(a)與元件外部相接觸的保護層3的表面(保護層3的上面)(b)電荷注入層11的保護層3側(cè)的界面(電荷注入層11的上面)(c)電荷注入層11的有機層4側(cè)的界面(電荷注入層11的下面)(d)第1電極7的基板18側(cè)的界面(第1電極7的下面)因此，在發(fā)光元件是雙發(fā)射型的情況下，可以控制調(diào)整層1的膜厚，對加上根據(jù)式(3)所定義的從第1電極7的下面到保護層3的上面之間的第4區(qū)間(光學距離L4)的各個區(qū)間的光學距離進行設定，讓各個區(qū)間內(nèi)的光的行波與反射波互相加強。
另外，第1～第4區(qū)間的光學距離L1～L4，例如被設定為讓調(diào)整層1的膜厚，滿足通過上述式(4)～(7)所示的厚度，但是，如果滿足上述膜厚條件中的任一個條件，與其他實施方式一樣，與以前的發(fā)光裝置相比，也能夠改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
另外，與其他實施方式一樣，不需要在所有種類的發(fā)光元件中設置調(diào)整層1，可以對1種或2種發(fā)光元件設置調(diào)整層1。
如上所述，通過該實施方式的發(fā)光裝置，設從電荷注入層的上面到保護層的上面為第1區(qū)間，從電荷注入層的下面到最上層的上面為第2區(qū)間，從第1電極的上面到最上層的上面為第3區(qū)間的情況下，設定各個區(qū)間的光學距離，讓在第1～第3區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳輸?shù)墓獾男胁ㄅc反射波互相加強，因此，能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
另外，根據(jù)本實施方式的發(fā)光裝置，在設從第1電極的下面到最上層的上面為第4區(qū)間的情況下，設定各個區(qū)間的光學距離，讓在第1～第4區(qū)間的任一個區(qū)間內(nèi)傳輸?shù)墓獾男胁ㄅc反射波互相加強，因此能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。
(實施例1)接下來，對本發(fā)明的實施例1進行說明。本實施例中，形成調(diào)整層1，讓紅色用發(fā)光元件中，保護層3的膜厚為440nm，從而即使沒有調(diào)整層1，也能夠讓光輸出最大，綠色用發(fā)光元件以及藍色用發(fā)光元件中，光輸出最大的保護層膜厚，與紅色用發(fā)光元件一樣也為440nm。圖7中為說明相對圖1中所示發(fā)光裝置的保護層膜厚的光輸出特性的曲線圖。圖7中，通過“三角形”所構(gòu)成的曲線表示紅色發(fā)光元件的特性，通過“四邊形”所構(gòu)成的曲線表示綠色發(fā)光元件的特性，通過“菱形”所構(gòu)成的曲線表示藍色發(fā)光元件的特性。另外，各層的材料以及膜厚，如下所示。
(a)空穴注入層9無(b)空穴輸送層10
材料NPB膜厚60nm(紅)、40nm(綠、藍)(c)發(fā)光層16主材料Alq3(紅、綠)、SDPVBi(藍)主膜厚60nm(紅、綠)、30nm(藍)摻雜材料DCJTB(紅)、香豆素(綠)、苯乙烯胺(藍色)(d)電子輸送層12無(e)電子注入層11材料鎂膜厚10nm(f)陰極8材料ITO膜厚200nm(g)調(diào)整層1材料苯乙烯基芳烯膜厚無(紅)、20nm(綠)、60nm(藍)(h)保護層3材料硅氮化膜膜厚400nm另外，圖11為說明相對紅色、綠色以及藍色的各個發(fā)光元件均沒有調(diào)整層的情況下的保護層膜厚的光輸出特性的圖。對圖7以及圖11中所示的光輸出進行歸一化，讓圖5中所示紅、綠、藍的最大光輸出分別為“1”。另外，形成在圖11中所示發(fā)光裝置的各個發(fā)光元件中的各個保護層的膜厚為440nm(紅)、470nm(綠)、510nm(藍)時的各色的光輸出最大。
將圖7與圖11的曲線圖進行比較，圖7的曲線圖中的光輸出的最大值Pmax，為Pmax＝1.00[紅基準值]，Pmax＝0.99[綠]，Pmax＝0.98[藍]，通過具有調(diào)整層，能夠維持最大值附近的值。另外，圖7中，滿足0.9×Pmax＜P＜Pmax的保護層的膜厚范圍W，為WR＝72nm(±8.1％)，WG＝49nm(±5.4％)，WB＝59nm(±6.6％)，且在紅綠藍所有顏色中重疊。另外，圖11中，保護層的膜厚范圍W，紅與藍完全不重疊。這表示在發(fā)光裝置中，通過具有對各個發(fā)光元件的發(fā)光波長進行調(diào)整的調(diào)整層，得到了能夠允許保護層的膜厚分布在±5.4％內(nèi)波動的改善。
另外，表二中顯示了本實施例的電子注入層11、陰極8、調(diào)整層1、保護層3的折射率，與光學距離L1。另外，光學距離L1通過從電子注入層11的上面到保護層3的上面之間的區(qū)間來定義。構(gòu)成電子注入層11的材料鎂，與構(gòu)成陰極8的ITO相比折射率較小，因此在ITO與鎂的界面中產(chǎn)生了較大的反射。另外，對照表二可以得知，本實施例中，在紅色用發(fā)光元件為m＝4，綠色用發(fā)光元件為m＝5，藍色用發(fā)光元件為m＝6時，滿足|L1+(1/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜1≤π)。另外，在沒有調(diào)整層1時，藍色以及綠色用發(fā)光元件中，不存在滿足上式的m。因此，圖7的例子中，對所有的發(fā)光元件設定讓行波與反射波互相加強的光學距離L1，其結(jié)果是，能夠確保良好的顏色純度以及顏色再現(xiàn)性，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差。另外，在圖11的例子中，在一部分發(fā)光元件中，沒有形成行波與反射波互相加強的關(guān)系，發(fā)光強度的偏差較大。
