(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも、光を反射する反射面を有する陽極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陰極を順に有する有機発光素子を用いた少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて電子輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ1Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜Ｄ1R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ1Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜Ｄ1G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ1Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜Ｄ1B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあることを特徴とする多色表示装置。
【請求項２】
少なくとも、光を反射する反射面を有する陽極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陰極を順に有する有機発光素子を用いた少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて正孔輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ2Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．３）＜Ｄ2R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ2Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．４）＜Ｄ2G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．６）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ2Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．５）＜Ｄ2B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．７）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあることを特徴とする多色表示装置。
【請求項３】
少なくとも、光を反射する反射面を有する陰極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陽極を順に有する有機発光素子を用いた、少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて正孔輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ3Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜Ｄ3R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ3Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜Ｄ3G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ3Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜Ｄ3B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあることを特徴とする多色表示装置。
【請求項４】
少なくとも、光を反射する反射面を有する陰極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陽極を順に有する有機発光素子を用いた、少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて電子輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ4Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．３）＜Ｄ4R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ4Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．４）＜Ｄ4G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．６）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ4Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．５）＜Ｄ4B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．７）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあることを特徴とする多色表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多色表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図３は、トップエミッション型有機発光素子の積層構造の一例を示す模式図である。図示するように、有機発光素子（有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子）は、支持基板２０上に設けられた光を反射する反射電極（陽極）２１と、光を透過する透明電極（陰極）ｂとの間に、有機化合物からなる層が積層されている。例えば、反射側から順に正孔輸送層２２、発光層２３、電子輸送層２４、および電子注入層２５が積層されて構成されている。
