(57)【要約】【課題】  有機ＥＬ装置において、色純度の向上等を図る。【解決手段】有機ＥＬ装置１は、第１電極層１８、第２電極層２２、並びに、これらの間に配置された発光機能層２０、を有する発光素子２と、発光機能層で発せられた光を反射する反射層１２と、発光機能層を挟んで反射層の反対側に配置され、発光機能層で発せられた光の一部を該発光機能層に向けて反射し、他の一部を透過させる半透明半反射層２２と、を含む（第２電極層と半透明半反射層とは図では共用）。本発明は、これに加えて、半透明半反射層を中心として反射層が位置するのとは反対側に、かつ、半透明半反射層に接するように配置される反射増強層２３を備える。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極層、第２電極層、並びに、前記第１及び第２電極層の間に配置された発光機能層、を有する発光素子と、
前記発光機能層で発せられた光を該発光機能層に向けて反射する反射層と、
前記発光機能層を挟んで前記反射層の反対側に配置され、前記発光機能層で発せられた光の一部を該発光機能層に向けて反射し、他の一部を透過させる半透明半反射層と、
前記半透明半反射層を中心として前記反射層が位置するのとは反対側に、かつ、当該半透明半反射層に接するように配置される反射増強層と、
を備え、
前記発光素子は、
赤色発光するもの、緑色発光するもの、及び青色発光するもの、を含み、
前記反射増強層は、
前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の別にかかわらず一様の厚さで形成される共通層と、
前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の各々に対応して、その厚さが相互に異なるとともに前記共通層とは異なる材料から作られる個別的調整層と、
を含むことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光素子、前記反射層、前記半透明半反射層、及び前記反射増強層は、基板上に積層構造をなすように構築され、
前記第１電極層は、前記第２電極層からみて前記基板により近く、
前記半透明半反射層は、前記第２電極層を含んで、陰極として機能し、
前記反射増強層は、
前記共通層が前記半透明半反射層に接することによって、
当該半透明半反射層に接する、
ことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項３】
前記反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、
前記半透明半反射層の屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光素子、前記反射層、前記半透明半反射層、及び前記反射増強層を、不活性ガスによって充たされた空間内に収める収納缶を更に備え、
前記反射増強層は前記不活性ガスに接し、かつ、
当該反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、
当該不活性ガスの屈折率よりも高い、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の発光装置。
【請求項５】
前記反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率と、前記半透明半反射層の屈折率との差は、
当該共通層の屈折率と当該個別的調整層の屈折率との差よりも大きい、
ことを特徴とする請求項３に記載の発光装置。
【請求項６】
前記反射層から、前記半透明半反射層における前記反射層に対向する界面までの光学的距離が、式（ｉ）で算出されるｄに基づいて定められる
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の発光装置。
ｄ＝（（２πｍ＋φＤ＋φＵ）／４π）・λ  …  （ｉ）
ここで、
λは共振対象として設定される波長であり、
φＤは、前記発光機能層側から前記反射層に進行する波長λの光が、当該反射層で反射するときの位相変化であり、
φＵは、前記発光機能層側から前記半透明半反射層に進行する波長λの光が、当該半透明半反射層で反射するときの位相変化であり、
ｍは、正の整数である。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の発光装置を備える、
ことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（electro luminescent）素子等を含む、発光装置及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型で軽量な発光源として、ＯＬＥＤ（organic light emitting diode）、つまり有機ＥＬ（electro luminescent）素子が注目を集めており、多数の有機ＥＬ素子を備える画像表示装置が開発されている。有機ＥＬ素子は、有機材料で形成された少なくとも一層の有機薄膜を画素電極と対向電極とで挟んだ構造を有する。
有機ＥＬ素子の分野において、増幅的干渉すなわち共振を利用して、発光した光のうち特定の波長の光を強める技術が知られている。この技術では、発光色の色純度を高めたり、発光に対する放出される光の効率を高めたりすることができる。
このような画像表示装置としては、例えば特許文献１及び２に開示されているようなものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第２７９７８８３号公報
【特許文献２】特開２００８−２１８０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これら特許文献１及び２の技術においては、次のような問題がある。
すなわち、特許文献１の技術によれば、たしかに「微小光共振器」の作用によって特定波長の光を強めることが可能であるが（特許文献１の〔００１５〕〔００１８〕等）、この作用をより強める手段、即ち光共振器による共振作用をより効果的に利用する手段については、半透明反射層の反射率に係る工夫についての言及（特許文献１の〔００１６〕）を除き、特に言及するところがない。
