(57)【要約】  反射電極２と、反射電極に積層され１または複数の層を有する機能層３、４、５と、機能層に積層される有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒと、有機発光層の上方に設けられた透明電極８と、透明電極に積層される低屈折率層９と、低屈折率層に積層される第１薄膜封止層１０と、を有し、低屈折率層９の屈折率は、透明電極８の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下であり、低屈折率層９の屈折率は、第１薄膜封止層１０の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下であり、低屈折率層９の厚みは、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。
2013065213.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光反射性を備える第１電極と、
前記第１電極に積層され、１または複数の層を有する機能層と、
前記機能層に積層される有機発光層と、
前記有機発光層の上方に設けられ、光透過性を備える第２電極と、
前記第２電極に積層される第１の層と、
前記第１の層に積層される第２の層と、を有し、
前記第１の層の屈折率は、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下であり、
前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下であり、
前記第１の層の厚みは、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である、
ことを特徴とする有機発光パネル。
【請求項２】
前記第１の層の厚みは、５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項３】
前記第１の層は、フッ化金属を含み、前記第１の層の厚みは、７５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項４】
前記第１の層の厚みは、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項５】
前記機能層の厚みが８０ｎｍ以下である、請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項６】
前記機能層の厚みが７０ｎｍ以下である、請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項７】
前記第２電極の屈折率は、２．０以上２．４以下であり、
前記第１の層の屈折率は、１．３以上１．６以下であり、
前記第２の層の屈折率は、１．７以上２．１以下である、
請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項８】
前記第２電極の厚みは、３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、
前記第２の層の厚みは、１００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下である、
請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項９】
前記第２電極は、ＩＴＯまたはＩＺＯを含み、
前記第１の層はフッ化金属、酸化シリコンまたは酸窒化シリコンを含み、
前記第２の層は窒化シリコンまたは酸窒化シリコンを含む、
請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項１０】
さらに、前記第２の層の上方に設けられたカラーフィルタを備える、
請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項１１】
前記有機発光層は、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の有機発光層を含み、
前記第１の層の厚みは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で同じである、
請求項１に記載の有機発光パネル。
【請求項１２】
光反射性を備える第１電極と、
前記第１電極に積層され、１または複数の層を有する機能層と、
前記機能層に積層される有機発光層と、
前記有機発光層の上方に設けられ、光透過性を備える第２電極と、
前記第２電極に積層される第１の層と、
前記第１の層に積層される第２の層と、を有し、
前記第１の層の屈折率は、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下であり、
前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下であり、
前記第１の層の厚みの光学距離は、２６ｎｍ以上２０８ｎｍ以下である、
ことを特徴とする有機発光パネル。
【請求項１３】
前記第１の層の厚みの光学距離は、６５ｎｍ以上１７６ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項１４】
前記第１の層は、フッ化金属を含み、前記第１の層の厚みの光学距離は、９９．８ｎｍ以上１６０ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項１５】
前記第１の層の厚みの光学距離は、６５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下である、
ことを特徴とする請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項１６】
前記機能層の厚みの光学距離が１８４ｎｍ以下である、請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項１７】
前記機能層の厚みの光学距離が１６１ｎｍ以下である、請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項１８】
前記第２電極の屈折率は、２．０以上２．４以下であり、
前記第１の層の屈折率は、１．３以上１．６以下であり、
前記第２の層の屈折率は、１．７以上２．１以下である、
請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項１９】
前記第２電極の厚みの光学距離は、６０ｎｍ以上９６ｎｍ以下であり、
前記第２の層の厚みの光学距離は、１７０ｎｍ以上１４２８ｎｍ以下である、
請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項２０】
前記第２電極は、ＩＴＯまたはＩＺＯを含み、
前記第１の層はフッ化金属、酸化シリコンまたは酸窒化シリコンを含み、
前記第２の層は窒化シリコンまたは酸窒化シリコンを含む、
請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項２１】
さらに、前記第２の層の上方に設けられたカラーフィルタを備える、
請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項２２】
前記有機発光層は、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の有機発光層を含み、
