| 講演名 | 2000/1/27 反転構造薄膜EL素子の光学シミュレーション解析[II] : 絶縁層材料依存性 三上 明義, 石川 貴博, 山村 尚希, |
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| 抄録(和) | 発光源を含む多層薄膜構造に対する光学解析ツールの開発を目的とし、多重干渉効果と多層膜の特性マトリクス計算を組み合せた4分割モデルを用い、"Color by white"方式白色EL素子の発光特性と絶縁層材料の光学定数の関係を調べた。その結果、(1)光取出し効率における約50%の損失が発光層から絶縁層への光伝搬過程で生じており、絶縁層の光学設計が効率改善に大きな影響を有する。(2)光取出し効率に与える背面絶縁層の効果は小さく、前面絶縁層の光学定数に律速されており、例えばSiO_2絶縁層の場合、前面絶縁層の光学設計を最適化することで2～3割の改善が見込まれる。(3)SiO_2絶縁層では発光効率および発光スペクトルの膜厚あるいは視角による変動が大きいのに対し、Si_3N_4絶縁層ではそれらの影響が少なく、良好で変動の少ない発光特性が得られるなどの結果を得た。これらの知見を基に誘電体多層膜の設計に代表される等価膜理論に対し、屈折率が連続的あるいは周期的に変化するような"屈折率傾斜型絶縁層"を提案している。 |
| 抄録(英) | In order to develop an optical analysis tool for multi-layer thin-film structure including an self-emitting layer, we have propose an four-division analytical model combined with multiple reflection of internal emission and the calculation of characteristic matrix in passive thin-film stack. The model is applied to the white light emitting electroluminescent(EL)devices with broad-band phosphors of ZnS:Mn and SrS:Ce, especially to the investigation of the relationship between the luminescence properties and the optical constants of insulating layer material. The experimental results are as follows. (1)About 50 percentage of energy loss is originated in the propagation process from phosphor to adjacent insulating layer. (2)Optical loss is mainly caused by the front insulating layer than the rear one. For example, outcoupling efficiency will be improved by a factor of 20 to 30 percentages by optimizing the front insulator in case of SiO_2 insulator. (3)It is further clarified that Si_3N_4 insulator is suitable for obtaining the stable EL characteristics in terms of thickness fluctuation and viewing angle dependence. From these results, we propose a new insulating layer consisting of Si_3N_4 and SiO_2, which has a continuous and sinusoidal variation in refractive index throughout the insulating layer. |
| キーワード(和) | エレクトロルミネッセンス / 光学シミュレーション / 多重干渉 / フレネル係数 / 等価膜理論 |
| キーワード(英) | Electroluminescence / Optical simulation / Multiple interference / Fresnel coefficient / Equivalent film |
| 資料番号 | EID99-75 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EID |
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| 開催期間 | 2000/1/27(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
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| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electronic Information Displays (EID) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 反転構造薄膜EL素子の光学シミュレーション解析[II] : 絶縁層材料依存性 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Optical Simulation of Inverted Structure Thin-Film Electroluminescent Devices with Fresnel Analysis : (Part.2)Insulating layer materials |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | エレクトロルミネッセンス / Electroluminescence |
| キーワード(2)（和/英） | 光学シミュレーション / Optical simulation |
| キーワード(3)（和/英） | 多重干渉 / Multiple interference |
| キーワード(4)（和/英） | フレネル係数 / Fresnel coefficient |
| キーワード(5)（和/英） | 等価膜理論 / Equivalent film |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 三上 明義 / Akiyoshi Mikami |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 金沢工業大学光電磁場科学応用研究所 Kanazawa Institute of Technology Advanced Optical Electro Magnetic Field Science Lab. |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 石川 貴博 / Takahiro Ishikawa |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 金沢工業大学光電磁場科学応用研究所 Kanazawa Institute of Technology Advanced Optical Electro Magnetic Field Science Lab. |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山村 尚希 / Naoki Yamamura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 金沢工業大学光電磁場科学応用研究所 Kanazawa Institute of Technology Advanced Optical Electro Magnetic Field Science Lab. |
| 発表年月日 | 2000/1/27 |
| 資料番号 | EID99-75 |
| 巻番号（vol） | vol.99 |
| 号番号（no） | 597 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |