WO2025150155A1 - Light-emitting element, light-emitting apparatus, and display apparatus - Google Patents
Light-emitting element, light-emitting apparatus, and display apparatusInfo
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- WO2025150155A1 WO2025150155A1 PCT/JP2024/000467 JP2024000467W WO2025150155A1 WO 2025150155 A1 WO2025150155 A1 WO 2025150155A1 JP 2024000467 W JP2024000467 W JP 2024000467W WO 2025150155 A1 WO2025150155 A1 WO 2025150155A1
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- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/125—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers specially adapted for multicolour light emission, e.g. for emitting white light
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- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
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- H10K59/10—OLED displays
- H10K59/12—Active-matrix OLED [AMOLED] displays
- H10K59/122—Pixel-defining structures or layers, e.g. banks
Definitions
- the following disclosure relates to a light-emitting element having an electroluminescent (EL) light-emitting layer that emits EL light.
- EL electroluminescent
- Patent Document 1 discloses technology aimed at improving the light extraction efficiency of organic EL display devices.
- the purpose of one aspect of the present disclosure is to improve the performance of a light-emitting element having an EL light-emitting layer by using a configuration different from that of conventional devices.
- a light-emitting device includes an upper electrode and a lower electrode opposed to each other, an EL light-emitting layer that emits EL (Electro-Luminescence) light upon receiving carrier injection from the upper electrode and the lower electrode, and an insulating bank located on a side of the EL light-emitting layer, wherein at least one of the upper electrode and the lower electrode is a light-transmitting electrode, the bank contains a PL material that emits PL (Photo-Luminescence) light, and when a main peak wavelength of the EL light is expressed as ⁇ EL_PEAK and a main peak wavelength of the PL light is expressed as ⁇ PL_PEAK , the PL material absorbs light of a wavelength ⁇ EL_PEAK , ⁇ PL_PEAK -30nm ⁇ EL_PEAK ⁇ PL_PEAK +10nm It is.
- EL_Luminescence Electro-Luminescence
- a configuration different from conventional configurations can improve the performance of a light-emitting element having an EL light-emitting layer.
- 13 shows a configuration example of a light emitting device according to a seventh embodiment. 13 shows another configuration example of the light emitting device according to the seventh embodiment. 13 shows an example of the configuration of a light emitting device according to an eighth embodiment. 13 shows another example of the configuration of the light emitting device according to the eighth embodiment. 13 shows a configuration example of a light emitting device according to a ninth embodiment. 13 shows another example of the configuration of the light emitting device according to the ninth embodiment. 1 shows a configuration example of a display device according to a tenth embodiment.
- the EL layer E may contain any EL material that emits EL light 81 upon recombination of holes supplied from the anode and electrons transported from the cathode.
- EL light 81 can be generated in the EL layer E by applying a voltage between the lower electrode LE and the upper electrode UE.
- the main peak wavelength of the EL light (e.g., the EL light 81) is represented as ⁇ EL_PEAK .
- the main peak wavelength of the EL light is also referred to as the EL main peak wavelength.
- the bank BK may contain any PL material MP that emits PL light 82.
- the bank BK may be referred to as a PL bank.
- a part of the EL light 81 emitted from the EL light-emitting layer E may enter the inside of the bank BK located on the side of the EL light-emitting layer E.
- the PL material MP may absorb light of wavelength ⁇ EL_PEAK . Therefore, for example, the PL material MP absorbs the EL light 81 and emits PL light 82.
- the main peak wavelength of the PL light (e.g., the PL light 82) is represented as ⁇ PL_PEAK .
- the main peak wavelength of the PL light is also referred to as the PL main peak wavelength.
- the light-emitting element 1 is configured so that ⁇ PL_PEAK is as close as possible to ⁇ EL_PEAK .
- the light-emitting element 1 is configured such that the following formula (1): ⁇ PL_PEAK -30nm ⁇ EL_PEAK ⁇ PL_PEAK +10nm ...(1)
- the EL and PL materials MP are selected such that:
- the PL material may be excited by EL light having an EL main peak wavelength larger than the PL main peak wavelength, and for this reason, it is assumed in equation (1) that ⁇ PL_PEAK can be smaller than ⁇ EL_PEAK .
- the light-emitting element 1 by configuring the light-emitting element 1 so that formula (2) is satisfied, the PL material MP can be excited more effectively by the EL light 81. In other words, the EL light 81 can be more effectively used to generate the PL light 82. Therefore, it is preferable that the light-emitting element 1 is configured so that formula (2) is satisfied.
- the EL light 81 has a single peak wavelength.
- the PL material is less likely to be excited by components of the EL light 81 that have excess energy, compared to when the EL light 81 has multiple peak wavelengths. This makes it possible to reduce the amount of heat generated when the PL material emits the PL light 82. As a result, the stability of the light-emitting element 1 can be improved.
- the half-width in the emission spectrum of the EL light 81 is as small as possible. This is because the smaller the half-width, the less likely it is that the PL material will be excited by components of the EL light 81 that have excess energy. As an example, the half-width may be 40 nm or less. In this case, the amount of heat generated when the PL material emits the PL light 82 can be further reduced, thereby further improving the stability of the light-emitting element 1.
- the bank BK has insulating properties. Therefore, the bank BK may contain any insulating material. Thus, for example, the bank BK may contain a resin. As an example, the resin content in the bank BK may be 30 weight percent or more.
- the resin in the bank BK may be a photocurable resin.
- a photocurable resin By using a photocurable resin, the manufacture of the light-emitting element 1 by an optical process (e.g., photolithography) is facilitated. Therefore, by using a photocurable resin, the mass productivity of the light-emitting element 1 can be improved.
- the insulating properties of the bank BK can also be improved.
- the thickness of the bank BK may be 300 nm or more.
- the thickness of the bank BK may be 300 nm or more.
- the bank BK may contain QDs (Quantum Dots) as the PL material MP. By using QDs as the PL material MP, the monochromaticity of the PL light 82 can be improved. Thus, the bank BK may contain a mixture of QDs and resin.
- the bank BK may include PL core-shell QDs.
- the PL core-shell QDs may have a PL core as the PL material MP and a PL shell covering the PL core.
- the PL material MP is preferably insulating, unlike the EL light-emitting material.
- the PL shell may be formed in multiple layers.
- the PL core may be an insulator.
- the PL core is 10 nm or thicker than the PL shell.
- Examples of insulating materials for the PL core include silica and alumina.
- the EL light-emitting layer E may also include EL core-shell QDs.
- the EL core-shell QDs may have an EL core as the EL material and an EL shell that covers the EL core.
- Fig. 2 shows a configuration example of the light-emitting element 1 in the second embodiment.
- the light-emitting element 1 has a planarization film FF in an EL emission region ELA.
- the EL emission region ELA refers to a region in the light-emitting element 1 where EL light 81 is emitted from the EL emission layer E upon receiving carrier injection from the upper electrode UE and the lower electrode LE. Therefore, the EL emission region ELA does not overlap with the bank BK when viewed from the Z direction.
- the lower electrode LE in the EL emission region ELA, the lower electrode LE is located above the planarization film FF. Therefore, as shown in FIG. 2, at least a part of the bank BK can be located below the lower electrode LE in the EL emission region ELA.
- the volume of the bank BK can be increased. This increases the distance that the EL light 81 travels within the bank BK, allowing the EL light 81 to be absorbed more effectively by the PL material MS in the bank BK. This improves the luminous efficiency of the light-emitting element 1.
- the upward protrusion length of the bank BK can be reduced even if the bank BK has a large thickness.
- FIG. 3 shows a configuration example of the light-emitting element 1 in embodiment 3.
- the light-emitting element 1 in embodiment 3 has a metal reflective film MF located above or below the bank BK.
- the upper electrode UE or the lower electrode LE can be used as the metal reflective film MF.
- FIG. 3 as an example, a case is shown in which the lower electrode LE is the metal reflective film MF.
- the metal reflective film MF may be provided as a component separate from the upper electrode UE and the lower electrode LE.
- the light-emitting element 1 in embodiment 3 has a light-transmitting film TF located between the bank BK and the metal reflective film MF.
- the light-transmitting film TF is located between the bank BK and the lower electrode LE.
- a first light reflecting surface RF1 and a second light reflecting surface RF2 that are parallel to each other are shown.
- at least a portion of the bank BK can be sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2.
- This positional relationship allows the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 to reinforce the main peak wavelength component of the PL light 82 in the Z direction.
- the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 can reinforce the main peak wavelength component of the PL light 82 due to the resonance effect.
- the brightness of the PL light 82 emitted to the outside of the light-emitting element 1 can be improved.
- the resonant structure formed by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 can intensify the light. If the resonant structure completely intensifies the light, the following formula (3) holds:
- m is the order of resonance.
- ⁇ D represents the phase shift due to reflection at the second light reflecting surface RF2.
- ⁇ U represents the phase shift due to reflection at the first light reflecting surface RF1.
- ⁇ is the peak wavelength of light.
- n is the refractive index of the intermediate layer located between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2.
- d is the distance between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 in the normal direction of the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2, which are parallel to each other.
- ⁇ is the angle formed between either the first light reflecting surface RF1 or the second light reflecting surface RF2, which are parallel to each other (e.g., the second light reflecting surface RF2), and the substrate SB.
- Equation (4) is a counterpart to equation (3).
- ⁇ D and ⁇ U are set so that the order m corresponding to a certain distance d in formula (3) is a natural number. That is, in the third embodiment, ⁇ D and ⁇ U are set so that the following formula (5) is established.
- the value of the distance d when formula (3) is satisfied in the order m is denoted as Dm .
- the value of the distance d when formula (4) is satisfied in the order m is denoted as dm .
- the following formula (6-1) is satisfied, it is more preferable that the following formula (6-2) is satisfied, and it is even more preferable that the following formula (6-3) is satisfied.
- formulas (6-1) to (6-3) are generalized using a natural number k, it is as shown in the following formula (6-4).
- equation (6-4) it is preferable for equation (6-4) to hold for a larger k.
- formula (7-1) holds, it is more preferable that the following formula (7-2) holds, and it is even more preferable that the following formula (7-3) holds.
- formulas (7-1) to (7-3) are generalized using a natural number k, it is as shown in the following formula (7-4).
- Formula (7-4) is a paired formula with formula (6-4).
- equation (7-4) it is preferable for equation (7-4) to hold for a larger k.
- equation (6-4) it is possible to mathematically evaluate how the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 strengthen the main peak wavelength component of the PL light 82. Also, by using equation (7-4), it is possible to mathematically evaluate how the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 weaken the main peak wavelength component of the PL light 82.
- the above-mentioned light-transmitting film TF can reduce plasmon absorption in the metal reflective film MF. Therefore, the light extraction efficiency of the PL light 82 in the light-emitting element 1 can be improved.
- the bank BK may be manufactured using a material that does not have light scattering properties. With a bank BK that does not have light scattering properties, for example, scattering of the PL light 82 can be prevented in the region sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2. When scattering of the PL light 82 does not occur, the coherence of the PL light 82 is improved, and the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 can reinforce the main peak wavelength component of the PL light 82 more effectively.
- the refractive index in the region sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 is as constant as possible.
- each part belonging to the region sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 may have a constant refractive index when observed on a scale longer than half the main peak wavelength of the PL light (i.e., ⁇ PL_PEAK /2). If this condition is satisfied, the coherence of the PL light 82 can be further improved.
- the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 are not too far apart. Therefore, for example, the distance between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 may be greater than 0 ⁇ m and equal to or less than 1 ⁇ m.
- FIG. 4 is a diagram explaining the relationship between the angle of the PL light 82 (more specifically, the angle of the optical axis of the PL light 82) and the radiance.
- the angle that the PL light 82 makes with respect to the Z direction is represented as ⁇ .
- the radiance of the PL light 82 that makes an angle ⁇ with respect to the Z direction is represented as RM( ⁇ ).
- FIG. 4 the case where 0° ⁇ 90° is illustrated.
- RM( ⁇ ) can decrease significantly with an increase in ⁇ . Therefore, in the light-emitting element 1, for example, in the range of 0° ⁇ 1 ⁇ 2 ⁇ 70°, the following formula (8): RM( ⁇ 2)/RM( ⁇ 1) ⁇ 0.7...(8) There may exist ⁇ 1 and ⁇ 2 that satisfy the following:
- Fig. 5 shows an example of the configuration of the light-emitting element 1 in embodiment 4.
- the bank BK has a non-light-emitting portion NE inside the bank BK. Therefore, in the example of Fig. 5, the light-emitting portion of the bank BK (the portion including the PL material MP) is located outside the bank BK.
- the symbol SS in Fig. 5 represents the slope of the bank BK.
- the slope SS in the example of Fig. 5 is the outer slope of the bank BK, i.e., the slope of the light-emitting portion of the bank BK.
- a first light reflecting surface RF1 and a second light reflecting surface RF are shown positioned on either side of the inclined surface SS.
- the inclined surface SS can be positioned between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2.
- the surface of the non-light-emitting portion NE may be light-reflective. Therefore, the second light-reflecting surface RF2 in FIG. 5 may be, for example, the interface between the non-light-emitting portion NE and the light-emitting portion of the bank BK.
- the PL light 82 generated near the inclined surface SS can be reinforced by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF.
- the main peak wavelength component of the PL light 82 in the Z direction can be reinforced by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF.
- the thickness of the non-emitting portion NE of the bank BK may be set to be greater than the thickness of the EL light-emitting layer E. This allows the main peak wavelength component of the PL light 82 in the Z direction to be reinforced more effectively by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF.
- Fig. 6 shows a configuration example of the light emitting device 10 in embodiment 5.
- Reference numeral 610 in Fig. 6 typically indicates a cross-sectional structure of the light emitting device 10, and reference numeral 620 typically indicates a planar layout of the light emitting device 10.
- the light emitting device according to one aspect of the present disclosure may include a light emitting element according to one aspect of the present disclosure. In embodiment 5, a case in which the light emitting device 10 includes a plurality of light emitting elements 1 is illustrated.
- the light emitting device 10 may have a first light emitting element 1-1 and a second light emitting element 1-2 adjacent to the first light emitting element 1-1 as the multiple light emitting elements 1.
- adjacent refers to “adjacent in the lateral direction (X direction)” unless otherwise specified.
- the first light-emitting element 1-1 has a first upper electrode UE1 as the upper electrode UE and a first lower electrode LE1 as the lower electrode LE.
- the first light-emitting element 1-1 has a first EL light-emitting layer E1 as the EL light-emitting layer E.
