KR20090014959A - 유기 ｅｌ 장치 및 전자 기기 - Google Patents

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KR20090014959A
KR20090014959A KR1020080073954A KR20080073954A KR20090014959A KR 20090014959 A KR20090014959 A KR 20090014959A KR 1020080073954 A KR1020080073954 A KR 1020080073954A KR 20080073954 A KR20080073954 A KR 20080073954A KR 20090014959 A KR20090014959 A KR 20090014959A
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light
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reflective layer
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토시히로 오다
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세이코 엡슨 가부시키가이샤
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Abstract

(과제) 방출하려고 하는 빛의 색순도(純度)를 높이거나 발광한 빛에 대한 방출하려고 하는 빛의 비율을 높이거나 할 수 있는 유기 EL 장치를 제공한다.
(해결 수단) 유기 EL 장치(1)는, 투명 전극(24)과, 반투명 반(半)반사 전극(32)과, 이들의 전극의 사이에 배치된 발광층(28)과, 발광층(28)에서 보아 투명 전극(24)을 사이에 둔 반대측에 배치되어 발광층(28)으로부터의 빛을 반투명 반(半)반사 전극(32)을 향하여 반사하는 반사층(22)을 구비한다. 반사층(22)과 반투명 반반사 전극(32)의 사이의 광학적 거리(L')는, 반투명 반반사 전극(32)을 통하여 방출되는 빛의 소망하는 파장을 강하게 하도록 설정되어 있다. 또한, 발광층(28)에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 반사층(22)의 사이의 광학적 거리(L'O)도, 반투명 반반사 전극(32)을 통하여 방출되는 빛의 소망하는 파장을 강하게 하도록 설정되어 있다.
반투명, 반반사, 색순도, 전극

Description

유기 ＥＬ 장치 및 전자 기기{ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE AND ELECTRONIC APPARATUS}
본 발명은, 유기 EL 장치 및 전자 기기에 관한 것이다.
박형이며 경량인 디스플레이를 실현할 수 있는 광원으로서, 유기 EL 소자(organic electroluminescent device) 즉 OLED(organic light emitting diode) 소자가 주목을 모으고 있다. 유기 EL 소자를 이용한 풀 컬러 디스플레이에는, (1) 높은 색순도(純度)가 얻어진다, (2) 소비 전력이 적다라는 많은 메리트가 있다.
유기 EL 소자의 분야에 있어서, 발광층에서 발광한 빛 중 특정 파장의 빛을 간섭 또는 공진에 의해 강하게 하고, 다른 파장의 빛을 약하게 하여 방출시키는 것이 알려져 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1에는, 발광층의 양측에 반투명 반사층과 반사성의 전극을 배치하고, 반투명 반사층과 반사성의 전극의 사이(반사면간)의 광학적 거리를 적절히 설정함으로써, 방출하려고 하는 빛의 피크 파장을 조절하는 것이 개시되어 있다. 즉, 반사면간의 광학적 거리를, 방출하려고 하는 빛의 피크 파장에 따라 설정함으로써, 공진 구조 내부에서 특정의 파장의 빛의 위상을 합치시킬 수 있다. 　
이 기술에 의하면, 어느 화소에 대해서도 발광층의 발광색이 공통, 예를 들면 백색이어도, R(적색), G(녹색), B(청색)의 출력색이 얻어진다. 또한, 발광층의 발광색이 방출하려고 하는 빛의 색에 근사(近似)하는 경우(예를 들면, R의 색의 빛을 발하는 발광층을 갖는 화소로부터 R의 빛을 방출시키고, G의 색의 빛을 발하는 발광층을 갖는 화소로부터 G의 빛을 방출시키고, B의 색의 빛을 발하는 발광층을 갖는 화소로부터 B의 빛을 방출시키는 경우), 빛의 색의 순도를 높일 수 있다.
[특허 문헌 1] 일본특허 제2797883호 공보
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는 반사면간의 광학적 거리를 최적화하려고 하고 있지만, 반사면간에 개재하는 발광층의 위치에 대해서는 특별히 조절하고 있지 않다. 즉 발광층에서 반사성의 전극까지의 광로 및 발광층에서 반투명 반사층까지의 광로에 대해서는, 특허 문헌 1은 언급하고 있지 않다.
본 발명은, 방출하려고 하는 빛의 색순도를 높이거나 발광한 빛에 대한 방출하려고 하는 빛의 비율을 높이거나 할 수 있는 유기 EL 장치 및 전자 기기를 제공한다.
일 형태에서는 본 발명에 따른 유기 EL 장치는, 투광성을 갖는 제1 전극과, 투광성을 갖는 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과, 상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과, 상기 제2 전극과 동(同)층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반(半)반사층을 구비하고, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(1)로 나타나는 범위에 있고, 상기 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(2)로 나타나는 범위에 있고, λ은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 빛의 피크 파장, θ1은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), θ2는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), N은 1이상의 정수, NO는 1이상의 정수이다.
0.8×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π)≤L'≤1.2×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π) ...(1)
0.8×(2π·NO+θ1)×λ/(4π)≤L'O≤1.2×(2π·NO+θ1)×λ/(4π) ...(2)
이와 같이, 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(1)에서 나타나는 범위에 있음으로써, 제2 전극을 통하여 방출되는 빛 중 파장(λ) 부근의 색순도를 높이고, 발광층에서 발광한 빛에 대한 파장(λ)의 빛의 비율을 높일 수 있다. 또한, 상기 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(2)에서 나타나는 범위에 있음으로써, 제2 전극을 통하여 방출되는 빛 중 파장(λ) 부근의 색순도를 높이고, 발광층에서 발광한 빛에 대한 파장(λ)의 빛의 비율을 높일 수 있다.
다른 일 형태에서는 본 발명에 따른 유기 EL 장치는, 방출광의 색이 적색인 발광 소자와, 방출광의 색이 녹색인 발광 소자와, 방출광의 색이 청색인 발광 소자를 구비하고, 상기 발광 소자의 각각이, 투광성을 갖는 제1 전극과, 투광성을 갖는 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과, 상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과, 상기 제2 전극과 동층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반반사층을 구비하고, 상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(3)으로 나타나는 범위에 있고, 상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(4)로 나타나는 범위에 있고, λ은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 빛의 피크 파장, θ1은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), θ2는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), N은 1이상의 정수, NO는 1이상의 정수이다.
0.8×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π)≤L'≤1.2×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π) ...(3)
0.8×(2π·NO+θ1)×λ/(4π)≤L'O≤1.2×(2π·NO+θ1)×λ/(4π) ...(4)
이와 같이, 발광 소자의 각각에 있어서, 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(3)에서 나타나는 범위에 있음으로써, 제2 전극을 통하여 방출되는 빛 중 파장(λ) 부근의 색순도를 높이고, 발광층에서 발광한 빛에 대한 파장(λ)의 빛의 비율을 높일 수 있다. 또한, 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(4)에서 나타나는 범위에 있음으로써, 제2 전극을 통하여 방출되는 빛 중 파장(λ) 부근의 색순도를 높이고, 발광층에서 발광한 빛에 대한 파장(λ)의 빛의 비율을 높일 수 있다.
다른 일 형태에서는 본 발명에 따른 유기 EL 장치는, 방출광의 색이 적색인 발광 소자와, 방출광의 색이 녹색인 발광 소자와, 방출광의 색이 청색인 발광 소자를 구비하고, 상기 발광 소자의 각각이, 투광성을 갖는 제1 전극과, 투광성을 갖는 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과, 상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과, 상기 제2 전극과 동층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반반사층을 구비하고, 상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층은, 서로 적층된, 발광이 황색 또는 주황색 또는 적색 파장에 강도의 피크를 갖는 제1 발광층과, 발광이 시안(cyan) 또는 청색 파장에 강도의 피크를 갖는 제2 발광층을 갖고 있고, 방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'R)가, 식(5)로 나타나는 범위에 있고, 방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 제1 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OR)가, 식(6)으로 나타나는 범위에 있고, λR은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장, θ1R은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR은 1이상의 정수이며, 방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'G)가, 식(7)로 나타나는 범위에 있고, 방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 제1 발광층 또는 상기 제2 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OG)가, 식(8)로 나타나는 범위에 있고, λG는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장, θ1G는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이며, 방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'B)가, 식(9)로 나타나는 범위에 있고, 방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 제2 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OB)가, 식(10)으로 나타나는 범위에 있고, λB는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장, θ1B는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수이다.
0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π) ... (5)
0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π) ... (6)
0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π) ... (7)
0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π) ... (8)
0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π) ... (9)
0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π) ... (10)
이 형태에서도, 발광 소자의 각각에 있어서, 제2 전극을 통하여 방출되는 빛 중 파장(λ) 부근의 색순도를 높이고, 발광층에서 발광한 빛에 대한 파장(λ)의 빛의 비율을 높일 수 있다.
