JP5764289B2

JP5764289B2 - 発光装置及び電子機器

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Publication number: JP5764289B2
Application number: JP2009246364A
Authority: JP
Inventors: 敏宏小田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2009-10-27
Filing date: 2009-10-27
Publication date: 2015-08-19
Anticipated expiration: 2029-10-27
Also published as: CN102064184A; US20110096540A1; JP2011096379A; US8033675B2

Description

本発明は、有機ＥＬ（electro luminescent）素子等を含む、発光装置及び電子機器に関する。

薄型で軽量な発光源として、ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）、つまり有機ＥＬ（electro luminescent）素子が注目を集めており、多数の有機ＥＬ素子を備える画像表示装置が開発されている。有機ＥＬ素子は、有機材料で形成された少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。
有機ＥＬ素子の分野において、増幅的干渉すなわち共振を利用して、発光した光のうち特定の波長の光を強める技術が知られている。共振現象を生じさせるためには、反射層と半透明半反射層（「半透明」であるのは光を取り出すためである。）が利用される。この技術では、発光色の色純度を高めたり、発光に対する放出される光の効率を高めたりすることができる。
このような画像表示装置としては、例えば特許文献１及び２に開示されているようなものが知られている。

特許第２７９７８８３号公報特許第３５５５７５９号公報

しかしながら、これら特許文献１及び２の技術、あるいは、そもそも光共振器によって特定波長の光を強める技術一般においては、次のような問題がある。
すなわち、特許文献１等の技術によれば、たしかに「微小光共振器」の作用によって特定波長の光を強めることが可能であるが（特許文献１の〔００１５〕〔００１８〕等）、それによって得られるメリットとデメリットの程度が、強めようとする色の相違に関して異なるという問題がある。例えば、赤色、緑色及び青色の３色の光それぞれを光共振器によって強める場合を考えると、このうちの緑色光及び青色光については、前記メリットとしての光取り出し効率向上効果や色純度向上効果を比較的享受しやすく、前記デメリットとしての視野角特性の悪化等は目立たない。しかし、赤色光については必ずしもそうではない。つまり、光取り出し効率向上や色純度向上はある程度見込めるものの、それを凌駕するような視野角特性の悪化が目立ち、全体的にみて、赤色光に関し共振現象を生じさせる意義が、緑色光及び青色光の場合に比べて認めがたいのである。

本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決することの可能な、発光装置及び電子機器を提供することを目的とする。

本発明の第１の観点に係る発光装置は、上述した課題を解決するため、基板上に、第１電極層、第２電極層、並びに、前記第１及び第２電極層の間に配置された発光層、を有する複数の発光素子と、前記基板と前記第１電極層との間に配置され、前記発光層で発せられた光を反射する反射層と、を備え、前記発光素子は、赤色発光する赤色発光素子、緑色発光する緑色発光素子、及び青色発光する青色発光素子、を含み、前記第２電極層は、前記発光層で発せられた光の一部を反射し、かつ、他の一部を透過させる半透明半反射層と、前記発光層で発せられた光を透過させる透明層と、を含み、前記緑色発光素子、及び、前記青色発光素子に対応する第２電極層を前記半透明半反射層とするとともに、前記反射層及び前記半透明半反射層間の光学的距離の調整を通じて構成される、これら両層からなる共振器構造を含み、前記赤色発光素子に対応する第２電極層と前記緑色発光素子及び前記青色発光素子に対応する第２電極層とを別々に製造することにより、前記赤色発光素子に対応する第２電極層だけを前記透明層とする、ことを特徴とする。

本発明によれば、赤色発光する発光素子に関しては、光共振器は構成されない。赤色発光する発光素子については、共振条件が成立しないから、視野角特性が改善される。
また、この発明によれば、緑色発光、あるいは青色発光する発光素子については、発光素子、反射層及び半透明半反射層からなる共振器構造において、共振現象を好適に生じさせることができる。前述のように、緑色発光、あるいは青色発光する発光素子については、共振器構成を採用することのメリットの方が、デメリットよりも大きい。したがって、本態様のように、緑色及び前記青色発光素子と、赤色発光素子との間で、取扱いの差異を生じさせることは、発光装置全体の観点から好ましい効果をもたらす。