- the first EL light-emitting layer E1 emits first EL light upon receiving carrier injection from the first upper electrode UE1 and the first lower electrode LE1.
- the first light-emitting element 1-1 has a first bank BK1 as the bank BK.
- the first bank BK1 is located to the side of the first EL light-emitting layer E1.
- the second light-emitting element 1-2 has a second upper electrode UE2 as the upper electrode UE and a second lower electrode LE2 as the lower electrode LE.
- the second light-emitting element 1-2 has a second EL light-emitting layer E2 as the EL light-emitting layer E.
- the second EL light-emitting layer E2 receives carrier injection from the second upper electrode UE2 and the second lower electrode LE2 and emits second EL light.
- the second light-emitting element 1-2 has a second bank BK2 as the bank BK.
- the second bank BK2 is located to the side of the second EL light-emitting layer E2.
- the first bank BK1 and the second bank BK2 are located between the first EL light-emitting layer E1 and the second EL light-emitting layer E2.
- the first EL light-emitting layer E1 and the second EL light-emitting layer E2 are partitioned by the first bank BK1 and the second bank BK2.
- the main peak wavelength of the first EL light is referred to as the first EL main peak wavelength
- the main peak wavelength of the second EL light is referred to as the first EL main peak wavelength
- the first EL main peak wavelength and the second EL main peak wavelength may be the same or different.
- a case where the first EL main peak wavelength and the second EL main peak wavelength are different is illustrated. Specifically, in embodiment 5, a case where the first EL main peak wavelength is longer than the second EL main peak wavelength is illustrated.
- each of multiple banks BK contains a different PL material MP.
- the first bank BK1 contains a first PL material MP1 as the PL material MP.
- the first PL material MP1 absorbs the first EL light and emits the first PL light.
- the second bank BK2 contains a second PL material MP2 as the PL material MP.
- the second PL material MP2 absorbs the second EL light and emits the second PL light.
- the main peak wavelength of the first PL light is referred to as the first PL main peak wavelength
- the main peak wavelength of the second PL light is referred to as the first PL main peak wavelength.
- the first PL main peak wavelength is longer than the second PL main peak wavelength.
- the distance between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 for strengthening a certain PL light by the resonance effect increases as the main peak wavelength of the PL light increases.
- the height of the first bank BK1 is set to be greater than the height of the second bank BK2. This makes it possible to strengthen the first PL light by the resonance effect in the first bank BK1, and to strengthen the second PL light by the resonance effect in the second bank BK2.
- the third bank BK3 contains a third PL material MP3 as the PL material MP.
- the third PL material MP3 absorbs the third EL light and emits the third PL light.
- the second PL main peak wavelength is longer than the third PL main peak wavelength.
- the third PL main peak wavelength is shorter than the second PL main peak wavelength, and the second PL main peak wavelength is shorter than the first PL main peak wavelength.
- the height of the second bank BK2 is set to be greater than the height of the third bank BK3.
- the height of the third bank BK3 is smaller than the height of the second bank BK2
- the height of the second bank BK2 is smaller than the height of the first bank BK1.
- the first EL light may be red EL light
- the second EL light may be green EL light
- the third EL light may be blue EL light.
- the first EL light-emitting layer E1 may be a red EL light-emitting layer
- the second EL light-emitting layer E2 may be a green EL light-emitting layer
- the third EL light-emitting layer E3 may be a blue EL light-emitting layer.
- the first PL light may be red PL light
- the second EL light may be green PL light
- the third EL light may be blue PL light
- the first PL material MP1 may be a red PL material
- the second PL material MP2 may be a green PL material
- the third PL material MP3 may be a blue PL material.
- the first light-emitting element 1-1 may be a red light-emitting element
- the second light-emitting element 1-2 may be a green light-emitting element
- the third light-emitting element 1-3 may be a blue light-emitting element.
- the first EL main peak wavelength may be 630 nm
- the first PL main peak wavelength may be 640 nm
- the second EL main peak wavelength may be 530 nm
- the second PL main peak wavelength may be 540 nm
- the third EL main peak wavelength may be 460 nm
- the third PL main peak wavelength may be 470 nm.
- Fig. 8 shows an example of a configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 6. Like Fig. 6, Fig. 8 shows a light-emitting device 10 having two types of light-emitting elements, a first light-emitting element 1-1 and a second light-emitting element 1-2. Reference numeral 810 in Fig. 8 typically indicates a cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 820 typically indicates a planar layout of the light-emitting device 10.
- each of the multiple banks BK (e.g., the first bank BK1 and the second bank BK2) contains the same PL material MP.
- the manufacturing of the multiple banks BK is easier than in the fifth embodiment.
- the brightness of the PL light emitted from the light emitting device 10 can be increased.
- the first bank BK1 and the second bank BK2 each contain a PL material MP that absorbs the second EL light and emits PL light.
- the PL main peak wavelength in embodiment 6 is preferably longer than the second EL main peak wavelength and shorter than the first EL main peak wavelength.
- the PL material MP can be excited only by the second EL light. In other words, the PL material MP is not excited by the first EL light. Therefore, the risk of color mixing caused by the PL light in the light emitting device 10 can be reduced.
- the first bank BK1 and the second bank BK each contain the same PL material MP.
- the height of the first bank BK1 is set to be the same as the height of the second bank BK2.
- the light emitting device 10 may have a conductive reflective film CR.
- Two adjacent banks BK e.g., a first bank BK1 and a second bank BK2
- the conductive reflective film CR is located on the upper surface of the valley portion VL between the first bank BK1 and the second bank BK2.
- the conductive reflective film CR in FIG. 8 can reduce the resistance of the upper electrode UE. This can improve the EL light emission efficiency in the light emitting device 10.
- the conductive reflective film CR in FIG. 8 can also reduce the risk of color mixing caused by PL light in the light emitting device 10.
- FIG. 9 shows another example of the configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 6.
- FIG. 9 shows an example of a light-emitting device 10 having three types of light-emitting elements, a first light-emitting element 1-1, a second light-emitting element 1-2, and a third light-emitting element 1-3.
- Reference numeral 910 in FIG. 9 shows a schematic cross-sectional structure of the light-emitting device 10
- reference numeral 920 shows a schematic planar layout of the light-emitting device 10.
- the example of Figure 9 illustrates a case in which the first bank BK1, the second bank BK2, and the third bank BK3 each contain a PL material MP that absorbs the third EL light and emits PL light.
- the PL main peak wavelength in the example of Figure 9 is preferably longer than the third EL main peak wavelength and shorter than the second EL main peak wavelength.
- the PL material MP can be excited only by the third EL light. In other words, it is possible to prevent the PL material MP from being excited by either the first EL light or the second EL light.
- the second bank BK2 and the third bank BK3 can form a valley portion VL between the second bank BK2 and the third bank BK3.
- the conductive reflective film CR is also located on the upper surface of the valley portion VL between the second bank BK2 and the third bank BK3.
- Fig. 14 shows an example of a configuration of the light emitting device 10 in the ninth embodiment.
- the light emitting device 10 in Fig. 14 is a variation of the light emitting device 10 in Fig. 12.
- Reference numeral 1410 in Fig. 14 typically indicates a cross-sectional structure of the light emitting device 10, and reference numeral 1420 typically indicates a planar layout of the light emitting device 10.
- the light emitting device 10 in the example of FIG. 14 has a conductive reflective film CRU, unlike the example of FIG. 12. As shown in FIG. 14, the conductive reflective film CRU may be located on the upper side of the slope SS1. The conductive reflective film CRU can reduce the risk of color mixing caused by PL light in the light emitting device 10.
- the symbol SS2 in FIG. 15 indicates the slope of the second bank BK2 that slopes in the direction from the third EL light-emitting layer E3 toward the second EL light-emitting layer E2 (i.e., in the negative direction of the X direction).
- the light emitting device 10 in the example of FIG. 15 also has a conductive reflective film CRU, as in the example of FIG. 14. As shown in FIG. 15, the conductive reflective film CRU may be located above the slope SS2.
- the PL main peak wavelength is 470 nm.
- the first EL main peak wavelength is 630 nm
- the second EL main peak wavelength is 530 nm
- the third EL main peak wavelength is 460 nm.
- the PL main peak wavelength is longer than the third EL main peak wavelength and shorter than the second EL main peak wavelength and the first EL main peak wavelength.
- the PL material MP can be excited only by the third EL light. In other words, it is possible to prevent the PL material MP from being excited by either the first EL light or the second EL light. For this reason, as shown by the reference numeral 1520, the light emitting device 10 in the example of FIG. 15 does not need to have a conductive reflective film CRU between the first EL light emitting layer E1 and the second EL light emitting layer E2.
- the symbol SS1A in FIG. 15 indicates the slope of the first bank BK1 that slopes in the direction from the third EL light-emitting layer E3A toward the first EL light-emitting layer E1 (i.e., in the positive direction of the X direction).
- the conductive reflective film CRU is also located above the slope SS1A.
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Abstract
Description
以下の開示は、EL(Electro-Luminescence)光を発するEL発光層を有する発光素子に関する。 The following disclosure relates to a light-emitting element having an electroluminescent (EL) light-emitting layer that emits EL light.
ELを利用した装置について、様々な技術が提案されている。例えば、下記の特許文献1には、有機EL表示装置の光取出し効率を向上させることを一目的とした技術が開示されている。 Various technologies have been proposed for devices that use EL. For example, the following Patent Document 1 discloses technology aimed at improving the light extraction efficiency of organic EL display devices.
本開示の一態様の目的は、従来とは異なる構成によって、EL発光層を有する発光素子の性能を向上させることにある。 The purpose of one aspect of the present disclosure is to improve the performance of a light-emitting element having an EL light-emitting layer by using a configuration different from that of conventional devices.
本開示の一態様に係る発光素子は、互いに対向する上部電極および下部電極と、
前記上部電極および前記下部電極からのキャリア注入を受けてEL(Electro-Luminescence)光を発するEL発光層と、前記EL発光層の側方に位置している絶縁性のバンクと、を有しており、前記上部電極および前記下部電極の少なくとも一方は、光透過電極であり、前記バンクは、PL(Photo-Luminescence)光を発するPL材料を含んでおり、前記EL光の主ピーク波長をλEL_PEAKと表記し、前記PL光の主ピーク波長をλPL_PEAKと表記した場合に、前記PL材料は、波長λEL_PEAKの光を吸収し、
λPL_PEAK-30nm≦λEL_PEAK≦λPL_PEAK+10nm
である。
A light-emitting device according to an embodiment of the present disclosure includes an upper electrode and a lower electrode opposed to each other,
an EL light-emitting layer that emits EL (Electro-Luminescence) light upon receiving carrier injection from the upper electrode and the lower electrode, and an insulating bank located on a side of the EL light-emitting layer, wherein at least one of the upper electrode and the lower electrode is a light-transmitting electrode, the bank contains a PL material that emits PL (Photo-Luminescence) light, and when a main peak wavelength of the EL light is expressed as λ EL_PEAK and a main peak wavelength of the PL light is expressed as λ PL_PEAK , the PL material absorbs light of a wavelength λ EL_PEAK ,
λ PL_PEAK -30nm≦λ EL_PEAK ≦λ PL_PEAK +10nm
It is.
本開示の一態様によれば、従来とは異なる構成によって、EL発光層を有する発光素子の性能を向上させることができる。 According to one aspect of the present disclosure, a configuration different from conventional configurations can improve the performance of a light-emitting element having an EL light-emitting layer.
〔実施形態1〕
実施形態1について以下に説明する。説明の便宜上、実施形態1にて説明した構成要素(コンポーネント)と同じ機能を有する構成要素については、以降の各実施形態では同じ符号を付し、その説明を繰り返さない。簡潔化のため、公知の技術事項についても説明を適宜省略する。本明細書において述べる各構成要素、各材料、および各数値は、特に矛盾のない限りいずれも単なる一例である。それゆえ、例えば、特に矛盾のない限り、各構成要素の位置関係は各図の例に限定されない。また、各図は必ずしもスケール通りに図示されていない。
[Embodiment 1]
The first embodiment will be described below. For convenience of explanation, components having the same functions as those described in the first embodiment will be given the same reference numerals in the following embodiments, and the explanations will not be repeated. For simplicity, the explanations of known technical matters will be omitted as appropriate. Each component, material, and numerical value described in this specification is merely an example unless otherwise stated. Therefore, for example, unless otherwise stated, the positional relationship of each component is not limited to the example in each figure. In addition, each figure is not necessarily illustrated to scale.
図1は、実施形態1における発光素子1の一構成例を示す。図1では、発光素子1の積層構造が模式的に示されている。図1では、1つの発光素子1が示されている。本明細書では、説明の便宜上、図1に示す直交座標系(XYZ座標系)を導入する。図1におけるZ方向は、発光素子1の各部の厚さ方向である。図1におけるZ方向は、発光素子1の基板SBの水平面の法線方向として定められている。 FIG. 1 shows an example of the configuration of a light-emitting element 1 in embodiment 1. FIG. 1 shows a schematic representation of the layered structure of the light-emitting element 1. FIG. 1 shows one light-emitting element 1. For ease of explanation, the present specification introduces an orthogonal coordinate system (XYZ coordinate system) shown in FIG. 1. The Z direction in FIG. 1 is the thickness direction of each part of the light-emitting element 1. The Z direction in FIG. 1 is defined as the normal direction of the horizontal plane of the substrate SB of the light-emitting element 1.
本明細書では、Z方向の正の向きを上方向として説明する。したがって、Z方向の負の向きは下方向である。図1の例における下方向は、発光素子1の基板SBに向かう方向として定められている。図1におけるX方向およびY方向はそれぞれ、Z方向と交差する方向の例である。本明細書では、Z方向と交差する2つの方向のうち、X方向に主に着目する。 In this specification, the positive direction of the Z direction will be described as the upward direction. Therefore, the negative direction of the Z direction is the downward direction. In the example of Figure 1, the downward direction is defined as the direction toward the substrate SB of the light-emitting element 1. The X direction and Y direction in Figure 1 are each examples of directions that intersect with the Z direction. Of the two directions that intersect with the Z direction, this specification will mainly focus on the X direction.
発光素子1は、互いに対向する上部電極UEおよび下部電極LEを備えている。上部電極UEはアノードまたはカソードのうちの一方であってよく、下部電極LEはアノードまたはカソードのうちの他方であってよい。実施形態1では、下部電極LEがアノードであり、上部電極UEがカソードである場合を例示する。 The light-emitting element 1 has an upper electrode UE and a lower electrode LE that face each other. The upper electrode UE may be either an anode or a cathode, and the lower electrode LE may be the other of an anode or a cathode. In embodiment 1, a case is illustrated in which the lower electrode LE is an anode and the upper electrode UE is a cathode.
