CN101093877A - 发光装置、图像形成装置、显示装置及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种发光装置。具备:基板(11);光反射层(13),形成在基板(11)上并对光进行反射;透明电极(14),形成在光反射层(13)上并使光透过;发光层(15),形成在透明电极(14)上并发光;半反射电极(16),形成在发光层(15)上,并使来自发光层(15)的一部分光透过而对另一部分光进行反射;和导电性半反射层(17),形成在半反射电极(16)上,并使来自半反射电极(16)的一部分光透过而对另一部分光进行反射。半反射电极(16)的逸出功为4电子伏特以下,导电性半反射层(17)由光反射率比半反射电极(16)高的金属材料(例如银)形成。从而在顶部发射型的发光装置中,可实现发光光谱的窄带化或者出射光量的增大。
Description
技术领域
在具备有机EL(Electro Luminescent)元件或无机EL元件等的EL元件的发光装置中,在其较多的用途上期望着发光光谱的窄带化和出射光量的增大。可举出在EL元件及其基板之间配置介质反射镜而构成微型空腔的发光装置,作为能够实现这些期望的发光装置(专利文献1)。该发光装置为底部发射型,来自EL元件的光透过其基板而出射。
背景技术
在具备EL元件的发光装置中,EL元件的基板非常厚。因此,从出射光量增大的观点来看,来自EL元件的光从与基板相反一侧出射的顶部发射型的发光装置比底部发射型的发光装置更优选。此外,在顶部发射型的发光装置中,也期望着出射光量的进一步增大。并且,在将具有有机EL元件的发光装置用作电子照相方式的图像形成装置的曝光装置的用途上和用作显示图像的显示装置的用途上,期望着发光光谱的进一步窄带化。于是,考虑将专利文献1所述的技术应用于顶部发射型的发光装置。
但是,在应用专利文献1所述的技术的顶部发射型的发光装置中,在其制造中,需要在基板上形成的EL元件上形成介质反射镜,由于该形成存在EL元件损坏较大之虞。由于损坏较大的EL元件的发光特性明显变差,因此难以将专利文献1所述的技术应用在顶部发射型的发光装置中。
专利文献1:日本特许第3274527号公报
发明内容
在此,本发明提供一种可实现发光光谱的窄带化或出射光量的增大的顶部发射型的发光装置、图像形成装置、显示装置以及电子设备。
本发明提供一种发光装置,其特征在于,具备:基板;光反射层,形成在上述基板上并对光进行反射;第一电极,形成在上述光反射层上并使光透过;发光层,形成在上述第一电极上并发光;第二电极,形成在上述发光层上,并使来自上述发光层的一部分光透过而对另一部分光进行反射;和导电性半反射层,形成在上述第二电极上,并使来自上述第二电极的一部分光透过而对另一部分光进行反射,上述第二电极的逸出功为4电子伏特以下,上述导电性半反射层由光反射率比上述第二电极高的金属材料形成。
在该发光装置中,发光层所发出的光透过第二电极以及导电性半反射层。因此,该发光装置可为顶部发射型的发光装置。此外,该发光装置中,可构成为:通过发光层所发出的光在光反射层和导电性半反射层之间往返而使特定波长的光的强度增强的谐振结构即微型空腔。因此,通过本发明,能够提供一种在发光层上不形成介质反射镜也可构成微型空腔的顶部发射型的发光装置。如上所述,通过本发明,可提供一种可实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的顶部出射型的发光装置。
此外,在本发光装置中,在逸出功为4电子伏特以下的第二电极上,层叠有光的反射率比第二电极高的导电性半反射层,通过导电性半反射层而不是第二电极来提供必要的大部分反射。通过采用这种结构,与将逸出功为4电子伏特以下的第二电极形成得较厚且不需要导电性半反射层的结构相比,能够使第二电极以上的层所吸收的光降低。因此,通过该发光装置,可实现出射光量的增大。
另外,第一电极、发光层以及第二电极构成发光元件。可例示经过激子的激发状态而发光的EL元件作为该发光元件。作为EL元件,可例示发光层由有机材料形成的有机EL元件和发光层由无机材料形成的无机EL元件。
在上述发光装置中,上述金属材料中也可包含有银、镁或铝。通过采用这种金属材料,能可靠地得到上述效果。另外,从发光光谱的窄带化的角度来看,铝比银优选,镁比铝优选,从出射光量的增大的角度来看,镁比铝优选、银比镁优选。
在上述发光装置中,上述光反射层的形成材料中也可包含有银、镁或铝。通过采用这种金属材料,能可靠地得到上述效果。另外,从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的角度来看,包含银的材料优选,从提高发光装置的制造的容易型的角度来看包含铝的材料优选。
本发明提供一种发光装置,其特征在于,具备:基板;反射层,形成在上述基板上并对光进行反射;透明层,形成在上述反射层上并使光透过;第一电极,形成在上述透明层上并使光透过;发光层,形成在上述第一电极上并发光;和第二电极,形成在上述发光层上,并使来自上述发光层的一部分光透过而对另一部分光进行反射,上述透明层由消光系数比上述第一电极小的材料形成,上述第二电极的逸出功为4电子伏特以下。
在该发光装置中,发光层所发出的光透过第二电极。因此,该发光装置可为顶部发射型的发光装置。此外,该发光装置中,可构成为:通过发光层所发出的光在光反射层和第二电极厚第二电极上的层之间往返而使特定波长的光的强度增强的谐振结构即微型空腔。因此,通过本发明,能够提供一种在发光层上不形成介质反射镜也可构成微型空腔的顶部发射型的发光装置。如上所述,通过本发明,可提供一种可实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的顶部发射型的发光装置。
此外,在本发光装置中,由于在反射层和第一电极之间存在透明层,因此通过不使第一电极变厚而使透明层变厚,可使光反射层和第二电极或第二电极上的层之间的距离和发光层的发光主波长满足规定的关系,并且可使发光主波长的光充分共振。由于透明层的形成材料的消光系数比第一电极的形成材料的消光系数小,因此使透明层变厚一方比使第一电极变厚一方更能抑制光的吸收。也即通过该发光装置,可实现出射光量的进一步增大。
另外,第一电极、发光层以及第二电极构成发光元件。可例示经过激子的激发状态而发光的EL元件作为该发光元件。可例示发光层由有机材料形成的有机EL元件和发光层由无机材料形成的无机EL元件来作为EL元件。
在上述发光装置中,上述透明层的形成材料也可为二氧化硅或氮化硅,上述反射层的形成材料中也包括银、镁或铝。通过上述那样,能可靠地得到上述消光。另外,从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的角度来看,包含银的材料优选,从提高发光装置的制造的容易型的角度来看包含铝的材料优选。
在上述发光装置中,上述第一电极的厚度小于60纳米,按照上述反射层与上述第二电极之间的距离和上述发光层的发光主波长满足规定的关系的方式,设定上述透明层及上述发光层的一方或两方的厚度也可。如果第一电极的厚度小于60纳米,则需要使透明层、发光层以及第二电极的至少一个变厚。从出射光量增大的角度来看,使透明层以及发光层的一方或两方变厚比使第二电极变厚优选。由上可知,通过该方式,可实现出射光量的进一步增大。另外,在此所述的规定的关系,为发光主波长的光在光反射层和第二电极之间往返而充分被增强后从第二电极出射的条件,与该方式中的共振条件大致一致。也即该方式中的规定条件的满足与大致满足该方式中的共振条件等价。
在上述发光装置中,也可还具备导电性反射层,形成在上述第二电极上,并使来自上述第二电极的一部分光透过而对另一部分光进行反射,上述导电性半反射层由光反射率比上述第二电极高的金属材料形成。通过该方式,与将逸出功为4电子伏特以下的第二电极形成得较厚且不需要导电性半反射层的结构相比,能够降低第二电极以上的层所吸收的光。因此,通过该发光装置,可实现出射光量的增大。
