高透光效率在不降低装置的耐久性的情况下实现在电致发光装置(1)中。电致发光装置(1)包括：电极(11，16)；多个层(13至15)，在电极(11，16)之间一个沉积在另一个上；和多个层(13至15)之间的发光区域(14)。通过发光区域(14)发射的光来引起在其表面上的等离子共振的至少一个微粒(20)布置在发光区域(14)附近或在发光区域(14)中。微粒(20)是包括至少一个金属微粒芯(22)和覆盖至少一个金属微粒芯(22)的绝缘外壳(21)的芯壳型微粒。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电场发光装置(电致发光装置)，其通过电场的施加而发射光，并且特别地涉及可以高效率发射光的电致发光装置。
技术介绍
诸如有机EL装置、LED (发光二极管)和半导体激光器的电致发光装置(EL装置) 以电极层、发光层等在基板上一个沉积(堆积、叠加等等)在另一个上的方式构造。一般来说，在发光层中产生的光线通过透明电极提取。然而，当光线通过每层的折射率的影响以大于或等于临界角的角度进入光提取侧边的界面时，发生全反射。因此，光被捕获在电致发光装置，并且不可能从其中提取光。因此，发射的光的高效提取是困难的。例如，当透明电极的折射率是通常用作透明电极的材料的ITO(铟锡氧化物)或类似物的折射率时，据说光提取效率约20%。例如，在有机EL装置中，已知当有机材料长期存在于激励状态时，有机材料的化学键内在地被打破，并且有机EL装置的发光性能随着时间的推移而恶化。当有机材料用作电致发光装置(发光装置)材料时，解决这个问题是至关重要的。而且，只要使用荧光， 在高级别处(at an upper level)(上层能量级别或状态)发电效率在理论上限于25%， 并且提高超过这个级别的发光效率是不可能的。原则上，当使用磷光和促进系统间过渡 (intersystem crossing)时，引起只包括三重的高级别是可能的。因此，理论极限可能会增加到75%至100%的范围。然而，在高级别中三重的存在期比在允许的转换中发射的荧光的存在期更长，并且激发子之间的碰撞的概率很高。因此，发光效率较低。而且，装置恶化更快，装置的耐用性低。如上所述，发光效率和电致发光装置的提取效率低。因此，发射的光的利用效率极低。因此，利用效率有待提高。作为提高发光效率(或提高光发射)的方法，W.Li等人在ftOc.of SPIE， Vol. 7032, pp. 703224-1-703224-7,2008 “ Emissive Efficiency Enhancement of Alq3 and Prospects for Plasmon-enhanced Organic Electroluminescence (Alq3 白勺发光效率提升和等增强离子体有机电致发光的前景)"(非专利文献1)中提出利用等离子体增强效果的方法。在利用等离子体增强效应的方法中，金属(孤立形成格局是可取的)布置在发光层的附近(例如，几十个纳米)以提高光发射。等离子体(或局部化的等离子体)通过来自发光层的偶极子的辐射在金属表面上被激发。能量被吸收后，光再次辐射，并且新发射的光线提高光发射。因此，由等离子体到发光的新转换增加到发光装置的发光过程。因此， 在高级别中的存在期(激励存在期)可以减少。当利用等离子增强时，通过减少激发存在期可以预期发光效率改善和耐久性的提高。作为一种提高光提取效率的方法，日本未经审查的专利公开2007-165^4(专利文献1)公开了一种包括光散射层的电致发光装置。设置光散射层以解决光提取效率低的这个问题，因为从发光层发射的光在发光层与发光层相邻层之间的界面处被完全地反射，3并且限制或被捕获在装置中。光散射层包括绝缘层和包括在绝缘层中的金属微粒。在电致发光装置中，当发生全反射时，金属微粒通过从发光层的界面散射的近场光产生共振，并且等离子体被激发。光由被引起的等离子体辐射，并且辐射光源是从装置中提取。专利文献 1介绍限定在发光层的光可以散射到发光层外部。然而，在非专利文件1中，由等离子体增强效应提高的光发射被证实只在光激发型发光装置(光致发光装置PL装置)中，并且没有成功的案例有报道。非专利文献1介绍将金属层插入到电致发光装置中导致电荷捕获，从而抑制电子和空穴从电极流动到发光层。而且，非专利文献1介绍，载波平衡被打破，并且光发射被抑制而不是被增强。