発光素子1は、図1に示すEL光81およびPL光82を、発光素子1の外部に取り出すことができるように構成されている。このため、発光素子1では、上部電極UEおよび下部電極LEの少なくとも一方が、光透過電極であればよい。上部電極UEまたは下部電極LEの一方は、光反射電極であってもよい。 The light-emitting element 1 is configured so that the EL light 81 and PL light 82 shown in FIG. 1 can be extracted to the outside of the light-emitting element 1. Therefore, in the light-emitting element 1, at least one of the upper electrode UE and the lower electrode LE may be a light-transmitting electrode. One of the upper electrode UE or the lower electrode LE may be a light-reflecting electrode.
発光素子1は、発光素子1の各部を支持する基板SBを備えている。図1の例では、基板SBは、下部電極LEの下側に位置している。図1に示す通り、基板SBと下部電極LEとの距離は、基板SBと上部電極UEとの距離よりも小さい。 The light-emitting element 1 has a substrate SB that supports each part of the light-emitting element 1. In the example of FIG. 1, the substrate SB is located below the lower electrode LE. As shown in FIG. 1, the distance between the substrate SB and the lower electrode LE is smaller than the distance between the substrate SB and the upper electrode UE.
発光素子1は、上部電極UEおよび下部電極LEからのキャリア注入を受けてEL光81を発するEL発光層Eを備えている。EL発光層Eは、上部電極UEと下部電極LEとの間に位置していればよい。実施形態1の例では、アノードとしての下部電極LEがEL発光層Eに正孔を供給し、カソードとしての上部電極UEがEL発光層Eに電子を供給する。 The light-emitting element 1 includes an EL light-emitting layer E that emits EL light 81 upon receiving carrier injection from the upper electrode UE and the lower electrode LE. The EL light-emitting layer E may be located between the upper electrode UE and the lower electrode LE. In the example of the first embodiment, the lower electrode LE as an anode supplies holes to the EL light-emitting layer E, and the upper electrode UE as a cathode supplies electrons to the EL light-emitting layer E.
EL発光層Eは、アノードから供給された正孔とカソードから輸送された電子との再結合に伴ってEL光81を発する任意のEL材料を含んでいればよい。したがって、下部電極LEと上部電極UEとの間に電圧を印加することにより、EL発光層EにおいてEL光81を発生させることができる。本明細書では、EL光(例:EL光81)の主ピーク波長をλEL_PEAKと表記する。また、EL光の主ピーク波長を、EL主ピーク波長とも称する。 The EL layer E may contain any EL material that emits EL light 81 upon recombination of holes supplied from the anode and electrons transported from the cathode. Thus, EL light 81 can be generated in the EL layer E by applying a voltage between the lower electrode LE and the upper electrode UE. In this specification, the main peak wavelength of the EL light (e.g., the EL light 81) is represented as λ EL_PEAK . The main peak wavelength of the EL light is also referred to as the EL main peak wavelength.
発光素子1は、EL発光層Eの側方に位置している絶縁性のバンクBKを備えている。実施形態1では、「側方」を表す方向として、X方向を例示する。図1の例では、発光素子1は、EL発光層Eに対して、X方向の正方向(図1の紙面内右方向)の側に、1つのバンクBKを備えている。そして、発光素子1は、EL発光層Eに対して、X方向の負方向(図1の紙面内左方向)の側に、もう1つのバンクBKを備えている。 The light-emitting element 1 has an insulating bank BK located to the side of the EL light-emitting layer E. In the first embodiment, the X direction is exemplified as the direction representing "side". In the example of FIG. 1, the light-emitting element 1 has one bank BK on the side in the positive X direction (to the right in the plane of FIG. 1) relative to the EL light-emitting layer E. And the light-emitting element 1 has another bank BK on the side in the negative X direction (to the left in the plane of FIG. 1) relative to the EL light-emitting layer E.
バンクBKは、PL光82を発する任意のPL材料MPを含んでいればよい。このことから、バンクBKは、PLバンクと称されてもよい。図1に示す通り、EL発光層Eから発せられたEL光81の一部は、EL発光層Eの側方に位置しているバンクBKの内部に進入しうる。また、PL材料MPは、波長λEL_PEAKの光を吸収しうる。したがって、例えば、PL材料MPは、EL光81を吸収しPL光82を発する。 The bank BK may contain any PL material MP that emits PL light 82. For this reason, the bank BK may be referred to as a PL bank. As shown in FIG. 1 , a part of the EL light 81 emitted from the EL light-emitting layer E may enter the inside of the bank BK located on the side of the EL light-emitting layer E. In addition, the PL material MP may absorb light of wavelength λ EL_PEAK . Therefore, for example, the PL material MP absorbs the EL light 81 and emits PL light 82.
一例として、EL発光層Eから発せられたEL光81の一部は、比較的大きい入射角で、上部電極UEに入射する。当該EL光81は、上部電極UEによって全反射されることにより、バンクBKの内部へと向かう。したがって、バンクBKをEL発光層Eの側方に位置させることにより、バンクBKにEL光81を効果的に受光させることができる。その結果、バンクBKにおいてPL光82を効果的に発生させることができる。本明細書では、PL光(例:PL光82)の主ピーク波長をλPL_PEAKと表記する。また、PL光の主ピーク波長を、PL主ピーク波長とも称する。 As an example, a part of the EL light 81 emitted from the EL layer E is incident on the upper electrode UE at a relatively large angle of incidence. The EL light 81 is totally reflected by the upper electrode UE and directed toward the inside of the bank BK. Therefore, by positioning the bank BK on the side of the EL layer E, the EL light 81 can be effectively received by the bank BK. As a result, the PL light 82 can be effectively generated in the bank BK. In this specification, the main peak wavelength of the PL light (e.g., the PL light 82) is represented as λ PL_PEAK . The main peak wavelength of the PL light is also referred to as the PL main peak wavelength.
発光素子1によれば、従来の発光素子とは異なり、EL光81のうち、発光素子1の外部へと出射されない成分を利用して、PL光82を発生させることができる。したがって、PL光82を発光素子1の外部へと取り出すことにより、従来の発光素子に比べて高い光取り出し効率を実現できる。 Unlike conventional light-emitting elements, light-emitting element 1 can generate PL light 82 by utilizing the component of EL light 81 that is not emitted to the outside of light-emitting element 1. Therefore, by extracting PL light 82 to the outside of light-emitting element 1, it is possible to achieve a higher light extraction efficiency than conventional light-emitting elements.
従来の発光素子において、EL光を変換してPL光を発生させる場合、PL光の色をEL光の色と相異させることが一般的である。これに対し、実施形態1では、PL光82の色がEL光81の色となるべく近くなるように、発光素子1が構成されている。PL光82の色がEL光81の色に近いほど、発光素子1の外部へと取り出される光(すなわち、EL光81とPL光82との混同光)の色純度が向上するためである。 In conventional light-emitting elements, when EL light is converted to generate PL light, it is common to make the color of the PL light different from the color of the EL light. In contrast, in embodiment 1, the light-emitting element 1 is configured so that the color of the PL light 82 is as close as possible to the color of the EL light 81. This is because the closer the color of the PL light 82 is to the color of the EL light 81, the more improved the color purity of the light extracted to the outside of the light-emitting element 1 (i.e., the mixed light of the EL light 81 and the PL light 82).
そこで、実施形態1では、λPL_PEAKがλEL_PEAKとなるべく近くなるように、発光素子1が構成されている。具体的には、発光素子1では、下記の式(1)、
λPL_PEAK-30nm≦λEL_PEAK≦λPL_PEAK+10nm …(1)
が満たされるように、EL材料およびPL材料MPがそれぞれ選択されている。
Therefore, in the first embodiment, the light-emitting element 1 is configured so that λ PL_PEAK is as close as possible to λ EL_PEAK . Specifically, the light-emitting element 1 is configured such that the following formula (1):
λ PL_PEAK -30nm≦λ EL_PEAK ≦λ PL_PEAK +10nm …(1)
The EL and PL materials MP are selected such that:
PL材料は、あるEL主ピーク波長を有するEL光を、当該EL主ピーク波長よりも大きいPL主ピーク波長を有するPL光へと変換することが一般的である。したがって、発光素子1においても、下記の式(2)、
λEL_PEAK<λPL_PEAK …(2)
が満たされうる。
In general, a PL material converts EL light having a certain EL main peak wavelength into PL light having a PL main peak wavelength that is greater than the EL main peak wavelength. Therefore, the light-emitting element 1 also has a structure represented by the following formula (2):
λ EL_PEAK <λ PL_PEAK …(2)
can be satisfied.
ただし、例えばEL光のスペクトル次第では、PL主ピーク波長よりも大きいEL主ピーク波長を有するEL光によって、PL材料が励起されることもありうる。このことから、式(1)では、λPL_PEAKがλEL_PEAKよりも小さい値をとりうることが想定されている。 However, depending on the spectrum of the EL light, for example, the PL material may be excited by EL light having an EL main peak wavelength larger than the PL main peak wavelength, and for this reason, it is assumed in equation (1) that λ PL_PEAK can be smaller than λ EL_PEAK .
式(1)が満たれるように発光素子1を構成することにより、発光素子1の外部へと取り出される光の色純度を、従来に比べて向上させることができる。また、発光素子1の外部へと取り出される光の輝度を、従来に比べて向上させることもできる。以上の通り、発光素子1によれば、従来とは異なる新規な構成によって、発光素子の性能を向上させることができる。 By configuring the light-emitting element 1 so that formula (1) is satisfied, the color purity of the light extracted to the outside of the light-emitting element 1 can be improved compared to the conventional case. In addition, the brightness of the light extracted to the outside of the light-emitting element 1 can also be improved compared to the conventional case. As described above, the light-emitting element 1 can improve the performance of the light-emitting element through a new configuration that differs from the conventional case.
さらに、式(2)が満たされるように発光素子1を構成することにより、EL光81によって、PL材料MPをより効果的に励起できる。すなわち、EL光81をより効果的に利用して、PL光82を発生させることができる。したがって、式(2)が満たされるように、発光素子1が構成されていることが好ましい。 Furthermore, by configuring the light-emitting element 1 so that formula (2) is satisfied, the PL material MP can be excited more effectively by the EL light 81. In other words, the EL light 81 can be more effectively used to generate the PL light 82. Therefore, it is preferable that the light-emitting element 1 is configured so that formula (2) is satisfied.
好ましくは、EL光81は、単一のピーク波長を有している。EL光81が単一のピーク波長を有している場合には、EL光81が複数のピーク波長を有している場合に比べて、EL光81のうち、過剰なエネルギーを有する成分によるPL材料の励起が生じにくくなる。それゆえ、PL材料がPL光82を発するときの発熱量を低減できる。その結果、発光素子1の安定性を向上させることができる。 Preferably, the EL light 81 has a single peak wavelength. When the EL light 81 has a single peak wavelength, the PL material is less likely to be excited by components of the EL light 81 that have excess energy, compared to when the EL light 81 has multiple peak wavelengths. This makes it possible to reduce the amount of heat generated when the PL material emits the PL light 82. As a result, the stability of the light-emitting element 1 can be improved.
EL光81が単一のピーク波長を有している場合には、EL光81の発光スペクトルにおける半値幅は、なるべく小さい方が望ましい。当該半値幅が小さい方が、EL光81のうち、過剰なエネルギーを有する成分によるPL材料の励起が生じにくくなるためである。一例として、当該半値幅は、40nm以下であってよい。この場合、PL材料がPL光82を発するときの発熱量をさらに低減できるので、発光素子1の安定性をさらに向上させることができる。 When the EL light 81 has a single peak wavelength, it is desirable that the half-width in the emission spectrum of the EL light 81 is as small as possible. This is because the smaller the half-width, the less likely it is that the PL material will be excited by components of the EL light 81 that have excess energy. As an example, the half-width may be 40 nm or less. In this case, the amount of heat generated when the PL material emits the PL light 82 can be further reduced, thereby further improving the stability of the light-emitting element 1.
上述の通り、バンクBKは絶縁性を有している。このため、バンクBKは、任意の絶縁材料を含んでいてよい。したがって、例えば、バンクBKは、樹脂を含んでいてよい。一例として、バンクBKにおける樹脂の含有率は、30重量パーセント以上であってよい。 As described above, the bank BK has insulating properties. Therefore, the bank BK may contain any insulating material. Thus, for example, the bank BK may contain a resin. As an example, the resin content in the bank BK may be 30 weight percent or more.
バンクBKにおける樹脂は、光硬化性樹脂であってよい。光硬化性樹脂を用いることにより、光学プロセス(例:フォトリソグラフィ)による発光素子1の製造が容易化される。それゆえ、光硬化性樹脂を用いることにより、発光素子1の量産性を向上させることができる。 The resin in the bank BK may be a photocurable resin. By using a photocurable resin, the manufacture of the light-emitting element 1 by an optical process (e.g., photolithography) is facilitated. Therefore, by using a photocurable resin, the mass productivity of the light-emitting element 1 can be improved.
加えて、バンクBKの厚さを増加させることにより、バンクBKの絶縁性を向上させることもできる。一例として、バンクBKの厚さは、300nm以上であってよい。バンクBKの厚さを300nm以上に設定することにより、バンクBKに良好な絶縁性を付与できる。その結果、発光素子1における電流リークが低減する。したがって、発光素子1における発光効率が向上する。 In addition, by increasing the thickness of the bank BK, the insulating properties of the bank BK can also be improved. As an example, the thickness of the bank BK may be 300 nm or more. By setting the thickness of the bank BK to 300 nm or more, it is possible to impart good insulating properties to the bank BK. As a result, current leakage in the light-emitting element 1 is reduced. Therefore, the light-emitting efficiency of the light-emitting element 1 is improved.
バンクBKは、PL材料MPとして、QD(Quantum Dot)を含んでいてよい。QDをPL材料MPとして用いることにより、PL光82の単色性を向上させることができる。このように、バンクBKは、QDと樹脂との混合物を含んでいてよい。 The bank BK may contain QDs (Quantum Dots) as the PL material MP. By using QDs as the PL material MP, the monochromaticity of the PL light 82 can be improved. Thus, the bank BK may contain a mixture of QDs and resin.
