(57)【要約】【課題】良好な発光特性を備え、より容易かつ安定に製造することが可能な表示装置を提供する。【解決手段】少なくとも各有機発光素子において共通する第一発光層と第二発光層とを含む有機化合物層を備える有機発光素子が設けられ、前記有機化合物層を構成する層は、全ての有機発光素子において同一の膜厚であり、前記第一発光層には、発光色、発光スペクトル及び膜厚方向の発光位置においてそれぞれ異なる第一の発光ドーパントと第二の発光ドーパントとが含まれており、前記第二発光層には、発光色及び発光スペクトルにおいて前記第一の発光ドーパント及び前記第二の発光ドーパントと異なる第三の発光ドーパントが含まれており、少なくとも二種類のドーパントにおいて、前記第一電極と前記膜厚方向の発光位置との距離が光学干渉での光の強め合いの条件を満たしている。【選択図】図１
2013077383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の有機発光素子が設けられ、
前記有機発光素子が、第一電極と第二電極と、前記第一電極と前記第二電極とに挟持され、少なくとも第一発光層と第二発光層とを含む有機化合物層と、を備え、
前記有機化合物層を構成する層は、全ての有機発光素子において同一の膜厚であり、
前記第一発光層と前記第二発光層とが、各有機発光素子において共通する層であり、
前記第一発光層に、第一の発光ドーパントと第二の発光ドーパントとが含まれており、
前記第一の発光ドーパントと前記第二の発光ドーパントとが、発光色、発光スペクトル及び膜厚方向の発光位置においてそれぞれ異なるドーパントであり、
前記第二発光層に、第三の発光ドーパントが含まれており、
前記第三の発光ドーパントが、発光色及び発光スペクトルにおいて前記第一の発光ドーパント及び前記第二の発光ドーパントと異なり、
前記第一の発光ドーパント、前記第二の発光ドーパント及び前記第三の発光ドーパントのうち少なくとも二種類のドーパントにおいて、前記第一電極と前記膜厚方向の発光位置との距離が光学干渉での光の強め合いの条件を満たしていることを特徴とする、表示装置。
【請求項２】
前記第一の発光ドーパント、前記第二の発光ドーパント及び前記第三の発光ドーパントにおいて、前記第一電極と前記膜厚方向の発光位置との距離が光学干渉での光の強め合いの条件を満たしていることを特徴とする、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記有機発光素子上に光変換部材が設けられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置、特に、有機発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子、以下、単に「素子」と記載する場合がある。）を用いた表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、有機発光素子について盛んに研究開発がなされている。ここで有機発光素子は、陽極と陰極とからなる一対の電極と、この一対の電極の間に設けられ少なくとも発光層を含む複数の有機化合物層とからなる電子素子である。
【０００３】
最近、従来から使用されているブラウン管（ＣＲＴ）や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等に替わる表示装置として、発光色が異なる複数の有機発光素子を用いた複数の発光色を示す表示装置が注目されている。ここで有機発光素子は、自発光デバイスであるため、有機発光素子を用いた表示装置は、コントラストや色再現性に関して優れた性能を示す。
【０００４】
有機発光素子を用いたフルカラーの発光装置として、例えば、白色発光する有機発光素子を用いた有機発光装置がある。この表示装置は、具体的には、装置上内に設けられている全ての発光画素について、白色発光する有機発光素子を一様に形成し、この有機発光素子が出力する白色光をカラーフィルタ等の光変換部材により赤、緑、青の３原色に変換する方式の表示装置である。
【０００５】
