(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、赤色光を出射する赤色発光素子と緑色光を出射する緑色発光素子と青色光を出射する青色発光素子とを含む複数種類の発光素子を備える発光装置であって、
前記複数種類の発光素子の各々は、
第１電極と、
光を出射する側に配置された半透過反射性又は透過性を有する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に挟持された少なくとも発光層を含む機能層と、
前記第１電極を挟んで前記機能層と対向する位置に形成された、前記発光層で発生した光を前記第２電極側に反射する反射層と、
前記機能層を挟んで前記反射層と対向する位置に配置された、出射する光の波長領域以外の波長領域の光を吸収するカラーフィルタと、
を備えており、
前記複数種類の発光素子のうちの少なくとも一種類の発光素子は、
前記反射層と前記機能層との間に配置され、前記一種類の発光素子が備えるカラーフィルタを透過して前記機能層側へ入射した外光成分のうち、一部を第１の反射光として反射し、残る部分を透過する半反射層と、
前記残る部分を第２の反射光として反射する前記反射層と、
前記半反射層と前記反射層との間に配置された透明層と、
からなり、前記透明層の膜厚が前記第１の反射光と前記第２の反射光とが互いに打ち消しあうように設計されている干渉構造をさらに備え、
前記複数種類の発光素子のうち赤色発光素子は前記干渉構造を備えていない
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
少なくとも、赤色光を出射する赤色発光素子と緑色光を出射する緑色発光素子と青色光を出射する青色発光素子とを含む複数種類の発光素子を備える発光装置であって、
前記複数種類の発光素子の各々は、
反射層を兼ねる第１電極と、
光を出射する側に配置された半透過反射性又は透過性を有する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に矜持された少なくとも発光層を含む機能層と、
前記機能層を挟んで前記第１電極と対向する位置に配置された、出射する光の波長領域以外の波長領域の光を吸収するカラーフィルタと、
を備えており、
前記複数種類の発光素子のうち少なくとも一種類の発光素子は、
前記第１電極と前記機能層との間に配置され、前記一種類の発光素子が備えるカラーフィルタを透過して前記機能層側へ入射した外光成分のうち、一部を第１の反射光として反射し、残る部分を透過する半反射層と、
前記残る部分を第２の反射光として反射する前記第１電極と、
前記半反射層と前記第１電極との間に配置された透明層と、
からなり、前記透明層の膜厚が前記第１の反射光と前記第２の反射光とが互いに打ち消しあうように設計されている干渉構造をさらに備え、
前記複数種類の発光素子のうち赤色発光素子は前記干渉構造を備えていない
ことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の発光装置であって、
前記複数種類の発光素子は、前記赤色発光素子、前記緑色発光素子及び前記青色発光素子の三種類の発光素子であることを特徴とする発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の発光装置であって、
前記緑色発光素子のみが前記半反射層を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項５】
請求項３に記載の発光装置であって、前記緑色発光素子及び前記青色発光素子の二種類の発光素子が前記半反射層を備えていることを特徴とする発光装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記発光層は有機エレクトロルミネッセンス層であることを特徴とする発光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記半反射層はチタニウム、クロム、タンタル若しくはモリブデンのいずれかからなることを特徴とする発光装置。
【請求項８】
請求項１、３〜７のいずれか一項に記載の発光装置であって、
前記第１電極が陽極であり、前記第２電極が陰極であることを特徴とする発光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の発光装置であって、
前記陽極は透明導電性材料からなり、
前記透明層及び前記半反射層は、前記反射層と前記第１電極との間に形成されていることを特徴とする発光装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の発光装置であって、
前記透明層は導電性材料からなり前記第１電極を兼ねていることを特徴とする発光装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の発光装置であって、
前記透明層は、前記反射層の前記機能層側に配置された透明絶縁性材料層と、該透明絶縁性材料層の前記機能層側に配置された前記第１電極を兼ねる透明導電性材料層と、からなることを特徴とする発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光素子として有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた発光装置に関す
る。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話あるいはパーソナルコンピュータ等の表示画面に用いる発光装置として
、光を出射する側の面である表示面に発光素子としての有機エレクトロルミネッセンス（
以下、「有機ＥＬ」と称する。）素子を規則的に配列して画像を形成する有機ＥＬ装置が
考えられている。
各々の発光素子は、対向するように形成された陽極と陰極との間に、少なくとも発光層
（有機ＥＬ層）を含む機能層を備えており、上述の陽極と陰極との間に電流を流すことで
発光を得ている。そして有機ＥＬ装置は、かかる発光を表示面から出射させて画像を形成
している。表示面の反対側には反射層を配置して上記表示面方向に反射させることで、上
記発光を有効に利用する構成が一般的である。上記構成に、表示面側の電極を半透過反射
性の材料で形成して、上記反射層との間に共振構造を形成して目的とする波長範囲の光を
強調して出射する構成をさらに加えたものも多い。
【０００３】
かかる構成の有機ＥＬ装置では、外光の反射が問題となる。上記反射層は、発光のみで
はなく表示面から入射する外光も反射するため、明所では発光に反射された外光が混入し
、コントラストが低下し得る。
かかる外光の反射を低減する手段として、表示面側に円偏光板を貼付する構成が提案さ
れている（特許文献１参照）。円偏光により変調を受けた光は反射により回転方向が逆転
する性質を利用して、反射光が表示面から出射することを抑制し、コントラストを向上さ
せている。
また、上記有機ＥＬ装置がカラー画像表示装置である場合、カラーフィルタを用いる構
成も提案されている。赤色光を発光する赤色発光素子と緑色光を発光する緑色発光素子と
青色光を発光する青色発光素子の計三種類の発光素子の各々に、発光する波長範囲の光は
透過し、それ以外の波長範囲の光は吸収するカラーフィルタを配置することで、発光する
波長範囲以外の外光の反射を低減できる。
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１２７８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述の手法には以下に示す課題がある。まず、円偏光板を用いる手法では、発
光のうちの一方の偏光成分が吸収されるため、表示面から出射される光の比率が半分以下
となり輝度が低下する。輝度の低下を補うべく発光層に流す電流量を増加させると、消費
電力の増大や該発光層の寿命の低下をもたらし得る。
また、カラーフィルタを用いる手法では、各々の発光素子が発光する波長範囲の外光は
吸収できないため、外光反射を充分には低減できない。
さらに、上記のいずれの手法も、上記三種類の発光素子の全てに同一の反射低減手段を
付与するため、視感度（分光視感効果度）を考慮できず、発光素子の種類によっては外光
反射の低減が不十分になり得るという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形
態又は適用例として実現することが可能である。
【０００７】