在上述方式中,上述导电型半反射的形成材料中也可包含有银、镁或铝。通过上述方式,能可靠地得到上述效果。另外,从发光光谱的窄带化的角度来看,铝比银优选,镁比铝优选,从出射光量的增大的角度来看,镁比铝优选、银比镁优选。
此外在上述方式中,上述第一电极的厚度小于60纳米,按照上述反射层与上述导电性半反射层之间的距离和上述发光层的发光主波长满足规定的关系的方式,设定上述透明层、上述发光层以及上述导电性半反射层中的至少一个的厚度也可。如果第一电极的厚度小于60纳米,则需要使透明层、发光层、第二电极以及导电性半反射层中的至少一个变厚。从出射光量增大的角度来看,使透明层、发光层以及导电性半反射层的至少一方变厚比使第二电极变厚优选。由上可知,通过该方式,可实现出射光量的进一步增大。另外,在此所述的规定的关系,为发光主波长的光在光反射层和导电性半反射层之间往返而充分被增强后从导电性半反射层出射的条件,与该方式中的共振条件大致一致。也即该方式中的规定条件的满足与大致满足该方式中的共振条件等价。
此外,本发明提供一种具备上述发光装置或上述各方式的电子设备。例如为下述图像形成装置和显示装置,该图像形成装置的特征在于,具备上述发光装置和图像载体,使上述图像载体带电,对上述图像载体的带电之面照射来自上述发光装置的光而形成潜像,并使调色剂附着在上述潜像而形成显像,且将上述显像复制到其他物体,该显示装置的特征在于,具备上述发光装置,接受用于显示图像的图像数据的供给而使上述发光层以该图像数据所对应的亮度发光,由此显示该图像。通过这种电子设备,可得到发光装置的发光光谱的窄带化或出射光量的增大所引起的各种效果(例如提高图像形成装置所形成的图像的质量或提高显示装置所显示的图像的质量)。
附图说明
图1为表示本发明的第一实施方式相关的发光装置10的一部分的剖视图。
图2为表示从发光装置10的发光元件12辐射的且从发光装置10出射的光(出射光)的光谱的图。
图3为表示图2的出射光的特性的图。
图4为表示来自发光装置10的变形例(第一变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。
图5为表示图4的出射光的特性的图。
图6为表示在第一变形例相关的发光装置中,使导电性半反射层17的厚度(p)变化时的出射光的光谱的图。
图7为表示图6的出射光的特性的图。
图8为表示来自与第一变形例的发光装置相比较的现有例(第一现有例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。
图9为表示图8的出射光的特性的图。
图10为表示来自与第一变形例的发光装置的变形例(第二变形例)有关的发光装置的出射光的光谱的图。
图11为表示图10的出射光的特性的图。
图12为表示来自与第一变形例的发光装置的变形例(第三变形例)有关的发光装置的出射光的光谱的图。
图13为表示图12的出射光特性的图。
图14为表示本发明的第二实施方式相关的发光装置20的一部分的剖视图。
图15为表示从发光装置20的发光元件22G辐射的且从发光装置20出射的G光的光谱的图。
图16为表示图15的出射光的特性的图。
图17为表示从发光元件22B辐射的且从发光装置20出射的B光的光谱的图。
图18为表示图17的出射光的特性的图。
图19为表示来自与发光装置20相比较的现有例(第二现有例)相关的发光装置的出射光(G光)的光谱的图。
图20为表示图19的出射光的特性的图。
图21为表示来自与发光装置20相比较的现有例(第二现有例)相关的发光装置的出射光(B光)的光谱的图。
图22为表示图21的出射光的特性的图。
图23为表示本发明的第三实施方式相关的发光装置50的一部分的剖视图。
图24为表示从发光装置50的发光元件52辐射的且从发光装置50出射的光(出射光)的光谱的图。
图25为表示图24的出射光的特性的图。
图26为表示来自发光装置50的变形例(第四变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。
图27为表示图26的出射光的特性的图。
图28为表示来自发光装置50的其他变形例(第五变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。
图29为表示图28的出射光的特性的图。
图30为表示来自发光装置50的又一个其他变形例(第六变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。
图31为表示图30的出射光的特性的图。
图32为表示来自与发光装置50和各变形例的发光装置相比较的现有例(第三现有例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。
图33为表示图32的出射光的特性的图。
图34为表示本发明的第四实施方式相关的发光装置60的一部分的剖视图。
图35为表示从发光装置60的发光元件62G辐射的且从发光装置60出射的G光的光谱的图。
图36为表示图35的出射光的特性的图。
图37为表示从发光元件62B辐射的且从发光装置60出射的B光的光谱的图。
图38为表示图37的出射光的特性的图。
图39为表示来自发光装置60的变形例(第七变形例)相关的发光装置的出射光(G光)的光谱的图。
图40为表示图39的出射光的特性的图。
图41为表示来自发光装置60的其他变形例(第八变形例)相关的发光装置的出射光(G光)的光谱的图。
图42为表示图41的出射光的特性的图。
图43为表示来自发光装置60的其他变形例(第八变形例)相关的发光装置的出射光(B光)的光谱的图。
图44为表示图43的出射光的特性的图。
图45为表示来自与发光装置60相比较的现有例(第四现有例)相关的发光装置的出射光(G光)的光谱的图。
图46为表示图45的出射光的特性的图。
图47为表示来自与发光装置60相比较的现有例(第四现有例)相关的发光装置的出射光(B光)的光谱的图。
图48为表示图47的出射光的特性的图。
图49为将发光装置10或发光装置50用作曝光装置的图像形成装置的一例的纵剖视图。
图50为将发光装置10或发光装置50用作线型曝光装置的另一图像形成装置的一例的纵剖视图。
图51为表示采用发光装置20或发光装置60作为显示装置的移动型个人计算机的结构的图。
图52为表示采用发光装置20或发光装置60作为显示装置的携带电话机的结构的图。
图53为表示采用发光装置20或发光装置60作为显示装置的携带信息终端的结构的图。
图中:10、20、60-发光装置;11、51-基板;12、22B、22G、22R、52、62B、62G、62R-发光元件;13、23、53、63-光反射层;14、24B、24G、24R、54、64B、64G、64R-作为第一电极的透明电极;15、55、65B、65G、65R-发光层;16、26、56、66-作为第二电极的半反射电极;17、27、57、67-导电性半反射层;18、28、58、68-透明辅助电极;19、29、59、69-密封层;25B、25G、25R-发光层;41、42-透明层。
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明相关的实施方式进行说明。在这些附图中,使各层和各部件的尺寸的比率适当地不同于实际的尺寸。
(第一实施方式)
图1为表示本发明的第一实施方式相关的发光装置10的一部分的剖视图。该发光装置10具有在基板上配置的多个发光元件12。在图中,只例示了三个发光元件12。各发光元件12为有机EL元件即OLED(OrganicLight Emitting Diode)元件。也即发光装置10为有机EL装置。
基板11由例如玻璃形成,其厚度为例如500μm。基板11上形成有对光进行全反射的光反射层13。光反射层13可进行光的共振而由光反射率高的材料形成,其上面平滑,其厚度为例如200nm。光反射层13的形成材料具体而言为银,但对本实施方式进行变形,为铝也可,为包括银或铝的一方或两方的合金也可。
