(57)【要約】【課題】  最も強い光干渉効果を用いた有機ＥＬ素子において、良好に発光する有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】  各有機ＥＬ素子の発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと第１電極１１との間の第１光学距離Ｌ１が、各有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルの最大ピーク波長λ、波長λにおける第１電極１１の反射面の位相シフトΦ１に対してＬ１＞０でかつ（λ／８）×（−１−２Φ１／π）＜Ｌ１＜（λ／８）×（１−２Φ１／π）を満たし、正孔輸送層１２ａは複数の第１電極１１と基板１０とに跨って、１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で蒸着されて形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、第１電極と、第２電極と、発光層と、前記第１電極と前記発光層との間に電荷輸送層と、を有する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記第１電極が有機ＥＬ素子ごとに形成され、前記第２電極から光が出射される発光装置であって、
各有機ＥＬ素子の前記発光層の発光位置と前記第１電極の反射面との間の第１光学距離Ｌ１は下記式Ａを満たし、
前記電荷輸送層は複数の第１電極と前記基板とに跨って、１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で蒸着されて形成されていることを特徴とする発光装置。
Ｌ１＞０でかつ（λ／８）×（−１−２Φ１／π）＜Ｌ１＜（λ／８）×（１−２Φ１／π）  ・・・式Ａ
ここで、λは各有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ１は波長λにおける前記第１電極の反射面の位相シフトを表す。
【請求項２】
各有機ＥＬ素子の前記発光層と前記第２電極との間の第２光学距離Ｌ２は下記式Ｂを満たすことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
Ｌ２＞０でかつ（λ／８）×（−１−２Φ２／π）＜Ｌ２＜（λ／８）×（１−２Φ２／π）  ・・・式Ｂ
ここで、Φ２は波長λにおける前記第２電極の位相シフトを表す。
【請求項３】
請求項２に記載の発光装置と、前記発光装置によって潜像が形成される感光体と、前記感光体を帯電する帯電手段と、を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
前記複数の有機ＥＬ素子が、異なる色を発する複数の有機ＥＬ素子を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の発光装置と、撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
基板上に、第１電極と、第２電極と、発光層と、前記第１電極と前記発光層との間に電荷輸送層と、を有する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記第１電極が有機ＥＬ素子ごとに形成され、前記第２電極から光が出射される発光装置の製造方法であって、
基板の上に複数の第１電極を形成する工程と、
前記基板と前記複数の第１電極とに跨って、電荷輸送層を１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で蒸着して形成する工程と、
前記電荷輸送層の上に発光層を形成する工程と、
前記発光層の上に第２電極を形成する工程と、を有し、
各有機ＥＬ素子の前記発光層の発光位置と前記第１電極の反射面との間の第１光学距離Ｌ１は下記式Ｃを満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
Ｌ１＞０でかつ（λ／８）×（−１−２Φ１／π）＜Ｌ１＜（λ／８）×（１−２Φ１／π）  ・・・式Ｃ
ここで、λは各有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ１
は波長λにおける前記第１電極の反射面の位相シフトを表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を用いてなる発光装置、画像形成装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子を用いて構成された表示装置の低消費電力化の要求が高まり、有機ＥＬ素子の発光効率の改善が期待されている。発光効率を改善させるために、光干渉効果を利用する方法が知られている（特許文献１）。