前記第１の層の厚みは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で同じである、
請求項１２に記載の有機発光パネル。
【請求項２３】
光反射性を備える第１電極を設ける工程と、
前記第１電極に、１または複数の層を有する機能層を積層する工程と、
前記機能層に有機発光層を積層する工程と、
前記有機発光層の上方に、光透過性を備える第２電極を設ける工程と、
前記第２電極に第１の層を積層する工程と、
前記第１の層に第２の層を積層する工程と、を有し、
前記第１の層を積層する工程において、
前記第１の層の屈折率を、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下とし、
前記第１の層の屈折率を、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下とし、
前記第１の層の厚みを、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下とする、
ことを特徴とする有機発光パネルの製造方法。
【請求項２４】
光反射性を備える第１電極を設ける工程と、
前記第１電極に、１または複数の層を有する機能層を積層する工程と、
前記機能層に有機発光層を積層する工程と、
前記有機発光層の上方に、光透過性を備える第２電極を設ける工程と、
前記第２電極に第１の層を積層する工程と、
前記第１の層に第２の層を積層する工程と、を有し、
前記第１の層を積層する工程において、
前記第１の層の屈折率を、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下とし、
前記第１の層の屈折率を、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下とし、
前記第１の層の厚みの光学距離を、２６ｎｍ以上２０８ｎｍ以下とする、
ことを特徴とする有機発光パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機材料の電界発光現象を利用した有機発光パネルおよびその製造方法に関し、特に、光学設計の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
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発光パネルの採用が提案されている。有機発光パネルは、一般的に、行列状に配列されたＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色の有機発光素子を備える。各色の有機発光素子は、反射電極と、反射電極に対向して設けられる透明電極と、反射電極と透明電極との間に各色に対応して設けられた有機発光層とを備える。【０００３】
従来から、有機発光パネルの分野では、光学設計の工夫により有機発光素子の光取り出し効率（入力電力に対する出力輝度の割合）を向上させる技術が知られている。特に、特許文献１乃至３には、有機発光素子の光取り出し側に光学調整層を設けることで、光取り出し効率を向上させる技術が提案されている。【０００４】
例えば、特許文献１には、反射電極と、有機化合物層と、透明電極と、光路長調整層と、透明層とを備える有機ＥＬ素子アレイにおいて、光路長調整層と透明層との屈折率差を光路長調整層と透明電極との屈折率差よりも大きくすることで、反射電極と有機化合物層との界面と光路長調整層と透明層との界面とで微小共振構造を構成することが開示されている（段落００１４、００２７、請求項１参照）。【０００５】
また、特許文献２には、金属電極と、エレクトロルミネッセンス層と、透明電極と、高屈折率層と、低屈折率層と、透明基材とを備える有機ＥＬ素子において、高屈折率層の屈折率を（透明電極の屈折率−０．２）よりも大きくすることが記載されている（段落００１３、００２０−００２３参照）。【０００６】
また、特許文献３には、陰極と、電子輸送層と、有機発光層と、ホール輸送層と、陽極と、中間層と、透明基板とを備えた有機電界発光素子において、中間層の屈折率を陽極の屈折率と透明基板の屈折率との中間値にすることが記載されている（段落００２１、００２２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−２１８０８１号公報
【特許文献２】特開２００７−２９４２６６号公報
【特許文献３】特開２００４−１３４１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記技術を採用しても有機発光素子の光取り出し効率は十分であるとは言い難い。そこで、本発明は、有機発光素子の光取り出し側に光学調整層を設ける構造を採用した上で、有機発光素子の光取出し効率を向上させことができる有機発光パネルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様に係る有機発光パネルは、光反射性を備える第１電極と、前記第１電極に積層され、１または複数の層を有する機能層と、前記機能層に積層される有機発光層と、前記有機発光層の上方に設けられ、光透過性を備える第２電極と、前記第２電極に積層される第１の層と、前記第１の層に積層される第２の層と、を有し、前記第１の層の屈折率は、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下であり、前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下であり、前記第１の層の厚みは、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。
【発明の効果】
【００１０】
上記構成によれば、有機発光素子の光取り出し側に光学調整層として第１の層が設けられている。第１の層と第２の電極との屈折率の大小関係とその差、第１の層と第２の層との屈折率の大小関係とその差、第１の層の厚みが上記の特定の条件を満たしていることにより、有機発光素子の光取り出し効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る有機発光パネルの画素構造を模式的に示す断面図
【図２】（ａ）は青色の有機発光素子の内部に存在する共振器構造を例示する図であり、（ｂ）は有機発光素子の外部の共振器構造を例示する図であり、（ｃ）は有機発光素子の内部に存在する別の共振器構造を例示する図
【図３】フッ化ナトリウム、酸化シリコンおよびＩＴＯの屈折率の波長依存性を示す図
【図４】低屈折率層の厚みを０ｎｍから１００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図
【図５】低屈折率層の厚みを０ｎｍから１００ｎｍまで変化させたときの色度の変化を示す図
【図６】低屈折率層が有る場合と無い場合での光取り出し効率を示すテーブル
【図７】各層の屈折率、膜厚および光学距離の適用範囲を示すテーブル
【図８】第２のシミュレーションで用いた各層の屈折率および膜厚を示すテーブル
【図９】第２のシミュレーションで得られた光取り出し効率の向上率を示すマップ
【図１０】低屈折率層の膜厚と光取り出し効率の向上率の関係を示す図
【図１１】青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示す図
【図１２】青色の有機発光素子の色度の視野角依存性を示す図