【０００３】
この種の有機発光素子では、干渉効果により光取り出し効率を向上させることを目的として各層の光学膜厚を設定したり、通電耐久により内部量子効率を低下させないことを目的として発光領域を設定する試みがなされている。特許文献１には、有機発光素子の発光輝度を向上させることを目的として、発光層で発生した光の発光ピークと、積層された各層を通過するための干渉効果による干渉ピークとを一致させることが開示されている。また、特許文献２には、寿命特性の向上を目的として、発光層内の発光領域を隣接する層との界面より所定の距離だけ離れた位置に設定することが開示されている。特許文献３には、発光層から発する光の本来の色を変化させることなく取り出すために、反射面から有機発光層における陽極側界面までの光学距離を有機発光層から発する光の最短波長の四分の一より短くすることが記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−７８６８９号公報（第２頁、第５−１０行）
【特許文献２】特開２００４−２３５０１５号公報（第２頁、第４−５行）
【特許文献３】特開２００５−１５００４３号公報（第５頁、第４７−５０行、及び第６頁、第６−１１行）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の有機発光素子では、干渉効果による光取り出し効率の向上や発光領域制御による内部量子効率の安定化が図られているものの、発光領域の経時的な変化に伴う光取り出し効率の低下や、それを回避する方策については全く知られていなかった。
【０００６】
すなわち、干渉効果を用いて光取り出し効率を高めても、従来知られている有機材料を用いて作成した発光素子は、通電耐久により徐々に内部量子効率が低下したり、発光領域が徐々に変化して光取り出し効率が低下する問題が存在する。実際に本発明者は、発光層として一般的に知られたトリス［８−ヒドロキシキノリナート］アルミニウム（Ａｌｑ3）を用いた素子において、干渉効果を最適化して光取り出し効率を高めた有機発光素子が、通電耐久により著しく輝度低下する現象を確認している。
【０００７】
このように、干渉効果により光取り出し効率を向上させた有機発光素子は、初期の発光効率は向上するものの、内部量子効率の低下と光取り出し効率の低下が同時に起こり、安定して発光する耐久性が低下するという問題があった。そして、表示装置として構成した場合には焼き付きが発生するという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、その目的は、見かけ上の耐久輝度劣化がほとんどない有機発光素子を用いた焼き付きのない多色表示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】
上記の目的を達成すべく、本発明の多色表示装置は、少なくとも、光を反射する反射面を有する陽極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陰極を順に有する有機発光素子を用いた少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて電子輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ1Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜Ｄ1R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ1Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜Ｄ1G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ1Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜Ｄ1B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の多色表示装置は、少なくとも、光を反射する反射面を有する陽極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陰極を順に有する有機発光素子を用いた少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて正孔輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ2Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．３）＜Ｄ2R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ2Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．４）＜Ｄ2G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．６）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ2Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．５）＜Ｄ2B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．７）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記第１電極における位相シフト）にあることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の多色表示装置は、少なくとも、光を反射する反射面を有する陰極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陽極を順に有する有機発光素子を用いた、少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて正孔輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ3Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜Ｄ3R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ3Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜Ｄ3G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陰極側の界面との間の光学距離Ｄ3Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜Ｄ3B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の多色表示装置は、少なくとも、光を反射する反射面を有する陰極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する陽極を順に有する有機発光素子を用いた、少なくとも赤色、青色、緑色の３色の前記有機発光素子を有する多色表示装置において、