【０００３】
具体的には、有機ＥＬ素子の反射性の電極と発光位置との間の光学距離Ｌが、強めたい波長λ、反射性の電極で反射される際の位相シフトの和Φ、０以上の整数ｍを用いて下記の式１に設定される。また、ｍ＝０の場合には、光干渉効果が最も大きくなることが知られている。
Ｌ＝（２ｍ−（Φ／π））×（λ／４）  ・・・式１
一方、有機ＥＬ素子の有機化合物層を形成する方法としては、真空蒸着法や塗布法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第０１／０３９５５４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、式１でｍ＝０のときの光学距離に設定された有機ＥＬ素子では、従来のような低圧の真空蒸着法を用いると以下のような問題が生じる。すなわち、従来の真空蒸着法は、蒸発された有機化合物からなる分子の平均自由行程が長く、直進性が高いという性質を有するため、電極の側面まで有機化合物が付着しない。この様子を図５に示す。従来の真空蒸着法では、図５で示すように、電極２１、基板１０上に有機化合物層２２ａ，２２ｂが形成される。一方、電極２１の側面は、電極２１の端部の上に付着した有機化合物層２２ａの影になり、有機化合物が付着しにくくなる。さらに、ｍ＝０の条件を満たす有機ＥＬ素子では、この有機化合物層の膜厚が薄いためにこの問題が顕著に表れる。そして、有機化合物によって電極２１の側面が覆われないまま他方の電極が形成されると、この部分でショートしてしまい、有機ＥＬ素子が発光しないという問題がある。
【０００６】
この問題に対して、電極２１の端部を絶縁層で覆う方法が挙げられるが、この方法では、プロセス数を増やし、また絶縁層のパターニングの際にでるゴミが除去されずに電極２１上に残る恐れがある。そして、上述したのと同様に、このゴミの側面や下部には有機化合物が付着せずに、電極２１と他方の電極との間のショートの原因なってしまう。
【０００７】
本発明では、上記課題に対して、式１でｍ＝０のときの光学距離に設定され、良好に発光する有機ＥＬ素子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】
【０００８】
本発明は、基板上に、第１電極と、第２電極と、発光層と、前記第１電極と前記発光層との間に電荷輸送層と、を有する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記第１電極が有機ＥＬ素子ごとに形成され、前記第２電極から光が出射される発光装置であって、各有機ＥＬ素子の前記発光層の発光位置と前記第１電極の反射面との間の第１光学距離Ｌ１は下記式Ａを満たし、前記電荷輸送層は複数の第１電極と前記基板とに跨って、１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下で蒸着されて形成されていることを特徴とする発光装置。
Ｌ１＞０でかつ（λ／８）×（−１−２Φ１／π）＜Ｌ１＜（λ／８）×（１−２Φ１／π）  ・・・式Ａ
ここで、λは各有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ１は波長λにおける前記第１電極の反射面の位相シフトを表す。
【０００９】
また、本発明は、基板上に、第１電極と、第２電極と、発光層と、前記第１電極と前記発光層との間に電荷輸送層と、を有する複数の有機ＥＬ素子を備え、前記第１電極が有機ＥＬ素子ごとに形成され、前記第２電極から光が出射される発光装置の製造方法であって、基板の上に複数の第１電極を形成する工程と、前記基板と前記複数の第１電極とに跨って、電荷輸送層を１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で蒸着して形成する工程と、前記電荷輸送層の上に発光層を形成する工程と、前記発光層の上に第２電極を形成する工程と、を有し、各有機ＥＬ素子の前記発光層の発光位置と前記第１電極の反射面との間の第１光学距離Ｌ１は下記式Ｃを満たすことを特徴とする発光装置の製造方法。
Ｌ１＞０でかつ（λ／８）×（−１−２Φ１／π）＜Ｌ１＜（λ／８）×（１−２Φ１／π）  ・・・式Ｃ
ここで、λは各有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ１
は波長λにおける前記第１電極の反射面の位相シフトを表す。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、式１でｍ＝０のときの光学距離に設定され、良好に発光する有機ＥＬ素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の発光装置の一例を示す断面模式図