【図１３】青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示し、（ａ）は有機発光素子の内部の共振器構造が1st cavityの場合、（ｂ）は2nd cavityの場合、（ｃ）は1.5 cavityの場合を示す図
【図１４】図１３の1.5 cavityを1st cavityと重ねた図
【図１５】封止層が無い構造で低屈折率層の厚みを０ｎｍから２００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図
【図１６】封止層が無い構造での青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示す図
【図１７】機能層の膜厚を０ｎｍから２００ｎｍまで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、各層の屈折率に図７の中間値（ａｖｅ）を採用し、機能層以外の層の膜厚に図７の最小値（ｍｉｎ）を採用した場合、（ｂ）は、各層の屈折率に図７の中間値（ａｖｅ）を採用し、機能層以外の層の膜厚に図７の最大値（ｍａｘ）を採用した場合を示す図
【図１８】青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示す図
【図１９】光が発光層から外部に出射される様子を模式的に示す図
【図２０】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
【図２１】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
【図２２】本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図
【図２３】本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図
【図２４】本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜発明の一態様の概要＞
本発明の一態様に係る有機発光パネルは、光反射性を備える第１電極と、前記第１電極に積層され、１または複数の層を有する機能層と、前記機能層に積層される有機発光層と、前記有機発光層の上方に設けられ、光透過性を備える第２電極と、前記第２電極に積層される第１の層と、前記第１の層に積層される第２の層と、を有し、前記第１の層の屈折率は、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下であり、前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下であり、前記第１の層の厚みは、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下である。
【００１３】
また、前記第１の層の厚みは、５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００１４】
また、前記第１の層は、フッ化金属を含み、前記第１の層の厚みは、７５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００１５】
また、前記第１の層の厚みは、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００１６】
また、前記機能層の厚みが８０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００１７】
また、前記機能層の厚みが７０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００１８】
また、前記第２電極の屈折率は、２．０以上２．４以下であり、前記第１の層の屈折率は、１．３以上１．６以下であり、前記第２の層の屈折率は、１．７以上２．１以下であることとしてもよい。
【００１９】
また、前記第２電極の厚みは、３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下であり、前記第２の層の厚みは、１００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００２０】
また、前記第２電極は、ＩＴＯまたはＩＺＯを含み、前記第１の層はフッ化金属、酸化シリコンまたは酸窒化シリコンを含み、前記第２の層は窒化シリコンまたは酸窒化シリコンを含むこととしてもよい。
【００２１】
また、さらに、前記第２の層の上方に設けられたカラーフィルタを備えることとしてもよい。
【００２２】
また、前記有機発光層は、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の有機発光層を含み、前記第１の層の厚みは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で同じであることとしてもよい。
【００２３】
また、本発明の別の一態様に係る有機発光パネルは、光反射性を備える第１電極と、前記第１電極に積層され、１または複数の層を有する機能層と、前記機能層に積層される有機発光層と、前記有機発光層の上方に設けられ、光透過性を備える第２電極と、前記第２電極に積層される第１の層と、前記第１の層に積層される第２の層と、を有し、前記第１の層の屈折率は、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下であり、前記第１の層の屈折率は、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下であり、前記第１の層の厚みの光学距離は、２６ｎｍ以上２０８ｎｍ以下である。
【００２４】
また、前記第１の層の厚みの光学距離は、６５ｎｍ以上１７６ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００２５】
また、前記第１の層は、フッ化金属を含み、前記第１の層の厚みの光学距離は、９９．８ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００２６】
また、前記第１の層の厚みの光学距離は、６５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００２７】
また、前記機能層の厚みの光学距離が１８４ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００２８】
また、前記機能層の厚みの光学距離が１６１ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００２９】
また、前記第２電極の屈折率は、２．０以上２．４以下であり、前記第１の層の屈折率は、１．３以上１．６以下であり、前記第２の層の屈折率は、１．７以上２．１以下であることとしてもよい。
【００３０】
また、前記第２電極の厚みの光学距離は、６０ｎｍ以上９６ｎｍ以下であり、前記第２の層の厚みの光学距離は、１７０ｎｍ以上１４２８ｎｍ以下であることとしてもよい。
【００３１】
また、前記第２電極は、ＩＴＯまたはＩＺＯを含み、前記第１の層はフッ化金属、酸化シリコンまたは酸窒化シリコンを含み、前記第２の層は窒化シリコンまたは酸窒化シリコンを含むこととしてもよい。
【００３２】
また、さらに、前記第２の層の上方に設けられたカラーフィルタを備えることとしてもよい。
【００３３】