バンクBKは、PLコアシェルQDを含んでいてよい。この場合、例えば、PLコアシェルQDは、PL材料MPとしてのPLコアと、当該PLコアを覆うPLシェルとを有していてよい。 The bank BK may include PL core-shell QDs. In this case, for example, the PL core-shell QDs may have a PL core as the PL material MP and a PL shell covering the PL core.
PL材料MPは、EL発光材料とは異なり、絶縁性を有していることが好ましい。PLシェルは、多重に形成されていてもよい。PLコアは、絶縁体であってもよい。一例として、PLコアは、PLシェルに比べて10nm以上厚い。絶縁性を有するPLコアの材料としては、シリカおよびアルミナなどを挙げることができる。 The PL material MP is preferably insulating, unlike the EL light-emitting material. The PL shell may be formed in multiple layers. The PL core may be an insulator. As an example, the PL core is 10 nm or thicker than the PL shell. Examples of insulating materials for the PL core include silica and alumina.
また、EL発光層EはELコアシェルQDを含んでいてよい。この場合、例えば、ELコアシェルQDは、EL材料としてのELコアと、当該ELコアを覆うELシェルとを有していてよい。 The EL light-emitting layer E may also include EL core-shell QDs. In this case, for example, the EL core-shell QDs may have an EL core as the EL material and an EL shell that covers the EL core.
EL発光層Eは、バンクBKとは異なり、絶縁性を有することを要しない。むしろ、EL発光層Eの電気特性の観点からは、EL発光層Eは、ある程度の導通性を有していることが好ましい。それゆえ、例えば、ELシェルの厚さは、PLシェルの厚さよりも小さく設定されていてよい。言い換えれば、PLシェルの厚さは、ELシェルの厚さよりも大きく設定されていてよい。 Unlike the bank BK, the EL light-emitting layer E does not need to be insulating. Rather, from the viewpoint of the electrical properties of the EL light-emitting layer E, it is preferable that the EL light-emitting layer E has a certain degree of conductivity. Therefore, for example, the thickness of the EL shell may be set to be smaller than the thickness of the PL shell. In other words, the thickness of the PL shell may be set to be larger than the thickness of the EL shell.
上記の通りELシェルの厚さを小さく設定することにより、EL発光層Eの電気特性を向上させることができる。その一方、上記の通りPLシェルの厚さを小さく設定することにより、PLコアを樹脂混合によるダメージからより確実に保護できる。加えて、PLコアにおける濃度消光を低減することもできる。その結果、発光素子1におけるPL発光効率を向上させることができる。 By setting the thickness of the EL shell small as described above, the electrical characteristics of the EL light-emitting layer E can be improved. On the other hand, by setting the thickness of the PL shell small as described above, the PL core can be more reliably protected from damage caused by resin mixing. In addition, concentration quenching in the PL core can be reduced. As a result, the PL light-emitting efficiency of the light-emitting element 1 can be improved.
発光素子1の製造を容易化する観点からは、発光素子1の製造に関係する原材料の種類はなるべく少ない方が好ましい。この観点からは、PL材料MPは、EL材料と同一であってもよい。 From the viewpoint of facilitating the manufacture of the light-emitting element 1, it is preferable that the number of types of raw materials involved in the manufacture of the light-emitting element 1 is as small as possible. From this viewpoint, the PL material MP may be the same as the EL material.
PL材料MPにおける濃度消光を低減させる観点からは、バンクBKにおけるPL材料MSの含有率は、高すぎない方が望ましい。一例として、バンクBKにおけるPL材料MSの含有率は、50重量パーセント未満であってよい。このようにバンクBKにおけるPL材料MSの含有率を設定することによって、発光素子1におけるPL発光効率を向上させることもできる。 From the viewpoint of reducing concentration quenching in the PL material MP, it is desirable that the content of the PL material MS in the bank BK is not too high. As an example, the content of the PL material MS in the bank BK may be less than 50 weight percent. By setting the content of the PL material MS in the bank BK in this manner, the PL luminous efficiency of the light-emitting element 1 can also be improved.
ところで、互いに屈折率を有する2つの物体間の界面では、光の反射が生じうる。したがって、発光素子1では、複数の光反射面が存在しうる。図1では、光反射面の例として、互いに平行な第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とが示されている。一例として、第1光反射面RF1は、上部電極UEと空気との界面であってよい。第2光反射面RF2は、下部電極LEと基板SBとの界面であってよい。 However, light reflection can occur at the interface between two objects that have the same refractive index. Therefore, the light-emitting element 1 can have multiple light-reflecting surfaces. In FIG. 1, a first light-reflecting surface RF1 and a second light-reflecting surface RF2 that are parallel to each other are shown as examples of light-reflecting surfaces. As an example, the first light-reflecting surface RF1 may be the interface between the upper electrode UE and air. The second light-reflecting surface RF2 may be the interface between the lower electrode LE and the substrate SB.
したがって、図1に示す通り、バンクBKの少なくとも一部は、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とに挟まれうる。第1光反射面RF1および第2光反射面RF2については、後述の実施形態3にてより詳細に述べる。 Therefore, as shown in FIG. 1, at least a portion of the bank BK can be sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2. The first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 will be described in more detail in the third embodiment described below.
〔実施形態2〕
図2は、実施形態2における発光素子1の一構成例を示す。図2の例では、発光素子1は、EL発光領域ELAにおいて、平坦化膜FFを有している。EL発光領域ELAとは、発光素子1において、上部電極UEおよび下部電極LEからのキャリア注入を受けて、EL発光層EからEL光81が発せられる領域を指す。したがって、EL発光領域ELAは、Z方向から見た場合に、バンクBKとは重なり合っていない。
[Embodiment 2]
Fig. 2 shows a configuration example of the light-emitting element 1 in the second embodiment. In the example of Fig. 2, the light-emitting element 1 has a planarization film FF in an EL emission region ELA. The EL emission region ELA refers to a region in the light-emitting element 1 where EL light 81 is emitted from the EL emission layer E upon receiving carrier injection from the upper electrode UE and the lower electrode LE. Therefore, the EL emission region ELA does not overlap with the bank BK when viewed from the Z direction.
図2の例では、EL発光領域ELAにおいて、下部電極LEは、平坦化膜FFよりも上側に位置している。このことから、図2に示す通り、バンクBKの少なくとも一部が、EL発光領域ELAにおける下部電極LEよりも下側に位置しうる。 In the example of FIG. 2, in the EL emission region ELA, the lower electrode LE is located above the planarization film FF. Therefore, as shown in FIG. 2, at least a part of the bank BK can be located below the lower electrode LE in the EL emission region ELA.
バンクBKの少なくとも一部を、EL発光領域ELAにおける下部電極LEよりも下側に位置させることによって、バンクBKの体積を増加させることができる。これにより、EL光81がバンクBK内を通過する距離を増加されることができるので、バンクBKにおけるPL材料MSに、EL光81をより効果的に吸収させることができる。それゆえ、発光素子1の発光効率を向上させることができる。 By positioning at least a portion of the bank BK below the lower electrode LE in the EL emission region ELA, the volume of the bank BK can be increased. This increases the distance that the EL light 81 travels within the bank BK, allowing the EL light 81 to be absorbed more effectively by the PL material MS in the bank BK. This improves the luminous efficiency of the light-emitting element 1.
また、バンクBKの少なくとも一部を、EL発光領域ELAにおける下部電極LEよりも下側に位置させることによって、バンクBKが大きい厚さを有している場合にも、バンクBKの上側への突出長さを低減することもできる。 In addition, by positioning at least a portion of the bank BK below the lower electrode LE in the EL light-emitting region ELA, the upward protrusion length of the bank BK can be reduced even if the bank BK has a large thickness.
〔実施形態3〕
図3は、実施形態3における発光素子1の一構成例を示す。実施形態3における発光素子1は、バンクBKの上側または下側に位置する金属反射膜MFを有している。上部電極UEまたは下部電極LEを、金属反射膜MFとして用いることができる。図3では、一例として、下部電極LEが金属反射膜MFである場合が示されている。金属反射膜MFは、上部電極UEおよび下部電極LEとは別の構成要素として設けられてもよい。
[Embodiment 3]
3 shows a configuration example of the light-emitting element 1 in embodiment 3. The light-emitting element 1 in embodiment 3 has a metal reflective film MF located above or below the bank BK. The upper electrode UE or the lower electrode LE can be used as the metal reflective film MF. In FIG. 3, as an example, a case is shown in which the lower electrode LE is the metal reflective film MF. The metal reflective film MF may be provided as a component separate from the upper electrode UE and the lower electrode LE.
実施形態3における発光素子1は、バンクBKと金属反射膜MFとの間に位置する光透過膜TFを有している。図3の例では、光透過膜TFは、バンクBKと下部電極LEとの間に位置している。 The light-emitting element 1 in embodiment 3 has a light-transmitting film TF located between the bank BK and the metal reflective film MF. In the example of FIG. 3, the light-transmitting film TF is located between the bank BK and the lower electrode LE.
図3の例においても、図1の例と同じく、互いに平行な第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とが示されている。図3の例においても、バンクBKの少なくとも一部は、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とに挟まれうる。 In the example of FIG. 3, as in the example of FIG. 1, a first light reflecting surface RF1 and a second light reflecting surface RF2 that are parallel to each other are shown. In the example of FIG. 3, at least a portion of the bank BK can be sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2.
この位置関係によれば、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とは、Z方向におけるPL光82の主ピーク波長成分を強め合うことができる。例えば、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とは、共振効果によって、PL光82の主ピーク波長成分を強め合うことができる。その結果、発光素子1の外部に出射されるPL光82の輝度を向上させることができる。 This positional relationship allows the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 to reinforce the main peak wavelength component of the PL light 82 in the Z direction. For example, the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 can reinforce the main peak wavelength component of the PL light 82 due to the resonance effect. As a result, the brightness of the PL light 82 emitted to the outside of the light-emitting element 1 can be improved.
第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とによって形成される共振構造は、光を強めうる。当該共振構造が光を完全に強める場合には、下記の式(3)が成立する。
式(3)において、mは共振の次数である。θDは、第2光反射面RF2における反射による位相ずれを表す。θUは、第1光反射面RF1おける反射による位相ずれを表す。λは、光のピーク波長である。nは、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2との間に位置する中間層の屈折率である。dは、互いに平行な第1光反射面RF1と第2光反射面RF2の法線方向における、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2との間の距離である。φは、互いに平行な第1光反射面RF1および第2光反射面RF2のいずれか(例:第2光反射面RF2)と、基板SBとが成す角度である。 In formula (3), m is the order of resonance. θ D represents the phase shift due to reflection at the second light reflecting surface RF2. θ U represents the phase shift due to reflection at the first light reflecting surface RF1. λ is the peak wavelength of light. n is the refractive index of the intermediate layer located between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2. d is the distance between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 in the normal direction of the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2, which are parallel to each other. φ is the angle formed between either the first light reflecting surface RF1 or the second light reflecting surface RF2, which are parallel to each other (e.g., the second light reflecting surface RF2), and the substrate SB.
上述の共振構造は、光を弱める場合もある。当該共振構造が光を完全に弱める場合には、下記の式(4)が成立する。式(4)は、式(3)と対になる式である。
実施形態3において、θDおよびθUは、式(3)において、ある距離dに対応する次数mが自然数となるように設定されている。すなわち、実施形態3において、θDおよびθUは、下記の式(5)が成立するように設定されている。
本明細書では、次数mにおいて式(3)が成立する場合の距離dの値を、Dmと表記する。また、次数mにおいて、式(4)が成立する場合の距離dの値を、dmと表記する。光を強める共振構造では、下記の式(6-1)が成立することが好ましく、下記の式(6-2)が成立することがより好ましく、下記の式(6-3)が成立することがさらに好ましい。自然数kを用いて式(6-1)~式(6-3)を一般化すると、下記の式(6-4)の通りである。
式(6-1)、式(6-2)、および式(6-3)はそれぞれ、式(6-4)における、k=1の場合、k=2の場合、およびk=4の場合に相当する。このことから理解できる通り、光を強める共振構造では、より大きいkにおいて、式(6-4)が成立することが好ましい。 Equations (6-1), (6-2), and (6-3) correspond to the cases of k=1, k=2, and k=4 in equation (6-4), respectively. As can be seen from this, in a resonant structure that intensifies light, it is preferable for equation (6-4) to hold for a larger k.
その一方、光を弱める共振構造では、下記の式(7-1)が成立することが好ましく、下記の式(7-2)が成立することがより好ましく、下記の式(7-3)が成立することがさらに好ましい。自然数kを用いて式(7-1)~式(7-3)を一般化すると、下記の式(7-4)の通りである。式(7-4)は、式(6-4)と対になる式である。
式(7-1)、式(7-2)、および式(7-3)はそれぞれ、式(7-4)における、k=1の場合、k=2の場合、およびk=4の場合に相当する。このことから理解できる通り、光を弱める共振構造では、より大きいkにおいて、式(7-4)が成立することが好ましい。 Equations (7-1), (7-2), and (7-3) correspond to the cases of k=1, k=2, and k=4 in equation (7-4), respectively. As can be seen from this, in a resonant structure that attenuates light, it is preferable for equation (7-4) to hold for a larger k.
以上のことから、式(6-4)を用いることにより、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とが、PL光82の主ピーク波長成分をどのように強めるかを、数理的に評価できる。また、式(7-4)を用いることにより、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とが、PL光82の主ピーク波長成分をどのように弱めるかを、数理的に評価できる。 From the above, by using equation (6-4), it is possible to mathematically evaluate how the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 strengthen the main peak wavelength component of the PL light 82. Also, by using equation (7-4), it is possible to mathematically evaluate how the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 weaken the main peak wavelength component of the PL light 82.
図3を再び参照する。上述の光透過膜TFによれば、金属反射膜MFにおけるプラズモン吸収を低減できる。それゆえ、発光素子1におけるPL光82の光取り出し効率を向上させることができる。 Referring again to FIG. 3, the above-mentioned light-transmitting film TF can reduce plasmon absorption in the metal reflective film MF. Therefore, the light extraction efficiency of the PL light 82 in the light-emitting element 1 can be improved.
発光素子1では、光散乱性を有しない材料を用いて、バンクBKが製造されてよい。光散乱性を有しないバンクBKによれば、例えば、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とに挟まれている領域において、PL光82の散乱を生じさせないことができる。PL光82の散乱が生じない場合には、PL光82のコヒーレンスが向上するので、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とによって、PL光82の主ピーク波長成分をより効果的に強め合うことができる。 In the light-emitting element 1, the bank BK may be manufactured using a material that does not have light scattering properties. With a bank BK that does not have light scattering properties, for example, scattering of the PL light 82 can be prevented in the region sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2. When scattering of the PL light 82 does not occur, the coherence of the PL light 82 is improved, and the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 can reinforce the main peak wavelength component of the PL light 82 more effectively.