在光反射层13上形成多个发光元件12。各发光元件12具有:形成在光反射层13上的透明电极(第一电极)14、形成在透明电极14上且厚度为170nm的发光层15、和形成在发光层15上的半透明的半反射电极(第二电极)16。透明电极14为使入射光透过的电极,由折射率为1.7的ITO(Indium Tin Oxide)形成,其厚度为125nm。
将经过激发由空穴和电子的再结合所产生的激子而发光的发光层、层叠在用于将空穴注入到该发光层的空穴注入层上来形成发光层15。由此可明确,在本实施方式中,透明电极14为阳极,半反射电极16为阴极,但对本实施方式进行变形,将阴阳极颠倒也可。空穴注入层的厚度为50nm,其形成材料的折射率为例如1.45。空穴注入层上的发光层的厚度为120nm,其形成材料的折射率为例如1.67。另外,用于将发光层15按每发光元件12进行划分的隔壁形成也可,不形成也可。此外,对本实施方式进行变形,使发光层15不包括空穴注入层也可,使发光层15包括空穴输送层、电子注入层或电子输送层也可。
半反射电极16为与所有的发光层15共同的厚度为5nm的电极,覆盖所有的发光层15。此外,半反射电极16为可进行光的共振的半透明反射镜,使来自发光层15的一部分光透过而对另一部分光进行反射。此外,半反射电极16由电子注入性的金属形成,其逸出功为4eV(电子伏特)以下。半反射电极16的形成材料具体为钙,但也可将本实施方式变形,而将半反射电极16的形成材料采用为锂、锶、钡、铯、镱或钐。
在半反射电极16上形成有半透明的导电性半反射层17。导电性半反射层17使来自半反射电极16的一部分光透过而对另一部分光进行反射,并覆盖半反射电极16,由与半反射电极16相比光反射率高且消光系数小的金属形成,其厚度为8nm。导电性半反射层17的形成材料具体为银,但也可对本实施方式进行变形,而由镁、铂或者铝形成导电性半反射层17。
在导电性半反射层17上形成透明辅助电极18。透明辅助电极18为对半反射电极16的导电性进行辅助的透明电极,且覆盖导电性半反射层17。透明辅助电极18由ITO形成,但对本实施方式进行变形而由铟锌氧化物或铟镓氧化物形成也可。透明辅助电极18的厚度为100nm,但在得到足够的导电性的范围内任意地确定也可。另外,也可在与发光元件12不重叠的部分中,在透明辅助电极18上或代替透明辅助电极18而设置金属辅助电极。金属辅助电极为对半反射电极16的导电性进行辅助的金属电极,由不透明且导电率高的金属形成。
在透明辅助电极18上形成密封层19。密封层19用来保护所有的发光元件12不受外部气体影响,由透明的无机材料形成。因此,由发光层15的发光所引起的辐射光通过半反射电极16、导电性半反射层17、透明辅助电极18以及密封层19而出射。另一方面,由于存在光反射层13,所以辐射光不从基板11出射。也即发光装置10为来自发光元件12的光从与基板11相反一侧的顶部出射的发射型的发光装置。另外,在本实施方式中,采用通过成膜来形成密封层19的膜密封方法,但对本实施方式进行变形,而采用其他的公知的密封方法也可。
各发光元件12与光反射层13以及导电性半反射层17一起构成谐振结构即微型空腔。因此,光反射层13和导电性半反射层17之间的距离即共振距离(L)和微型空腔内的各层的厚度以及折射率被规定为大致满足共振条件,即波长为λ的光在光反射层13和导电性半反射层17之间往返而使波长为λ的光增强后从发光装置10出射的条件。
具体地来说,在各微型空腔中,光反射层13和导电性半反射层17之间的光路长设为d时,按照d=3/4·λ的方式决定L。λ为发光层15的发光主波长,具体地来说为630nm。因此,按照d与3/4·630=472.5nm大致一致的方式决定L。另外,上述条件式(d=3/4·λ)以三级次光为对象,在对本实施方式进行变形而以不同级次的光为对象的情况下,上述条件式也不同。
图2为表示从发光元件12辐射的并从发光装置10出射的光(出射光)的光谱的图。图3为表示图2的出射光的特性的图。如上述图所示,出射光的光谱的半幅值带宽(半幅宽度)为52.5nm。该半幅值宽度为现有的顶部出射型的发光装置(现有装置)中的出射光的光谱的半幅值带宽以下。也即发光装置10实现发光光谱的窄带化。
此外,出射光束对发光元件12的总辐射光束的比率即总光通量取出效率为0.301。该效率比现有装置中的效率高。也即发光装置10实现出射光量的增大。另外,出射光的基于CIEI931的色度的x值即CIEI931x为0.685,出射光的CIEI931的色度的y值即CIEI931y为0.315。
此外,关于出射光中的、沿与出射面的法线所构成的角为±15度的范围内的方向(正面方向)行进的光(正面出射光),半幅值宽度为51.5nm,光功率对发光元件12的总辐射光的光功率的比率即正面方向功率取出效率为0.02746。即,发光装置10对于正面出射光也实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
此外,在上述±15度范围的边缘行进的出射光(正面缘出射光)相对沿真实正面行进的出射光(真正面出射光)的色差即真缘色差(真边缘色差)为0.004。这是非常小的值,表示出射光的色度不太依赖于眺望方向。另外,真缘色差为真正面出射光和正面缘出射光之间的CIE1931x的差的二次方和真正面出射光和正面缘出射光之间的CIE1931y的差的二次方之和的正的平方根。
图4为表示来自与发光装置10的变形例(第一变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图5为表示图4的出射光的特性的图。该发光装置的光反射层13由铝形成。在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为53.3nm,总光通量取出效率为0.212。此外,关于正面出射光,半幅值宽度为52.0nm,正面方向的功率取出效率为0.02166。也即该发光装置实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
在发光装置10和第一变形例相关的发光装置之间对半幅值带宽、总光通量取出效率、正面方向功率取出效率进行比较,可明确从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的观点来看作为光反射层13的形成材料银比铝优选。另一方面,从发光装置的制造容易性提高的观点来看,铝比银优选。
图6为表示在第一变形例相关的发光装置中,使导电性半反射层17的厚度(p)变化时的出射光的光谱的图。图7为表示图6的出射光的特性的图。其中,在图6中,只表示p=5,8,20nm时的光谱。由上述图可明确,如果导电性半反射层17变厚,则半幅值带宽变窄,另一方面正面方向功率取出效率降低。反过来,如果导电性半反射层17变薄,则半幅值带宽变宽,另一方面正面方向功率取出效率提高。正面方向功率取出效率最大的情况为p=8nm的情况,此时的发光装置为第一变形例相关的发光装置。
图8为表示来自与第一变形例的发光装置相比较的现有例(第一现有例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图9为表示图8的出射光的特性的图。第一现有例为在第一变形例相关的发光装置中,使半反射电极16变厚且不需要导电性半反射层17的发光装置。具体地来说,第一现有例相关的发光装置中的半反射电极16由钙形成,其厚度为15nm。
在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为60.6nm,总光通量取出效率为0.202。此外,对于正面出射光,半幅值带宽为59.0nm,正面方向功率取出效率为0.01923。如果将上述数值与第一变形例相关的发光装置中的数值相比较,则可知无论从发光光谱的窄带化的观点还是出射光量的增大的观点来看,第一变形例相关的发光装置一方均优异。由此可知,从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的观点来看,在薄的半反射电极16上层叠光反射率较高且光消失系数小的导电性半反射层17后的结构一方优于仅为较厚的半反射电极16的结构。