表二

(實施例2)接下來，對本發(fā)明的實施例2進行說明。圖8為說明相對圖4中所示發(fā)光裝置的保護層膜厚的光輸出特性的曲線圖。圖8中，通過“三角形”所構(gòu)成的曲線表示紅色發(fā)光元件的特性，通過“四邊形”所構(gòu)成的曲線表示綠色發(fā)光元件的特性，通過“菱形”所構(gòu)成的曲線表示藍色發(fā)光元件的特性。另外，只顯示出各層的材料以及膜厚中，與圖7中所示特性的發(fā)光裝置不同的參數(shù)，如下所示。
(a)保護層3(第1保護層)材料硅氮化膜膜厚480～600nm(圖8的橫軸)(b)調(diào)整層1材料苯乙烯基芳烯膜厚10nm(紅)、無(綠)、5nm(藍)(c)第2保護層19材料硅氮化膜膜厚90nm圖8中的縱軸(光輸出)的最大值，也與圖7中所示的曲線圖一樣，被歸一化為讓圖5中所示紅、綠、藍的最大光輸出分別為“1”。將圖8與圖7的曲線圖進行比較可以發(fā)現(xiàn)，圖8的曲線圖中的光輸出的最大值Pmax，為Pmax＝0.88[紅基準值]，Pmax＝0.88[綠]，Pmax＝0.96[藍]，與圖7的曲線圖中的各色的最大值相比稍稍降低。但是，圖8中，滿足0.9×Pmax＜P＜Pmax的保護層的膜厚范圍W，為WR＝102nm(±9.4％)，WG＝95nm(±8.8％)，WB＝88nm(±8.1％)，且在紅綠藍所有顏色中重疊。這表示通過具有調(diào)整層1與第2保護層19，能夠?qū)嵤├?中所示的保護層3的膜厚分布，進一步改善到允許±8.1％內(nèi)波動。
另外，上述式(4)～(7)中，考慮了在界面中產(chǎn)生反射時的相位變化量，但在包括上述實施例，重視發(fā)光裝置的正面亮度來進行設計的情況下，該相位變化量經(jīng)常接近0。這種情況下，上述式(4)～(7)，不需要考慮相位變化量，能夠修正為下式。
|L-mλ/2|＜λ/8 ...(8)(L＝L1、L2、L3或L4，m＝0，1，2，...)另外，并不僅限于相位變化量接近0，例如在滿足-π/4＜＜π/4的情況下，其影響度較小。因此，這種情況下，也能夠使用上述式(8)，設定調(diào)整層1的膜厚。
另外，在重視控制對發(fā)光裝置的視野角度的依賴并進行設計的情況下，該相位變化量經(jīng)常接近π。這種情況下，將π帶入到上述式(4)～(7)中的相位變化量中，能夠得到下式。
|L-(2m-1)λ/4|＜λ/8 ...(9)(L＝L1、L2、L3或L4，m＝0，1，2，...)另外，并不僅限于相位變化量接近π，例如在滿足-π＜＜-3π/4或3π/4＜＜π的情況下，其影響度較小。因此，這種情況下，也能夠使用上述式(9)，設定調(diào)整層1的膜厚。
產(chǎn)業(yè)應用如上所述，本發(fā)明的相關(guān)發(fā)光裝置，作為圖像顯示裝置用光源特別又用，特別是，在希望改善該圖像顯示裝置的發(fā)光強度偏差或顏色偏差等的情況下，非常理想。
權(quán)利要求
1.一種發(fā)光裝置，其特征在于，具有多種發(fā)光元件，其具有第1電極、透射光的第2電極、設置在上述第1電極的上面與上述第2電極的下面之間的發(fā)光層，以各種不同的顏色進行發(fā)光；保護層，其將多種上述發(fā)光元件共同覆蓋起來，覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)?；以及調(diào)整層，其覆蓋在上述多種發(fā)光元件中至少1種發(fā)光元件的第2電極的上面?zhèn)?；當設覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)鹊膶拥淖钌蠈拥纳厦媾c上述第2電極的上面之間的區(qū)間為第1區(qū)間，上述第2電極的下面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第2區(qū)間，上述第1電極的上面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第3區(qū)間時，關(guān)于上述多種發(fā)光元件的每一個，設定上述區(qū)間的光學距離，以使在第1～第3區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
2.一種發(fā)光裝置，其特征在于，具有多種發(fā)光元件，其具有第1電極、透射光的第2電極、設置在上述第1電極與上述第2電極之間的發(fā)光層、以及設置在上述第1電極與上述第2電極之間的反射層，以各種不同的顏色進行發(fā)光；保護層，其將多種上述發(fā)光元件共同覆蓋起來，覆蓋在上述發(fā)光元件的上述第2電極側(cè)；以及調(diào)整層，其覆蓋在上述多種發(fā)光元件中至少1種發(fā)光元件的第2電極的上面?zhèn)?；當設覆蓋在上述第2電極的上面?zhèn)鹊膶拥淖钌蠈拥纳厦媾c上述反射層的上面之間的區(qū)間為第1區(qū)間，上述反射層的下面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第2區(qū)間，上述第1電極的上面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第3區(qū)間時，關(guān)于上述多種發(fā)光元件的每一個，設定上述區(qū)間的光學距離，以使在上述第1～第3區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