다른 하나의 형태에서는 본 발명에 따른 유기 EL 장치는, 방출광의 색이 적색인 발광 소자와, 방출광의 색이 녹색인 발광 소자와, 방출광의 색이 청색인 발광 소자를 구비하고, 상기 발광 소자의 각각이, 투광성을 갖는 제1 전극과, 투광성을 갖는 제2 전극과, 상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과, 상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과, 상기 제2 전극과 동층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반반사층을 구비하고, 상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층은, 서로 적층된, 발광이 적색 파장에 강도의 피크를 갖는 적색 발광층과, 발광이 녹색 파장에 강도의 피크를 갖는 녹색 발광층과, 발광이 청색 파장에 강도의 피크를 갖는 청색 발광층을 갖고 있고, 방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'R)가, 식(11)로 나타나는 범위에 있고, 방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 적색 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OR)가, 식(12)로 나타나는 범위에 있고, λR은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장, θ1R은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR은 1이상의 정수이며, 방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'G)가, 식(13)으로 나타나는 범위에 있고, 방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 녹색 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거 리(L'OG)가, 식(14)로 나타나는 범위에 있고, λG는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장, θ1G는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이며, 방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'B)가, 식(15)로 나타나는 범위에 있고, 방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 청색 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OB)가, 식(16)으로 나타나는 범위에 있고, λB는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장, θ1B는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수이다.
0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π) ... (11)
0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π) ... (12)
0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π) ... (13)
0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π) ... (14)
0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π) ... (15)
0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π) ... (16)
이 형태에서도, 발광 소자의 각각에 있어서, 제2 전극을 통하여 방출되는 빛 중 파장(λ) 부근의 색순도를 높이고, 발광층에서 발광한 빛에 대한 파장(λ)의 빛의 비율을 높일 수 있다.
　본 발명에 따른 전자 기기는, 상기한 유기 EL 장치를 구비하기 때문에, 방출하려고 하는 빛의 색순도를 높이거나 발광한 빛에 대한 방출하려고 하는 빛의 비율을 높이거나 할 수 있다. 그러한 전자 기기로서는, 예를 들면, 유기 EL 장치를 화상 표시 장치로서 구비하는 각종의 기기가 있다.
(발명을 실시하기 위한 최량의 형태)
이하, 첨부의 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 여러 가지 실시 형태를 설명한다. 또한, 도면에 있어서는, 각부의 치수의 비율은 실제의 것과는 적절히 다 르다.
<제1 실시 형태>
도1 은, 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유기 EL 장치(1)의 개략을 나타내는 단면도이다. 유기 EL 장치(1)는, 도시와 같이 복수의 발광 소자(화소)(15(15R, 15G, 15B))를 갖는다. 이 실시 형태의 유기 EL 장치(1)는, 풀 컬러의 화상 표시 장치로서 사용된다. 발광 소자(15R)는 방출광의 색이 적색인 발광 소자이며, 발광 소자(15G)는 방출광의 색이 녹색인 발광 소자이며, 발광 소자(15B)는 방출광의 색이 청색인 발광 소자이다. 도면에서는, 3개의 발광 소자(15)밖에 나타나 있지 않지만, 실제로는, 도시보다도 다수의 발광 소자가 형성되어 있다. 이하, 구성 요소의 첨자의 R, G, B는, 발광 소자(15R, 15G, 15B)에 대응한다.
본 발명은, 보텀 이미션(bottom emission) 타입에도 톱 이미션(top emission) 타입에도 이용할 수 있지만, 일 예로서, 도시의 유기 EL 장치(1)는 톱 이미션 타입이다. 유기 EL 장치(1)는, 기판(20)을 갖는다. 기판(20)은, 예를 들면 유리와 같은 투명 재료로 형성해도 좋고, 예를 들면 세라믹 또는 금속과 같은 불투명 재료로 형성해도 좋다.
단, 도1 은 실시 형태의 개략을 나타내고 있고, 도시하지 않지만, 기판(20)에는, 각 화소에 급전하기 위한 TFT(박막 트랜지스터) 및 배선, 나아가서는 이들을 덮는 무기 절연체의 층이 배치되어 있다. 또한, 도시하지 않지만, 공지의 격벽(separator)을 배치해도 좋다.
각 발광 소자(15)가 구비하는 기판(20) 상의 요소에는, 반사층(22), 투명 전 극(제1 전극)(24), 정공 수송·주입층(26), 발광층(28), 전자 수송·주입층(30) 및, 반투명 반반사 전극(제2 전극, 반투명 반반사층)(32)이 있다. 반사층(22)은 예를 들면 알루미늄 또는 크롬 등의 반사성이 높은 금속으로 형성되어 있다. 반사층(22)은 투명 전극(24)을 투과하여 진행해 온 빛(발광층(28)으로부터의 빛을 포함함)을 도면의 상방 즉 반투명 반반사 전극(32)을 향하여 반사한다.
투명 전극(24)은, 예를 들면 ITO(indium tin oxide), ZnO(산화아연), 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명 재료로 형성되어 있다. 투명 전극(24)은 이 실시 형태에서는, 화소(발광 소자)에 각각 형성되는 화소 전극이며, 예를 들면 양극이다.
정공 수송·주입층(26)은, 예를 들면 2층 구조이며, 투명 전극(24)측에 배치된 정공 주입층과, 발광층(28)측에 배치된 정공 수송층을 갖는다. 정공 주입층은, 예를 들면 CuPc(구리 프탈로시아닌) 또는 이데미츠코산 가부시키가이샤 제조의 상품명 「HI－406」등의 정공 주입 재료에 의해 형성할 수 있다. 정공 수송층은, 예를 들면 NPD(N,N'-Bis(1-naphthyl)-N,N'-diphenyl-4,4-biphenyl) 또는 이데미츠코산 가부시키가이샤 제조의 상품명 「HT－320」등의 정공 수송 재료에 의해 형성할 수 있다. 단, 정공 수송·주입층(26)은, 정공 수송층과 정공 주입층의 기능을 겸하는 단일의 층이어도 좋다.
발광층(28)에서는, 투명 전극(24)에 유래하는 정공과 반투명 반반사 전극(32)에 유래하는 전자가 결합하여 발광한다. 이 실시 형태의 발광층(28)은 단일층이다. 발광층(28)의 내부에서는, 일관된 세기로 발광하는 것이 아니라, 어느 평 면(도1 의 지면에 수직으로 도면의 발광층(28)과 정공 수송·주입층(26)과의 계면에 평행한 평면)에서 가장 강하게 발광하고, 다른 위치에서는 보다 약하게 발광한다. 도1 의 가상선(28RS)은, 발광 소자(15R)의 발광층(28R) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타내고, 가상선(28GS)은, 발광 소자(15G)의 발광층(28G) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타내고, 가상선(28BS)은, 발광 소자(15B)의 발광층(28B) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타낸다.
전자 수송·주입층(30)은, 예를 들면 2층 구조로서, 발광층(28)측에 배치된 전자 수송층과, 반투명 반반사 전극(32)측에 배치된 전자 주입층을 갖는다. 전자 수송층은, 예를 들면 Alq3(트리스8-퀴놀리놀라토(quinolinolato) 알루미늄 착체)등의 전자 수송 재료에 의해 형성할 수 있다. 전자 주입층은, 예를 들면 LiF(불화리튬) 등의 전자 주입 재료에 의해 형성할 수 있다. 단, 전자 수송·주입층(30)은, 전자 수송층과 전자 주입층의 기능을 겸하는 단일의 층이어도 좋다. 전자 수송·주입층(30)은, 복수의 화소(발광 소자)에 공통의 두께로 형성되어도 좋다(즉, 전자 수송·주입층(30R, 30B, 30G)이 동일한 두께이어도 좋다).
반투명 반반사 전극(32)은, 예를 들면 MgAl, MgCu, MgAu, MgAg와 같은 반투명 반반사성의 금속 재료로 형성되어 있다. 반투명 반반사 전극(32)은 이 실시 형태에서는, 복수의 화소(발광 소자)에 공통으로 형성되는 공통 전극이며, 예를 들면 음극이다. 반투명 반반사 전극(32)은, 전자 수송·주입층(30)을 투과하여 진행해 온 빛(발광층(28)으로부터의 빛을 포함함)의 일부를 도면의 상방에 투과하여, 이들의 빛의 다른 일부를 도면의 하방 즉 투명 전극(24)을 향하여 반사한다.