また、特許文献２の技術でも、特許文献１と同様、光共振器の作用による特定波長の光を強める効果を享受可能であると考えられる（特許文献２の〔００２８〕等）。しかし、この技術では、有機化合物層に接して透明電極を成膜することが前提とされており、これによると、製造プロセス上、透明電極成膜時に有機化合物層へ何らかのダメージを与えるおそれが大きいという問題がある（特許文献２の〔請求項１〕、あるいは〔図１〕等も参照）。また、特許文献２にいう透明カソード電極１４と光路長調整層１５との界面における光反射量は限定的であると考えられ、前記特許文献１と同様、光共振器による共振作用をより効果的に利用できるとはいえない。
【０００５】
本発明は、上述した課題の少なくとも一部を解決することの可能な、発光装置及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の発光装置は、上述した課題を解決するため、第１電極層、第２電極層、並びに、前記第１及び第２電極層の間に配置された発光機能層、を有する発光素子と、前記発光機能層で発せられた光を該発光機能層に向けて反射する反射層と、前記発光機能層を挟んで前記反射層の反対側に配置され、前記発光機能層で発せられた光の一部を該発光機能層に向けて反射し、他の一部を透過させる半透明半反射層と、前記半透明半反射層を中心として前記反射層が位置するのとは反対側に、かつ、当該半透明半反射層に接するように配置される反射増強層と、を備え、前記発光素子は、赤色発光するもの、緑色発光するもの、及び青色発光するもの、を含み、前記反射増強層は、前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の別にかかわらず一様の厚さで形成される共通層と、前記赤色発光する発光素子、緑色発光する発光素子、及び青色発光する発光素子の各々に対応して、その厚さが相互に異なるとともに前記共通層とは異なる材料から作られる個別的調整層と、を含む。
【０００７】
本発明によれば、半透明半反射層に接して、反射増強層が存在しているため、これら両層間の界面においては比較的強い光の反射が生じ得る。したがって、本発明に係る構成では、発光機能層で発生した光のうち、半透明半反射層と反射層とによって構成される光共振器の中にいわば戻っていく光の絶対量は比較的多くなるから、当該光共振器の作用をより強めること、換言すれば、光共振器による共振作用をより効果的に利用することができる。
しかも、本発明においては、このような機能を持つ反射増強層の厚さが、個別的調整層の厚さの相違に応じて、赤色、緑色及び青色の各々に対応する発光素子に関して異なる。この差異は、これら各色光の波長への当該厚さの最適化を可能とするから、上述した効果は、本発明において更に実効的になる。
【０００８】
この発明の発光装置では、前記発光素子、前記反射層、前記半透明半反射層、及び前記反射増強層は、基板上に積層構造をなすように構築され、前記第１電極層は、前記第２電極層からみて前記基板により近く、前記半透明半反射層は、前記第２電極層を含んで、陰極として機能し、前記反射増強層は、前記共通層が前記半透明半反射層に接することによって、当該半透明半反射層に接する、ように構成してもよい。
この態様によれば、半透明半反射層が、第２電極層の全部又は一部を含む、即ち換言すると、半透明半反射層と第２電極層の全部又は一部とが、いわば共用ないし兼用されるかのようになっているので、装置構造の効率化・単純化が図られ、また、製造容易性が向上する。
また、この態様では、前記各層を前記基板上に順次積層させていく製造方法をとれば、従来技術のように、発光機能層に接して透明電極を製造する必要がないので、製造プロセス上、当該発光機能層に何らかのダメージを与えるおそれがほとんどない。のみならず、本態様では、半透明半反射層及び共通層は相互に接する、即ち、半透明半反射層形成後、各色発光素子に対応した厚さの成膜が行われるのではなく、一様の厚さをもつ共通層が個別的調整層に先んじて形成されることになるので、発光機能層へ何らかのダメージが与えられるおそれは更に低減される（共通層は、発光機能層、あるいは半透明半反射層にとって、いわば保護層として機能する。）。
【０００９】
この態様では、前記反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、前記半透明半反射層の屈折率よりも高い、ように構成してもよい。
この態様によれば、半透明半反射層と反射増強層との界面で、光の反射がより生じやすくなるから、前述した本発明に係る効果が更に実効的になる。
【００１０】
あるいは、前述した、半透明半反射層が第２電極層と共用となる態様では、前記発光素子、前記反射層、前記半透明半反射層、及び前記反射増強層を、不活性ガスによって充たされた空間内に収める収納缶を更に備え、前記反射増強層は前記不活性ガスに接し、かつ、当該反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率は、当該不活性ガスの屈折率よりも高い、ように構成してもよい。
この態様によれば、半透明半反射層と反射増強層との界面だけでなく、反射増強層及び不活性ガスとの界面においても、光の反射がより生じやすくなるから、前述した本発明に係る効果が更に実効的になる。
【００１１】
また、前述した、共通層等の屈折率が半透明半反射層の屈折率よりも高くなる態様では、前記反射増強層に含まれる前記共通層の屈折率及び前記個別的調整層の屈折率と、前記半透明半反射層の屈折率との差は、当該共通層の屈折率と当該個別的調整層の屈折率との差よりも大きい、ように構成してもよい。
この態様によれば、共通層及び個別的調整層間それぞれの屈折率の差が一定程度抑制されることから、両層間界面での無用な光の反射が生じ難くなり、その結果、前述した本発明に係る効果が更に実効的になる。
【００１２】
また、本発明の発光装置では、前記反射層から、前記半透明半反射層における前記反射層に対向する界面までの光学的距離が、式（ｉ）で算出されるｄに基づいて定められる、ように構成してもよい。