3.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于當上述第1電極由透射光的材料形成，且設上述第1電極的下面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第4區(qū)間時，關(guān)于上述多種發(fā)光元件的每一個，設定上述區(qū)間的光學距離，以使上述第1～第4區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
4.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于當上述第1電極由透射光的材料形成，且設上述第1電極的下面與上述最上層的上面之間的區(qū)間為第4區(qū)間時，關(guān)于上述多種發(fā)光元件的每一個，設定上述區(qū)間的光學距離，以使上述第1～第4區(qū)間中的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
5.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于在設上述發(fā)光元件的發(fā)光波長為λ，從上述最上層側(cè)入射到上述第2電極的上面的光在上述第2電極的上面反射到上述最上層側(cè)時的相位變化為1，上述第1區(qū)間的光學距離為L1，從上述第2電極的上面?zhèn)热肷涞缴鲜龅?電極的下面的光在上述第2電極的下面反射到上述第2電極的上面?zhèn)葧r的相位變化為2，上述第2區(qū)間的光學距離為L2，從上述發(fā)光層側(cè)入射到上述第1電極的上面的光在上述第1電極的上面反射到上述發(fā)光層側(cè)時的相位變化為3，上述第3區(qū)間的光學距離為L3時，存在滿足下式中至少一式的、0以上的整數(shù)m|L1+(1/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜1≤π)|L2+(2/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜2≤π)|L3+(3/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜3≤π)。
6.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于在設上述發(fā)光元件的發(fā)光波長為λ，從上述最上層側(cè)入射到上述反射層的上面的光在上述反射層的上面反射到最上層側(cè)時的相位變化為1，上述第1區(qū)間的光學距離為L1，從上述第2電極側(cè)入射到上述反射層的下面的光在上述反射層的下面反射到上述第2電極側(cè)時的相位變化為2，上述第2區(qū)間的光學距離為L2，從上述發(fā)光層側(cè)入射到上述第1電極的上面的光在上述第1電極的上面反射到上述發(fā)光層側(cè)時的相位變化為3，上述第3區(qū)間的光學距離為L3時，存在滿足下式中的至少一式的、0以上的整數(shù)m|L1+(1/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜1≤π)|L2+(2/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜2≤π)|L3+(3/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜3≤π)。
7.如權(quán)利要求3所述的發(fā)光裝置，其特征在于在設上述發(fā)光元件的發(fā)光波長為λ，從上述最上層側(cè)入射到上述第2電極的上面的光在上述第2電極的上面反射到上述最上層側(cè)時的相位變化為1，上述第1區(qū)間的光學距離為L1，從上述第2電極的上面?zhèn)热肷涞皆摰?電極的下面的光在上述第2電極的下面反射到上述第2電極的上面?zhèn)葧r的相位變化為2，上述第2區(qū)間的光學距離為L2，從上述發(fā)光層側(cè)入射到上述第1電極的上面的光在上述第1電極的上面反射到上述發(fā)光層側(cè)時的相位變化為3，上述第3區(qū)間的光學距離為L3，從上述發(fā)光層側(cè)入射到上述第1電極的下面的光在上述第1電極的下面反射到上述發(fā)光層側(cè)時的相位變化為4，上述第4區(qū)間的光學距離為L4時，存在滿足下式中的至少一式的、0以上的整數(shù)m|L1+(1/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜1≤π)|L2+(2/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜2≤π)|L3+(3/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜3≤π)|L4+(4/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜4≤π)。