白色発光する有機発光素子を用いた有機発光装置の具体例として、特許文献１にて提案されている表示装置がある。この表示装置は、基板側に設けられている反射層上に透明バリア層を設け、この透明バリア層の膜厚を適宜設定するという構成を採用している。これにより、全ての発光画素において発光画素を構成する有機発光素子が一様の構成でありながら、発光色別に異なる光学干渉条件によって、効率よく赤、緑、青の発光を出力させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−０９３４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし特許文献１にて提案されている表示装置では、反射層上に設ける透明バリア層膜厚を発光色毎に変更する必要がある。ここで透明バリア層の膜厚の変更を実現するためには、基板を作製する際にフォトリソグラフィ処理工程を追加し、パターニングとエッチング処理を複数回繰り返し行う必要がある。そのため、工程が複雑になり、表示装置の製造のスループットが低いという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、その目的は、良好な発光特性を備え、より容易かつ安定に製造することが可能な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】
本発明の表示装置は、基板上に複数の有機発光素子が設けられ、
前記有機発光素子が、第一電極と第二電極と、前記第一電極と前記第二電極とに挟持され少なくとも第一発光層と第二発光層とを含む有機化合物層と、を備え、
前記有機化合物層を構成する層は、全ての有機発光素子において同一の膜厚であり、
前記第一発光層と前記第二発光層とが、各有機発光素子において共通する層であり、
前記第一発光層に、第一の発光ドーパントと第二の発光ドーパントとが含まれており、
前記第一の発光ドーパントと前記第二の発光ドーパントとが、発光色、発光スペクトル及び膜厚方向の発光位置においてそれぞれ異なるドーパントであり、
前記第二発光層に、第三の発光ドーパントが含まれており、
前記第三の発光ドーパントが、発光色及び発光スペクトルにおいて前記第一の発光ドーパント及び前記第二の発光ドーパントと異なり、
前記第一の発光ドーパント、前記第二の発光ドーパント及び前記第三の発光ドーパントのうち少なくとも二種類のドーパントにおいて、前記第一電極と前記膜厚方向の発光位置との距離が光学干渉での強め合いの条件を満たしていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、良好な発光特性を備え、より容易かつ安定に製造することが可能な表示装置を提供することができる。即ち、本発明の表示装置は、表示装置内に設けられている全ての発光画素において一様に有機発光素子を形成しながら、複数（少なくとも２種類）の発光色に関し、光学干渉による光の強めあい条件を同時に満足することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の表示装置における実施形態の例を示す断面模式図である。
【図２】図１の表示装置を構成する有機発光素子における各発光ドーパントの膜厚方向の発光位置を示す断面模式図である。
【図３】図２の変形例を示す断面模式図である。
【図４】実施例で作製された表示装置が有するカラーフィルタの分光透過特性を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の表示装置は、基板上に複数の有機発光素子が設けられる表示装置である。ここで本発明の表示装置を構成する有機発光素子は、第一電極と第二電極と、第一電極と第二電極とに挟持され少なくとも第一発光層と第二発光層とを含む有機化合物層と、を備えている。尚、有機化合物層を構成する層は、全ての有機発光素子において同一の膜厚である。また有機化合物層に含まれる第一発光層及び第二発光層は、各有機発光素子において共通する層である。尚、電極（第一電極、第二電極）に対する二種類の発光層（第一発光層、第二発光層）の相対的な位置は、特に限定されるものではない。つまり、第一電極側から見て第一発光層、第二発光層の順に設けてもよいし、第二発光層、第一発光層の順に設けてもよい。
【００１３】
