講演名 1999/10/22
反転構造薄膜EL素子の光学シミュレーション解析 : 背面電極材料依存性
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、多重発光干渉効果と光学多層膜の特性マトリクス計算を組み合せた4分割モデルを考案し、広帯域発光を特徴とするZnS:Mn黄色およびSrS:Ce/ZnS:Mn白色EL素子の発光特性解析に適用した。本報告では特に背面電極の反射特性が輝度、色調、発光効率、コントラスト比などに及ぼす影響を調べ、反転構造に多用される低反射電極の効果を定量化した。その結果、従来のAl電極を低反射電極(ITO,Mo)に代えた場合、輝度は1/3以下にまで低下する場合があるため、反転構造に適した光学再設計が必要であること、カラーフィルター方式によるマルチカラー化では電極反射率の増大に伴う色調の視角特性劣化が顕在化し、特に赤色発光が画質を律速する第1要因となることが分った。更に光取出し効率とパネル反射率から求めたコントラスト評価では背面実効反射率が0.2以下でコントラスト比が大きく向上しており、総合的表示品位と特性安定化の観点ではITOなどの低反射背面電極採用の方が返って良好な発光特性が得られ、特にコントラスト重視の用途に適するものと判断される。
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 yellow and 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 (luminance, color characteristics, efficiency and contrast ratio) and the reflection characteristics of rear electrode material. The experimental results show that the luminance is unexpectedly reduced down to less than one third of the original intensity by replacing the rear electrode with lower reflectance materials. Optical redesign will be almost inevitable for optimizing the inverted structure with low reflective electrode. It is further clarified that the viewing angle behavior deteriorates with increasing the reflection of the rear electrode, and the key material to determine the visual quality of the display is not a blue phosphor but a red one. A theoretical model has been investigated with the ability to simulate the contrast ratio by deriving the outcoupling efficiency and the feature of panel reflection in the visible region. The contrast ratio is rapidly improved in the range less than 0.2 in terms of the internal reflection of rear multi-layers. In particular, the ITO electrode is supposed to exhibit an excellent display quality among the low reflective materials, which is considered very important advantage for the outdoor application.
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 / 多重干渉効果 / フレネル係数 / 蛍光体
キーワード(英) Electroluminescence / Optical simulation / Multiple interference / Fresnel coefficient / Phosphor
資料番号 EID99-55
発行日

研究会情報
研究会 EID
開催期間 1999/10/22(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
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)
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 : 背面電極材料依存性
サブタイトル(和)
タイトル(英) Optical Simulation of Inverted Structure Thin-Film Electroluminescent Devices by Fresnel Analysis : Rear Electrode 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) 多重干渉効果 / 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) 蛍光体 / Phosphor
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 1999/10/22
資料番号 EID99-55
巻番号(vol) vol.99
号番号(no) 375
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日