ｄ＝（（２πｍ＋φＤ＋φＵ）／４π）・λ  …  （ｉ）
ここで、λは共振対象として設定される波長であり、φＤは、前記発光機能層側から前記反射層に進行する波長λの光が、当該反射層で反射するときの位相変化であり、φＵは、前記発光機能層側から前記半透明半反射層に進行する波長λの光が、当該半透明半反射層で反射するときの位相変化であり、ｍは、正の整数である。
この態様によれば、発光素子、反射層及び半透明半反射層からなる共振器構造において、共振現象を好適に生じさせることができる。
なお、本態様に言う「共振対象として設定される波長」（以下、「共振対象波長」ということがある。）には、本発明に係る赤色、緑色及び青色の各々に対応する発光素子に応じて、これら３色それぞれの波長が代入され得る。すなわち、これら３色の波長を、λｒ，λｇ及びλｂとするなら、λは、これらλｒ，λｇ又はλｂのいずれかをとり得るから、ｄは、これらそれぞれに応じて、例えばｄｒ，ｄｇ又はｄｂという具体値をとりうる（したがって、この場合、発光素子ごとに、“ｄ”の値が異なる場合もありうる。）。
また、本態様においては、先の述べたような３色表示等を実現するため、「前記半透明半反射層を挟んで前記発光機能層の反対側に配置され、前記半透明半反射層を透過した光を透過させるカラーフィルタ」を更に備えると好適であるが、この場合、前記共振対象波長λは、「前記カラーフィルタの透過率のピークに相当する波長」などと設定することが可能である。
【００１３】
また、本発明の電子機器は、上記課題を解決するために、上述した各種の発光装置を備える。
本発明の電子機器は、上述した各種の発光装置を備えてなるので、光共振器の作用の発揮をよりよく享受可能な、言い換えれば、色純度向上効果等がより実効的に享受可能な電子機器が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る発光装置の概略を示す断面図である。
【図２】図１の円Ａ内の拡大断面図である。
【図３】図１の発光装置における共振器構造内における光の軌跡を簡略的に示す模式図である。
【図４】図１の発光装置による発光効率向上効果を具体的数値でもって表す図である。
【図５】図１の発光装置から発せられる光のスペクトルの実験結果を示す図である。
【図６】反射増強層２３の作用を説明するための図である。
【図７】図６の比較例（反射増強層２３の不存在）である。
【図８】ＳｉＯＮ及びＡｌｑ３の屈折率の波長依存性を表すグラフである。
【図９】図８に示す両屈折率間の差を表すグラフである。
【図１０】本発明に係る発光装置を適用した電子機器を示す斜視図である。
【図１１】本発明に係る発光装置を適用した他の電子機器を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る発光装置を適用したさらに他の電子機器を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下では、本発明に係る実施の形態について図１及び図２を参照しながら説明する。なお、ここに言及した図１乃至図３に加え、以下で参照する各図面においては、各部の寸法の比率が実際のものとは適宜に異ならせてある場合がある。
【００１６】
＜有機ＥＬ装置の構成、特にその断面構造＞
図１は、本発明の実施の形態に係る有機ＥＬ装置（発光装置）１の概略を示す断面図であり、図２は、図１中に示す符号Ａによって示された円内の拡大断面図（特に、各画素の詳細を示す）である。
有機ＥＬ装置１全体は、図１に示すように、ガラス（あるいは、樹脂材料、金属）等の適当な材料から作られた壁面Ｃによって囲われた空間内に封止される。当該空間内には、不活性ガスＧが封入される。不活性ガスＧとしては、具体的には例えば、Ｎ２ガス、アルゴンガス、等々が該当する。
【００１７】
有機ＥＬ装置１は、図２に示すように、発光パネル３を備える。
発光パネル３は、図示のように複数の発光素子（画素）２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）を有する。本実施形態の有機ＥＬ装置１は、フルカラーの画像表示装置として使用される。発光素子２Ｒは放出光の色が赤色である発光素子であり、発光素子２Ｇ及び２Ｂはそれぞれ放出光の色が緑色及び青色である発光素子である。
これら各発光素子２には、給電用のＴＦＴ（薄膜トランジスタ）及び配線等が接続されている。このＴＦＴ及び配線等は、基板１０上において、例えば、適当な層間絶縁膜間に構築される。
なお、図２では、図面の見易さ等を優先するため、前記ＴＦＴ及び配線等の図示はされていない（ちなみに、前記層間絶縁膜は、例えば、後述する反射層１２及び第１電極層１８間や反射層１２及び基板１０間、等々様々な場所に形成されうるが、これも不図示。）。また、図２では、３つの発光素子２しか示されていないが、実際には、図示よりも多数の発光素子が設けられている。以下、構成要素の添字のＲ，Ｇ，Ｂは、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに対応する。
【００１８】
図示の発光パネル３はトップエミッションタイプである。発光パネル３は、基板１０を有する。基板１０は、例えばガラスのような透明材料で形成してもよいし、例えばセラミック又は金属のような不透明材料で形成してもよい。
【００１９】
基板１０上の少なくとも発光素子２と重なる位置には、一様な厚さの反射層１２が形成されている。反射層１２は、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ｃｒ（クロム）若しくはＡｇ（銀）、又はこれらを含む合金などの反射率の高い材料から形成されており、発光素子２から進行してくる光（発光素子２での発光を含む）を図１の上方に向けて反射する。
なお、この反射層１２には、上述のＡｌ、Ｃｒ、Ａｇのほか、例えば、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｎｄ、Ｐｄなどが添加されてよい。これにより、耐熱性の向上等が見込まれる。
反射層１２の厚さは５０〜１５０〔ｎｍ〕程度とされて好適である。
【００２０】