［適用例１］少なくとも、赤色光を出射する赤色発光素子と緑色光を出射する緑色発光
素子と青色光を出射する青色発光素子とを含む複数種類の発光素子を備える発光装置であ
って、上記複数種類の発光素子の各々は、第１電極と、光を出射する側に配置された半透
過反射性又は透過性を有する第２電極と、上記第１電極と上記第２電極との間に挟持され
た少なくとも発光層を含む機能層と、上記第１電極を兼ねるか、または上記第１電極を挟
んで上記機能層と対向する位置に上記第１電極とは別途形成された、上記発光層で発生し
た光を上記第２電極側に反射する反射層と、上記機能層を挟んで上記反射層と対向する位
置に配置された、出射する光の波長領域以外の波長領域の光を吸収するカラーフィルタと
、を備えており、上記複数種類の発光素子のうちの少なくとも一種類の発光素子は、上記
反射層と上記機能層との間に配置された半反射層と、上記反射層と上記半反射層との間に
配置された透明層と、をさらに備えていることを特徴とする発光装置。
【０００８】
このような構成によれば、上記カラーフィルタによる外光反射の低減効果に加えて、上
記透明層と上記半反射層との積層体による外光反射の低減効果を得ることができる。した
がって、発光装置のコントラストを向上させることができる。
【０００９】
［適用例２］上述の発光装置であって、上記複数種類の発光素子は、上記赤色発光素子
、上記緑色発光素子及び上記青色発光素子の三種類の発光素子であることを特徴とする発
光装置。
【００１０】
このような構成によれば、上記三種類の発光素子の中から選択された、特に外光の反射
が大きい発光素子に上記透明層と上記半反射層との積層体を形成して外光反射を低減でき
る。
【００１１】
［適用例３］上述の発光装置であって、上記緑色発光素子のみが上記半反射層を備えて
いることを特徴とする発光装置。
【００１２】
上記緑色発光素子は外光の反射率が高い傾向にある。したがってかかる構成によれば、
上記緑色発光素子のみ外光の反射を低減でき、発光装置の消費電力とコントラストのバラ
ンスを向上させることができる。
【００１３】
［適用例４］上述の発光装置であって、上記緑色発光素子及び上記青色発光素子の二種
類の発光素子が上記半反射層を備えていることを特徴とする発光装置。
【００１４】
上記青色発光素子は、上記緑色発光素子に次いで外光の反射率が高い傾向にある。した
がってかかる構成によれば、外光の反射をより一層低減でき、発光装置の消費電力とコン
トラストのバランスをより一層向上させることができる。
【００１５】
［適用例５］上述の発光装置であって、上記発光層は有機エレクトロルミネッセンス層
であることを特徴とする発光装置。
【００１６】
有機エレクトロルミネッセンス材料は発光効率が優れているため、かかる構成により、
消費電力が低く、かつ表示品質が向上した発光装置を得ることができる。
【００１７】
［適用例６］上述の発光装置であって、上記半反射層はチタニウムからなることを特徴
とする発光装置。
【００１８】
チタニウムからなる膜層は、反射性と透過性とを好適な比率で構成することができる。
したがって、かかる構成により外光の反射をより一層低減でき、コントラストがより一層
向上した発光装置を得ることができる。
【００１９】
［適用例７］上述の発光装置であって、上記半反射層は、クロム、タンタル若しくはモ
リブデンのいずれかからなることを特徴とする発光装置。
【００２０】
かかる材料からなる膜層は、反射性と透過性とを好適な比率で構成することができる。
したがって、かかる構成により外光の反射をより一層低減でき、コントラストがより一層
向上した発光装置を得ることができる。
【００２１】
［適用例８］上述の発光装置であって、上記第１電極が陽極であり、上記第２電極が陰
極であることを特徴とする発光装置。
【００２２】
かかる構成によれば、上記発光層内で生じた光の取り出し効率を向上させることができ
る。したがって、発光装置の消費電力を低減し、かつ表示品質を向上させることができる
。
【００２３】
［適用例９］上述の発光装置であって、上記陽極は透明導電性材料からなり、上記透明
層及び上記半反射層は、上記反射層と上記第１電極との間に形成されていることを特徴と
する発光装置。
【００２４】
このような構成によれば、上記透明層及び上記陽極の層厚を夫々好適な値に設定できる
ため、発光装置の表示品質をより一層向上させることができる。
【００２５】
［適用例１０］上述の発光装置であって、上記透明層は導電性材料からなり上記第１電
極を兼ねていることを特徴とする発光装置。
【００２６】
このような構成によれば、上記第１電極の上記機能層側に上記半反射層を形成すること
により、上述の透明層と半反射層との積層体を形成できるため、製造コストの増加を抑制
しつつ発光装置の表示品質を向上させることができる。
【００２７】
［適用例１１］上述の発光装置であって、上記透明層は、上記反射層の上記機能層側に
配置された透明絶縁性材料層と、該透明絶縁性材料層の上記機能層側に配置された上記第
１電極を兼ねる透明導電性材料層と、からなることを特徴とする発光装置。
【００２８】
このような構成によれば、上記透明絶縁性材料層を上記反射層の保護膜としても機能さ
せることができるため、発光装置の表示品質と共に信頼性も向上させることができる。
【００２９】
［適用例１２］上述の発光装置であって、上記第２電極が陽極であり、上記第１電極が
陰極であることを特徴とする発光装置。
【００３０】
このような構成であれば、上記陰極を上記反射層としても機能させることができる。し
たがって、製造コストの増加を抑制しつつ、発光装置の表示品質を向上させることができ
る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、表示領域に発光素子を規則的に配置して画像を表
示する、発光装置としての有機ＥＬ装置について述べる。なお、以下に示す各図において
は、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法や比
率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００３２】
（第１の実施形態）
（有機ＥＬ装置）
図１は、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置、及び後述する各実施形態にかかる有機ＥＬ
装置に共通する、有機ＥＬ装置の全体構成を示す回路構成図である。規則的に配置された
個々の発光素子の発光を個別に制御して、表示領域１００に画像を形成するアクティブマ
トリクス型の有機ＥＬ装置を例にしている。表示領域１００には、複数の走査線１０２と
、走査線１０２と直交する複数の信号線１０４と、信号線１０４と平行に延びる複数の電
源供給線１０６が形成されている。上記三種類の配線で囲まれる方形の区画が画素領域で
ある。
【００３３】
各々の画素領域には、走査線１０２を介して走査信号がゲート電極に供給されるスイッ
チング用ＴＦＴ１０８と、スイッチング用ＴＦＴ１０８を介して信号線１０４から供給さ
れる画素信号を保持する保持容量１１０と、保持容量１１０によって保持された画素信号
がゲート電極に供給される駆動用ＴＦＴ１１２と、駆動用ＴＦＴ１１２を介して電源供給
線１０６から駆動電流が流れ込む発光素子２０が形成されている。発光素子２０は、青色
光を出射する青色発光素子２０Ｂ、緑色光を出射する緑色発光素子２０Ｇ、赤色光を出射
する赤色発光素子２０Ｒの計三種類がある。後述するように、発光素子２０は第１電極と
しての陽極５６（図２参照）と表示領域１００の全範囲に渡って形成され該全範囲を共通
電位としている第２電極としての陰極５５（図２参照）とで発光層を含む機能層を狭持し
ており、上記駆動電流は陽極５６に供給される。
なお、本明細書においては出射する光の色を示すアルファベット（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を省い
た場合は、該３色に対応する三種類の構成要素の総称を表す。例えば「発光素子２０」は
、上述の三種類の発光素子の総称である。
【００３４】
表示領域１００の周辺には、走査線駆動回路１２０、及び信号線駆動回路１３０が形成
されている。走査線１０２には、走査線駆動回路１２０から、図示しない外部回路より供
給される各種信号に応じて走査信号が順次供給される。そして、信号線１０４には信号線
駆動回路１３０から画像信号が供給され、電源供給線１０６には図示しない外部回路から
画素駆動電流が供給される。なお、走査線駆動回路１２０の動作と信号線駆動回路１３０
