JP5600752B2 - 有機ｅｌパネル、それを用いた表示装置および有機ｅｌパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、有機材料の電界発光現象を利用した有機ＥＬパネル、それを用いた表示装置および有機ＥＬパネルの製造方法に関し、特に、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の光取り出し効率を高めるための光学設計に関する。
近年、デジタルテレビ等の表示装置に用いられる表示パネルとして、有機材料の電界発光現象を利用した有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルの採用が提案されている。有機ＥＬパネルは、基板上にＲ，Ｇ，Ｂの各色の有機ＥＬ素子が配列された構成を有している。
有機ＥＬパネルでは、消費電力低減や長寿命化などの観点から、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機ＥＬ素子の光取り出し効率を向上させることが重要である。そこで、有機ＥＬ素子の光学設計の工夫により光取り出し効率を向上させる技術が多数提案されている（特許文献１〜６参照）。例えば、特許文献１には、光を反射する第１の電極と光を透過する第２の電極との間に、正孔を発生する第１の層、各発光色の発光層を含む第２の層、電子を発生する第３の層を有し、第１の層の膜厚が発光色毎に異なる発光素子が開示されている（段落００２２〜００２５）。同文献には、第１の電極と第２の層との間の光学距離を発光波長の（２ｍ−１）／４倍（ｍは任意の正の整数）としたときに光の干渉効果により光取り出し効率が高くなると記載されている（段落００２６，００２７）。
また、有機ＥＬパネルでは、光取り出し効率の向上に加えて、色再現性を向上させることも重要である。色再現性を向上させるには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光の色度を目標色度に近づける必要がある。そこで、Ｒ，Ｇ，Ｂ色毎にカラーフィルタを設けることで、不要な色成分をカットし、光の色度を調整することが行われている。
しかしながら、発明者らの研究により、単純に、光の干渉効果を最大限に高めてからカラーフィルタで色純度を高めようとしても、光取り出し効率の向上と色再現性の向上とを両立させることが困難なことが判明した。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のうちＢでは、Ｒ，Ｇに比べて光取り出し効率が低く、特にＢの光取り出し効率を改善することが有機ＥＬパネルの実用化に向けての課題となっている。
そこで、本発明は、光取り出し効率の向上と色再現性の向上とを両立し、かつ、Ｂの光取り出し効率を改善することができる有機ＥＬパネル、それを用いた表示装置および有機ＥＬパネルの製造方法を提供することを目的とする。
本発明の一態様に係る有機ＥＬパネルは、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されたカラーフィルタと、を備え、前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極をおよび前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さな値を示し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。
本発明の一態様では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。外部に出射される光は、カラーフィルタを通過しているので、色度が目標色度に近づけられている。その上で、光取り出し効率が１次の極大値を示すので、光取り出し効率の向上と色再現性の向上を両立させることができる。
［本発明の一態様を得るに至った経緯］
光を反射する第１の電極と光を透過する第２の電極との間に有機発光層が配置され、第１の電極と有機発光層との間に機能層が配置された有機ＥＬパネルでは、有機発光層から出射された光の一部が第１の電極側に進行し第１の電極で反射されて機能層、有機発光層および第２電極とを通過する第１の光路と、有機発光層から出射された光の残りの一部が第１の電極側に進行せず第２の電極側に進行し第２の電極を通過する第２の光路とが形成される。このような有機ＥＬパネルでは、機能層の膜厚をゼロから増加させていくと、光の干渉効果により光取り出し効率が周期的に変化していく。このとき現れる極大値の次数を、機能層の膜厚が薄いものから順に１次、２次、３次と称する。従来、機能層の膜厚を、光取り出し効率が極大値を示す膜厚にすればよいことが知られている（特許文献１参照）。
光を反射する第１の電極と光を透過する第２の電極との間に有機発光層が配置され、第１の電極と有機発光層との間に機能層が配置された有機ＥＬパネルでは、有機発光層から出射された光の一部が第１の電極側に進行し第１の電極で反射されて機能層、有機発光層および第２電極とを通過する第１の光路と、有機発光層から出射された光の残りの一部が第１の電極側に進行せず第２の電極側に進行し第２の電極を通過する第２の光路とが形成される。このような有機ＥＬパネルでは、機能層の膜厚をゼロから増加させていくと、光の干渉効果により光取り出し効率が周期的に変化していく。このとき現れる極大値の次数を、機能層の膜厚が薄いものから順に１次、２次、３次と称する。従来、機能層の膜厚を、光取り出し効率が極大値を示す膜厚にすればよいことが知られている（特許文献１参照）。
しかしながら、本発明者らの研究により、機能層の膜厚の変化に伴い光取り出し効率が変化するのに加えて色度も変化すること、さらに、光取り出し効率が極大値を示すときに色度が目標色度に近いとは限らないこと、また、そのような傾向は短波長域の青色光で顕著に見られることが判明した。色度が目標色度から遠ければ、その分だけカラーフィルタにより色度補正する必要がある。そうすると、色度補正前では光取り出し効率が極大値を示していても、色度補正後には光取り出し効率が極大値を示さなくなる場合がある。逆に言えば、色度補正前では光取り出し効率が極大値を示さなくても、色度補正後には光取り出し効率が極大値を示す場合がある。
上記事項から、特に、青色では、色度補正に用いるカラーフィルタの特性を考慮した上で各層の膜厚を最適化するのが好ましいことが分かる。本発明の一態様は、このような新たな知見に基づいて得られたものである。
［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様に係る有機ＥＬパネルは、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されたカラーフィルタと、を備え、前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極をおよび前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さな値を示し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。
［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様に係る有機ＥＬパネルは、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されたカラーフィルタと、を備え、前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極をおよび前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さな値を示し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。
本発明の一態様では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。外部に出射される光は、カラーフィルタを通過しているので、色度が目標色度に近づけられている。その上で、光取り出し効率が１次の極大値を示すので、光取り出し効率の向上と色再現性の向上を両立させることができる。
また、通常、有機発光層は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で材料が異なるので、膜厚が同一であるか否かにかかわらず色毎に作り分ける必要がある。これに対し、機能層は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で材料が同一なので、膜厚が同一であれば色毎に作り分ける必要がない。本発明の一態様では、機能層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で同一であり、有機発光層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂで相違する。すなわち、本来、色毎に作り分けを必要とする有機発光層のみで色毎の膜厚が調整されている。したがって、製造工程を簡便にすることができる。
なお、「機能層単独での光取り出し効率」とは、カラーフィルタの特性を考慮せずに、機能層の膜厚のみを考慮した場合の光取り出し効率、即ち、カラーフィルタが無いものと仮定した場合の光取り出し効率を言う。
また、前記Ｂの機能層の膜厚が、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚であることとしてもよい。
発明者らの研究により、Ｒ，Ｇでは、機能層の膜厚をそれ単独で１次の極大値を示す膜厚に調整すると、カラーフィルタを設けた場合でも光取り出し効率が極大値を示し、かつ、別の次数の極大値を示す膜厚に調整した場合に比べて極大値が大きいことが判明した。また、Ｂでは、機能層の膜厚を１次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚に調整すると、カラーフィルタを設けた場合に光取り出し効率が極大値を示すことが判明した。本発明の一態様である有機ＥＬパネルでは、Ｒ，Ｇでは機能層の膜厚が１次の極大値を示す膜厚に調整され、Ｂでは機能層の膜厚が１次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚に調整されているので、カラーフィルタが有る場合の光取り出し効率をより高めることができる。
また、前記有機発光層の膜厚が、Ｒでは８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下、Ｇでは６３ｎｍ以上７７ｎｍ以下、Ｂでは３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であり、前記機能層の膜厚が、３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記機能層は、前記第１の電極である陽極上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成された正孔輸送層とを含み、前記透明導電層の膜厚が、１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下であり、前記正孔注入層の膜厚が、４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、前記正孔輸送層の膜厚が、１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記第１電極の材料が銀または銀合金であり、前記透明導電層の材料がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）であることとしてもよい。