以上の本発明の発光装置では、前記第１及び第２電極層の間には電子輸送層が更に配置され、当該電子輸送層は、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子、のすべてに関して共通に形成される、ように構成してもよい。
この態様によれば、電子輸送層が、全発光素子に関して共通に形成されるから、電子輸送層を各発光素子ごとに個別に形成するなどという場合に比べて、製造容易性が向上する。本発明においては、赤色発光する発光素子について共振条件が満たされないように構成されるのにもかかわらず、本態様に係るこの効果が享受される点が特筆される。

また、本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した各種の発光装置を備える。
本発明の電子機器は、上述した各種の発光装置を備えてなるので、赤色発光する発光素子についての視野角特性の改善効果を享受可能な電子機器が提供される。

本発明の実施の形態に係る発光装置の概略を示す断面図である。図１の発光装置における共振器構造内における光の軌跡を簡略的に示す模式図である。図１の発光装置から発せられる赤色光のスペクトルの実験結果を示す図である。図１の発光装置の視野角特性の実験結果を示す図である。本発明に係る発光装置を適用した電子機器を示す斜視図である。本発明に係る発光装置を適用した他の電子機器を示す斜視図である。本発明に係る発光装置を適用したさらに他の電子機器を示す斜視図である。

以下では、本発明に係る実施の形態について図１及び図２を参照しながら説明する。なお、ここに言及した図１及び図２に加え、以下で参照する各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。

＜有機ＥＬ装置の断面構造＞
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置（発光装置）１の概略を示す断面図である。有機ＥＬ装置１は、発光パネル３とカラーフィルタパネル３０とを備える。

発光パネル３は、図示のように複数の発光素子（画素）２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）を有する。本実施形態の有機ＥＬ装置１は、フルカラーの画像表示装置として使用される。発光素子２Ｒは放出光の色が赤色である発光素子であり、発光素子２Ｇ及び２Ｂはそれぞれ放出光の色が緑色及び青色である発光素子である。
これら各発光素子２には、給電用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）及び配線等が接続されている。このＴＦＴ及び配線等は、基板１０上において、例えば、適当な層間絶縁膜間に構築される。
なお、図１では、図面の見易さ等を優先するため、前記ＴＦＴ及び配線等の図示はされていない（ちなみに、前記層間絶縁膜は、例えば、後述する反射層１２及び第１電極層１８間や反射層１２及び基板１０間、等々様々な場所に形成されうるが、これも不図示。）。また、図１では、３つの発光素子２しか示されていないが、実際には、図示よりも多数の発光素子が設けられている。以下、構成要素の添字のＲ，Ｇ，Ｂは、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対応する。

図示の発光パネル３はトップエミッションタイプである。発光パネル３は、基板１０を有する。基板１０は、例えばガラスのような透明材料で形成してもよいし、例えばセラミック又は金属のような不透明材料で形成してもよい。

基板１０上の少なくとも発光素子２と重なる位置には、一様な厚さの反射層１２が形成されている。反射層１２は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）若しくはＡｇ（銀）、又はこれらを含む合金などの反射率の高い材料から形成されており、発光素子２から進行してくる光（発光素子２での発光を含む）を図１の上方に向けて反射する。
なお、この反射層１２には、上述のＡｌ、Ｃｒ、Ａｇのほか、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｄ、Ｐｄなどが添加されてよい。これにより、耐熱性の向上等が見込まれる。
反射層１２の厚さは５０〜１５０ｎｍ程度とされて好適である。

基板１０上には、発光素子２を区分する隔壁（セパレータ）１６が形成されている。隔壁１６は、例えばアクリル、エポキシ又はポリイミドなどの絶縁性の樹脂材料で形成されている。

各発光素子２は、第１電極層１８、第２電極層２２、並びに、第１電極層１８及び第２電極層２２の間に配置された発光機能層２０を有する。
本実施形態では、第１電極層１８は、画素（発光素子２）にそれぞれ設けられる画素電極であり、例えば陽極である。第１電極層１８は、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）又はZnO₂のような透明材料から形成されている。

本実施形態では、発光機能層２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）は、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各々に対応するように形成されている。発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、発光色に応じて互いに異なる厚さを有し、各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにおいては、反射層１２と第２電極層２２との間の光学的距離ｄ（ｄ_R、ｄ_G、ｄ_B）が異なっている。これは、個々の発光素子２において、特定の波長の光を増幅するためである。つまり、発光素子２Ｒでは赤色の波長の光が増幅され、発光素子２Ｇでは緑色の波長の光が増幅され、発光素子２Ｂでは青色の波長の光が増幅されて放出される。なお、図中のｄ（ｄ_R、ｄ_G、ｄ_B）は、光学的距離を示しており、実際の距離を示しているのではない。この点については、後の＜光反射及び透過モデル＞の項においてより詳細に説明する。