各色の前記有機発光素子の発光層がすべて電子輸送性を有し、
前記反射面と、前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ4Rが、０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．３）＜Ｄ4R＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．５）の範囲（ただし、λRは前記赤色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ4Gが、０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．４）＜Ｄ4G＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．６）の範囲（ただし、λGは前記緑色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあり、
前記反射面と、前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層の前記陽極側の界面との間の光学距離Ｄ4Bが、０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．５）＜Ｄ4B＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．７）の範囲（ただし、λBは前記青色を発光する前記有機発光素子の前記発光層中の発光波長、ｎは正の整数、φは前記反射層における位相シフト）にあることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、通電耐久により徐々に光取り出し効率が向上し、この光取り出し効率の向上と通電耐久による内部量子効率の低下とが相打ち消し合い、見かけ上の耐久輝度劣化がほとんどなくすことができる。そして、焼き付きの少ない多色表示装置を提供できるという優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明するが、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
【００１５】
本発明の多色表示装置は、少なくとも、光を反射する第１電極、キャリア輸送層、発光層、光を透過する第２電極を順に有する有機発光素子（有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子）を用いた少なくとも赤色、青色、緑色の３色の有機発光素子を有する。以下各有機発光素子を、赤色発光素子、緑色発光素子、青色発光素子とする。そして、各有機発光素子において、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを、干渉による強め合いの条件である、発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λの３０〜７０％短くしておくか、もしくは長くしておくことを特徴とする。ただし、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００１６】
つまり、通電使用により、発光面が反射面から離れていく場合には、光学距離Ｌを強めあいの条件よりも発光波長λ×０．２５の３０％〜７０％短くしておく。また、通電使用により、発光面が反射面に近づいていく場合には、光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５の３０％〜７０％長くしておく。
【００１７】
このことにより、通電使用により発光面と反射面との光学距離Ｌが干渉による強め合いの条件に近づいていき、見かけ上の輝度耐久劣化が抑制された多色表示装置を提供することができる。初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを強め合いの条件よりもλ×０．２５の３０〜７０％短くしておくか、もしくは長くしておくのは、この範囲を逸脱すると耐久輝度劣化が大きく、表示装置には適さなくなるからである。
【００１８】
光取り出し効率を高めるためには、発光面と反射面との光学距離Ｌを干渉による強めあいの条件に設定しておくことが好ましい。反射面に金属を用いる場合には、位相シフトφの値はπに近い値になるため、光学距離Ｌは発光波長λ×０．２５の奇数倍のときに、反射面で一旦反射して取り出される光の位相と、発光層から直接取り出される光の位相とが一致し、光取り出し効率が最大になる。
【００１９】
しかしながら、本発明者は通電初期には発光層のいずれかの界面に発光面があるものの、発光面が通電使用によって発光層の内部に広がっていくことを発見した。つまり、通電初期に光取り出し効率が最大になるように光学距離Ｌを設定してしまうと、通電使用によって干渉による強めあいの条件から外れてしまい、発光輝度が低下してしまうのである。
【００２０】
そして鋭意検討した結果、初期の発光面と反射面との光学距離を発光波長λ×０．２５の奇数倍よりも一定の割合で短くしておくか、長くしておくことで発光輝度の耐久劣化を抑制することができることを見出した。
【００２１】
ここで、本発明における発光面は、有機材料である発光層中に存在し、発光強度が最も高い位置のことを指す。発光層中の発光面の位置は、発光層が有するキャリア輸送特性によって決まるものである。電子輸送性の発光層の場合には、通電初期の発光面は発光層の陽極側の界面になり、正孔輸送性の発光層の場合には、通電初期の発光面は発光層の陰極側の界面になる。そして、通電使用によって、発光層の陽極側の界面にある発光面、あるいは発光層の陰極側の界面にある発光面は発光層の内部に広がっていくのである。なお、本発明において、発光層のキャリア輸送性は、電子移動度と正孔移動度の大きい方の輸送性で定義される。