また、前記有機発光層は、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の有機発光層を含み、前記第１の層の厚みは、Ｒ，Ｇ，Ｂ各色で同じであることとしてもよい。
【００３４】
また、本発明の一態様に係る有機発光パネルの製造方法は、光反射性を備える第１電極を設ける工程と、前記第１電極に、１または複数の層を有する機能層を積層する工程と、前記機能層に有機発光層を積層する工程と、前記有機発光層の上方に、光透過性を備える第２電極を設ける工程と、前記第２電極に第１の層を積層する工程と、前記第１の層に第２の層を積層する工程と、を有し、前記第１の層を積層する工程において、前記第１の層の屈折率を、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下とし、前記第１の層の屈折率を、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下とし、前記第１の層の厚みを、２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下とする。
【００３５】
また、本発明の別の一態様に係る有機発光パネルの製造方法は、光反射性を備える第１電極を設ける工程と、前記第１電極に、１または複数の層を有する機能層を積層する工程と、前記機能層に有機発光層を積層する工程と、前記有機発光層の上方に、光透過性を備える第２電極を設ける工程と、前記第２電極に第１の層を積層する工程と、前記第１の層に第２の層を積層する工程と、を有し、前記第１の層を積層する工程において、前記第１の層の屈折率を、前記第２電極の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．４以上１．１以下とし、前記第１の層の屈折率を、前記第２の層の屈折率よりも低く、かつ、その屈折率の差は、０．１以上０．８以下とし、前記第１の層の厚みの光学距離を、２６ｎｍ以上２０８ｎｍ以下とする。
【００３６】
＜実施形態＞
以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【００３７】
［有機発光パネルの画素構造］
図１は、本発明の実施形態に係る有機発光パネルの画素構造を模式的に示す断面図である。
【００３８】
有機発光パネルは、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、６ｇ、６ｒ、電子輸送層７、透明電極８、低屈折率層９、第１薄膜封止層１０、第２薄膜封止層１１、樹脂封止層１２、カラーフィルタ１３ｂ、１３ｇ、１３ｒ、基板１４およびバンク１５を備える。反射電極２から透明電極８までの積層構造が有機発光素子である。この例では、Ｒ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）各色の有機発光素子において、基板１、電子輸送層７、透明電極８、低屈折率層９、第１薄膜封止層１０、第２薄膜封止層１１、樹脂封止層１２および基板１４が共通である。これらの層の厚みはＲ，Ｇ，Ｂ各色で同一である。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、６ｇ、６ｒは、有機発光素子毎にバンク１５で区分されている。
【００３９】
有機発光パネルでは、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（ａ）に青色の有機発光素子の内部に存在する共振器構造を例示する。有機発光素子には、有機発光層６ｂから出射された光の一部が、反射電極２側に進行することなく、透明電極８側に進行し、透明電極８を通じて有機発光素子の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側に進行し、反射電極２により反射された後、有機発光層６ｂおよび透明電極８を通じて有機発光素子の外部に出射される第２光路Ｃ２とが形成される。反射電極２と有機発光層６ｂとの間に配置された機能層（本実施形態では透明導電層３、正孔注入層４および正孔輸送層５からなる）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を通過する光との干渉効果を得ることができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【００４０】
また、図２（ｂ）に青色の有機発光素子の外部に存在する共振器構造を例示する。本実施形態では、透明電極８と第１薄膜封止層１０との間に、光学調整層として低屈折率層９が設けられている。低屈折率層９の屈折率は、透明電極８および第１薄膜封止層１０のどちらの屈折率よりも低い。この構成により、低屈折率層９には、有機発光素子から出射された光の一部が反射することなく通過する第３光路Ｃ３と、有機発光素子から出射された残りの一部が透明電極８と低屈折率層９との界面および低屈折率層９と第１薄膜封止層１０との界面で多重反射して通過する第４光路Ｃ４とが形成される。透明電極８と低屈折率層９との屈折率差、低屈折率層９と第１薄膜封止層１０との屈折率差、および、低屈折率層９の厚みを適切に設定することにより、第３光路を通過する光と第４光路を通過する光の干渉効果を得ることができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【００４１】
さらに、発明者らの研究により、図２（ｃ）に示す共振器構造も存在することが判明している。本実施形態では、透明電極８上に低屈折率層９が設けられている。この構成により、透明電極８と低屈折率層９との界面で反射されることなく通過する第５光路Ｃ５と、透明電極８と低屈折率層９との界面および反射電極２と透明電極層３との界面で多重反射して通過する第６光路Ｃ６とが形成される。
【００４２】
透明電極８の屈折率をｎａ、低屈折率層９の屈折率をｎｂ、第１薄膜封止層１０の屈折率をｎｃとし、透明電極８と低屈折率層９の屈折率差をΔｎａｂ、低屈折率層９と第１薄膜封止層１０の屈折率差をΔｎｂｃとし、低屈折率層９の厚みをｄｂとすると、本実施形態では以下の条件ａ〜ｆを満たす。なお、図３に示すように、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）および酸化シリコン（ＳｉＯx）の屈折率は可視光域において波長依存性が小さい。これに対し、ＩＴＯの屈折率は可視光域において波長依存性が比較的大きい。本明細書では、特に断らない限り、光の波長が６００ｎｍのときの屈折率で説明することとする。
【００４３】
（ａ）  ２．０≦ｎａ≦２．４
（ｂ）  １．３≦ｎｂ≦１．６
（ｃ）  １．７≦ｎｃ≦２．１
（ｄ）  ０．４≦Δｎａｂ≦１．１
（ｅ）  ０．１≦Δｎｂｃ≦０．８
（ｆ）  ２０ｎｍ≦ｄｂ≦１３０ｎｍ
［シミュレーション］
以下、発明者らが実施したシミュレーションについて説明する。なお、従来からＲ，Ｇ，Ｂのうち特に青色の光取り出し効率の改善要求がある。本シミュレーションは、青色の有機発光素子の光取り出し効率を向上させることに主眼を置いたものである。
【００４４】
＜１＞  低屈折率層の膜厚
＜１−１＞  第１のシミュレーション
第１のシミュレーションでは、各層の屈折率を、それぞれの構成材料を考慮して以下のように設定した。
【００４５】
反射電極２の屈折率  ｎ２＝０．１４
透明導電層３の屈折率  ｎ３＝２．１
正孔注入層４の屈折率  ｎ４＝２．０
正孔輸送層５の屈折率  ｎ５＝１．７
有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒの屈折率  ｎ６＝１．８
電子輸送層７の屈折率  ｎ７＝１．９