图10为表示来自第一变形例的发光装置的变形例(第二变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图11为表示图10的出射光的特性的图。该发光装置的导电性半反射层17由铝形成,其厚度为6nm。在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为44.5nm,总光通量取出效率为0.136。此外,关于正面出射光,半幅值带宽为44.1nm,正面方向功率取出效率为0.14448。也即该发光装置可实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
图12为表示来自第一变形例的发光装置的变形例(第三变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图13为表示图12的出射光的特性的图。该发光装置的导电性半反射层17由镁形成,其厚度为5nm。在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为41.0nm,总光通量取出效率为0.137。此外,对于正面出射光,半幅值带宽为40.8nm,正面方向功率取出效率为0.01589。也即该发光装置可实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
如果在第一~第三变形例相关的发光装置之间对半幅值带宽、总光通量取出效率、正面方向功率取出效率进行相互比较,则可知从发光光谱的窄带化的角度来看作为导电性半反射层17的材料,银比铝优选,镁比铝优选。另一方面,从出射光量增大的角度来看,作为导电性半反射层17的材料,镁比铝优选,银比镁优选。
(第二实施方式)
图14为表示本发明的第二实施方式相关的发光装置20的一部分的剖视图。该实施方式与第一实施方式不同之处在于可显示彩色图像。该发光装置20为适于彩色图像的显示的发光装置,在光反射层23上具有配置为矩阵状的多个像素。每个像素具有一个发出接近红色的R光的发光元件22R、一个发出接近绿色的G光的发光元件22G、一个发出接近蓝色的B光的发光元件22B。比发光元件22R、22G、22B更靠近下侧的结构与发光装置10中比发光元件12更靠近下侧的结构相同,但也可具有光反射层23来代替光反射层13。光反射层23与光反射层13的不同之处仅在于由铝形成这一点。
发光元件22R、22G、22B分别具有与发光装置10的发光元件12相同的结构。例如发光元件22R按照由透明电极24R和半反射电极26夹持发光层25R的方式构成,透明电极24R、发光层25R以及半反射电极26的形成材料以及厚度与透明电极14、发光层15以及半反射电极16相同。
其中,发光元件22G的发光层25G的发光主波长为550nm,发光元件22B的发光层25B的发光主波长为480nm。此外,发光层25G以及发光层25B中所包括的空穴注入层上的发光层的厚度分别为80nm。此外,按照大致满足共振条件的方式,使发光元件22G的透明电极24G的厚度为115nm,使发光元件22B的透明电极24B的厚度为60nm,。因此,如图所示,发光层的上面没有形成一个平面,而在半反射电极26上具有凹凸。
比发光元件22R、22G、22B更靠近上侧的结构,除了有沿半反射电极26的凹凸这点之外,与发光装置10中的发光元件12的上侧的结构相同。即半反射电极26上层叠10nm膜厚的银制的导电性半反射层27,在其上层叠透明辅助电极28,在透明辅助电极28上层叠密封层29。透明辅助电极28以及密封层29的形成材料以及厚度与发光装置10中的透明辅助电极18以及密封层19相同。
来自发光装置20的出射光的光谱中、从发光元件22R辐射的且从发光装置20出射的R光的光谱,与图4所示的光谱(来自与第一变形例相关的发光装置的出射光的光谱)相同。因此,发光装置20针对R光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
图15为表示从发光元件22G辐射的且从发光装置20出射的G光的光谱的图。图16为表示图15的出射光的特性的图。如上述图所示,G光的光谱的半幅值带宽为44.6nm。该半幅值带宽为现有装置中的G光的光谱的半幅值带宽以下。此外,出射光束对发光元件22G的总辐射光束的比率即总光通量取出效率为0.231。该效率比现有装置中的G光相关的总光通量取出效率高。也即发光装置20对G光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。另外,由图16可知,发光装置20对正面出射光(G光)也实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
图17为表示从发光元件22B辐射的且从发光装置20出射的B光的光谱的图。图18为表示图17的出射光的特性的图。如上述图所示,B光的光谱的半幅值带宽为25.3nm。该半幅值带宽为现有装置中的B光的光谱的半幅值带宽以下。此外,出射光束对发光元件22B的总辐射光束的比率即总光通量取出效率为0.095。该效率比现有装置中的B光相关的总光通量取出效率高。也即发光装置20对B光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。另外,由图18可知,发光装置20对正面出射光(B光)也实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
根据以上内容可认为,发光装置20对于R光、G光、B光全部实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。另外,对于发光装置20,也能进行与对发光装置10的变形相同的变形。
图19以及图21为分别表示来自与发光装置20比较的现有例(第二现有例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图19为与G光相关的光谱,其基于图20所示的数据。图21为与B光相关的光谱,其基于图22所示的数据。
第二现有例为在发光装置20中增厚半反射电极16且不需要导电性半反射层17的发光装置。具体地来说,第二现有例相关的发光装置中的半反射电极26由钙形成,其厚度为15nm。在该发光装置中,关于G光,出射光的光谱的半幅值带宽为56.2nm,总光通量取出效率为0.228。出射光的光谱的半幅值带宽为54.2nm,正面方向功率取出效率为0.02354。此外,关于B光,出射光的光谱的半幅值带宽为28.7nm,总光通量取出效率为0.092,正面出射光的光谱的半幅值带宽为27.0nm,正面方向功率取出效率为0.01057。
如果将上述数值与发光装置20中的数值进行比较,则可知无论从发光光谱的窄带化的角度来看,还是从出射光量的增大的观点来看,发光装置20一方均优异。由此可知,从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的角度来看,在较薄的半反射电极26上层叠光反射率较高且光消失系数小的导电性半反射层27的结构优于仅为较厚的半反射电极26的结构,这样的倾向不依赖于发光元件的发光主波长。
(其他变形)
在上述的各种发光装置中,采用有机EL元件即OLED元件作为发光元件,但并不将本发明的范围限定于OLED元件,也可使用其他适当的发光元件。作为其他适当的发光元件的一例,可举出无机EL元件。此外,为了容易理解本发明而对例示的发光装置的结构的细微部分具体地进行说明,本发明不限定于此而采用其他结构也可。
(应用)