도시하지 않지만, 유기 EL 장치(1)의 발광층(28) 등의 층을 수분 및 산소로부터 보호하기 위해, 공지의 밀봉(seal)막으로 반투명 반반사 전극(32)을 덮어도 좋고, 공지의 밀봉 캡을 기판(20)에 접합해도 좋다. 또한, 이 유기 EL 장치(1)를 컬러 화상 표시 장치로서 사용하는 경우, 방출광의 색의 순도를 개선하기 위해, 빛이 방출되는 측에 컬러 필터를 배치해도 좋다. 또한, 밀봉막 또는 밀봉 캡을 형성하는 것 및, 컬러 필터를 배치하는 것은, 이 실시 형태뿐만 아니라, 후술하는 다른 실시 형태에서도 채용해도 좋다.
이 구조에 있어서, 어느 발광 소자에 있어서, 투명 전극(24)과 반투명 반반사 전극(32)의 사이에 전류를 흘리면, 발광층(28)이 발광한다. 발광층(28)에서 발한 빛 중 도면의 하부를 향하는 빛은, 반사층(22)에서 반투명 반반사 전극(32)을 향하여 반사한다. 또한 발광층(28)으로부터 도면의 상방을 향하는 빛의 일부는, 반투명 반반사 전극(32)에서 투과하고, 다른 일부는 반사층(22)을 향하여 반사한다. 이러한 반사를 반복하여, 각 발광 소자(15)에 있어서는, 간섭 또는 공진에 의해, 특정의 파장의 빛이 강해져 다른 파장의 빛이 약해진다.
도2 는, 발광층(28)에서의 내부 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 즉, 도2 는, 발광 소자(15)에서의 빛의 간섭 또는 공진 작용을 이용하지 않는 경우의 발광층(28)의 발광 스펙트럼을 나타낸다. 도2 에 나타내는 바와 같이, 발광층(28)은, 단일층이면서도, 620nm(적색에 상당), 540nm(녹색에 상당), 470nm(청색에 상당)의 3개의 피크를 갖는 백색광을 발한다. 또한, 발광층(28R, 28G, 28B)은 반드시 동일한 백색광을 발할 필요는 없고, 각각의 발광층이 임의의 발광색을 발할 수 있다. 예를 들면, 발광층(28R)이 620nm로 발광 스펙트럼의 피크를 갖는 적색광을 발하고, 발광층(28G)이 540nm로 발광 스펙트럼의 피크를 갖는 녹색광을 발하고, 발광층(28B)이 470nm로 발광 스펙트럼의 피크를 갖는 청색광을 발해도 좋다.
상기와 같은 간섭 또는 공진에 의해, 발광 소자(15R)에서는, 발광층(28)에서 발한 백색광 중 적색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다. 발광 소자(15G)에서는, 발광층(28)에서 발한 백색광 중 녹색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다. 발광 소자(15B)에서는, 발광층(28)에서 발한 백색광 중 청색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다.
발광 소자(15R)에서 적색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32R)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(17) 및 식(18)을 만족시키는 것이 바람직하고, 식(19) 및 식(20)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(17) 및 식(18)은, 이론적인 등식인 식(19) 및 식(20)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π) ... (17)
0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π) ... (18)
(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)=L'R　... (19)
(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)=L'OR　... (20)
여기서, λR은 반투명 반반사 전극(32R)을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장(예를 들면 620nm로 설정해도 좋음), θ1R은 반사층(22R)에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 반투명 반반사 전극(32R)에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR은 1이상의 정수이다.
식(17) 및 식(19)의 L'R은, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리이며, 식(21)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00001
식(21)에 있어서, niR은 발광 소자(15R) 내의 층의 굴절률, diR은 발광 소자(15R) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(21)에서는, iR은, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리(L'R)는, 식(22)로 나타난다.
L'R=n1R·d1R+n2R·d2R+n3R·d3R+n4R·d4R ...(22)
여기서, n1R은 투명 전극(24R)의 굴절률이며, d1R은 투명 전극(24R)의 두께이 다. n2R은 정공 수송·주입층(26R)의 굴절률이며, d2R은 정공 수송·주입층(26R)의 두께이다. n3R은 발광층(28R)의 굴절률이며, d3R은 발광층(28R)의 두께이다. n4R은 전자 수송·주입층(30R)의 굴절률이며, d4R은 전자 수송·주입층(30R)의 두께이다.
식(18) 및 식(20)의 L'OR은, 발광층(28R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리이며, 식(23)으로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00002
식(23)에 있어서, niR은 발광 소자(15R) 내의 층의 굴절률, diR은 발광 소자(15R) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(23)에서는, iR은, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22R)과 발광층(28R)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNR은 발광층(28R)의 굴절률, dN1R은, 발광층(28R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28RS)과 정공 수송·주입층(26R)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광층(28R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리(L'OR)는, 식(24)로 나타난다.
L'OR=n3R·d31R+n1R·d1R+n2R·d2R ...(24)
여기서, d31R은 발광층(28R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28RS)과 정공 수 송·주입층(26R)과의 거리를 나타낸다.
예를 들면, 투명 전극(24R)을 ITO(파장 620nm의 빛에 대한 굴절률(n1R)이 1.899)로 두께(d1R)를 30nm로 형성하고, 정공 수송·주입층(26R)의 굴절률(n2R)이 1.7, 그 두께(d2R)가 215nm, 발광층(28R)의 굴절률(n3R)이 1.7, 그 두께(d3R)가 10nm, 전자 수송·주입층(30R)의 굴절률(n4R)이 1.7, 그 두께(d4R)가 65nm이라고 상정한다. 이 경우, 식(21) 나아가서는 식(22)에서, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리(L'R)는, 549.97nm이다.
또한, 발광층(28R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28RS)과 정공 수송·주입층(26R)과의 거리(d31R)를 5nm로 상정한다. 이 경우, 식(23) 나아가서는 식(24)에서, 발광 소자(15R)에 대하여 발광층(28R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리(L'OR)는, 430.97nm이다.
또한, 반사층(22R)에서 반사할 때의 파장 620nm의 빛의 위상 변화(θ1R)가 2.527(rad), 반투명 반반사 전극(32R)에서 반사할 때의 파장 620nm의 빛의 위상 변화(θ2R)가 2.390(rad), NR가 1, NOR가 1이라고 상정한다. 이 경우, (2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)=552.60nm이며, 식(17)의 관계가 충족된다. 또한, 이 경우, (2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)=434.68nm이며, 식(18)의 관계가 충족된다.
발광 소자(15G)에서 녹색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(25) 및 식(26)을 만족시키는 것이 바람직하고, 식(27) 및 식(28)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(25) 및 식(26)은, 이론적인 등식인 식(27) 및 식(28)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π) ... (25)
0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π) ... (26)
(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)=L'G　... (27)
(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)=L'OG　... (28)
여기서, λG는 반투명 반반사 전극(32G)을 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장(예를 들면 540nm로 설정해도 좋음), θ1G는 반사층(22G)에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 반투명 반반사 전극(32G)에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이다.
식(25) 및 식(27)의 L'G는, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리이며, 식(29)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00003
식(29)에 있어서, niG는 발광 소자(15G) 내의 층의 굴절률, diG는 발광 소자(15G) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(29)에서는, iG는, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리(L'G)는, 식(30)으로 나타난다.
L'G=n1G·d1G+n2G·d2G+n3G·d3G+n4G·d4G ... (30)
여기서, n1G는 투명 전극(24G)의 굴절률이며, d1G는 투명 전극(24G)의 두께이다. n2G는 정공 수송·주입층(26G)의 굴절률이며, d2G는 정공 수송·주입층(26G)의 두께이다. n3G는 발광층(28G)의 굴절률이며, d3G는 발광층(28G)의 두께이다. n4G는 전자 수송·주입층(30G)의 굴절률이며, d4G는 전자 수송·주입층(30G)의 두께이다.
식(26) 및 식(28)의 L'OG는, 발광층(28G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리이며, 식(31)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00004
식(31)에 있어서, niG는 발광 소자(15G) 내의 층의 굴절률, diG는 발광 소자(15G) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(31)에서는, iG는, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22G)과 발광층(28G)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNG는 발광층(28G)의 굴절률, dN1G는, 발광층(28G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28GS)과 정공 수송·주입층(26G)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광층(28G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리(L'OG)는, 식(32)로 나타난다.
L'OG=n3G·d31G+n1G·d1G+n2G·d2G ... (32)
여기서, d31G는 발광층(28G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28GS)과 정공 수송·주입층(26G)과의 거리를 나타낸다.
예를 들면, 투명 전극(24G)을 ITO(파장 540nm의 빛에 대한 굴절률(n1G)이 1.972)로 두께(d1G)를 30nm로 형성하고, 정공 수송·주입층(26G)의 굴절률(n2G)이 1.7, 그 두께(d2G)가 178nm, 발광층(28G)의 굴절률(n3G)이 1.7, 그 두께(d3G)가 10nm, 전자 수송·주입층(30G)의 굴절률(n4G)이 1.7, 그 두께(d4G)가 53nm이라고 상정한다. 이 경우, 식(29) 나아가서는 식(30)에서, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리(L'G)는, 468.86nm이다.