また、前記有機発光層の膜厚が、Ｒでは８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下、Ｇでは７２ｎｍ以上８８ｎｍ以下、Ｂでは３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であり、前記機能層の膜厚が、３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記機能層は、前記第１の電極である陽極上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成された正孔輸送層とを含み、前記透明導電層の膜厚が、１８ｎｍ以上２２ｎｍ以下であり、前記正孔注入層の膜厚が、４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、前記正孔輸送層の膜厚が、９ｎｍ以上１１ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記第１電極の材料がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、前記透明導電層の材料がＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）であることとしてもよい。
また、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されたカラーフィルタと、を備え、前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極をおよび前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、かつ、前記Ｂの機能層は、異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さく且つ前記１次の極大値に較べて小さな値である２次の極大値よりも大きな値を示し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。
本発明の一態様では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示す。外部に出射される光は、カラーフィルタを通過しているので、色度が目標色度に近づけられている。その上で、光取り出し効率が１次の極大値を示すので、光取り出し効率の向上と色再現性の向上を両立させることができる。
また、前記Ｂの機能層の膜厚が、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値を示す膜厚よりも厚く、かつ、２次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚であることとしてもよい。
発明者らの研究により、Ｒ，Ｇでは、機能層の膜厚をそれ単独で１次の極大値を示す膜厚に調整すると、カラーフィルタを設けた場合でも光取り出し効率が極大値を示し、かつ、別の次数の極大値を示す膜厚に調整した場合に比べて極大値が大きいことが判明した。また、Ｂでは、機能層の膜厚を１次の極大値を示す膜厚よりも厚く、かつ、２次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚に調整すると、カラーフィルタを設けた場合に光取り出し効率が極大値を示すことが判明した。本発明の一態様である有機ＥＬパネルでは、Ｒ，Ｇでは機能層の膜厚が１次の極大値を示す膜厚に調整され、Ｂでは機能層の膜厚が１次の極大値を示す膜厚よりも厚く、かつ、２次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚に調整されているので、カラーフィルタが有る場合の光取り出し効率をより高めることができる。
また、前記機能層は、印刷法で形成される層と物理蒸着法で形成される層とを含み、前記機能層のうちの塗布法で形成される層のＲ，Ｇの膜厚が同一であり、Ｂの膜厚が異なり、前記機能層のうちの物理蒸着法で形成される層のＲ，Ｇ，Ｂの膜厚が同一であることとしてもよい。
通常、有機発光層は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で材料が異なるので、膜厚が同一であるか否かにかかわらず色毎に作り分ける必要がある。機能層は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で材料が同一なので、膜厚が異なれば色毎に作り分ける必要があるが、膜厚が同一であれば色毎に作り分ける必要がない。また、印刷法は、物理蒸着法に比べて色毎の作り分けが容易である。本発明の一態様である有機ＥＬパネルによれば、本来、色毎に作り分けを必要とする有機機能層、および、色毎の作り分けが容易である印刷法により形成される層で、色毎の膜厚が調整されている。したがって、製造工程を簡便にすることができる。
また、前記有機発光層の膜厚が、Ｒでは５４ｎｍ以上６６ｎｍ以下、Ｇでは３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下、Ｂでは９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、Ｒ，Ｇの機能層の膜厚が４５ｎｍ以上５５ｎｍ以下であり、Ｂの機能層の膜厚が１１２．５ｎｍ以上１３７．５ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記機能層は、前記第１の電極である陽極上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成された正孔輸送層とを含み、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の透明導電層の膜厚が、２７ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔注入層の膜厚が、４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、前記Ｒ，Ｇの正孔輸送層の膜厚が、１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下であり、前記Ｂの正孔輸送層の膜厚が、８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記第１電極の材料がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、前記透明導電層の材料がＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）であることとしてもよい。
また、前記有機発光層は、有機材料を含み、印刷法を用いて形成されることとしてもよい。
本発明の一態様である表示装置は、上記有機ＥＬパネルを備える。
本発明の一態様に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、入射された光を反射する第１電極を、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に準備する第１工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極上に、１または２以上の層からなる機能層を設ける第２工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層上に、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層を設ける第３工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の上方に、前記第１の電極と対向して配置され、入射された光を透過する第２電極を設ける第４工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されるカラーフィルタを設ける第５工程を備え、前記第２工程では、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さな値を示すように、形成され、前記第３工程では、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、かつ、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示すように、形成される。
本発明の一態様に係る有機ＥＬパネルの製造方法は、入射された光を反射する第１電極を、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に準備する第１工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極上に、１または２以上の層からなる機能層を設ける第２工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層上に、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層を設ける第３工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の上方に、前記第１の電極と対向して配置され、入射された光を透過する第２電極を設ける第４工程と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されるカラーフィルタを設ける第５工程を備え、前記第２工程では、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、かつ、前記Ｂの機能層は、異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さく且つ前記１次の極大値に較べて小さな値である２次の極大値よりも大きな値を示すように、形成され、前記第３工程では、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示すように、形成される。
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタを通じて外部に出射される光の光取り出し効率が１次の極大値を示すように、形成される。
なお、本明細書において、「膜厚が同一」とは、実測値が一致している場合のほか、実測値が一致していなくても製造誤差を考慮して実測値が±１０％の範囲内でずれている場合も含むものとする。
また、本発明の一態様に係る有機ＥＬパネルは、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置されたカラーフィルタと、を備え、前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極をおよび前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、Ｒでは、光取り出し効率が極大値を示す機能層の膜厚が、前記カラーフィルタが有る場合と無い場合とで同一になるように、前記有機発光層の膜厚が調整され、Ｇでは、光取り出し効率が極大値を示す機能層の膜厚が、前記カラーフィルタが有る場合と無い場合とで同一になるように、前記有機発光層の膜厚が調整され、Ｂでは、光取り出し効率が極大値を示す機能層の膜厚が、前記カラーフィルタが有る場合と無い場合とで異なるように、かつ、それらが同一の場合に比べて前記カラーフィルタが有る場合の光取り出し効率が高くなるように、前記有機発光層の膜厚が調整され、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層の膜厚が、前記カラーフィルタが有る場合の光取り出し効率が極大値となる膜厚である。