発光機能層２０は、少なくとも有機発光層を有する。上述のような各色発光のためには、この有機発光層に含ませる有機ＥＬ物質を適宜変更すればよい。このような有機発光層に電流が流れると、赤色、緑色及び青色の光成分を有する光を発する。有機発光層は、単層でもよいし、複数の層（例えば電流が流れると主に青色で発光する青色発光層と、電流が流れると赤色と緑色を含む光を発する黄色発光層）で構成されていてもよい。

発光機能層２０は、有機発光層のほかに、正孔輸送層、正孔注入層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層などの層を有していてもよい。このうち正孔注入層は、例えばＨＩ−４０６（出光興産株式会社製）若しくはＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）等、正孔輸送層はα−ＮＰＤ(Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン)等、電子輸送層はアルミニウムキノリノール錯体（Ａｌｑ３）等、電子注入層はＬｉＦ等、からそれぞれ作られる。
ちなみに、本実施形態においては、発光機能層２０のうち電子輸送層及び電子注入層は、各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの別に関わらず、共通に形成される。したがって、これら電子輸送層及び電子注入層は、基板１０上で一様の厚さを有する。図１においては、このうち電子輸送層２０１だけが、各発光機能層２０Ｒ、２０Ｇ，２０Ｂに共通であることが特別に図示されている。電子注入層は、この電子輸送層２０１の図中上方（即ち、電子輸送層２０１と第２電極層２２との間）に形成されるが、その厚さが通常は極めて小さいため、その図示は省略した。なお、このような構造によって奏される効果等については、後に改めて説明する。

第２電極層（半透明半反射層）２２は、例えばＭｇＡｌ、ＭｇＣｕ、ＭｇＡｕ、ＭｇＡｇのような合金又は金属材料から形成されている。第２電極層２２は本実施形態では、複数の画素（発光素子）に共通に設けられる共通電極であり、例えば陰極である。
第２電極層２２は、発光素子２の発光色にかかわらず一様な厚さを有する。より具体的には例えば、第２電極層２２は、５〜２０〔ｎｍ〕程度の厚さとされて好適である。厚さが比較的小さいため、第２電極層２２は、半透明半反射性をもつ。
このような第２電極層２２は、発光機能層２０から進行してきた光（発光機能層２０からの光を含む）の一部を図の上方に透過し、これらの光の他の一部を図の下方つまり第１電極層１８に向けて反射する。

複数の隔壁１６間に形成された開口（画素開口）の内部において、発光機能層２０は、第１電極層１８と接触しており、ある発光素子２において、第１電極層１８と第２電極層２２との間に電流が流されると、その発光素子２における発光機能層２０には第１電極層１８から正孔が供給され、第２電極層２２から電子が供給される。そして、これら正孔及び電子が再結合して励起子が生成され、この励起子が基底状態に遷移するときに、エネルギ放出、即ち発光現象が生じる。従って、隔壁１６間に形成された画素開口で発光素子２の発光領域がおおよそ画定される。つまり隔壁１６の画素開口は発光素子２を区分する。

発光パネル３には、透明な接着剤２８によってカラーフィルタパネル３０が接合されている。カラーフィルタパネル３０は、例えばガラスのような透明材料で形成された基板３２と、基板３２に形成されたブラックマトリクス３４と、ブラックマトリクス３４に形成された開口に配置されたカラーフィルタ３６（３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂ）を備える。
接着剤２８は、カラーフィルタパネル３０における基板３２及びカラーフィルタ３６と、発光パネル３の各層とがほぼ平行関係を維持するように両者を支持する。

