a涉及的藍色發(fā)光元件中,透明陰極8作為ITO-Ag-1TO的三層結(jié)構(gòu),一邊改變第一透明導(dǎo)電層81、金屬層82及第二透明導(dǎo)電層83的各層的膜厚,一邊對從元件射出的藍色發(fā)光進行模擬。
[0188]在該模擬中,反射陽極2是鋁、透明導(dǎo)電層3是ΙΖ0、有機發(fā)光層6b采用了SUMAT10N公司制的BP105。
[0189]作為比較例la,針對除了透明陰極8僅由ITO構(gòu)成以外與實施例1a同樣的藍色發(fā)光元件,從元件射出的藍色發(fā)光進行了模擬。
[0190]圖9中示出了在模擬中使用的關(guān)于實施例1a和比較例Ia涉及的藍色發(fā)光元件的各層的折射率、膜厚(nm)以及光學(xué)膜厚(nm)。在圖9中光路長是各層的光學(xué)膜厚,是各層的折射率與膜厚相乘的值。
[0191]并且,在這個模擬中,諧振器結(jié)構(gòu)的空穴注入層4的膜厚基本設(shè)定為相當(dāng)于0.5cav.的膜厚。在圖9中,設(shè)空穴注入層4和空穴傳輸層5和透明導(dǎo)電層3的膜厚的總和為30nm時的例子進行說明。在本模擬中,將空穴注入層4的膜厚在相當(dāng)于0.5cav.的10?20nm的范圍內(nèi)進行變化,通過在該范圍進行變化,第一功能層(空穴注入層4和空穴傳輸層5和透明導(dǎo)電層3來構(gòu)成)的光學(xué)膜厚L在48?62nm的范圍變化。
[0192]下面說明其理由。設(shè)第一功能層的總和膜厚為30nm,一邊使該總和膜厚保持一定,一邊改變空穴注入層4、空穴傳輸層5、透明導(dǎo)電層3的各個的膜厚。在這個情況下,第一功能層中折射率最小的空穴注入層4是第一功能層的全部的時候為1.6 X 30nm = 48nm,另一方面,第一功能層中折射率最大的透明導(dǎo)電層3是第一功能層的全部的時候成為2.05 X30nm=62nm。因此一邊維持第一功能層的總和膜厚30nm,一邊改變空穴注入層4、空穴傳輸層5、透明導(dǎo)電層3的各層的膜厚的情況下,第一功能層的光學(xué)膜厚L在從48nm到62nm之間變化。
[0193]從通過模擬獲得的藍色光的亮度及色度,計算“亮度/y值”,并且根據(jù)獲得的“亮度/y值”進行了評價。
[0194]在評價藍色發(fā)光元件時,使用“亮度/y值”的理由是,如上所述從藍色發(fā)光元件射出的藍色光,需要取出效率高并且色度y值小的雙方。即,從藍色發(fā)光元件射出的藍色光的“亮度/y值”是評價取出效率和色度(y值)的均衡的指標,該指標“亮度/y值”越大,越能夠高效地取出色度良好的藍色光。
[0195]圖10的(a)、(b)、圖11的(a)?(e)是根據(jù)模擬的結(jié)果制作的映射圖,按照亮度/y值的范圍劃分了區(qū)域。下面分別進行說明。
[0196]圖10的(a)是將第一透明導(dǎo)電層81的膜厚和第二透明導(dǎo)電層83的膜厚,以5nm的間隔改變時,將亮度/y值映射到正交坐標,將區(qū)域劃分為亮度/y值小于50的區(qū)域、亮度/y值在50以上且小于80的區(qū)域、亮度/y值在80以上且小于100的區(qū)域的圖。
[0197]圖10的(b)是將第二透明導(dǎo)電層83的膜厚以5nm的間隔改變,金屬層82的膜厚以Inm的間隔改變時,將亮度/y值映射到正交坐標,將區(qū)域劃分為亮度/y值在50以上且小于80的區(qū)域、亮度/y值在80以上且小于100的區(qū)域的圖。
[0198]根據(jù)這些圖10的(a)、(b)可以看出如下傾向,即亮度/y值不太依存于第二透明導(dǎo)電層83的膜厚,而是依存于金屬層82的膜厚。
[0199]下面,圖11的(a)?(e)都是將第一透明導(dǎo)電層81的膜厚及金屬層82的膜厚分別以5nm間隔和Inm間隔改變,將亮度/y值映射到正交坐標的圖,將區(qū)域劃分為亮度/y值小于45的區(qū)域、亮度/y值在45以上且小于70的區(qū)域、亮度/y值在70以上且小于80的區(qū)域、亮度/y值在80以上的區(qū)域。
[0200]但是,空穴注入層4的膜厚,以(a)?(e)順序變大。從而,第一功能層的光學(xué)膜厚L也以該順序變大。
[0201][第一功能層的光學(xué)膜厚L為0.5cav.的時候的考察]
[0202]圖11的(c)表示空穴注入層4的膜厚是所述圖7的(a)、(b)示出的0.5cav.的膜厚范圍的中央(大約15nm)的時候的情況。在本模擬中,將第一功能層的膜厚設(shè)為一定(30nm),一邊滿足這個條件,一邊改變空穴注入層4和空穴傳輸層5和透明導(dǎo)電層3的膜厚??紤]各層的折射率時,第一功能層的光學(xué)膜厚L = 2.05 X 5nm+l.6 X 15nm+l.7 X 10nm=51nm。圖11的(c)是這個時候的映射圖。