【図２】本発明の発光装置の第１電極近傍の拡大模式図
【図３】本発明の発光装置の製造方法の一例を示す断面模式図
【図４】本発明の発光装置の製造方法で使用される蒸着装置の模式図
【図５】従来の発光装置の基板上の電極近傍の拡大模式図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明するが、本発明は本実施形態に限定されない。なお、本明細書で特に図示または記載されない部分に関しては、当該技術分野の周知または公知技術を適用する。
【００１３】
［発光装置］
図１（ａ）は、本発明に係る発光装置を示す斜視模式図である。本発明の発光装置は、有機ＥＬ素子を備える画素１００を複数有している。そして、複数の画素１００はマトリックス状に配置され、表示領域１０１を形成している。なお、画素とは、１つの発光素子の発光領域に対応した領域を意味している。本発明の発光装置では、発光素子は、有機ＥＬ素子であり、画素１００のそれぞれに１つの色の有機ＥＬ素子が配置された発光装置である。有機ＥＬ素子の発光色としては、赤色、緑色、青色が挙げられ、そのほかに白色、黄色、シアンなどでもよい。また、本発明の発光装置には、発光色の異なる複数の画素（例えば赤色を発する画素、緑色を発する画素、及び青色を発する画素）からなる画素ユニットが複数配列されている。ここで、画素ユニットとは、各画素の混色によって所望の色の発光を可能とする最小の単位を示す。また、本発明の発光装置は、例えばプリントヘッド用に同一色の複数の画素が一次元方向に配列された構成であってもよい。
【００１４】
図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ’線における部分断面模式図である。１つの画素１００には、基板１０上に、第１電極（陽極）１１と、正孔輸送層１２ａ、１２ｂと、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと、電子輸送層１４と、第２電極（陰極）１５と、を備える有機ＥＬ素子を有している。本発明の有機ＥＬ素子は第１電極１１に発光層から放射されて第１電極１１に向かう光を反射する反射面を有し、第２電極１５から光を出射する構成である。また、発光層１３Ｒは赤色を発する発光層、発光層１３Ｇは緑色を発する発光層、発光層１３Ｂは青色を発する発光層である。発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂはそれぞれ、赤色、緑色、青色を発する画素（有機ＥＬ素子）に対応してパターン形成されている。また、第１電極１１は、隣の画素（有機ＥＬ素子）の第１電極１１と分離され、画素（有機ＥＬ素子）ごとに形成されている。そして、電子輸送層１４と第２電極１５は、隣の画素と共通で形成されていてもよいし、画素ごとにパターン形成されていてもよい。また、有機ＥＬ素子は、水分や酸素の侵入を防ぐために封止ガラス（不図示）によって封止されている。
【００１５】
また、本発明の有機ＥＬ素子は、光干渉効果を利用するために発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの発光位置と第１電極１１の反射面との間の第１光学距離Ｌ１が下記の式２を満たすように設定されている。
Ｌ１＝−（Φ１／π）×（λ／４）  ・・・式２
ここで、λは各有機ＥＬ素子の発する光のスペクトルの最大ピーク波長、Φ１は波長λにおける第１電極１１の位相シフトを表す。
【００１６】
なお、反射面での位相シフト（φ）は、反射面を構成する２つの材料のうち、光の入射元の材料と光の入射先の材料のそれぞれの光学定数を（ｎ１，ｋ１）、（ｎ２，ｋ２）とすると、下記の式３で表すことができる。なお、これらの光学定数は、例えば分光エリプソメーター等を用いて測定することができる。つまり、位相シフトΦ１は負の値をとる。
φ＝ｔａｎ−１（２ｎ１ｋ２／（ｎ１２−ｎ２２−ｋ２２））  ・・・式３
式２を満たすようにするためには、正孔輸送層１２ａの膜厚を調整したり、一部の有機ＥＬ素子に正孔輸送層１２ｂを形成したりする等の方法が挙げられる。
【００１７】
なお、有機化合物層の成膜時に生じる誤差や、発光層内の発光分布の影響によって式２を満たさない場合があるが、第１光学距離Ｌ１が式２を満たす値から±λ／８ずれた値の範囲の中であれば波長λが強められる。
つまり、本発明の有機ＥＬ素子は、下記式４を満たすように設定されればよい。ただし、Ｌ１＞０である。
（λ／８）×（−１−２Φ１／π）＜Ｌ１＜（λ／８）×（１−２Φ１／π）  ・・・式４
【００１８】
さらには、第１光学距離Ｌ１が式３を満たす値から±λ／１６ずれた値の範囲内にあれば好ましい。つまり、本発明の有機ＥＬ素子は、下記式５を満たすことがより好ましい。ただし、Ｌ１＞０である。