カラーフィルタ３６はそれぞれ、発光素子２、特に第１電極層１８に重なる位置に配置されている。カラーフィルタ３６は、半透明半反射性の第２電極層２２を挟んで発光機能層２０の反対側に配置され、重なった発光素子２の第２電極層２２を透過した光を透過させる。
カラーフィルタ３６Ｒは発光素子２Ｒに重なっており、一つのカラーフィルタ３６Ｒと一つの発光素子２Ｒとで一つのセットを構成する。カラーフィルタ３６Ｒは赤色の光を透過させる機能を有し、その透過率のピークは６１０ｎｍの波長にある。カラーフィルタ３６Ｒは、重なった発光素子２Ｒの第２電極層２２を透過した赤色が増幅された光のうち、赤色の光を透過させ、赤色の純度を高める。また、カラーフィルタ３６Ｒは、緑色及び青色の光の多くを吸収する。
残るカラーフィルタ３６Ｇ及び３６Ｂはそれぞれ、緑色光及び青色光を透過させるという相違はあるものの、基本的に、前述のカラーフィルタ３６Ｒと同様である。なお、両者それぞれの透過率のピークは５５０ｎｍ及び４７０ｎｍの波長にある。

＜光反射及び透過モデル＞
図２は、発光機能層２０を発した光の軌跡を簡略的に示す模式図である。発光機能層２０を発した光のうちの一部は、図中左方に示すように、第１電極層１８の側に向かって進行し、反射層１２の発光機能層２０の側の面で反射する。この反射のときの位相変化をφ_Ｄとする。他方、前記光の他の部分は、図中右方に示すように、第２電極層２２の側に向かって進行し、当該第２電極層２２の発光機能層２０の側の面（第２電極層２２における反射層１２に対向する界面）で反射する。この反射のときの位相変化をφ_Ｕとする。
これらの場合のうち後者の場合、即ち光が第２電極層２２で反射する場合、図２に示すように、当該光は、その反射の後、発光機能層２０及び第１電極層１８を透過して、反射層１２の発光機能層２０の側の面で再び反射する。以下、光の反射は、第２電極層２２及び反射層１２において、原理的には、無限に繰り返される。前者の場合、即ち光が反射層１２で反射する場合についても、図示はしないが、同様である。
なお、図２において各界面での光の屈折による光路変化の図示は省略して、光路は単純な直線ないし曲線で示している。

このような反射現象が生じることを前提に、本実施形態では、図２（あるいは図１）に示す光学的距離ｄが、以下の式（１）によって定められている。
ｄ＝（（２πｍ＋φ_Ｄ＋φ_Ｕ）／４π）・λ … （１）
ここで、λは、共振対象として設定された波長〔ｎｍ〕であり、ｍは任意の整数である。なお、φ_Ｄ及びφ_Ｕの意義は前述したとおりである。

本実施形態では、前記のλないしｄは、図１に示すところからも明らかなように、発光素子２Ｒ，２Ｇ及び２Ｂの別に応じて定められる。ただし、本実施形態においては特に、赤色対応の発光素子２Ｒについてだけは例外的取扱いをする。この点については、緑色及び青色対応の発光素子２Ｒに関する説明の後に述べる。

より具体的には、発光素子２Ｇ及び２Ｂは、上述のように、カラーフィルタ３６Ｇ及び３６Ｂのそれぞれと一つのセットを構成するので、波長λとしては、これらカラーフィルタ３６Ｇ及び３６Ｂの透過率のピークに相当する波長のそれぞれ（即ち、上述の通りλ_Ｇ＝５５０ｎｍ及びλ_Ｂ＝４７０ｎｍ）が設定（ないし代入）されえ、光学的距離ｄとしては、これらλ_Ｇ及びλ_Ｂそれぞれに対応した、ｄ_Ｇ及びｄ_Ｂ（図１参照）が求められることになる。なお、このｄ_Ｇ及びｄ_Ｂの求根の際、式（１）中のφ_Ｄ及びφ_Ｕとしては、λ_Ｇ及びλ_Ｂそれぞれに対応した値（φ_Ｄ＝φ_ＤＧ，φ_ＤＢ、あるいは、φ_Ｕ＝φ_ＵＧ，φ_ＵＢ）が使用される。