の動作とは、同期信号線１４０を介して外部回路から供給される同期信号により相互に同
期が図られている。
【００３５】
走査線１０２が駆動されスイッチング用ＴＦＴ１０８がオン状態になると、その時点の
信号線１０４の電位が保持容量１１０に保持され、保持容量１１０の状態に応じて駆動用
ＴＦＴ１１２のレベルが決まる。そして、駆動用ＴＦＴ１１２を介して電源供給線１０６
から陽極５６に駆動電流が流れ、さらに上述の発光層を含む機能層（以下、「発光機能層
」と称する。）を介して陰極５５に駆動電流が流れる。その結果、発光層は駆動電流の大
きさに応じて発光する。表示領域１００には、上述の三種類の発光素子２０が規則的に配
置されている。個々の発光素子２０が独立に制御されて駆動電流の大きさに応じて発光す
ることで、表示領域１００にカラー画像が形成される。
なお、上記三種類の発光素子２０の配置の順序はＢ，Ｇ，Ｒの順序に限定されるもので
はなく、例えばＲ，Ｂ，Ｇの順序に配置することも可能である。また、上記三種類の発光
素子２０の平面視での形状は、同一に限定されるものではない。
【００３６】
図２は、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置の断面を模式的に示す図である。本実施形態
にかかる有機ＥＬ装置は、対向基板１１側に光を出射するトップエミッション型の有機Ｅ
Ｌ装置である。図２には、素子基板１０の対向基板１１側の面に規則的に配置された、青
色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇと赤色発光素子２０Ｒとの計三種類の発光素子２
０が、各々の発光素子２０を駆動する駆動用ＴＦＴ１１２と共に図示されている。スイッ
チング用ＴＦＴ１０８（図１参照）等は、図示を省略している。
【００３７】
素子基板１０は、接着層１２を介して、透光性材料からなる対向基板１１と貼り合わさ
れている。対向基板１１の一方の面にはカラーフィルタ層２９が形成されており、該対向
基板は該カラーフィルタ層が素子基板１０と対向するように貼り合わされている。カラー
フィルタ層２９は、規則的に配置された赤色カラーフィルタ３０Ｒ、緑色カラーフィルタ
３０Ｇ、及び青色カラーフィルタ３０Ｂの計三種類のカラーフィルタ３０と、各々のカラ
ーフィルタ３０を区画するブラックマトリクス３５とからなる。そして、青色発光素子２
０Ｂには青色カラーフィルタ３０Ｂが、緑色発光素子２０Ｇには緑色カラーフィルタ３０
Ｇが、そして赤色発光素子２０Ｒには赤色カラーフィルタ３０Ｒが、夫々対向するように
貼り合わされている。各々のカラーフィルタ３０は、各々の発光素子２０が発光する光の
色純度を向上させる機能を果たすととも、外光の反射も低減する機能も果たしている。か
かる機能については後述する。
【００３８】
なお、発光素子２０とは、発光機能層（詳しくは、該発光機能層に含まれる発光層）４
０が通電により発光する領域、すなわち後述する隔壁７７で囲まれた領域において、陽極
５６と陰極５５、及び該一対の電極に挟持される各層、さらに後述する反射層５８及び半
反射層８２と透明層８１とからなる干渉構造８３等を含む概念である。
【００３９】
素子基板１０の対向基板１１側の面には、ポリシリコン（多結晶シリコン）層からなる
チャネル領域６０と酸窒化シリコン等からなるゲート絶縁膜７１とポリシリコンあるいは
Ａｌ（アルミニウム）等からなるゲート電極６２と、からなる駆動用ＴＦＴ１１２が形成
されている。そして、ＴＦＴ１１２の対向基板１１側には、該駆動用ＴＦＴを覆うように
酸窒化シリコン等からなる第１層間絶縁層７２が形成されている。そして、第１層間絶縁
層７２のチャネル領域６０と平面視で重なる領域の一部は選択的に除去されてコンタクト
ホールとなっており、該コンタクトホールを埋め込むようにチャネル領域６０と導通する
ドレイン電極６４及びソース電極６６が形成されている。
【００４０】
ドレイン電極６４及びソース電極６６の対向基板１１側には酸窒化シリコン等からなる
第２層間絶縁層７３が形成されている。そして、該第２層間絶縁層のドレイン電極６４と
平面視で重なる領域の一部が選択的に除去されることで、コンタクトホールが形成されて
いる。
【００４１】
第２層間絶縁層７３の対向基板１１側には、反射層５８及び後述する透明層８１等を介
して第１電極としての陽極５６が形成されている。陽極５６は透明導電性材料であるＩＴ
Ｏ（酸化インジウム・錫）の薄膜をパターニングして形成されており、上記コンタクトホ
ールを介してドレイン電極６４と電気的に接続されている。したがって、陽極５６は駆動
用ＴＦＴ１１２と導通し、電源供給線１０６から供給される駆動電流を、後述する発光機
能層４０に供給できる。陽極５６の層厚は、青色発光素子２０Ｂでは略１２４ｎｍ、緑色
発光素子２０Ｇでは略２２ｎｍ、赤色発光素子２０Ｒでは略９２ｎｍである。
【００４２】
陽極５６の形成材料は、上述のＩＴＯ以外に、インジウムジンクオキサイド等の公知の
透明導電性材料を用いることができる。また、陽極５６の層厚は上述の値に限定されるも
のではなく、後述する共振構造８８（図３参照）の光路長（共振長）の調整のために好適
な値に設定することが好ましい。反射層５８の形成材料及び層厚は各発光素子間で共通で
あり、層厚略１００ｎｍのＡｌである。
【００４３】
第２層間絶縁層７３及び陽極５６の対向基板１１側には、ポリイミド等の有機又は無機
の絶縁材料層をパターニングして、隔壁７７が形成されている。上記パターニングは、陽
極５６の反射層５８と重なる領域が露出するように行われる。そして、陽極５６の対向基
板１１側の上記領域には、夫々の発光素子２０に対応する発光機能層４０が形成されてい
る。具体的には青色発光素子２０Ｂの上記領域には青色発光機能層４０Ｂが形成され、緑
色発光素子２０Ｇの上記領域には緑色発光機能層４０Ｇが形成され、赤色発光素子２０Ｒ
の上記領域には赤色発光機能層４０Ｒが形成されている。各発光機能層４０の形成材料等
については後述する。
【００４４】
上記各々の発光機能層４０及び隔壁７７の対向基板１１側には電子注入層５４、第２電
極としての陰極５５、そして封止層５９が、記載の順に形成されている。電子注入層５４
は層厚略１ｎｍのＬｉＦ（弗化リチウム）からなり、陰極５５からの電子注入効率を高め
て発光効率を向上させる層である。陰極５５の形成材料としては、仕事関数が４．２ｅＶ
以下の金属、あるいは仕事関数が３．５ｅＶ以下のアルカリ金属、アルカリ土類金属が好
ましい。本実施形態においてはＭｇＡｇ（マグネシウム・銀合金）が用いられている。陰
極５５の層厚は略１０ｎｍであり、半透過反射性、すなわち照射された光の略５０％を反
射し、略５０％を透過する性質が付与されている。封止層５９の形成材料は、ガスバリア
性の高い透明材料が好ましい。本実施形態にかかる有機ＥＬ装置の封止層５９は層厚略２
００ｎｍの窒化酸化シリコン（ＳｉＯｘＮｙ）で形成されている。
【００４５】
上記各層は、少なくとも表示領域１００（図１参照）の全面を覆うように形成されてい
る。そして陰極５５は、表示領域１００の外部の領域で接地している。封止層５９までが
形成された素子基板１０と、カラーフィルタ層２９が形成された対向基板１１と、が該封
止層と該カラーフィルタとが対向するように接着層１２を介して貼り合わされて有機ＥＬ
装置となる。なお、電子注入層５４を含めて発光機能層４０と称する場合もあるが、本明
細書では電子注入層５４と発光機能層４０とは別個の層として記述している。
【００４６】
上述したように、第２層間絶縁層７３の対向基板１１側の面における、平面視で上記の
各発光素子２０の発光機能層４０と重なる領域には、反射層５８が形成されている。また
、上述したように陽極５６は透明導電性材料で形成されている。したがって、発光機能層
４０で生じた光のうちの素子基板１０側に向かう光は、陽極５６を透過して反射層５８に
到達して後、対向基板１１側に反射される。また、陰極５５は半透過反射性の材料で形成
されているため、発光機能層４０で生じた光のうちの対向基板１１側に向かう光の略５０
％は、陰極５５により素子基板１０側に反射される。したがって、陰極５５と反射層５８
との間には共振構造８８（図３参照）が形成されている。
【００４７】
また、青色発光素子２０Ｂ及び緑色発光素子２０Ｇの反射層５８の対向基板１１側には
、透明層８１と半反射層８２とが記載の順に形成されており、該２層の薄膜で干渉構造８
３が形成されている。該２層の形成材料は、透明層８１は層厚略８５ｎｍのＳｉＮ（窒化
シリコン）、半反射層８２は層厚略２０ｎｍのチタニウムである。なお、赤色発光素子２