可将上述各种的发光装置应用于各种电子设备。例如发光装置10以及其他变形例相关的各种发光装置,可用作对图像形成装置的图像载体的感光面进行光照射的线型曝光装置、或通过接收用于显示图像的图像数据的供给而使各发光元件以该图像数据所对应的亮度进行发光来显示该图像的显示装置。在用作曝光装置的情况下,将发光元件12排列在将图像载体的感光面的行进方向横切的方向。在用作显示装置的情况下,将发光元件12配置成矩阵状。此外例如,发光装置20及其变形例相关的各种发光装置可用作显示装置。
(第三实施方式)
图23为表示本发明的第三实施方式相关的发光装置50的一部分的剖视图。该实施方式与第一实施方式不同之处在于,在光反射层13和透明电极14之间配置透明层。该发光装置50具有在基板51上配置的多个发光元件52。在图中,例示了三个发光元件52。各发光元件52为有机EL元件即OLED(Organic Light Emitting Diode)元件。也即发光装置50为有机EL装置。
基板51由例如玻璃形成,其厚度为例如500μm。在基板51上形成对光进行全反射的光反射层53。光反射层53可进行光的共振,由光反射率较高的材料形成,其上面平滑,其厚度为例如200nm。光反射层53的形成材料具体为银,但对本实施方式进行变形而为铝也可,为包括银或铝的一方或两方的合金也可。
在光反射层53上形成使光透过的透明层41,在透明层41上形成多个发光元件52。各发光元件52具有:在光反射层53上形成的透明电极(第一电极)54、在透明电极54上形成的厚度为170nm的发光层55、和在发光层55上形成的半透明的半反射电极(第二电极)56。透明电极54为使入射光透过的电极,由折射率为1.7的ITO(Indium Tin Oxide)形成,其厚度为透明电极54作为电极能够充分发挥作用的最小限的厚度(可确保导电型的最小限的厚度)以上,小于60nm。由于ITO的消光系数较大,因此为了降低后述的共振中的光的损耗而应尽量使透明电极54变薄。因此,在本实施方式中,透明电极54的厚度设为30nm。
透明层41由与ITO相比消光系数较小的材料形成,其厚度为135nm。透明层41的形成材料具体是折射率为1.49的二氧化硅,但对本实施方式进行变形而由折射率为1.87的氮化硅形成也可。此时,透明层41的厚度为105nm。
将经过激发由空穴和电子的再结合所产生的激子而发光的发光层、层叠在用于将空穴注入到该发光层的空穴注入层上来形成发光层55。由此可知,在本实施方式中,透明电极54为阳极,半反射电极56为阴极,但对本实施方式进行变形而使阴阳极反转也可。空穴注入层的厚度为50nm,其形成材料的折射率为例如1.45。空穴注入层上的发光层的厚度为120nm,其形成材料的折射率为例如1.67。另外,将发光层55按每发光元件52进行划分的隔壁形成也可,不形成也可。此外,对本实施方式进行变形,使发光层55不包括空穴注入层也可,使发光层55包括空穴输送层、电子注入层或电子输送层也可。
半反射电极56为与所有的发光层55共同的厚度为5nm的电极,覆盖所有的发光层55。此外,半反射电极56为可进行光的共振的半透明反射镜,使来自发光层55的一部分光透过而对另一部分光进行反射。此外,半反射电极56由电子注入性的金属形成,其逸出功为4eV(电子伏特)以下。半反射电极56的形成材料具体为钙,但将本实施方式变形而将半反射电极56由锂、锶、钡、铯、镱或钐形成也可。
在半反射电极56上形成有半透明的导电性半反射层57。导电性半反射层57使来自半反射电极56的一部分光透过而对另一部分光进行反射,并覆盖半反射电极56,由与半反射电极56相比光反射率高且消光系数小的金属形成,其厚度为8nm。导电性半反射层57的形成材料具体为银,但对本实施方式进行变形而由镁、铂或者铝形成导电性半反射层57也可。
在导电性半反射层57上形成透明辅助电极58。透明辅助电极58为对半反射电极56的导电性进行辅助的透明电极,且覆盖导电性半反射层57。透明辅助电极58由ITO形成,但对本实施方式进行变形而由铟锌氧化物或铟镓氧化物形成也可。透明辅助电极58的厚度为100nm,在得到足够的导电性的范围内任意地确定也可。另外,也可在与发光元件52不重叠的部分中,在透明辅助电极58上或代替透明辅助电极58而设置金属辅助电极。金属辅助电极为对半反射电极56的导电性进行辅助的金属电极,由不透明且导电率高的金属形成。
在透明辅助电极58上形成密封层59。密封层59用来保护所有的发光元件52不受外部气体影响,由透明的无机材料形成。因此,由发光层55的发光所引起的辐射光通过半反射电极56、导电性半反射层57、透明辅助电极58以及密封层59而出射。另一方面,由于存在光反射层53,因此辐射光不从基板51出射。也即发光装置50为将来自发光元件52的光从与基板51相反一侧的顶部出射的发射型的发光装置。另外,在本实施方式中,采用通过成膜来形成密封层59的膜密封方法,但也可对本实施方式进行变形,而采用其他的公知的密封方法。
各发光元件52与光反射层53、透明层41以及导电性半反射层57一起构成谐振结构即微型空腔。因此,光反射层53和导电性半反射层57之间的距离即共振距离(L)和微型空腔内的各层的厚度以及折射率被规定为大致满足共振条件,即波长为λ的光在光反射层53和导电性半反射层57之间往返而使波长为λ的光增强后从发光装置50出射的条件。
具体地来说,在各微型空腔中,在光反射层53和导电性半反射层57之间的光路长设为d时,按照d=3/4·λ的方式决定L。λ为发光层55的发光主波长,具体地来说为630nm。因此,按照d与3/4·630=472.5nm大致一致的方式决定L。另外,上述条件式(d=3/4·λ)以三级次光为对象,在对本实施方式进行变形而以不同级次的光为对象的情况下,上述条件式也不同。
图24为表示从发光元件52辐射的并从发光装置50出射的光(出射光)的光谱的图。图25为表示图24的出射光的特性的图。如上述图所示,出射光的光谱的半幅值带宽为49.6nm。该半幅值宽度为现有的顶部出射型的发光装置(现有装置)中的出射光的光谱的半幅值带宽以下。也即发光装置50实现发光光谱的窄带化。
此外,出射光束对发光元件52的总辐射光束的比率即总光通量取出效率为0.299。该效率比现有装置中的效率高。也即发光装置50实现出射光量的增大。另外,出射光的基于CIEI931的色度的x值即CIEI931x为0.688,出射光的基于CIEI931的色度的y值即CIEI931y为0.311。
此外,关于出射光中的、沿与出射面的法线所构成的角为±15度的范围内的方向(正面方向)行进的光(正面出射光),半幅值宽度为48.3nm,光功率对发光元件52的总辐射光的光功率的比率即正面方向功率取出效率为0.03143。也即发光装置50针对正面出射光也实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
此外,在上述±15度范围的边缘行进的出射光(正面缘出射光)相对沿真实正面行进的出射光(真正面出射光)的色差即真缘色差为0.005。这是非常小的值,表示出射光的色度不太依赖于眺望方向。另外,真缘色差为真正面出射光和正面缘出射光之间的CIE1931x的差的二次方和真正面出射光和正面缘出射光之间的CIE1931y的差的二次方之和的正的平方根。
图26为表示来自发光装置50的变形例(第四变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图27为表示图26的出射光的特性的图。在该发光装置中,将半反射电极56的厚度设为15nm来代替不包括导电性半反射层57。在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为57.4nm,总光通量取出效率为0.272。此外,关于正面出射光,半幅值宽度为55.4nm,正面方向的功率取出效率为0.02709。也即该发光装置实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