PL光82のコヒーレンスを向上させる観点からは、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とに挟まれている領域における屈折率は、なるべく一定であることが好ましい。一例として、発光素子1では、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とに挟まれている領域に属する各部では、PL光の主ピーク波長の半値(すなわち、λPL_PEAK/2)よりも長いスケールで観察した場合に、屈折率が一定であってよい。この条件が満たされる場合には、PL光82のコヒーレンスのさらなる向上が生じうる。 From the viewpoint of improving the coherence of the PL light 82, it is preferable that the refractive index in the region sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 is as constant as possible. As an example, in the light-emitting element 1, each part belonging to the region sandwiched between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 may have a constant refractive index when observed on a scale longer than half the main peak wavelength of the PL light (i.e., λ PL_PEAK /2). If this condition is satisfied, the coherence of the PL light 82 can be further improved.
第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とによってPL光82を効果的に強め合うためには、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とがあまり離間していないことが好ましい。したがって、例えば、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2との距離は、0μmよりも大きく、かつ、1μm以下であってよい。 In order for the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 to effectively reinforce the PL light 82, it is preferable that the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 are not too far apart. Therefore, for example, the distance between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 may be greater than 0 μm and equal to or less than 1 μm.
図4は、PL光82の角度(より具体的には、PL光82の光軸の角度)と放射輝度との関係について説明する図である。本明細書では、PL光82がZ方向に対して成す角度をθと表記する。そして、Z方向に対して角度θを成すPL光82の放射輝度を、RM(θ)と表記する。 FIG. 4 is a diagram explaining the relationship between the angle of the PL light 82 (more specifically, the angle of the optical axis of the PL light 82) and the radiance. In this specification, the angle that the PL light 82 makes with respect to the Z direction is represented as θ. The radiance of the PL light 82 that makes an angle θ with respect to the Z direction is represented as RM(θ).
図4では、0°≦θ≦90°の場合が例示されている。図4の例では、θ=0°の場合、PL光82の向きはZ方向の正の向きに一致する。その一方、θ=90°の場合、PL光82の向きはX方向の正の向きに一致する。 In FIG. 4, the case where 0°≦θ≦90° is illustrated. In the example of FIG. 4, when θ=0°, the direction of the PL light 82 coincides with the positive direction of the Z direction. On the other hand, when θ=90°, the direction of the PL light 82 coincides with the positive direction of the X direction.
図4に示す通り、θ1<θ2の関係を満たす2つの角度θ1およびθ2を考える。図4の例では、PL光82Aが角度θ1を成しており、PL光82Bが角度θ2を成している。発光素子1では、θの増加に伴って、PL光82の向きとZ方向との不一致が顕著となる。したがって、θの増加に伴って、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2とによって、PL光82を強めにくくなる。 As shown in Figure 4, consider two angles θ1 and θ2 that satisfy the relationship θ1 < θ2. In the example of Figure 4, PL light 82A forms an angle θ1, and PL light 82B forms an angle θ2. In the light-emitting element 1, as θ increases, the mismatch between the direction of PL light 82 and the Z direction becomes more pronounced. Therefore, as θ increases, it becomes more difficult for the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 to intensify the PL light 82.
その結果、発光素子1では、θの増加に伴って、RM(θ)が顕著に減少しうる。したがって、発光素子1では、例えば、0°≦θ1<θ2<70°において、下記の式(8)、
RM(θ2)/RM(θ1)≦0.7 …(8)
を満たすθ1およびθ2が存在しうる。
As a result, in the light-emitting element 1, RM(θ) can decrease significantly with an increase in θ. Therefore, in the light-emitting element 1, for example, in the range of 0°≦θ1<θ2<70°, the following formula (8):
RM(θ2)/RM(θ1)≦0.7…(8)
There may exist θ1 and θ2 that satisfy the following:
〔実施形態4〕
図5は、実施形態4における発光素子1の一構成例を示す。図5の例では、バンクBKは、バンクBKの内側に非発光部NEを有している。したがって、図5の例では、バンクBKの発光部(PL材料MPを含む部分)は、バンクBKの外側に位置している。図5における符号SSは、バンクBKの斜面を表す。図5の例における斜面SSは、バンクBKの外側の斜面、すなわち、バンクBKの発光部の斜面である。
[Embodiment 4]
Fig. 5 shows an example of the configuration of the light-emitting element 1 in embodiment 4. In the example of Fig. 5, the bank BK has a non-light-emitting portion NE inside the bank BK. Therefore, in the example of Fig. 5, the light-emitting portion of the bank BK (the portion including the PL material MP) is located outside the bank BK. The symbol SS in Fig. 5 represents the slope of the bank BK. The slope SS in the example of Fig. 5 is the outer slope of the bank BK, i.e., the slope of the light-emitting portion of the bank BK.
図5の例では、斜面SSを挟むように位置している第1光反射面RF1と第2光反射面RFとが図示されている。このように、斜面SSは、第1光反射面RF1と第2光反射面RF2との間に位置しうる。 In the example of FIG. 5, a first light reflecting surface RF1 and a second light reflecting surface RF are shown positioned on either side of the inclined surface SS. In this manner, the inclined surface SS can be positioned between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2.
一例として、非発光部NEの表面は、光反射性を有していてよい。したがって、図5における第2光反射面RF2は、例えばバンクBKの非発光部NEと発光部との界面であってよい。 As an example, the surface of the non-light-emitting portion NE may be light-reflective. Therefore, the second light-reflecting surface RF2 in FIG. 5 may be, for example, the interface between the non-light-emitting portion NE and the light-emitting portion of the bank BK.
斜面SSが第1光反射面RF1と第2光反射面RFとの間に位置していることにより、斜面SSの付近において生じたPL光82を、第1光反射面RF1と第2光反射面RFとによって強め合うことができる。例えば、Z方向におけるPL光82の主ピーク波長成分を、第1光反射面RF1と第2光反射面RFとによって強め合うことができる。 Since the inclined surface SS is located between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF, the PL light 82 generated near the inclined surface SS can be reinforced by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF. For example, the main peak wavelength component of the PL light 82 in the Z direction can be reinforced by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF.
図5に示す通り、バンクBKの非発光部NEの厚さは、EL発光層Eの厚さよりも大きく設定されていてよい。これにより、Z方向におけるPL光82の主ピーク波長成分を、第1光反射面RF1と第2光反射面RFとによって、より効果的に強め合うことができる。 As shown in FIG. 5, the thickness of the non-emitting portion NE of the bank BK may be set to be greater than the thickness of the EL light-emitting layer E. This allows the main peak wavelength component of the PL light 82 in the Z direction to be reinforced more effectively by the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF.
〔実施形態5〕
図6は、実施形態5における発光装置10の一構成例を示す。図6の符号610は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号620は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。本開示の一態様に係る発光装置は、本開示の一態様に係る発光素子を有していればよい。実施形態5では、発光装置10が、複数の発光素子1を有している場合を例示する。
[Embodiment 5]
Fig. 6 shows a configuration example of the light emitting device 10 in embodiment 5. Reference numeral 610 in Fig. 6 typically indicates a cross-sectional structure of the light emitting device 10, and reference numeral 620 typically indicates a planar layout of the light emitting device 10. The light emitting device according to one aspect of the present disclosure may include a light emitting element according to one aspect of the present disclosure. In embodiment 5, a case in which the light emitting device 10 includes a plurality of light emitting elements 1 is illustrated.
図6に示す通り、発光装置10は、複数の発光素子1として、第1発光素子1-1と、当該第1発光素子1-1に隣接する第2発光素子1-2と、を有していてよい。本明細書における「隣接」とは、別段の定めが無い限り、「側方(X方向)における隣接」を指すものとする。 As shown in FIG. 6, the light emitting device 10 may have a first light emitting element 1-1 and a second light emitting element 1-2 adjacent to the first light emitting element 1-1 as the multiple light emitting elements 1. In this specification, "adjacent" refers to "adjacent in the lateral direction (X direction)" unless otherwise specified.
第1発光素子1-1は、上部電極UEとして第1上部電極UE1を有しているとともに、下部電極LEとして第1下部電極LE1を有している。第1発光素子1-1は、EL発光層Eとして、第1EL発光層E1を有している。第1EL発光層E1は、第1上部電極UE1および第1下部電極LE1からのキャリア注入を受けて第1EL光を発する。第1発光素子1-1は、バンクBKとして、第1バンクBK1を有している。第1バンクBK1は、第1EL発光層E1の側方に位置している。 The first light-emitting element 1-1 has a first upper electrode UE1 as the upper electrode UE and a first lower electrode LE1 as the lower electrode LE. The first light-emitting element 1-1 has a first EL light-emitting layer E1 as the EL light-emitting layer E. The first EL light-emitting layer E1 emits first EL light upon receiving carrier injection from the first upper electrode UE1 and the first lower electrode LE1. The first light-emitting element 1-1 has a first bank BK1 as the bank BK. The first bank BK1 is located to the side of the first EL light-emitting layer E1.
そして、第2発光素子1-2は、上部電極UEとして第2上部電極UE2を有しているとともに、下部電極LEとして第2下部電極LE2を有している。第2発光素子1-2は、EL発光層Eとして、第2EL発光層E2を有している。第2EL発光層E2は、第2上部電極UE2および第2下部電極LE2からのキャリア注入を受けて第2EL光を発する。第2発光素子1-2は、バンクBKとして、第2バンクBK2を有している。第2バンクBK2は、第2EL発光層E2の側方に位置している。 The second light-emitting element 1-2 has a second upper electrode UE2 as the upper electrode UE and a second lower electrode LE2 as the lower electrode LE. The second light-emitting element 1-2 has a second EL light-emitting layer E2 as the EL light-emitting layer E. The second EL light-emitting layer E2 receives carrier injection from the second upper electrode UE2 and the second lower electrode LE2 and emits second EL light. The second light-emitting element 1-2 has a second bank BK2 as the bank BK. The second bank BK2 is located to the side of the second EL light-emitting layer E2.
図6に示す通り、第1EL発光層E1と第2EL発光層E2との間には、第1バンクBK1と第2バンクBK2とが位置している。すなわち、第1EL発光層E1と第2EL発光層E2とは、第1バンクBK1と第2バンクBK2とによって区画されている。 As shown in FIG. 6, the first bank BK1 and the second bank BK2 are located between the first EL light-emitting layer E1 and the second EL light-emitting layer E2. In other words, the first EL light-emitting layer E1 and the second EL light-emitting layer E2 are partitioned by the first bank BK1 and the second bank BK2.
本明細書では、第1EL光の主ピーク波長を第1EL主ピーク波長と称し、第2EL光の主ピーク波長を第1EL主ピーク波長と称する。本開示の一態様に係る発光装置において、第1EL主ピーク波長と第2EL主ピーク波長とは、同じであってもよいし、異なっていてもよい。 In this specification, the main peak wavelength of the first EL light is referred to as the first EL main peak wavelength, and the main peak wavelength of the second EL light is referred to as the first EL main peak wavelength. In a light emitting device according to one aspect of the present disclosure, the first EL main peak wavelength and the second EL main peak wavelength may be the same or different.
実施形態5では、第1EL主ピーク波長と第2EL主ピーク波長とが異なる場合を例示する。具体的には、実施形態5では、第1EL主ピーク波長が、第2EL主ピーク波長よりも長い場合を例示する。 In embodiment 5, a case where the first EL main peak wavelength and the second EL main peak wavelength are different is illustrated. Specifically, in embodiment 5, a case where the first EL main peak wavelength is longer than the second EL main peak wavelength is illustrated.
実施形態5では、複数のバンクBK(例:第1バンクBK1および第2バンクBK2)のそれぞれが、異なるPL材料MPを含んでいる場合を例示する。実施形態5では、第1バンクBK1は、PL材料MPとして、第1PL材料MP1を含んでいる。第1PL材料MP1は、第1EL光を吸収し第1PL光を発する。第2バンクBK2は、PL材料MPとして、第2PL材料MP2を含んでいる。第2PL材料MP2は、第2EL光を吸収し第2PL光を発する。 In embodiment 5, a case is illustrated in which each of multiple banks BK (e.g., a first bank BK1 and a second bank BK2) contains a different PL material MP. In embodiment 5, the first bank BK1 contains a first PL material MP1 as the PL material MP. The first PL material MP1 absorbs the first EL light and emits the first PL light. The second bank BK2 contains a second PL material MP2 as the PL material MP. The second PL material MP2 absorbs the second EL light and emits the second PL light.
本明細書では、第1PL光の主ピーク波長を第1PL主ピーク波長と称し、第2PL光の主ピーク波長を第1PL主ピーク波長と称する。実施形態5の例では、第1PL主ピーク波長は、第2PL主ピーク波長よりも長い。 In this specification, the main peak wavelength of the first PL light is referred to as the first PL main peak wavelength, and the main peak wavelength of the second PL light is referred to as the first PL main peak wavelength. In the example of embodiment 5, the first PL main peak wavelength is longer than the second PL main peak wavelength.
一般的に、あるPL光を共振効果によって強めるための第1光反射面RF1と第2光反射面RF2との距離は、当該PL光の主ピーク波長の増加に伴って増加する。このことから、図6の例では、第1バンクBK1の高さは、第2バンクBK2の高さよりも大きく設定されている。これにより、第1バンクBK1における共振効果によって第1PL光を強めることができるとともに、第2バンクBK2における共振効果によって第2PL光を強めることができる。 Generally, the distance between the first light reflecting surface RF1 and the second light reflecting surface RF2 for strengthening a certain PL light by the resonance effect increases as the main peak wavelength of the PL light increases. For this reason, in the example of FIG. 6, the height of the first bank BK1 is set to be greater than the height of the second bank BK2. This makes it possible to strengthen the first PL light by the resonance effect in the first bank BK1, and to strengthen the second PL light by the resonance effect in the second bank BK2.
図7は、実施形態5における発光装置10の別の構成例を示す。図7の符号710は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号720は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。図7の例における発光装置10は、複数の発光素子1として、第3発光素子1-3をさらに有している。第3発光素子1-3は、第1発光素子1-1とは反対側において、第2発光素子1-2に隣接している。 FIG. 7 shows another example of the configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 5. Reference numeral 710 in FIG. 7 typically indicates the cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 720 typically indicates the planar layout of the light-emitting device 10. The light-emitting device 10 in the example of FIG. 7 further includes a third light-emitting element 1-3 as a plurality of light-emitting elements 1. The third light-emitting element 1-3 is adjacent to the second light-emitting element 1-2 on the side opposite to the first light-emitting element 1-1.