【００２２】
また、反射面は、金属層の表面のことを指す。発光を陽極側から取り出す場合には、反射面は陰極側に設けられることになる。発光を陰極側から取り出す場合には、反射面は陽極側に設けられることになる。
【００２３】
このような素子構成の違いにより、通電使用によって発光面が反射面から遠ざかるか、近づくかが異なるため、素子構成によって初期の発光面と反射面との光学距離を干渉による強めあいの条件よりも短くしておくか、長くしておくかが異なる。
【００２４】
具体的には、反射面が陰極側にあって正孔輸送性の有機材料を発光層に用いる場合、あるいは反射面が陽極側にあって電子輸送性の有機材料を発光層に用いる場合には、初期の発光面と反射面との光学距離を干渉による強め合いの条件よりも短くする。より具体的には、反射面が陰極側にあって正孔輸送性の有機材料を発光層に用いる場合、キャリア輸送層である電子輸送層、あるいは電子注入層の膜厚、または透明導電層等の膜厚を強め合いの条件よりも短くする。また、反射面が陽極側にあって電子輸送性の有機材料を発光層に用いる場合、キャリア輸送層である正孔輸送層、あるいは正孔注入層の膜厚、または透明導電層等の膜厚を強め合いの条件よりも短くする。
【００２５】
一方、反射面が陽極側にあって正孔輸送性の有機材料を発光層に用いる場合、あるいは反射面が陰極側にあって電子輸送性の有機材料を発光層に用いる場合には、初期の発光面と反射面との光学距離を干渉による強め合いの条件よりも長くする。より具体的には、反射面が陽極側にあって正孔輸送性の有機材料を発光層に用いる場合、発光層、キャリア輸送層である正孔輸送層、あるいは正孔注入層の膜厚、または透明導電層等の膜厚を強め合いの条件よりも長くする。また、反射面が陰極側にあって電子輸送性の有機材料を発光層に用いる場合、発光層、キャリア輸送層である電子輸送層、あるいは電子注入層の膜厚、または透明導電層等の膜厚を強め合いの条件よりも長くする。
【００２６】
また、さらに鋭意検討した結果、このような有機発光素子を用いた赤色、緑色、青色の３色の素子を少なくとも有する多色表示装置においては、以下の光学距離に設定することが好ましいことが分かった。
【００２７】
初期の発光面と反射面との光学距離を干渉による強め合いの条件よりも短くする場合には次のようになる。
【００２８】
つまり、赤色発光素子では、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λRの５０〜７０％短くしておくことが好ましい。すなわち０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜Ｌ＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲にすることが好ましい。ただし、λRは発光波長のスペクトルピーク、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００２９】
また、緑色発光素子では、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λRの４０〜６０％短くしておくことが好ましい。すなわち０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜Ｌ＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲にすることが好ましい。ただし、λGは発光波長のスペクトルピーク、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００３０】
さらに、青色発光素子では、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λRの３０〜５０％短くしておくことが好ましい。すなわち０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜Ｌ＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲にすることが好ましい。ただし、λBは発光波長のスペクトルピーク、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００３１】
一方、初期の発光面と反射面との光学距離を干渉による強め合いの条件よりも長くする場合には次のようになる。
【００３２】
つまり、赤色発光素子では、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λRの３０〜５０％長くしておくことが好ましい。すなわち０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．３）＜Ｌ＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π＋０．５）の範囲にすることが好ましい。ただし、λRは発光波長のスペクトルピーク、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００３３】
また、緑色発光素子では、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λRの４０〜６０％長くしておくことが好ましい。すなわち０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．４）＜Ｌ＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π＋０．６）の範囲にすることが好ましい。ただし、λGは発光波長のスペクトルピーク、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００３４】
さらに、青色発光素子では、初期の発光面と反射面との光学距離Ｌを発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）よりも０．２５λRの５０〜７０％長くしておくことが好ましい。すなわち０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．５）＜Ｌ＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π＋０．７）の範囲にすることが好ましい。ただし、λBは発光波長のスペクトルピーク、ｎは正の整数、φは反射面における位相シフトである。