本発明の表示装置において、第一発光層には、第一の発光ドーパントと第二の発光ドーパントとが含まれている。ここで第一の発光ドーパント及び第二の発光ドーパントは、発光色、発光スペクトル及び膜厚方向の発光位置においてそれぞれ異なるドーパントである。また本発明の表示装置において、第二発光層には、第三の発光ドーパントが含まれている。ここで第三の発光ドーパントは、発光色及び発光スペクトルにおいて第一発光層に含まれる第一の発光ドーパント及び前記第二の発光ドーパントと異なる。尚、第三の発光ドーパントの膜厚方向の発光位置は、後述する光の強め合い条件を満たせば特に制限はない。つまり第一又は第二の発光ドーパントの発光位置に近づけてもよいし遠ざけてもよい。
【００１４】
また本発明では、第一発光層又は第二発光層に含まれる三種類の発光ドーパントのうち少なくとも二種類のドーパントにおいて、第一電極と膜厚方向の発光位置との距離が光学干渉での光の強め合いの条件を満たしている。好ましくは、三種類のドーパント全てにおいて第一電極と膜厚方向の発光位置との距離が光学干渉での光の強め合いの条件を満たしている。
【００１５】
一方、本発明においては、有機発光素子上にカラーフィルタ等の光変換部材を設けて、有機発光素子から出力される光の性質（光の色、光のスペクトル等）を変更させてもよい。
【００１６】
以下、図面を参照しながら、本発明の表示装置を具体的に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１７】
図１は、本発明の表示装置における実施形態の例を示す断面模式図である。図１の表示装置１は、基板１０上に各画素ごとに有機発光素子２０が設けられている。また図１の表示装置１は、赤色を出力する赤色画素２Ｒと、緑色を出力する緑色画素２Ｇと、青色を出力する青色画素２Ｂと、を有している。
【００１８】
図１の表示装置１において、基板１０は、基材１１上に駆動回路１２が設けられている。また駆動回路１２は、層間絶縁層１３に被覆されると共に、コンタクトホール１８によって後述する下部電極と電気的に接続されている。
【００１９】
そして層間絶縁層１３上には、配線１４が設けられている。尚、配線１４は、必ずしも全ての画素に設ける必要はない。例えば、図１に示されるように、赤色画素２Ｒについて配線１４を設けない構成であってもよい。また配線１４は、層間絶縁層１５に被覆されている。本発明において、配線１４は、複数の層にわたって形成してもよい。例えば、図１の青色画素２Ｂのように、２層にわたって配線１４を設けてもよい。尚、配線１４を複数の層にわたって形成する場合は、配線１４を１層形成するたびに形成した配線１４を層間絶縁層（１５，１６）で被覆させておく。
【００２０】
配線１４を被覆している層間絶縁層１６上には、配線１４を設けたことによって生じた凹凸を埋めて基板１０を平坦にさせるための平坦化層１７が設けられている。
【００２１】
図１の表示装置１において、有機発光素子２０は、第一電極（下部電極）２１と、ホール輸送層２２と、第一発光層２３と、第二発光層２４と、電子輸送層２５と、電子注入層２６と、第二電極（上部電極）２７と、がこの順に積層されてなる積層体である。尚、本発明の表示装置において、２つの発光層（第一発光層２３、第二発光層２４）の積層順は図１に示される態様に限定されるものではない。つまり、ホール輸送層２２上に、第二発光層２４、第一発光層２３の順に積層してもよい。
【００２２】
また本発明において、第一電極２１と第二電極２７との間に設けられる有機化合物層の構成については、少なくとも２つの発光層（第一発光層２３、第二発光層２４）を有する構成であれば図１に示される態様に限定されるものではない。ここで有機化合物層を構成する層としては、発光層の他に、ホール注入層、ホール輸送層、電子ブロック層、ホールブロック層、電子輸送層、電子注入層等が挙げられる。
【００２３】
さらに本発明において、２つの発光層（第一発光層２３、第二発光層２４）の間には、介在層を設けないのが好ましい。
【００２４】
図１の表示装置１において、有機発光素子２０を構成する第二電極２７上には、有機発光素子２０を封止するための封止層３１が設けられている。そしてこの封止層３１上には、カラーフィルタ基板３２と各色のカラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）とからなる色変換部材が設けられている。
【００２５】