第3発光素子1-3は、上部電極UEとして第3上部電極UE3を有しているとともに、下部電極LEとして第3下部電極LE3を有している。第3発光素子1-3は、EL発光層Eとして、第3EL発光層E3を有している。第3EL発光層E3は、第3上部電極UE3および第3下部電極LE3からのキャリア注入を受けて第3EL光を発する。第3発光素子1-3は、バンクBKとして、第3バンクBK3を有している。第3バンクBK3は、第3EL発光層E3の側方に位置している。 The third light-emitting element 1-3 has a third upper electrode UE3 as the upper electrode UE and a third lower electrode LE3 as the lower electrode LE. The third light-emitting element 1-3 has a third EL light-emitting layer E3 as the EL light-emitting layer E. The third EL light-emitting layer E3 receives carrier injection from the third upper electrode UE3 and the third lower electrode LE3 and emits third EL light. The third light-emitting element 1-3 has a third bank BK3 as the bank BK. The third bank BK3 is located to the side of the third EL light-emitting layer E3.
図7に示す通り、第2EL発光層E2と第3EL発光層E3との間には、第2バンクBK2と第3バンクBK3とが位置している。すなわち、第2EL発光層E2と第3EL発光層E3とは、第2バンクBK2と第3バンクBK3とによって区画されている。 As shown in FIG. 7, the second bank BK2 and the third bank BK3 are located between the second EL light-emitting layer E2 and the third EL light-emitting layer E3. In other words, the second EL light-emitting layer E2 and the third EL light-emitting layer E3 are partitioned by the second bank BK2 and the third bank BK3.
本明細書では、第3EL光の主ピーク波長を第3EL主ピーク波長と称する。実施形態5では、第2EL主ピーク波長が、第3EL主ピーク波長よりも長い場合を例示する。このように、実施形態5では、第3EL主ピーク波長は第2EL主ピーク波長よりも短く、かつ、第2EL主ピーク波長は第1EL主ピーク波長よりも短い。 In this specification, the main peak wavelength of the third EL light is referred to as the third EL main peak wavelength. In the fifth embodiment, a case is exemplified in which the second EL main peak wavelength is longer than the third EL main peak wavelength. Thus, in the fifth embodiment, the third EL main peak wavelength is shorter than the second EL main peak wavelength, and the second EL main peak wavelength is shorter than the first EL main peak wavelength.
実施形態5では、第3バンクBK3は、PL材料MPとして、第3PL材料MP3を含んでいる。第3PL材料MP3は、第3EL光を吸収し第3PL光を発する。実施形態5の例では、第2PL主ピーク波長は、第3PL主ピーク波長よりも長い。このように、実施形態5では、第3PL主ピーク波長は第2PL主ピーク波長よりも短く、かつ、第2PL主ピーク波長は第1PL主ピーク波長よりも短い。 In embodiment 5, the third bank BK3 contains a third PL material MP3 as the PL material MP. The third PL material MP3 absorbs the third EL light and emits the third PL light. In the example of embodiment 5, the second PL main peak wavelength is longer than the third PL main peak wavelength. Thus, in embodiment 5, the third PL main peak wavelength is shorter than the second PL main peak wavelength, and the second PL main peak wavelength is shorter than the first PL main peak wavelength.
図7の例では、第2バンクBK2の高さは、第3バンクBK3の高さよりも大きく設定されている。このように、実施形態5では、第3バンクBK3の高さは第2バンクBK2の高さよりも小さく、かつ、第2バンクBK2の高さは第1バンクBK1の高さよりも小さい。 In the example of FIG. 7, the height of the second bank BK2 is set to be greater than the height of the third bank BK3. Thus, in embodiment 5, the height of the third bank BK3 is smaller than the height of the second bank BK2, and the height of the second bank BK2 is smaller than the height of the first bank BK1.
一例として、図7では、第1EL光は赤色EL光であってよく、第2EL光は緑色EL光であってよく、第3EL光は青色EL光であってよい。したがって、第1EL発光層E1は赤色EL発光層であり、第2EL発光層E2は緑色EL発光層であり、第3EL発光層E3は青色EL発光層であってよい。 As an example, in FIG. 7, the first EL light may be red EL light, the second EL light may be green EL light, and the third EL light may be blue EL light. Thus, the first EL light-emitting layer E1 may be a red EL light-emitting layer, the second EL light-emitting layer E2 may be a green EL light-emitting layer, and the third EL light-emitting layer E3 may be a blue EL light-emitting layer.
この場合、例えば、第1PL光は赤色PL光であってよく、第2EL光は緑色PL光であってよく、第3EL光は青色PL光であってよい。したがって、第1PL材料MP1は赤色PL材料であってよく、第2PL材料MP2は緑色PL材料であってよく、第3PL材料MP3は青色PL材料であってよい。 In this case, for example, the first PL light may be red PL light, the second EL light may be green PL light, and the third EL light may be blue PL light. Thus, the first PL material MP1 may be a red PL material, the second PL material MP2 may be a green PL material, and the third PL material MP3 may be a blue PL material.
以上の通り、第1発光素子1-1は赤色発光素子であってよく、第2発光素子1-2は緑色発光素子であってよく、第3発光素子1-3は青色発光素子であってよい。この場合、例えば、第1EL主ピーク波長は630nmであってよく、第1PL主ピーク波長は640nmであってよい。第2EL主ピーク波長は530nmであってよく、第2PL主ピーク波長は540nmであってよい。第3EL主ピーク波長は460nmであってよく、第3PL主ピーク波長は470nmであってよい。 As described above, the first light-emitting element 1-1 may be a red light-emitting element, the second light-emitting element 1-2 may be a green light-emitting element, and the third light-emitting element 1-3 may be a blue light-emitting element. In this case, for example, the first EL main peak wavelength may be 630 nm, and the first PL main peak wavelength may be 640 nm. The second EL main peak wavelength may be 530 nm, and the second PL main peak wavelength may be 540 nm. The third EL main peak wavelength may be 460 nm, and the third PL main peak wavelength may be 470 nm.
〔実施形態6〕
図8は、実施形態6における発光装置10の一構成例を示す。図8では、図6と同じく、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2という2種類の発光素子を有する発光装置10が例示されている。図8の符号810は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号820は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。
[Embodiment 6]
Fig. 8 shows an example of a configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 6. Like Fig. 6, Fig. 8 shows a light-emitting device 10 having two types of light-emitting elements, a first light-emitting element 1-1 and a second light-emitting element 1-2. Reference numeral 810 in Fig. 8 typically indicates a cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 820 typically indicates a planar layout of the light-emitting device 10.
実施形態6では、実施形態5とは異なり、複数のバンクBK(例:(例:第1バンクBK1および第2バンクBK2)のそれぞれが、同等のPL材料MPを含んでいる場合を例示する。この場合には、実施形態5に比べて、複数のバンクBKの製造が容易化される。そして、発光装置10から出射されるPL光の輝度を増加させることもできる。 In the sixth embodiment, unlike the fifth embodiment, each of the multiple banks BK (e.g., the first bank BK1 and the second bank BK2) contains the same PL material MP. In this case, the manufacturing of the multiple banks BK is easier than in the fifth embodiment. Furthermore, the brightness of the PL light emitted from the light emitting device 10 can be increased.
実施形態6では、第1バンクBK1および第2バンクBK2がそれぞれ、第2EL光を吸収しPL光を発するPL材料MPを含んでいる場合を例示する。実施形態6におけるPL主ピーク波長は、第2EL主ピーク波長よりも長く、かつ、第1EL主ピーク波長よりも短いことが好ましい。この場合、例えば、PL材料MPは第2EL光のみによって励起されうる。すなわち、PL材料MPは、第1EL光によってPL材料MPが励起されない。それゆえ、発光装置10において、PL光に起因する混色が発生するおそれを低減できる。 In embodiment 6, an example is shown in which the first bank BK1 and the second bank BK2 each contain a PL material MP that absorbs the second EL light and emits PL light. The PL main peak wavelength in embodiment 6 is preferably longer than the second EL main peak wavelength and shorter than the first EL main peak wavelength. In this case, for example, the PL material MP can be excited only by the second EL light. In other words, the PL material MP is not excited by the first EL light. Therefore, the risk of color mixing caused by the PL light in the light emitting device 10 can be reduced.
上述の通り、実施形態6では、第1バンクBK1と第2バンクBKとはそれぞれ、同等のPL材料MPを含んでいる。このことから、図8の例では、第1バンクBK1の高さは、第2バンクBK2の高さと同じに設定されている。 As described above, in embodiment 6, the first bank BK1 and the second bank BK each contain the same PL material MP. For this reason, in the example of FIG. 8, the height of the first bank BK1 is set to be the same as the height of the second bank BK2.
図8に示す通り、発光装置10は、導電性反射膜CRを有していてよい。互いに隣接する2つのバンクBK(例:第1バンクBK1および第2バンクBK2)は、当該2つのBK間に谷部VLを形成しうる。図8の例では、導電性反射膜CRは、第1バンクBK1と第2バンクBK2との間の谷部VLの上面に位置している。 As shown in FIG. 8, the light emitting device 10 may have a conductive reflective film CR. Two adjacent banks BK (e.g., a first bank BK1 and a second bank BK2) may form a valley portion VL between the two BKs. In the example of FIG. 8, the conductive reflective film CR is located on the upper surface of the valley portion VL between the first bank BK1 and the second bank BK2.
図8の導電性反射膜CRによれば、上部電極UEの抵抗を低下させることができる。それゆえ、発光装置10におけるEL発光効率を向上させることができる。また、図8の導電性反射膜CRによれば、発光装置10において、PL光に起因する混色が発生するおそれを低減することもできる。 The conductive reflective film CR in FIG. 8 can reduce the resistance of the upper electrode UE. This can improve the EL light emission efficiency in the light emitting device 10. The conductive reflective film CR in FIG. 8 can also reduce the risk of color mixing caused by PL light in the light emitting device 10.
図9は、実施形態6における発光装置10の別の構成例を示す。図9では、図7と同じく、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2と第3発光素子1-3という3種類の発光素子を有する発光装置10が例示されている。図9の符号910は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号920は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。 FIG. 9 shows another example of the configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 6. As in FIG. 7, FIG. 9 shows an example of a light-emitting device 10 having three types of light-emitting elements, a first light-emitting element 1-1, a second light-emitting element 1-2, and a third light-emitting element 1-3. Reference numeral 910 in FIG. 9 shows a schematic cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 920 shows a schematic planar layout of the light-emitting device 10.
図9の例では、第1バンクBK1、第2バンクBK2、および第3バンクBK3がそれぞれ、第3EL光を吸収しPL光を発するPL材料MPを含んでいる場合を例示する。図9の例におけるPL主ピーク波長は、第3EL主ピーク波長よりも長く、かつ、第2EL主ピーク波長よりも短いことが好ましい。この場合、例えば、PL材料MPは第3EL光のみによって励起されうる。すなわち、第1EL光および第2EL光のいずれによってもPL材料MPが励起されないようにすることができる。 The example of Figure 9 illustrates a case in which the first bank BK1, the second bank BK2, and the third bank BK3 each contain a PL material MP that absorbs the third EL light and emits PL light. The PL main peak wavelength in the example of Figure 9 is preferably longer than the third EL main peak wavelength and shorter than the second EL main peak wavelength. In this case, for example, the PL material MP can be excited only by the third EL light. In other words, it is possible to prevent the PL material MP from being excited by either the first EL light or the second EL light.
図9に示す通り、第2バンクBK2と第3バンクBK3とは、第2バンクBK2と第3バンクBK3との間に谷部VLを形成しうる。図9の例では、導電性反射膜CRは、第2バンクBK2と第3バンクBK3との間の谷部VLの上面にも位置している。 As shown in FIG. 9, the second bank BK2 and the third bank BK3 can form a valley portion VL between the second bank BK2 and the third bank BK3. In the example of FIG. 9, the conductive reflective film CR is also located on the upper surface of the valley portion VL between the second bank BK2 and the third bank BK3.
一例として、図9において、第1EL発光層E1が赤色EL発光層であり、第2EL発光層E2が緑色EL発光層であり、第3EL発光層E3が青色EL発光層である場合を考える。この場合、例えば、PL光は青色PL光であってよい。したがって、PL材料MPは青色PL材料であってよい。 As an example, consider the case in FIG. 9 where the first EL light-emitting layer E1 is a red EL light-emitting layer, the second EL light-emitting layer E2 is a green EL light-emitting layer, and the third EL light-emitting layer E3 is a blue EL light-emitting layer. In this case, for example, the PL light may be blue PL light. Therefore, the PL material MP may be a blue PL material.
以上の通り、1種類のPL材料(例:青色PL材料)を用いた場合にも、赤色発光素子としての第1発光素子1-1、緑色発光素子としての第2発光素子1-2、および、青色発光素子としての第3発光素子1-3が実現されうる。この場合、例えば、第1EL主ピーク波長は630nmであってよく、第2EL主ピーク波長は530nmであってよく、第3EL主ピーク波長は460nmであってよい。そして、PL主ピーク波長は470nmであってよい。 As described above, even when one type of PL material (e.g., blue PL material) is used, it is possible to realize a first light-emitting element 1-1 as a red light-emitting element, a second light-emitting element 1-2 as a green light-emitting element, and a third light-emitting element 1-3 as a blue light-emitting element. In this case, for example, the first EL main peak wavelength may be 630 nm, the second EL main peak wavelength may be 530 nm, and the third EL main peak wavelength may be 460 nm. And the PL main peak wavelength may be 470 nm.
〔実施形態7〕
図10は、実施形態7における発光装置10の一構成例を示す。図10では、図6と同じく、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2という2種類の発光素子を有する発光装置10が例示されている。図10の符号1010は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号1020は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。
[Embodiment 7]
Fig. 10 shows a configuration example of the light emitting device 10 in embodiment 7. Like Fig. 6, Fig. 10 shows a light emitting device 10 having two types of light emitting elements, a first light emitting element 1-1 and a second light emitting element 1-2. Reference numeral 1010 in Fig. 10 typically indicates a cross-sectional structure of the light emitting device 10, and reference numeral 1020 typically indicates a planar layout of the light emitting device 10.