そして、上記式（１）によって求められたｄ_Ｇ及びｄ_Ｂを実際の装置上で実現するため、本実施形態では、図１に示すように、発光機能層２０Ｇ及び２０Ｂの厚さ（特に、それらの一部としての正孔注入層（不図示））の厚さが、各発光素子２（２Ｇ及び２Ｂ）について調整されている。
一般に、ある物質についての「光学的距離」は、当該物質の物理的厚さとその屈折率の積として表現されるから、正孔注入層の物理的厚さをｔ、その屈折率をｎ_ＨＩＬとすれば、この正孔注入層と、それ以外の発光機能層２０、及び前記第１電極層１８全体の光学的距離Ｄは、
Ｄ＝ｔ・ｎ_ＨＩＬ＋Ｄ_２０＋Ｄ_１８ … （２）
である。ただし、Ｄ_２０は正孔注入層以外の発光機能層２０についての光学的距離、Ｄ_１８は第１電極層１８についての光学的距離である。
この式（２）中、ｎ_ＨＩＬは基本的に動かせないので、Ｄ＝ｄ_Ｇ及びＤ＝ｄ_Ｂのいずれかを成立させるためには、ｔを変動させる必要がある。このようにして、Ｄ＝ｄ_Ｇのときのｔ_Ｇ及びＤ＝ｄ_Ｂのときのｔ_Ｂ、がそれぞれ見つけられることになり、これらに基づき、正孔注入層の厚さ、即ち発光機能層２０の厚さが調整される。なお、このｔ_Ｇ及びｔ_Ｂの求根の際、式（２）中のｎ_ＨＩＬとしては、λ_Ｇ及びλ_Ｂそれぞれに対応した値（ｎ_１８＝ｎ_{ＨＩＬＧ}，ｎ_{ＨＩＬＢ}）が使用される。
このように、本実施形態においては、正孔注入層ないし発光機能層２０の厚さの調整を通じて、光共振器に係る光学的距離の調整を行っているが、本発明が、このような形態に限定されるわけではない。例えば、発光機能層２０の厚さの調整に代えて又は加えて、第１電極層１８の厚さの調整を通じて、光共振器に係る光学的距離の調整が行われてもよい。

以上のようにして、本実施形態においては、発光機能層２０、反射層１２及び第２電極層２２によって、光共振器が構成される。すなわち、発光機能層２０を発した光は、反射層１２及び第２電極層２２間で反射を繰り返すことによって、ある特定の波長成分をもつ光だけが増幅的干渉を受け、ないしは、共振現象にかかわることになる。
例えば、発光素子２Ｇにおいては、その光学的距離ｄ_Ｇが、前記式（１）により規定されることから、当該発光素子２Ｇでは、その波長λ_Ｇを持つ光についての共振現象が生じる。そして、このように増幅された波長λ_Ｇの光（即ち、緑色光）の一部は、第２電極層２２が半透過性能をもつため、装置外部へと進行する（図中、第２電極層２２を超えて上向きに延びる矢印参照。）。以上の結果、緑色が強調されることになる。
このようなことは、青色についても同様に生じる。

ただし、本実施形態においては、赤色対応の発光素子２Ｒについては、既述のように特別の取扱いをする。
赤色対応の発光素子２Ｒに関しては、前記式（１）ないし式（２）によって、その光学的距離を定めない。当該光学的距離ｄ_Ｒは、
ｄ_Ｒ＝（（φ_Ｄ＋φ_Ｕ）／４π）・λ … （３）
と求められ、当該発光素子２Ｒを構成する正孔注入層の厚さｔ_Ｒは、
ｄ_Ｒ＝ｔ_Ｒ・ｎ_ＨＩＬ＋Ｄ_２０＋Ｄ_１８ … （４）
に基づいて求められる。
ただし、これらの式中、λ＝λ_Ｒ＝６１０ｎｍ、φ_Ｄ＝φ_ＤＲ、φ_Ｕ＝φ_ＵＲであり、ｎ_ＨＩＬ＝ｎ_{ＨＩＬＲ}である。それらの意義は、上述の緑色及び青色の場合と同様である。
このような結果、赤色対応の発光素子２Ｒについては、前記式（１）で表現される共振条件が満たされない。つまり、発光素子２Ｒにおいては、前述の発光素子２Ｇ及び２Ｂの場合と同様の意味においては共振現象は生じないのである。

なお、発光素子２Ｒの発光機能層２０Ｒの厚さが前記式（３）等に基づき定められる場合、一般に、当該厚さは、前述の発光素子２Ｇ及び２Ｂの発光機能層２０Ｇ及び２０Ｂの厚さに比べて小さくなる（式（１）及び式（３）対比参照）。図１においては、そのような事情が表現されている。通常、赤色及び青色の発光素子２Ｒ及び２Ｂに関し、ともに１次の共振条件（即ち、式（１）におけるｍが１である場合）を満足するように両者の発光機能層２０Ｒ及び２０Ｂの厚さを決定するとすれば、発光機能層２０Ｒの厚さは、発光機能層２０Ｂの厚さよりも大きくなるはずであるのに、本実施形態では、それが逆転し、前者が後者よりも小さくなる。これは本実施形態における特徴の１つといえる。