０Ｒの反射層５８の対向基板１１側には透明層８１のみが形成されており、干渉構造８３
は形成されていない。本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、干渉構造８３、共振構造８８
及びカラーフィルタ３０の機能により外光反射を低減している。かかる態様を、以下、図
３及び図４を用いて述べる。
【００４８】
図３は、緑色発光素子２０Ｇ、すなわち陰極５５と陽極５６と該一対の電極間の各層を
、緑色カラーフィルタ３０Ｇ及び上述の干渉構造８３等と共に摸式的に示す断面図である
。図２において図示した緑色発光素子２０Ｇの緑色発光機能層４０Ｇを構成する各層を図
示しており、表示面７５の符号を加えている。
【００４９】
表示面７５は、緑色発光素子２０Ｇの表面であり、表示光すなわち緑色発光機能層４０
Ｇ内で発光した光が緑色カラーフィルタ３０Ｇを介して観察者に向けて出射される面であ
る。対向基板１１は図示を省略し、緑色カラーフィルタ３０Ｇと素子基板１０との界面を
模式的に表示面７５としている。
【００５０】
緑色発光機能層４０Ｇは、陽極５６の対向基板１１側に記載の順に形成された正孔注入
層５１、正孔輸送層５２、緑色発光層４４、及び電子輸送層５３の計４層からなる。緑色
発光機能層４０Ｇの層厚、すなわち上述の４層の合計層厚は、略９４ｎｍである。
【００５１】
正孔注入層５１は、陽極５６からの正孔注入効率を高めて発光効率を向上させる層であ
る。また、正孔輸送層５２及び電子輸送層５３は、それぞれ緑色発光層４４への正孔輸送
性、電子輸送性を高めて発光効率を向上させる層である。夫々の層の形成材料は、正孔注
入層５１がＨＩ４０６（出光興産株式会社製）、正孔輸送層５２がＨＴ３２０（出光興産
株式会社製）、電子輸送層５３がＡｌｑ３（アルミニウムキノリノール）である。
発光層（緑色発光層４４等）は、導電性を担保するホスト材料に、電子と正孔との結合
により発光する機能を有するドーパントを混入して形成されている。緑色発光層４４は、
ホスト材料としてのＢＨ２１５（出光興産株式会社製）にドーパントとしてのキナクリド
ンを混入して形成されている。
【００５２】
なお、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置、及び後述する各実施形態と比較例にかかる有
機ＥＬ装置において、青色発光素子２０Ｂの青色発光機能層４０Ｂ及び赤色発光素子２０
Ｒの赤色発光機能層４０Ｒの双方共に層厚は略９４ｎｍと緑色発光機能層４０Ｇの層厚と
同一であり、形成材料も発光層のドーパントを除いては同一である。なお、発光機能層４
０の形成材料は上記のものに限定されるものではない。低分子系及び高分子系の発光に寄
与する公知の材料を用いて形成することができる。
【００５３】
上述したように、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は消費電力の増大を抑制しつつ、外
光反射率、すなわち表示面７５に入射した外光のうち、反射層５８で反射されて表示面７
５から出射される光の比率をできる限り低減することを目標としている。そのために、各
々の発光素子２０毎に異なるドーパントを用いて３原色のいずれかの発光を生じさせつつ
、カラーフィルタ３０を用い、さらに青色発光素子２０Ｂ及び緑色発光素子２０Ｇの反射
層５８上に干渉構造８３を形成している。
【００５４】
外光９０は白色光であり、広い波長範囲の光を含んでいる。そして、緑色カラーフィル
タ３０Ｇは、入射した光のうち略５４０ｎｍを中心とする所定の幅の波長範囲の光（すな
わち緑色光成分）を透過して、該所定の幅の波長範囲の光以外の光（非緑色光成分）を吸
収する機能を有している。したがって、表示面７５に入射した外光９０に含まれる光のう
ち、緑色光成分（以下、「第２の外光成分９２」と称する。）は緑色カラーフィルタ３０
Ｇを透過し、非緑色光成分（以下、「第１の外光成分９１」と称する。）は緑色カラーフ
ィルタ３０Ｇに吸収され熱として放散される。その結果、緑色カラーフィルタ３０Ｇによ
り緑色発光素子２０Ｇ内に入射する光（光量）は大きく低減される。
【００５５】
緑色発光素子２０Ｇ内に入射した第２の外光成分９２は、緑色発光機能層４０Ｇ等を透
過して、透明層８１と半反射層８２とからなる干渉構造８３に達する。ここで、陰極５５
は半透過反射性を有するため、第２の外光成分９２のうちの幾分かは反射されて表示面７
５から出射されるが、かかる光についての記載は省略する。
【００５６】
陰極５５と電子注入層５４との界面から陽極５６と半反射層８２との界面までに含まれ
る各層は全て透光性を有する層である。したがって、第２の外光成分９２は陽極５６と半
反射層８２との界面まで殆んど減衰することなく到達する。そして、陽極５６と半反射層
８２との界面で略５０％が反射されて第１の反射光９４となり、該界面を透過した残りの
略５０％は干渉構造８３を経た後に反射層５８の表面で反射されて、第２の反射光９５と
なる。第１の反射光９４と第２の反射光９５とが合わさった光が、反射光９３として表示
面７５から出射される。ここで、透明層８１の光学的距離（層厚と屈折率の積）と半反射
層８２の光学的距離との合計は、第２の外光成分９２の波長の略四分の一となるように設
定されている。したがって、第２の反射光９５と第１の反射光９４とは、位相が互いに二
分の一波長分すなわち１８０度分ずれている。したがって、第１の反射光９４と第２の反
射光９５とは互いに打ち消しあうこととなり、反射光９３の光量は第２の外光成分９２の
光量と比べて極めて低減されている。
【００５７】
次に、発光機能層４０で生じる発光について述べる。緑色発光機能層４０Ｇに含まれる
緑色発光層４４で生じる光のうちの略５０％は対向基板１１側に向かい、残りの略５０％
は素子基板１０側（本図では反射層５８側）に向かう。以下、対向基板１１側に向かう光
を第１の発光８６と称する。そして、素子基板１０側に向い反射層５８で対向基板１１側
に向かう方向に反射されてくる光を第２の発光８７と称する。第１の発光８６と第２の発
光８７とが合わさった光が、出射光（表示光）８５となる。出射光８５は、緑色カラーフ
ィルタ３０Ｇを透過することにより波長範囲が狭められて色純度が向上した後、表示面７
５から出射される。
【００５８】
ここで、第２の発光８７は干渉構造８３を透過するため、陽極５６と半反射層８２との
界面で反射される成分と該界面を透過する成分とで打ち消しあい、若干強度（光量）が低
下する。しかし、第１の発光８６は干渉構造８３を経ずに出射される。したがって、出射
光８５全体としては、干渉構造８３の影響をあまり大きくは受けておらず、強度（光量）
の低下は限られている。
【００５９】
干渉構造８３の形成位置は陰極５５と反射層５８との間であればよく、発光機能層４０
と陰極５５との間に形成することもできる。しかし、かかる位置に形成すると出射光（表
示光）８５に与える影響も大きくなる。本実施形態の有機ＥＬ装置は、干渉構造８３を、
第２の外光成分９２は全て照射されるが出射光８５は略５０％しか照射されない位置、す
なわち反射層５８と発光機能層４０との間に形成することで、取り出し効率の低下を抑制
しつつ外光反射を低減している。
【００６０】
なお、透明層８１の層厚及び半反射層８２の層厚は、上述の値に固定されている訳では
ない。上述の層厚の設定により外光反射率が大きく変化するため、各々の発光素子２０の
、カラーフィルタ層２９から陽極５６にいたるまで透過する外光のピーク波長に合わせて
、該ピーク波長の光の反射率を低減できるように設定することが好ましい。透明層８１の
層厚は、略５０ｎｍ〜２００ｎｍの間で設定することが好ましい。半反射層８２の層厚は
、透過性の変化を考慮しつつ、略５ｎｍ〜３０ｎｍの間で設定することが好ましい。
【００６１】
次に、共振構造８８について述べる。陰極５５は、半透過反射性材料で形成されている
ため、緑色発光層４４で生じた発光のうちの略５０％は陰極５５により反射層５８の方向
に反射される。したがって、陰極５５と反射層５８との間には共振構造８８が形成される
。共振構造８８の共振長（陰極５５と反射層５８との間の光学的距離）が適切な値である
場合、上記の発光は共振構造８８内で多重干渉を起こし、色純度が向上した後、表示面７
５から出射される。かかる色純度の向上は、緑色カラーフィルタ３０Ｇの機能を補えるた
め、取り出し効率の向上につながる。その結果として、輝度を同一とした場合における消
費電力の低減が可能となる。
【００６２】
多重干渉による色純度の向上効果を最大にするためには光学的距離Ｌが、式（１）を満