【００３５】
このように設定することにより、初期の発光輝度は小さくなるものの、通電耐久により徐々に光取り出し効率が向上し、この光取り出し効率の向上と通電耐久による内部量子効率の低下とが相打ち消し合うことを見出した。そして、見かけ上の耐久輝度劣化がほとんどない多色表示装置を作製できることを見出した。
【００３６】
なお、本発明にかかる多色表示装置おいて、少なくとも赤色、青色、緑色の３色の有機発光素子を有するとは、上記３色以外の色の素子を有していてもよいことを意味する。例えば、赤色、緑色、青色の他にシアン、あるいは黄色の素子を有していてもよい。また、キャリア輸送層とは、電子あるいは正孔の少なくともいずれか一方を電極から発光層に輸送する機能を有している層のことである。したがって、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層のいずれの層も本発明に示すキャリア輸送層となることができる。
【００３７】
また本発明には白色発光素子も含まれる。白色の場合、スペクトルピーク波長λを規定が難しいため、λと初期の発光面と反射電極の光学距離の関係をあらわす事が出来ないが、光取り出し効率が最大となる光学膜厚に対して３０〜７０％短くしておく必要がある。
【００３８】
また、本発明の有機発光素子を白色発光とし、カラーフィルターとの組み合わせで多色表示装置を作製する事も出来る。また、本発明の有機発光素子を青色発光とし、色変換層との組み合わせで多色表示装置を作製する事も出来る。
【００３９】
以上に述べたようにトップエミッション型の発光素子では、初期の発光面と反射電極の光学距離を発光波長λ×０．２５の奇数倍よりも一定の割合で短くしておくか、あるいは長くしておく事で見かけ上の耐久劣化を抑制した有機発光素子を作製できる。
【００４０】
以下、図１および図２を用いて本発明の実施形態をさらに詳細に説明する。なお、ここでは基板とは反対側の電極から光を取り出すトップエミッション型の表示装置を構成する有機発光素子において、反射面が陽極であって電子輸送性の有機材料を発光層に用いる場合の構成について説明する。
【００４１】
尚、本発明は必ずしも上記の構成に限定されるものではない。本発明には、基板側から光を取り出すボトムエミッション型の構成、基板側の電極が陰極である構成、あるいは正孔輸送性の有機材料を発光層に用いる場合も含まれる。
【００４２】
図１は、本発明の多色表示装置を構成する有機発光素子であって、反射電極を有するトップエミッション型の有機発光素子を示す模式図である。図１において、０は支持基板、１は反射電極（第１電極）、２は正孔輸送層（キャリア輸送層）、３は発光層、４は電子輸送層、５は電子注入層、ｂは光を透過する電極（第２電極）である。また、図２は本発明の多色表示装置を構成する有機発光素子であって、反射層と光を透過する電極を有するトップエミッション型の有機発光素子を示す模式図である。図２において、１０は支持基板、１１は反射層、ａは光を透過する電極（第１電極）、１２は正孔輸送層、１３は発光層、１４は電子輸送層、１５は電子注入層、ｂは光を透過する電極（第２電極）である。
【００４３】
本発明は、図１に示す有機発光素子において、発光層３中での発光波長λに対応させてキャリア輸送層である正孔輸送層２の光学膜厚Ｌの範囲を設定したものである。また図２に示す有機発光素子において、発光層１３中での発光波長λに対応させてキャリア輸送層である正孔輸送層１２の光学膜厚Ｌと光を透過する電極ａの光学膜厚Ｌaを設定したものである。
【００４４】
図１に示す有機発光素子では、支持基板０上に陽極としての光を反射する反射電極１を有している。ここで「光を反射する電極」とは、反射率５０％以上の金属電極を意味する。この反射電極１に用いられる金属としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ａｇもしくはその合金などが挙げられるが、反射率の高い金属ほど好ましい。
【００４５】
図２に示す有機発光素子では、上記反射電極１の代わりに、光を反射する反射層１１と電荷を注入するための光を透過する電極ａとの積層体を用いることができる。この反射層１１には反射電極１と同様の金属を用いることができる。光を透過する電極ａとしてはＩＴＯ、ＩＺＯなどの透明導電材料が用いられ、透過率が５０％以上であれば用いることができるが、透過率が高いほど好ましく、反射層１１を酸化しない材料から選択される。具体的には、例えば、反射層１１がＡｇやＡｇ合金の場合には光を透過する電極ａとしてＩＺＯが選択され、Ａｇ／ＩＺＯ、Ａｇ合金／ＩＺＯの組み合わせは屈折率の観点からも反射率が高く好ましい。
【００４６】
また本発明では、図１の反射電極１もしくは図２の光を透過する電極ａ上に接して有機化合物からなるキャリア輸送層である正孔輸送層２，１２が形成され、さらに同じく有機化合物からなる発光層３，１３が形成される。正孔輸送層２，１２および発光層３，１３を形成する有機化合物としては、従来から知られている材料を用いることができる。そして、発光層３，１３上には、キャリア輸送層である電子輸送層４，１４、電子注入層５，１５を形成してもよく、この場合も従来から知られている材料を用いることができる。またさらに、電子注入層５，１５上には光を透過する電極ｂが積層される。この光を透過する電極ｂを形成する材料としては、上記光を透過する電極ａと同様な材料を用いることができる。
【００４７】
また、光を透過する電極ｂとして、半透明の金属膜を用いてもよい。半透明の金属膜は、入射する光の一部を透過し一部を反射するため、金属薄膜の反射面と反射電極１の反射面との間の共振による光の強め合い、あるいは金属薄膜の反射面と反射層１１の反射面との間の共振による光の強め合いを利用することができる。こうすることによって、光取り出し効率を高めることができる。半透明の金属膜としては、反射電極もしくは反射層と同様の金属が用いられ、吸収が５０％以下であることが好ましい。５０％以下であれば、透過と反射の割合に関わらず用いることができる。また、金属膜の膜厚は５〜２０ｎｍであることが好ましい。５ｎｍよりも薄いと十分なキャリア注入を行うことができず、電極として機能しなくなるからである。また２０ｎｍよりも厚いと光を透過しなくなり、外部に光を出すことができなくなるからである。
【００４８】