図１の表示装置１のように、本発明の表示装置を構成する有機発光素子には、２つの発光層（第一発光層２３、第二発光層２４）がある。本発明において、第一発光層２３には二種類の発光ドーパント（第一の発光ドーパント、第二の発光ドーパント）が含まれ、第二発光層には一種類の発光ドーパント（第三の発光ドーパント）が含まれている。上述したようにこれら三種類の発光ドーパントは、その発光色がそれぞれ異なるので、有機発光素子を発光させると、少なくとも異なる３つの発光色が得られる。尚、この３つの発光色は同時に得られるので、各有機発光素子からそれぞれ出力される光は、３つの発光色が合成された色の光（例えば、白色光）である。
【００２６】
ここで、本発明の表示装置では、これら三種類の発光ドーパントの発光色に基づく光学干渉条件に着目した。つまり、本発明では、表示装置上の発光画素内に形成される有機発光素子を、全ての発光画素において同一の膜厚で形成しながら、複数の発光色に対し光学干渉による光の強めあい条件を満足するようにする。尚、ここでいう「同一」には、±５％の範囲内の誤差が許容される。
【００２７】
まず光学干渉条件について説明する。有機発光素子では、光学距離Ｌが、下記数式（１）を満足すると、光学干渉による光の強めあい条件を利用することが可能となる。
【００２８】
【数１】
2013077383.tif 000003
【００２９】
式（１）において、λは、共振波長であり、Ｌは、光学距離であり、φｔは、上下各電極で発光が反射する際の位相シフトの和（ｒａｄ）であり、ｍは、正の整数である。
【００３０】
式（１）中の光学距離Ｌは、発光層内の発光領域から反射層までにある各層の屈折率ｎとその膜厚ｄとの積ｎｄの総和（ｎ1ｄ1＋ｎ2ｄ2＋・・・・）で表される。ここで第二電極２７が反射性の半透明電極層を適用した場合には、第一電極２１と第二電極２７との間の間で発光層から出力された光を共振させることができる。この場合は、この第一電極２１と第二電極２７との間にある各層の屈折率ｎと膜厚ｄの積の総和を光学距離とすることができる。
【００３１】
尚、ｍは、整数であることが望ましい。ただし干渉による光の強めあいが発現するものであれば、厳密に整数にする必要はなく、±１０％の範囲内の誤差は許容される。
【００３２】
また、反射界面での位相シフトΦは、反射界面を形成する２つの材料のうち、光が入射する側にある材料を媒質Ｉ、他方の材料を媒質ＩＩとし、それぞれの光学定数を（ｎ1，ｋ1）、（ｎ2，ｋ2）とする。そうすると、Φは、下記式（２）で表すことができる。尚、これら光学定数は、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。
【００３３】
【数２】
2013077383.tif 000004
（ただし、０≦φ＜２π）
【００３４】
ここでｍ＝１とし、各色の共振波長（λ）をそれぞれ４５０ｎｍ、５２０ｎｍ、６２０ｎｍとしたときに式（１）に基づいて、各色の光の強めあい条件を満足する光学距離Ｌ及び有機化合物層の膜厚に関する計算結果を表１に示す。尚、膜厚のパラメータを求める際には、有機化合物層の屈折率を１．８、φｔをπ（ｒａｄ）と設定した。
【００３５】
【表１】
2013077383.tif 000005
【００３６】
表１より、光学距離は発光波長（共振波長）に依存するものであり、例えば、発光波長が短くなればその分だけ光の強めあい条件を満足する光学距離が短いことが示される。
【００３７】
一方、第一発光層又は第二発光層に含まれる三種類の発光ドーパントの組合せは、理論上、下記表２に示す通りである。
【００３８】
【表２】
2013077383.tif 000006
【００３９】
ただし本発明の表示装置においては、少なくとも二種類のドーパントにおいて、光学干渉による光の強めあい条件を満たしさえいればよく、この二種類の発光ドーパントの組合せについては特に限定されるものではない。一方、第一発光層２３に含まれる二種類の発光ドーパント（第一の発光ドーパント、第二の発光ドーパント）は、それぞれ異なるキャリア（電子又はホール）をトラップするキャリアトラップドーパントとするのが望ましい。これにより、第一発光層２３に含まれる二種類の発光ドーパントの膜厚方向の発光位置を異ならせることができる。
【００４０】