＜有機ＥＬ装置の作用効果＞
以下では、以上のような構成を備える有機ＥＬ装置１の作用効果について、既に参照した図１及び図２に加えて、図３乃至図８を参照しながら説明する。
まず、図３及び図４は、上に説明した構造をもつ有機ＥＬ装置１を実際に製造し、当該装置１において観測された光強度の観測結果等の各種実験結果を示すものである。なお、この実験においては、以下の各前提が置かれている。
（ｉ）反射層１２は、ＡＰＣから作られ、その厚さは１００〔ｎｍ〕である。なお、ＡＰＣは、Ａｇ、Ｐｄ及びＣｕからなる合金（Ｐｄが０．９重量％、Ｃｕが１重量％、残部がＡｇ）である。
（ｉｉ）第１電極層１８は、ＩＴＯから作られる。厚さは２０〔ｎｍ〕である。
（ｉｉｉ）発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ全体の厚さは、それぞれ１００〔ｎｍ〕、２２６〔ｎｍ〕及び２０１〔ｎｍ〕である。この中には、正孔輸送層の厚さ３０〔ｎｍ〕、発光層の厚さ２０〔ｎｍ〕、電子輸送層の厚さ３２〔ｎｍ〕、及び電子注入層の厚さ１〔ｎｍ〕が含まれる。これらについては、発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの全部に関し共通である。
ただし、正孔注入層の厚さは、前述の式（１）あるいは式（３）等に基づいて定められており、発光機能層２０Ｒ内の正孔注入層は１７〔ｎｍ〕であり、発光機能層２０Ｇ及び２０Ｂ内の正孔注入層はそれぞれ１４３〔ｎｍ〕及び１１８〔ｎｍ〕である。
また、前記の発光層を構成する材料も、発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの別に応じて異なる。赤色対応の発光層は、ホスト材料ＢＡｌｑ（出光興産株式会社製）に赤色ドーパント材料Ｉｒ（ｐｉｑ）３（出光興産株式会社製）をドープしたもの、緑色対応の発光層は、ホスト材料ＢＨ−２１５（出光興産株式会社製）に緑色ドーパント材料ＧＤ−２０６（出光興産株式会社製）をドープしたもの、青色対応の発光層は、ホスト材料ＢＨ−２１５（出光興産株式会社製）に青色ドーパント材料ＢＤ−１０２（出光興産株式会社製）をドープしたものである。
（ｉｖ）第２電極層２２は、ＭｇＡｇから作られる。厚さは１０〔ｎｍ〕である。

このような前提の下、赤色対応の発光素子２Ｒから装置外部に出射する光のスペクトルを実測した結果が、図３である。この図３において、実線は、上述の前提をそのまま反映した結果であり、破線は、その比較例である。ここで比較例とは、赤色対応の発光素子２Ｒに関して、上述したような例外的取扱いをせず、緑色及び青色対応の発光素子２Ｇ及び２Ｂと同様に、前記式（１）で表される共振条件を満たすように、発光機能層２０Ｒの厚さを決定した場合（前述の（ｉｉｉ）参照）の発光素子について、同様の実験を行った結果である（ちなみに、この場合の正孔注入層の厚さは１７４〔ｎｍ〕である。）。なお、以下では、図３中の実線を赤色曲線Ｒｐ、破線を赤色・比較例曲線Ｒｐ’と呼ぶことにする。

この図３によれば、赤色・比較例曲線Ｒｐ’から赤色曲線Ｒｐへの変化をみるとわかるように、ピークの鋭さが鈍っている。つまり、半値幅が増大している。もっとも、その半値幅の広がりの方向は、長波長側であるため、赤色曲線Ｒｐに係る色純度は、赤色・比較例曲線Ｒｐ’に係る色純度とほとんど変わらない。

