(57)【要約】【課題】各発光ユニットに異なる色の発光層を設けると共に、各色の光取り出し効率を高めることが可能な有機発光素子、並びにこの有機発光素子を備えた表示装置および照明装置を提供する。【解決手段】青色発光層１３Ｃを、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち第１電極１２に最も近い最近接干渉位置ＩＢ０（０次の干渉位置）を含んで配置する。緑色発光層１５Ｅを、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（１次の干渉位置）を含んで配置する。【選択図】図２
2010287484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射性の第１電極と、
第１色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第１発光ユニットと、
電荷供給のための接続層と、
前記第１色とは異なる第２色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第２発光ユニットと、
光透過性の第２電極と
を順に備え、
前記第１色の発光層は、前記第１色の発光層で発生した光と前記第１電極における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の第１色干渉位置のうち一つを含んで配置され、
前記第２色の発光層は、前記複数の第１色干渉位置のうち他の一つを含んで配置されている
有機発光素子。
【請求項２】
前記第１色の発光層に含まれる第１色干渉位置と前記第１電極との間の光学的距離は数１を満たし、
前記第２色の発光層に含まれる第１色干渉位置と前記第１電極との間の光学的距離は数２を満たす
請求項１記載の有機発光素子。
（数１）
Ｌ1＝（ｍ1−Φ／２π）λ1／２  …（１）
（式中、「Ｌ1」は前記第１色の発光層に含まれる第１色干渉位置と前記第１電極との間の光学的距離、「ｍ1」は次数（０または整数）、「Φ」は前記第１色の発光層で発生した光が前記第１電極において反射する際に生じる位相シフト、「λ1」は前記第１色の発光層で発生した光が前記第２電極側から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。）
（数２）
Ｌn＝（ｍn−Φ／２π）λn／２  …（２）
ｍn ＞ ｍ1  …（３）
λn＝λ1    …（４）
（式中、「Ｌn」は前記第２色の発光層に含まれる第１色干渉位置と前記第１電極との間の光学的距離、「ｍn」は次数（自然数）、「Φ」は前記第１色の発光層において発生した光が前記第１電極において反射する際に生じる位相シフトをそれぞれ表す。）
【請求項３】
前記第１色の発光層は、前記第１色干渉位置のうち前記第１電極に最も近い最近接干渉位置を含んで配置され、
前記第２色の発光層は、前記第１色干渉位置のうち前記最近接干渉位置の次に前記第１電極に近い位置を含んで配置されている
請求項１または２記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記第１発光ユニットは、青色発光層，緑色発光層および赤色発光層のうち一つ以上を有し、前記第２発光ユニットは、青色発光層，緑色発光層および赤色発光層のうち二つ以上を有し、前記青色発光層，緑色発光層および赤色発光層の混色により白色発光をなす
請求項３記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記第１色の発光層は青色発光層であり、
前記第２発光ユニットは緑色発光層および赤色発光層を有する
請求項４記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記第２色の発光層が緑色発光層である
請求項５記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記第２発光ユニットの二つ以上の発光層の間に、正孔輸送性材料よりなる中間層が設けられている
請求項４記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記中間層はアミン材料よりなる
請求項７記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記第２発光ユニットは緑色発光層を含む二つ以上の発光層を有し、
前記緑色発光層はホスト材料およびドーパント材料を含み、
前記中間層は前記緑色発光層のホスト材料と同一材料よりなる
請求項７記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記第１色の発光層が青色発光層である
請求項３記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記第２色の発光層が、緑色発光層，黄色発光層または赤色発光層である
請求項１０記載の有機発光素子。
【請求項１２】
前記第１色の発光層および前記第２色の発光層の一方が黄色発光層、他方が青色発光層である
請求項１０記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記第１発光ユニットは第１電子輸送層を含み、
前記第２発光ユニットは第２正孔輸送層を含み、
前記第１電子輸送層の厚みは前記第２正孔輸送層の厚みよりも大きい
請求項３記載の有機発光素子。
【請求項１４】
有機発光素子を備え、
前記有機発光素子は、
光反射性の第１電極と、
第１色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第１発光ユニットと、
電荷供給のための接続層と、
前記第１色とは異なる第２色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第２発光ユニットと、
光透過性の第２電極と
を順に備え、
前記第１色の発光層は、前記第１色の発光層で発生した光と前記第１電極における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の第１色干渉位置のうち一つを含んで配置され、
前記第２色の発光層は、前記複数の第１色干渉位置のうち他の一つを含んで配置されている
表示装置。
【請求項１５】
前記第１電極または前記第２電極のいずれかの外側に、青色，緑色および赤色のカラーフィルタを備えた
請求項１４記載の表示装置。
【請求項１６】
有機発光素子を備え、
前記有機発光素子は、
光反射性の第１電極と、
第１色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第１発光ユニットと、
電荷供給のための接続層と、
前記第１色とは異なる第２色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第２発光ユニットと、
光透過性の第２電極と
を順に備え、
前記第１色の発光層は、前記第１色の発光層で発生した光と前記第１電極における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の第１色干渉位置のうち一つを含んで配置され、
前記第２色の発光層は、前記複数の第１色干渉位置のうち他の一つを含んで配置されている
照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ；Electro Luminescence）現象を利用して発光する有機発光素子、並びに有機発光素子を備えた表示装置および照明装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光素子（有機ＥＬ素子、有機電界発光素子）は、陽極および陰極の間に、有機化合物からなる発光層を有し、低電圧駆動の大面積表示素子を実現するものとして近年注目されている。
【０００３】
このような表示装置を構成する有機発光素子は、例えばガラス等からなる透明な基板上に設けられており、基板側から順にＩＴＯ（Indium Tin Oxide：透明電極）からなる陽極、有機層、および陰極を積層してなる。有機層は、陽極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層および電子輸送性の発光層を順次積層させた構成を有している。このような有機発光素子では、陰極から注入された電子と陽極から注入された正孔とが発光層において再結合し、この再結合の際に生じる光が陽極を介して基板側から取り出される。