ここで第一発光層の発光色が黄色（赤色＋緑色）、第二発光層の発光色が青色（シアンを含む）の系を具体例として、図を適宜参照しながら本発明の作用について説明する。
【００４１】
図２は、図１の表示装置を構成する有機発光素子における各発光ドーパントの膜厚方向の発光位置を示す断面模式図である。尚、図２は、第一発光層２３の発光色が黄色（赤色＋緑色）、第二発光２４層の発光色が青色（シアンを含む）の系を示している。ここで図２は、第二発光層２４を第一電極２１に近い発光層とする系である。以下、第一発光層２３に含まれる第一の発光ドーパント及び第二の発光ドーパントを、それぞれ赤色ドーパント、緑色ドーパントとし、第二発光層２４に含まれる第三の発光ドーパントを青色ドーパントとした場合を具体例として説明する。ただし、以下に説明するのは、あくまでも本発明の具体例の一つであり、第一乃至第三の発光ドーパントをどの発光色のドーパント（青色ドーパント、緑色ドーパント、赤色ドーパント）にするかについては任意に決めることができる。
【００４２】
図２に示されるように、第一発光層又は第二発光層に含まれる三種類の発光ドーパントの各々の発光領域は、トラップするキャリアの種類等の条件によって符号４１乃至４３に示される通りになる。ここで、符号４１は第一の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域を示し、符号４２は第二の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域を示し、符号４３は第三の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域を示す。尚、図２においては、第一の発光ドーパントを赤色ドーパントとし、第二の発光ドーパントを緑色ドーパントとし、第三の発光ドーパントを青色ドーパントとしている。またここでいう発光領域（４１〜４３）は、積層界面のごく近傍であって膜厚方向の幅がほぼゼロの状態で存在している場合を仮定している。ここで発光ドーパントの中で発光領域に幅が生じる発光ドーパントがある場合は、その幅の分を考慮して各層の膜厚を調整するとよい。
【００４３】
そして、各発光層に存在する発光領域（４１〜４３）から第一電極２１（第一電極の光透過層部分２１ｂと反射層部分２１ａとの界面）までの光学距離（Ｌ1〜Ｌ3）を、例えば、表１に示す値に設定する。そうすると、各発光ドーパントについて光学干渉による光の強めあい条件を活用できる。尚、図２の態様では、λとＬとの間に以下の関係が成り立っている。
Ｌ1＝１／４λR
Ｌ2＝１／４λG
Ｌ3＝１／４λB
（λR＝６２０ｎｍ、λG＝５２０ｎｍ、λB＝４５０ｎｍ）
【００４４】
また第一乃至第三の発光ドーパントとして使用されるドーパントとしては、ホールトラップ性ドーパント、電子トラップ性ドーパントとも適用することが可能である。ここで、発光ドーパントのキャリアトラップ性と発光領域との関係を考慮すると、ホールトラップ性の発光ドーパントの場合、ホール輸送層２２側に発光領域が局在化する。一方、電子トラップ性の発光ドーパントの場合、電子輸送層２５側に発光領域が局在化する。
【００４５】
ここで図２の態様においては、第一発光層２３に含まれる第一の発光ドーパント及び第二の発光ドーパントを、それぞれ電子トラップ性ドーパント、ホールトラップ性ドーパントとする。一方、第二発光層２４に含まれる第三の発光ドーパントをホールトラップ性ドーパントとする。そうすると、図２に示されるように、第一発光層２３に含まれる第一の発光ドーパント（赤色ドーパント）の発光領域４１は、電子輸送層２５との界面近傍に存在する。また第一発光層２３に含まれる第二の発光ドーパント（緑色ドーパント）の発光領域４２は、第二発光層２４との界面近傍に存在する。一方、第二発光層２４に含まれる第三の発光ドーパント（青色ドーパント）の発光領域４３は、ホール輸送層２２との界面近傍に存在する。
【００４６】
ただし、図２の態様において、第三の発光ドーパントは、ホールトラップ性ドーパントに限定されるものではない。特に、赤色及び緑色において光学干渉による光の強めあい条件を満たす場合は、第三の発光ドーパントとして電子トラップ性ドーパントを使用して、第三の発光ドーパントの発光領域を第一発光層２３との界面近傍としてもよい。
【００４７】