또한, 발광층(28G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28GS)과 정공 수송·주입층(26G)과의 거리(d31G)를 5nm로 상정한다. 이 경우, 식(31) 나아가서는 식(32)에서, 발광 소자(15G)에 대하여 발광층(28G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리(L'OG)는, 370.26nm이다.
또한, 반사층(22G)에서 반사할 때의 파장 540nm의 빛의 위상 변화(θ1G)가 2.445(rad), 반투명 반반사 전극(32G)에서 반사할 때의 파장 540nm의 빛의 위상 변화(θ2G)가 2.278(rad), NG가 1, NOG가 1이라고 상정한다. 이 경우, (2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)=472.96nm이며, 식(25)의 관계가 충족된다. 또한, 이 경우, (2π·NOG+θ1G)λG/(4π)=375.067nm이며, 식(26)의 관계가 충족된다.
발광 소자(15B)에서 청색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(33) 및 식(34)를 만족시키는 것이 바람직하고, 식(35) 및 식(36)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(33) 및 식(34)은, 이론적인 등식인 식(35) 및 식(36)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π) ... (33)
0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π) ... (34)
(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)=L'B　... (35)
(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)=L'OB　... (36)
여기서, λB는 반투명 반반사 전극(32B)을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장(예를 들면 470nm로 설정해도 좋음), θ1B는 반사층(22B)에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 반투명 반반사 전극(32B)에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수이다.
식(33) 및 식(35)의 L'B는, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리이며, 식(37)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00005
식(37)에 있어서, niB는 발광 소자(15B) 내의 층의 굴절률, diB는 발광 소자(15B) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(37)에서는, iB는, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리(L'B)는, 식(38)로 나타난다.
L'B=n1B·d1B+n2B·d2B+n3B·d3B+n4B·d4B ... (38)
여기서, n1B는 투명 전극(24B)의 굴절률이며, d1B는 투명 전극(24B)의 두께이다. n2B는 정공 수송·주입층(26B)의 굴절률이며, d2B는 정공 수송·주입층(26B)의 두께이다. n3B는 발광층(28B)의 굴절률이며, d3B는 발광층(28B)의 두께이다. n4B는 전자 수송·주입층(30B)의 굴절률이며, d4B는 전자 수송·주입층(30B)의 두께이다.
식(34) 및 식(36)의 L'OB는, 발광층(28B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리이며, 식(39)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00006
식(39)에 있어서, niB는 발광 소자(15B) 내의 층의 굴절률, diB는 발광 소자(15B) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(39)에서는, iB는, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22B)과 발광층(28B)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNB는 발광층(28B)의 굴절률, dN1B는, 발광층(28B)에서의 가장 강하게 빛나는 평 면(28BS)과 정공 수송·주입층(26B)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광층(28B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리(L'OB)는, 식(40)으로 나타난다.
L'OB=n3B·d31B+n1B·d1B+n2B·d2B ... (40)
여기서, d31B는 발광층(28B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28BS)과 정공 수송·주입층(26B)과의 거리를 나타낸다.
예를 들면, 투명 전극(24B)을 ITO(파장 470nm의 빛에 대한 굴절률(n1B)이 2.043)로 두께(d1B)를 30nm로 형성하고, 정공 수송·주입층(26B)의 굴절률(n2B)이 1.7, 그 두께(d2B)가 146nm, 발광층(28B)의 굴절률(n3B)이 1.7, 그 두께(d3B)가 10nm, 전자 수송·주입층(30B)의 굴절률(n4B)이 1.7, 그 두께(d4B)가 42nm이라고 상정한다. 이 경우, 식(37) 나아가서는 식(38)에서, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리(L'B)는, 397.89nm이다.
또한, 발광층(28B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28BS)과 정공 수송·주입층(26B)과의 거리(d31B)를 5nm로 상정한다. 이 경우, 식(39) 나아가서는 식(40)에서, 발광 소자(15B)에 대하여 발광층(28B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(28BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리(L'OB)는, 317.99nm이다.
또한, 반사층(22B)에서 반사할 때의 파장 470nm의 빛의 위상 변화(θ1B)가 2.343(rad), 반투명 반반사 전극(32B)에서 반사할 때의 파장 470nm의 빛의 위상 변화(θ2B)가 2.154(rad), NB가 1, NOB가 1이라고 상정한다. 이 경우, (2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)=403.19nm이며, 식(33)의 관계가 충족된다. 또한, 이 경우, (2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)=322.63nm이며, 식(34)의 관계가 충족된다.
이상을 정리하면, 발광 소자(15)의 각각에 있어서, 반사층(22)과 반투명 반반사 전극(32)의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(41)로 나타나는 범위에 있고, 발광 소자(15)의 각각에 있어서, 발광층(28)에서의 가장 강하게 빛나는 위치 즉 평면과 반사층(22)의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(42)로 나타나는 범위에 있으면 바람직하다.
0.8×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π)≤L'≤1.2×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π) ... (41)
0.8×(2π·NO+θ1)×λ/(4π)≤L'O≤1.2×(2π·NO+θ1)×λ/(4π) ... (42)
여기서, λ은 반투명 반반사 전극(32)을 통하여 방출되는 빛의 피크 파장, θ1은 반사층(22)에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), θ2는 반투명 반반사 전극(32)에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), N은 1이상의 정수, NO는 1이상의 정수이다.
이상과 같이 하여 유도한 광학적 거리(L'OR, L'OG, L'OB)가 최적인지 어떤지를 확인하기 위해, 시뮬레이션을 행했다. 이 시뮬레이션에서는, 광학적 거리(L'R, L'G, L'B)를 고정하고, 광학적 거리(L'OR, L'OG, L'OB)를 변경하여, 스펙트럼을 얻었다.
도3 은, 발광 소자(15R)에 있어서 광학적 거리(L'R)를 549.97nm(식(22)로부터 구한 결과)로 고정하고, 광학적 거리(L'OR)를 변화시켜 구한 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 구체적으로는, 정공 수송·주입층(26R)의 두께(d2R)를 변화시켜 광학적 거리(L'OR)를 변화시키고, 정공 수송·주입층(26R)의 두께(d2R)의 변화분을 전자 수송·주입층(30R)의 두께(d4R)의 변화로 상쇄하여 광학적 거리(L'R)를 고정치로 유지했다.
도3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, L'OR=439.47nm의 스펙트럼이 최량이며, 이 결과는, 식(18)의 관계를 충족한다.
도4 는, 발광 소자(15G)에 있어서 광학적 거리(L'G)를 468.86nm(식(30)으로부터 구한 결과)로 고정하고, 광학적 거리(L'OG)를 변화시켜 구한 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 구체적으로는, 정공 수송·주입층(26G)의 두께(d2G)를 변화시켜 광학적 거리(L'OG)를 변화시키고, 정공 수송·주입층(26G)의 두께(d2G)의 변화분을 전자 수송·주입층(30G)의 두께(d4G)의 변화로 상쇄하여 광학적 거리(L'G)를 고정치로 유지했다.
도4 로부터 알 수 있는 바와 같이, L'OG=373.66nm의 스펙트럼이 최량이며, 이 결과는, 식(26)의 관계를 충족한다.
도5 는, 발광 소자(15B)에 있어서 광학적 거리(L'B)를 397.89nm(식(38)로부터 구한 결과)로 고정하고, 광학적 거리(L'OB)를 변화시켜 구한 스펙트럼을 나타내는 그래프이다. 구체적으로는, 정공 수송·주입층(26B)의 두께(d2B)를 변화시켜 광학적 거리(L'OB)를 변화시키고, 정공 수송·주입층(26B)의 두께(d2B)의 변화분을 전자 수송·주입층(30B)의 두께(d4B)의 변화로 상쇄하여 광학적 거리(L'B)를 고정치로 유지했다.
도5 로부터 알 수 있는 바와 같이, L'OB=324.79nm의 스펙트럼이 최량이며, 이 결과는, 식(34)의 관계를 충족한다.
<제2 실시 형태>
도6 은, 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유기 EL 장치(10)의 개략을 나타내는 단면도이다. 도6 에서는 제1 실시 형태와 공통되는 구성 요소를 나타내기 위해 동일한 부호가 사용되고 있고, 그것들을 상세하게는 설명하지 않는다. 제2 실시 형태의 유기 EL 장치(10)는, 제1 실시 형태의 유기 EL 장치(1)와 기본적으로 유사한 구조를 갖고, 제1 실시 형태에 관한 변경은 제2 실시 형태에도 행할 수 있다.