【０００４】
ところで、有機発光素子の寿命は、一般的には注入された電荷によって決まっており、このことは駆動における初期輝度を落とすことで解決することはできる。しかしながら、初期輝度を落すことは、実用化におけるアプリケーションを制限し、有機発光素子の潜在的な可能性を自ら否定することになり、次世代テレビの実現は不可能になる。
【０００５】
そこで、高輝度および長寿命化の両立を意図して、いわゆるスタック型有機発光素子が提案されている。例えば特許文献１には、発光層を含む複数の有機層を一つの発光ユニットとし、陽極と陰極との間に二つの発光ユニットを、電荷発生のための接続層を間にして重ねて配置したものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１７３５５０号公報
【特許文献２】特開２００７−１２３６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、各発光ユニットに異なる色の発光層を設けた場合、各色の輝度、電流効率などの発光特性は未だ十分とはいえず、更に改善の余地があった。
【０００８】
本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、各発光ユニットに異なる色の発光層を設けると共に、各色の光取り出し効率を高めることが可能な有機発光素子、並びにこの有機発光素子を備えた表示装置および照明装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による有機発光素子は、光反射性の第１電極と、第１色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第１発光ユニットと、電荷供給のための接続層と、第１色とは異なる第２色の発光層を含む一つ以上の発光層を有する第２発光ユニットと、光透過性の第２電極とを順に備え、第１色の発光層は、第１色の発光層で発生した光と第１電極における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の第１色干渉位置のうち一つを含んで配置され、第２色の発光層は、複数の第１色干渉位置のうち他の一つを含んで配置されているものである。
【００１０】
本発明による表示装置、および本発明による照明装置は、上記本発明による有機発光素子を備えたものである。
【００１１】
本発明の有機発光素子では、第１色の発光層が、複数の第１色干渉位置のうち一つを含んで配置されているので、第１色の発光層で発生した光が第１電極において反射して発光位置に戻ってきたときに、その戻り光の位相が発光時の位相と同一になる。よって、発生する光と、反射光とは互いに強め合う関係になり、第１色の発光層で発生した光が効率良く取り出される。また、第２色の発光層が、複数の第１色干渉位置のうち他の一つを含んで配置されているので、第２色の発光層で発生した光が効率良く取り出される。
【００１２】
本発明の表示装置、または本発明の照明装置では、上記本発明の有機発光素子から取り出された光により表示または照明がなされる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の有機発光素子によれば、第１色の発光層を、複数の第１色干渉位置のうち一つを含んで配置する一方、第２色の発光層を、複数の第１色干渉位置のうち他の一つを含んで配置するようにしたので、第１色の発光層で発生した光および第２色の発光層で発生した光の取り出し効率を高めることが可能となる。よって、この有機発光素子を用いて表示装置または照明装置を構成すれば、高輝度な表示または照明が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機発光素子の構成を表す断面図である。
【図２】図１に示した有機発光素子の発光層の配置を説明するための図である。
【図３】図２に示した発光層の他の配置を説明するための図である。
【図４】従来の有機発光素子の発光層の配置を説明するための図である。
【図５】変形例１に係る有機発光素子の構成を表す断面図である。
【図６】変形例２に係る有機発光素子の構成を表す断面図である。
【図７】図６に示した有機発光素子の発光層の配置を説明するための図である。
【図８】変形例３に係る有機発光素子の構成を表す断面図である。
【図９】図１に示した有機発光素子を備えた照明装置の一例の外観を表す斜視図である。
【図１０】照明装置の他の例の外観を表す斜視図である。
【図１１】照明装置の更に他の例の外観を表す斜視図である。
【図１２】図１に示した有機発光素子を備えた液晶表示装置の概略構成を表す断面図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構成を表す図である。
【図１４】図１３に示した画素駆動回路の一例を表す図である。
【図１５】図１３に示した有機発光素子の構成を表す断面図である。
【図１６】図１３に示した有機発光素子の他の構成を表す断面図である。
【図１７】図１３に示した有機発光素子の更に他の構成を表す断面図である。
【図１８】図１３に示した有機発光素子の更に他の構成を表す断面図である。
【図１９】上記実施の形態の表示装置を含むモジュールの概略構成を表す平面図である。
【図２０】上記実施の形態の表示装置の適用例１の外観を表す斜視図である。
【図２１】（Ａ）は適用例２の表側から見た外観を表す斜視図であり、（Ｂ）は裏側から見た外観を表す斜視図である。
【図２２】適用例３の外観を表す斜視図である。
【図２３】適用例４の外観を表す斜視図である。
【図２４】（Ａ）は適用例５の開いた状態の正面図、（Ｂ）はその側面図、（Ｃ）は閉じた状態の正面図、（Ｄ）は左側面図、（Ｅ）は右側面図、（Ｆ）は上面図、（Ｇ）は下面図である。
【図２５】実施例の結果を表す図である。
【図２６】実施例の結果を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．第１の実施の形態（２段３色、上面発光の例）
２．変形例１（２段３色、下面発光の例
３．変形例２（２段２色、上面発光の例）
４．変形例３（２段２色、下面発光の例）
５．適用例（照明装置、液晶表示装置）
６．第２の実施の形態（カラーフィルタを有する例、表示装置）
７．適用例（電子機器）
８．実施例
【００１６】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機発光素子の構成を表すものである。この有機発光素子は、照明装置または液晶用バックライト装置などに用いられるものであり、例えば、基板１１に、陽極としての第１電極１２，第１発光ユニット１３，接続層１４，第２発光ユニット１５および陰極としての第２電極１６を順に有している。
【００１７】
基板１１は、その一主面側に有機発光素子が配列形成される支持体であって、公知のものであって良く、例えば、石英、ガラス、金属箔、もしくは樹脂製のフィルムやシートなどが用いられるこの中でも石英やガラスが好ましく、樹脂製の場合には、その材質としてポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）に代表されるメタクリル樹脂類、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ)などのポリエステル類、もしくはポリカーボネート樹脂などが挙げられるが、透水性や透ガス性を抑える積層構造、表面処理を行うことが必要である。
【００１８】
第１電極１２は、例えば、積層方向の厚み（以下、単に厚みと言う）が１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であり、クロム（Ｃｒ），金（Ａｕ），白金（Ｐｔ），ニッケル（Ｎｉ），銅（Ｃｕ），タングステン（Ｗ）あるいは銀（Ａｇ）などの金属元素の単体または合金が挙げられる。また、第１電極１２は、これらの金属元素の単体または合金よりなる金属膜１２Ａと、インジウムとスズの酸化物（ＩＴＯ）、ＩｎＺｎＯ（インジウ亜鉛オキシド）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）とアルミニウム（Ａｌ）との合金などの透明導電膜１２Ｂとの積層構造を有していてもよい。なお、第１電極１２が陽極として使われる場合には、第１電極１２は正孔注入性の高い材料により構成されていることが望ましい。ただし、アルミニウム（Ａｌ）合金のように、表面の酸化皮膜の存在や、仕事関数が大きくないことによる正孔注入障壁が問題となる材料においても、適切な正孔注入層を設けることによって第１電極１２として使用することが可能である。