（λ／１６）×（−１−４Φ１／π）≦Ｌ１≦（λ／１６）×（１−４Φ１／π）  ・・・式５
なお、金属層を有する第１電極１１の位相シフトはおよそ−πであるので、式４，５から
λ／８＜Ｌ１＜３λ／８        ・・・式４’
３λ／１６≦Ｌ１≦５λ／１６  ・・・式５’
を満たすようにしてもよい。
【００１９】
さらに、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの発光位置と第２電極１５の反射面との間の第２光学距離Ｌ２が下記の式６を満たすように設定されていることが光干渉効果を強める上で好ましい。
Ｌ２＝−（Φ２／π）×（λ／４）  ・・・式６
ここで、Φ２は波長λにおける第２電極１５の位相シフトを表す。
【００２０】
また、上述したように、有機化合物層の成膜時に生じる誤差や、発光層内の発光分布の影響によって式６を満たさない場合があるが、第２光学距離Ｌ２が式６を満たす値から±λ／８ずれた値の範囲の中であれば波長λが強められる。さらに、第２光学距離Ｌ２が式６を満たす値から±λ／１６ずれた値の範囲内にあることがより好ましい。つまり、本発明の有機ＥＬ素子は、下記の式７または式８を満たすようにすればよい。ただし、Ｌ２＞０である。
（λ／８）×（−１−２Φ２／π）＜Ｌ２＜（λ／８）×（１−２Φ２／π）  ・・・式７
（λ／１６）×（−１−４Φ２／π）≦Ｌ２≦（λ／１６）×（１−４Φ２／π）  ・・・式８
なお、金属層を有する第２電極１５の位相シフトはおよそ−πであるので、式７，８から
λ／８＜Ｌ２＜３λ／８        ・・・式７’
３λ／１６≦Ｌ２≦５λ／１６  ・・・式８’
を満たすようにしてもよい。
【００２１】
図１（ｂ）の正孔輸送層１２ａが本発明の電荷輸送層に対応しており、正孔輸送層１２ａは、複数の第１電極１１と基板１０とに跨って形成されている。本発明の基板１０とは、第１電極１１よりに先に形成された構造物を指し、例えば、ガラス基板上に薄膜トランジスタを絶縁層で覆ったものも含まれる。そして、正孔輸送層１２ａは、第１電極１１とこの基板１０とに跨って接して形成されている。つまり、本発明では、第１電極１１の端部を覆うように配置された絶縁層を有さない構成であり、正孔輸送層１２ａが第１電極１１の端部を覆うように配置された絶縁層上に形成された構成ではない。ただし、２つの第１電極１１の間に電極の端部を覆わずに形成されたリブのような構造物が配置された構成は本発明に含まれる。
【００２２】
また、本発明の正孔輸送層１２ａは、１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で蒸着されて形成された構成である。第１電極１１の端部近傍の拡大模式図を図２に示す。１．０×１０−２Ｐａ以上の圧力下で蒸着された正孔輸送層１２ａは、第１電極１１の側面まで覆っており、第１電極１１の上面から基板１０にわたって滑らかに形成されている。これは、１．０×１０−２Ｐａ以上の圧力下では、正孔輸送層１２ａを構成する有機化合物の分子の平均自由行程が短くなることによって直進性が小さくなるからである。この結果、式２，４，５，４’，５’を満たすように、正孔輸送層１２ａを薄くしても正孔輸送層１２ａを構成する有機化合物の分子が、第１電極１１の側面にまで回り込んで成膜されるようになる。そして、第１電極１１と第２電極１５とがショートして有機ＥＬ素子が非発光になることを低減することができる。より好ましくは、５．０×１０−２Ｐａ以上、最適には０．２Ｐａ以上である。
【００２３】
また、０．５Ｐａより圧力が大きくなると、加熱材料が蒸発せずに正孔輸送層１２ａが成膜されなくなってしまう。あるいは、蒸発したとしても、成膜速度が小さく正孔輸送層１２ａの成膜時間が長くなってしまうため、有機ＥＬ素子の製造時間が長くなり実用的ではなくなる。
【００２４】
［発光装置の製造方法］
次に、本実施形態の発光装置の製造方法について図３を参照して説明する。図３は、本実施形態の発光装置の各製造工程を示す断面模式図である。
【００２５】
まず、図３（ａ）に示すように、基板１０の上に複数の第１電極１１が形成される。この第１電極１１は各画素（各有機ＥＬ素子）に対応する位置に形成される。第１電極１１は公知の方法で形成される。
【００２６】
第１電極１１は、例えば、ＡｇやＡｌ等の高い反射率を持つ導電性の金属材料、あるいはその合金で形成される。第１電極１１の膜厚は、５０ｎｍ以上３００ｎｍ以下である。この場合、第１電極１１の反射面は、第１電極１１と後に形成される正孔輸送層１２ａとの界面である。また、第１電極１１は、上記材料からなる金属層と酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛などの酸化物導電性材料からなる透明導電層との積層構成を採ってもよい。この場合、第１電極１１の反射面は金属層と透明導電層との界面である。