단, 제1 실시 형태는 단일의 발광층(28)을 갖지만, 도6 의 제2 실시 형태는, 2개의 서로 적층된 발광층(38, 39)을, 정공 수송·주입층(26)과 전자 수송·주입층(30)의 사이에 갖는다. 발광층(38)은, 발광이 황색 또는 주황색 또는 적색 파장에 강도의 피크를 갖는 제1 발광층이다. 즉, 제1 발광층(38)은 통전되면, 황색 또는 주황색 또는 적색에 상당하는 파장에 강도의 피크를 갖는 빛(적색 및 녹색에 상당하는 파장의 빛 성분을 포함함)을 발한다. 한편, 발광층(39)은, 발광이 시안 또는 청색 파장에 강도의 피크를 갖는 제2 발광층이다. 즉, 제2 발광층(39)은 통전되면, 시안 또는 청색에 상당하는 파장에 강도의 피크를 갖는 빛(청색 및 녹색에 상당하는 파장의 빛 성분을 포함함)을 발한다. 도6 에서는, 제1 발광층(38)이 정공 수송·주입층(26) 측에 배치되고, 제2 발광층(39)이 전자 수송·주입층(30) 측에 배치되어 있지만, 발광층(38, 39)의 순서 즉 위치는 역이라도 좋다.
이와 같이 2색의 발광층(38, 39)이 적층되어 있음으로써, 어느 발광 소자(15)에 통전하면, 그 발광 소자(15)의 발광층(38, 39)은 협동하여 백색광을 발할 수 있다. 단, 각 발광 소자(15)에 있어서는, 간섭 또는 공진에 의해, 특정의 파장의 빛이 강해져 다른 파장의 빛이 약해진다. 즉, 발광 소자(15R)에서는, 발광층(38, 39)에서 발한 백색광(특히 제1 발광층(38)에서 발한 빛) 중 적색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다. 발광 소자(15G)에서는, 발광층(38, 39)에서 발한 백색광 중 녹색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다. 발광 소자(15B)에서는, 발광층(38, 39)에서 발한 백색광(특히 제2 발광층(39)에서 발한 빛) 중 청색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다.
발광층(38, 39)의 각각의 내부에서는, 일관된 세기로 발광하는 것이 아니라, 어느 평면(도6 의 지면에 수직으로 도면의 발광층(38)과 정공 수송·주입층(26)과의 계면에 평행한 평면)에서 가장 강하게 발광하고, 다른 위치에서는 보다 약하게 발광한다. 도6 의 가상선(38RS)은, 발광 소자(15R)의 발광층(38R) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타내고, 가상선(38GS)은, 발광 소자(15G)의 발광층(38G) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타내고, 가상선(39BS)은, 발광 소자(15B)의 발광층(39B) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타낸다.
발광 소자(15R)에서 적색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32R)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(43) 및 식(44)를 만족시키는 것이 바람직하고, 식(45) 및 식(46)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(43) 및 식(44)는, 이론적인 등식인 식(45) 및 식(46)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π) ... (43)
0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π) ... (44)
(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)=L'R　... (45)
(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)=L'OR　... (46)
여기서, λR은 반투명 반반사 전극(32R)을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장(예를 들면 620nm로 설정해도 좋음), θ1R은 반사층(22R)에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 반투명 반반사 전극(32R)에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR은 1이상의 정수이다.
식(43) 및 식(45)의 L'R은, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리이며, 식(47)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00007
식(47)에 있어서, niR은 발광 소자(15R) 내의 층의 굴절률, diR은 발광 소자(15R) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(47)에서는, iR은, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리(L'R)는, 식(48)로 나타난다.
L'R=n1R·d1R+n2R·d2R+n3R·d3R+n4R·d4R+n5R·d5R ... (48)
여기서, n1R은 투명 전극(24R)의 굴절률이며, d1R은 투명 전극(24R)의 두께이 다. n2R은 정공 수송·주입층(26R)의 굴절률이며, d2R은 정공 수송·주입층(26R)의 두께이다. n3R은 제1 발광층(38R)의 굴절률이며, d3R은 제1 발광층(38R)의 두께이다. n4R은 제2 발광층(39R)의 굴절률이며, d4R은 제2 발광층(39R)의 두께이다. n5R은 전자 수송·주입층(30R)의 굴절률이며, d5R은 전자 수송·주입층(30R)의 두께이다.
식(44) 및 식(46)의 L'OR은, 제1 발광층(38R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리이며, 식(49)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00008
식(49)에 있어서, niR은 발광 소자(15R) 내의 층의 굴절률, diR은 발광 소자(15R) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(49)에서는, iR은, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22R)과 제1 발광층(38R)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNR은 제1 발광층(38R)의 굴절률, dN1R은, 제1 발광층(38R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38RS)과 정공 수송·주입층(26R)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 제1 발광층(38R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리(L'OR)는, 식(50)으로 나타 난다.
L'OR=n3R·d31R+n1R·d1R+n2R·d2R ... (50)
여기서, d31R은 제1 발광층(38R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38RS)과 정공 수송·주입층(26R)과의 거리를 나타낸다.
발광 소자(15G)에서 녹색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(51) 및 식(52)를 만족시키는 것이 바람직하고, 식(53) 및 식(54)를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(51) 및 식(52)는, 이론적인 등식인 식(53) 및 식(54)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π) ... (51)
0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π) ... (52)
(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)=L'G　... (53)
(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)=L'OG　... (54)
여기서, λG는 반투명 반반사 전극(32G)을 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장(예를 들면 540nm로 설정해도 좋음), θ1G는 반사층(22G)에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 반투명 반반사 전극(32G)에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이다.
식(51) 및 식(53)의 L'G는, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리이며, 식(55)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00009
식(55)에 있어서, niG는 발광 소자(15G) 내의 층의 굴절률, diG는 발광 소자(15G) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(55)에서는, iG는, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리(L'G)는, 식(56)으로 나타난다.
L'G=n1G·d1G+n2G·d2G+n3G·d3G+n4G·d4G+n5G·d5G ... (56)
여기서, n1G는 투명 전극(24G)의 굴절률이며, d1G는 투명 전극(24G)의 두께이다. n2G는 정공 수송·주입층(26G)의 굴절률이며, d2G는 정공 수송·주입층(26G)의 두께이다. n3G는 제1 발광층(38G)의 굴절률이며, d3G는 제1 발광층(38G)의 두께이다. n4G는 제2 발광층(39G)의 굴절률이며, d4G는 제2 발광층(39G)의 두께이다. n5G는 전자 수송·주입층(30G)의 굴절률이며, d5G는 전자 수송·주입층(30G)의 두께이다.
식(52) 및 식(54)의 L'OG는, 제1 발광층(38G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리이며, 식(57)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00010
식(57)에 있어서, niG는 발광 소자(15G) 내의 층의 굴절률, diG는 발광 소자(15G) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(57)에서는, iG는, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22G)과 제1 발광층(38G)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNG는 제1 발광층(38G)의 굴절률, dN1G는, 제1 발광층(38G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38GS)과 정공 수송·주입층(26G)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 제1 발광층(38G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리(L'OG)는, 식(58)로 나타난다.
L'OG=n3G·d31G+n1G·d1G+n2G·d2G ... (58)
여기서, d31G는 제1 발광층(38G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38GS)과 정공 수송·주입층(26G)과의 거리를 나타낸다.
발광 소자(15B)에서 청색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(59) 및 식(60)을 만족시키는 것이 바람직하고, 식(61) 및 식(62)를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(59) 및 식(60)은, 이론적인 등식인 식(61) 및 식(62)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π) ... (59)
0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π) ... (60)
(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)=L'B　... (61)
(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)=L'OB　... (62)
여기서, λB는 반투명 반반사 전극(32B)을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장(예를 들면 470nm로 설정해도 좋음), θ1B는 반사층(22B)에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 반투명 반반사 전극(32B)에서 반사할 때 의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수이다.
식(59) 및 식(61)의 L'B는, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리이며, 식(63)으로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00011
식(63)에 있어서, niB는 발광 소자(15B) 내의 층의 굴절률, diB는 발광 소자(15B) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(63)에서는, iB는, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리(L'B)는, 식(64)로 나타난다.
L'B=n1B·d1B+n2B·d2B+n3B·d3B+n4B·d4B+n5B·d5B ... (64)
여기서, n1B는 투명 전극(24B)의 굴절률이며, d1B는 투명 전극(24B)의 두께이다. n2B는 정공 수송·주입층(26B)의 굴절률이며, d2B는 정공 수송·주입층(26B)의 두께이다. n3B는 제1 발광층(38B)의 굴절률이며, d3B는 제1 발광층(38B)의 두께이다. n4B는 제2 발광층(39B)의 굴절률이며, d4B는 제2 발광층(39B)의 두께이다. n5B 는 전자 수송·주입층(30B)의 굴절률이며, d5B는 전자 수송·주입층(30B)의 두께이다.