ここで本発明では、上記発光層３，１３中から発せられる発光波長λに対して反射側の光学膜厚、具体的には図１における正孔輸送層２の光学膜厚Ｌ、もしくは図２における光を透過する電極ａと正孔輸送層１２との光学膜厚の和Ｌa＋Ｌを設定する。光学膜厚は、０．２５λ×（２ｎ−φ／π−０．７）〜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲に設定される。ただし、ｎは正の整数、φは反射電極における位相シフトである。この発光波長λは有機発光素子としての発光波長ではなく、発光層３，１３から発せられる発光スペクトルのピークとして定義され、発光層材料に紫外光を照射したときの発光スペクトルから求められる。また、正孔輸送層２，１２の光学膜厚Ｌ、および透明電極ａの光学膜厚Ｌaは、膜厚と屈折率との積で定義される。屈折率は、測定波長によって異なった値を示す場合があるが、この場合は発光層３，１３からの発光波長λの屈折率で定義される。
【００４９】
本実施の形態において、有機発光素子の初期の発光領域は正孔輸送層２，１２と発光層３，１３との界面付近となるが、通電耐久により界面付近の材料が劣化し、徐々に発光層内部に発光領域が移動する現象が見られる。初期の発光領域に合わせて光取り出し効率を最適化すると、反射側光学膜厚は発光波長λ×０．２５×（２ｎ−φ／π）（ここでｎは正の整数）のときに最も光取り出し効率が高い。本実施の形態では、正孔輸送層２の光学膜厚Ｌ、もしくは正孔輸送層１２と透明電極ａとの光学膜厚の和Ｌ＋Ｌaを初期の最適値である０．２５λ×（２ｎ−１）に対して０．２５λの３０〜７０％薄く設定する。こうすることにより、通電耐久により徐々に光取り出し効率が向上し、この光取り出し効率の向上と通電耐久による内部量子効率の低下が相打ち消し合い、見かけ上の耐久輝度劣化をほとんどなくすることができる。
【００５０】
具体的には、本発明の有機発光素子を用いて赤、青、緑の三色の素子からなる多色表示装置を形成する場合においては次のようにする。つまり、赤色発光素子の反射側光学膜厚は赤色発光層中の発光波長λRとすると、０．２５λR×（２ｎ−φ／π）に対して０．２５λRの５０〜７０％薄く設定する。また緑色発光素子の反射側光学膜厚は緑色発光層中の発光波長λGとすると、０．２５λG×（２ｎ−φ／π）に対して０．２５λGの４０〜６０％薄く設定する。さらに青色発光素子の正孔輸送層の反射側光学膜厚は青色発光層中の発光波長λBとすると、０．２５λB×（２ｎ−φ／π）に対して０．２５λBの３０〜５０％薄く設定する。このようにすることにより、見かけ上の耐久輝度劣化がほとんどないようにするができる。
【００５１】
より具体的には、図１に示す有機発光素子を用いて赤、青、緑の三色の素子からなる多色表示装置を形成する場合は次のようにする。つまり、赤色発光素子では、正孔輸送層２の光学膜厚ＬRを０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜ＬR＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲にする。また緑色発光素子では、正孔輸送層２の光学膜厚ＬGを０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜ＬG＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲にする。さらに青色発光素子では、正孔輸送層２の光学膜厚ＬBを０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜ＬB＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）に設定する。ただし、λRは有機赤色発光層中の発光波長、λGは有機緑色発光層中の発光波長、λBは有機青色発光層中の発光波長、ｎは正の整数である。
【００５２】
また、図２に示す有機発光素子を用いて赤、青、緑の三色の素子からなる多色表示装置を形成する場合は次のようにする。つまり、赤色発光素子では、正孔輸送層１２と透明電極ａとの光学膜厚の和ＬaR＋ＬRを０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．７）＜ＬaR＋ＬR＜０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５）の範囲にする。また緑色発光素子では、正孔輸送層１２と透明電極ａとの光学膜厚の和ＬaG＋ＬGを０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．６）＜ＬaG＋ＬG＜０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４）の範囲にする。さらに青色発光素子では、正孔輸送層１２と透明電極ａとの光学膜厚の和ＬaB＋ＬBを０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．５）＜ＬaB＋ＬB＜０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３）の範囲に設定する。ただし、λRは有機赤色発光層中の発光波長、λGは有機緑色発光層中の発光波長、λBは有機青色発光層中の発光波長、ｎは正の整数である。
【００５３】
これらの場合、ＬR、ＬG、ＬBは等しい値に設定することも可能であり、赤、青、緑の三色の素子の正孔輸送層２，１２の膜厚を共通に形成できるため、製造プロセスを簡略化できる点で好ましい。また、素子の色毎に膜厚差がなくなるため、表示装置の平坦性を高めることができ、封止を良好に行える点においても好ましい。正孔輸送層２，１２の膜厚を共通に形成するためには赤、青、緑の三色の素子ともにｎ＝１にするか、或いは赤をｎ＝６、緑をｎ＝４、青をｎ＝３にすることが好ましい。
【００５４】
このように本実施形態によれば、通電耐久により徐々に光取り出し効率が向上し、この光取り出し効率の向上と通電耐久による内部量子効率の低下とが相打ち消し合い、見かけ上の耐久輝度劣化がほとんどない多色表示装置を作製することができる。そして、焼き付きの少ない多色表示装置を作製することができる。
【実施例】
【００５５】
＜実施例１＞
実施例１および比較例１に反射電極がＣｒである図１に示されるトップエミッション型構造の有機発光素子を用いた多色表示装置の作製手順、測定した素子特性を示す。
【００５６】
ガラス上にＴＦＴ、回路、Ｃｒ陽極（反射電極）、平坦化膜、素子分離膜等が形成された２００ｐｐｉ表示が可能な多色表示用の電極付き基板（図１の０および１）にＵＶ／オゾン洗浄を施した。