たすことが必要である。
ｍλ1＝２Ｌ＋（φ2＋φ1）・・・・・・・・・・・（１）
一方で、共振構造８８は第２の外光成分（緑色光成分）９２を干渉により打ち消し合わ
せることにより、外光反射を低減する機能も果たし得る。干渉による外光反射の低減効果
を最大にするためには光学的距離Ｌが、式（２）を満たすことが必要である。
（ｍ＋１／２）λ2＝２Ｌ＋（φ’2−φ’1）・・・（２）
ここで、
ｍは１以上の整数、
Ｌは、陰極５５と電子注入層５４との界面と、反射層５８と透明層８１との界面と、の
間の光学的距離、
λ1は、表示面７５から出射させたい光のピーク波長、
λ2は、反射を低減させたい光のピーク波長、
φ1は、反射層５８で反射するときの波長λ1の光の位相変化、
φ2は、陰極５５で反射するときの波長λ1の光の位相変化、
φ’1は、反射層５８で反射するときの波長λ2の光の位相変化、
φ’2は、陰極５５で反射するときの波長λ2の光の位相変化、である。
【００６３】
緑色発光素子２０Ｇが表示面７５から出射させたい光のピーク波長は、当然緑色光のピ
ーク波長である。また、外光９０は、緑色カラーフィルタ３０Ｇを透過することで、第２
の外光成分（緑色光成分）９２となっているため、共振構造８８により反射を低減させた
い光のピーク波長は緑色光のピーク波長である。したがって、λ1と、λ2は略同一の値で
ある。また、反射による光の位相変化はあまり大きな値はとり得ない。そのため、式（１
）と式（２）の双方を満たすＬを設定することは困難である。
【００６４】
本実施形態の有機ＥＬ装置は、かかる対立し得る要望をできる限り満たすべく、上記共
振長等を設定し、外光反射を低減しつつ色純度を向上させて、同一の輝度で表示する際の
消費電力を低減している。上述したように、本実施形態の有機ＥＬ装置は偏光板等を用い
ておらず、またカラーフィルタは出射すべき波長範囲の光は殆んど吸収しないため、取り
出し効率は余裕がある。したがって、共振構造８８の共振長は、色純度の向上を考慮しつ
つ、外光反射の低減に重点を置いて設定できる。
【００６５】
なお、青色発光素子２０Ｂは、カラーフィルタが表示面７５に入射した光（外光）のう
ち略４４０ｎｍを中心とする所定の幅の波長範囲の光（すなわち青色光成分）を透過させ
、該所定の幅の波長範囲の光以外の光（非青色光成分）を吸収する青色カラーフィルタ３
０Ｂであること、及び、青色発光機能層４０Ｂに含まれる発光層のドーパントにＢＤ０５
２（出光興産株式会社製）を用いていること、の２点を除けば、緑色発光素子２０Ｇと同
様の構成である。
【００６６】
次に、本実施形態の有機ＥＬ装置の赤色発光素子２０Ｒについて説明する。図４は、赤
色発光素子２０Ｒを構成する各層を、赤色カラーフィルタ３０Ｒ等と共に摸式的に示す断
面図である。赤色発光素子２０Ｒは、陽極５６と反射層５８との間に透明層８１のみが形
成されており、半反射層８２（図３参照）は形成されていない点で、緑色発光素子２０Ｇ
及び青色発光素子２０Ｂと大きく相違している。したがって、干渉構造８３（図３参照）
は形成されていない。また、カラーフィルタ３０は、表示面７５に入射した光のうち略６
５０ｎｍを中心とする所定の幅の波長範囲の光（すなわち赤色光成分）を透過させ、該所
定の幅の波長範囲の光以外の光（非赤色光成分）を吸収する赤色カラーフィルタ３０Ｒで
ある点、及び、赤色発光機能層４０Ｒに含まれる赤色発光層４６のドーパントにＲＤ００
１（出光興産株式会社製）を用いている点でも相違している。かかる相違点を除く各構成
要素は図３に示す緑色発光素子２０Ｇの構成要素と同一である。そこで、同一の構成要素
には同じ符号を付し、説明の記載は省略している。
【００６７】
赤色発光素子２０Ｒは干渉構造８３を備えていないため、外光反射の低減は赤色カラー
フィルタ３０Ｒと共振構造８８とで行っている。有機ＥＬ装置を構成する三種類の発光素
子２０間で構成に差異を設けた理由は、発光素子２０間における外光反射率等の特性の違
いを考慮したためである。
【００６８】
後述する図５〜図７に示すように、赤色発光素子２０Ｒの陽極５６と反射層５８との間
に干渉構造８３を形成した場合、赤色カラーフィルタ３０Ｒでは長波長（波長範囲が略６
００ｎｍ〜６６０ｎｍの光）での外光反射率を低減する効果が小さく、外光反射の低減に
あまり寄与しない。そのため、本実施形態の有機ＥＬ装置では、三種類の発光素子の構成
を共通化せずに、カラーフィルタ３０等の効果を合わせて、全体として外光反射率の低減
と消費電力の低減とを高いレベルで両立させている。
【００６９】
具体的には、三種類の発光素子２０の全てにカラーフィルタ３０を配置して、該カラー
フィルタによりできる限り外光反射を低減する。さらに、共振構造８８の共振長を外光反
射の低減に重点を置いて設定する。そして、上述の２つの手段によっても充分に外光反射
を低減できない発光素子２０については、発光機能層４０と反射層５８との間に干渉構造
８３を形成することで、取り出し効率にできる限り影響を与えないようにしつつ外光反射
をさらに低減し、有機ＥＬ装置全体としての明るい場所での表示品質を向上している。
【００７０】
図５〜図７を用いて、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置における外光反射の低減効果を
説明する。図５は、カラーフィルタ３０を備えない有機ＥＬ装置の、発光素子２０毎の外
光反射率を示す図である。三種類の発光素子２０の各々に干渉構造８３を形成した場合の
、外光反射率と波長の関係を示している。赤色発光素子２０Ｒについては、干渉構造８３
を備えていない場合の外光反射率についても示している。
【００７１】
青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇは、略５００ｎｍ〜５５０ｎｍの波長範囲の
光に対する外光反射率がかなり低減されている。しかし、赤色発光素子２０Ｒは、あまり
低減されていない。干渉構造８３を備えていない赤色発光素子２０Ｒは、出射光の波長範
囲に含まれる６５０ｎｍ以上の波長範囲の光の外光反射率が高いが、７００ｎｍ以上の波
長の光については視感度が殆んど無いため、外光反射を考慮する必要が無い。
【００７２】
図６は、本実施形態の有機ＥＬ装置に用いているカラーフィルタ３０の透過特性を示す
図である。各々の発光素子２０から出射させたい光の波長範囲から外れる光は該カラーフ
ィルタを殆んど透過しないことが判る。したがって、該外れる光に対する外光反射率の低
減効果は大きい。
【００７３】
図７は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置を構成する各々の（三種類の）発光素子２０毎
の外光反射率を示す図である。なお、この反射率には視感度補正を施している。カラーフ
ィルタ（ＣＦ）３０と干渉構造８３とを併せての、外光反射率の低減効果を示している。
赤色発光素子２０Ｒについては、本実施形態における干渉構造８３を備えていない発光素
子２０の測定結果と共に、比較として干渉構造８３を備えている発光素子２０の測定結果
も示している。なお、後述する表１に記載の比較例３の結果は、第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置の赤色発光素子２０Ｒを、上述の干渉構造８３を備えている発光素子２０に変更し
た場合の測定結果である。
【００７４】
赤色発光素子２０Ｒの外光反射率は、干渉構造８３を備えていない方が低い値を示して
いる。図５に示すように、６００ｎｍ以上の波長の光の反射は干渉構造８３を備えていな
い方が低く、６００ｎｍ以下の波長の光は赤色カラーフィルタ３０Ｒにより発光素子２０
内への入射が低減されるため、このような結果となる。残る２つの発光素子は、緑色発光
素子２０Ｇの外光反射率がやや高いが、全体としては良好である。したがって、全体とし
ては消費電力と外光反射率のバランスの取れた有機ＥＬ装置を得ることができる。
【００７５】
（比較例）
図８及び図９は、比較例１の、半反射層８２を有せず干渉構造８３が三種類全ての発光
素子２０に形成されていない有機ＥＬ装置を示す模式断面図である。発光機能層４０の構
成と半反射層８２の有無とを除く基本的な構成は、図２に示す第１の実施形態の有機ＥＬ
装置と同様である。そこで、共通する構成要素には同一の符号を付与している。図８に示
す有機ＥＬ装置は、図２に示す第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様に、青色発光素子２