[0203]此外,圖11的(a)是空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央_10nm(即,5nm)的時候的映射圖,圖11的(b)是空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央_5nm(即1nm)的時候的映射圖,圖11的(d)是空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央+5nm(即20nm)的時候的映射圖,圖11的(e)是空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央+1nm(即25nm)的時候的映射圖。
[0204]看這些各個映射圖可以看出如下傾向,亮度/y值,依存于第一透明導(dǎo)電層81的膜厚和金屬層82的膜厚的雙方。于是,根據(jù)這些映射圖,如下一樣地求出亮度/y值良好的第一透明導(dǎo)電層81的膜厚和金屬層82的膜厚的范圍。
[0205]如圖9所述,比較例Ia的藍色EL發(fā)光元件,因為亮度/y值是57,亮度/y值與該57相比充分大時,就能夠視為實施例1a的光取出效果提高。
[0206]于是,在圖11的(a)?(e)的映射圖,亮度/y值是70以上的范圍(S卩70?80的范圍及80?100的范圍)時,視為能夠起到提高光取出效果的范圍,該70以上的范圍是與57比較時的1.2倍以上。
[0207]比較圖11的(a)?(e)的映射圖時,亮度/y值成為70以上的金屬層82的膜厚范圍沒有太多變化,但是亮度/y值成為70以上的第一透明導(dǎo)電層81的膜厚范圍,按照(a)?(e)的順序,朝著膜厚變小的方向(圖11的紙面左側(cè)方向)漸漸變化。
[0208]這表示,第一功能層的光學(xué)膜厚L在相當(dāng)于0.5cav.的近旁,將該光學(xué)膜厚L往小的方向變化時,亮度/y值成為70以上的第一透明導(dǎo)電層81的膜厚范圍往大的方向(圖11中的紙面右側(cè)方向)少許變化。
[0209]所述圖7的(a)示出的空穴注入層4的膜厚相當(dāng)于0.5cav.的范圍,相當(dāng)于圖11的(b)、(c)、(d)示出的范圍,即空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央±5nm的范圍。
[0210]在此,將空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央_5nm的時候的映射圖(圖11的(b))與空穴注入層4的膜厚為0.5cav.的膜厚范圍的中央+5nm的時候的映射圖(圖11的(d))重疊,求出亮度/y值都是70以上的第一透明導(dǎo)電層81和金屬層82的膜厚的范圍。
[0211]圖12的(a)是示出該結(jié)果的映射圖,示出在第一功能層為相當(dāng)于0.5cav.的膜厚范圍(中央±5nm范圍)時,亮度/y值共同地成為大致70以上的第一透明導(dǎo)電層81以及金屬層82的膜厚范圍。
[0212]在該圖,亮度/y值成為70以上的第一透明導(dǎo)電層81的膜厚范圍是85nm以上97nm以下,亮度/y值成為70以上的金屬層82的膜厚范圍是2nm以上22nm以下。
[0213]從而,空穴注入層4的膜厚(第一功能層的光學(xué)膜厚)相當(dāng)于0.5cav.的時候,可以將第一透明導(dǎo)電層81的膜厚設(shè)定為在85nm以上97nm以下的范圍內(nèi),將金屬層82的膜厚設(shè)定為在2nm以上22nm以下的范圍內(nèi)。此時,能夠高效地取出色度良好的藍色光,相對于比較例Ia,能夠提高亮度/y值。
[0214]此外,在圖12的(a)示出的亮度/y值成為70以上的第一透明導(dǎo)電層81和金屬層82的膜厚的范圍,用橢圓進行擬合時,成為圖12的(b)所示的圖。該進行了擬合的橢圓,用下列的式4來表示。
[0215][式4]
[0216]X = RxcosQcos Φ -RysinQsin Φ +XO
[0217]Y = RxcosQsin Φ +RysinQcos Φ +YO
[0218]其中X是第一透明導(dǎo)電層81的膜厚,Y是金屬層82的膜厚。