本発明の一態様では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタが有る場合の光取り出し効率が極大値となるように機能層の膜厚が調整されている。「カラーフィルタが有る場合」なので、色度が目標色度に近づけられた上での光取り出し効率が考慮されている。そして、その光取り出し効率が極大値を示すように機能層の膜厚が調整されているので、光取り出し効率の向上と色再現性の向上とを両立させることができる。さらに、Ｂでは、カラーフィルタが有る場合と無い場合とで光取り出し効率が同一となる場合に比べて、カラーフィルタが有る場合の光取り出し効率が高くなるように有機発光層の膜厚が調整されている。そのため、Ｂの光取り出し効率をさらに改善することができる。
［有機ＥＬパネルの画素構造］
図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの画素構造を模式的に示す断面図である。
［有機ＥＬパネルの画素構造］
図１は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの画素構造を模式的に示す断面図である。
有機ＥＬパネルでは、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に規則的に配置されている。各画素は有機材料を用いた有機ＥＬ素子で構成されている。
青色の有機ＥＬ素子は、基板１、反射電極２、透明導電層３、正孔注入層４、正孔輸送層５、有機発光層６ｂ、電子輸送層７、透明電極８、薄膜封止層９、樹脂封止層１０、基板１１およびカラーフィルタ１３ｂを備える。以下、反射電極２と有機発光層６ｂとの間に配置された、透明導電層３、正孔注入層４および正孔輸送層５を「第１機能層」と称し、有機発光層６ｂと透明電極８との間に配置された電子輸送層７を「第２機能層」と称することがある。
緑色の有機ＥＬ素子は、有機発光層６ｇおよびカラーフィルタ１３ｇを除き、青色の有機ＥＬ素子と同様の構成を有する。赤色の有機ＥＬ素子も、有機発光層６ｒおよびカラーフィルタ（ＣＦ）１３ｒを除き、青色の有機ＥＬ素子と同様の構成を有する。この例では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機ＥＬ素子において、基板１、電子輸送層７、透明電極８、薄膜封止層９、樹脂封止層１０および基板１１が共通であり、それ以外の層はバンク１２で区分されている。
各色の有機ＥＬ素子では、反射電極２の存在により光の干渉効果を利用した共振器構造が実現されている。図２に青色の有機ＥＬ素子における共振器構造を例示する。有機ＥＬ素子には、有機発光層６ｂから出射された光の一部が、第１機能層を通じて反射電極２側に進行し、反射電極２により反射された後、第１機能層、有機発光層６ｂ、第２機能層および透明電極８を通じて外部に出射される第１光路Ｃ１と、有機発光層６ｂから出射された光の残りの一部が、反射電極２側に進行することなく、第２機能層を通じて透明電極８に進行し、透明電極８を通じて外部に出射される第２光路Ｃ２とが形成される。第１機能層の膜厚を適切に設定することにより、第１光路Ｃ１を通過する光と第２光路Ｃ２を通過する光とが強め合い、光取り出し効率を高めることができる。
カラーフィルタ（ＣＦ）無しの場合に、有機発光層の膜厚を固定して第１機能層の膜厚を変化させると、光取り出し効率が周期的に変化し、その極大値が周期的に現れる。この光取り出し効率が極大値となる第１機能層の膜厚（以下、これを「ピーク位置」と呼び、ピーク位置とピーク位置との間に相当する膜厚を「ピーク間」と呼ぶこともある。）は、有機発光層の膜厚を調整することによりシフトさせることができる。
本実施形態において、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚は同一である。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の膜厚は、以下の条件１，２を満たした上で、第１機能層の膜厚が同一になるように調整されており、その結果、互いに異なっている。
（条件１）Ｒ，Ｇ各色の第１の機能層の膜厚が、ＣＦ無しの場合でもＣＦ有りの場合でも１次の極大値を示す膜厚である。
（条件２）Ｂの第１の機能層の膜厚が、ＣＦ無しの場合にピーク間に相当する膜厚であり、かつ、ＣＦ有りの場合に１次の極大値を示す膜厚である。
（条件１）Ｒ，Ｇ各色の第１の機能層の膜厚が、ＣＦ無しの場合でもＣＦ有りの場合でも１次の極大値を示す膜厚である。
（条件２）Ｂの第１の機能層の膜厚が、ＣＦ無しの場合にピーク間に相当する膜厚であり、かつ、ＣＦ有りの場合に１次の極大値を示す膜厚である。
以下、便宜上、１次よりも薄い膜厚の次数を「０．５次」、１次よりも厚く２次よりも薄い膜厚の次数を「１．５次」、２次よりも厚く３次よりも薄い膜厚の次数を「２．５次」などと称する。そうすると、条件２は、Ｂの第１の機能層の膜厚がＣＦ無しの場合に０．５次、１．５次または２．５次などのピーク間に相当する膜厚であり、かつ、ＣＦ有りの場合に１次の極大値を示す膜厚であると言い換えることができる。
上記の通り、本実施形態では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚は、ＣＦ有りの場合の光取り出し効率が極大値となるように調整されている。そのため、光取り出し効率の向上と色再現性の向上とを両立させることができる。
なお、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚の次数が、１次、１次、０．５次の場合と、１次、１次、１．５次の場合には、光取り出し効率および製造工程の簡便性の観点から、より好ましいことが判明した。以下、詳細に説明する。
［第１のシミュレーション］
発明者らは、実施例１と比較例１とを用意し、これらの各層の最適膜厚をシミュレーションにより求めた。
［第１のシミュレーション］
発明者らは、実施例１と比較例１とを用意し、これらの各層の最適膜厚をシミュレーションにより求めた。
第１のシミュレーションでは、反射電極の材料をＡｇ合金、透明導電層の材料をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の材料を、サメイション（SUMATION）社製のＲＰ１５８、ＧＰ１２００、ＢＰ１０５とした。図３に、本シミュレーションで用いたＲ，Ｇ，Ｂ各色のカラーフィルタの透過スペクトルを示す。本シミュレーションで用いたカラーフィルタ特性は、公知技術を元に、本実施形態における光学特性などの観点から適宜調整して作成した。例えば、Ｒｅｄ，ＧｒｅｅｎのＣＦ特性は、特開２００５−１１６５１６（図５）を参考にし、ＢｌｕｅのＣＦ特性は、Ｂ４４０（株式会社オプトライン）を参考にしている。
図４は、正孔輸送層の膜厚を変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図であり、（ａ）は実施例１のＣＦ無しの場合、（ｂ）は実施例１のＣＦ有りの場合、（ｃ）は比較例１のＣＦ無しの場合、（ｄ）は比較例１のＣＦ有りの場合である。
実施例１では、電子輸送層の膜厚を３０ｎｍ、正孔注入層の膜厚を５ｎｍ、透明導電層の膜厚を１５ｎｍ、有機発光層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色でそれぞれ９０ｎｍ、７０ｎｍ、４０ｎｍに固定し、正孔輸送層の膜厚のみを変化させている。
比較例１では、電子輸送層の膜厚を３０ｎｍ、正孔注入層の膜厚を５ｎｍ、透明導電層の膜厚を１５ｎｍ、有機発光層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色でそれぞれ８０ｎｍ、８０ｎｍ、６０ｎｍに固定し、正孔輸送層の膜厚のみを変化させている。
ＣＦ有りの場合は、任意の膜厚を選択し、その膜厚でのＣＦ無しの場合の色度を求め、得られた色度を目標色度に近づけるためのＣＦ特性を求め、そのＣＦ特性を有するＣＦを設けた場合の光取り出し効率を求めるという一連の作業を、調査範囲の全ての膜厚に対して行うことにより得られる。
図４（ａ）、（ｃ）を見ると、以下のことが分かる。
（１）正孔輸送層の膜厚を変化させると、光取り出し効率が周期的に変化し、光取り出し効率の極大値が周期的に現れる。
（２）極大値が現れる周期は、Ｒ，Ｇ，Ｂの順、即ち、光の波長が短くなるほど短くなる。
（３）周期的に現れる極大値を、正孔輸送層の膜厚の薄い順に１次（1st）、２次（2nd）と名付けた場合、次数が小さいほど極大値が大きくなる。
（１）正孔輸送層の膜厚を変化させると、光取り出し効率が周期的に変化し、光取り出し効率の極大値が周期的に現れる。
（２）極大値が現れる周期は、Ｒ，Ｇ，Ｂの順、即ち、光の波長が短くなるほど短くなる。
（３）周期的に現れる極大値を、正孔輸送層の膜厚の薄い順に１次（1st）、２次（2nd）と名付けた場合、次数が小さいほど極大値が大きくなる。
上記（１）、（２）は、第１光路Ｃ１を通過する光と第２光路Ｃ２を通過する光とで干渉が生じていることを示している。また、上記（３）は、次数が小さな極大値をとるように正孔輸送層の膜厚を設定することにより光取り出し効率を高められることを示している。
また、図４（ａ）、（ｂ）を見ると、Ｒ，Ｇでは、ＣＦ無しの場合に１５ｎｍで光取り出し効率が１次の極大値を示し、ＣＦ有りの場合でも１５ｎｍで光取り出し効率が極大値となる。つまり、Ｒ，Ｇでは、光取り出し効率が極大値を示す膜厚が、ＣＦ有りの場合とＣＦ無しの場合とで同一である。これに対し、Ｂでは、ＣＦ無しの場合に４０ｎｍで光取り出し効率が１次の極大値を示し、ＣＦ有りの場合には１５ｎｍで光取り出し効率が極大値となる。つまり、Ｂでは、光取り出し効率が極大値を示す膜厚が、ＣＦ有りの場合とＣＦ無しの場合とで異なる。
また、図４（ｂ）から、実施例１では、光取り出し効率を高めるためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚を１５ｎｍ、１５ｎｍ、１５ｎｍにするのが最適である。一方、図４（ｄ）から、比較例１では、光取り出し効率を高めるためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚を２０ｎｍ、９ｎｍ、５ｎｍにするのが最適である。このように、実施例１では、光取り出し効率を高めるのに最適な正孔輸送層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致しているのに対し、比較例１では一致していない。これらの相違は、有機発光層の膜厚調整に起因している。実は、実施例１では、ＣＦ有りの場合に光取り出し効率が極大値を示す正孔輸送層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致するように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の膜厚が設定されている。具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で膜厚が９０ｎｍ、７０ｎｍ、４０ｎｍである。これに対し、比較例１では、そのような設計思想はなく、単に、発光に支障が無い範囲でＲ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の膜厚を揃えるように設定されている。具体的には、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で膜厚が８０ｎｍ、８０ｎｍ、６０ｎｍである。このような設計思想の相違に起因して、実施例１と比較例１とで異なる結果が現れている。