식(60) 및 식(62)의 L'OB는, 제2 발광층(39B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(39BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리이며, 식(65)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00012
식(65)에 있어서, niB는 발광 소자(15B) 내의 층의 굴절률, diB는 발광 소자(15B) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(65)에서는, iB는, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22B)과 제2 발광층(39B)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNB는 제2 발광층(39B)의 굴절률, dN1B는, 제2 발광층(39B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(39BS)과 제1 발광층(38B)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 제2 발광층(39B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(39BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리(L'OB)는, 식(66)으로 나타난다.
L'OB=n4B·d41B+n1B·d1B+n2B·d2B+n3B·d3B　　... (66)
여기서, d41B는 제2 발광층(39B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(39BS)과 제1 발광층(38B)과의 거리를 나타낸다.
제2 실시 형태에서는, 방출광의 색이 녹색인 발광 소자(15G)에 대한 광학적 거리(L'OG)는, 제1 발광층(38G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리이다. 그러나, 광학적 거리(L'OG)는, 제2 발광층(39G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리이어도 좋다. 예를 들면, 제1 발광층(38G)에서의 발광에 있어서의 녹색 파장의 성분의 강도가 제2 발광층(39G)에서의 발광에 있어서의 녹색 파장의 성분보다 높은 경우에는, 광학적 거리(L'OG)는, 제1 발광층(38G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(38GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리인 것이 바람직하고, 역의 경우에는, 광학적 거리(L'OG)는, 제2 발광층(39G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리이면 바람직하다.
<제3 실시 형태>
도7 은, 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 유기 EL 장치(11)의 개략을 나타내는 단면도이다. 도7 에서는 제1 실시 형태와 공통되는 구성 요소를 나타내기 위해 동일한 부호가 사용되고 있고, 그것들을 상세하게는 설명하지 않는다. 제3 실시 형태의 유기 EL 장치(11)는, 제1 실시 형태의 유기 EL 장치(1)와 기본적으로 유사한 구조를 갖고, 제1 실시 형태에 관한 변경은 제3 실시 형태에도 시행할 수 있다.
도7 의 제3 실시 형태는, 3개의 서로 적층된 발광층(47, 48, 49)을, 정공 수송·주입층(26)과 전자 수송·주입층(30)의 사이에 갖는다. 발광층(47)은, 발광이 적색 파장에 강도의 피크를 갖는 적색 발광층이다. 즉, 적색 발광층(47)은 통전되면, 적색에 상당하는 파장에 강도의 피크를 갖는 빛을 발한다. 발광층(48)은, 발광이 녹색 파장에 강도의 피크를 갖는 녹색 발광층이다. 즉, 녹색 발광층(48)은 통전되면, 녹색에 상당하는 파장에 강도의 피크를 갖는 빛을 발한다. 발광층(49)은, 발광이 청색 파장에 강도의 피크를 갖는 청색 발광층이다. 즉, 청색 발광층(49)은 통전되면, 청색에 상당하는 파장에 강도의 피크를 갖는 빛을 발한다. 도7 에서는, 적색 발광층(47)이 정공 수송·주입층(26) 측에 배치되고, 청색 발광층(49)이 전자 수송·주입층(30) 측에 배치되어 있지만, 발광층(47, 48, 49)의 순서 즉 위치는 도시의 형태에 한정되지 않는다.
이와 같이 3색의 발광층(47, 48, 49)이 적층되어 있음으로써, 어느 발광 소자(15)에 통전하면, 그 발광 소자(15)의 발광층(47, 48, 49)은 협동하여 백색광을 발할 수 있다. 단, 각 발광 소자(15)에 있어서는, 간섭 또는 공진에 의해, 특정의 파장의 빛이 강해져 다른 파장의 빛이 약해진다. 즉, 발광 소자(15R)에서는, 발광층(47, 48, 49)에서 발한 백색광(특히 적색 발광층(47)에서 발한 빛) 중 적색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다. 발광 소자(15G)에서는, 발광층(47, 48, 49)에서 발한 백색광(특히 녹색 발광층(48)에서 발한 빛) 중 녹색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다. 발광 소자(15B)에서는, 발광층(47, 48, 49)에서 발한 백색광(특히 청색 발광층(49)에서 발한 빛) 중 청색이 강해져 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출된다.
발광층(47, 48, 49)의 각각의 내부에서는, 일관된 세기로 발광하는 것이 아 니라, 어느 평면(도7 의 지면에 수직으로 도면의 발광층(47)과 정공 수송·주입층(26)과의 계면에 평행한 평면)에서 가장 강하게 발광하고, 다른 위치에서는 보다 약하게 발광한다. 도7 의 가상선(47RS)은, 발광 소자(15R)의 적색 발광층(47R) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타내고, 가상선(48GS)은, 발광 소자(15G)의 녹색 발광층(48G) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타내고, 가상선(49BS)은, 발광 소자(15B)의 청색 발광층(49B) 내에서의 가장 강하게 빛나는 평면을 나타낸다.
발광 소자(15R)에서 적색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32R)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(67) 및 식(68)을 만족시키는 것이 바람직하고, 식(69) 및 식(70)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(67) 및 식(68)은, 이론적인 등식인 식(69) 및 식(70)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)　　... (67)
0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)　　　... (68)
(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)=L'R　　... (69)
(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)=L'OR　　　... (70)
여기서, λR은 반투명 반반사 전극(32R)을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장(예를 들면 620nm로 설정해도 좋음), θ1R은 반사층(22R)에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 반투명 반반사 전극(32R)에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR은 1이상의 정수이다.
식(67) 및 식(69)의 L'R은, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리이며, 식(70)으로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00013
식(71)에 있어서, niR은 발광 소자(15R) 내의 층의 굴절률, diR은 발광 소자(15R) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(71)에서는, iR은, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15R)에 대한 반사층(22R)과 반투명 반반사 전극(32R)의 사이의 광학적 거리(L'R)는, 식(71)로 나타난다.
L'R=n1R·d1R+n2R·d2R+n3R·d3R+n4R·d4R+n5R·d5R+n6R·d6R　... (72)
여기서, n1R은 투명 전극(24R)의 굴절률이며, d1R은 투명 전극(24R)의 두께이 다. n2R은 정공 수송·주입층(26R)의 굴절률이며, d2R은 정공 수송·주입층(26R)의 두께이다. n3R은 적색 발광층(47R)의 굴절률이며, d3R은 적색 발광층(47R)의 두께이다. n4R은 녹색 발광층(48R)의 굴절률이며, d4R은 녹색 발광층(48R)의 두께이다. n5R은 청색 발광층(49R)의 굴절률이며, d5R은 청색 발광층(49R)의 두께이다. n6R은 전자 수송·주입층(30R)의 굴절률이며, d6R은 전자 수송·주입층(30R)의 두께이다.
식(68) 및 식(70)의 L'OR은, 적색 발광층(47R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(47RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리이며, 식(73)으로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00014
식(73)에 있어서, niR은 발광 소자(15R) 내의 층의 굴절률, diR은 발광 소자(15R) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(73)에서는, iR은, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22R)과 적색 발광층(47R)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNR은 적색 발광층(47R)의 굴절률, dN1R은, 적색 발광층(47R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(47RS)과 정공 수송·주입층(26R)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 적색 발광층(47R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(47RS)과 반사층(22R)의 사이의 광학적 거리(L'OR)는, 식(74)로 나타 난다.
L'OR=n3R·d31R+n1R·d1R+n2R·d2R　　... (74)
여기서, d31R은 적색 발광층(47R)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(47RS)과 정공 수송·주입층(26R)과의 거리를 나타낸다.
발광 소자(15G)에서 녹색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(75) 및 식(76)을 만족시키는 것이 바람직하고, 식(77) 및 식(78)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(75) 및 식(76)은, 이론적인 등식인 식(77) 및 식(78)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)　... (75)
0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)　　... (76)
(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)=L'G　　... (77)
(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)=L'OG　　　... (78)
여기서, λG는 반투명 반반사 전극(32G)를 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장(예를 들면 540nm로 설정해도 좋음), θ1G는 반사층(22G)에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 반투명 반반사 전극(32G)에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이다.
식(75) 및 식(77)의 L'G는, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리이며, 식(79)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00015
식(79)에 있어서, niG는 발광 소자(15G) 내의 층의 굴절률, diG는 발광 소자(15G) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(79)에서는, iG는, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15G)에 대한 반사층(22G)과 반투명 반반사 전극(32G)의 사이의 광학적 거리(L'G)는, 식(80)으로 나타난다.
L'G=n1G·d1G+n2G·d2G+n3G·d3G+n4G·d4G+n5G·d5G+n6G·d6G　　... (80)
여기서, n1G는 투명 전극(24G)의 굴절률이며, d1G는 투명 전극(24G)의 두께이다. n2G는 정공 수송·주입층(26G)의 굴절률이며, d2G는 정공 수송·주입층(26G)의 두께이다. n3G는 적색 발광층(47G)의 굴절률이며, d3G는 적색 발광층(47G)의 두께이 다. n4G는 녹색 발광층(48G)의 굴절률이며, d4G는 녹색 발광층(48G)의 두께이다. n5G는 청색 발광층(49G)의 굴절률이며, d5G는 청색 발광층(49G)의 두께이다. n6G는 전자 수송·주입층(30G)의 굴절률이며, d6G는 전자 수송·주입층(30G)의 두께이다.