【００５７】
続いて、真空蒸着装置（アルバック機工株式会社製）に洗浄済みの基板と材料を取り付け、１×１０-6Ｔｏｒｒまで排気した。その後、反射電極１０上にＮ，Ｎ’−α−ジナフチルベンジジン（α−ＮＰＤ）を４０ｎｍの膜厚となるように成膜して正孔輸送層２を形成した。
【００５８】
次にマスク蒸着法を用いて赤の電極位置に赤色発光する事が知られたＩｒ錯体（１８ｖｏｌ％）と４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）の共蒸着膜を４０ｎｍの膜厚で成膜して赤色の発光層３を形成した。
【００５９】
次に同じくマスク蒸着法を用いて緑の電極位置に緑色発光する事が知られたクマリン色素（１．０ｖｏｌ％）とトリス［８−ヒドロキシキノリナート］アルミニウム（Ａｌｑ３）の共蒸着膜を３０ｎｍの膜厚になるように成膜して緑色の発光層３を形成した。
【００６０】
次に同じくマスク蒸着法を用いて青色発光する事が知られたペリレン色素（１．０ｖｏｌ％）とトリス［８−ヒドロキシキノリナート］アルミニウム（Ａｌｑ３）の共蒸着膜を２０ｎｍの膜厚になるように成膜して青色の発光層３を形成した。
【００６１】
次に、電子輸送層４として、下記式で表される、フェナントロリン化合物を１０ｎｍ成膜した。
【００６２】
【化１】
0005142485.tif 000002
【００６３】
次に、電子輸送層４の上に、と炭酸セシウム（０．９ｖｏｌ％）化学式１で表されるフェナントロリン化合物の共蒸着膜を４０ｎｍの厚さに成膜し、電子注入層５とした。
【００６４】
続いて、電子注入層５まで成膜した基板を、別のスパッタ装置（大阪真空製）へ移動させ、前記電子注入層５上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）をスパッタ法にて６０ｎｍ成膜し、光取り出し電極ｂを得た。
【００６５】
その後、基板をグローブボックスに移し、窒素雰囲気中で乾燥剤を入れたガラスキャップにより封止した。
【００６６】
これとは別に正孔輸送層２と赤色、緑色、青色の発光層３を単層膜として石英ガラス上に形成し、紫外光照射により発光スペクトルを調べた。
【００６７】
発光波長のピ−クλRは６１０ｎｍであり、この波長でのα−ＮＰＤの屈折率は１．７９であった。
【００６８】
従って０．２５λR×（２ｎ−φ／π）の光取り出しに最適な光学膜厚はｎ＝１、φ＝πのとき、１５２．５ｎｍであり、今回成膜したα−ＮＰＤの光学膜厚ＬRは、４０ｎｍ×１．７９＝７１．６ｎｍとなる。
【００６９】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１５２．５ｎｍに対して５３％ほど薄い設定値、つまり０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．５３）であらわされる設定値となる。
【００７０】
また、発光波長のピ−クλGは５３０ｎｍであり、この波長でのα−ＮＰＤの屈折率は１．８１であった。
【００７１】
従って０．２５λG×（２ｎ−φ／π）の光取り出しに最適な光学膜厚はｎ＝１、φ＝πのとき、１３２．５ｎｍであり、今回成膜したα−ＮＰＤの光学膜厚ＬGは、４０ｎｍ×１．８１＝７２．４ｎｍとなる。
【００７２】
従って初期の光取り出しに最適な膜厚１３２．５ｎｍに対して４５％ほど薄い値、つまり０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．４５）であらわされる設定値となる。
【００７３】
また、発光波長のピ−クλBは４７０ｎｍであり、この波長でのα−ＮＰＤの屈折率は１．８６であった。
【００７４】
従って０．２５λB×（２ｎ−φ／π）の光取り出しに最適な光学膜厚はｎ＝１、φ＝πのとき、１１７．５ｎｍであり、今回成膜したα−ＮＰＤの光学膜厚ＬBは、４０ｎｍ×１．８６＝７４．４ｎｍとなる。
【００７５】
従って初期の光取り出しに最適な膜厚１１７．５ｎｍに対して３７％ほど薄い値、つまり０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．３７）であらわされる設定値となる。
【００７６】
上記製造手順により得られた多色表示装置の発光特性を調べたところ、赤色の初期の発光効率は２．２ｃｄ／Ａと計算され、さらに、１００ｍＡ／ｃｍ２の定電流で耐久測定を行ったところ、２４時間後の劣化率は１％であった。
【００７７】
膜厚構成や、各色の測定結果は表１にまとめた。初期の効率はあまり高くないものの、通電使用による劣化の抑制された良好な多色表示装置であった。
【００７８】
＜比較例１＞
正孔輸送層２として、マスク蒸着法を用いてα−ＮＰＤを赤の電極位置に８５ｎｍ、緑に７３ｎｍ、青に６３ｎｍの膜厚になるように成膜した以外は実施例１と同様に多色表示装置を作製し、実施例１と同様の測定を行った。
【００７９】
赤色発光素子のα−ＮＰＤの光学膜厚ＬRは、８５ｎｍ×１．７９＝１５２．２ｎｍとなり、初期の光取り出しに最適な膜厚設定値１５２．５ｎｍとほぼ同じ値、つまり０．２５λR×（２ｎ−φ／π）であらわされる設定値となる。
【００８０】
緑色発光素子のα−ＮＰＤの光学膜厚ＬGは、７３ｎｍ×１．８１＝１３２．１ｎｍとなり、初期の光取り出しに最適な膜厚１３２．５ｎｍとほぼ同じ値、つまり０．２５λG×（２ｎ−φ／π）であらわされる設定値となる。
【００８１】
青色発光素子のα−ＮＰＤの光学膜厚ＬBは、６３ｎｍ×１．８６＝１１７．２ｎｍとなり、初期の光取り出しに最適な膜厚１１７．５ｎｍとほぼ同じ値、つまり０．２５λB×（２ｎ−φ／π）であらわされる設定値となる。
【００８２】
膜厚構成や、各色の測定結果は表１にまとめた。初期の効率が高いものの、耐久劣化の大きい多色表示装置であった。
【００８３】
＜実施例２＞
実施例２および比較例２に反射層にＡｇ、透明電極ａ（陽極）にＩＺＯを用いた図２に示されるトップエミッション型構造の有機発光素子を用いた多色表示装置の作製手順、測定した素子特性を示す。
【００８４】
ガラス上にＴＦＴ、回路、反射層であるＡｇ、透明電極ａである２０ｎｍのＩＺＯ（陽極）、平坦化膜、素子分離膜等が形成された２００ｐｐｉ表示が可能な多色表示用の電極付き基板（図２の１０、１１およびａ）にＵＶ／オゾン洗浄を施した。
【００８５】
そこから先は正孔輸送層１２としてα−ＮＰＤを１０ｎｍの膜厚になるように成膜した以外は実施例１と同様に多色表示装置を作成し、実施例１と同様の測定を行った。
【００８６】