基板１０上には、発光素子２を区分する隔壁（セパレータ）１６が形成されている。隔壁１６は、例えばアクリル、エポキシ又はポリイミドなどの絶縁性の樹脂材料で形成されている。
【００２１】
各発光素子２は、第１電極層１８、第２電極層２２、並びに、第１電極層１８及び第２電極層２２の間に配置された発光機能層２０を有する。
本実施形態では、第１電極層１８は、画素（発光素子２）にそれぞれ設けられる画素電極であり、例えば陽極である。第１電極層１８は、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）又はZnO2のような透明材料から形成されている。
【００２２】
本実施形態では、発光機能層２０（２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ）は、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各々に対応するように形成されている。発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂは、発光色に応じて互いに異なる厚さを有し、各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂにおいては、反射層１２と第２電極層２２との間の光学的距離ｄ（ｄR、ｄG、ｄB）が異なっている。これは、個々の発光素子２において、特定の波長の光を増幅するためである。つまり、発光素子２Ｒでは赤色の波長の光が増幅され、発光素子２Ｇでは緑色の波長の光が増幅され、発光素子２Ｂでは青色の波長の光が増幅されて放出される。なお、図中のｄ（ｄR、ｄG、ｄB）は、光学的距離を示しており、実際の距離を示しているのではない。この点については、後の＜光反射及び透過モデル＞の項においてより詳細に説明する。
【００２３】
発光機能層２０は、少なくとも有機発光層を有する。上述のような各色発光のためには、この有機発光層に含ませる有機ＥＬ物質を適宜変更すればよい。このような有機発光層に電流が流れると、赤色、緑色及び青色の光成分を有する光を発する。有機発光層は、単層でもよいし、複数の層（例えば電流が流れると主に青色で発光する青色発光層と、電流が流れると赤色と緑色を含む光を発する黄色発光層）で構成されていてもよい。
発光機能層２０は、有機発光層のほかに、正孔輸送層、正孔注入層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層などの層を有していてもよい。このうち正孔注入層は、例えばＨＩ−４０６（出光興産株式会社製）若しくはＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）等、正孔輸送層はα−ＮＰＤ(Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン)等、電子輸送層はアルミニウムキノリノール錯体（Ａｌｑ３）等、電子注入層はＬｉＦ等、からそれぞれ作られうる。
【００２４】
第２電極層（半透明半反射層）２２は、例えばＭｇＡｌ、ＭｇＣｕ、ＭｇＡｕ、ＭｇＡｇのような合金又は金属材料から形成されている。第２電極層２２は本実施形態では、複数の画素（発光素子）に共通に設けられる共通電極であり、例えば陰極である。
第２電極層２２は、発光素子２の発光色にかかわらず一様な厚さを有する。より具体的には例えば、第２電極層２２は、５〜２０〔ｎｍ〕程度の厚さとされて好適である。厚さが比較的小さいため、第２電極層２２は、半透明半反射性をもつ。
このような第２電極層２２は、発光機能層２０から進行してきた光（発光機能層２０からの光を含む）の一部を図の上方に透過し、これらの光の他の一部を図の下方つまり第１電極層１８に向けて反射する。
【００２５】
複数の隔壁１６間に形成された開口（画素開口）の内部において、発光機能層２０は、第１電極層１８と接触しており、ある発光素子２において、第１電極層１８と第２電極層２２との間に電流が流されると、その発光素子２における発光機能層２０には第１電極層１８から正孔が供給され、第２電極層２２から電子が供給される。そして、これら正孔及び電子が再結合して励起子が生成され、この励起子が基底状態に遷移するときに、エネルギ放出、即ち発光現象が生じる。従って、隔壁１６間に形成された画素開口で発光素子２の発光領域がおおよそ画定される。つまり隔壁１６の画素開口は発光素子２を区分する。
【００２６】
前記の第２電極層２２の図１中上方には、反射増強層２３が形成されている。この反射増強層２３は、封止層２４及び個別的調整層２５を含む。
封止層（共通層）２４は、図示するように、各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各々に関して共通に形成され、一様の厚さを有する。その厚さは好適には、５０〜１５０〔ｎｍ〕程度である。この封止層２４は、例えばＳｉＯＮ、ＳｉＮ等から作られる。このような材料から作られる封止層２４は、発光機能層２０へ水分や酸素が進入することを防止する封止機能をもつ。これにより、発光機能層２０の劣化速度が緩和され、その長寿命化が達成される。
一方、個別的調整層２５は、図示するように、各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各々に関して個別的に形成され、その厚さは発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの各々に対応するように異なる。具体的には、赤色、緑色及び青色発光する発光素子２Ｒの各々に対応する個別的調整層２５の厚さＴＲ，ＴＧ，ＴＢの間には、ＴＲ＞ＴＧ＞ＴＢが成立する。この個別的調整層２５の厚さＴＲ，ＴＧ又はＴＢは、具体的には例えば、０〜２００〔ｎｍ〕程度とされて好適である。
【００２７】