【００２７】
基板１０は、ガラス板やプラスティック板、またはそれらの上に薄膜トランジスタが形成されたもの、シリコン基板上にトランジスタが形成されたものなどが挙げられ、第１電極１１よりも先に形成されたものを総称したものである。基板１０はフレキシブル性を有していてもよい。
【００２８】
次に、図３（ｂ）で示すように、正孔輸送層１２ａが、複数の第１電極１１と基板１０とに跨って、１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で蒸着して形成される。正孔輸送層１２ａは、図４で示すような蒸着装置内で成膜される。
【００２９】
図４で示す蒸着装置は、成膜を行うためのチャンバー１１１と、チャンバー１１１内にガスを導入するためのガス導入手段１１４とを備える。さらに、蒸着装置は、チャンバー１１１内の圧力を測定する圧力計１１５と、チャンバー１１１内の圧力を調整する圧力コントローラ１１６と、チャンバー１１１内に導入したガスを排気するための排気手段１１７とを備えている。ガス導入手段１１４は、ガスの流量を調整するためのマスフローコントローラと、チャンバー１１１とガス源（不図示）とをつなぐ供給口およびパイプと、を備えている。また、排気手段１１７は、排出口と、排気ポンプと、パイプと、を備えている。
【００３０】
また、正孔輸送層１２ａの成膜時には、基板１１２（基板１０上に第１電極１１が形成されたもの）が第１電極１１を下向きにして配置され、基板１１２とは離間して、正孔輸送層１２ａを構成する有機化合物が入れられた蒸着源１１３が配置される。
【００３１】
この蒸着装置内の圧力の調整は、ガス導入手段１１４と排気手段１１７とによってチャンバー１１１内のガス量を調整することによって行われる。より具体的には、圧力計１１５に基づき、圧力コントローラ１１６が排気手段１１７のガス排気量とガス導入手段１１４のガス導入量とを調整することで、チャンバー１１１内の圧力を所望の値に調整、維持することができる。
【００３２】
導入するガスとしては、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅ、窒素などを使用できるが、特にＡｒが好ましい。
【００３３】
次に、赤色の有機ＥＬ素子に対応する領域に、正孔輸送層１２ｂを形成する。これは、赤色の有機ＥＬ素子の光学距離を調整するためである。正孔輸送層１２ｂは正孔輸送層１２ａと同じチャンバー１１１内で同じ圧力下で成膜されてもよいし、異なる圧力下で成膜されてもよい。また、正孔輸送層１２ｂは正孔輸送層１２ａと異なるチャンバー内で成膜されてもよい。また、正孔輸送層１２ａと正孔輸送層１２ｂとは同じ材料を用いてもよいし、異なる材料を用いてもよく、それぞれ公知の材料を使用することができる。
【００３４】
また、必要に応じて、他の色の有機ＥＬ素子に対応する領域にも正孔輸送層を形成してもよい。この場合、異なる色の有機ＥＬ素子の正孔輸送層どうしは、異なる膜厚でもよいし、同じ膜厚でもよく、互いに共通に形成されてもよく、さらに同じ材料でも異なる材料でもよい。
【００３５】
なお、正孔輸送層１２ａ、１２ｂの上に電子ブロック性を有する別の正孔輸送層を有していてもよいし、正孔輸送層１２ａ、１２ｂが２層以上であってもよい。
【００３６】
次に、図３（ｃ）で示すように、正孔輸送層１２ａ、１２ｂの上でかつ、各有機ＥＬ素子に対応する位置に発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂが形成される。さらに、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの上に電子輸送層１４が形成される。
【００３７】
発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの発光位置は、発光層内で最も発光強度の大きい領域のことをいう。この発光位置は、例えば、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂがホスト材料および発光ドーパント材料を含む場合、ホスト材料および発光ドーパント材料のＨＯＭＯ準位エネルギー、ＬＵＭＯ準位エネルギーの関係によって決まる。
【００３８】