０Ｂと緑色発光素子２０Ｇと赤色発光素子２０Ｒとの計三種類の発光素子が、夫々異なる
発光機能層４０を備えている。
【００７６】
図９に示す有機ＥＬ装置は、図２に示す第１の実施形態の有機ＥＬ装置とは異なり、三
種類の発光素子２０に共通の白色発光機能層４０Ｗを備えている。白色発光機能層４０Ｗ
は、ドーパントにＢＤ０５２を用いた層と、ドーパントにキナクリドンを用いた層と、ド
ーパントにＲＤ００１を用いた層、の計３層を積層した発光層を備えている点以外は、上
述の緑色発光機能層４０Ｇと同様の構成である。
【００７７】
双方の有機ＥＬ装置とも、共振長は第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様に、取り出し
効率の向上と外光反射の低減の双方を考慮して設定されている。発光機能層４０の層厚は
、三種類の発光素子２０間で共通の略９４ｎｍである。透明層８１は窒化シリコンで形成
され、層厚は三種類の発光素子２０間で共通の略９０ｎｍである。陽極５６はＩＴＯで形
成され、層厚は、青色発光素子２０Ｂが略２７ｎｍ、緑色発光素子２０Ｇが略４３．２ｎ
ｍ、赤色発光素子２０Ｒが略８６．２ｎｍである。
【００７８】
図１０は、図８及び図９に示す比較例１の有機ＥＬ装置を構成する各々の発光素子２０
の外光反射率を示す図である。比較例１の有機ＥＬ装置は、発光機能層４０の構成は異な
っていても外光反射率と消費電力は略同一の値となるので、一つの図にまとめることがで
きる。赤色発光素子２０Ｒの外光反射率は、第１の実施形態における該反射率と同一の値
である。また、青色発光素子２０Ｂについては若干上昇しているが許容できるレベルであ
る。しかし緑色発光素子２０Ｇは、他の発光素子に比べてかなり高い値を示しており、カ
ラーフィルタ３０と共振長の最適化のみでは外光反射の低減が完全ではないことを示して
いる。
【００７９】
本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、このような発光素子２０間の特性の差異を考慮し
た上で、必要に応じてカラーフィルタ３０と干渉構造８３とを組み合わせている。そして
さらに、共振構造８８の光学的距離すなわち共振長を、（取り出し効率のみではなく）外
光反射の低減も考慮に入れて設定することにより、消費電力と外光反射率のバランスの取
れた有機ＥＬ装置を得ている。
【００８０】
図１１に、比較例２として取り出し効率を優先して共振長を設定した有機ＥＬ装置の外
光反射率を示す。本有機ＥＬ装置は、図８に示す有機ＥＬ装置又は図９に示す有機ＥＬ装
置と略同一の構成要素からなっている。各構成要素の層厚も、陽極５６の層厚を除いては
、図８に示す有機ＥＬ装置又は図９に示す有機ＥＬ装置と略同一である。陽極５６の層厚
は、青色発光素子２０Ｂが略２７ｎｍ、緑色発光素子２０Ｇが略６４．８ｎｍ、赤色発光
素子２０Ｒが略１０８ｎｍである。このように、陽極５６の層厚を変化させることで、共
振構造８８の共振長を設定している。
【００８１】
図１１に示すように、取り出し効率を優先して共振構造８８の共振長を設定した有機Ｅ
Ｌ装置が備える三種類の発光素子２０のうち、青色発光素子２０Ｂの外光反射率は許容で
きるレベルである。しかし、他の２色（二種類）の発光素子２０の外光反射率は非常に高
く、明所における表示品質は許容できないレベルにあることが推察できる。
【００８２】
かかる結果は、カラーフィルタ３０の特性、すなわち各々の発光素子２０が出射すべき
波長範囲の外光反射の低減が困難なことに起因している。したがって、カラーフィルタ３
０を外光反射の低減手段として用いる場合、他の何らかの手段と組み合わせて用いる必要
がある。上述したように、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、カラーフィルタ３０に加
えて共振構造８８の共振長を外光反射の低減にも重点を置いて設定し、さらに特に外光反
射率の高い二種類の発光素子２０に干渉構造８３を形成することで、外光反射の低減と消
費電力の低減とを両立させている。
【００８３】
【表１】
0005256909.tif 000002
表１に、第１の実施形態の有機ＥＬ装置及び上述の比較例の有機ＥＬ装置の、外光反射
率と消費電力の測定結果を示す。消費電力は、比較例１（本表の３行目）の有機ＥＬ装置
の消費電力を１とした場合の相対消費電力である。消費電力が小さいということは、取り
出し効率が高いことを意味している。外光反射率は正面での正反射率（視感度補正済み）
である。
【００８４】
１行目に示す測定結果が本実施形態にかかる有機ＥＬ装置、すなわち共振構造８８の光
路長を外光反射の低減にも重点を置いて設定し、青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０
Ｇとに干渉構造８３を形成した有機ＥＬ装置の測定結果である。２行目に示す測定結果は
、後述する第２の実施形態の有機ＥＬ装置の測定結果である。
【００８５】
５行目に示す比較例３の測定結果は、赤色発光素子２０Ｒを含む三種類全ての発光素子
２０に干渉構造８３を形成した有機ＥＬ装置の測定結果である。なお、赤色発光素子２０
Ｒに干渉構造８３を形成した場合と形成しない場合の外光反射率の差は、上記の図７に示
す通りである。また、４行目に示す比較例２の測定結果は、図１１に示す取り出し効率を
優先して共振構造８８の共振長を設定した有機ＥＬ装置における値である。本実施形態に
かかる有機ＥＬ装置は、消費電力を比較的低いレベルに保ちつつ、外光反射率を最も低い
レベルに低減しており、消費電力の低減と、明るい場所におけるコントラスト等の表示品
質の向上を高いレベルで両立していることが判る。
【００８６】
（第２の実施形態）
図１２に、第２の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図を示す。本実施形態にか
かる有機ＥＬ装置は、対向基板１１の側に光を出射するトップエミッション型の有機ＥＬ
装置である。本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置と類似
した構成を有している。そこで、共通する構成要素には同一の符号を付与しており、説明
の記載は省略している。第１の実施形態の有機ＥＬ装置との構成上の相違点は、干渉構造
８３の有無と、発光機能層４０の構成の２点である。三種類の発光素子のうち、緑色発光
素子２０Ｇのみが干渉構造８３を備えている。また、発光機能層４０については図９に示
す比較例の有機ＥＬ装置と同様に、三種類の発光素子に共通の、ドーパントにＢＤ０５２
を用いた層とキナクリドンを用いた層とＲＤ００１を用いた層の計３層を積層した白色発
光機能層４０Ｗを備えている。
【００８７】
また、各構成要素の層厚は、干渉構造８３を構成する透明層８１と半反射層８２の層厚
、及び第１電極としての陽極５６を構成するＩＴＯの層厚が第１の実施形態の有機ＥＬ装
置における値と異なっている。具体的には、透明層８１が層厚略９０ｎｍの窒化シリコン
、半反射層８２が層厚略１５ｎｍのチタニウムからなる。陽極５６の層厚は、青色発光素
子２０Ｂが略３２．４ｎｍ、緑色発光素子２０Ｇが略２１．６ｎｍであり、赤色発光素子
２０Ｒの層厚は第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様の略９２ｎｍである。他の構成要素
については材質、層厚等も第１の実施形態の有機ＥＬ装置の材質、層厚等と同一である。
【００８８】
本実施形態の有機ＥＬ装置を構成する各々の発光素子２０の外光反射率を図１４に示す
。また比較として、図１３に、第２の実施形態の有機ＥＬ装置からカラーフィルタ３０を
除いた場合の、各々の発光素子２０の外光反射率を示す。
【００８９】
図１３に示すように、カラーフィルタ３０を除いた場合、カラーフィルタ３０を透過す
る波長範囲の外光の反射率が非常に高くなり、実用的ではない。かかる現象は、カラーフ
ィルタ３０の存在を前提として共振構造８８の共振長を設定していることにも起因してい
る。しかし、該共振長の設定を外光反射の低減に重点をおき、緑色発光素子２０Ｇに干渉
構造８３を形成しても、それだけでは、外光反射の低減が不完全であることは確認できる
。一方、図１４に示すように、カラーフィルタ３０を配置した場合、三種類全ての発光素
子２０において、外光反射率が低いレベルに抑えられている。
【００９０】
本実施形態の有機ＥＬ装置の外光反射率と消費電力の値は、上記表１の２行目に記載し
た通りである。外光反射率は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置の値に比べると若干高いが