また、これら封止層２４及び個別的調整層２５の屈折率は、第２電極層２２の屈折率に対して、相対的により高い。他方、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、図１を参照して説明したように、不活性ガスＧによって封止されており、この不活性ガスＧは、図２に示すように、個別的調整層２５と直接的に接している。そして、不活性ガスＧの屈折率は、個別的調整層２５の屈折率よりも小さい。以上から結局、本実施形態においては、第２電極層２２を基準に図２中上方へ向かって、屈折率が低い層から高い層へ（第２電極層２２から封止層２４ないし個別的調整層２５へ）、また、高い層から低い層へ（封止層２４ないし個別的調整層２５から不活性ガスＧへ）、という変化があることになる。
このような個別的調整層２５は、例えばＡｌｑ３等から作られうる。Ａｌｑ３は、波長５５５〔ｎｍ〕における屈折率が１．６以上である。また、封止層２４を構成しうるＳｉＯＮも、波長５５５〔ｎｍ〕における屈折率が１．６以上である（後述する図８参照）。
このように、本実施形態における封止層２４及び個別的調整層２５は、異なる材料によって別々の層として形成されるものの、屈折率の点では両者間の相違は小さい。なお、この点については、後に、図８及び図９を参照して改めて述べる。
【００２８】
＜光反射及び透過モデル＞
図３は、発光機能層２０を発した光の軌跡を簡略的に示す模式図である。発光機能層２０を発した光のうちの一部は、図中左方に示すように、第１電極層１８の側に向かって進行し、反射層１２の発光機能層２０の側の面で反射する。この反射のときの位相変化をφＤとする。他方、前記光の他の部分は、図中右方に示すように、第２電極層２２の側に向かって進行し、当該第２電極層２２の発光機能層２０の側の面（第２電極層２２における反射層１２に対向する界面）で反射する。この反射のときの位相変化をφＵとする。
これらの場合のうち後者の場合、即ち光が第２電極層２２で反射する場合、図３に示すように、当該光は、その反射の後、発光機能層２０及び第１電極層１８を透過して、反射層１２の発光機能層２０の側の面で再び反射する。以下、光の反射は、第２電極層２２及び反射層１２において、原理的には、無限に繰り返される。前者の場合、即ち光が反射層１２で反射する場合についても、図示はしないが、同様である。
なお、図３において各界面での光の屈折による光路変化の図示は省略して、光路は単純な直線ないし曲線で示している。
【００２９】
このような反射現象が生じることを前提に、本実施形態では、図３（あるいは図２）に示す光学的距離ｄが、以下の式（１）によって定められている。
ｄ＝（（２πｍ＋φＤ＋φＵ）／４π）・λ  …  （１）
ここで、λは、共振対象として設定された波長〔ｎｍ〕であり、ｍは任意の整数である。なお、φＤ及びφＵの意義は前述したとおりである。
【００３０】
本実施形態では、前記のλ、ないしｄは、図１に示すところからも明らかなように、発光素子２Ｒ，２Ｇ及び２Ｂの別に応じて定められる。より具体的には、これら発光素子２Ｒ，２Ｇ及び２Ｂに係る波長λには、例えばλＲ＝６１０〔ｎｍ〕，λＧ＝５５０〔ｎｍ〕及びλＢ＝４７０〔ｎｍ〕などが代入され得る。光学的距離ｄは、これらλＲ，λＧ及びλＢそれぞれに対応した、ｄＲ，ｄＧ及びｄＢ（図１参照）として求められることになる。なお、このｄＲ，ｄＧ及びｄＢの求根の際、式（１）中のφＤ及びφＵとしては、λＲ，λＧ及びλＢそれぞれに対応した値（φＤ＝φＤＲ，φＤＧ，φＤＢ、あるいは、φＵ＝φＵＲ，φＵＧ，φＵＢ）が使用される。
【００３１】
そして、上記式（１）によって求められたｄＲ，ｄＧ及びｄＢを実際の装置上で実現するため、本実施形態では、図１に示すように、発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ及び２０Ｂの厚さ（特に、その一部としての正孔輸送層等（不図示））の厚さが、各発光素子２（２Ｒ，２Ｇ及び２Ｂ）について調整されている。
一般に、ある物質についての「光学的距離」は、当該物質の物理的厚さとその屈折率の積として表現されるから、仮に、正孔輸送層の厚さの調整のみを通じて発光機能層２０の厚さを調整する場合を前提とすると、正孔輸送層の物理的厚さをｔ、その屈折率をｎＨＴＬとすれば、この正孔輸送層と、それ以外の発光機能層２０、及び前記第１電極層１８全体の光学的距離Ｄは、
Ｄ＝ｔ・ｎＨＴＬ＋Ｄ２０＋Ｄ１８  …  （２）
となる。ただし、Ｄ２０は正孔輸送層以外の発光機能層２０についての光学的距離、Ｄ１８は第１電極層１８についての光学的距離である。
この式（２）中、ｎＨＴＬは基本的に動かせないので、Ｄ＝ｄＲ，Ｄ＝ｄＧ及びＤ＝ｄＢのいずれかを成立させるためには、ｔを変動させる必要がある。このようにして、Ｄ＝ｄＲのときのｔＲ、Ｄ＝ｄＧのときのｔＧ及びＤ＝ｄＢのときのｔＢ、がそれぞれ見つけられることになり、これらに基づき、正孔輸送層の厚さ、即ち発光機能層２０の厚さが調整される。なお、このｔＲ，ｔＧ及びｔＢの求根の際、式（２）中のｎＨＴＬとしては、λＲ，λＧ及びλＢそれぞれに対応した値（ｎ１８＝ｎＨＴＬ Ｒ，ｎＨＴＬ Ｇ，ｎＨＴＬ Ｂ）が使用される。
このように、本実施形態においては、発光機能層２０の厚さの調整を通じて、光共振器に係る光学的距離の調整を行っているが、本発明が、このような形態に限定されるわけではない。例えば、前述の正孔輸送層の厚さの調整に代えて又は加えて、電子輸送層の厚さの調整を通じて光共振器に係る光学的距離の調整が行われてもよいし、あるいは更に、発光機能層２０（を構成する、いずれかの層）の厚さの調整に代えて又は加えて、第１電極層１８の厚さの調整を通じて、光共振器に係る光学的距離の調整が行われてもよい。
【００３２】
以上のようにして、本実施形態においては、発光機能層２０、反射層１２及び第２電極層２２によって、光共振器が構成される。すなわち、発光機能層２０を発した光は、反射層１２及び第２電極層２２間で反射を繰り返すことによって、ある特定の波長成分をもつ光だけが増幅的干渉を受け、ないしは、共振現象にかかわることになる。
例えば、発光素子２Ｒにおいては、その光学的距離ｄＲが、前記式（１）により規定されることから、当該発光素子２Ｒでは、その波長λＲを持つ光についての共振現象が生じる。そして、このように増幅された波長λＲの光（即ち、赤色光）の一部は、第２電極層２２が半透過性能をもつため、装置外部へと進行する（図２中、第２電極層２２を超えて上向きに延びる矢印参照。）。以上の結果、赤色が強調されることになる。