식(76) 및 식(78)의 L'OG는, 녹색 발광층(48G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(48GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리이며, 식(81)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00016
식(81)에 있어서, niG는 발광 소자(15G) 내의 층의 굴절률, diG는 발광 소자(15G) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(81)에서는, iG는, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22G)과 녹색 발광층(48G)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNG는 녹색 발광층(48G)의 굴절률, dN1G는, 녹색 발광층(48G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(48GS)과 적색 발광층(47G)과의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 녹색 발광층(48G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(48GS)과 반사층(22G)의 사이의 광학적 거리(L'OG)는, 식(82)로 나타난다.
L'OG=n4G·d41G+n1G·d1G+n2G·d2G+n3G·d3G　　... (82)
여기서, d41G는 녹색 발광층(48G)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(48GS)과 적색 발광층(47G)과의 거리를 나타낸다.
발광 소자(15B)에서 청색만을 강하게 하여 반투명 반반사 전극(32)으로부터 방출하기 위해서는, 이론적으로는, 식(83) 및 식(84)를 만족시키는 것이 바람직하고, 식(85) 및 식(86)을 만족시키는 것이 더욱 바람직하다. 식(83) 및 식(84)는, 이론적인 등식인 식(85) 및 식(86)에 ±20%의 허용차를 준 것이다. 허용차를 준 이유는, 실제로는, 복잡한 다중 반사가 있을 수 있기 때문이다.
0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)　... (83)
0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)　　　... (84)
(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)=L'B　　... (85)
(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)=L'OB　　　... (86)
여기서, λB는 반투명 반반사 전극(32B)을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장(예를 들면 470nm로 설정해도 좋음), θ1B는 반사층(22B)에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 반투명 반반사 전극(32B)에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수이다.
식(83) 및 식(85)의 L'B는, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리이며, 식(87)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00017
식(87)에 있어서, niB는 발광 소자(15B) 내의 층의 굴절률, diB는 발광 소자(15B) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(87)에서는, iB는, 1이상이고 X이하이며, 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 층을 나타내고, X는 이들의 층의 총수이다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 발광 소자(15B)에 대한 반사층(22B)과 반투명 반반사 전극(32B)의 사이의 광학적 거리(L'B)는, 식(88)로 나타난다.
L'B=n1B·d1B+n2B·d2B+n3B·d3B+n4B·d4B+n5B·d5B+n6B·d6B　... (88)
여기서, n1B는 투명 전극(24B)의 굴절률이며, d1B는 투명 전극(24B)의 두께이다. n2B는 정공 수송·주입층(26B)의 굴절률이며, d2B는 정공 수송·주입층(26B)의 두께이다. n3B는 적색 발광층(47B)의 굴절률이며, d3B는 적색 발광층(47B)의 두께이다. n4B는 녹색 발광층(48B)의 굴절률이며, d4B는 녹색 발광층(48B)의 두께이다. n5B는 청색 발광층(49B)의 굴절률이며, d5B는 청색 발광층(49B)의 두께이다. n6B는 전자 수송·주입층(30B)의 굴절률이며, d6B는 전자 수송·주입층(30B)의 두께이다.
식(84) 및 식(86)의 L'OB는, 청색 발광층(49B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(49BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리이며, 식(89)로 나타난다.
Figure 112008054592614-PAT00018
식(89)에 있어서, niB는 발광 소자(15B) 내의 층의 굴절률, diB는 발광 소자(15B) 내의 층의 두께를 나타낸다. 식(89)에서는, iB는, 1이상이고 M이하이며, 반사층(22B)과 청색 발광층(49B)의 사이의 층을 나타내고, M은 이들의 층의 총수이다. nNB는 청색 발광층(49B)의 굴절률, dN1B는, 청색 발광층(49B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(49BS)과 녹색 발광층(48B)의 거리를 나타낸다.
구체적으로는, 도시의 실시 형태에서는, 청색 발광층(49B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(49BS)과 반사층(22B)의 사이의 광학적 거리(L'OB)는, 식(90)으로 나타난다.
L'OB=n5B·d51B+n1B·d1B+n2B·d2B+n3B·d3B+n4B·d4B　　... (90)
여기서, d51B는 청색 발광층(49B)에서의 가장 강하게 빛나는 평면(49BS)과 녹색 발광층(48B)의 거리를 나타낸다.
<다른 변형>
상기의 실시 형태의 유기 EL 장치(1, 10, 11)에서는, 발광층은 저분자 재료이며, 양극에서 음극까지의 각층은, 예를 들면 증착과 같은 퇴적법으로 진공 중에서 형성한다. 그러나, 발광층을 고분자 재료로 하고, 양극에서 음극까지의 각층의 적어도 어느 하나를 잉크젯법, 디스펜서법 등의 액체 공급 방법으로, 형성해도 좋다.
또한, 양극에서 음극까지의 각층은, 도시의 형태로 한정되지 않고, 다른 층이 있어도 좋다.
상기의 실시 형태의 유기 EL 장치(1, 10, 11)에서는, 반사층(22)은 투명 전극(24)에 접하고 있다. 그러나, 양자간에 예를 들면 산화규소 등의 절연성 투명 재료로 형성된 층을 배치해도 좋다.
상기의 실시 형태의 유기 EL 장치(1, 10, 11)에서는, 전극과 반투명 반반사층을 동일층의 반투명 반반사 전극(32)으로 실현하고 있다. 그러나, 전극(32)을 투광성이 높은 재료로 형성하고, 발광층(28)에서 보아 전극(32)을 사이에 둔 반대측에, 전극(32)과는 다른 재료로 형성된 반투명 반반사층을 배치해도 좋다. 또한, 양자간에 투광성이 높은 재료로 형성된 층을 배치해도 좋다.
상기의 실시 형태의 유기 EL 장치(1, 10, 11)는, 톱 이미션 타입이다. 그러나, 본 발명을 보텀 이미션에 이용하는 것도 가능하다. 보텀 이미션 타입의 경우에는, 반사층을 반투명 반반사층보다도 기판으로부터 먼 위치에 배치하여, 반사층과 반투명 반반사층의 사이에 발광층을 배치하면 좋다.
상기의 실시 형태에 있어서, ITO의 두께(d1R, d1G, d1B)를 모두 동일하게 하고, 정공 수송·주입층의 두께(d2R, d2G, d2B)를 각각 조정함으로써 광학적 거리(L'OR, L'OG, L'OB)를 설정하고 있다. 그러나, 정공 수송·주입층의 두께(d2R, d2G, d2B)를 모두 동일하게 하고, ITO의 두께(d1R, d1G, d1B)를 각각 조정함으로써 광학적 거리(L'OR, L'OG, L'OB)를 설정하는 것도 가능하다. 이에 따라 정공 수송·주입층의 복수의 화소(발광 소자)를 동시에 형성하는 것이 가능해져, 제조상의 메리트가 얻어진다.
<응용>
다음으로, 본 발명에 따른 유기 EL 장치를 적용한 전자 기기에 대하여 설명한다. 도8 은, 상기 실시 형태에 따른 유기 EL 장치(1, 10 또는 11)를 화상 표시 장치에 이용한 모바일형의 퍼스널 컴퓨터의 구성을 나타내는 사시도이다. 퍼스널 컴퓨터(2000)는, 표시 장치로서의 유기 EL 장치(1)와 본체부(2010)를 구비한다. 본체부(2010)에는, 전원 스위치(2001) 및 키보드(2002)가 형성되어 있다.
도9 에, 상기 실시 형태에 따른 유기 EL 장치(1, 10 또는 11)를 적용한 휴대 전화기를 나타낸다. 휴대 전화기(3000)는, 복수의 조작 버튼(3001) 및 스크롤 버튼(3002) 및, 표시 장치로서의 유기 EL 장치(1)를 구비한다. 스크롤 버튼(3002)을 조작함으로써, 유기 EL 장치(1)에 표시되는 화면이 스크롤된다.
도10 에, 상기 실시 형태에 따른 유기 EL 장치(1, 10 또는 11)를 적용한 정 보 휴대 단말(PDA：Personal　Digital　Assistant)을 나타낸다. 정보 휴대 단말(4000)은, 복수의 조작 버튼(4001) 및 전원 스위치(4002) 및, 표시 장치로서의 유기 EL 장치(1)를 구비한다. 전원 스위치(4002)를 조작하면, 주소록이나 스케줄 북과 같은 각종의 정보가 유기 EL 장치(1)에 표시된다.