他方、図４では、実験例の「赤」と比較例の「赤」との、色度図上の座標値が、視野角θの変化に応じてどのように変化していくかが表現されているが、両者間に大きな相違は生じていない。むしろ、本実験例のほうが、その変化幅は小さい。例えば、視野角が０度から７５度へと変化する場合における色度図上の座標値の変化幅は、比較例において、ｘ座標に関し−０．０３５、ｙ座標に関し＋０．０３４であるのに対して、実験例において、ｘ座標に関し−０．０１２、ｙ座標に関し＋０．０１２である。
ピーク波長の変化についても同様である。例えば、視野角が０度から７５度へと変化する場合における観測ピーク波長の変化幅は、比較例において−１１．７〔ｎｍ〕であるのに対して、実験例において−５．３〔ｎｍ〕である。
また、図４では、実験例及び比較例の規格化輝度が、視野角θの変化に応じてどのように変化していくかも表現されているが、本実験例のほうが、比較例に比べて輝度の落下幅が小さいことがわかる。例えば、視野角が０度から７５度へと変化する場合における規格化輝度の変化幅は、比較例において−０．９５０であるのに対して、実験例において−０．８５５である。この規格化輝度については、特に視野角θが４５度と６０度との場合における実験例と比較例との対比を行うと、実験例の優位性が際立つことがわかる。実験例ではほとんど落ち込みがない（１．０００（０度の場合）→０．６９６（４５度の場合））のに対し、比較例では相対的に急激な落ち込みが見られる（１．０００（０度の場合）→０．５２８（４５度の場合））からである。

以上のような各種の変化は、本実験例と比較例との上述した相違点、即ち赤色対応の発光素子２Ｒが前記式（１）を満たしていないことにかかわる。
上述のように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１では、式（１）の成立を背景とする共振器が構成されるが、この共振器の作用効果を全的に享受するのは、本実施形態において緑色及び青色対応の発光素子２Ｇ及び２Ｂのみである。赤色対応の発光素子２Ｒは、前記式（３）を満たす光学的距離ｄ_Ｒをもつから、共振器の作用効果を全的には享受しない。しかし他方、同じ理由によって、本実施形態では、赤色対応の発光素子２Ｒの視野角特性は大幅に改善されている。その具体的様子は、図４を参照して説明したとおりである。
一般に、式（１）の成立を背景とするような光共振器を構成すると、その強めようとした特定の波長の光の強度は大きくなる反面、光の指向性が高まり、視野角特性は悪化するというデメリットがある。それでも、緑色光及び青色光については、光取り出し効率向上効果や色純度向上効果が比較的享受しやすく、そのデメリットとしての視野角特性の悪化等は目立たない。しかし、赤色光については必ずしもそうではない。見る角度が正面から斜めになるに従って，短波長側にスペクトルがシフトするという現象が起きるが、緑色や青色では短波長側にスペクトルがシフトすると555nmの視感度のピークから遠ざかる方向なので視野角特性は目立たず，赤色の場合ではスペクトルが短波長側にシフトすると555nmの視感度のピークに近づくことになり、視野角特性が目立つ結果となるからである。つまり赤色では、光取り出し効率向上や色純度向上はある程度見込めるものの、それはあまり大きな効果にはならない一方（図３参照）、それを凌駕するような視野角特性の悪化が目立つのである。
本実施形態では、このような事情に配慮して、赤色対応の発光素子２Ｒについては、式（３）を満たす光学的距離ｄ_Ｒをもたせる。これにより、本実施形態に係る赤色対応の発光素子２Ｒについては、一定程度の光取り出し効率や色純度が維持されながら、なお視野角特性が改善されるのである。なお、式（１）を満たさないのに一定程度の光取り出し効率を維持できるのは、赤色対応の発光素子２Ｒの光学的距離が式（３）を満たすように定められること、即ち、いわば０次の共振条件を満たすかのように定められること（式（１）中のｍを０とした場合と、式（３）とを対比するとよい。）によっているという側面がある。

しかも、本実施形態においては、このような効果が得られるにもかかわらず、赤色対応の発光素子２Ｒに関して共振現象を発生させないようにするべく、当該発光素子２Ｒに対応する第２電極層２２だけを完全に透明にしたりはしない。また、赤色対応の発光素子２Ｒ用の電子輸送層２０１を別個に形成する必要もない（赤色光と青色光とではピーク波長が大きく異なるため、これら両色の光に関する光共振器を構成する場合には、光取り出し効率の観点から、当該両色の別に応じて、電子輸送層２０１の膜厚が異ならしめられることがある。）。既に述べたように、本実施形態においては、第２電極層２２も、電子輸送層２０１も、全発光素子２に関して共通に形成される。
したがって、本実施形態においては、製造プロセスが殊更面倒になるといった不具合が発生する余地はない。かかる効果が享受できる背景にも、赤色対応の発光素子２Ｒの光学的距離が式（３）を満たすように定められることがあるといえる。すなわち、本実施形態は、発光素子２Ｒについて、非共振でありながら一種の共振的現象は生じさせており、単純に非共振を実現するという考え方には立っていないからである（もし、この考え方にたてば、第２電極層２２を透明にする必要等が生じる。）。