樹脂封止層１２の屈折率  ｎ１２＝１．５
基板１４の屈折率  ｎ１４＝１．５
そして、透明電極８の材料をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、低屈折率層９の材料をフッ化ナトリウム、第１薄膜封止層１０の材料を窒化シリコンと想定し、透明電極８、低屈折率層９、第１薄膜封止層１０の屈折率を、仮に、以下のように設定した。なお、これらの屈折率は、成膜条件を調整することなどにより適宜調整することが可能である。
【００４６】
透明電極８の屈折率  ｎａ＝２．０
低屈折率層９の屈折率  ｎｂ＝１．３
第１薄膜封止層１０の屈折率  ｎｃ＝１．９
図４は、上記条件の下で低屈折率層９の厚みを０ｎｍから１００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図である。同図には、赤色の有機発光素子でカラーフィルタが有る場合（R＿withCF）とカラーフィルタが無い場合（R＿CFless）、青色の有機発光素子でカラーフィルタが有る場合（B＿withCF）とカラーフィルタが無い場合（B＿CFless）が示されている。また、図５は、カラーフィルタが無い場合において低屈折率層９の厚みを０ｎｍから１００ｎｍまで変化させたときの有機発光素子の発光色の色度の変化を示す図である。同図には、赤色のｘ値（Ry）、ｙ値（Ry）、緑色のｘ値（Gx）、ｙ値（Gy）、青色のｘ値（Bx）、ｙ値（By）が示されている。ここで、ｘ値、ｙ値は、ＣＩＥ色度座標における値である。
【００４７】
図４において、青色に着目すると、０ｎｍから５０ｎｍまでの範囲では、カラーフィルタが無い場合は膜厚を厚くするほど光取り出し効率が低減し、その一方で、カラーフィルタが有る場合は膜厚を厚くするほど光取り出し効率が増加していることが分かる。これは、この膜厚範囲では膜厚を厚くするほど青色の有機発光素子の発光色の色度が目標色度に近づくため、カラーフィルタによる色度補正が軽度で済むからである。具体的には、図５に示すように、青色のｙ値（By）は、０ｎｍから５０ｎｍまでの範囲で、０．１５から０．１０まで低減している。通常、有機発光パネルでは青色の目標色度はｙ値で０．０６から０．０９程度に設定されるので、この膜厚範囲では、膜厚を厚くするほど有機発光層の発光色の色度が目標色度に近づいていると言える。このように、カラーフィルタが無い場合の発光色の色度が元々目標色度に近ければ、カラーフィルタによる色度補正が軽度で済み、その結果、カラーフィルタが有る場合の光取り出し効率を高めることができる。
【００４８】
このことを考慮すると、低屈折率層９の膜厚は、０ｎｍから１００ｎｍまでのシミュレーションの範囲の中では、５０ｎｍから１００ｎｍまでの範囲が好ましい。この膜厚範囲では、図５に示すように、青色のｙ値（By）は０．１以下を維持しており、目標色度に近いからである。現に、図４のB＿withCFを見ると、膜厚が５０ｎｍから１００ｎｍまでの範囲では、膜厚が０ｎｍの場合（即ち、低屈折率層が無い場合）に比べて光取り出し効率が向上している。具体的には、０ｎｍのとき１．１ｃｄ／Ａであるのが、５０ｎｍでは１．７ｃｄ／Ａとなり、８５ｎｍでは２．３ｃｄ／Ａまで向上している。
【００４９】
図６は、低屈折率層が有る場合と無い場合での光取り出し効率を示すテーブルである。図中、1st cavity、1.5 cavityは、図２（ａ）で説明した有機発光素子の内部の共振器構造の次数を示している。反射電極２と有機発光層６ｂ、６ｇ、６ｒとの間の機能層の膜厚をゼロから増加させると、光の干渉効果により光取り出し効率が周期的に変化する。このとき現れる極大値の次数を、膜厚の薄いものから順に１次（1st cavity）、２次（2nd cavity）、３次（3rd cavity）と称する。有機発光素子の内部の共振器構造には、１次の共振器構造が採用される場合もあるし、２次の共振器構造が採用される場合もある。また、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が判明している。色度が目標色度から遠ければ、その分だけ重度のカラーフィルタによる色度補正をする必要がある。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、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。このような場合、機能層の膜厚として、１次の極大値と２次の極大値との中間の膜厚が採用されることがある。このときの次数を、便宜上、１．５次（1.5 cavity）と称している。
【００５０】
図６によれば、有機発光素子の内部の共振器構造が1st cavityであれば、低屈折率層が有る場合（ＮａＦ＝８５ｎｍ）、青色の光取り出し効率が２．３ｃｄ／Ａである。一方、低屈折率層が無い場合（ＮａＦ＝０ｎｍ）、青色の光取り出し効率が１．１ｃｄ／Ａである。この例では、低屈折率層を設けることで、光取り出し効率を約２倍向上させることができる。なお、低屈折率層が無い場合（ＮａＦ＝０ｎｍ）でも1.5 cavityを採用すれば、青色の光取り出し効率を１．５ｃｄ／Ａまで向上させることができるが、低屈折率層を設けた場合、それを遥かに超える効果が得られる。
【００５１】
図７は、各層の屈折率、膜厚および光学距離の範囲を示すテーブルである。低屈折率層にフッ化ナトリウムを採用すると屈折率が１．３程度となり、フッ化リチウムを採用すると屈折率が１．４程度となる。また、低屈折率層に酸化シリコンまたは酸窒化シリコンを採用すると屈折率が１．４から１．６までの範囲となる。酸化シリコンおよび酸窒化シリコンの場合は、組成比に応じて屈折率が変動する。これらを考慮すると、低屈折率層の屈折率は１．３以上１．６以下となる。また、低屈折率層の膜厚は、０ｎｍから１００ｎｍまでのシミュレーションの範囲の中では、５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下であるのが好ましい。このとき、屈折率と膜厚とを乗じて得られる光学距離は６５ｎｍ以上１６０ｎｍ以下となる。
【００５２】
＜１−２＞  第２のシミュレーション
第１のシミュレーションでは、低屈折率層の膜厚の変動幅を０ｎｍから１００ｎｍまでとし、低屈折率層の屈折率を１．３としている。第２のシミュレーションでは、より広い範囲で低屈折率層の膜厚および屈折率を変動させている。具体的には、第２のシミュレーションでは、低屈折率層の膜厚の変動幅を０ｎｍから５００ｎｍまでとし、低屈折率層の屈折率の変動幅を１．０から２．０までとしている。
【００５３】
なお、第２のシミュレーションでは、屈折率は、光の波長が４６０ｎｍのときの数値を表記することとしている。ただし、ＩＴＯ以外の物質では屈折率の波長依存性が小さいので、光の波長に応じて屈折率の数値を使い分ける必要はない。一方、ＩＴＯでは屈折率の波長依存性が大きいので、光の波長に応じて屈折率の数値を使い分ける必要がある。ＩＴＯでは、光の波長が４６０ｎｍのとき屈折率が２．２１であり、光の波長が６００ｎｍのとき屈折率が２．０である。
【００５４】
図８に、第２のシミュレーションで用いた各層の屈折率および膜厚を示す。
【００５５】
図９は、第２のシミュレーションで得られた結果を示す図である。同図は、青色の有機発光素子の光取り出し効率の向上率を示す。光取り出し効率の向上率ΔＥｆｆは、低屈折率層が存在しない場合の有機発光素子の光取り出し効率をＥｆｆ1とし、低屈折率層が存在する場合の有機発光素子の光取り出し効率をＥｆｆ2としたとき、Ｅｆｆ2／Ｅｆｆ1で定義される。また、ここでは、色度のｙ値が０．０６になるようなカラーフィルタを設けた場合の光取り出し効率を求めている。