まず、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂのホスト材料のＨＯＭＯ準位エネルギー、ＬＵＭＯ準位エネルギーをそれぞれＨＨ、ＬＨとし、発光ドーパント材料のＨＯＭＯ準位エネルギー、ＬＵＭＯ準位エネルギーをそれぞれＨＤ、ＬＤとする。式９を満たす場合には、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの発光位置が発光層の中心よりも正孔輸送層１２ａ，１２ｂ側にある。より具体的には、発光位置は、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと正孔輸送層１２ａ，１２ｂと界面近傍（発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと正孔輸送層１２ａ，１２ｂとの界面から５ｎｍ以内）にある。
｜ＨＤ｜＜｜ＨＨ｜かつ｜ＨＨ｜−｜ＨＤ｜＞｜ＬＤ｜−｜ＬＨ｜  ・・・式９
式９を満たす発光層の場合、正孔が発光ドーパント材料にトラップされやすく、正孔の移動度が小さくなる。このため、正孔輸送層１２ａ，１２ｂ側で、電子と正孔との再結合する確率が高くなるため、正孔輸送層１２ａ，１２ｂ側で発光強度が大きくなると考える。
【００３９】
一方、式１０を満たす場合には、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの発光位置は、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂの中心よりも電子輸送層１４側にある。より具体的には発光位置は、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと電子輸送層１４と界面近傍（発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂと電子輸送層１４との界面から５ｎｍ以内）にある。
｜ＬＤ｜＞｜ＬＨ｜かつ｜ＬＤ｜−｜ＬＨ｜＞｜ＨＨ｜−｜ＨＤ｜  ・・・式１０
式１０を満たす発光層の場合、電子が発光ドーパント材料にトラップされやすく、電子の移動度が小さくなる。このため、電子輸送層１４側で、電子と正孔との再結合する確率が高くなるため、電子輸送層１４側で発光強度が大きくなると考える。
【００４０】
発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ、電子輸送層１４はそれぞれ公知の材料で、公知の方法で形成される。また、これらの材料を蒸着法で成膜する場合は、正孔輸送層１２ａと同じ圧力下で行ってもよいし、それよりも低い圧力下で行ってもよい。特に、発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂは混色防止のために他の画素領域まで形成しないよう、直進性を有する蒸着方法、つまり、１．０×１０−５Ｐａ以上１．０×１０−３Ｐａ以下の圧力下で蒸着するのが好ましい。
【００４１】
なお、電子輸送層１４が２層以上であってもよく、また、一部の画素にだけ、電子輸送層が２層で形成されていてもよい。電子輸送層１４は正孔ブロック性を有していてもよい。特に電子輸送層１４が２層以上の構成の場合、発光層１３ａ，１３ｂ，１３ｃ側の電子輸送層が正孔ブロック性を有する構成がよい。また、電子輸送層１４は、電子注入性を高めるためにアルカリ金属、アルカリ土類金属、またはそれらの化合物を含んでいてもよい。
【００４２】
次に、図３（ｄ）で示すように、電子輸送層１４の上に第２電極１５が形成される。
【００４３】
第２電極１５としては、ＡｇやＡｇＭｇ，ＡｇＣｓなどの電子注入性に優れた導電性の金属材料や、ＩＴＯなどの酸化物導電性材料を用いることができる。また、第２電極１５が金属材料からなる場合、その膜厚は２ｎｍ以上３０ｎｍ以下で形成される。また、第２電極１５が透明導電性材料からなる場合、５０ｎｍ以上２００ｎｍ以下の膜厚で形成される。また、第２電極１５が金属材料と透明導電性材料との積層構成であってもよい。
【００４４】
第２電極１５の反射面は、第２電極１５が金属層を有する場合には金属層の有機化合物層（発光層）側の界面であり、酸化物導電層のみからなる場合には酸化物導電層の有機化合物層（発光層）とは反対側の界面である。
【００４５】
また、第２電極１５の上には、有機材料や無機材料からなる光学調整層を配置してもよい。この光学調整層の膜厚を調整することにより、光干渉効果を高めて発光効率を向上させることができる。
【００４６】
また、有機ＥＬ素子は、封止ガラスによって封止されていてもよいし、第２電極１５上に無機材料からなる封止膜によって封止されていてもよい。封止膜は、窒化シリコンや酸化シリコン、酸窒化シリコン、酸化アルミニウムなどの無機材料からなる層が単層あるいは２層以上で構成される。また、封止膜の膜厚は、１００ｎｍ以上１０μｍ以下である。
【００４７】