、上記表１の５行目に記載の、比較例３として全ての発光素子に干渉構造８３を形成した
有機ＥＬ装置と同等のレベルである。一方で消費電力は、比較例等を含む５種類の有機Ｅ
Ｌ装置のなかで二番目に低い値を示しており、取り出し効率が向上していることが判る。
したがって、本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、外光反射率を許容できるレベルに低減
しつつ取り出し効率を向上させており、第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様に、消費電
力の低減と明所における表示品質の向上を高いレベルで両立している。
【００９１】
（第３の実施形態）
図１５に、第３の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図を示す。本実施形態にか
かる有機ＥＬ装置は、対向基板１１の側に光を出射するトップエミッション型の有機ＥＬ
装置である。本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置と類似
した構成を有している。発光機能層４０は、青色発光素子２０Ｂには青色発光機能層４０
Ｂ、緑色発光素子２０Ｇには緑色発光機能層４０Ｇ、赤色発光素子２０Ｒには赤色発光機
能層４０Ｒ、と夫々個別に形成されている。そして、青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子
２０Ｇとに干渉構造８３が形成されている。そこで、共通する構成要素には同一の符号を
付与しており、説明の記載は省略している。
【００９２】
第１の実施形態の有機ＥＬ装置との相違点は干渉構造８３の構成である。本実施形態の
有機ＥＬ装置は透明層８１を備えておらず、第１電極としての陽極５６と半反射層８２と
で干渉構造８３が形成されている。図示するように、青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子
２０Ｇとにおける陽極５６の対向基板１１の側の面には半反射層８２が形成されている。
【００９３】
上述したように、陽極５６は透明導電性材料であるＩＴＯで形成されているので、電極
としての機能の他に、第１の実施形態の有機ＥＬ装置における透明層８１と同様の機能、
すなわち半反射層８２の表面（半反射層８２と発光機能層４０との界面）と反射層５８の
表面（反射層５８と陽極５６との界面）との間の光学的距離を調整する機能も果たすこと
ができる。したがって、上述したように陽極５６の対向基板１１の側の面に半反射層８２
を形成することで、透明層８１（図２参照）を形成せずに、反射層５８と緑色発光機能層
４０Ｇ等の発光機能層４０との間に干渉構造８３を形成できる。
【００９４】
かかる干渉構造８３は、上述の（陽極５６と半反射層８２との積層体の）光学的距離を
、外光反射を低減したい光の波長の略四分の一になるように設定することで、第１の実施
形態における干渉構造８３と同様に外光反射を低減できる。すなわち、カラーフィルタ３
０を透過して半反射層８２に達した光のうちの略５０％を半反射層８２の表面（半反射層
８２と発光機能層４０との界面）で反射させ、残りの略５０％を反射層５８の表面（反射
層５８と陽極５６との界面）で反射させることで、双方の光の位相を１８０度ずらし、互
いに打ち消し合わせることができる。したがって、本実施形態の有機ＥＬ装置は、第１の
実施形態の有機ＥＬ装置と同等の、明所での表示品質を有しつつ、薄膜形成工程及び該薄
膜のパターニング工程の削減による製造コストの低減を可能にしている。
【００９５】
なお、本実施形態の有機ＥＬ装置の陽極５６の層厚は、青色発光素子２０Ｂでは略２１
３ｎｍ、緑色発光素子２０Ｇでは略１１１ｎｍ、赤色発光素子２０Ｒでは略１７５ｎｍで
ある。上記の値は、発光機能層４０の層厚あるいは屈折率に合わせて調整し、上述の共振
構造８８の共振長の最適化による外光反射率の低減効果も含めて、有機ＥＬ装置全体とし
て表示品質を向上させることが好ましい。
【００９６】
（第４の実施形態）
図１６に、第４の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図を示す。本実施形態にか
かる有機ＥＬ装置は、対向基板１１の側に光を出射するトップエミッション型の有機ＥＬ
装置である。上述の、第１の実施形態の有機ＥＬ装置及び第３の実施形態の有機ＥＬ装置
の構成要素と共通する構成要素には同一の符号を付与しており、説明の記載は省略してい
る。なお、「共通する構成要素」とは、特に記載しない限り、形成材料も同一ということ
である。
【００９７】
本実施形態にかかる有機ＥＬ装置は、三種類の発光素子２０に、発光機能層４０が夫々
個別に形成されている点、及び青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇとに、干渉構造
８３が形成されている点で、上述の第３の実施形態の有機ＥＬ装置と共通している。さら
に、陽極５６の対向基板１１の側の面に半反射層８２が形成されている点でも第３の実施
形態の有機ＥＬ装置と共通している。
【００９８】
第３の実施形態の有機ＥＬ装置との相違点は、陽極５６と反射層５８との間に透明層８
１が形成されている点にある。本実施形態の有機ＥＬ装置においては、反射層５８の対向
基板１１の側の面に記載の順に形成された透明層８１、陽極５６、及び半反射層８２で、
干渉構造８３を構成されている。すなわち、本実施形態の有機ＥＬ装置では、透明層８１
と陽極５６の積層体が、第１の実施形態の有機ＥＬ装置における透明層８１の機能を果た
している。
【００９９】
上述したように、第１の実施形態の有機ＥＬ装置は、反射層５８と発光機能層４０との
間に、透明層８１と半反射層８２と陽極５６との計３層を形成している。本実施形態の有
機ＥＬ装置も、上述の３層を形成している点では共通である。透明層８１を反射層５８と
陽極５６との間に形成することで透明層８１の層厚を薄くすることができ、薄膜形成及び
該薄膜のパターニングに要する時間等を低減できる。また、反射層５８と陽極５６との間
に起こり得る電食現象を抑制することができる。
【０１００】
（第５の実施形態）
図１７に、第５の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図を示す。本実施形態にか
かる有機ＥＬ装置は、上述の第１〜第４の実施形態の有機ＥＬ装置とは異なり、素子基板
１０の方向に光を出射するボトムエミッション型の有機ＥＬ装置である。したがって、後
述するように陰極１５５が第１電極であり、陽極１５６が第２電極であり、干渉構造８３
は陰極１５５と発光機能層４０との間に形成されている。そして、素子基板１０は透光性
材料で形成されている。
なお、上記一対の電極を除く、第１の実施形態の有機ＥＬ装置の構成要素と共通する構
成要素には、同一の符号を付与している。以下、第１の実施形態の有機ＥＬ装置との相違
点を中心に説明し、共通する点については説明の記載を省略する。
【０１０１】
本実施形態の有機ＥＬ装置においては、カラーフィルタ３０も光の出射方向に合わせて
素子基板１０側に形成されている。具体的には、第２層間絶縁層７３の対向基板１１側の
面、すなわち第２層間絶縁層７３と第３層間絶縁層７４との界面に、青色カラーフィルタ
３０Ｂ、緑色カラーフィルタ３０Ｇ、赤色カラーフィルタ３０Ｒの三種類のカラーフィル
タ３０が夫々の発光素子２０に対応するように形成されている。発光機能層４０内で生じ
た光は、カラーフィルタ３０を透過して素子基板１０側から出射されるため、カラーフィ
ルタ３０と第２層間絶縁層７３との界面を表示面７５と定義している。
【０１０２】
ブラックマトリクス３５（図２参照）は形成されておらず、駆動用ＴＦＴ１１２、及び
該駆動用ＴＦＴ間に形成されている走査線１０２、信号線１０４等（図１参照）が画素領
域間を遮光する機能を果たしている。
【０１０３】
発光機能層４０は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様に、青色発光素子２０Ｂには
青色発光機能層４０Ｂ、緑色発光素子２０Ｇには緑色発光機能層４０Ｇ、赤色発光素子２
０Ｒには赤色発光機能層４０Ｒ、と夫々個別に形成されている。発光機能層４０の構成及
び各層の形成材料も、第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様である。