なお、図４（ｃ）に示すように、比較例１でも、ＣＦ無しの場合には、光取り出し効率が１次極大値を示す正孔輸送層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致している。しかしながら、図４（ｄ）に示すように、ＣＦ有りの場合にはそれらがＲ，Ｇ，Ｂ各色で不一致となる。これは、ＣＦ無しを前提として各層の膜厚を最適に設計したとしても、それにＣＦを設けた場合には必ずしも最適にはならないことを示唆している。つまり、ＣＦ有りを前提とする場合には、ＣＦ特性を絡めて各層の膜厚を検討する必要がある。実施例１は、ＣＦ特性を絡めて各層の膜厚を検討した結果得られたものであり、ＣＦ有りの場合に最適な設計になっている。
なお、実施例１では、正孔輸送層の膜厚、ひいては第１機能層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で同一であり、有機発光層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で異なる。以下に示すように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の膜厚を調整することで、第１機能層の膜厚を調整するよりも、光取り出し効率を高められる場合が多くなる。
図５は、各層の膜厚を変化させたときの光取り出し効率の変化を示し、（ａ）は正孔輸送層でＣＦ無しの場合、（ｂ）は正孔輸送層でＣＦ有りの場合、（ｃ）は有機発光層でＣＦ無しの場合、（ｄ）は有機発光層でＣＦ有りの場合である。
図５（ｂ）、（ｄ）を比較すると、正孔輸送層と有機発光層とで、光取り出し効率の変化の周期はほぼ同じであるが、光取り出し効率の変化幅ｈ１、ｈ２が異なる。即ち、膜厚変化に対する光取り出し効率の変化の割合が、有機発光層のほうが正孔輸送層よりも小さい。
有機ＥＬ素子の各層をインクジェット法で作製する場合、インクの滴下数で膜厚が調整されることになる。このとき、インク一滴の量が膜厚調整の最小単位となる。そのため、膜厚の調整は、連続的ではなく離散的にしかすることができない。このような場合、膜厚変化に対する光取り出し効率の変化の割合が小さな層で膜厚を調整したほうが、光取り出し効率を最も高めることができる膜厚に合わせ込むのに有利である。
実施例１では、有機発光層でＲ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚を調整しているので、光取り出し効率を最も高めることができる膜厚に合わせ込みやすい。
図６は、正孔輸送層の膜厚を最適値に設定した場合の光取り出し効率等を示す図であり、（ａ）は実施例１、（ｂ）は比較例１である。
上述のように、実施例１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚の最適値は、１５ｎｍ、１５ｎｍ、１５ｎｍである。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率は、それぞれ２．１ｃｄ／Ａ、５．０ｃｄ／Ａ、０．５７ｃｄ／Ａとなり、色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.68）、（0.13,0.06）となる。また、第１機能層におけるＲ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容範囲は、−１０〜＋１０ｎｍ、−９〜＋１１ｎｍ、−１５〜＋１０ｎｍとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容幅は、２０ｎｍ、２０ｎｍ、２５ｎｍとなる。
「膜厚誤差の許容範囲」とは、図７に示す許容範囲を満たすことを条件として、各層の膜厚を最適値からずらすことができる限度を示している。図７では、次の許容範囲が示されている。
（１）有機ＥＬパネルの面内での光取り出し効率のばらつきが２０［％］以内
（２）有機ＥＬパネルの面内での色度のばらつきがｘ，ｙともに０．０４以内
（３）視野角３０°における輝度が視野角０°における輝度に対して９０［％］以上、かつ、視野角４５°における輝度が視野角０°における輝度に対して８０［％］以上
（４）視野角５０°における色度と視野角０°における色度との差がｘ，ｙともに０．０４以内
膜厚誤差の許容範囲が広いほど、製造工程において各層の膜厚調整が容易となることを意味する。「膜厚誤差の許容幅」とは、許容範囲の上限と下限の差である（例えば、実施例１のＲでは、上限が＋１０、下限が−１０なので、差が２０となる）。
（１）有機ＥＬパネルの面内での光取り出し効率のばらつきが２０［％］以内
（２）有機ＥＬパネルの面内での色度のばらつきがｘ，ｙともに０．０４以内
（３）視野角３０°における輝度が視野角０°における輝度に対して９０［％］以上、かつ、視野角４５°における輝度が視野角０°における輝度に対して８０［％］以上
（４）視野角５０°における色度と視野角０°における色度との差がｘ，ｙともに０．０４以内
膜厚誤差の許容範囲が広いほど、製造工程において各層の膜厚調整が容易となることを意味する。「膜厚誤差の許容幅」とは、許容範囲の上限と下限の差である（例えば、実施例１のＲでは、上限が＋１０、下限が−１０なので、差が２０となる）。
一方、比較例１では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚の最適値は、２０ｎｍ、９ｎｍ、５ｎｍである。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率は、それぞれ２．１ｃｄ／Ａ、５．０ｃｄ／Ａ、０．５１ｃｄ／Ａとなり、色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.68）、（0.13,0.06）となる。また、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容範囲は、−１１〜＋９ｎｍ、−７〜＋１１ｎｍ、−７〜＋１１ｎｍとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容幅は、２０ｎｍ、１８ｎｍ、１８ｎｍとなる。
このように、実施例１は、比較例１と比べて同程度の色度を確保しながら、特にＢでは光取り出し効率を高めることができる。しかも、第１機能層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致させることができるので、製造工程を簡便にすることができる。
なお、実施例１において、Ｂでは、有機発光層の膜厚を４０ｎｍにすることにより、ＣＦ有りの場合とＣＦ無しの場合とで、光取り出し効率が極大値を示す正孔輸送層の膜厚が異なるようにしている。ここで、Ｂの有機発光層の膜厚を５５ｎｍにすると、ＣＦ有りの場合とＣＦ無しの場合とでそれらが同一になり、このときＢの光取り出し効率が０．５１ｃｄ／Ａになることが判明している。それらを比較すると、実施例１では、ＣＦ有りの場合とＣＦ無しの場合とで光取り出し効率が極大値を示す正孔輸送層の膜厚が同一となるように調整した場合よりも、光取り出し効率を高めることができると言える。
以上より、光取り出し効率および製造工程の簡便性の観点から、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚の次数が、１次、１次、０．５次の場合が好ましいと言える。
また、有機ＥＬ素子の各層の膜厚は、製造誤差を考慮して、上記シミュレーションにより得られた膜厚から±１０％のずれの範囲内であればよいものとする。図８に、実施例１の有機ＥＬ素子の各層の膜厚の最小値（ｍｉｎ）、中間値（ａｖｅ）、最大値（ｍａｘ）を示す。即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂ共通に、透明導電層は１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下、正孔注入層は４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下、正孔輸送層は１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下、電子輸送層は２７ｎｍ以上３３ｎｍ以下であればよい。このとき、有機発光層から反射電極までの光学的な距離が５７．６ｎｍ以上７０．４ｎｍ以下となり、有機発光層から透明電極までの光学的な距離が４８．６ｎｍ以上５９．４ｎｍ以下となる。また、Ｒの有機発光層は８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下、Ｇの有機発光層は６３ｎｍ以上７７ｎｍ以下、Ｂの有機発光層は３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であればよい。
［第２のシミュレーション］
発明者らは、さらに、実施例２と比較例２とを用意し、これらの各層の最適膜厚をシミュレーションにより求めた。第２のシミュレーションが第１のシミュレーションと異なるのは、反射電極の材料をＡｌ合金、透明導電層の材料をＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）としたことである。
［第２のシミュレーション］
発明者らは、さらに、実施例２と比較例２とを用意し、これらの各層の最適膜厚をシミュレーションにより求めた。第２のシミュレーションが第１のシミュレーションと異なるのは、反射電極の材料をＡｌ合金、透明導電層の材料をＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）としたことである。
図９は、正孔輸送層の膜厚を変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図であり、（ａ）は実施例２のＣＦ無しの場合、（ｂ）は実施例２のＣＦ有りの場合、（ｃ）は比較例２のＣＦ無しの場合、（ｄ）は比較例２のＣＦ有りの場合である。
実施例２では、電子輸送層の膜厚を３０ｎｍ、正孔注入層の膜厚を５ｎｍ、透明導電層の膜厚を２０ｎｍ、有機発光層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色でそれぞれ９０ｎｍ、８０ｎｍ、４０ｎｍに固定し、正孔輸送層の膜厚のみを変化させている。
比較例２では、電子輸送層の膜厚を３０ｎｍ、正孔注入層の膜厚を５ｎｍ、透明導電層の膜厚を２０ｎｍ、有機発光層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色でそれぞれ８０ｎｍ、８０ｎｍ、６０ｎｍに固定し、正孔輸送層の膜厚のみを変化させている。