【００１９】
第１電極１２は、また、反射層としての機能も兼ねている。すなわち、この有機発光素子は、後述するように、青色発光層１３Ｃなどで発生した光を第１電極１２において反射させ、この反射光と青色発光層１３Ｃなどで発生する光との間で干渉を生じさせるようになっている。
【００２０】
なお、第１電極１２が金属膜１２Ａと透明導電膜１２Ｂとの積層構造を有している場合には、青色発光層１３Ｃなどで発生した光の反射面は、金属膜１２Ａと透明電極膜１２Ｂとの界面となる。
【００２１】
第１発光ユニット１３は、例えば、第１電極１２の側から順に、第１正孔注入層１３Ａ，第１正孔輸送層１３Ｂ，青色発光層１３Ｃ，第１電子輸送層１３Ｄおよび第１電子注入層１３Ｅを積層した構成を有する。これらのうち青色発光層１３Ｃ以外の層は必要に応じて設ければよい。
【００２２】
第１正孔注入層１３Ａは、正孔注入効率を高めるためのものであると共に、リークを防止するためのバッファ層である。第１正孔注入層１３Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍであり、ＴＰＴＥ(N,N-Bis(4-diphenylaminobiphenyl) -N,N-diphenylbenzidine)により構成されている。
【００２３】
第１正孔輸送層１３Ｂは、青色発光層１３Ｃへの正孔輸送効率を高めるためのものである。
第１正孔輸送層１３Ｂは、例えば、厚みが２０ｎｍであり、化１に示したジアミン化合物により構成されている。
【００２４】
【化１】
2010287484.tif 000003
【００２５】
そのほかに、このような正孔注入層１３Ａもしくは正孔輸送層１３Ｂの材料としては、例えば、ベンジン、スチリルアミン、トリフェニルアミン、ポルフィリン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、テトラシアノキノジメタン、トリアゾール、イミダゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、フェニレンジアミン、アリールアミン、オキザゾール、アントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベンあるいはこれらの誘導体、または、ポリシラン系化合物、ビニルカルバゾール系化合物、チオフェン系化合物あるいはアニリン系化合物等の複素環式共役系のモノマー、オリゴマーあるいはポリマーを用いることができる。
【００２６】
また、上記正孔注入層１３Ａもしくは正孔輸送層１３Ｂのさらに具体的な材料としては、α−ナフチルフェニルフェニレンジアミン、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、７,７,８,８−-テトラシアノ - ２，３，５，６- テトラフルオロキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）、テトラシアノ４、４、４−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラキス（ｐ−トリル）ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラフェニル−４、４’−ジアミノビフェニル、Ｎ−フェニルカルバゾール、４−ジ−ｐ−トリルアミノスチルベン、ポリ（パラフェニレンビニレン）、ポリ（チオフェンビニレン）、ポリ（２、２’−チエニルピロール）等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
これらのアミン化合物は、単独で用いることのほかに他の正孔輸送材料と混合させてもよい。
【００２８】
青色発光層１３Ｃは、電界をかけることにより電子と正孔との再結合が起こり、青色の光を発生するものである。青色発光層１３Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍであり、ホスト材料として化２に示したt-ブチルＡＤＮに、ドーパント材料として化３に示したジアミノクリセン誘導体を相対膜厚比で５％ドーピングしたものにより構成されている。
【００２９】
【化２】
2010287484.tif 000004
【００３０】
【化３】
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【００３１】
そのほかに、発光層材料としては、フェニレン核、ナフタレン核、アントラセン核、ピレン核、ナフタセン核、クリセン核もしくはペリレン核から構成される芳香族炭化水素化合物であり、具体的には９，１０−ジフェニルアントラセン、９，１０−ジ（1−ナフチル）アントラセン、９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、１，６−ジフェニルピレン、１，６−ジ（１−ナフチル）ピレン、１，６−ジ（２−ナフチル）、１，８−ジフェニルピレン、１，８−ジ（１−ナフチル）ピレン、１，８−ジ（２−ナフチル）ピレン、ルブレン、６，１２−ジフェニルクリセン、６，１２−ジ（１−ナフチル）クリセン、６，１２−ジ（２−ナフチル）クリセン等を好適に用いることができる。
【００３２】
また、この発光層１３Ｃには、発光層１３Ｃでの発光スペクトルの制御を目的として、他のゲスト材料を微量添加しても良い。このような他のゲスト材料としては、ナフタレン誘導体、アミン化合物、ピレン誘導体、ナフタセン誘導体、ベリレン誘導体、クマリン誘導体、ピラン系色素等の有機物質が用いられ、なかでもこれらの芳香族第三級アミン化合物が好適に用いられる。
【００３３】
第１電子輸送層１３Ｄは、青色発光層１３Ｃへの電子輸送効率を高めるためのものである。第１電子輸送層１３Ｄは、例えば、厚みが８０ｎｍであり、ＢＣＰ（2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン）により構成されている。
【００３４】
また、電子輸送層１３Ｄの材料としては、例えば、キノリン、ペリレン、ビススチリル、ピラジン、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、またはこれらの誘導体が挙げられる。具体的には、トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム（略称Ａｌｑ3 ）、アントラセン、ナフタレン、フェナントレン、ピレン、アントラセン、ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチルベン、またはこれらの誘導体が挙げられる。
【００３５】
第１電子注入層１３Ｅは、電子注入効率を高めるためのものである。第１電子注入層１３Ｅは、例えば、厚みが約０．５ｎｍであり、炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）により構成されている。
【００３６】
その他に、電子注入補助層１３Ｅを構成する材料としては、アルカリ金属元素、第２族元素、および希土類元素の、酸化物、複合酸化物、ハロゲン化物、または炭酸塩が用いられる。
【００３７】
このうち、第２族元素（Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ）および希土類元素（Ｓｃ，Ｙ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，Ｙｂ，Ｌｕ）は、元素の状態で含有させてよい。
【００３８】
これらの化合物のうちの酸化物としては、酸化リチウムや酸化ナトリウム等のアルカリ金属酸化物、酸化マグネシウムや酸化カルシウム等のアルカリ土類金属酸化物、酸化スカンジウムや酸化イットリウム等の希土類金属酸化物が例示される。
【００３９】
また、各元素の複合酸化物としては、モリブデン酸リチウム、珪酸リチウム、モリブデン酸セシウム、珪酸セシウム、モリブデン酸カルシウム、珪酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、珪酸マグネシウムが例示される。
【００４０】
さらに、各元素のハロゲン化物としては、フッ化物、塩化物、臭化物、さらには沃化物が例示される。
【００４１】