【０１０４】
本実施形態の有機ＥＬ装置は、上述の第１〜第４の実施形態の有機ＥＬ装置と同様に共
振構造８８（図３参照）を備えている。第１電極としての陰極１５５は層厚略１００ｎｍ
のＡｌで形成されており、反射層を兼ねている。そして該陰極は、後述する発光機能層４
０で生じた光のうち対向基板１１の方向に向かう光を全て素子基板１０側へ反射する。
【０１０５】
第２電極としての陽極１５６はＩＴＯで形成されており、該陽極の素子基板１０側には
第２半反射層５７が形成されている。第２半反射層５７は層厚略８ｎｍのＡｌからなり、
発光機能層４０で生じる光、及び陰極１５５で反射されてきた光のうちの略５０％を反射
し、残りの略５０％を透過して表示面７５から出射する。したがって、陰極１５５と第２
半反射層５７との間には共振構造が形成される。そして、該共振構造の光路長を調整する
ことにより外光反射を低減できる。なお、陰極１５５と第２半反射層５７との間に、窒化
シリコン等からなる保護層を形成してもよい。
【０１０６】
本実施形態の有機ＥＬ装置は、第１の実施形態の有機ＥＬ装置と同様に、青色発光素子
２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇとに、干渉構造８３が形成されている。本実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置はボトムエミッション型であるため、上述したように干渉構造８３は反射層を兼ね
る陰極１５５と発光機能層４０との間に形成されている。
【０１０７】
青色発光機能層４０Ｂの対向基板１１側及び緑色発光機能層４０Ｇの対向基板１１側に
は、チタニウムからなる半反射層８２が形成されている。そして、該半反射層の対向基板
１１側には、透明層８１が表示領域１００（図１参照）全域に渡って形成されている。該
透明層は透明導電性材料であるＩＴＯで形成されており、陰極１５５と陽極１５６との間
の導電性、すなわち陰極１５５から発光機能層４０等を経由して陽極１５６に至るまでの
間の導電性を確保している。かかる構成により、青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０
Ｇとの陰極１５５と発光機能層４０との間には、電子注入層５４を介して、透明層８１と
半反射層８２とからなる干渉構造８３が形成される。電子注入層５４と透明層８１と半反
射層８２との計三層で干渉構造８３が構成されると考えてもよい。
【０１０８】
該干渉構造は、図３に示す第１の実施形態の有機ＥＬ装置が備える干渉構造８３と同様
の機能を発揮する。すなわち、カラーフィルタ３０及び陽極１５６等を透過して発光機能
層４０と半反射層８２の界面に達した外光を、半反射層８２の表面（発光機能層４０と半
反射層８２との界面）で反射される光と陰極１５５の表面（陰極１５５と電子注入層５４
との界面）で反射される光とに二分して、互いに打ち消し合わせることで、外光反射率を
低減できる。
【０１０９】
本実施形態の有機ＥＬ装置は、干渉構造８３が光の出射方向に合わせて陰極１５５側に
形成されているため、発光機能層４０内で生じる発光の略５０％は該干渉構造の影響を受
けずに表示面７５から出射される。したがって、取り出し効率の低下を抑えつつ外光反射
率を低減できる。
【０１１０】
（変形例１）
上述の第１の実施形態の有機ＥＬ装置では、干渉構造８３の光路長を、青色発光素子２
０Ｂと緑色発光素子２０Ｇとで、同一に設定している。しかし上記光路長は発光素子間で
共通である必要はない。カラーフィルタを透過してくる外光（第２の外光成分９２）の波
長範囲は発光素子２０ごとに差異があるため、該差異に合わせて上記光路長を発光素子２
０ごとに設定することもできる。薄膜形成工程（及び薄膜パターニング工程等）を１回増
やすことで、青色発光素子２０Ｂと緑色発光素子２０Ｇとに夫々異なる光路長を持つ干渉
構造８３を形成できる。
【０１１１】
（変形例２）
上述の第１〜第５の実施形態の有機ＥＬ装置は三種類の発光素子２０を備え、青、緑、
赤の３原色の光を混合させてカラー画像を形成している。しかし発光素子の種類は限定さ
れるものではなく、上記３原色に加えて、例えば白色光を出射する発光素子を備えること
もできる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】第１の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の全体構成を示す回路構成図。
【図２】第１の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図。
【図３】緑色発光素子の摸式断面図。
【図４】赤色発光素子の摸式断面図。
【図５】カラーフィルタを備えていない有機ＥＬ装置の、発光素子毎の外光反射率を示す図。
【図６】カラーフィルタの透過特性を示す図。
【図７】第１の実施形態の有機ＥＬ装置の発光素子毎の外光反射率を示す図。
【図８】比較例としての有機ＥＬ装置を示す模式断面図。
【図９】比較例としての有機ＥＬ装置を示す模式断面図。
【図１０】比較例１の有機ＥＬ装置の発光素子毎の外光反射率を示す図。
【図１１】比較例２の有機ＥＬ装置の発光素子毎の外光反射率を示す図。
【図１２】第２の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図。
【図１３】第２の実施形態の有機ＥＬ装置からカラーフィルタを除いた場合の発光素子毎の外光反射率を示す図。
【図１４】第２の実施形態の有機ＥＬ装置の発光素子毎の外光反射率を示す図。
【図１５】第３の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図。
【図１６】第４の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図。
【図１７】第５の実施形態にかかる有機ＥＬ装置の模式断面図。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…素子基板、１１…対向基板、１２…接着層、２０Ｂ…青色発光素子、２０Ｇ…緑
色発光素子、２０Ｒ…赤色発光素子、２９…カラーフィルタ層、３０Ｂ…青色カラーフィ
ルタ、３０Ｇ…緑色カラーフィルタ、３０Ｒ…赤色カラーフィルタ、３５…ブラックマト
リクス、４０Ｂ…青色発光機能層、４０Ｇ…緑色発光機能層、４０Ｒ…赤色発光機能層、
４０Ｗ…白色発光機能層、４４…緑色発光層、４６…赤色発光層、５１…正孔注入層、５
２…正孔輸送層、５３…電子輸送層、５４…電子注入層、５５…第２電極としての陰極、
５６…第１電極としての陽極、５７…第２半反射層、５８…反射層、５９…封止層、６０
…チャネル領域、６２…ゲート電極、６４…ドレイン電極、６６…ソース電極、７１…ゲ
ート絶縁膜、７２…第１層間絶縁層、７３…第２層間絶縁層、７４…第３層間絶縁層、７
５…表示面、７７…隔壁、８１…透明層、８２…半反射層、８３…干渉構造、８５…出射
光、８６…第１の発光、８７…第２の発光、８８…共振構造、９０…外光、９１…第１の
外光成分、９２…第２の外光成分、９３…反射光、９４…第１の反射光、９５…第２の反
射光、１００…表示領域、１０２…走査線、１０４…信号線、１０６…電源供給線、１０
８…スイッチング用ＴＦＴ、１１０…保持容量、１１２…駆動用ＴＦＴ、１２０…走査線
駆動回路、１３０…信号線駆動回路、１４０…同期信号線、１５５…第１電極としての陰
極、１５６…第２電極としての陽極。
【図１】
0005256909.tif 000003
【図２】
0005256909.tif 000004
【図３】
0005256909.tif 000005
【図４】
0005256909.tif 000006
【図５】
0005256909.tif 000007
【図６】
0005256909.tif 000008
【図７】
0005256909.tif 000009
【図８】
0005256909.tif 000010
【図９】
0005256909.tif 000011
【図１０】
0005256909.tif 000012
【図１１】
0005256909.tif 000013
【図１２】
0005256909.tif 000014
【図１３】
0005256909.tif 000015
【図１４】
0005256909.tif 000016
【図１５】
0005256909.tif 000017
【図１６】
0005256909.tif 000018
【図１７】
0005256909.tif 000019