図９（ｂ）から、実施例２では、光取り出し効率を高めるためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚を１０ｎｍ、１０ｎｍ、１０ｎｍにするのが最適である。一方、図９（ｄ）から、比較例２では、光取り出し効率を高めるためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚を２５ｎｍ、１６ｎｍ、９ｎｍにするのが最適である。このように、実施例２では、光取り出し効率を高めるのに最適な正孔輸送層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致しているのに対し、比較例２では一致していない。この理由は、第１のシミュレーションで説明した通りである。実施例２では、ＣＦ有りの場合に光取り出し効率の１次極大値を示す正孔輸送層の膜厚がＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致するように、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の膜厚が、９０ｎｍ、８０ｎｍ、４０ｎｍに設定されている。これに対し、比較例２では、第１のシミュレーションと同様、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の膜厚が、８０ｎｍ、８０ｎｍ、６０ｎｍに設定されている。
図１０は、正孔輸送層の膜厚を最適値に設定した場合の光取り出し効率等を示す図であり、（ａ）は実施例２、（ｂ）は比較例２である。
上述のように、実施例２では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚の最適値は、１０ｎｍ、１０ｎｍ、１０ｎｍである。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率は、それぞれ１．８ｃｄ／Ａ、４．７ｃｄ／Ａ、０．５８ｃｄ／Ａとなり、色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.67）、（0.13.0.06）となる。また、第１機能層におけるＲ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容範囲は、−１０〜＋１２ｎｍ、−１０〜＋１７ｎｍ、−６〜＋９ｎｍとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容幅は、２２ｎｍ、２７ｎｍ、１５ｎｍとなる。
一方、比較例２では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚の最適値は、２５ｎｍ、１６ｎｍ、９ｎｍである。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率は、それぞれ１．９ｃｄ／Ａ、４．７ｃｄ／Ａ、０．４９ｃｄ／Ａとなり、色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.67）、（0.13,0.06）となる。また、第１機能層におけるＲ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容範囲は、−１３〜＋１３ｎｍ、−１７〜＋１１ｎｍ、−９〜＋１１ｎｍとなり、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の膜厚誤差の許容幅は、２６ｎｍ、２８ｎｍ、２０ｎｍとなる。
このように、実施例２は、比較例２と比べて同程度の色度を確保しながら、特にＢでは光取り出し効率を高めることができる。しかも、第１機能層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色で一致させることができるので、製造工程を簡便にすることができる。
以上より、光取り出し効率および製造工程の簡便性の観点から、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚の次数が、１次、１次、０．５次の場合が好ましいと言える。
また、有機ＥＬ素子の各層の膜厚は、製造誤差を考慮して、上記シミュレーションにより得られた膜厚から±１０％のずれの範囲内であればよいものとする。図１１に、実施例２の有機ＥＬ素子の各層の膜厚の最小値（ｍｉｎ）、中間値（ａｖｅ）、最大値（ｍａｘ）を示す。即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂ共通に、透明導電層は１８ｎｍ以上２２ｎｍ以下、正孔注入層は４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下、正孔輸送層は９ｎｍ以上１１ｎｍ以下、電子輸送層は２７ｎｍ以上３３ｎｍ以下であればよい。このとき、有機発光層から反射電極までの光学的な距離が６０．５ｎｍ以上７４．０ｎｍ以下となり、有機発光層から透明電極までの光学的な距離が４８．６ｎｍ以上５９．４ｎｍ以下となる。また、Ｒの有機発光層は８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下、Ｇの有機発光層は７２ｎｍ以上８８ｎｍ以下、Ｂの有機発光層は３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であればよい。
［第３のシミュレーション］
発明者らは、さらに、実施例３と比較例３とを用意し、これらの各層の最適膜厚をシミュレーションにより求めた。第３のシミュレーションが第１のシミュレーションと異なるのは、反射電極の材料をＡｌ合金、透明導電層の材料をＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）としたこと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚の次数が、１次、１次、１．５次であることである。
［第３のシミュレーション］
発明者らは、さらに、実施例３と比較例３とを用意し、これらの各層の最適膜厚をシミュレーションにより求めた。第３のシミュレーションが第１のシミュレーションと異なるのは、反射電極の材料をＡｌ合金、透明導電層の材料をＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）としたこと、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１機能層の膜厚の次数が、１次、１次、１．５次であることである。
図１２は、正孔輸送層の膜厚を変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図であり、（ａ）は実施例３のＣＦ無しの場合、（ｂ）は実施例３のＣＦ有りの場合、（ｃ）は比較例３のＣＦ無しの場合、（ｄ）は比較例３のＣＦ有りの場合である。
実施例３では、電子輸送層の膜厚を３０ｎｍ、正孔注入層の膜厚を５ｎｍ、透明導電層の膜厚を３０ｎｍ、有機発光層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色でそれぞれ６０ｎｍ、４０ｎｍ、１００ｎｍに固定し、正孔輸送層の膜厚のみを変化させている。
比較例３では、電子輸送層の膜厚を３０ｎｍ、正孔注入層の膜厚を５ｎｍ、透明導電層の膜厚を３０ｎｍ、有機発光層の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色でそれぞれ５０ｎｍ、５０ｎｍ、５０ｎｍに固定し、正孔輸送層の膜厚のみを変化させている。
図１２（ｂ）から、実施例３では、光取り出し効率を高めるためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚を１５ｎｍ、１５ｎｍ、９０ｎｍにするのが最適である。一方、図１２（ｄ）から、比較例３では、光取り出し効率を高めるためには、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚を２０ｎｍ、１０ｎｍ、１１０ｎｍにするのが最適である。
正孔輸送層は、印刷法の一種であるインクジェット法で成膜することができる。インクジェット法は、物理蒸着法の一種である真空蒸着法やスパッタ法に比べて、色毎の作り分けが容易である。実施例３のように、インクジェット法で成膜可能な正孔輸送層で各色の膜厚を調整することにより、製造工程を簡便にすることができる。また、実施例３では、比較例３に比べて、Ｒ，Ｇ，Ｂでの正孔輸送層の膜厚差が小さい。そのため、インクジェット法での成膜がより容易であり、製造工程の簡便化に貢献することができる。
図１３は、正孔輸送層の膜厚を最適値に設定した場合の光取り出し効率等を示す図であり、（ａ）は実施例３、（ｂ）は比較例３である。
上述のように、実施例３では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚の最適値は、１５ｎｍ、１５ｎｍ、９０ｎｍである。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率は、それぞれ２．１ｃｄ／Ａ、５．０ｃｄ／Ａ、０．５１ｃｄ／Ａとなり、色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.68）、（0.13.0.06）となる。
一方、比較例３では、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔輸送層の膜厚の最適値は、２０ｎｍ、１０ｎｍ、１１０ｎｍである。このとき、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の光取り出し効率は、それぞれ２．０ｃｄ／Ａ、５．２ｃｄ／Ａ、０．５１ｃｄ／Ａとなり、色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.68）、（0.13,0.06）となる。
このように、実施例３は、比較例３と同程度の光取り出し効率および色度を実現しつつ、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色での第１機能層の膜厚差を小さくすることができる。したがって、光取り出し効率を高めながら、製造工程を簡便にすることができる。
また、有機ＥＬ素子の各層の膜厚は、製造誤差を考慮して、上記シミュレーションにより得られた膜厚から±１０％のずれの範囲内であればよいものとする。図１４に、実施例３の有機ＥＬ素子の各層の膜厚の最小値（ｍｉｎ）、中間値（ａｖｅ）、最大値（ｍａｘ）を示す。即ち、Ｒ，Ｇ，Ｂ共通に、透明導電層は２７ｎｍ以上３３ｎｍ以下、正孔注入層は４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下、電子輸送層は２７ｎｍ以上３３ｎｍ以下であればよい。また、Ｒ，Ｇの正孔輸送層は１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下、Ｂの正孔輸送層は、８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下であればよい。このとき、有機発光層から反射電極までの光学的な距離がＲ，Ｇでは８６．４ｎｍ以上１０５．６ｎｍ以下となり、Ｂでは２０２．８ｎｍ以上２４７．９ｎｍ以下となり、有機発光層から透明電極までの光学的な距離が４８．６ｎｍ以上５９．４ｎｍ以下となる。さらに、Ｒの有機発光層は５４ｎｍ以上６６ｎｍ以下、Ｇの有機発光層は３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下、Ｂの有機発光層は９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であればよい。
［補足説明］
既に、ＣＦ有りの場合にはＣＦ特性を絡めて各層の膜厚を検討すべきことを説明した。これについてもう少し詳細に説明する。
［補足説明］
既に、ＣＦ有りの場合にはＣＦ特性を絡めて各層の膜厚を検討すべきことを説明した。これについてもう少し詳細に説明する。