そして、各元素の炭酸塩としては、炭酸リチウムや炭酸ナトリウム等のアルカリ金属炭酸塩、炭酸カルシウムや炭酸ストロンチウムや炭酸バリウムといった第２族元素の炭酸塩、炭酸スカンジウムや炭酸イットリウム等の希土類金属炭酸塩が例示される。
【００４２】
これらの材料は、いずれも第１電子注入層１３Ｅを構成する材料として用いることにより、良好な素子特性が得られるようになる。尚、バルク状態の材料の安定性、成膜の安定性、コストなどを考慮すると、第１電子注入層１３Ｅの構成材料にはフッ化リチウムなどのアルカリ金属塩、炭酸リチウムのようなアルカリ金属炭酸塩が好適である。
【００４３】
接続層１４は、電圧印加時において、第２電極１６（陰極）側に配置された第２発光ユニット１５に対しては正孔を注入する一方、第１電極１２（陽極）側に配置された第１発光ユニット１３に対しては電子を注入するものである。接続層１４は、例えば、厚み５ｎｍのＡｌｑ３（８−ヒドロキシキノリンアルミニウム）膜と、厚み１０ｎｍの化４に示した化合物よりなるＨＡＴ（ヘキサアザトリフェニレン）膜との積層構造を有している。Ａｌｑ３膜には、金属成分として例えばマグネシウム（Ｍｇ）が５％ドープされている。
【００４４】
【化４】
2010287484.tif 000006
【００４５】
接続層１４は、酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、酸化タングステン（ＷＯ3）、酸化バナジウム（Ｖ2 Ｏ5 ）や７酸化レニウム（Ｒｅ2 Ｏ7 ）のような金属酸化物やポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン、金属ナフタロシアニン、ヘキサシアノアザトリフェニレン、７,７,８,８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）、７,７,８,８−-テトラシアノ - ２，３，５，６- テトラフルオロキノジメタン（Ｆ４−ＴＣＮＱ）などの電荷移動錯体化合物を単層として構成させるほかに、上記正孔注入層１３Ａもしくは正孔輸送層１３Ｂで示されるようなアミン化合物にドーピングして構成されていてもよい。
【００４６】
第２発光ユニット１５は、例えば、第１電極１２の側から順に、第２正孔輸送層１５Ｂ，赤色発光層１５Ｃ，中間層１５Ｄ，緑色発光層１５Ｅ，第２電子輸送層１５Ｆおよび第２電子注入層１５Ｇを積層した構成を有する。これらのうち赤色発光層１５Ｃおよび緑色発光層１５Ｅ以外の層は必要に応じて設ければよい。
【００４７】
第２正孔輸送層１５Ｂは、正孔注入層としての機能も兼ねており、例えば、厚みが２０ｎｍであり、化１に示したジアミン化合物により構成されている。
【００４８】
ここで、接続層１４の両側に配置される第１電子輸送層１３Ｄおよび第２正孔輸送層１５Ｂについては、第１電子輸送層１３Ｄの厚みが、第２正孔輸送層１５Ｂの厚みよりも大きいことが望ましい。より性能を高めることが可能となるからである。
【００４９】
赤色発光層１５Ｃは、例えば、厚みが２０ｎｍであり、ホスト材料としてのルブレンに、ドーパント材料として化５に示したピロメテンホウ素錯体を相対膜厚比で１％ドーピングしたものにより構成されている。
【００５０】
【化５】
2010287484.tif 000007
【００５１】
中間層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍであり、正孔輸送性材料により構成されている。中間層１５Ｄは、アミン材料により構成されていることが好ましい。具体的には、例えば、化１に示したジアミン化合物が挙げられる。
【００５２】
緑色発光層１５Ｅは、例えば、厚みが４０ｎｍであり、ホスト材料として９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（ＡＤＮ）に、ドーパント材料として化６に示したジアミノアントラセン誘導体を相対膜厚比で１０％ドーピングしたものにより構成されている。
【００５３】
【化６】
2010287484.tif 000008
【００５４】
ここで、中間層１５Ｄは、緑色発光層１５Ｅのホスト材料と同一材料、すなわちＡＤＮにより構成されていてもよい。このようにすれば、製造工程において、ドーパント材料の気化のみを遮断することにより緑色発光層１５Ｅと中間層１５Ｄとの連続成膜が可能となる。
【００５５】
第２電子輸送層１５Ｆは、例えば、厚みが２０ｎｍであり、ＢＣＰにより構成されている。
【００５６】
第２電子注入層１５Ｇは、例えば、厚みが約０．３ｎｍであり、Ｌｉ2Ｏにより構成されている。
【００５７】
第２電極１６は、青色発光層１３Ｃなどで発生した光の取り出し効率を高めるため、光透過性をできるだけ高くすることが好ましい。そのため、第２電極１６は、例えば、厚みが約３ｎｍであり、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ），ナトリウム（Ｎａ）などの金属元素の単体または合金よりなる金属箔膜により構成されていることが好ましい。中でも、マグネシウムと銀との合金（ＭｇＡｇ合金）、またはアルミニウム（Ａｌ）とリチウム（Ｌｉ）との合金（ＡｌＬｉ合金）が好ましい。また、第２電極１６は、ＩＴＯ（インジウム・スズ複合酸化物）またはＩＺＯ（インジウム・亜鉛複合酸化物）などの透明導電膜により構成されていてもよい。
【００５８】
図２は、第１電極１２と、青色発光層１３Ｃと、接続層１４と、赤色発光層１５Ｃおよび緑色発光層１５Ｅとの配置関係を表したものである。青色発光層１３Ｃで発生する光は、青色発光層１３Ｃで発生した光と第１電極１２における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…を含む青色干渉パターンＩＢを有している。また、緑色発光層１５Ｅは、緑色発光層１５Ｅで発生した光と第１電極１２における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の緑色干渉位置ＩＧ０，ＩＧ１，…を含む緑色干渉パターンＩＧを有している。青色発光層１３Ｃは、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２,…のうち一つを含んで配置されている。一方、緑色発光層１５Ｅは、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち他の一つを含んで配置されている。これにより、この有機発光素子では、青色および緑色の各色の光取り出し効率を高めることが可能となっている。
【００５９】
すなわち、青色発光層１３Ｃに含まれる青色干渉位置と第１電極１２との間の光学的距離Ｌ１は数１を満たしている。緑色発光層１５Ｅに含まれる青色干渉位置と第１電極１２との間の光学的距離Ｌｎは数２を満たしている。なお、式中Ｌ1，Ｌｎおよびλ1，λｎは単位が共通すればよいが、例えば（ｎｍ）を単位とする。
【００６０】
（数１）
Ｌ1＝（ｍ1−Φ／２π）λ1／２  …（１）
（式中、「Ｌ1」は青色発光層１３Ｃに含まれる青色干渉位置と第１電極１２との間の光学的距離、「ｍ1」は次数（０または整数）、「Φ」は青色発光層１３Ｃで発生した光が第１電極１２において反射する際に生じる位相シフト、「λ1」は青色発光層１３Ｃで発生した光が第２電極１６側から放出される際のスペクトルのピーク波長をそれぞれ表す。）
【００６１】
（数２）
Ｌn＝（ｍn−Φ／２π）λn／２  …（２）
ｍn ＞ ｍ1  …（３）
λn＝λ1    …（４）
（式中、「Ｌn」は緑色発光層１５Ｅに含まれる青色干渉位置と第１電極１２との間の光学的距離、「ｍn」は次数（自然数）、「Φ」は青色発光層１３Ｃにおいて発生した光が第１電極１２において反射する際に生じる位相シフトをそれぞれ表す。）
【００６２】
具体的には、青色発光層１３Ｃは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち第１電極１２に最も近い最近接干渉位置ＩＢ０（数１における次数ｍ１が０である場合；０次の干渉位置）を含んで配置されていることが好ましい。緑色発光層１５Ｅは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（数２における次数ｍｎが１である場合；１次の干渉位置）を含んで配置されていることが好ましい。第１発光ユニット１３および第２発光ユニット１５の厚みを小さくして、発光に必要な電圧を小さくすることが可能となるからである。
【００６３】
