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公開番号2024101303
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-29
出願番号2023005207
出願日2023-01-17
発明の名称発光素子
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人秀和特許事務所
主分類H10K 50/852 20230101AFI20240722BHJP()
要約【課題】マイクロキャビティ構造により発光効率を高めつつ、発光する光の指向性がより高い発光素子を提供する。
【解決手段】本開示の発光素子は、基板上に、第1の下部電極、第1の色の光を発する第1の発光層、電荷発生層、前記第1の色の光を発する第2の発光層、上部電極をこの順で有する第1の素子を有し、前記第1の発光層と前記第1の下部電極との間の間隔は、前記第1の発光層と前記第2の発光層との間の間隔よりも大きい。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板上に、第１の下部電極、第１の色の光を発する第１の発光層、電荷発生層、前記第１の色の光を発する第２の発光層、上部電極をこの順で有する第１の素子を有し、
前記第１の発光層と前記第１の下部電極との間の間隔は、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間の間隔よりも大きい
ことを特徴とする発光素子。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記基板上に、第２の下部電極、前記第１の色とは異なる第２の色の光を発する第３の発光層、前記電荷発生層、前記第２の色の光を発する第４の発光層、前記上部電極をこの順で有する第２の素子をさらに有し、
前記第３の発光層と前記第２の下部電極との間の間隔は、前記第３の発光層と前記第４の発光層との間の間隔よりも大きい
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
前記第１の下部電極と前記第１の発光層との間の光路長をＬ１、前記第１の下部電極と前記第２の発光層との間の光路長をＬ２とすると、以下の式（１）および式（２）が成り立つ。
Ｌ１＝（２ｍ－（Φ／π））×（λ／４）±（λ／１２）（ｍ≧１）・・・（１）
Ｌ２＝（２ｍ－（Φ／π））×（λ／４）±（λ／１２）（ｍ≧２）・・・（２）
ここで、λは前記第１の素子が発する光の主波長であり、Φは前記主波長λの光が前記第１の下部電極の界面において反射する際の位相シフトであり、ｍは整数である
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
前記第１の素子は、前記基板と前記第１の下部電極との間に反射層と第１の光学調整層とを有し、
前記第２の素子は、前記基板と前記第２の下部電極との間に反射層と第２の光学調整層とを有する
ことを特徴とする請求項２に記載の発光素子。
【請求項５】
前記第１の素子は、前記第１の下部電極と前記電荷発生層との間に有機層と、前記第１の下部電極と前記有機層との間に絶縁層と、を有し、
前記絶縁層は、前記有機層側の表面に溝を有し、
前記有機層は、前記溝内に形成されていない
ことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項６】
前記有機層が複数層を有し、前記複数層のうち最も厚い層が、前記溝内の少なくとも一部に形成されていないことを特徴とする請求項５に記載の発光素子。
【請求項７】
前記第１の素子は、前記基板と前記第１の下部電極との間に反射層と第１の光学調整層とを有することを特徴とする請求項６に記載の発光素子。
【請求項８】
前記第１の素子は、前記第１の下部電極の上面に接する絶縁層と、前記電荷発生層と前記上部電極との間に配された少なくとも１つの有機層とを有し、
前記絶縁層は、前記有機層側の表面に溝を有し、
前記有機層は、前記溝内に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項９】
前記有機層が複数層を有し、前記複数層のうち最も厚い層が、前記溝内の少なくとも一部に形成されていることを特徴とする請求項８に記載の発光素子。
【請求項１０】
前記第１の素子は、前記基板と前記第１の下部電極との間に反射層と第１の光学調整層とを有することを特徴とする請求項９に記載の発光素子。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示の技術は、発光素子に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）とも呼ばれる）は、一対の電極とこれらの電極間に配置される有機化合物層とを有する電子素子である。一対の電極から電子および正孔を注入することにより、有機化合物層中の発光性有機化合物の励起子を生成し、励起子が基底状態に戻る際に、有機発光素子は光を放出する。有機発光素子の最近の進歩は著しく、低駆動電圧、多様な発光波長、高速な応答性、発光デバイスの薄型化・軽量化が進められている。
【０００３】
この有機発光素子の高効率化を実現する技術として、メタルマスク、フォトリソグラフィなどを用いて色ごとに有機層を成膜する方式（以下、塗分け方式と呼ぶ）が知られている。
【０００４】
一方、有機発光素子の消費電力改善のため、複数の発光層間に電荷発生層を設けるタンデム型の有機発光素子が知られている。下部電極と上部電極との間に電界が印加されることで、電荷発生層においてキャリアが発生し、各発光ユニットにキャリアが供給される。このため、各発光ユニットに含まれる発光層を効率よく発光させることができる。
【０００５】
特許文献１には、塗分け方式により発光層が成膜された有機発光素子が記載されている。特許文献１には、第１電極と第２電極との間に、第１発光ユニットと第２発光ユニットを有し、発光ユニットの間に電荷生成層を有する有機発光素子が記載されている。また、特許文献１では、第１発光ユニットの発光層と第２発光ユニットの発光層との間の層の厚さを第１発光層と第１電極の間の厚さより大きくすることで、マイクロキャビティ効果により発光効率を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許第９２０９４２２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
近年、ＡｕｇｍｅｎｔｅｄＲｅａｌｉｔｙ用のディスプレイパネル（以下、ＡＲパネルと呼ぶ）にも有機発光素子が使われているが、ＡＲパネルでは発光する光の指向性がより強いパネルが好まれる。有機発光素子が発光する光の指向性を高めるには、有機発光素子に用いられるマイクロキャビティ構造の干渉次数は大きい方がよい。しかし、特許文献１の有機発光素子では、干渉次数が大きい場合に、第１発光ユニットの発光層と第２発光ユニットの発光層の間の間隔が、第１発光層と第１電極の間の間隔より大きくなる関係が成り立たないことが分かった。
【０００８】
本開示の技術は、上記課題に鑑みてなされたものであり、マイクロキャビティ構造により発光効率を高めつつ、発光する光の指向性がより高い発光素子を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本開示に係る発光素子は、基板上に、第１の下部電極、第１の色の光を発する第１の発光層、電荷発生層、前記第１の色の光を発する第２の発光層
、上部電極をこの順で有する第１の素子を有し、前記第１の発光層と前記第１の下部電極との間の間隔は、前記第１の発光層と前記第２の発光層との間の間隔よりも大きいことを特徴とする発光素子を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の技術によれば、マイクロキャビティ構造により発光効率を高めつつ、発光する光の指向性がより高い発光素子を提供できる。
【図面の簡単な説明】
（【００１１】以降は省略されています）

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