図１５は、実施例３において、正孔輸送層の膜厚を変化させたときの色度（ｘ，ｙ）の変化を示す図であり、（ａ）はＲ、（ｂ）はＧ、（ｃ）はＢの各色である。
図１５から、正孔輸送層の膜厚を変化させたときに色度が変化することが分かる。また、図１５および図１２（ａ）から、光取り出し効率が極大値のときに色度が目標色度に近いとは限らないことが分かる。ここで、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の目標色度は、それぞれ（0.66,0.34）、（0.28,0.68）、（0.13,0.06）である。例えば、Ｂでは正孔輸送層の膜厚が１２５ｎｍのときに光取り出し効率が２次の極大値を示す（図１２（ａ）参照）。このとき、Ｂの色度のｙ値は、０．２０付近にあり（図１５（ｃ）参照）、目標色度のｙ値０．０６から遠い。
ＣＦ無しの場合の色度が目標色度から遠ければ、その分だけカラーフィルタにより色度補正をする必要がある。そのため、ＣＦ無しの場合では光取り出し効率が極大値であっても、ＣＦ有りの場合には光取り出し効率が極大値ではなくなる場合がある。
以上より、ＣＦ有りの場合には、ＣＦ特性を絡めて各層の膜厚を検討する必要があると言える。
また、共振器構造の一般的な分析手法により、次の事項も導き出すことができる。共振器構造では、反射電極と有機発光層との間の光学的な距離Ｌ［ｎｍ］、共振波長λ［ｎｍ］、位相シフトΦ［ラジアン］が、以下の数１を満たす。
図１６に示すように、実施例３のＲ，Ｇでは、数１の右辺ｍが整数「０」になり、Ｂでは数１の右辺ｍが小数「０．５」になることが確認できる。
［各層の具体例］
＜基板＞
基板１は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板である。基板１の材料は、例えば、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスなどのガラス板及び石英板、並びに、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂などのプラスチック板又はプラスチックフィルム、並びに、アルミナなどの金属板又は金属ホイルなどである。
［各層の具体例］
＜基板＞
基板１は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板である。基板１の材料は、例えば、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスなどのガラス板及び石英板、並びに、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂などのプラスチック板又はプラスチックフィルム、並びに、アルミナなどの金属板又は金属ホイルなどである。
＜バンク＞
バンク１２は、絶縁性材料により形成されていれば良く、有機溶剤耐性を有することが好ましい。また、バンク１２はエッチング処理、ベーク処理などされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材料で形成されることが好ましい。バンク１２の材料は、樹脂などの有機材料であっても、ガラスなどの無機材料であっても良い。有機材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などを使用することができ、無機材料として、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）、シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）などを使用することができる。
バンク１２は、絶縁性材料により形成されていれば良く、有機溶剤耐性を有することが好ましい。また、バンク１２はエッチング処理、ベーク処理などされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材料で形成されることが好ましい。バンク１２の材料は、樹脂などの有機材料であっても、ガラスなどの無機材料であっても良い。有機材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などを使用することができ、無機材料として、シリコンオキサイド（ＳｉＯ２）、シリコンナイトライド（Ｓｉ３Ｎ４）などを使用することができる。
＜反射電極＞
反射電極２は、基板１に配されたＴＦＴに電気的に接続されており、有機発光素子の正極として機能すると共に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒから反射電極２に向けて出射された光を反射する機能を有する。反射機能は、反射電極２の構成材料により発揮されるものでもよいし、反射電極２の表面部分に反射コーティングを施すことにより発揮されるものでもよい。反射電極２は、例えば、Ａｇ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されている。
＜透明導電層＞
透明導電層３は、製造過程において反射電極２が自然酸化するのを防止する保護層として機能する。透明導電層３の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。
＜正孔注入層＞
正孔注入層４は、正孔を有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒに注入する機能を有する。例えば、酸化タングステン（ＷＯｘ）、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化モリブデンタングステン（ＭｏｘＷｙＯｚ）などの遷移金属の酸化物で形成される。遷移金属の酸化物で形成することで、電圧−電流密度特性を向上させ、また、電流密度を高めて発光強度を高めることができる。なお、これ以外に、遷移金属の窒化物などの金属化合物も適用できる。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層５の材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号に記載のトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体である。特に好ましくは、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物である。
＜有機発光層＞
有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒの材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２−ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等の蛍光物質である。
＜電子輸送層＞
電子輸送層７の材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報のニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体である。
反射電極２は、基板１に配されたＴＦＴに電気的に接続されており、有機発光素子の正極として機能すると共に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒから反射電極２に向けて出射された光を反射する機能を有する。反射機能は、反射電極２の構成材料により発揮されるものでもよいし、反射電極２の表面部分に反射コーティングを施すことにより発揮されるものでもよい。反射電極２は、例えば、Ａｇ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されている。
＜透明導電層＞
透明導電層３は、製造過程において反射電極２が自然酸化するのを防止する保護層として機能する。透明導電層３の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。
＜正孔注入層＞
正孔注入層４は、正孔を有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒに注入する機能を有する。例えば、酸化タングステン（ＷＯｘ）、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化モリブデンタングステン（ＭｏｘＷｙＯｚ）などの遷移金属の酸化物で形成される。遷移金属の酸化物で形成することで、電圧−電流密度特性を向上させ、また、電流密度を高めて発光強度を高めることができる。なお、これ以外に、遷移金属の窒化物などの金属化合物も適用できる。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層５の材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号に記載のトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体である。特に好ましくは、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物である。
＜有機発光層＞
有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒの材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２−ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等の蛍光物質である。
＜電子輸送層＞
電子輸送層７の材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報のニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体である。
なお、電子注入性を更に向上させる点から、上記電子輸送層を構成する材料に、Ｎａ，Ｂａ，Ｃａなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドーピングしてもよい。
＜透明電極＞
透明電極８は、有機ＥＬ素子の負極として機能する。透明電極８の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。
＜薄膜封止層＞
薄膜封止層９は、基板１との間に挟まれた各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。薄膜封止層９の材料は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）や樹脂等である。
＜樹脂封止層＞
樹脂封止層１０は、基板１から薄膜封止層９までの各層からなる背面パネルと、カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒが形成された基板１１とを貼り合わせるとともに、各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。樹脂封止層１０の材料は、例えば、樹脂接着剤等である。
＜カラーフィルタ＞
カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒは、有機発光層から出射された光の色度を矯正する機能を有する。
［有機表示装置］