なお、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…は、数１または数２で規定される一点であるが、実際には青色発光層１３Ｃまたは緑色発光層１５Ｅは、ある程度の厚みを有している。ただし、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２は、青色発光層１３Ｃまたは緑色発光層１５Ｅの厚み方向のどこかに含まれていれば、上述した効果が得られるものである。
【００６４】
赤色発光層１５Ｃは、緑色発光層１５Ｅの近傍に配置されていればよく、必ずしも青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…を含んで配置されている必要はない。赤色発光層１５Ｃは、図２に示したように緑色発光層１５Ｅの第１電極１２側に配置されていてもよいし、図３に示したように緑色発光層１５Ｅの第２電極１６側に配置されていてもよい。
【００６５】
図４は、例えば特許文献２に記載された従来の積層型有機発光素子における各色の発光層の配置を表したものである。この従来の有機発光素子は、本実施の形態と同じく第１電極１２での反射による干渉を利用しているが、以下の点で本実施の形態とは全く異なる構成を有するものである。すなわち、青色発光層１３Ｃは、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２,…のうち最近接干渉位置ＩＢ０を含んで配置されている。緑色発光層１５Ｅは、複数の緑色干渉位置ＩＧ０，ＩＧ１，…のうち最近接干渉位置ＩＧ０を含んで配置されている。赤色発光層１５Ｃで発生する光は、赤色発光層１５Ｃで発生した光と第１電極１２における反射光とが干渉により互いに強め合う複数の赤色干渉位置ＩＲ０，ＩＲ１，…を含む赤色干渉パターンＩＲを有している。赤色発光層１５Ｃは、複数の赤色干渉位置ＩＲ０，ＩＲ１，…のうち最近接干渉位置ＩＲ０を含んで配置されている。
【００６６】
この有機発光素子は、例えば次のようにして製造することができる。
【００６７】
まず、上述した材料よりなる基板１１を用意し、この基板１１に、例えばスパッタ法または蒸着法により、上述した材料よりなる第１電極１２を形成する。
【００６８】
次いで、第１電極１２の上に、例えば真空蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる第１正孔注入層１３Ａ，第１正孔輸送層１３Ｂ，青色発光層１３Ｃ，第１電子輸送層１３Ｄおよび第１電子注入層１３Ｅを順に形成し、第１発光ユニット１３を形成する。その際、例えば、第１正孔注入層１３Ａの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、第１正孔輸送層１３Ｂの蒸着速度は０．５ｎｍ／ｓｅｃ〜０．７ｎｍ／ｓｅｃ、第１電子注入層１３Ｅの蒸着速度は０．０１ｎｍ／ｓｅｃとする。
【００６９】
続いて、第１発光ユニット１３の上に、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる接続層１４を形成する。
【００７０】
そののち、接続層１４の上に、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる第２正孔輸送層１５Ｂ，赤色発光層１５Ｃ，中間層１５Ｄ，緑色発光層１５Ｅ，第２電子輸送層１５Ｆおよび第２電子注入層１５Ｇを順に形成し、第２発光ユニット１５を形成する。その際、例えば、第２正孔輸送層１５Ｆの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、中間層１５Ｄの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、第２電子注入層１５Ｇの蒸着速度は０．０１ｎｍ／ｓｅｃとする。
【００７１】
第２発光ユニットを形成したのち、第２発光ユニット１５の上に、例えば蒸着法により、上述した厚みおよび材料よりなる第２電極１６を形成する。なお、必要に応じて、例えばＣＶＤ法（化学気相成長法）により、窒化ケイ素などの保護層（図示せず、図１９参照。）を形成して封止してもよい。
【００７２】
この有機発光素子では、第１電極１２と第２電極１６との間に所定の電圧が印加されると、青色発光層１３Ｃ，赤色発光層１５Ｃ，緑色発光層１５Ｅに電流が注入され、正孔と電子とが再結合することにより、青色，赤色および緑色の発光が起こり、それらの混色により白色発光が生じる。
【００７３】
このとき、青色発光層１３Ｃが、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０を含んで配置されているので、青色発光層１３Ｃで発生した光が第１電極１２において反射して発光位置に戻ってきたときに、その戻り光の位相が発光時の位相と同一になる。よって、発生する光と、反射光とは互いに強め合う関係になり、青色発光層１３Ｃで発生した光が効率良く取り出される。また、緑色発光層１５Ｅが、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１を含んで配置されているので、緑色発光層１５Ｅで発生した光が効率良く取り出される。
【００７４】
このように本実施の形態では、青色発光層１３Ｃを、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち一つを含んで配置する一方、緑色発光層１５Ｅを、複数の青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち他の一つを含んで配置するようにしたので、青色発光層１３Ｃで発生した光および緑色発光層１５Ｅで発生した光の取り出し効率を高めることが可能となる。よって、消費電力の低減も可能となる。
【００７５】
（変形例１）
図５は、変形例１に係る有機発光素子の断面構成を表したものである。この有機発光素子は、青色発光層１３Ｃなどで発生した光を基板１１側から取り出す下面発光型であることを除いては、上記第１の実施の形態と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。よって、対応する構成要素には同一の符号を付して説明する。
【００７６】
この有機発光素子は、基板１１上に、陽極としての第２電極１６，第２発光ユニット１５，接続層１４，第１発光ユニット１３および陰極としての第１電極１２を順に有している。
【００７７】
第１電極１２は、例えば、厚み約０．３ｎｍのＬｉＦ膜１２Ｂと、厚み１００ｎｍのアルミニウム膜１２Ａとを基板１１側から順に積層した構成を有している。第１電極１２は、第１の実施の形態と同様に、反射層としての機能も兼ねている。
【００７８】
第１発光ユニット１３は、例えば、第１電極１２の側から順に、第１電子輸送層１３Ｄ，青色発光層１３Ｃ，第１正孔輸送層１３Ｂおよび第１正孔注入層１３Ａを積層した構成を有する。これらのうち青色発光層１３Ｃ以外の層は必要に応じて設ければよい。
【００７９】
第１正孔注入層１３Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍであり、ＴＰＴＥにより構成されている。
【００８０】
第１正孔輸送層１３Ｂは、例えば、厚みが２０ｎｍであり、α−ＮＰＤ（Ｎ、Ｎ’−ビス（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）により構成されている。
【００８１】
青色発光層１３Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍであり、ホスト材料として化２に示したt-ブチルＡＤＮに、ドーパント材料として化７に示したジアミノクリセン誘導体を相対膜厚比で５％ドーピングしたものにより構成されている。
【００８２】
【化７】
2010287484.tif 000009
【００８３】
第１電子輸送層１３Ｄは、例えば、厚みが３０ｎｍであり、ＢＣＰにより構成されている。
【００８４】
接続層１４は、例えば、厚み１０ｎｍのＡｌｑ３膜と、厚み１０ｎｍの化８に示した化合物よりなるＨＡＴ膜との積層構造を有している。Ａｌｑ３膜には、金属成分として例えばマグネシウム（Ｍｇ）が５％ドープされている。
【００８５】
【化８】
2010287484.tif 000010
【００８６】
第２発光ユニット１５は、例えば、第１電極１２の側から順に、第２電子注入層１５Ｇ，第２電子輸送層１５Ｆ，緑色発光層１５Ｅ，中間層１５Ｄ，赤色発光層１５Ｃ，第２正孔輸送層１５Ｂおよび第２正孔注入層１５Ａを積層した構成を有する。これらのうち赤色発光層１５Ｃおよび緑色発光層１５Ｅ以外の層は必要に応じて設ければよい。