同时，在专利文件1披露的电致发光装置中，金属微粒布置在绝缘层中。因此，电荷捕获的效果可以被阻止。然而，电荷(电子和空穴)的移动(传输)层由绝缘层隔开。因此，电子和空穴的流动也被抑制，并且存在影响光发射的风险。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术的目的在于提供电致发光装置，其在不降低装置耐久性的情况下实现高发光效率。本专利技术的电致发光装置的电致发光装置包括电极；多个层，在电极之间一个沉积在另一个上；和在多个层之间的发光区域，发光区域通过在电极之间施加电场而发光，其中至少一个微粒布置在发光区域附近或在发光区域中，所述至少一个微粒通过发光区域发射的光来引起在其表面上的等离子共振，并且其中，微粒是包括至少一个金属微粒芯和覆盖至少一个金属微粒芯的绝缘外壳的芯壳型微粒。在这里，术语“电致发光装置”用作用于通过施加电场来发射光的装置的一般术语，包括其包括有机EL装置、无机EL装置、发光二极管(LED)装置和半导体激光器(LD 激光二极管)。在本专利技术的电致发光装置中，理想地，至少一个芯壳型微粒的至少部分布置在发光区域中和/或发光区域的表面上。而且，在本专利技术的电致发光装置中，理想地，多个芯壳型微粒散布在发光区域中。为实现更有效的等离子效果，理想地，至少一个芯壳型微粒以在至少一个芯壳型微粒的至少一个金属微粒芯的表面和发光区域之间的距离小于或等于30纳米的方式布置。而且，理想地，金属微粒芯的粒径大于或等于10纳米和小于或等于Ium(微米)。在这里，术语“粒径”是指金属微粒芯的最长直径(长度)。当芯壳型微粒或金属微粒芯为细长微粒时，其中细长微粒的长轴与细长微粒的短轴的纵横比大于1，长轴垂直于短轴，并且其中多个细长微粒以细长微粒的短轴在大致垂直于电极的表面的方向上定向这样的方式布置。当电装置是有机EL装置时，理想地，多个层至少包括电子传输层、发光层、空穴传送层，并且每一层都是有机层。当电致发光装置以这样的方式构造时，理想地，芯壳型微粒散布在电子传输层或空穴传送层的表面上，或者在电子传输层或空穴传送层中。本专利技术的电致发光装置包括在发光区域附近或发光区域中的微粒。微粒通过发光4区域发射的光来引起在其表面上的等离子体共振。微粒构造为芯壳型微粒，包括至少一个金属微粒芯和覆盖至少一个金属微粒芯的绝缘外壳。当微粒以这种方式构造时，金属微粒 (金属微粒芯)涂有绝缘体。因此，电子和空穴的流动不被电荷捕获(charge trap)所阻止。而且，由等离子体转换到光发射可以提高光发射和减少在高级别中的寿命(激发存在期)。因此，可以大大地提高发光效率和通过减少激励存在期而提高装置的耐用性。而且，在本专利技术的电致发光装置中，金属微粒(金属微粒芯)的整个表面覆盖有绝缘体。因此，芯壳型微粒可以放置在发光层的表面上或在发光层中。当金属微粒芯设置在发光层的表面上或发光层中时，由等离子体转换到光发射被更有效地激发。附图说明图1是说明根据本专利技术实施例的电致发光装置(有机EL装置)的层的结构的示意图；图2是说明包括多个金属微粒芯的芯壳型(core-shell-type)微粒的结构的示意性横截面图；图3是说明层包括细长的芯壳型微粒的电致发光装置的结构的示意图；图4是说明包括在发光层中金属微粒芯的电致发光装置层的结构的示意图；和图5是说明根据本专利技术实施例的无机LED层的结构的示意图。具体实施例方式<电致发光(EL)装置>参考附图，将说明根据本专利技术实施例的电致发光装本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种电致发光装置，包括：电极；多个层，在电极之间一个层沉积在另一个层上；和在多个层之间的发光区域，所述发光区域通过在电极之间施加电场而发光，其中至少一个微粒布置在发光区域附近或在发光区域中，所述至少一个微粒通过发光区域发射的光来引起在其表面上的等离子共振，并且其中，所述微粒是包括至少一个金属微粒芯和覆盖所述至少一个金属微粒芯的绝缘外壳的芯壳型微粒。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安田英纪，纳谷昌之，外山弥，
申请(专利权)人：富士胶片株式会社，
类型：发明
国别省市：JP
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