【００５６】
図９によると、屈折率を固定すると膜厚の変化に応じて向上率ΔＥｆｆが周期的に変化することが分かる。これは、低屈折率層を設けることで光の干渉効果が生じていることを示している。また、膜厚を固定すると屈折率が小さいほど向上率が高いことが分かる。これは、低屈折率層の屈折率を小さくするほど、低屈折率層の界面での反射率が高くなり、光の干渉効果が強くなることを示している。
【００５７】
なお、上述の通り、低屈折率層を構成する材料を考慮すると、低屈折率層の現実的な屈折率は１．３以上１．６以下の範囲である。図９によると、低屈折率層の膜厚が２０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下であれば、屈折率が１．３以上１．６以下の範囲において光取り出し効率の向上率ΔＥｆｆが１を超えることが分かる。即ち、この場合には、低屈折率層が存在しない構造（従来構造）に比べて光取り出し効率を向上させることができる。このとき、低屈折率層の膜厚の光学距離は、２６ｎｍ以上２０８ｎｍ以下となる。
【００５８】
また、図９によると、低屈折率層の膜厚が５０ｎｍ以上１１０ｎｍ以下であれば、屈折率が１．３以上１．６以下の範囲において光取り出し効率の向上率ΔＥｆｆが１．１２５以上となることが分かる。この場合、光取り出し効率をより一層向上させることができる。このとき、低屈折率層の膜厚の光学距離は、６５ｎｍ以上１７６ｎｍ以下となる。
【００５９】
図１０は、低屈折率層の材料として具体的に３種類の物質を採用した場合の光取り出し効率の向上率を示す図である。３種類の物質とは、ＮａＦ（屈折率ｎ＝１．３３）、ＳｉＯx（屈折率ｎ＝１．４３）、および、ＳｉＯxＮy（屈折率ｎ＝１．５９）である。
【００６０】
同図に示すように、低屈折率層の材料にフッ化金属であるＮａＦを採用した場合、膜厚が１００ｎｍ付近で光取り出し効率の向上率が極大となり、その極大値が約１．７である。即ち、低屈折率層の材料にＮａＦを採用することで、最大で１．７倍まで光取り出し効率を向上できることが分かる。また、低屈折率層の材料にＮａＦを採用した場合、低屈折率層の膜厚を７５ｎｍ以上１２０ｎｍ以下の範囲内とすることで、光取り出し効率の向上率を１．５３倍（極大値１．７の９０％）以上とすることができる。このとき、低屈折率層の膜厚の光学距離は、９９．８ｎｍ以上１６０ｎｍ以下となる。
【００６１】
＜２＞  視野角
図１１は、青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示す図である。また、図１２は、青色の有機発光素子の色度の視野角依存性を示す図である。これらの図には、カラーフィルタが無く且つ低屈折率層が無い場合（B＿CFless＿NaF0nm）、カラーフィルタが無く且つ低屈折率層が有る場合（B＿CFless＿NaF85nm）、カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が無い場合（B＿withCF＿NaF0nm）、カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が有る場合（B＿withCF＿NaF85nm）が示されている。カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が無い場合が比較例に相当し、カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が有る場合が実施例に相当する。
【００６２】
図１１に示すように、実施例では、視野角が０ｄｅｇから５０ｄｅｇまでの範囲では、比較例に比べて光取出し効率が高い。また、視野角が５０ｄｅｇから９０ｄｅｇまでの範囲では、実施例は比較例と同程度の光取り出し効率を維持している。即ち、低屈折率層を設けることで、有機発光パネルの正面方向（０ｄｅｇ）の輝度を高めながら、斜め方向（例えば、５０ｄｅｇ）の輝度もある程度維持することができる。正面方向の輝度を高めるには、共振器構造の改良により出射光の指向性を高める手法があるが、その場合は斜め方向の輝度が低下してしまう。本実施例は、そのようなトレードオフの関係がなく、正面方向の輝度を高めながら斜め方向の輝度もある程度維持することができる。
【００６３】
また、図１２に示すように、視野角が０ｄｅｇから５０ｄｅｇまでの範囲では、実施例は比較例と同程度の色度（ｙ値）である。したがって、色度の視野角依存性に関して、本実施例は比較例と同程度を維持することができる。
【００６４】
次に、有機発光素子の内部の共振器構造が異なる場合について説明する。
【００６５】
図１３は、青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示し、（ａ）は有機発光素子の内部の共振器構造が1st cavityの場合、（ｂ）は2nd cavityの場合、（ｃ）は1.5 cavityの場合である。これによると、共振器構造が2nd cavityの場合でも、視野角が０ｄｅｇから５０ｄｅｇまでの範囲では、低屈折率層を設けることで、有機発光パネルの正面方向の輝度を高めながら、斜め方向の輝度もある程度維持できることが分かる。一方、1.5 cavityの場合は、有意な効果は見られなかった。1.5 cavityを1st cavityと重ねると図１４のようになる。これによると、1.5 cavityでは、1st cavityの比較例（B＿withCF＿NaF0nm）に比べて正面方向の輝度は高いものの、斜め方向の輝度が低いことが分かる。したがって、低屈折率層を設ける場合は、有機発光素子の内部の共振器構造として1st cavityまたは2nd cavityを採用するのが好ましい。また、光取り出し効率の向上効果を考慮すると、特に1st cavityを採用するのがより好ましい。
【００６６】
＜３＞  低屈折率層とその上層との屈折率差
次に、低屈折率層の上層の屈折率が異なる場合について検討する。上記シミュレーションでは、低屈折率層の上層に第１薄膜封止層が積層された構造を想定している。これに対し、本シミュレーションでは、低屈折率層の上層にガラス基板が積層された構造を想定する。この場合、上記シミュレーションでは低屈折率層とその上層との屈折率差が０．６であったのに対し、本シミュレーションでは低屈折率層とその上層との屈折率差が０．２となる。
【００６７】
図１５は、上記条件において低屈折率層の厚みを０ｎｍから２００ｎｍまで変化させたときの光取り出し効率の変化を示す図である。同図には有機発光素子の内部の共振器構造が1st cavityの場合と2nd cavityの場合とが示されている。これによると、低屈折率層の厚みが５０ｎｍから１００ｎｍまでの範囲では光取り出し効率が向上していることが分かる。したがって、低屈折率層の上層がガラス基板である構造であっても、低屈折率層を設けることで光取り出し効率を向上させることができる。
【００６８】
図１６は、上記条件での青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示す図である。カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が無い場合（B＿CFless＿NaF0nm）が比較例に相当し、カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が有る場合（B＿withCF＿NaF85nm）が実施例に相当する。
【００６９】