【００８７】
第２正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍであり、ＴＰＴＥにより構成されている。
【００８８】
第２正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが３０ｎｍであり、α−ＮＰＤにより構成されている。
【００８９】
赤色発光層１５Ｃは、例えば、厚みが２０ｎｍであり、ホスト材料としてのルブレンに、ドーパント材料として化９に示したピロメテンホウ素錯体を相対膜厚比で１％ドーピングしたものにより構成されている。
【００９０】
【化９】
2010287484.tif 000011
【００９１】
中間層１５Ｄは、例えば、厚みが５ｎｍであり、α−ＮＰＤにより構成されている。
【００９２】
緑色発光層１５Ｅは、例えば、厚みが４０ｎｍであり、ホスト材料としてＡＤＮに、ドーパント材料として化１０に示したジアミノアントラセン誘導体を相対膜厚比で５％ドーピングしたものにより構成されている。
【００９３】
【化１０】
2010287484.tif 000012
【００９４】
第２電子輸送層１５Ｆは、例えば、厚みが７０ｎｍであり、ＢＣＰにより構成されている。
【００９５】
第２電子注入層１５Ｇは、例えば、厚みが約０．３ｎｍであり、ＬｉＦにより構成されている。
【００９６】
第２電極１６は、例えば、厚みが２００ｎｍであり、ＩＴＯにより構成されている。
【００９７】
この有機発光素子は、第１の実施の形態と同様にして製造することができる。その際、例えば、第２正孔注入層１５Ａの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、第２正孔輸送層１５Ｂの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、中間層１５Ｄの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、第２電子注入層１５Ｇの蒸着速度は０．０１ｎｍ／ｓｅｃとする。また、第１正孔輸送層１３Ｂの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃとする。
【００９８】
（変形例２）
図６および図７は、変形例２に係る有機発光素子の断面構成を表したものである。この有機発光素子は、青色発光層１３Ｃおよび緑色発光層１５Ｅのみを有する２段２色上面発光型であることを除いては、上記第１の実施の形態と同様の構成を有し、同様にして製造することができ、その作用および効果も同様である。
【００９９】
（変形例３）
図８は、変形例３に係る有機発光素子の断面構成を表したものである。この有機発光素子は、青色発光層１３Ｃおよび赤色発光層１５Ｃのみを有する２段２色下面発光型であることを除いては、上記変形例１と同様の構成を有し、同様にして製造することができ、その作用および効果も同様である。
【０１００】
第１発光ユニット１３は、例えば、第１電極１２の側から順に、第１電子輸送層１３Ｄ，青色発光層１３Ｃおよび第１正孔輸送層１３Ｂを積層した構成を有する。これらのうち青色発光層１３Ｃ以外の層は必要に応じて設ければよい。
【０１０１】
第１正孔輸送層１３Ｂは、例えば、厚みが２０ｎｍであり、α−ＮＰＤにより構成されている。
【０１０２】
青色発光層１３Ｃは、例えば、厚みが３０ｎｍであり、ホスト材料としてＡＤＮに、ドーパント材料として化１１に示したジアミノクリセン誘導体を相対膜厚比で５％ドーピングしたものにより構成されている。
【０１０３】
【化１１】
2010287484.tif 000013
【０１０４】
第１電子輸送層１３Ｄは、例えば、厚みが３０ｎｍであり、ＢＣＰにより構成されている。
【０１０５】
接続層１４は、例えば、厚み１０ｎｍのＡｌｑ３膜と、厚み１０ｎｍの化１２に示した化合物よりなるＨＡＴ膜との積層構造を有している。Ａｌｑ３膜には、金属成分として例えばマグネシウム（Ｍｇ）が５％ドープされている。
【０１０６】
【化１２】
2010287484.tif 000014
【０１０７】
第２発光ユニット１５は、例えば、第１電極１２の側から順に、第２電子注入層１５Ｇ，第２電子輸送層１５Ｆ，赤色発光層１５Ｃ，第２正孔輸送層１５Ｂおよび第２正孔注入層１５Ａを積層した構成を有する。これらのうち赤色発光層１５Ｃ以外の層は必要に応じて設ければよい。
【０１０８】
第２正孔注入層１５Ａは、例えば、厚みが１０ｎｍであり、ＴＰＴＥにより構成されている。
【０１０９】
第２正孔輸送層１５Ｂは、例えば、厚みが２５ｎｍであり、α−ＮＰＤにより構成されている。
【０１１０】
赤色発光層１５Ｃは、例えば、厚みが４５ｎｍであり、ホスト材料としてのルブレンに、ドーパント材料として化１３に示したピロメテンホウ素錯体を相対膜厚比で１％ドーピングしたものにより構成されている。
【０１１１】
【化１３】
2010287484.tif 000015
【０１１２】
第２電子輸送層１５Ｆは、例えば、厚みが６５ｎｍであり、ＢＣＰにより構成されている。
【０１１３】
第２電子注入層１５Ｇは、例えば、厚みが約０．３ｎｍであり、ＬｉＦにより構成されている。
【０１１４】
第２電極１６は、例えば、厚みが２００ｎｍであり、ＩＴＯにより構成されている。
【０１１５】
この有機発光素子は、変形例１と同様にして製造することができる。その際、例えば、第２正孔注入層１５Ａの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、第２正孔輸送層１５Ｂの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃ、第２電子注入層１５Ｇの蒸着速度は０．０１ｎｍ／ｓｅｃとする。また、第１正孔輸送層１３Ｂの蒸着速度は０．２ｎｍ／ｓｅｃ〜０．４ｎｍ／ｓｅｃとする。
【０１１６】
なお、変形例２または変形例３において、緑色発光層１５Ｅまたは赤色発光層１５Ｃを黄色発光層１５Ｅ（または１５Ｃ）とし、青色発光層１５Ｃと黄色発光層１５Ｅ（または１５Ｃ）との混色により白色発光を得ることが可能である。
【０１１７】
（照明装置）
図９および図１０は、第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３の有機発光素子が適用される卓上用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、基台２１に設けられた支柱２２に、照明部２３を取り付けたものであり、この照明部２３は、上記第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３に係る白色発光の有機発光素子により構成されている。照明部２３は、基板１１として樹脂基板などの湾曲可能なものを用いることにより、図９に示した筒状、または図１０に示した曲面状など、任意の形状とすることが可能である。
【０１１８】
図１１は、第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３の有機発光素子が適用される室内用の照明装置の外観を表したものである。この照明装置は、例えば、上記第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３に係る白色発光の有機発光素子により構成された照明部２４を有している。照明部２４は、建造物の天井３０Ａに適宜の個数および間隔で配置されている。なお、照明部２４は、用途に応じて、天井３０Ａに限らず、壁３０Ｂまたは床（図示せず）など任意の場所に設置することが可能である。
【０１１９】
（液晶表示装置）
図１２は、第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３の有機発光素子が適用される液晶表示装置の概略構成を表したものである。この液晶表示装置は、液晶テレビジョン装置などとして用いられるものであり、液晶パネル４１と、バックライト装置（面光源装置）４２とを有する透過型カラー液晶表示装置である。
【０１２０】
液晶パネル４１は、一対の透明基板の間に液晶層を挟んだ透過型液晶表示パネルである。透明基板の内面には透明電極膜、配向膜、カラーフィルタ等が設けられている。透明基板の外面には、それぞれ偏光板が設けられている。なお、必要に応じて、透明基板と偏光板との間には、位相差板等の光学補償シートが配置されていてもよい。
【０１２１】