以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係る発光装置は、上述した形態に限定されることはなく、各種の変形が可能である。
（１）上述した実施形態では、発光機能層２０が各色発光する場合について説明しているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば、上記実施形態の第１電極層１８が発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの別に関わらず共通に形成されていたのと同様に、発光機能層も、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの別に関わらず共通に形成されてもよい。この場合、この発光機能層は、例えば白色で発光するものだけとなる。このような場合でも、各発光素子２に関して、上述したような各色に対応した光共振器構造が採用されるならば、白色光の中から特定の色の光（例えば、上記実施形態のように、赤色光、緑色光及び青色光）の波長成分だけを強調して、これを外部に取り出すことは可能である。

（２）上述した実施形態中、上記実験例では、前記（ｉ）〜（ｉｖ）という前提を置いた実験例について述べているが、本発明は、当然、かかる前提に縛られるわけではない。

（３）上述した実施形態では、赤色対応の発光素子２Ｒの光学的距離が式（３）を満たすように定められているが、本発明は、かかる形態に限定されない。この点、かかる条件が満たされている場合には、上述のように、たしかに、製造プロセスが面倒になるといった不具合が生じないといったメリットが生じるのであるが、本発明のより核心的なポイントは、これまでに述べてきたところからも明らかなように、赤色対応の発光素子に関し共振条件を成立させない、あるいは、当該発光素子に共振器構造を含ませない、という点にある。したがって、手段はともかく、このようなことが具体的に実現された態様であれば、当該態様も本発明の範囲内にある。なお、その手段としては、具体的には例えば、当該赤色対応の発光素子に対応する第２電極層だけを透明にするなどという手段（言い換えると、赤色用の第２電極層と、緑色及び青色用の第２電極層とを別々に製造する手段）等を挙げることができる。

＜応用＞
次に、本発明に係る発光装置を適用した電子機器について説明する。
図５は、上記実施形態に係る発光装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての有機ＥＬ装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図６に、上記実施形態に係る発光装置を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬ装置１に表示される画面がスクロールされる。
図７に、上記実施形態に係る発光装置を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬ装置１に表示される。

本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図５から図７に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。

１……有機ＥＬ装置（発光装置）、２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）……発光素子、３……発光パネル、１０……基板、１２……反射層、１８……第１電極層、２０（２０Ｒ，２０Ｇ、２０Ｂ）……発光機能層、２０１……電子輸送層、２２……第２電極層（半透明半反射層）、３０……カラーフィルタパネル、３６（３６Ｒ．３６Ｇ，３６Ｂ）……カラーフィルタ

Claims

基板上に、第１電極層、第２電極層、並びに、前記第１及び第２電極層の間に配置された発光層、を有する複数の発光素子と、
前記基板と前記第１電極層との間に配置され、前記発光層で発せられた光を反射する反射層と、
を備え、
前記発光素子は、赤色発光する赤色発光素子、緑色発光する緑色発光素子、及び青色発光する青色発光素子、を含み、
前記第２電極層は、
前記発光層で発せられた光の一部を反射し、かつ、他の一部を透過させる半透明半反射層と、
前記発光層で発せられた光を透過させる透明層と、を含み、
前記緑色発光素子、及び、前記青色発光素子に対応する第２電極層を前記半透明半反射層とするとともに、前記反射層及び前記半透明半反射層間の光学的距離の調整を通じて構成される、これら両層からなる共振器構造を含み、
前記赤色発光素子に対応する第２電極層と前記緑色発光素子及び前記青色発光素子に対応する第２電極層とを別々に製造することにより、前記赤色発光素子に対応する第２電極層だけを前記透明層とする、
ことを特徴とする発光装置。
前記第１及び第２電極層の間には電子輸送層が更に配置され、
当該電子輸送層は、
前記赤色発光素子、前記緑色発光素子、及び前記青色発光素子、のすべてに関して共通に形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
請求項１または２に記載の発光装置を備える、
ことを特徴とする電子機器。