図１７は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の機能ブロックを示す図である。図１８は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の外観を例示する図である。有機表示装置１５は、有機表示パネル１６と、これに電気的に接続された駆動制御部１７とを備える。有機表示パネル１６は、図１に示す画素構造を有するものである。駆動制御部１７は、各有機ＥＬ素子の反射電極２と透明電極８との間に電圧を印加する駆動回路１８〜２１と、駆動回路１８〜２１の動作を制御する制御回路２２とからなる。
［有機ＥＬパネルの製造方法］
次に、有機ＥＬパネルの製造方法を説明する。図１９、図２０は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明するための図である。
＜透明電極＞
透明電極８は、有機ＥＬ素子の負極として機能する。透明電極８の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。
＜薄膜封止層＞
薄膜封止層９は、基板１との間に挟まれた各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。薄膜封止層９の材料は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）や樹脂等である。
＜樹脂封止層＞
樹脂封止層１０は、基板１から薄膜封止層９までの各層からなる背面パネルと、カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒが形成された基板１１とを貼り合わせるとともに、各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。樹脂封止層１０の材料は、例えば、樹脂接着剤等である。
＜カラーフィルタ＞
カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒは、有機発光層から出射された光の色度を矯正する機能を有する。
［有機表示装置］
図１７は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の機能ブロックを示す図である。図１８は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の外観を例示する図である。有機表示装置１５は、有機表示パネル１６と、これに電気的に接続された駆動制御部１７とを備える。有機表示パネル１６は、図１に示す画素構造を有するものである。駆動制御部１７は、各有機ＥＬ素子の反射電極２と透明電極８との間に電圧を印加する駆動回路１８〜２１と、駆動回路１８〜２１の動作を制御する制御回路２２とからなる。
［有機ＥＬパネルの製造方法］
次に、有機ＥＬパネルの製造方法を説明する。図１９、図２０は、本発明の実施形態に係る有機ＥＬパネルの製造方法を説明するための図である。
まず、基板１上に反射電極２を蒸着法やスパッタ法によって形成する（図１９（ａ））。次に、反射電極２上に、蒸着法やスパッタ法により透明導電層３を形成する（図１９（ｂ））。このとき、透明導電層３の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色で同一にする。
次に、透明導電層３上に、例えば、蒸着法やスパッタ法により正孔注入層４を形成し、バンク１２を形成し、さらに、正孔注入層４上に、例えば、インクジェット法などの印刷法により正孔輸送層５を形成する（図１９（ｃ））。このとき、正孔注入層４の膜厚は、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で同一にする。また、正孔輸送層５の膜厚は、実施例１、２の場合にはＲ，Ｇ，Ｂ各色で同一にし、実施例３の場合にはＲ，Ｇで同一とし、Ｂだけ異ならせる。
次に、正孔輸送層５上に、例えば、インクジェット法などの印刷法により有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒを形成する（図１９（ｄ））。このとき、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒの膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色で適宜異ならせる。
次に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒ上に蒸着法やスパッタ法により電子輸送層７を形成する（図２０（ａ））。このとき、電子輸送層７の膜厚をＲ，Ｇ，Ｂ各色で同一にする。
次に、電子輸送層７上に、蒸着法やスパッタ法により透明電極８を形成する（図２０（ｂ））。透明電極８の膜厚は、例えば、９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下とする。
次に、透明電極８上に蒸着法やスパッタ法により薄膜封止層９を形成し、カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒが形成された基板１１を、樹脂封止層１０を用いて貼り合わせる（図２０（ｃ））。これらの封止層の膜厚は、例えば、９００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下とする。
以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例がある。
（１）実施例１では、第１機能層の膜厚を３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下としているが、本発明は、これに限らない。光取り出し効率を高める効果は、第１光路Ｃ１を通過する光と第２光路Ｃ２を通過する光の干渉効果により得られるものと考えられる。そうすると、第１機能層の膜厚が重要ではなく、有機発光層から反射電極までの光学的な距離が重要であると言える。したがって、有機発光層から反射電極までの光学的な距離が５７．６ｎｍ以上７０．４ｎｍ以下であればよく、この条件を満たす限り、第１機能層の膜厚を変えても同一の効果を得ることができる。
（１）実施例１では、第１機能層の膜厚を３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下としているが、本発明は、これに限らない。光取り出し効率を高める効果は、第１光路Ｃ１を通過する光と第２光路Ｃ２を通過する光の干渉効果により得られるものと考えられる。そうすると、第１機能層の膜厚が重要ではなく、有機発光層から反射電極までの光学的な距離が重要であると言える。したがって、有機発光層から反射電極までの光学的な距離が５７．６ｎｍ以上７０．４ｎｍ以下であればよく、この条件を満たす限り、第１機能層の膜厚を変えても同一の効果を得ることができる。
同様に、実施例２では、第１機能層の膜厚を３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下としているが、本発明は、これに限らない。有機発光層から反射電極までの光学的な距離が６０．５ｎｍ以上７４．０ｎｍ以下であればよく、この条件を満たす限り、第１機能層の膜厚を変えても同一の効果を得ることができる。
また、実施例３では、第１機能層の膜厚をＲ，Ｇでは４５ｎｍ以上５５ｎｍ以下、Ｂでは１１２．５ｎｍ以上１３７．５ｎｍ以下としているが、本発明は、これに限らない。有機発光層から反射電極までの光学的な距離がＲ，Ｇでは８６．４ｎｍ以上１０５．６ｎｍ以下であり、Ｂでは２０２．８ｎｍ以上２４７．９ｎｍ以下であればよく、この条件を満たす限り、第１機能層の膜厚を変えても同一の効果を得ることができる。
同様に、第２機能層についても膜厚を２７ｎｍ以上３３ｎｍ以下としているが、本発明はこれに限らない。有機発光層から透明電極までの光学的な距離が４８．６ｎｍ以上５９．４ｎｍ以下であればよく、この条件を満たす限り、第２機能層の膜厚を変えても同一の効果を得ることができる。
（２）実施形態では、第１機能層が透明導電層、正孔注入層および正孔輸送層から構成されているが、本発明は、これに限らない。これらの何れかが無くてもよいし、これ以外の機能層が含まれていてもよい。
（３）実施形態では、第２機能層が電子輸送層から構成されているが、本発明は、これに限らない。例えば、電子注入層が含まれていてもよい。
（２）実施形態では、第１機能層が透明導電層、正孔注入層および正孔輸送層から構成されているが、本発明は、これに限らない。これらの何れかが無くてもよいし、これ以外の機能層が含まれていてもよい。
（３）実施形態では、第２機能層が電子輸送層から構成されているが、本発明は、これに限らない。例えば、電子注入層が含まれていてもよい。
本発明は、有機ＥＬディスプレイ等に利用可能である。
１ 基板
２ 反射電極
３ 透明導電層
４ 正孔注入層
５ 正孔輸送層
６ｂ，６ｇ，６ｒ 有機発光層
７ 電子輸送層
８ 透明電極
９ 薄膜封止層
１０ 樹脂封止層
１１ 基板
１２ バンク
１３ｂ，１３ｇ，１３ｒ カラーフィルタ
１５ 有機表示装置
１６ 有機表示パネル
１７ 駆動制御部
１８〜２１ 駆動回路
２２ 制御回路
２ 反射電極
３ 透明導電層
４ 正孔注入層
５ 正孔輸送層
６ｂ，６ｇ，６ｒ 有機発光層
７ 電子輸送層
８ 透明電極
９ 薄膜封止層
１０ 樹脂封止層
１１ 基板
１２ バンク
１３ｂ，１３ｇ，１３ｒ カラーフィルタ
１５ 有機表示装置
１６ 有機表示パネル
１７ 駆動制御部
１８〜２１ 駆動回路
２２ 制御回路
Claims (18)
- Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置された、色度補正のためのカラーフィルタと、を備え、
前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、
前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、
前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、
前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さな値を示し、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎に設けられたカラーフィルタを通じて外部に出射される各色毎の光の光取り出し効率が極大値を示すこと
を特徴とする有機ＥＬパネル。 - 前記Ｂの機能層の膜厚が、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚であること
を特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記有機発光層の膜厚が、Ｒでは８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下、Ｇでは６３ｎｍ以上７７ｎｍ以下、Ｂでは３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であり、
前記機能層の膜厚が、３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記機能層は、前記第１の電極である陽極上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成された正孔輸送層とを含み、
前記透明導電層の膜厚が、１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下であり、
前記正孔注入層の膜厚が、４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、