在发光装置50和与第四变形例相关的发光装置之间,对半幅值带宽、总光通量取出效率、正面方向功率取出效率进行比较,可明确从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的观点来看,将半反射电极56变薄且必须具有导电性半反射层57一方比增厚半反射电极56且不需要导电性半反射层57一方要优选。
图28为表示来自发光装置50的不同其他的变形例(第五变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图29为表示图28的出射光的特性的图。该发光装置的光反射层53由铝形成。在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为51.3nm,总光通量取出效率为0.224。此外,对于正面出射光,半幅值带宽为49.6nm,正面方向功率取出效率为0.02593。也即该发光装置实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
如果在发光装置50和第五变形例相关的发光装置之间对半幅值宽度、总光通量取出效率、正面方向功率取出效率进行比较,则可知从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的角度来看,作为光反射层53的形成材料,银比铝优选。另一方面,从发光装置制造的容易性的角度来看,铝比银优选。
图30为表示来自发光装置50的另一其他变形例(第六变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图31为表示图30的出射光的特性的图。在该发光装置中,光反射层53由铝形成,透明层41由氮化硅形成。透明层41的厚度为105nm。在该发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为55.2nm,总光通量取出效率为0.281。此外,关于正面出射光,半幅值带宽为53.8nm,正面方向功率取出效率为0.02516。也即该发光装置实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
如果在第五变形例和第六变形例之间比较半幅值带宽,则可知从发光光谱的窄带化的角度来看,作为透明层41的形成材料二氧化硅比氮化硅优选。另外,对于总光通量取出效率,优选氮化硅,对于正面方向功率取出效率,优选二氧化硅。
图32为表示来自与发光装置50或各变形例的发光装置相比较的现有例(第三现有例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图33为表示图32的出射光的特性的图。第三现有例为在第四变形例相关的发光装置中,由铝形成光反射层53,增厚透明电极54且不需要透明层41的例子。透明电极54的厚度为125nm。
在第三现有例相关的发光装置中,出射光的光谱的半幅值带宽为60.6nm,总光通量取出效率为0.202。此外,关于正面出射光,半幅值带宽为59.0nm,正面方向功率取出效率为0.01923。如果将上述数值与发光装置50或其他变形例相关的各发光装置中的数值相比,则可知无论从发光光谱的窄带化的角度还是出射光量的增大的角度,发光装置50或其变形例相关的各发光装置一方均优异。根据上述内容,从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的角度来看,可以说使透明电极54变薄且必需消光系数较小的透明层41的结构一方优于使透明电极54变厚且不需要透明层41的结构一方。
另外,从发光光谱的窄带化的角度来看,作为导电性半反射层57的材料,铝比银优选,镁比铝优选。另一方面,从出射光量增大的角度来看,作为导电性半反射层57的材料,镁比铝优选,银比镁优选。此外,光反射层53的形成材料为镁时,也可得到上述各种效果。
(第四实施方式)
图34为表示本发明的第四实施方式相关的发光装置60的一部分的剖视图。该实施方式与第三实施方式不同之处在于,采用可显示彩色图像的结构这一点。该发光装置60为适于显示彩色图像的发光装置,在透明层42上具有配置为矩阵状的多个像素。每个像素具有一个发出接近红色的R光的发光元件62R、一个发出接近绿色的G光的发光元件62G、一个发出接近蓝色的B光的发光元件62B。在比透明层42更靠近下侧的结构与发光装置50中比透明层41更靠近下侧的结构相同。
透明层42与发光装置50的透明层41不同之处在于厚度不一样这一点。透明层42的厚度在发光元件62R的下侧为130nm、在发光元件62G的下侧为135nm、在发光元件62B的下侧为35nm。厚度不同的层的形成例如可通过将同一材料的成膜分为多次来进行而实现。
发光元件62R、62G、62B分别具有与发光装置50的发光元件52相同的结构。例如发光元件62R按照在透明电极64R和半反射电极66之间夹持发光层65R的方式构成,透明电极64R、发光层65R以及半反射电极66的形成材料以及厚度与透明电极54、发光层55以及半反射电极56相同。
其中,发光元件62G的发光层65G的发光主波长为550nm,发光元件62B的发光层65B的发光主波长为480nm。此外,发光层65G以及发光层65B中所包括的空穴注入层上的发光层的厚度分别为80nm。此外,透明电极64G以及64B的厚度分别为30nm。因此,如图所示,发光层65R、65G以及65B的上面没有形成一个平面,而在半反射电极66上具有凹凸。
比发光元件62R、62G、62B更靠近上侧的结构,除了具有沿半反射电极66的凹凸这一点之外,与发光装置50中的发光元件52的上侧的结构大致相同。即在半反射电极66上层叠银制的导电性半反射层67,在其上层叠透明辅助电极68,在透明辅助电极68上层叠密封层69。透明辅助电极68以及密封层69的形成材料以及厚度与发光装置50中的透明辅助电极58及密封层59相同。导电性半反射层67的厚度在发光元件62R的上侧为8nm、在发光元件62G的上侧为15nm、在发光元件62B的上侧为18nm。
来自发光装置60的出射光的光谱中、从发光元件62R辐射的且从发光装置60出射的R光的光谱,与图24中所示的光谱(来自发光装置50的出射光的光谱)相同。因此,发光装置60针对R光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
图35为表示从发光元件62G辐射的且从发光装置60出射的G光的光谱的图。图36为表示图35的出射光的特性的图。如上述图所示,G光的光谱的半幅值带宽为30.9nm。该半幅值带宽为现有装置中的G光的光谱的半幅值带宽以下。此外,出射光束对发光元件62G的总辐射光束的比率即总光通量取出效率为0.311。该效率比现有装置中的G光相关的总光通量取出效率高。也即发光装置60针对G光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。另外,由图36可知,发光装置60针对正面出射光(G光)实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
图37为表示从发光元件62B辐射的且从发光装置60出射的B光的光谱的图。图38为表示图37的出射光的特性的图。如上述图所示,B光的光谱的半幅值带宽为17.8nm。该半幅值带宽为现有装置中的B光的光谱的半幅值带宽以下。此外,出射光束对发光元件62B的总辐射光束的比率即总光通量取出效率为0.123。该效率比现有装置中的B光相关的总光通量取出效率高。也即发光装置60针对B光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。另外,根据图38可知,发光装置60针对正面出射光(B光)实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
根据以上内容可以说,发光装置60针对R光、G光、B光全部实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。另外,对于发光装置60,也能进行与对发光装置50的变形相同的变形。