図２にて示される各色の発光領域（４１〜４３）を考慮すると、ホール輸送層２２、第二発光層２４、第一発光層２３の各膜厚を下記表３に示す値に設定すると表１にて示した光学距離の条件を満足する。
【００４８】
【表３】
2013077383.tif 000007
【００４９】
ただし数式（１）を満足すべき二種類の発光色については特に制限はなく、表示装置を構成する有機発光素子から出力される光のうち少なくとも異なる２つの発光色に関し設定されていればよい。尚、表示装置を構成する有機発光素子から出力される全ての発光色について数式（１）を満足するように光学距離を設定すると、光学干渉の効果（光の強めあいの効果）を最大限に活用できるため、好ましい。
【００５０】
ここで、有機発光素子から出力される複数種の発光色について、その種類によって発光効率等に違いがある場合は、例えば、発光効率の低い二種類の発光色について、光学距離を、数式（１）を満足するように設定することもできる。
【００５１】
また発光色度の調整や、視野角特性の調整を目的として、各発光色のピーク波長から共振波長を適宜ずらして設定することも可能である。
【００５２】
このようにすることで、全ての発光画素で有機発光素子の膜厚が同一でありながら、有機発光素子が示す複数の発光色に関し、光学干渉による光の強めあい条件を同時に満足することが可能となる。
【００５３】
尚、膜厚については、厳密に一致している必要はなく、表示装置上の全ての発光が画素において、±１０％の範囲内であれば、凡そ同じ膜厚とみなすことができる。
【００５４】
図３は、図２の変形例を示す断面模式図である。尚、図３は、図２の態様と同様に、第一発光層２３の発光色が黄色（赤色＋緑色）、第二発光２４層の発光色が青色（シアンを含む）の系を示している。ここで図３は、第一発光層２３を第一電極２１に近い発光層とする系である。以下、第一発光層２３に含まれる第一の発光ドーパント及び第二の発光ドーパントを、それぞれ緑色ドーパント、赤色ドーパントとし、第二発光層２４に含まれる第三の発光ドーパントを青色ドーパントとした場合の具体例を説明する。
【００５５】
図３に示されるように、第一発光層又は第二発光層に含まれる三種類の発光ドーパントの各々の発光領域は、トラップするキャリアの種類等の条件によって符号４１乃至４３に示される通りになる。ここで、符号４１は第一の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域を示し、符号４２は第二の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域を示し、符号４３は第三の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域を示す。尚、図３においては、第一の発光ドーパントを緑色ドーパントとし、第二の発光ドーパントを赤色ドーパントとし、第三の発光ドーパントを青色ドーパントとしている。
【００５６】
そして、各発光層に存在する発光領域（４１〜４３）から第一電極２１までの光学距離（Ｌ1〜Ｌ3）を、適宜設定すると、各発光ドーパントについて光学干渉による光の強めあい条件を活用できる。ところで図３の態様では、λとＬとの間に以下の関係が成り立っている。
Ｌ1＝１／４λG
Ｌ2＝１／４λR
Ｌ3＝３／４λB
（λR＝６２０ｎｍ、λG＝５２０ｎｍ、λB＝４５０ｎｍ）
【００５７】
ここで図３の態様においては、第一発光層２３に含まれる第一の発光ドーパント及び第二の発光ドーパントを、それぞれホールトラップ性ドーパント、電子トラップ性ドーパントとする。一方、第二発光層２４に含まれる第三の発光ドーパントを電子トラップ性ドーパントとする。そうすると、図３に示されるように、第一発光層２３に含まれる第一の発光ドーパント（緑色ドーパント）の発光領域４１は、ホール輸送層２２との界面近傍に存在する。また第一発光層２３に含まれる第二の発光ドーパント（赤色ドーパント）の発光領域４２は、第二発光層２４との界面近傍に存在する。一方、第二発光層２４に含まれる第三の発光ドーパント（青色ドーパント）の発光領域４３は、電子輸送層２５との界面近傍に存在する。
【００５８】
ただし、図３の態様において、第三の発光ドーパントは、電子トラップ性ドーパントに限定されるものではない。特に、赤色及び緑色において光学干渉による光の強めあい条件を満たす場合は、第三の発光ドーパントとしてホールトラップ性ドーパントを使用して、第三の発光ドーパントの発光領域を第一発光層２３との界面近傍としてもよい。