バックライト装置４２は、光源４３と、拡散板４４とを有しており、光源４３は、上記第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３に係る白色発光の有機発光素子により構成されている。拡散板４４は、光学機能シート４５と適宜組み合わせられてスクリーンを構成するものであり、第１面４４Ａに光源４３からの光が照射され、第１面４４Ａの反対側の第２面４４Ｂから、光が再放射されるようになっている。拡散板４４は、光源４３から距離Ｄを隔てて置かれている。光源４３から放射された光は、拡散板４４および光学機能シート４５よりなるスクリーンと、光源４３との間の空間で混合されることで、拡散板４４に入射される光が均一化されるようになっている。
【０１２２】
（第２の実施の形態）
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る表示装置の構成を表すものである。この表示装置は、有機ＥＬテレビジョン装置などとして用いられるものであり、例えば、基板１１の上に、表示領域１１０として、複数の有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂがマトリクス状に配置されたものである。表示領域１１０の周辺には、映像表示用のドライバである信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０が設けられている。
【０１２３】
表示領域１１０内には画素駆動回路１４０が設けられている。図１４は、画素駆動回路１４０の一例を表したものである。画素駆動回路１４０は、第１電極１２または第２電極１６の下層に形成されたアクティブ型の駆動回路である。すなわち、この画素駆動回路１４０は、駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２と、これらトランジスタＴｒ１，Ｔｒ２の間のキャパシタ（保持容量）Ｃｓと、第１の電源ライン（Ｖｃｃ）および第２の電源ライン（ＧＮＤ）の間において駆動トランジスタＴｒ１に直列に接続された有機ＥＬ素子１０Ｒ（または１０Ｇ，１０Ｂ）とを有する。駆動トランジスタＴｒ１および書き込みトランジスタＴｒ２は、一般的な薄膜トランジスタ（ＴＦＴ（Thin Film Transistor））により構成され、その構成は例えば逆スタガ構造（いわゆるボトムゲート型）でもよいしスタガ構造（トップゲート型）でもよく特に限定されない。
【０１２４】
画素駆動回路１４０において、列方向には信号線１２０Ａが複数配置され、行方向には走査線１３０Ａが複数配置されている。各信号線１２０Ａと各走査線１３０Ａとの交差点が、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂのいずれか一つ（サブピクセル）に対応している。各信号線１２０Ａは、信号線駆動回路１２０に接続され、この信号線駆動回路１２０から信号線１２０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線１３０Ａは走査線駆動回路１３０に接続され、この走査線駆動回路１３０から走査線１３０Ａを介して書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。
【０１２５】
図１５ないし図１８は、図１３に示した有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの断面構成を表したものである。図１５ないし図１８に示した有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂは、赤色フィルタ１７Ｒ，緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂよりなるカラーフィルタ１７を備えていることを除いては、上記第１の実施の形態または変形例１ないし変形例３と同様の構成を有し、その作用および効果も同様である。なお、図１７および図１８においては、青色発光層１５Ｃと黄色発光層１５Ｅ（または１５Ｃ）との混色により白色発光を得る。
【０１２６】
カラーフィルタ１７は、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂで発生した白色光を赤，緑および青に分離して取り出すと共に、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ並びにその間の配線において反射された外光を吸収し、コントラストを改善するためのものである。赤色フィルタ１７Ｒ，緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂは、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに対応して順に配置されている。赤色フィルタ１７Ｒ，緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂは、顔料を混入した樹脂によりそれぞれ構成されており、顔料を選択することにより、目的とする赤，緑あるいは青の波長域における光透過率が高く、他の波長域における光透過率が低くなるように調整されている。
【０１２７】
更に、赤色フィルタ１７Ｒ，緑色フィルタ１７Ｇおよび青色フィルタ１７Ｂにおける透過率の高い波長範囲と、干渉により強められた光のスペクトルのピーク波長λ１，λｎとは一致している。これにより、第２電極１６側から入射する外光のうち、取り出したい光のスペクトルのピーク波長λ１，λｎに等しい波長を有するもののみがカラーフィルタ１７を透過し、その他の波長の外光が有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに侵入することが防止される。
【０１２８】
この表示装置では、各画素に対して走査線駆動回路１３０から書き込みトランジスタＴｒ２のゲート電極を介して走査信号が供給されると共に、信号線駆動回路１２０から画像信号が書き込みトランジスタＴｒ２を介して保持容量Ｃｓに保持される。すなわち、この保持容量Ｃｓに保持された信号に応じて駆動トランジスタＴｒ１がオンオフ制御され、これにより、各有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂに駆動電流Ｉｄが注入されることにより、正孔と電子とが再結合して発光が起こる。この光は、第１電極１２で反射して干渉を生じたのち、第２電極１６を透過し、カラーフィルタ１７で色分離されて取り出される。
【０１２９】
（モジュールおよび適用例）
以下、上記実施の形態で説明した表示装置の適用例について説明する。上記実施の形態の表示装置は、テレビジョン装置，デジタルカメラ，ノート型パーソナルコンピュータ、携帯電話等の携帯端末装置あるいはビデオカメラなど、外部から入力された映像信号あるいは内部で生成した映像信号を、画像あるいは映像として表示するあらゆる分野の電子機器の表示装置に適用することが可能である。
【０１３０】
（モジュール）
上記実施の形態の表示装置は、例えば、図１９に示したようなモジュールとして、後述する適用例１〜５などの種々の電子機器に組み込まれる。このモジュールは、例えば、基板１１の一辺に、保護層１８から露出した領域２１０を設け、この露出した領域２１０に、信号線駆動回路１２０および走査線駆動回路１３０の配線を延長して外部接続端子（図示せず）を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ；Flexible Printed Circuit）２２０が設けられていてもよい。
【０１３１】
（適用例１）
図２０は、上記実施の形態の表示装置が適用されるテレビジョン装置の外観を表したものである。このテレビジョン装置は、例えば、フロントパネル３１０およびフィルターガラス３２０を含む映像表示画面部３００を有しており、この映像表示画面部３００は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【０１３２】
（適用例２）
図２１は、上記実施の形態の表示装置が適用されるデジタルカメラの外観を表したものである。このデジタルカメラは、例えば、フラッシュ用の発光部４１０、表示部４２０、メニュースイッチ４３０およびシャッターボタン４４０を有しており、その表示部４２０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【０１３３】
（適用例３）
