[发明专利]发光元件的元件层结构设计的评价方法及评价装置以及发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及对来自含有薄膜层叠的结构的发光元件的射出光进行评 价的发光元件的元件层结构设计的评价方法及评价装置以及发光元件。

背景技术

通常，在例如无机EL(Electroluminescent)发光元件及有机EL发光 元件等的层叠有薄膜的发光元件中需要提高发光的色纯度及光取出效率。 因此，对于发光元件而言，通过导入共振器结构谋求色纯度的提高及光 取出效率的提高。

在导入共振器结构的发光元件中，发光层释放的光和发光元件结构内 的这些反射光有效的干涉是重要的，且结构的设计是重要的课题。当初， 在该元件结构的设计中，未进行考虑到多层膜界面的多重反射的影响的设 计，所设计的元件结构未必是最适合的结构(例如，参照专利文献1及2)。 与之相对，也进行过能够考虑了多层膜界面的多重反射的、使用电磁波解 析方法即时间区域有限差分法(FDTD法：FiniteDiffereneeTirneDornain) Method)的解析(例如，参照非专利文献1)。

专利文献1：(日本)特开2004-165154号公报

专利文献2：(日本)特许3703028号公报

非专利文献1：(日本)A.Chutinan，et.al，Org.Elec.vol.6p32005

但是，在非专利文献1记载的方法中，为了将发光元件在二维或三维 空间中分割为空间网格，在由4层以上的多层薄膜构成的发光元件的结构 设计所使用时，计算所使用的空间网格的数量巨大。因此，应用该方法以 现实的计算时间进行设计是困难的。因此，通过应用了该方法的设计所得 到的且具有最好的共振器结构的、由4层以上的多层薄膜构成的发光元件 不为人知。

发明内容

本发明是为解决以上问题而开发的，其目的在于提供一种发光元件的 元件层结构设计的评价方法及评价装置，能够以比目前方法短的计算时间 进行来自包括层叠有含有发光层的4层以上的薄膜的结构的发光元件的射 出光的评价。另外，其目的在于提供一种发光元件，通过将基于根据该评 价方法所输出的信息的值设定为特定的范围，具有功能优选的元件结构。 另外，在此所说的4层以上的薄膜不包括成为电极的薄膜。即，含有成为 电极的薄膜时，发光元件包括层叠有5层以上的薄膜的结构。

本发明者为实现所述目的重复锐意研究的结果发现，与来自发光元件 的射出光有关的光的干涉的发生仅是在发光元件的层叠方向进行的光。本 发明者基于该见解发现，通过用FDTD法解析仅向该方向的光的传输，对 包括层叠有4层以上的多层薄膜的结构的发光元件也能够进行射出光的评 价，至此完成了本发明。

本发明提供发光元件的元件层结构设计的评价方法，其通过信息处理 装置评价来自包括层叠有含有发光层的4层以上的薄膜的结构的发光元件 的射出光，其特征在于，包括：输入步骤，输入表示构成发光元件的薄膜 的参数、及来自发光层的发出光的光谱的信息；光谱计算步骤，基于在输 入步骤输入的参数，生成表示仅在薄膜的层叠方向分割为网格的发光元件 的信息，应用该生成的信息、及在输入步骤输入的表示来自发光层的发出 光的光谱的信息，利用FDTD法计算来自该发光元件的射出光的光谱；光 谱信息输出步骤，输出表示在光谱计算步骤计算的来自发光元件的射出光 的光谱的信息。

在本发明的发光元件的元件层结构设计的评价方法中，应用表示仅在 薄膜的层叠方向分割为网格的发光元件的信息，利用FDTD法计算来自该 发光元件的射出光的光谱。在该方法中，能够考虑用于光的传播的正确解 析的在多层膜界面的多重反射的影响。另外，在本发明的发光元件的元件 层结构设计的评价方法中，网格的分割(设定)只相对于薄膜的层叠方向 进行，因此，与设定二维或三维的网格的目前的FDTD法相比网格数大幅 减少。其结果是，与目前方法相比能够以短的计算时间进行来自包括层叠 有4层以上的多层的薄膜的结构的发光元件的射出光的评价。

薄膜的参数优选包括该薄膜的厚度及折射率。根据该构成，能够可靠 地进行来自发光元件的射出光的评价。