【００５９】
そして図３にて示される各色の発光領域（４１〜４３）を考慮して、ホール輸送層２２、第一発光層２３、第二発光層２４の各膜厚を適宜設定する。
【００６０】
以下に、本発明の表示装置の構成部材について説明する。基材１１は、特に限定するものではないが、金属、セラミックス、ガラス、石英、シリコン等が用いられる。また、プラスティックシート等のフレキシブルシートを用いたフレキシブル基板とすることをも可能である。
【００６１】
駆動回路１２は、有機発光素子２０を駆動させて発光させるためのものである。本発明において、駆動回路１２の構成材料は得に限定ていされるものではない。
【００６２】
層間絶縁層１３（１５，１６）は、駆動回路１２と配線１４との間、配線１４と配線１４との間、駆動回路１２と第一電極２１との間及び配線１４と第一電極２１との間をそれぞれ電気的に分離する目的で設けられる。層間絶縁層１３（１５，１６）の構成材料として、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等の無機絶縁性材料で構成される。
【００６３】
配線１４は、信号や電源を供給するために設けられる部材であり、その構成材料として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）等の導電性材料が用いられる。
【００６４】
平坦化層１７は、駆動回路１２や配線１４を設けることによって生じた凹凸を埋め、基板１０を平坦化する目的で設けられる。平坦化層１７の構成材料として、例えば、ポリイミド等の有機絶縁性材料や、酸化シリコン（ＳｉＯ2）等の無機絶縁性材料が用いられる。
【００６５】
下部電極である第一電極２１は、陽極としての機能及び発光層から出力された発光を反射する機能を有していればよく、その構成材料は特に限定されるものではない。第一電極２１の構成材料として、例えば、アルミニウム（Ａｌ）、銀（Ａｇ）等の金属単体、これら金属単体を複数種組み合わせた合金等の反射性金属材料や、屈折率の異なる無機材料を複数積層してなる誘電体ミラー等を用いることができる。尚、第一電極２１の構成材料として反射率の高い材料を適用すると、発光の取り出し効率を高めることができるので好ましい。
【００６６】
ホール輸送層２２、第一発光層２３、第二発光層２４又は電子輸送層２５に用いられる有機化合物としては、低分子材料であってもよいし、高分子材料であってもよい。また低分子材料と高分子材料との両方を用いて層を形成してもよい。
【００６７】
ここで第一発光層２３、第二発光層２４において使用される発光材料としては、蛍光発光材料、燐光発光材料等が挙げられるが特に限定されるものではない。必要に応じて周知の材料を使用できる。尚、本発明では、第一発光層２３には二種類の発光ドーパントが、第二発光層２４には一種類の発光ドーパントが、それぞれ含まれているが、これらの発光ドーパントとして、公知のものを使用することができる。
【００６８】
また、電子注入層２６の構成材料として、例えば、フッ化リチウムや、アルカリ金属、アルカリ土類金属等のような広く一般に用いられる電子注入材料を用いることができる。また、電子輸送性の有機材料中に、アルカリ金属やアルカリ土類金属、もしくはその化合物を０．１％〜数十％含有させることにより、電子注入層とすることもできる。その際、電子注入層２６の膜厚を１０ｎｍ〜１００ｎｍ程度とすると、この後に形成する第二電極２７、封止層３１及びカラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）の成膜ダメージを緩和できるため好ましい。
【００６９】
本発明の表示装置において、有機化合物層を構成する各層は、一般には、真空蒸着法、イオン化蒸着法、スパッタリング、プラズマあるいは、適当な溶媒に溶解させて公知の塗布法（例えば、スピンコーティング、ディッピング、キャスト法、インクジェット法等）により形成することができる。
【００７０】