8.如權(quán)利要求4所述的發(fā)光裝置，其特征在于當設上述發(fā)光元件的發(fā)光波長為λ，從上述最上層側(cè)入射到上述反射層的上面的光在上述反射層的上面反射到上述最上層側(cè)時的相位變化為1，上述第1區(qū)間的光學距離為L1，從上述第2電極側(cè)入射到上述反射層的下面的光在上述反射層的下面反射到上述第2電極側(cè)時的相位變化為2，上述第2區(qū)間的光學距離為L2，從上述發(fā)光層側(cè)入射到上述第1電極的上面的光在上述第1電極的上面反射到上述發(fā)光層側(cè)時的相位變化為3，上述第3區(qū)間的光學距離為L3，從上述發(fā)光層側(cè)入射到上述第1電極的下面的光在上述第1電極的下面反射到上述發(fā)光層側(cè)時的相位變化為4，上述第4區(qū)間的光學距離為L4時，存在滿足下式中的至少一式的、0以上的整數(shù)m|L1+(1/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜1≤π)|L2+(2/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜2≤π)|L3+(3/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜3≤π)|L4+(4/π-2m)λ/4|＜λ/8(-π＜4≤π)。
9.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層比上述保護層的厚度小。
10.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層比上述保護層的厚度小。
11.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層位于比上述保護層更靠近上述第2電極側(cè)。
12.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層位于比上述保護層更靠近上述第2電極側(cè)。
13.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述保護層位于比上述調(diào)整層更靠近上述第2電極側(cè)。
14.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述保護層位于比上述調(diào)整層更靠近上述第2電極側(cè)。
15.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層的折射率n1與位于該調(diào)整層兩側(cè)的層的各個折射率n2、n3之間，滿足n3＜n1＜n2，或n2＜n1＜n3的關(guān)系。
16.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層的折射率n1與位于該調(diào)整層兩側(cè)的層的各個折射率n2、n3之間，滿足n3＜n1＜n2，或n2＜n1＜n3的關(guān)系。
17.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層的折射率n1和與該調(diào)整層相接觸的層的折射率n2之間，滿足0.6≤(n1/n2)≤1.9的關(guān)系。
18.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述調(diào)整層的折射率n1和與該調(diào)整層相接觸的層的折射率n2之間，滿足0.6≤(n1/n2)≤1.9的關(guān)系。
19.如權(quán)利要求1所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述多種發(fā)光元件，至少具有藍色發(fā)光用發(fā)光元件、紅色發(fā)光用發(fā)光元件、以及綠色發(fā)光用發(fā)光元件這3種。
20.如權(quán)利要求2所述的發(fā)光裝置，其特征在于上述多種發(fā)光元件，至少具有藍色發(fā)光用發(fā)光元件、紅色發(fā)光用發(fā)光元件、以及綠色發(fā)光用發(fā)光元件這3種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在具有以各種不同的顏色進行發(fā)光的多種發(fā)光元件的發(fā)光裝置中，能夠不降低發(fā)光效率，改善發(fā)光強度偏差以及顏色偏差的發(fā)光裝置。在具有以各種不同的顏色進行發(fā)光的多種發(fā)光元件(2)的發(fā)光裝置中，設從第2電極(8)(半透明電極)的上面到保護層(3)的上面之間為第1區(qū)間，從有機層(4)的上面到保護層(3)的上面之間為第2區(qū)間，從第1電極(7)的上面到保護層(3)的上面之間為第3區(qū)間的情況下，設定各區(qū)間的光學距離，讓在第1～第3區(qū)間的任一個區(qū)間內(nèi)傳播的光的行波與反射波互相加強。
文檔編號H05B33/10GK1802048SQ20051012530
公開日2006年7月12日 申請日期2005年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月16日
發(fā)明者阿部真一, 淺野元彥, 小林和正, 村山浩二 申請人:京瓷株式會社