実施形態7では、実施形態5と同じく、複数のバンクBKのそれぞれが、異なるPL材料MPを含んでいる場合を例示する。図10の例では、図6の例と同じく、第1バンクBK1は第1PL材料MP1を含んでおり、第2バンクBK2は第2PL材料MP2を含んでいる。このため、図10の例においても、図6の例と同じく、第1バンクBK1の高さは、第2バンクBK2の高さよりも大きい。 In the seventh embodiment, as in the fifth embodiment, an example is shown in which each of the multiple banks BK contains a different PL material MP. In the example of FIG. 10, as in the example of FIG. 6, the first bank BK1 contains the first PL material MP1, and the second bank BK2 contains the second PL material MP2. Therefore, in the example of FIG. 10, as in the example of FIG. 6, the height of the first bank BK1 is greater than the height of the second bank BK2.
実施形態7では、実施形態6と同じく、発光装置10が導電性反射膜CRを有している場合を例示する。図10の例では、導電性反射膜CRは、第1バンクBK1と第2バンクBK2との谷部VLの上面に位置している。このように、第1バンクBK1の高さと第2バンクBK2の高さとが異なる場合にも、導電性反射膜CRが設けられてよい。 In the seventh embodiment, as in the sixth embodiment, the light emitting device 10 has a conductive reflective film CR. In the example of FIG. 10, the conductive reflective film CR is located on the upper surface of the valley portion VL between the first bank BK1 and the second bank BK2. In this way, the conductive reflective film CR may be provided even when the height of the first bank BK1 and the height of the second bank BK2 are different.
図11は、実施形態7における発光装置10の別の構成例を示す。図11では、図7と同じく、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2と第3発光素子1-3という3種類の発光素子を有する発光装置10が例示されている。図11の符号1110は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号1120は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。 FIG. 11 shows another example of the configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 7. As in FIG. 7, FIG. 11 shows an example of a light-emitting device 10 having three types of light-emitting elements, a first light-emitting element 1-1, a second light-emitting element 1-2, and a third light-emitting element 1-3. Reference numeral 1110 in FIG. 11 shows a schematic cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 1120 shows a schematic planar layout of the light-emitting device 10.
図11の例では、図7の例と同じく、第3バンクBK3は第3PL材料MP3を含んでいる。このため、図11の例においても、図7の例と同じく、第2バンクBK2の高さは、第3バンクBK3の高さよりも大きい。図11の例では、導電性反射膜CRは、第2バンクBK2と第3バンクBK3との間の谷部VLの上面にも位置している。 In the example of FIG. 11, like the example of FIG. 7, the third bank BK3 contains the third PL material MP3. Therefore, in the example of FIG. 11, like the example of FIG. 7, the height of the second bank BK2 is greater than the height of the third bank BK3. In the example of FIG. 11, the conductive reflective film CR is also located on the upper surface of the valley portion VL between the second bank BK2 and the third bank BK3.
〔実施形態8〕
図12は、実施形態8における発光装置10の一構成例を示す。図12では、図6と同じく、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2という2種類の発光素子を有する発光装置10が例示されている。図12の符号1210は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号1220は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。
[Embodiment 8]
Fig. 12 shows an example of a configuration of the light emitting device 10 in the eighth embodiment. As in Fig. 6, Fig. 12 shows a light emitting device 10 having two types of light emitting elements, a first light emitting element 1-1 and a second light emitting element 1-2. Reference numeral 1210 in Fig. 12 typically indicates a cross-sectional structure of the light emitting device 10, and reference numeral 1220 typically indicates a planar layout of the light emitting device 10.
実施形態8では、実施形態6と同じく、複数のバンクBKのそれぞれが、同等のPL材料MPを含んでいる場合を例示する。図12の例では、図8の例と同じく、第1バンクBK1および第2バンクBK2はそれぞれ、第2EL光を吸収しPL光を発するPL材料MPを含んでいる。このため、図12の例においても、図8の例と同じく、第1バンクBK1および第2バンクBK2はそれぞれ、等しい高さを有している。 In the eighth embodiment, as in the sixth embodiment, an example is shown in which each of the multiple banks BK contains the same PL material MP. In the example of FIG. 12, as in the example of FIG. 8, the first bank BK1 and the second bank BK2 each contain a PL material MP that absorbs the second EL light and emits PL light. Therefore, in the example of FIG. 12, as in the example of FIG. 8, the first bank BK1 and the second bank BK2 each have the same height.
図12の例では、図8の例とは異なり、互いに隣接する2つのバンクBKは、当該2つのBK間に谷部VLを形成していない。この場合、図12に示す通り、発光装置10は、導電性反射膜CRを有していなくともよい。このように、図8の例に比べて、発光装置10の構成をさらに単純化することもできる。 In the example of FIG. 12, unlike the example of FIG. 8, two adjacent banks BK do not form a valley portion VL between the two BK. In this case, as shown in FIG. 12, the light emitting device 10 does not need to have a conductive reflective film CR. In this way, the configuration of the light emitting device 10 can be further simplified compared to the example of FIG. 8.
図13は、実施形態8における発光装置10の別の構成例を示す。図13では、図7と同じく、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2と第3発光素子1-3という3種類の発光素子を有する発光装置10が例示されている。図13の符号1310は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号1320は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。 FIG. 13 shows another example of the configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 8. As in FIG. 7, FIG. 13 shows an example of a light-emitting device 10 having three types of light-emitting elements, a first light-emitting element 1-1, a second light-emitting element 1-2, and a third light-emitting element 1-3. Reference numeral 1310 in FIG. 13 shows a schematic cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 1320 shows a schematic planar layout of the light-emitting device 10.
図13の例では、図8の例と同じく、第1バンクBK1、第2バンクBK2、および第3バンクBK3はそれぞれ、第3EL光を吸収しPL光を発するPL材料MPを含んでいる。このため、図13の例においても、図8の例と同じく、第1バンクBK1、第2バンクBK2、および第3バンクBK3はそれぞれ、等しい高さを有している。 In the example of FIG. 13, like the example of FIG. 8, the first bank BK1, the second bank BK2, and the third bank BK3 each contain a PL material MP that absorbs the third EL light and emits PL light. Therefore, in the example of FIG. 13, like the example of FIG. 8, the first bank BK1, the second bank BK2, and the third bank BK3 each have the same height.
図13の例では、図9の例とは異なり、互いに隣接する2つのバンクBKは、当該2つのBK間に谷部VLを形成していない。したがって、図13の例における発光装置10も、導電性反射膜CRを有していなくともよい。このように、図9の例に比べて、発光装置10の構成をさらに単純化することもできる。 In the example of FIG. 13, unlike the example of FIG. 9, two adjacent banks BK do not form a valley portion VL between the two BK. Therefore, the light-emitting device 10 in the example of FIG. 13 does not need to have a conductive reflective film CR. In this way, the configuration of the light-emitting device 10 can be further simplified compared to the example of FIG. 9.
〔実施形態9〕
図14は、実施形態9における発光装置10の一構成例を示す。図14の発光装置10は、図12の発光装置10のバリエーションである。図14の符号1410は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号1420は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。
[Embodiment 9]
Fig. 14 shows an example of a configuration of the light emitting device 10 in the ninth embodiment. The light emitting device 10 in Fig. 14 is a variation of the light emitting device 10 in Fig. 12. Reference numeral 1410 in Fig. 14 typically indicates a cross-sectional structure of the light emitting device 10, and reference numeral 1420 typically indicates a planar layout of the light emitting device 10.
図14における符号SS1は、第2EL発光層E2から第1EL発光層E1に向かう方向(すなわち、X方向の負の向き)に沿って傾斜する第1バンクBK1の斜面を示す。 The symbol SS1 in FIG. 14 indicates the slope of the first bank BK1 that slopes in the direction from the second EL light-emitting layer E2 to the first EL light-emitting layer E1 (i.e., in the negative direction of the X direction).
図14の例における発光装置10は、図12の例とは異なり、導電性反射膜CRUを有している。図14に示す通り、導電性反射膜CRUは、斜面SS1の上側に位置していてよい。導電性反射膜CRUによれば、発光装置10において、PL光に起因する混色が発生するおそれを低減できる。 The light emitting device 10 in the example of FIG. 14 has a conductive reflective film CRU, unlike the example of FIG. 12. As shown in FIG. 14, the conductive reflective film CRU may be located on the upper side of the slope SS1. The conductive reflective film CRU can reduce the risk of color mixing caused by PL light in the light emitting device 10.
図15は、実施形態9における発光装置10の別の構成例を示す。図15の発光装置10は、図13の発光装置10のバリエーションである。図15の符号1510は、発光装置10の断面構造を模式的に示し、符号1520は、発光装置10の平面レイアウトを模式的に示す。 FIG. 15 shows another example of the configuration of the light-emitting device 10 in embodiment 9. The light-emitting device 10 in FIG. 15 is a variation of the light-emitting device 10 in FIG. 13. Reference numeral 1510 in FIG. 15 typically indicates the cross-sectional structure of the light-emitting device 10, and reference numeral 1520 typically indicates the planar layout of the light-emitting device 10.
図15における符号SS2は、第3EL発光層E3から第2EL発光層E2に向かう方向(すなわち、すなわち、X方向の負の向き)に沿って傾斜する第2バンクBK2の斜面を示す。 The symbol SS2 in FIG. 15 indicates the slope of the second bank BK2 that slopes in the direction from the third EL light-emitting layer E3 toward the second EL light-emitting layer E2 (i.e., in the negative direction of the X direction).
図15の例における発光装置10も、図14の例と同じく、導電性反射膜CRUを有している。図15に示す通り、導電性反射膜CRUは、斜面SS2の上側に位置していてよい。 The light emitting device 10 in the example of FIG. 15 also has a conductive reflective film CRU, as in the example of FIG. 14. As shown in FIG. 15, the conductive reflective film CRU may be located above the slope SS2.
図15の例では、PL主ピーク波長は470nmである。そして、第1EL主ピーク波長は630nmであり、第2EL主ピーク波長は530nmであり、第3EL主ピーク波長は460nmである。このように、図15の例では、PL主ピーク波長は、第3EL主ピーク波長よりも長く、かつ、第2EL主ピーク波長および第1EL主ピーク波長よりも短い。 In the example of FIG. 15, the PL main peak wavelength is 470 nm. The first EL main peak wavelength is 630 nm, the second EL main peak wavelength is 530 nm, and the third EL main peak wavelength is 460 nm. Thus, in the example of FIG. 15, the PL main peak wavelength is longer than the third EL main peak wavelength and shorter than the second EL main peak wavelength and the first EL main peak wavelength.
上述の通り、PL主ピーク波長が、第3EL主ピーク波長よりも長く、かつ、第2EL主ピーク波長および第1EL主ピーク波長よりも短い場合には、PL材料MPは第3EL光のみによって励起されうる。すなわち、第1EL光および第2EL光のいずれによってもPL材料MPが励起されないようにすることができる。このことから、符号1520に示す通り、図15の例における発光装置10は、第1EL発光層E1と第2EL発光層E2との間に、導電性反射膜CRUを有していなくともよい。 As described above, when the PL main peak wavelength is longer than the third EL main peak wavelength and shorter than the second EL main peak wavelength and the first EL main peak wavelength, the PL material MP can be excited only by the third EL light. In other words, it is possible to prevent the PL material MP from being excited by either the first EL light or the second EL light. For this reason, as shown by the reference numeral 1520, the light emitting device 10 in the example of FIG. 15 does not need to have a conductive reflective film CRU between the first EL light emitting layer E1 and the second EL light emitting layer E2.
符号1520に示す通り、発光装置10では、X方向において、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2と第3発光素子1-3とが、この順で繰り返し配置されていてよい。したがって、図15の発光装置10は、1つの第3発光素子1-3とは別の第3発光素子1-3Aを有していてよい。符号1510の例では、第3発光素子1-3Aは、X方向の負の向きの側において、第1発光素子1-1に隣接している。このように、第3発光素子1-3Aは、第2発光素子1-2とは反対側において、第1発光素子1-1に隣接している。 As shown by reference numeral 1520, in the light emitting device 10, the first light emitting element 1-1, the second light emitting element 1-2, and the third light emitting element 1-3 may be repeatedly arranged in this order in the X direction. Therefore, the light emitting device 10 in FIG. 15 may have a third light emitting element 1-3A in addition to the one third light emitting element 1-3. In the example of reference numeral 1510, the third light emitting element 1-3A is adjacent to the first light emitting element 1-1 on the negative side of the X direction. In this way, the third light emitting element 1-3A is adjacent to the first light emitting element 1-1 on the side opposite to the second light emitting element 1-2.
図15の例では、第3発光素子1-3Aの第3バンクを、第3バンクBK3Aと表記する。また、第3発光素子1-3Aの第3EL発光層を、第3EL発光層E3Aと表記する。図15から明らかである通り、第1EL発光層E1と第3EL発光層3EA(符号1510の図では不図示)との間には、第1バンクBK1と第3バンクBK3Aとが位置している。 In the example of FIG. 15, the third bank of the third light-emitting element 1-3A is written as the third bank BK3A. Also, the third EL light-emitting layer of the third light-emitting element 1-3A is written as the third EL light-emitting layer E3A. As is clear from FIG. 15, the first bank BK1 and the third bank BK3A are located between the first EL light-emitting layer E1 and the third EL light-emitting layer 3EA (not shown in the diagram of reference numeral 1510).
図15における符号SS1Aは、第3EL発光層E3Aから第1EL発光層E1に向かう方向(すなわち、X方向の正の向き)に沿って傾斜する第1バンクBK1の斜面を示す。図15の例では、導電性反射膜CRUは、斜面SS1Aの上側にも位置している。 The symbol SS1A in FIG. 15 indicates the slope of the first bank BK1 that slopes in the direction from the third EL light-emitting layer E3A toward the first EL light-emitting layer E1 (i.e., in the positive direction of the X direction). In the example of FIG. 15, the conductive reflective film CRU is also located above the slope SS1A.
〔実施形態10〕
図16は、実施形態10における表示装置100の一構成例を示す。表示装置100は、本開示の一態様に係る発光装置(例:発光装置10)を備えていればよい。したがって、表示装置100は、本開示の一態様に係る発光素子(例:発光素子1)を備えていればよい。
[Embodiment 10]
16 illustrates a configuration example of a display device 100 according to embodiment 10. The display device 100 may include a light-emitting device according to one aspect of the present disclosure (e.g., light-emitting device 10). Thus, the display device 100 may include a light-emitting element according to one aspect of the present disclosure (e.g., light-emitting element 1).