図２２は、上記実施の形態の表示装置が適用されるノート型パーソナルコンピュータの外観を表したものである。このノート型パーソナルコンピュータは、例えば、本体５１０，文字等の入力操作のためのキーボード５２０および画像を表示する表示部５３０を有しており、その表示部５３０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【０１３４】
（適用例４）
図２３は、上記実施の形態の表示装置が適用されるビデオカメラの外観を表したものである。このビデオカメラは、例えば、本体部６１０，この本体部６１０の前方側面に設けられた被写体撮影用のレンズ６２０，撮影時のスタート／ストップスイッチ６３０および表示部６４０を有しており、その表示部６４０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【０１３５】
（適用例５）
図２４は、上記実施の形態の表示装置が適用される携帯電話機の外観を表したものである。この携帯電話機は、例えば、上側筐体７１０と下側筐体７２０とを連結部（ヒンジ部）７３０で連結したものであり、ディスプレイ７４０，サブディスプレイ７５０，ピクチャーライト７６０およびカメラ７７０を有している。そのディスプレイ７４０またはサブディスプレイ７５０は、上記実施の形態に係る表示装置により構成されている。
【実施例】
【０１３６】
更に、本発明の具体的な実施例について説明する。
【０１３７】
（実施例１）
上記変形例１と同様にして、図５に示した２段３色下面発光型の有機発光素子を作製した。その際、基板１１として、３０ｍｍ×３０ｍｍのガラス板を用いた。
【０１３８】
青色発光層１３Ｃは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち第１電極１２に最も近い最近接干渉位置ＩＢ０（数１における次数ｍ１が０である場合；０次の干渉位置）を含んで配置した。緑色発光層１５Ｅは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（数２における次数ｍｎが１である場合；１次の干渉位置）を含んで配置した。
【０１３９】
得られた有機発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ2における電圧を調べたところ、１１Ｖであり、電流効率は１３．５ｃｄ／Ａであった。また、色度点は（０．２９，０．３５）の白色が観測された。
【０１４０】
（比較例１）
第１電極を、厚み０．３ｎｍのＬｉＦ膜と、厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜との積層構造を有する光透過性の電極とし、干渉を生じさせないようにしたことを除いては、上記実施例１と同様にして有機発光素子を作成した。ＩＴＯ膜はスパッタ法により形成した。
【０１４１】
得られた実施例１および比較例１の有機発光素子について、発光スペクトルを調べた。得られたスペクトルを青色の発光ピーク位置で規格化した結果を、図２５に示す。
【０１４２】
図２５から分かるように、光反射性の第１電極１２により干渉を生じさせた実施例１では、干渉を生じさせなかった比較例１に比べて、緑色発光のピーク強度が約１．３倍増加していた。すなわち、緑色発光層１５Ｅを、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（数２における次数ｍｎが１である場合；１次の干渉位置）を含んで配置すれば、緑色発光の取り出し効率を高め、その結果、良好な白色スペクトルが得られることが分かった。
【０１４３】
（実施例２）
上記第１の実施の形態と同様にして、図１に示した２段３色上面発光型の有機発光素子を作製した。
【０１４４】
青色発光層１３Ｃは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち第１電極１２に最も近い最近接干渉位置ＩＢ０（数１における次数ｍ１が０である場合；０次の干渉位置）を含んで配置した。緑色発光層１５Ｅは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（数２における次数ｍｎが１である場合；１次の干渉位置）を含んで配置した。
【０１４５】
得られた有機発光素子を点灯したところ、第１発光ユニット１３由来の青と、第２発光ユニット１５由来の赤および緑とが混色し、白色発光が観測された。また、１０ｍＡ／ｃｍ2における電圧は１１．２Ｖであり、電流効率は１６．５ｃｄ／Ａであった。また、色度点は（０．３２，０．２８）の白色が観測された。すなわち、緑色発光層１５Ｅを、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（数２における次数ｍｎが１である場合；１次の干渉位置）を含んで配置すれば、緑色発光の取り出し効率を高め、その結果、良好な白色スペクトルが得られることが分かった。
【０１４６】
（実施例３）
上記変形例３と同様にして、図８に示した２段２色下面発光型の有機発光素子を作製した。
【０１４７】
青色発光層１３Ｃは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，ＩＢ２，…のうち第１電極１２に最も近い最近接干渉位置ＩＢ０（数１における次数ｍ１が０である場合；０次の干渉位置）を含んで配置した。赤色発光層１５Ｃは、青色干渉位置ＩＢ０，ＩＢ１，…のうち最近接干渉位置ＩＢ０の次に第１電極１２に近い位置ＩＢ１（数２における次数ｍｎが１である場合；１次の干渉位置）を含んで配置した。
【０１４８】
得られた有機発光素子について、１０ｍＡ／ｃｍ2における電圧を調べたところ１１Ｖであり、電流効率は１３．５ ｃｄ／Ａであった。また、色度点（０．３１，０．２３）のマゼンタ色が観測された。
【０１４９】
（比較例３）
第１電極を、厚み０．３ｎｍのＬｉＦ膜と、厚み２０ｎｍのＩＴＯ膜との積層構造を有する光透過性の電極とし、干渉を生じさせないようにしたことを除いては、上記実施例３と同様にして有機発光素子を作成した。ＩＴＯ膜はスパッタ法により形成した。
【０１５０】
実施例３および比較例３で得られた有機発光素子について、発光スペクトルを調べた。得られたスペクトルを青色の発光ピーク位置で規格化した結果を、図２６に示す。
【０１５１】
図２６から分かるように、光反射性の第１電極１２により干渉を生じさせた実施例３では、干渉を生じさせなかった比較例３に比べて、赤色発光のピーク強度が約１．４倍増加した。すなわち、赤色発光層を、青色干渉位置を含んで配置すれば、赤色発光の取り出し効率を高め、輝度を向上させることができることが分かった。
【０１５２】
以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態および実施例に限定されるものではなく、種々変形が可能である。例えば、第１発光ユニット１３にも二つ以上の発光層を設けるようにしてもよい。
【０１５３】
また、例えば、上記実施の形態および実施例において説明した各層の材料および厚み、または成膜方法および成膜条件などは限定されるものではなく、他の材料および厚みとしてもよく、または他の成膜方法および成膜条件としてもよい。
【０１５４】
更に、上記実施の形態および実施例では、有機発光素子１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂの構成を具体的に挙げて説明したが、全ての層を備える必要はなく、また、他の層を更に備えていてもよい。
【０１５５】
加えて、上記第２の実施の形態では、アクティブマトリクス型の表示装置の場合について説明したが、本発明はパッシブマトリクス型の表示装置への適用も可能である。更にまた、アクティブマトリクス駆動のための画素駆動回路の構成は、上記第２の実施の形態で説明したものに限られず、必要に応じて容量素子やトランジスタを追加してもよい。その場合、画素駆動回路の変更に応じて、上述した信号線駆動回路１２０や走査線駆動回路１３０のほかに、必要な駆動回路を追加してもよい。
【符号の説明】
【０１５６】
１０Ｒ，１０Ｇ，１０Ｂ…有機発光素子、１１…基板、１２…第１電極、１３…第１発光ユニット、１４…接続層、１５…第２発光ユニット、１６…第２電極、１７…カラーフィルタ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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