本発明の発光装置はレーザービームプリンタなどの画像形成装置に適用することができる。より具体的には、画像形成装置は、発光装置によって潜像が形成される感光体と、感光体を帯電する帯電手段と、を備えている。また、本発明の発光装置は、異なる色を発する複数の有機ＥＬ素子を含んでいてもよく、この場合には、ＣＭＯＳセンサなどの撮像素子を有するデジタルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置のディスプレイや電子ビューファインダに使用することができる。その他に、画像形成装置のディスプレイ、携帯電話やスマートフォンなどの携帯情報端末のディスプレイに使用することができる。また、本発明の発光装置は、単色の複数の有機ＥＬ素子と、赤色、緑色、青色のカラーフィルタと、を備える構成であってもよい。
【実施例】
【００４８】
以下、本発明の実施例について図３，４を用いて説明するが、実施例に用いた材料や素子構成は、好ましい例であるが、これに限定されるものではない。また、本実施例では、発光領域となる部分の画素数は３２０×２４０×３個である。
【００４９】
（実施例１）
まず、図３（ａ）で示すように、ガラス板上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）、有機平坦化層が形成された基板１０の上に、Ａｌ／ＩＴＯ積層構成の第１電極（陽極）１１を形成した。Ａｌ層、ＩＴＯ層の膜厚はそれぞれ、１００ｎｍ、１０ｎｍであった。そして、第１電極１１が形成された基板を純水洗浄した後、真空雰囲気下でベイク処理を経て、酸素プラズマにより前処理を行った。
【００５０】
続いて、第１電極１１が形成された基板１１２を図４で図示した蒸着装置のチャンバー１１１内に搬入した。そして、マスフローコントローラにより２００ｓｃｃｍの流量でＡｒガスを導入し、圧力計１１５と圧力コントローラ１１６、可変排気バルブ（排気手段１１７）により、チャンバー１１１内の圧力を０．２０Ｐａに調整した。図３（ｂ）で示すように、この圧力下で基板１１２に正孔輸送層１２ａとして下記の化合物１を１７ｎｍ成膜した。
【００５１】
【化１】
2013157276.tif 000003
【００５２】
次に画素形状の金属マスクを用い、正孔輸送層１２ａ上の赤色の画素となる部分に対して上記の化合物２を４５ｎｍの厚さで蒸着し正孔輸送層１２ｂを形成した。成膜条件は、正孔輸送層１２ａの成膜時と同じであった。
【００５３】
続いて、図３（ｃ）で示すように、画素形状の金属マスクを用い、正孔輸送層１２ｂ上に、ホスト材料として下記の化合物３、発光ドーパントとして下記の化合物４（重量比４％）、アシストドーパントとして上記の化合物２（重量比１５％）を２５ｎｍの厚さに共蒸着し、赤色発光の発光層１３Ｒとした。なお、Ａｒガスを導入せずに、圧力１．０×１０−４Ｐａまで排気を行った。赤色発光の発光層１３Ｒに含まれる、化合物３、化合物４は式９を満たすため、発光位置は正孔輸送層１２ｂ側であった。
【００５４】
【化２】
2013157276.tif 000004
【００５５】
次に画素形状の金属マスクを用い、正孔輸送層１２ａ上の緑色の画素となる部分に対して緑色の発光層１３Ｇを蒸着した。具体的には、ホスト材料として下記の化合物５、発光ドーパントとして下記の化合物６（重量比１．５％）、アシストドーパントとして下記の化合物７（重量比６０％）を３５ｎｍの厚さに共蒸着した。成膜条件は、発光層１３Ｒの成膜時と同じであった。緑色発光の発光層１３Ｇに含まれる、化合物５、化合物６は式１０を満たすため、発光位置は電子輸送層１４側であった。
【００５６】
【化３】
2013157276.tif 000005
【００５７】
次に画素形状の金属マスクを用い、正孔輸送層１２ａ上の青色の画素となる部分に対してホスト材料として上述の下記の化合物８、発光ドーパントとして下記の化合物９（重量比０．５％）を２０ｎｍの厚さに共蒸着し、青色発光の発光層１３Ｂとした。成膜条件は、発光層１３Ｒの成膜時と同じであった。青色発光の発光層１３Ｂに含まれる、化合物８、化合物９は式１０を満たすため、発光位置は電子輸送層１４側であった。
【００５８】
【化４】
2013157276.tif 000006
【００５９】
次に電子輸送層１４として、下記の化合物１０で示されるフェナントロリン誘導体を全ての発光層１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ上にわたって４０ｎｍの膜厚で蒸着した。成膜条件は、発光層１３Ｒの成膜時と同じであった。
【００６０】
【化５】
2013157276.tif 000007
【００６１】
次に、図３（ｄ）で示すように、電子輸送層１４上に、炭酸セシウム（重量比３％）とＡｇを６ｎｍの厚さに共蒸着し、更にＡｇを２０ｎｍの厚さに蒸着して第２電極１５を形成した。
【００６２】
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。