본 발명에 따른 유기 EL 장치가 적용되는 전자 기기로서는, 도8 내지 도10 에 나타낸 것 외에, 디지털 스틸 카메라, TV, 비디오 카메라, 카 네비게이션 장치, 페이저(pager), 전자 수첩, 전자 페이퍼, 전자 계산기, 워드 프로세서, 워크스테이션, TV 전화, POS 단말, 비디오 플레이어, 터치 패널을 구비한 기기 등을 들 수 있다.
도1 은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 유기 EL 장치의 개략을 나타내는 단면도이다.
도2 는 도1 의 유기 EL 장치의 발광층에서의 내부 발광 스펙트럼을 나타내는 그래프이다.
도3 은 제1 실시 형태의 효과를 나타내는 그래프이다.
도4 는 제1 실시 형태의 효과를 나타내는 다른 그래프이다.
도5 는 제1 실시 형태의 효과를 나타내는 또 다른 그래프이다.
도6 은 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 유기 EL 장치의 개략을 나타내는 단면도이다.
도7 은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 유기 EL 장치의 개략을 나타내는 단면도이다.
도8 은 본 발명에 따른 유기 EL 장치를 적용한 전자 기기를 나타내는 사시도이다.
도9 는 본 발명에 따른 유기 EL 장치를 적용한 다른 전자 기기를 나타내는 사시도이다.
도10 은 본 발명에 따른 유기 EL 장치를 적용한 또 다른 전자 기기를 나타내는 사시도이다.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 유기 EL 장치
10 : 유기 EL 장치
11 : 유기 EL 장치
15(15R, 15G, 15B) : 발광 소자(화소)
20 : 기판
22 : 반사층
24 : 투명 전극(제1 전극)
26 : 정공 수송·주입층
28 : 발광층
30 : 전자 수송·주입층
32 : 반투명 반(半)반사 전극(제2 전극, 반투명 반반사층)
38 : 제1 발광층
39 : 제2 발광층
47 : 적색 발광층
48 : 녹색 발광층
49 : 청색 발광층

Claims (5)

  1. 투광성을 갖는 제1 전극과,
    투광성을 갖는 제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과,
    상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과,
    상기 제2 전극과 동(同)층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반(半)반사층
    을 구비하고,
    상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(1)로 나타나는 범위에 있고,
    상기 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(2)로 나타나는 범위에 있고,
    λ은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 빛의 피크 파장, θ1은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), θ2는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), N은 1이상의 정수, NO는 1이상의 정수인, 유기 EL 장치.
    0.8×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π)≤L'≤1.2×(2π·N+θ1+θ2)×λ/(4π) ...(1)
    0.8×(2π·NO+θ1)×λ/(4π)≤L'O≤1.2×(2π·NO+θ1)×λ/(4π) ...(2)
  2. 방출광의 색이 적색인 발광 소자와,
    방출광의 색이 녹색인 발광 소자와,
    방출광의 색이 청색인 발광 소자
    를 구비하고,
    상기 발광 소자의 각각이,
    투광성을 갖는 제1 전극과,
    투광성을 갖는 제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과,
    상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과,
    상기 제2 전극과 동층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반반사층을 구비하고,
    상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L')가, 식(3)으로 나타나는 범위에 있고,
    상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위 치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'O)가, 식(4)로 나타나는 범위에 있고,
    λ은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 빛의 피크 파장, θ1은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), θ2는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λ)의 빛의 위상 변화(rad), N은 1이상의 정수, NO는 1이상의 정수인, 유기 EL 장치.
    0.8×(2π·N+θ1+θ2)×λ／(4π)≤L'≤1.2×(2π·N+θ1+θ2)×λ／(4π)　... (3)
    0.8×(2π·NO+θ1)×λ／(4π)≤L'O≤1.2×(2π·NO+θ1)×λ／(4π)　　... (4)
  3. 방출광의 색이 적색인 발광 소자와,
    방출광의 색이 녹색인 발광 소자와,
    방출광의 색이 청색인 발광 소자
    를 구비하고,
    상기 발광 소자의 각각이,
    투광성을 갖는 제1 전극과,
    투광성을 갖는 제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과,
    상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과,
    상기 제2 전극과 동층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반반사층을 구비하고,
    상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층은, 서로 적층된, 발광이 황색 또는 주황색 또는 적색 파장에 강도(强度)의 피크를 갖는 제1 발광층과, 발광이 시안(cyan) 또는 청색 파장에 강도의 피크를 갖는 제2 발광층을 갖고 있고,
    방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'R)가, 식(5)로 나타나는 범위에 있고,
    방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 제1 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OR)가, 식(6)으로 나타나는 범위에 있고,
    λR은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장, θ1R은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR은 1이상의 정수이며,
    방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'G)가, 식(7)로 나타나는 범위에 있고,
    방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 제1 발광층 또는 상기 제2 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OG)가, 식(8)로 나타나는 범위에 있고,
    λG는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장, θ1G는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이며,
    방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'B)가, 식(9)로 나타나는 범위에 있고,
    방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 제2 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OB)가, 식(10)으로 나타나는 범위에 있고,
    λB는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장, θ1B는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수인, 유기 EL 장치.
    0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4 π)　... (5)
    0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)　　... (6)
    0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)　... (7)
    0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)　... (8)
    0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)　... (9)
    0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)　　... (10)
  4. 방출광의 색이 적색인 발광 소자와,
    방출광의 색이 녹색인 발광 소자와,
    방출광의 색이 청색인 발광 소자
    를 구비하고,
    상기 발광 소자의 각각이,
    투광성을 갖는 제1 전극과,
    투광성을 갖는 제2 전극과,
    상기 제1 전극과 상기 제2 전극의 사이에 배치된 발광층과,
    상기 발광층에서 보아 상기 제1 전극을 사이에 둔 반대측에 배치되어 상기 발광층으로부터의 빛을 상기 제2 전극을 향하여 반사하는 반사층과,
    상기 제2 전극과 동층 또는 상기 발광층에서 보아 상기 제2 전극을 사이에 둔 반대측에 배치된 반투명 반반사층을 구비하고,
    상기 발광 소자의 각각에 있어서, 상기 발광층은, 서로 적층된, 발광이 적색 파장에 강도의 피크를 갖는 적색 발광층과, 발광이 녹색 파장에 강도의 피크를 갖는 녹색 발광층과, 발광이 청색 파장에 강도의 피크를 갖는 청색 발광층을 갖고 있고,
    방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'R)가, 식(11)로 나타나는 범위에 있고,
    방출광의 색이 적색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 적색 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OR)가, 식(12)로 나타나는 범위에 있고,
    λR은 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 적색의 빛의 피크 파장, θ1R은 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), θ2R은 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λR)의 빛의 위상 변화(rad), NR은 1이상의 정수, NOR 은 1이상의 정수이며,
    방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'G)가, 식(13)으로 나타나는 범위에 있고,
    방출광의 색이 녹색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 녹색 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OG)가, 식(14)로 나타나는 범위에 있고,
    λG는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 녹색의 빛의 피크 파장, θ1G는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), θ2G는 상기 반투명 반반사층에서 반사할 때의 파장(λG)의 빛의 위상 변화(rad), NG는 1이상의 정수, NOG는 1이상의 정수이며,
    방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 반사층과 상기 반투명 반반사층의 사이의 광학적 거리(L'B)가, 식(15)로 나타나는 범위에 있고,
    방출광의 색이 청색인 상기 발광 소자에 대해서는, 상기 청색 발광층에서의 가장 강하게 빛나는 위치와 상기 반사층의 사이의 광학적 거리(L'OB)가, 식(16)으로 나타나는 범위에 있고,
    λB는 상기 제2 전극을 통하여 방출되는 청색의 빛의 피크 파장, θ1B는 상기 반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), θ2B는 상기 반투명 반 반사층에서 반사할 때의 파장(λB)의 빛의 위상 변화(rad), NB는 1이상의 정수, NOB는 1이상의 정수인, 유기 EL 장치.
    0.8×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)≤L'R≤1.2×(2π·NR+θ1R+θ2R)×λR/(4π)　... (11)
    0.8×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)≤L'OR≤1.2×(2π·NOR+θ1R)×λR/(4π)　　... (12)
    0.8×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)≤L'G≤1.2×(2π·NG+θ1G+θ2G)×λG/(4π)　　... (13)
    0.8×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)≤L'OG≤1.2×(2π·NOG+θ1G)×λG/(4π)　　　... (14)
    0.8×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)≤L'B≤1.2×(2π·NB+θ1B+θ2B)×λB/(4π)　　... (15)
    0.8×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)≤L'OB≤1.2×(2π·NOB+θ1B)×λB/(4π)　　　... (16)
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 기재된 유기 EL 장치를 구비하는 전자 기기.
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