图39为表示来自发光装置60的变形例(第七变形例)相关的发光装置的出射光(G光)的光谱的图。图40为表示图39的出射光的特性的图。在该发光装置中,将半反射电极66的厚度设为22nm来代替不具有导电性半反射层67。在该发光装置中,G光的光谱的半幅值带宽为47.9nm,总光通量取出效率为0.296。此外,关于正面出射光,半幅值宽度为47.4nm,正面方向功率取出效率为0.03157。也即该发光装置实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。根据上述内容,从发光光谱的窄带化以及出射光量的增大的角度来看,可以说使半反射电极66变薄且必需导电性半反射层67的一方比使半反射电极66变厚且不需要导电性半反射层67的一方要优选,这样的倾向不依赖于发光元件的发光主波长。
图41以及图43分别为表示来自发光装置60的变形例(第八变形例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图41的光谱为图42中所示的特性的G光的光谱,图43的光谱为图44所示的特性的B光的光谱。在该发光装置中,光反射层63由铝形成,半反射电极66的厚度在发光层65G的上侧为22nm,在发光层65B的上侧为17nm,不需要导电性半反射层67。
在该发光装置中,对于G光,半幅值带宽为49.9nm,总光通量取出效率为0.225,关于作为其一部分的正面出射光,半幅值带宽为47.6nm,正面方向功率取出效率为0.02718。此外,对于B光,半幅值带宽为25.1nm,总光通量取出效率为0.065,关于作为其一部分的正面出射光,半幅值带宽为24.6nm,正面方向功率取出效率为0.00963。也即该发光装置针对G光以及B光实现发光光谱的窄带化以及出射光量的增大。
图45以及图47分别表示来自与发光装置60相比较的现有例(第四现有例)相关的发光装置的出射光的光谱的图。图45的光谱为图46中所示的特性的G光,图47的光谱为图48中所示的特性的B光的光谱。第四现有例,从第八变形例相关的发光装置中去除透明层42,按照关于发光元件62G相关的微型空腔通过适当设定透明电极64G的厚度来满足共振条件、关于发光元件62B相关的微型空腔通过适当设定透明电极64B的厚度来满足共振条件的方式,将半反射电极66的厚度设为15nm。透明电极64G的厚度为115nm,透明电极64B的厚度为60nm。
在该发光装置中,对于G光,出射光的光谱的半幅值带宽为56.2nm,总光通量取出效率为0.228,正面出射光的光谱的半幅值带宽为54.2nm,正面方向功率取出效率为0.02354。此外,对于B光,出射光的光谱的半幅值带宽为28.7nm,总光通量取出效率为0.092,正面出射光的光谱的半幅值带宽为27.0nm,正面方向功率取出效率为0.01057。
如果将这些数值与发光装置60或第七变形例相关的发光装置中的数值进行比较,则可知无论从发光光谱的窄带化的角度还是出射光量的增大的角度来看,发光装置60或第七变形例相关的发光装置一方均优异。此外,如果将这些数值与第八实施例相关的发光装置中的数值进行比较,则可知从发光光谱的窄带化的角度来看,第八变形例相关的发光装置一方优异。另外,如果限于G光的正面方向,则无论从发光光谱的窄带化的角度来看,还是出射光量的增大的角度来看,第八实施例相关的发光装置一方均优异。
(其他变形)
在上述的各种发光装置中,采用有机EL元件即OLED元件作为发光元件,但并没有将本发明的范围限定在OLED元件的意图,也可使用其他适当的发光元件。作为其他的适当的发光元件的一例,可举出无机EL元件。此外,为了使本发明容易理解,而对例示的发光装置的结构的细微部分进行具体地说明,但并没有将本发明限定于此的意图,也可为其他结构。
(应用)
可将上述各种发光装置应用于各种电子设备。例如发光装置50及其变形例相关的各种发光装置,可用作对图像形成装置的图像载体的感光面进行光照射的线型曝光装置、或通过接收显示图像的图像数据的供给而使各发光元件以该图像数据所对应的亮度发光从而显示该图像的显示装置。在用作曝光装置的情况下,将发光元件52排列在将图像载体的感光面的行进方向横切的方向。用作显示装置的情况下,将发光元件52配置成矩阵状。此外例如,发光装置60及其变形例相关的各种发光装置可用作显示装置。
[图像形成装置]
图49为表示将发光装置10用作曝光装置的图像形成装置的一例的纵剖视图。该图像形成装置为利用中间转印介质带(belt intermediate transfermedium)方式的串联型的彩色图像形成装置。
在该图像形成装置,将同样结构的四个曝光装置10K、10C、10M、10Y分别配置在同样结构的四个感光体鼓(图像载体)110K、110C、110M、110Y的曝光位置。曝光装置10K、10C、10M、10Y为上述的发光装置10或发光装置50。
如该图所示,在该图像形成装置中,设置有驱动辊121和从动辊122,在这些辊121、122中缠绕有无端的中间复制带120,如箭头所示在辊121、122的周围旋转。虽然未图示,但也可设置向中间复制带120付与张力的张力辊(tension roller)等的张力付与机构。
在该中间复制带120的周围,互相隔开规定间隔配置四个在外周面具有感光层的感光体鼓110K、110C、110M、110Y。添附的K、C、M、Y分别意味着为了形成黑、蓝绿色、品红、黄色而使用。关于其他的部件也同样。感光体鼓110K、110C、110M、110Y与中间复制带120的驱动同步地被旋转驱动。
在各感光体鼓110(K、C、M、Y)的周围,配置有电晕带电器111(K、C、M、Y)、曝光装置10(K、C、M、Y)、显影器114(K、C、M、Y)。电晕带电器111(K、C、M、Y)使所对应的感光体鼓110(K、C、M、Y)的外周面均匀地带电。曝光装置10(K、C、M、Y)在感光体鼓的带电的外周面写入静电潜像。各曝光装置10(K、C、M、Y)按照多个EL元件的排列方向沿感光体鼓110(K、C、M、Y)的母线(主扫描方向)的方式设置。静电潜像的写入通过上述多个EL元件向感光体鼓照射光而进行。显影器114(K、C、M、Y)通过使作为显影剂的调色剂付着在静电潜像而在感光体鼓形成显像即可视像。
通过这种四色的单色显像形成台(station)所形成的黑色、蓝绿色、品红、黄色的各显像,通过在中间复制带120上依次被一次复制从而在中间复制带120上被叠加,其结果得到彩色的显像。在中间复制带120的内侧配置有四个一次复制电晕管(复制器)112(K、C、M、Y)。一次复制电晕管112(K、C、M、Y)分别被配置在感光体鼓110(K、C、M、Y)的附近,通过由感光体鼓110(K、C、M、Y)静电地吸引显像,而将显像复制在通过感光体鼓和一次复制电晕管之间的中间复制带120。
作为最终形成图像的对象的片材(sheet)102,通过捡拾辊103从给纸盒101一张一张地被进给,发送到与驱动辊121接触的中间复制带120和二次复制辊126之间的辊隙中。中间复制带120上的彩色显像通过二次复制辊126一并被二次复制在片材102的一面上,通过作为定影部的定影辊对127被定影在片材102上。之后,片材102通过排纸辊对128向形成在装置上部的排纸盒上排出。
图50为表示将发光装置10或发光装置50用作线型曝光装置的其他图像形成装置的一例的纵剖视图。该图像形成装置是利用中间转印介质带方式的旋转显象式的彩色图像形成装置。
在该图所示的图像形成装置中,在感光体鼓(图像载体)165的周围,设置有电晕带电器168、旋转式的显影单元161、曝光装置167、中间复制带169。
电晕带电器168使感光体鼓165的外周面均匀地带电。曝光装置167在感光体鼓165的带电的外周面上写入静电潜像。曝光装置167为上述的发光装置10或发光装置50,按照多个EL元件的排列方向沿感光体鼓165的母线(主扫描方向)的方式被设置。静电潜像的写入通过上述的多个EL元件将光照射到感光体鼓而进行。