[0219]其中Θ是在OS Θ < 2JT的范圍內(nèi)變化的變量參數(shù),X0 = 91.4、Y0 = 10.7、Rx = 5.6、Ry= 9.6、Φ =O0
[0220]在第一功能層的光學(xué)膜厚L相當(dāng)于0.5cav.時,只要第一透明導(dǎo)電層81的膜厚X和金屬層82的膜厚Y在所述數(shù)式4示出的橢圓包圍的范圍內(nèi),則亮度/y值成為70以上,所以在高效地取出色度良好的藍色光時是優(yōu)選的。
[0221 ][第一功能層的光學(xué)膜厚L是1.5cav.的時候的考察]
[0222]下面對第一功能層的光學(xué)膜厚L相當(dāng)于1.5cav.時的情況進行考察。
[0223]所述圖7的(a)、(b)所示,實施例1b除了空穴注入層4的膜厚為相當(dāng)于1.5cav.的膜厚以外,其構(gòu)成與所述實施例1a的構(gòu)成相同(參考圖9)。
[0224]所述圖7的(a)、(b)所示,空穴注入層4的膜厚為相當(dāng)于0.5cav.的膜厚范圍(實施例Ia)與空穴注入層4的膜厚為相當(dāng)于1.5cav.的膜厚范圍(實施例1b)存在140nm的差。該差在光學(xué)膜厚中是140nmX 1.6 = 224nm0
[0225]因此,在第一功能層的光學(xué)膜厚L中,相當(dāng)于0.5cav.的光學(xué)膜厚L的范圍(48nm?62nm)加上該224nm的范圍(272nm?286nm),成為相當(dāng)于I.5cav.的光學(xué)膜厚L的范圍。
[0226]在該實施例1b和除了透明陰極只由ITO構(gòu)成之外與實施例1b相同的比較例Ib中,也關(guān)于藍色發(fā)光元件,從元件射出的藍色發(fā)光進行了模擬。
[0227]圖13表示用于模擬的實施例lb、比較例Ib涉及的藍色發(fā)光元件的各層的折射率、膜厚(nm)以及光學(xué)膜厚(nm)。
[0228]圖14的(a)是示出針對光學(xué)膜厚L在1.5cav.的范圍內(nèi)的實施例1b的藍色發(fā)光元件,亮度/y值為45以上且小于70的第一透明導(dǎo)電層81及金屬層82的膜厚范圍的映射圖。
[0229]圖14的(a)示出的1.5cav.時的亮度/y值與圖11以及圖12示出的0.5cav.時的亮度/y值進行比較時,整體成為較低的值。這是因為,如圖7的(a)的圖表所示,光學(xué)膜厚L相當(dāng)于1.5cav.時比相當(dāng)于0.5cav.時,藍色光的取出效率低。
[0230]因為比較例Ib的亮度/y值是41,在實施例1b如果亮度/y值是45以上,則與比較例Ib比較時亮度/y值有了充分的提高。
[0231]另外,圖14的(a)是光學(xué)膜厚L為相當(dāng)于1.5cav.的范圍的中央279nm的時候的映射圖,在光學(xué)膜厚L是相當(dāng)于1.5cav.的范圍(272nm?286nm)時,能夠得到與此大致相同的映射圖。
[0232]從而,光學(xué)膜厚L是相當(dāng)于1.5cav.的范圍的時候,圖14的(a)示出的亮度/y值為45?70的范圍,可以看作是得到了提高亮度/y值的效果的范圍。
[0233]圖14的(a)的映射圖中亮度/y值成為45?70的范圍是,第一透明導(dǎo)電層81的膜厚為86nm以上97nm以下、金屬層82的膜厚為8nm以上16nm以下。
[0234]從而,在實施例lb,可以將第一透明導(dǎo)電層81的膜厚及金屬層82的膜厚設(shè)定在這個范圍內(nèi)。此時,相對于比較例Ib,能夠提高亮度/y值。
[0235]下面,對圖14的(a)示出的亮度/y值45?70的范圍用橢圓進行擬合。圖14的(b)是示出了該結(jié)果的圖。
[0236]設(shè)第一透明導(dǎo)電層81的膜厚為X3,金屬層82的膜厚為Y3時,擬合為橢圓的式,用下列式5來表;^;。
[0237][式5]
[0238]X3 = Rxcos0cos Φ -RysinQsin Φ +XO
[0239]Y3 = Rxcos0sin Φ +RysinQcos Φ +YO
[0240]其中,OSθ <2Ji,X0 = 91.3,Y0 = 11.9,Rx = 5.3,Ry = 4.4,Φ =0(rad)o
[0241]從而,在這個橢圓的范圍內(nèi)設(shè)定第一透明導(dǎo)電層81的膜厚及金屬層82的膜厚,就能夠更確實地獲得提高了亮度/y值的效果。
[0242]在此,比較圖12的(a)與圖14的(a)時,圖12的(a)中的獲得了提高亮度/y值的效果的第一透明導(dǎo)電層81及金屬層82的膜厚范圍與圖14的(a)示出的獲得了提高亮度/y的效果的膜厚范圍大體