表示装置100は、複数のサブ画素SPを含む表示部DAと、複数のサブ画素SPを駆動する第1ドライバX1および第2ドライバX2と、第1ドライバX1および第2ドライバX2を制御する表示制御部DCとを備えていてよい。サブ画素SPは、発光素子1と、発光素子1に接続された画素回路PCとを有していてよい。表示装置100は、発光素子1として、第1発光素子1-1と第2発光素子1-2と第3発光素子1-3とを有していてよい。 The display device 100 may include a display unit DA including a plurality of subpixels SP, a first driver X1 and a second driver X2 that drive the plurality of subpixels SP, and a display controller DC that controls the first driver X1 and the second driver X2. The subpixel SP may include a light-emitting element 1 and a pixel circuit PC connected to the light-emitting element 1. The display device 100 may include a first light-emitting element 1-1, a second light-emitting element 1-2, and a third light-emitting element 1-3 as the light-emitting element 1.
画素回路PCは、走査信号線GL、データ信号線DL、および発光制御線ELLに接続されていてもよい。一例として、走査信号線GLおよび発光制御線ELLは、第1ドライバX1に接続されていてよい。データ信号線DLは、第2ドライバX2に接続されていてよい。 The pixel circuit PC may be connected to a scanning signal line GL, a data signal line DL, and an emission control line ELL. As an example, the scanning signal line GL and the emission control line ELL may be connected to a first driver X1. The data signal line DL may be connected to a second driver X2.
〔付記事項〕
本開示の一態様は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本開示の一態様の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成できる。
[Additional Notes]
One aspect of the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope of the claims. Also, embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in different embodiments are included in the technical scope of one aspect of the present disclosure. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
1 発光素子
1-1 第1発光素子
1-2 第2発光素子
1-3 第3発光素子
1-3A 別の第3発光素子
10 発光装置
81 EL光
82 PL光
100 表示装置
UE 上部電極
UE1 第1上部電極
UE2 第2上部電極
UE3 第3上部電極
LE 下部電極
LE1 第1下部電極
LE2 第2下部電極
LE3 第3下部電極
E EL発光層
E1 第1EL発光層
E2 第2EL発光層
E3 第3EL発光層
E3A 別の第3発光素子の第3EL発光層
ELA EL発光領域
BK バンク
BK1 第1バンク
BK2 第2バンク
BK3 第3バンク
MP PL材料
MP1 第1PL材料
MP2 第2PL材料
MP3 第3PL材料
MF 金属反射膜
TF 光透過膜
RF1 第1光反射面
RF2 第2光反射面
SS バンクの斜面
SS1 第1バンクの斜面(第2EL発光層から第1EL発光層に向かう方向に沿って傾斜する斜面)
SS1A 第2バンクの斜面(別の第3発光素子の第3EL発光層から第1EL発光層に向かう方向に沿って傾斜する斜面)
SS2 第2バンクの斜面(第3EL発光層から第2EL発光層に向かう方向に沿って傾斜する斜面)
VL 谷部
CR 導電性反射膜(谷部の上面に位置している導電性反射膜)
CRU 導電性反射膜(バンクの斜面の上側に位置している導電性反射膜)
1 Light-emitting element 1-1 First light-emitting element 1-2 Second light-emitting element 1-3 Third light-emitting element 1-3A Another third light-emitting element 10 Light-emitting device 81 EL light 82 PL light 100 Display device UE Upper electrode UE1 First upper electrode UE2 Second upper electrode UE3 Third upper electrode LE Lower electrode LE1 First lower electrode LE2 Second lower electrode LE3 Third lower electrode E EL light-emitting layer E1 First EL light-emitting layer E2 Second EL light-emitting layer E3 Third EL light-emitting layer E3A Third EL light-emitting layer of another third light-emitting element ELA EL light-emitting region BK Bank BK1 First bank BK2 Second bank BK3 Third bank MP PL material MP1 First PL material MP2 Second PL material MP3 Third PL material MF Metal reflective film TF Light-transmitting film RF1 First light reflecting surface RF2 Second light reflecting surface SS Slope of bank SS1 Slope of first bank (slope inclined along the direction from the second EL light emitting layer to the first EL light emitting layer)
SS1A: Slope of the second bank (slope inclined along the direction from the third EL layer of another third light-emitting element to the first EL layer)
SS2: Slope of the second bank (slope inclined along the direction from the third EL layer to the second EL layer)
VL: Valley portion CR: Conductive reflective film (conductive reflective film located on the upper surface of the valley portion)
CRU: Conductive reflective film (conductive reflective film located on the upper side of the slope of the bank)
Claims (34)
前記上部電極および前記下部電極からのキャリア注入を受けてEL(Electro-Luminescence)光を発するEL発光層と、
前記EL発光層の側方に位置している絶縁性のバンクと、を有しており、
前記上部電極および前記下部電極の少なくとも一方は、光透過電極であり、
前記バンクは、PL(Photo-Luminescence)光を発するPL材料を含んでおり、
前記EL光の主ピーク波長をλEL_PEAKと表記し、前記PL光の主ピーク波長をλPL_PEAKと表記した場合に、
前記PL材料は、波長λEL_PEAKの光を吸収し、
λPL_PEAK-30nm≦λEL_PEAK≦λPL_PEAK+10nm
である、発光素子。 an upper electrode and a lower electrode facing each other;
an electroluminescence (EL) layer that emits EL light upon receiving carrier injection from the upper electrode and the lower electrode;
an insulating bank located on a side of the EL light-emitting layer;
At least one of the upper electrode and the lower electrode is a light-transmitting electrode,
The bank contains a PL (Photo-Luminescence) material that emits PL light,
When the main peak wavelength of the EL light is denoted as λ EL_PEAK and the main peak wavelength of the PL light is denoted as λ PL_PEAK ,
The PL material absorbs light at wavelength λ EL_PEAK ;
λ PL_PEAK -30nm≦λ EL_PEAK ≦λ PL_PEAK +10nm
That is, a light-emitting element.
である、請求項1に記載の発光素子。 λ EL_PEAK <λ PL_PEAK
The light-emitting device according to claim 1 ,
前記バンクにおける前記樹脂の含有率は、30重量パーセント以上である、請求項1または2に記載の発光素子。 the bank includes a resin;
The light-emitting element according to claim 1 , wherein the content of the resin in the bank is 30 weight percent or more.
前記バンクは、PLコアシェルQDを含んでおり、
前記ELコアシェルQDは、前記EL光を発するEL材料としてのELコアと、前記ELコアを覆うELシェルと、を有しており、
前記PLコアシェルQDは、前記PL材料としてのPLコアと、前記PLコアを覆うPLシェルと、を有しており、
前記PLシェルの厚さは、前記ELシェルの厚さよりも大きい、請求項6に記載の発光素子。 the EL emitting layer comprises EL core-shell QDs;
the bank comprises PL core-shell QDs;
The EL core-shell QD has an EL core as an EL material that emits the EL light, and an EL shell that covers the EL core,
The PL core-shell QD has a PL core as the PL material and a PL shell covering the PL core,
The light-emitting device of claim 6 , wherein the thickness of the PL shell is greater than the thickness of the EL shell.
前記バンクと前記金属反射膜との間に位置する光透過膜と、を有している、請求項1から11のいずれか1項に記載の発光素子。 a metal reflective film located above or below the bank;
The light-emitting element according to claim 1 , further comprising: a light-transmitting film located between the bank and the metal reflective film.
0°≦θ1<θ2<70°において、
RM(θ2)/RM(θ1)≦0.7
を満たす角度θ1およびθ2が存在している、請求項13から15のいずれか1項に記載の発光素子。 When the radiance of the PL light that forms an angle θ with respect to the normal direction of the horizontal plane of the substrate of the light emitting element is expressed as RM(θ),
In the range of 0°≦θ1<θ2<70°,
RM(θ2)/RM(θ1)≦0.7
The light-emitting device according to claim 13 , wherein angles θ1 and θ2 exist such that
前記非発光部の厚さは、前記EL発光層の厚さより大きい、請求項19に記載の発光素子。 the bank includes a non-light-emitting portion therein,
The light-emitting device of claim 19 , wherein the thickness of the non-light-emitting portion is greater than the thickness of the electroluminescent layer.
前記第1発光素子は、
前記上部電極および前記下部電極として、第1上部電極および第1下部電極をそれぞれ有しており、
前記第1上部電極および前記第1下部電極からのキャリア注入を受けて第1EL光を発する第1EL発光層を、前記EL発光層として有しており、
前記バンクとして、前記第1EL発光層の側方に位置している第1バンクを有しており、
前記第2発光素子は、
前記上部電極および前記下部電極として、第2上部電極および第2下部電極をそれぞれ有しており、
前記第2上部電極および前記第2下部電極からのキャリア注入を受けて第2EL光を発する第2EL発光層を、前記EL発光層として有しており、
前記バンクとして、前記第1EL発光層の側方に位置している第2バンクを有しており、
前記第1EL発光層と前記第2EL発光層との間には、前記第1バンクと前記第2バンクとが位置しており、
前記第1EL光の主ピーク波長は、前記第2EL光の主ピーク波長よりも長い、請求項24に記載の発光装置。 The light emitting device includes a first light emitting element and a second light emitting element adjacent to the first light emitting element as the plurality of light emitting elements,
The first light emitting element is
The upper electrode and the lower electrode include a first upper electrode and a first lower electrode, respectively;
a first EL light-emitting layer that receives carrier injection from the first upper electrode and the first lower electrode to emit a first EL light,
The bank includes a first bank located on a side of the first electroluminescent layer,
The second light emitting element is
The upper electrode and the lower electrode include a second upper electrode and a second lower electrode, respectively;
a second EL light-emitting layer that receives carrier injection from the second upper electrode and the second lower electrode to emit second EL light,
The bank includes a second bank located on a side of the first electroluminescent layer,
the first bank and the second bank are located between the first EL layer and the second EL layer;
The light emitting device of claim 24 , wherein a main peak wavelength of the first EL light is longer than a main peak wavelength of the second EL light.
前記発光装置は、上記谷部の上面に位置している導電性反射膜を有している、請求項25に記載の発光装置。 the first bank and the second bank form a valley between the first bank and the second bank,
26. The light emitting device of claim 25, further comprising a conductive reflective film located on an upper surface of the valley.
前記第2バンクは、前記第2EL光を吸収し第2PL光を発する第2PL材料を含んでおり、
前記第1PL光の主ピーク波長は、前記第2PL光の主ピーク波長よりも長く、
前記第1バンクの高さは、前記第2バンクの高さよりも大きい、請求項25または26に記載の発光装置。 the first bank includes a first PL material that absorbs the first EL light and emits a first PL light;
the second bank includes a second PL material that absorbs the second EL light and emits a second PL light;
a main peak wavelength of the first PL light is longer than a main peak wavelength of the second PL light;
27. The light emitting device according to claim 25 or 26, wherein a height of the first bank is greater than a height of the second bank.
前記PL光の主ピーク波長は、前記第2EL光の主ピーク波長よりも長く、かつ、前記第1EL光の主ピーク波長よりも短い、請求項25に記載の発光装置。 the first bank and the second bank each include the PL material that absorbs the second EL light and emits the PL light;
The light emitting device of claim 25 , wherein a main peak wavelength of the PL light is longer than a main peak wavelength of the second EL light and shorter than a main peak wavelength of the first EL light.
前記発光装置は、前記第1バンクの前記斜面の上側に位置している導電性反射膜を有している、請求項29に記載の発光装置。 the first bank has a slope that slopes in a direction from the second EL layer toward the first EL layer,
30. The light emitting device of claim 29, further comprising a conductive reflective film located above the slope of the first bank.
前記第3発光素子は、
前記上部電極および前記下部電極として、第3上部電極および第3下部電極をそれぞれ有しており、
前記第3上部電極および前記第3下部電極からのキャリア注入を受けて第3EL光を発する第3EL発光層を、前記EL発光層として有しており、
前記バンクとして、前記第3EL発光層の側方に位置している第3バンクを有しており、
前記第2EL発光層と前記第3EL発光層との間には、前記第2バンクと前記第3バンクとが位置しており、
前記第2EL光の主ピーク波長は、前記第3EL光の主ピーク波長よりも長く、
前記第1バンク、前記第2バンク、および前記第3バンクはそれぞれ、前記第3EL光を吸収し前記PL光を発する前記PL材料を含んでおり、
前記PL光の主ピーク波長は、前記第3EL光の主ピーク波長よりも長く、かつ、前記第2EL光の主ピーク波長よりも短い、請求項25に記載の発光装置。 The light emitting device further includes a third light emitting element adjacent to the second light emitting element on an opposite side to the first light emitting element,
The third light emitting element is
The upper electrode and the lower electrode include a third upper electrode and a third lower electrode, respectively;
a third EL light-emitting layer that receives carrier injection from the third upper electrode and the third lower electrode to emit third EL light,
The bank includes a third bank located on a side of the third electroluminescent layer,
the second bank and the third bank are located between the second EL layer and the third EL layer,
a main peak wavelength of the second EL light is longer than a main peak wavelength of the third EL light;
the first bank, the second bank, and the third bank each include the PL material that absorbs the third EL light and emits the PL light;
The light emitting device of claim 25 , wherein a main peak wavelength of the PL light is longer than a main peak wavelength of the third EL light and shorter than a main peak wavelength of the second EL light.
前記発光装置は、前記第2バンクの前記斜面の上側に位置している導電性反射膜を有している、請求項31に記載の発光装置。 the second bank has a slope that slopes in a direction from the third EL layer toward the second EL layer,
32. The light emitting device of claim 31, further comprising a conductive reflective film located above the slope of the second bank.
前記第1EL発光層と別の前記第3発光素子の前記第3EL発光層との間には、前記第1バンクと別の前記第3発光素子の前記第3バンクとが位置しており、
前記第1バンクは、別の前記第3発光素子の前記第3EL発光層から前記第1EL発光層に向かう方向に沿って傾斜する斜面を有しており、
前記発光装置は、前記第1バンクの前記斜面の上側に位置している導電性反射膜をさらに有している、請求項32に記載の発光装置。 The light emitting device further includes, as the plurality of light emitting elements, a third light emitting element adjacent to the first light emitting element on an opposite side to the second light emitting element,
the first bank and the third bank of the third light-emitting element are located between the first EL layer and the third EL layer of the third light-emitting element,
the first bank has a slope that slopes along a direction from the third EL light-emitting layer of another third light-emitting element to the first EL light-emitting layer,
33. The light emitting device according to claim 32, further comprising a conductive reflective film located above the slope of the first bank.
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