このようなことは、緑色・青色についても同様に生じる。
【００３３】
＜有機ＥＬ装置の作用効果＞
以下では、以上のような構成を備える有機ＥＬ装置１の作用効果について、既に参照した図１乃至図３に加えて、図４乃至図７を参照しながら説明する。
まず、図４及び図５は、上に説明した構造をもつ有機ＥＬ装置１を実際に製造し、当該装置１において観測された光強度の観測結果等の各種実験結果を示すものである。なお、この実験においては、以下の各前提が置かれている。
（ｉ）  反射層１２は、Ａｌから作られ、その厚さは１００〔ｎｍ〕である。
（ｉｉ）  第１電極層１８は、ＩＴＯから作られる。厚さは５０〔ｎｍ〕である。
（ｉｉｉ）  発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂ全体の厚さは、それぞれ２５８〔ｎｍ〕、２２０〔ｎｍ〕及び１５５〔ｎｍ〕である。この中には、正孔注入層の厚さ５０〔ｎｍ〕、発光層の厚さ３０〔ｎｍ〕が含まれる。これらの厚さについては、発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの全部に関し共通である。
ただし、正孔輸送層と電子輸送層の厚さは、前述の式（１）に基づいて定められている。具体的には、発光機能層２０Ｒ内の正孔輸送層は１３６〔ｎｍ〕、発光機能層２０Ｇ内の正孔輸送層は１０８〔ｎｍ〕、発光機能層２０Ｂ内の正孔輸送層は６０〔ｎｍ〕とされる一方、発光機能層２０Ｒ内の電子輸送層は４２〔ｎｍ〕、発光機能層２０Ｇ内の電子輸送層は３２〔ｎｍ〕、発光機能層２０Ｂ内の電子輸送層は１５〔ｎｍ〕とされる。このように、この実験例では、正孔輸送層と電子輸送層の両者の厚さの調整を通じて、発光機能層２０の厚さの調整が行われている。
また、前記の発光層を構成する材料も、発光機能層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂの別に応じて異なる。赤色対応の発光層は、ホスト材料ＢＨ−２１５（出光興産株式会社製）に赤色ドーパント材料ＲＤ−００１（出光興産株式会社製）をドープしたもの、緑色対応の発光層は、ホスト材料ＢＨ−２１５（出光興産株式会社製）に緑色ドーパント材料ＧＤ−２０６（出光興産株式会社製）をドープしたもの、青色対応の発光層は、ホスト材料ＢＨ−２１５（出光興産株式会社製）に青色ドーパント材料ＢＤ−１０２（出光興産株式会社製）をドープしたものである。
（ｉｖ）  第２電極層２２は、ＭｇＡｇから作られる。厚さは１０〔ｎｍ〕である。
（ｖ）  封止層２４は、ＳｉＯＮから作られる。厚さは７０〔ｎｍ〕である。この封止層２４は、前述のように各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各々に関して共通に形成されるから、その厚さも全発光素子２に関し共通である。
（ｖｉ）  個別的調整層２５はＡｌｑ３から作られる。その厚さは、前述のように各発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに応じて異なり、赤色対応の発光素子２Ｒ用の個別的調整層２５の厚さＴＲは４０〔ｎｍ〕，緑色対応の発光素子２Ｒ用の個別的調整層２５の厚さＴＧは１０〔ｎｍ〕、青色対応の発光素子２Ｒ用の個別的調整層２５の厚さＴＢは０〔ｎｍ〕である。最後者のＴＢ＝０とはつまり、青色対応の個別的調整層２５は存在しないことを意味する。本発明は、このような場合をも、その範囲内に含める。
【００３４】
このような前提の下、赤色、緑色及び青色の各々に対応する発光素子２から装置外部に出射する光のスペクトルを実測した結果が、図５である。この図５において、実線は、上述の前提をそのまま反映した結果であり、破線及び一点差線は、その比較例である。ここで比較例には２種あり、その１つは、各色のスペクトルを表す図中一点差線の曲線で表されている。これは、本実施形態にかかる封止層２４及び個別的調整層２５の双方が全く存在しない（前述の（ｖ）（ｖｉ）参照）場合の発光素子についての実験結果である。もう１つは、赤色及び緑色のスペクトルを表す図中、破線の曲線で表されている。これは、赤色及び緑色に係る個別的調整層２５は存在しないが、全色に係る発光素子２の封止層２４だけが存在する場合の発光素子についての実験結果である。
【００３５】
まず、この図５においては、いずれの曲線においても、一定程度の色純度向上効果が達成されていることがわかる。これは、既に述べたように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１では、反射層１２、第１電極層１８、発光機能層２０、及び第２電極層２２からなる共振器が構成されており、かつ、当該共振器について前述した式（１）が満たされていることによる。
【００３６】
そして、この図５によれば、各スペクトルの一点差線から実線への変化をみるとわかるように、ピークの鋭さが増している。つまり、半値幅が減少している。このことから、封止層２４及び個別的調整層２５が存在しないよりも、存在するほうが、色純度向上にとっては有利であることがわかる。また、赤色及び緑色のスペクトルに関しては、破線から実線への変化をみるとわかるように、この点に関しても、ピークの鋭さは増している。つまり、赤色及び緑色対応の発光素子２については、封止層２４に加えて、これら各色に対応する別々の厚さをもつ個別的調整層２５を形成するほうが、色純度向上にとっては有利であることがわかる。
【００３７】
同様のことは図４においても確認できる。この図においては、図５の実線、破線及び一点差線の各々に対応する各場合の発光効率（単位；ｃｄ／Ａ）が示されているが、例えば、赤色対応の発光素子２Ｒに関してみれば、封止層２４及び個別的調整層２５が存在しないよりも、封止層２４又は個別的調整層２５が存在するほうが、発光効率は高まっていることがわかる（前者は１０．１〔ｃｄ／Ａ〕、後者は１３．５又は１４．７〔ｃｄ／Ａ〕）。そして、その中でも、封止層２４及び個別的調整層２５がともに存在する場合であって、両層の厚さが１１０〔ｎｍ〕である場合、即ち当該厚さが赤色対応の発光素子２Ｒについて最適化された場合の方が、そうでない場合（即ち、厚さ７０〔ｎｍ〕の封止層２４のみが存在する場合）よりも、発光効率は高いことがわかる（前者は１３．５〔ｃｄ／Ａ〕、後者は１４．７〔ｃｄ／Ａ〕）。ちなみに、発光効率が高いということは、同じ輝度の光を得るのに投入するエネルギが小さくて済むということだから、その分だけ、消費電力量を少なくすることができることを意味する。