显影单元161为四个显影器163Y、163C、163M、163K按照隔开90度的角间隔的方式配置的鼓,以轴161a为中心可沿逆时针旋转。显影器163Y、163C、163M、163K分别将黄色、蓝绿色、品红、黑色的调色剂供给感光体鼓165,并通过将作为显影剂的调色剂付着在静电潜像而在感光体鼓165形成显像即可视像。
无端的中间复制带169被缠绕在驱动辊170a、从动辊170b、一次复制辊166以及张力辊,在这些辊的周围沿箭头所示的方向旋转。一次复制辊166通过从感光体鼓165静电地吸引显像而将显像复制在通过感光体鼓和一次复制辊166之间的中间复制带169。
具体地来说,在感光体鼓165的最初的一次旋转中,通过曝光装置167写入用于黄色(Y)像的静电潜像而通过显影器163Y形成同色的显像,进而被复制在中间复制带169。此外,在下一次旋转中,通过曝光装置167写入用于蓝绿(C)像的静电潜像而通过显影器163C形成同色的显像,进而按照被叠加在黄色的显像上的方式被复制在中间复制带169。之后,在如上那样在感光体鼓165进行四次旋转的期间,将黄色、蓝绿色、品红、黑色的显像依次叠加在中间复制带169上,其结果将彩色的显像形成在中间复制带169上。在最终形成图像的对象的片材的两个面上形成图像的情况下,以在中间复制带169上复制表面和背面同色的显像,接下来在中间复制带169上复制表面和背面的下一个颜色的显像的形式,在中间复制带169上得到彩色的显像。
在图像形成装置中设置有使片材通过的片材传输路径174。片材被从给纸盒178通过捡拾辊179被一张一张地取出,通过传送辊沿片材传输路径174行进,从而通过与驱动辊170a接触的中间复制带169和二次复制辊171之间的辊隙。二次复制辊171通过从中间复制带169一并地静电吸引彩色显像,而在片材的单面上复制显像。二次复制辊171通过未图示的离合器(clutch)而与中间复制带169接近或被隔开。并且,在向片材复制彩色的显像时二次复制辊171与中间复制带169抵接,在中间复制带169中叠加显像的期间与二次复制辊171分离。
如上所述,复制了图像的片材被输送到定影器172,使该片材通过定影器172的加热辊172a和加压辊172b之间,而使片材上的显像固定。定影处理后的片材,被引入排纸辊对176而沿箭头F的方向前进。在双面印刷的情况下,在片材的大部分通过排纸辊对176后,使排纸辊对176沿反方向旋转,如箭头G所示,被导入到双面印刷用传输路径175。并且,显像通过二次复制辊171被复制到片材的另一面,再次由定影器172进行定影处理后,由排纸辊对176排出片材。
以上,对图像形成装置进行了例示,但发光装置10以及发光装置50也可应用于其他电子照相方式的图像形成装置中。例如也可应用于不使用中间复制带而从感光体鼓直接将显像复制到片材的类型的图像形成装置、形成黑白图像的图像形成装置、采用感光体鼓作为图像载体的图像形成装置中。与上述相同的应用,对于发光装置10或发光装置50的变形例相关的各种发光装置也可应用。
[显示装置]
图51为表示采用发光装置20或发光装置60作为显示装置的移动型个人计算机的结构的图。个人计算机2000具备作为显示装置的发光装置20或发光装置60和主体部2010。主体部2010中设置有电源开关2001以及键盘2002。
图52为表示采用发光装置20或发光装置60作为显示装置的携带电话机的结构的图。携带电话机3000具备多个操作1键3001、滚动键3002以及作为显示装置的发光装置20或发光装置60。通过对滚动键3002进行操作,而使显示在发光装置20或发光装置60上的画面滚动。
图53为表示采用发光装置20或发光装置60作为显示装置的携带信息终端(PDA:Personal Digital Assistant)的结构的图。信息携带终端4000具备多个操作键4001、电源开关4002以及作为显示装置的发光装置20或发光装置60。如果对电源开关4002进行操作,则将通讯录或日程表的各种信息显示在发光装置20或发光装置60。
另外,作为适用发光装置20或发光装置60的显示装置、或具有该显示装置的电子设备,除了图51到图53所示的设备外,还可举出数码照相机、电视机、摄像机、汽车导航装置、寻呼机、电子记事本、电子纸、电子计算器、文字处理器、工作站、电视电话、POS终端、打印机、扫描仪、复印机、视频播放器、具备触摸屏等的设备。与上述相同的应用,也可对与发光装置20、60的变形例相关的各种发光装置、发光装置10、50、与发光装置10、50的变形例相关的各种发光装置进行应用。另外,通过采用滤色器和色变换层,也可在发光装置10、50和应用与发光装置10、50的变形例相关的各种发光装置中,显示彩色图像。
Claims (13)
1、一种发光装置,具备:
基板;
光反射层,形成在上述基板上并对光进行反射;
第一电极,形成在上述光反射层上并使光透过;
发光层,形成在上述第一电极上并发光;
第二电极,形成在上述发光层上,并使来自上述发光层的一部分光透过而对另一部分光进行反射;和
导电性半反射层,形成在上述第二电极上,并使来自上述第二电极的一部分光透过而对另一部分光进行反射,
上述第二电极的逸出功为4电子伏特以下,
上述导电性半反射层由光反射率比上述第二电极高的金属材料形成。
2、根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
上述金属材料中包含有银、镁或铝。
3、根据权利要求1所述的发光装置,其特征在于,
上述光反射层的形成材料中包含有银、镁或铝。
4、一种发光装置,具备:
基板;
反射层,形成在上述基板上并对光进行反射;
透明层,形成在上述反射层上并使光透过;
第一电极,形成在上述透明层上并使光透过;
发光层,形成在上述第一电极上并发光;和
第二电极,形成在上述发光层上,并使来自上述发光层的一部分光透过而对另一部分光进行反射,
上述透明层由消光系数比上述第一电极小的材料形成,
上述第二电极的逸出功为4电子伏特以下。
5、根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于,
上述透明层的形成材料为二氧化硅或氮化硅。
6、根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于,
上述反射层的形成材料中包含有银、镁或铝。
7、根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于,
上述第一电极的厚度小于60纳米,
按照上述反射层与上述第二电极之间的距离和上述发光层的发光主波长满足规定的关系的方式,设定上述透明层及上述发光层的一方或两方的厚度。
8、根据权利要求4所述的发光装置,其特征在于,
还具备导电性反射层,形成在上述第二电极上,并使来自上述第二电极的一部分光透过而对另一部分光进行反射,
上述导电性半反射层由光反射率比上述第二电极高的金属材料形成。
9、根据权利要求8所述的发光装置,其特征在于,
上述导电性半反射层的形成材料中包含有银、镁或铝。
10、根据权利要求8所述的发光装置,其特征在于,
上述第一电极的厚度小于60纳米,
按照上述反射层与上述导电性半反射层之间的距离和上述发光层的发光主波长满足规定的关系的方式,设定上述透明层、上述发光层以及上述导电性半反射层中的至少一个的厚度。
11、一种图像形成装置,
具备:权利要求1~10中任一项所述的发光装置、和图像载体,
使上述图像载体带电,对上述图像载体的带电之面照射来自上述发光装置的光而形成潜像,并使调色剂附着在上述潜像而形成显像,且将上述显像复制到其他物体。
12、一种显示装置,
具备权利要求1~10中任一项所述的发光装置,
接受用于显示图像的图像数据的供给而以该图像数据所对应的亮度使上述发光层发光,由此显示该图像。
13、一种电子设备,
具备权利要求1~10中任一项所述的发光装置。
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