図１６に示すように、実施例では、視野角が０ｄｅｇから５０ｄｅｇまでの範囲では、比較例に比べて光取出し効率が高い。また、視野角が５０ｄｅｇから９０ｄｅｇまでの範囲では、実施例は比較例と同程度の光取り出し効率を維持している。したがって、低屈折率層とその上層の屈折率差が０．２程度であっても、有機発光パネルの正面方向（０ｄｅｇ）の輝度を高めながら、斜め方向（例えば、５０ｄｅｇ）の輝度もある程度維持するという効果を得ることができる。
【００７０】
なお、図１１の実施例のほうが図１６の実施例よりも光取り出し効率の向上の程度が大きい。これは、図１６の実施例では低屈折率層とガラス基板との屈折率差が０．２であるのに対し、図１１の実施例では低屈折率層と封止層との屈折率差が０．６と大きく、光の干渉効果が強く現れるからであると考えられる。
【００７１】
＜４＞  機能層の膜厚
次に、機能層（透明導電層、正孔注入層、正孔輸送層）の膜厚について検討する。図１７は、機能層の膜厚を０ｎｍから２００ｎｍまで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、各層の屈折率に図７の中間値（ａｖｅ）を採用し、機能層以外の層の膜厚に図７の最小値（ｍｉｎ）を採用した場合、（ｂ）は、各層の屈折率に図７の中間値（ａｖｅ）を採用し、機能層以外の層の膜厚に図７の最大値（ｍａｘ）を採用した場合を示す。これによると、機能層以外の層の膜厚が最小値の場合も最大値の場合も、光取り出し効率の１次極大値は機能層の膜厚が０ｎｍから７０ｎｍまでの範囲に現れることが分かる。
【００７２】
また、図１８は、青色の有機発光素子の光取り出し効率の視野角依存性を示す図であり、（ａ）は機能層の膜厚が７０ｎｍの場合、（ｂ）は機能層の膜厚が８０ｎｍの場合である。カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が無い場合（B＿CFless＿NaF0nm）が比較例に相当し、カラーフィルタが有り且つ低屈折率層が有る場合（B＿withCF＿NaF85nm）が実施例に相当する。
【００７３】
機能層の膜厚が７０ｎｍの場合、低屈折率層が有るときは無いときに比べて正面方向（０ｄｅｇ）での光取り出し効率を高め、斜め方向（５０ｄｅｇ）での光取り出し効率を維持している。これに対し、機能層の膜厚が８０ｎｍの場合、低屈折率層が有るときは無いときに比べて正面方向（０ｄｅｇ）での光取り出し効率を高められるものの、斜め方向（５０ｄｅｇ）での光取り出し効率は低下している。
【００７４】
これらの結果から、有機発光素子の共振器構造に1st cavityを採用する場合、青色の有機発光素子の機能層の膜厚は０ｎｍ以上７０ｎｍ以下にするとよいと考えられる。このときの光学距離は、０ｎｍ以上１６１ｎｍ以下となる。なお、機能層の膜厚の適切な範囲は、色毎に異なる。緑色の有機発光素子および赤色の有機発光素子の機能層の膜厚は０ｎｍ以上８０ｎｍ以下にしても構わない。このときの光学距離は、０ｎｍ以上１８４ｎｍ以下となる。
【００７５】
＜５＞  原理の検討
次に、低屈折率層を設けることで光取り出し効率が向上する原理について検討する。
【００７６】
図１９は、光が発光層から外部に出射される様子を模式的に示す図である。（ａ）は発光層（ＥＭＬ）上にガラスが積層された２層構造のモデルである。発光層の屈折率ｎ１、ガラスの屈折率ｎ２および空気の屈折率ｎ３は、ｎ１＞ｎ２＞ｎ３の関係を満たす。（ｂ）は（ａ）からガラスを取り外したモデルである。この場合、光は発光層の中を導波伝播するため、光取り出し効率は向上しない。（ｃ）は発光層の中の導波伝播を低減させるため、発光層を薄膜化したモデルである。この場合も光取り出し効率は向上しない。（ｄ）はガラスを取り外して且つ発光層を薄膜化したモデルである。この場合、発光層の中の導波伝播が低減するので、光取り出し効率が向上する。ただし、実際の製品では発光層が空気に晒されるのは現実的ではない。（ｅ）は、発光層を薄膜化して且つ低屈折率層を積層したモデルである。低屈折率層の屈折率ｎ４は、ｎ１＞ｎ４およびｎ２＞ｎ４の関係を満たす。この場合、光取り出し効率が向上する。（ｆ）は、発光層を薄膜化し、且つ、発光層、低屈折率層およびガラスの３層構造としたモデルである。この場合、低屈折率層とガラスとの界面で正面方向に向けて光が屈折し、正面方向に取り出される光の量が増加する。これにより、光取り出し効率が向上するものと考えられる。
【００７７】
［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。
【００７８】
＜バンク＞
バンク１５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よいと考えられる。また、バンク１５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よいと考えられる。バンク１５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、酸化シリコン（ＳｉＯx）、窒化シリコン（ＳｉＮx）などを使用することができる。
【００７９】
＜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）、ＡＣＬ（アルミニウム、コバルト、ランタンの合金）等で形成されている。
【００８０】
＜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などが適用できる。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。
【００８１】
＜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。
【００８２】
＜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。
【００８３】
＜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。
【００８４】
＜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。
【００８５】
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。
【００８６】
＜透明電極＞
透明電極８は、有機発光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などが適用できる。
【００８７】
＜低屈折率層＞
低屈折率層９は、その下層（本実施形態では透明電極８）よりも屈折率が低く、且つ、その上層（本実施形態では第１薄膜封止層１０）よりも屈折率が低ければよい。低屈折率層９の材料としては、フッ化金属、酸化シリコンまたは酸窒化シリコンが考えられる。フッ化金属にはアルカリ金属のフッ化物またはアルカリ土類金属のフッ化物が含まれる。アルカリ金属のフッ化物には、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、フッ化ルビジウム、フッ化セシウム、フッ化フランシウムがある。アルカリ土類金属のフッ化物には、フッ化ベリリウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、フッ化ラジウムがある。
【００８８】
＜第１薄膜封止層＞