前記正孔輸送層の膜厚が、１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項３に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記第１電極の材料が銀または銀合金であり、
前記透明導電層の材料がＩＴＯ（Indium Tin Oxide）であること
を特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記有機発光層の膜厚が、Ｒでは８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下、Ｇでは７２ｎｍ以上８８ｎｍ以下、Ｂでは３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であり、
前記機能層の膜厚が、３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記機能層は、前記第１の電極である陽極上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成された正孔輸送層とを含み、
前記透明導電層の膜厚が、１８ｎｍ以上２２ｎｍ以下であり、
前記正孔注入層の膜厚が、４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、
前記正孔輸送層の膜厚が、９ｎｍ以上１１ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項６に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記第１電極の材料がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、
前記透明導電層の材料がＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）であること
を特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬパネル。 - Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に設けられ、入射された光を反射する第１電極と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第２電極と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧が印加されることにより前記Ｒ、Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置された、１または２以上の層からなる機能層と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に設けられ、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置された、色度補正のためのカラーフィルタと、を備え、
前記有機発光層から出射された光の一部が、前記機能層を通じて前記第１電極側に進行し、前記第１電極により反射された後、前記機能層、前記有機発光層、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第１光路と、
前記有機発光層から出射された光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく前記第２電極側に進行し、前記第２電極および前記カラーフィルタを通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、
前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、同一の膜厚を有し、かつ、前記Ｂの機能層は、異なる膜厚を有し、
前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、
前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さく且つ前記１次の極大値に較べて小さな値である２次の極大値よりも大きな値を示し、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎に設けられたカラーフィルタを通じて外部に出射される各色毎の光の光取り出し効率が極大値を示すこと
を特徴とする有機ＥＬパネル。 - 前記Ｂの機能層の膜厚が、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値を示す膜厚よりも厚く、かつ、２次の極大値を示す膜厚よりも薄い膜厚であること
を特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記機能層は、印刷法で形成される層と物理蒸着法で形成される層とを含み、
前記機能層のうちの塗布法で形成される層のＲ，Ｇの膜厚が同一であり、Ｂの膜厚が異なり、前記機能層のうちの物理蒸着法で形成される層のＲ，Ｇ，Ｂの膜厚が同一であること
を特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記有機発光層の膜厚が、Ｒでは５４ｎｍ以上６６ｎｍ以下、Ｇでは３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下、Ｂでは９０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であり、
Ｒ，Ｇの機能層の膜厚が４５ｎｍ以上５５ｎｍ以下であり、Ｂの機能層の膜厚が１１２．５ｎｍ以上１３７．５ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記機能層は、前記第１の電極である陽極上に形成された透明導電層と、前記透明導電層上に形成された正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成された正孔輸送層とを含み、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の透明導電層の膜厚が、２７ｎｍ以上３０ｎｍ以下であり、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の正孔注入層の膜厚が、４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、
前記Ｒ，Ｇの正孔輸送層の膜厚が、１３．５ｎｍ以上１６．５ｎｍ以下であり、前記Ｂの正孔輸送層の膜厚が、８１ｎｍ以上９９ｎｍ以下であること
を特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記第１電極の材料がアルミニウムまたはアルミニウム合金であり、
前記透明導電層の材料がＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）であること
を特徴とする請求項１３に記載の有機ＥＬパネル。 - 前記有機発光層は、有機材料を含み、印刷法を用いて形成されること
を特徴とする請求項１または９に記載の有機ＥＬパネル。 - 請求項１または９に記載の有機ＥＬパネルを用いた表示装置。
- 入射された光を反射する第１電極を、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に準備する第１工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極上に、１または２以上の層からなる機能層を設ける第２工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層上に、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層を設ける第３工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の上方に、前記第１の電極と対向して配置され、入射された光を透過する第２電極を設ける第４工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置される、色度補正のためのカラーフィルタを設ける第５工程を備え、
前記第２工程では、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層は、
同一の膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さな値を示すように、形成され、
前記第３工程では、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、かつ、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎に設けられたカラーフィルタを通じて外部に出射される各色毎の光の光取り出し効率が極大値を示すように、形成されること
を特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。 - 入射された光を反射する第１電極を、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の色毎に準備する第１工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の第１電極上に、１または２以上の層からなる機能層を設ける第２工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層上に、それぞれＲ，Ｇ，Ｂのうちの対応する色の光を出射する有機発光層を設ける第３工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層の上方に、前記第１の電極と対向して配置され、入射された光を透過する第２電極を設ける第４工程と、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂの色毎に、前記第２電極を挟んで前記有機発光層の反対側に配置される、色度補正のためのカラーフィルタを設ける第５工程を備え、
前記第２工程では、
前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、
同一の膜厚を有し、かつ、前記Ｂの機能層は、異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ各色の機能層は、前記膜厚において、それら単独での光取り出し効率が１次の極大値を示し、前記Ｂの機能層は、前記膜厚において、それ単独での光取り出し効率が１次の極大値よりも小さく且つ前記１次の極大値に較べて小さな値である２次の極大値よりも大きな値を示すように、形成され、
前記第３工程では、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の有機発光層は、
前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色の機能層が前記膜厚を有するように、互いに異なる膜厚を有し、前記Ｒ，Ｇ，Ｂ各色毎に設けられたカラーフィルタを通じて外部に出射される各色毎の光の光取り出し効率が極大値を示すように、形成されること
を特徴とする有機ＥＬパネルの製造方法。
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