図４からは、緑色及び青色対応の発光素子２Ｇ及び２Ｂについても同様のことがいえるのが明らかである。
【００３８】
以上のような各種の変化は、本実験例と比較例との上述した相違点、即ち封止層２４、あるいは個別的調整層２５の存否にかかわる。
上述のように、本実施形態に係る有機ＥＬ装置１では、前記式（１）の成立を背景とする共振器が構成されるが、この共振器の機能を好適に引き出すためには、共振現象に関わる、いわば光の絶対量の増加があるとよい。この点、本実施形態においては、図６に示すように、まず、発光機能層２０を発した光は、当該発光機能層２０と合金等から作られる第２電極層２２との界面で強く反射するのに加えて、第２電極層２２と封止層２４との界面、及び、個別的調整層２５と不活性ガスＧとの界面、のそれぞれで強く反射する。つまり、共振器内へ戻される光の量は増大する。これは、これら各界面間において、屈折率が高い層から低い層へ、又はその逆、の変化が生じるからである。
なお、封止層２４と個別的調整層２５とは上述のように双方の屈折率が近いために、両層（２４，２５）間の界面では強い反射は生じない。また、青色対応の発光素子２Ｂについては、本実験例において個別的調整層２５が存在しない（即ち、上述のようにＴＢ＝０である）が、この場合は、当該発光素子２Ｂにおいて、封止層２４が、赤色・緑色対応の発光素子２Ｒ，２Ｇにおける“封止層２４及び個別的調整層２５の一体”たる反射増強層２３と同等の機能を果たしている。つまり、光は、第２電極層２２と封止層２４との界面、及び、封止層２４と不活性ガスＧとの界面、のそれぞれで強く反射するから、赤色・緑色対応の発光素子２Ｒ，２Ｇにおいて得られた効果と同様の効果が、青色対応の発光素子２Ｂにおいても得られるのである。
これに対して、封止層２４及び個別的調整層２５の双方が全く存在しない場合には、図７に示すように、発光機能層２０と第２電極層２２との界面における強い反射はあるものの、第２電極層２２上に、これと比べて相対的に高い屈折率をもつ層が存在しないから、反射が生じたとしても、それはかなり弱いものになる（図中破線矢印参照）。つまり、共振器内へ戻される光の量は、本実施形態に比べれば少ない。
このようにして、本実施形態によれば、図４及び図５に示されるような各種効果が奏される。
【００３９】
なお、上述したとおり、本実施形態ないし本実験例において、各色の発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂに係る共振作用の効果的発揮に効いているのは、“封止層２４及び個別的調整層２５の一体”としての反射増強層２３である。本実験例に係る、これら各層（２４，２５）の厚さの合計値（赤色で１１０〔ｎｍ〕、緑色で８０〔ｎｍ〕、青色で７０〔ｎｍ〕。図４参照）は、当該各色のための最適化の一例である。その上で、本実験例において、青色対応の発光素子２Ｂにつき個別的調整層２５が存在していないのは、いわばたまたまであって、何ら必然的な帰結ではない。実際、上記各色の具体的な合計値を尊重したとしても、第１に、各色に関し共通に厚さ５０〔ｎｍ〕の封止層２４を形成し、第２に、赤色、緑色及び青色の各々に関し、厚さ６０〔ｎｍ〕、３０〔ｎｍ〕及び２０〔ｎｍ〕の個別的調整層２５を形成しても、赤色で１１０〔ｎｍ〕、緑色で８０〔ｎｍ〕、青色で７０〔ｎｍ〕、は同様に達成可能である。
【００４０】
本実施形態においては、このように、色純度向上効果等、光共振器の機能をよりよく引き出すことによって得られる効果が奏されるほか、以下の効果も奏される。
すなわち、本実施形態のように、封止層２４を形成した後、各色に適応化した個別的調整層２５を形成する態様によれば、製造プロセス上、第２電極層２２の表面が汚染されてしまうおそれや、発光機能層２０、とりわけ発光層に何らかのダメージを与えてしまうおそれを極めて少なくすることができる。
これは、本実施形態においては、第２電極層２２の形成後、比較的間をおかずに、一様厚さの封止層２４が形成されるからである。この際、仮に、各色に最適化された厚さをもつＳｉＯＮ層を発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの各々について別々に形成していくことを考えると、例えば、赤色対応の発光素子２Ｒ用のＳｉＯＮ層を形成している間、緑色・青色対応の発光素子２Ｇ・２Ｂに対応する第２電極層２２は、いわばほったらかしの状態におかれるため、当該第２電極層２２の表面に汚染が生じるおそれが高まる。また、同じ理由で、各色対応のＳｉＯＮ層を形成していくような場合、発光機能層２０に、製造プロセスに起因する何らかのダメージを与えるおそれも高まる。本実施形態では、封止層２４が、比較的速やかに第２電極層２２上に形成され、第２電極層２２や発光機能層２０のためのいわば保護層として機能するため、このような不具合を被らないのである。
【００４１】
また、第２電極層２２が、上記実験例のように極薄のＭｇＡｇから作られる場合、これを基層としたウェットプロセスによる成膜を当該第２電極層２２の上に行うことは困難であるが、本実施形態のように、とりあえず、厚さ一様の封止層２４が形成されているのであれば、これを基層とするウェットプロセスによる成膜を行うことは比較的容易である。また、同一平面上に異なる厚さの膜を形成するにあたっては、ドライプロセスよりもウェットプロセスの方が適している。このようなことからすると、本実施形態のように、各色に適応した厚さをもつ反射増強層２３をもつ有機ＥＬ装置１を製造するにあたっては、ドライプロセスで封止層２４を形成した後、ウェットプロセスで個別的調整層２５を各色対応の厚さで形成するという態様が、最も理に適った方法の１つを提供する。本実施形態ではまさに、かかる方法が実現可能なのである。
【００４２】