赤色発光波長λR＝６１０ｎｍでの０．２５λR×（２ｎ−φ／π）の光取り出しに最適な光学膜厚はｎ＝１、φ＝πのとき、１５２．５ｎｍであり、透明電極ａ（陽極）の６１０ｎｍでの屈折率は２．０４であった。
【００８７】
今回成膜した透明電極ａ（陽極）の光学膜厚ＬaRは２０ｎｍ×２．０４＝４０．８ｎｍとなる。また、α−ＮＰＤの光学膜厚ＬRは、１０ｎｍ×１．７９＝１７．９ｎｍとなり、反射側の光学膜厚ＬaR＋ＬRは４０．８ｎｍ＋１７．９ｎｍ＝５８．７ｎｍとなる。
【００８８】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１５２．５ｎｍに対して６２％ほど薄い設定値となる。つまり０．２５λR×（２ｎ−φ／π−０．６２）であらわされる設定値となる。
【００８９】
緑色発光波長λG＝５３０ｎｍでの０．２５λG×（２ｎ−φ／π）の光取り出しに最適な光学膜厚はｎ＝１、φ＝πのとき、１３２．５ｎｍであり、透明電極ａ（陽極）の５３０ｎｍでの屈折率は２．１０であった。
【００９０】
今回成膜した透明電極ａ（陽極）の光学膜厚ＬaGは２０ｎｍ×２．１０＝４２．０ｎｍとなる。また、α−ＮＰＤの光学膜厚ＬGは、１０ｎｍ×１．８１＝１８．１ｎｍとなり、反射側の光学膜厚ＬaG＋ＬGは４２．０ｎｍ＋１８．１ｎｍ＝６０．１ｎｍとなる。
【００９１】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１３２．５ｎｍに対して５５％ほど薄い設定値、つまり０．２５λG×（２ｎ−φ／π−０．５５）であらわされる設定値となる。
【００９２】
青色発光波長λB＝４７０ｎｍでの０．２５λB×（２ｎ−φ／π）の光取り出しに最適な光学膜厚はｎ＝１、φ＝πのとき、１１７．５ｎｍであり、透明電極ａ（陽極）の４７０ｎｍでの屈折率は２．１６であった。
【００９３】
今回成膜した透明電極ａ（陽極）の光学膜厚ＬaBは２０ｎｍ×２．１６＝４３．２ｎｍとなる。また、α−ＮＰＤの光学膜厚ＬBは、１０ｎｍ×１．８６＝１８．６ｎｍとなり、反射側の光学膜厚ＬaB＋ＬBは４３．２ｎｍ＋１８．６ｎｍ＝６１．８ｎｍとなる。
【００９４】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１１７．５ｎｍに対して４７％ほど薄い設定値、つまり０．２５λB×（２ｎ−φ／π−０．４７）であらわされる設定値となる。
【００９５】
膜厚構成や、各色の測定結果は表１にまとめた。初期の効率はあまり高くないものの、通電使用による劣化の抑制された良好な多色表示装置であった。
【００９６】
＜比較例２＞
正孔輸送層１２として、マスク蒸着法を用いてα−ＮＰＤを赤の電極位置に６２ｎｍ、緑に５０ｎｍ、青に４０ｎｍの膜厚になるように成膜した以外は実施例２と同様に多色表示装置を作製し、実施例１と同様の測定を行った。
【００９７】
赤色発光素子のα−ＮＰＤの光学膜厚ＬRは、６２ｎｍ×１．７９＝１１１．０ｎｍとなり、反射側の光学膜厚ＬaR＋ＬRは４０．８ｎｍ＋１１１．０ｎｍ＝１５１．８ｎｍとなる。
【００９８】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１５２．５ｎｍとほぼ同じ値、つまり０．２５λR×（２ｎ−φ／π）であらわされる設定値となる。
【００９９】
緑色発光素子のα−ＮＰＤの光学膜厚ＬGは、５０ｎｍ×１．８１＝９０．５ｎｍとなり、反射側の光学膜厚ＬaG＋ＬGは４２．０ｎｍ＋９０．５ｎｍ＝１３２．５ｎｍとなる。
【０１００】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１３２．５ｎｍと同じ値、つまり０．２５λG×（２ｎ−φ／π）であらわされる設定値となる。
【０１０１】
青色発光素子のα−ＮＰＤの光学膜厚ＬBは、４０ｎｍ×１．８６＝７４．４ｎｍとなり、反射側の光学膜厚ＬaB＋ＬBは４３．２ｎｍ＋７４．４ｎｍ＝１１７．６ｎｍとなる。
【０１０２】
従って、初期の光取り出しに最適な膜厚１１７．５ｎｍとほぼ同じ値、つまり０．２５λB×（２ｎ−φ／π）であらわされる設定値となる。
【０１０３】
膜厚構成や、各色の測定結果は表１にまとめた。初期の効率が高いものの、耐久劣化の大きい多色表示装置であった。
【０１０４】
＜実施例３＞
実施例３および比較例３に光取り出し側の光取り出し電極ｂにＡｇ薄膜を用いた図２に示されるトップエミッション型構造の有機発光素子を用いた多色表示装置の作製手順、測定した素子特性を示す。
【０１０５】
光取り出し電極ｂとしてＡｇを３０ｎｍの膜厚になるように成膜した以外は実施例２と同様に多色表示装置を作成し、実施例１と同様の測定を行った。
【０１０６】
反射側膜厚と波長の関係は実施例２と同様である。膜厚構成および測定結果は表１にまとめた。
【０１０７】
初期の効率はあまり高くないものの、通電使用による劣化の抑制された良好な多色表示装置であった。
【０１０８】
＜比較例３＞
正孔輸送層１２として、マスク蒸着法を用いてα−ＮＰＤを赤の電極位置に６２ｎｍ、緑に５０ｎｍ、青に４０ｎｍの膜厚になるように成膜した以外は実施例３と同様に多色表示装置を作製し、実施例１と同様の測定を行った。
【０１０９】
反射側膜厚と波長の関係は比較例２と同様である。膜厚構成および測定結果は表１にまとめた。
【０１１０】
膜厚構成や、各色の測定結果は表１にまとめた。初期の効率が高いものの、耐久劣化の大きい多色表示装置であった。
【０１１１】
本発明の多色表示装置は、用いる有機発光素子の反射側の光学膜厚を赤色、緑色、青色でそれぞれ波長の強め合いに対して一定の範囲で薄く設定した。
【０１１２】
その事により、初期の発光輝度は若干低くなるものの、見かけ上の耐久輝度劣化が抑制された多色表示装置を提供出来ることが示された。
【０１１３】
【表１】
0005142485.tif 000003
【図面の簡単な説明】
【０１１４】
【図１】本発明の多色表示装置を構成する有機発光素子を示す模式図である。
【図２】本発明の多色表示装置を構成する有機発光素子を示す模式図である。
【図３】本発明の多色表示装置を構成する有機発光素子を示す模式図である。
【符号の説明】
【０１１５】
０、１０  支持基板
１、１１  反射電極
２、１２  正孔輸送層
３、１３  発光層
４、１４  電子輸送層
５、１５  電子注入層
１１  反射層
ａ、ｂ  光を透過する電極
Ｌ  正孔輸送層の光学膜厚
Ｌa  光を透過する電極ａの光学膜厚
【図１】
0005142485.tif 000004
【図２】
0005142485.tif 000005
【図３】
0005142485.tif 000006