【００６３】
上記手順で得られた発光装置を評価したところ、得られた発光から赤色、緑色、青色の有機ＥＬ素子からの出射される光のスペクトルの最大ピーク波長はそれぞれ、λＲ＝６２３ｎｍ、λＧ＝５１７ｎｍ、λＢ＝４５２ｎｍであった。
【００６４】
また、上記手順で作製した青色の有機ＥＬ素子について第１光学距離を算出すると、ＩＴＯの屈折率を２．０、正孔輸送層１２ａと発光層１３Ｂの屈折率を１．８として、１０ｎｍ×２．０＋１７ｎｍ×１．８＋２０ｎｍ×１．８＝８６．６ｎｍであった。
【００６５】
また、上述した式２から算出される第１光学距離は、第１電極１１側の屈折率、吸収係数から算出される位相シフトΦ１＝−１３９°、λＢ＝４５２ｎｍから、８７．３ｎｍであり、作製した有機ＥＬ素子の第１光学距離とほぼ合っている。尚、屈折率と吸収係数はそれぞれの材料の膜を実際に分光エリプソメトリー測定装置を用いて測定した。
【００６６】
表１に本実施例で作製した有機ＥＬ素子の各色の第１光学距離と第２光学距離、及び式２から算出される光学距離をまとめた。赤色、緑色、青色の有機ＥＬ素子で実施例１の構成と式２から算出された値とがほぼ一致していた。また、実施例１の構成は、式４，５，４’，５’，７，８，７’，８’を満たしていた。
【００６７】
【表１】
2013157276.tif 000008
【００６８】
（実施例２）
正孔輸送層１２ｂの成膜時の圧力を１．０×１０−４Ｐａとすること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００６９】
（実施例３）
正孔輸送層１２ａ，１２ｂの成膜時の圧力を０．５０Ｐａ（Ａｒガスのガス流量５００ｓｃｃｍ）とすること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７０】
（実施例４）
正孔輸送層１２ａ，１２ｂの成膜時の圧力を５．０×１０−２Ｐａ（Ａｒガスのガス流量５０ｓｃｃｍ）とすること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７１】
（実施例５）
正孔輸送層１２ａ，１２ｂの成膜時の圧力を１．０×１０−２Ｐａ（Ａｒガスのガス流量２０ｓｃｃｍ）とすること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７２】
（比較例１）
正孔輸送層１２ａ，１２ｂの成膜時の圧力を５．０×１０−３Ｐａとすること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７３】
（比較例２）
正孔輸送層１２ａの成膜時の圧力を１．０×１０−４Ｐａとすること以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。
【００７４】
（比較例３）
正孔輸送層１２ａ，１２ｂの成膜時の圧力を０．８Ｐａ（Ａｒガスのガス流量８００ｓｃｃｍ）としたが、正孔輸送層１２ａ，１２ｂを成膜することができなかった。
【００７５】
（比較例４）
正孔輸送層１２ａの成膜時に、圧力を１．０Ｐａ（Ａｒガスのガス流量１０００ｓｃｃｍ）としたが、正孔輸送層１２ａ，１２ｂを成膜することができなかった。
【００７６】
（有機ＥＬ素子の評価）
実施例１乃至５、比較例１又は２にて作製した有機ＥＬ素子の点灯評価結果を表２に示す。なお、点灯評価は、印加電圧は３Ｖで、全面均一点灯させて非点灯画素数の数で表した。この結果から、実施例１乃至５では非点灯画素の個数が５個以下に対し、比較例１又は２では非点灯個数が４２個以上であり１桁の差があった。なお、非点灯画素の個数が５個以下であれば、実用上問題のないレベルである。
【００７７】
また、比較例３，４では、正孔輸送層１２ａが成膜されず、有機ＥＬ素子を作成できなかった。
【００７８】
このため、１．０×１０−２Ｐａ以上０．５Ｐａ以下の圧力下で正孔輸送層１２ａを成膜すれば、有機ＥＬ素子が形成され、良好に発光することが分かる。
【００７９】
なお、各実施例、比較例においてそれぞれ任意の赤色、緑色、青色の有機ＥＬ素子の発光効率を測定した。その結果、実施例、比較例ともに同等の発光効率を得ることができた。
【００８０】
【表２】
2013157276.tif 000009
【符号の説明】
【００８１】
１０  基板
１１  第１電極
１２ａ  正孔輸送層
１３Ｒ，１３Ｇ，１３Ｂ  発光層
１５  第２電極
【図１】
2013157276.tif 000010
【図２】
2013157276.tif 000011
【図３】
2013157276.tif 000012
【図４】
2013157276.tif 000013
【図５】
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