以上、本発明に係る実施の形態について説明したが、本発明に係る発光装置は、上述した形態に限定されることはなく、各種の変形が可能である。
（１）  上述した実施形態では、封止層２４がＳｉＯＮ、個別的調整層２５がＡｌｑ３で作られる例について述べているが、本発明は、かかる形態に限定されない。本発明にいう「共通層」と「個別的調整層」とは、「異なる材料」から作られていればよいから、その条件が満たされている限りは、基本的には、どのような材料が選択されてもよい。
もっとも、上述した実験例に関する説明からわかるように、封止層２４と個別的調整層２５との屈折率はなるべく近いことが望ましい。そうでなければ、第２電極層２２と封止層２４との界面、あるいは、個別的調整層２５と不活性ガスＧとの界面、のいずれか一方において強い反射が生じないおそれが高まるからである（反対に、封止層２４と個別的調整層２５との界面では、強い反射が生じる可能性は高まるが、それでは、各色に関し両層一体で最適化された「厚さ」が活かされない。）。
このように、「異なる材料」として具体的にどのような材料が選択されるべきであるかは、基本的には無制約であるとはいえ、実際上、いま述べたような屈折率の観点からくる制約を考慮するのが好ましい。
【００４３】
しかし、封止層２４及び個別的調整層２５それぞれの屈折率の差を具体的にどの程度に抑制すべきかを決定することは、なかなか難しい。一般的には、当該の差が大きくなればなるほど、望ましくないということはいえる。また、一応、封止層２４の屈折率及び個別的調整層２５の屈折率と、第２電極層２２の屈折率との差が、封止層２４の屈折率と個別的調整層２５の屈折率との差よりも大きい、という条件が満たされれば、両層（２４，２５）間の界面における無用な光の反射は一定程度抑制されうることになるから、上述した不具合が発生する可能性は小さくなるということはいえる（この条件に加えて又は代えて、封止層２４の屈折率及び個別的調整層２５の屈折率と、不活性ガスＧの屈折率との差が、封止層２４の屈折率と個別的調整層２５の屈折率との差よりも大きい、という条件が満たされてもよい。）。
【００４４】
この点、上記実施形態における一例、即ち封止層２４がＳｉＯＮ、個別的調整層２５がＡｌｑ３で作られる例が参考になる。というのも、上記実験例として述べたように、かかる場合には、図４及び図５を参照して説明したような好適な効果が得られることが確認済みだからである。したがって、この態様を基準に、満たされるべき屈折率差の具体値を定めることには相応の合理性がある。
図８は、ＳｉＯＮ及びＡｌｑ３の屈折率の波長依存性を表すグラフであり、図９は、図８に示す両屈折率間の差を表すグラフである。これらの図に示すように、可視光領域の波長４００〜８００〔ｎｍ〕において、ＳｉＯＮ及びＡｌｑ３の屈折率の差は、約−０．０７４から約＋０．０５８である。したがって、「異なる材料」として選択されるべき材料は、この条件を満たすことが望ましい。ただし、封止層２４がＳｉＯＮ、個別的調整層２５がＡｌｑ３である前記例は最も好適な効果を奏する態様の１つであるから、当該条件から若干外れたところにおいても、当該効果に匹敵するような効果は奏される。
以上の点に配慮すれば、結局、共通層の屈折率と個別的調整層の屈折率との差は、±０．１の範囲内に収まっていることが好ましい。かかる条件を満たす材料が両層を形作る材料として選択されれば、本実施形態に係る効果は好適に奏される。
【００４５】
（２）  上述した実施形態では、発光機能層２０が各色発光する場合について説明しているが、本発明は、かかる形態に限定されない。
例えば、上記実施形態の第１電極層１８が発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの別に関わらず共通に形成されていたのと同様に、発光機能層も、発光素子２Ｒ，２Ｇ，２Ｂの別に関わらず共通に形成されてもよい。この場合、この発光機能層は、例えば白色で発光するものだけとなる。このような場合でも、各発光素子２に関して、上述したような各色に対応した光共振器構造が採用されるならば、白色光の中から特定の色の光（例えば、上記実施形態のように、赤色光、緑色光及び青色光）の波長成分だけを強調して、これを外部に取り出すことは可能である。
【００４６】
＜応用＞
次に、本発明に係る発光装置を適用した電子機器について説明する。
図１０は、上記実施形態に係る発光装置を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての有機ＥＬ装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図１１に、上記実施形態に係る発光装置を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬ装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１２に、上記実施形態に係る発光装置を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal  Digital  Assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬ装置１に表示される。
【００４７】
本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図１０から図１２に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。
【符号の説明】
【００４８】
１……有機ＥＬ装置（発光装置）、２（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）……発光素子、３……発光パネル、１０……基板、１２……反射層、１８……第１電極層、２０（２０Ｒ，２０Ｇ、２０Ｂ）……発光機能層、２２……第２電極層（半透明半反射層）、２３……反射増強層、２５……封止層、Ｇ……不活性ガス
【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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