第１薄膜封止層１０は、水分や酸素が有機発光素子に侵入することを防止する機能を有する。第１薄膜封止層１０の材料としては、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮx）や酸窒化シリコン（ＳｉＯxＮy）が適用できる。窒化シリコンや酸窒化シリコンは結晶構造が緻密なので水分や酸素の遮断性が高く、封止層の材料として適している。
【００８９】
＜第２薄膜封止層＞
第２薄膜封止層１１は、第１薄膜封止層１０に生じた隙間を埋めることで、より一層封止性を高める機能を有する。第２薄膜封止層１１の材料としては、例えば、酸化アルミニウム（ＡｌＯx）が適用できる。ただし、酸化アルミニウムの他でも、ＡＬＤ法で成膜可能な材料であれば適用可能である。
【００９０】
＜樹脂封止層＞
樹脂封止層１２は、基板１から第２薄膜封止層１１までの各層からなる背面パネルと、基板１４とカラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒからなる前面パネルとを貼り合わせるとともに、各層が水分や酸素に晒されることを防止する機能を有する。樹脂封止層１２の材料は、例えば、樹脂接着剤等である。
【００９１】
＜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補正する機能を有する。
【００９２】
＜基板＞
基板１４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である。
【００９３】
［有機表示装置］
図２０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２１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２０は、有機表示パネル２１と、これに電気的に接続された駆動制御部２２とを備える。有機表示パネル２１は、図１に示す画素構造を有するものである。駆動制御部２２は、各有機発光素子の反射電極２と透明電極８との間に電圧を印加する駆動回路２３と、駆動回路２３の動作を制御する制御回路２４とからなる。
【００９４】
［有機発光パネルの製造方法］
次に、有機発光パネルの製造方法を説明する。図２２、図２３、図２４は、本発明の実施形態に係る有機発光パネルの製造方法を説明するための図である。
【００９５】
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２２（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２２（ｂ））。
【００９６】
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１５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２２（ｃ））。なお、機能層（透明導電層３、正孔注入層４、正孔輸送層５）の膜厚は、1st cavityまたは2nd cavityの共振器構造となるようにＲ，Ｇ，Ｂ各色で個別に設定される。1st cavityを採用する場合には、機能層の膜厚を７０ｎｍ以下とし、その光学距離を１６１ｎｍ以下とする。
【００９７】
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２２（ｄ））。
【００９８】
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２３（ａ））。
【００９９】
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２３（ｂ））。透明電極８の膜厚は３０ｎｍ以上４０ｎｍ以下とし、屈折率は２．０以上２．４以下とし、その光学距離は６０ｎｍ以上９６ｎｍ以下とする。
【０１００】
次に、透明電極８上に蒸着法、スパッタ法により低屈折率層９を形成する（図２３（ｃ））。低屈折率層９の膜厚は５０ｎｍ以上１３０ｎｍ以下とし、屈折率は１．３以上１．６以下とし、その光学距離は２６ｎｍ以上２０８ｎｍ以下とする。
【０１０１】
次に、低屈折率層９上に蒸着法、スパッタ法またはＣＶＤ法により第１薄膜封止層１０を形成し、さらに、第１薄膜封止層１０上にＡＬＤ法により第２薄膜封止層１１を形成する（図２４（ａ））。第１薄膜封止層１０の膜厚は１００ｎｍ以上６８０ｎｍ以下とし、屈折率は１．７以上２．１以下とし、その光学距離は１７０ｎｍ以上１４２８ｎｍ以下とする。
【０１０２】
次に、第２薄膜封止層１１上にカラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒが形成された基板１４を、樹脂封止層１２を用いて貼り合わせる（図２４（ｂ））。樹脂封止層１２の膜厚は、例えば、１０００ｎｍ以上１００００ｎｍ以下とする。
【０１０３】
［変形例］
上記実施形態以外に、例えば、以下のような変形例が考えられる。
【０１０４】
＜１＞実施形態では、反射電極と有機発光層との間に機能層として、透明導電層、正孔注入層および正孔輸送層が存在している。しかしながら、この例に限らず、これらの何れかが無くてもよいし、これ以外の層が含まれていてもよい。
【０１０５】
＜２＞実施形態では、有機発光層と透明電極との間に電子輸送層が存在している。しかしながら、この例に限らず、電子輸送層が無くてもよいし、これ以外の層、例えば電子注入層が含まれていてもよい。
【０１０６】
＜３＞実施形態では、第１薄膜封止層と第２薄膜封止層との２層構造の薄膜封止層を設けている。しかしながら、この例に限らず、単層構造の薄膜封止層でもよいし、３層以上の多層構造でもよい。
【０１０７】
＜４＞実施形態では、低屈折率層の上層に第１薄膜封止層、第２薄膜封止層および樹脂封止層からなる封止層が積層されている。しかしながら、これに限らず、これらの封止層が無くてもよい。
【０１０８】
＜５＞実施形態では、屈折率に関して以下の（ａ）から（ｅ）までの条件を満たしていることとしている。光の干渉を得るには各層の屈折率自体が重要ではなく、各層の屈折率の差が重要である。したがって、屈折率に関しては少なくとも（ｄ）、（ｅ）の条件を満たしていればよい。
【０１０９】
（ａ）  ２．０≦ｎａ≦２．４
（ｂ）  １．３≦ｎｂ≦１．６
（ｃ）  １．７≦ｎｃ≦２．１
（ｄ）  ０．４≦Δｎａｂ≦１．１
（ｅ）  ０．１≦Δｎｂｃ≦０．８
＜６＞実施形態では、透明電極の上層に低屈折率層が設けられ、低屈折率層の上層に第１薄膜封止層が設けられている。しかしながら、光学設計の観点では、低屈折率層の上層に設けられる層が封止層である必要はない。別の目的の層、例えば、光学調整のみを目的とする層が設けられていることとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、有機ＥＬディスプレイ等に利用可能である。
【符号の説明】
【０１１１】
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    低屈折率層
１０    第１薄膜封止層
１１    第２薄膜封止層
１２    樹脂封止層
１３ｂ，１３ｇ，１３ｒ  カラーフィルタ
１４    基板
１５    バンク
２０    有機表示装置
２１    有機表示パネル
２２    駆動制御部
２３    駆動回路
２４    制御回路
【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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【国際調査報告】
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