上部電極である第二電極２７は、陰極としての機能を有している。第二電極２７としては、例えば、透明な金属酸化物導電膜、具体的には、酸化インジウムと酸化錫の化合物膜（ＩＴＯ）や、酸化インジウムと酸化亜鉛の化合物（ＩＺＯ）等が挙げられる。これら透明な金属酸化物からなる導電膜を第二電極２７に適用する場合、その膜厚は１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下、より好ましくは、３０ｎｍ以上３００ｎｍの範囲で設定しておく。そうすると、電極のシート抵抗の低減と高い光学透過率とを両立できるため好ましい。
【００７１】
尚、上述した「透明」とは、可視光に対する透過率が７０％〜１００％であることであり、より具体的には、消衰係数κが０．０５以下、好ましくは、０．０１以下であることをいう。このように減衰係数が小さければ小さいほど透明導電層として機能しつつ発光の減衰を抑える観点では好ましい。
【００７２】
また、透明な金属酸化物導電膜の代わりに、半透明状にした金属薄膜を用いることもできる。この場合、具体的には、銀、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム等の金属単体や、これら金属単体を複数種組み合わせた合金を用いる。特に、銀とマグネシウムとからなる合金（銀マグネシウム）は、電子注入性及び発光の反射性の観点から好ましい。また、半透明状の金属薄膜を採用する際にその膜厚は、２ｎｍ以上５０ｎｍ以下程度とする。そうすると、発光の一部が透過するため、発光の取り出し効率の観点で好ましい。
【００７３】
封止層３１は、有機発光素子２０を封止して保護するために設けられている。封止層３１の構成材料として、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ2）、窒素化シリコン（ＳｉＮ）等の光透過性の無機材料が挙げられる。
【００７４】
色変換部材を構成するカラーフィルタ基板３２、カラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）は、第一発光層２３又は第二発光層２４から発せられた光を、赤、緑、青の３原色のいずれかに変調して外部へ出力させるために設けられる。ここでカラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）は、例えば、樹脂に所望の色（赤色、緑色又は青色）の顔料が混入されてなる部材である。また各色のカラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）は、それぞれ第一電極、第二電極に対応した位置に設けられている。
【００７５】
尚、本発明において、カラーフィルタの種類は、例えば、図１の表示装置１で示されるように三種類であるが特に制限されるものではなく、必要に応じて二種類に減らしたり４種類以上に増やしたりすることが可能である。
【００７６】
本発明の表示装置は、照明や、電子機器のディスプレイとして、また、表示装置用のバックライト等の様々な用途に適用することができる。電子機器のディプレイとしては、テレビ受像機、パーソナルコンピュータのディスプレイ、撮像装置の背面表示部、携帯電話の表示部、携帯ゲーム機の表示部等が挙げられる。その他、携帯音楽再生装置の表示部、携帯情報端末（ＰＤＡ）の表示部、カーナビゲーションシステムの表示部等の用途がある。
【実施例】
【００７７】
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００７８】
［実施例１］
図１に示される表示装置を、以下の方法で作製した。ただし、本実施例では、２種類の発光層については、第二発光層、第一発光層の順に形成した。
【００７９】
シリコン基板（基材１１）上に、駆動回路１２を形成した後、基材１１及び駆動回路１２上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）を成膜して層間絶縁層１３を形成した。このとき層間絶縁層１３の膜厚を３００ｎｍとした。
【００８０】
次に、スパッタリング法により、層間絶縁層１３上にアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）を成膜してＡｌＮｄ膜を形成した。このときＡｌＮｄ膜の膜厚を６０ｎｍとした。次に、フォトリソプロセスを利用したパターニングにより、ＡｌＮｄ膜を所望の形状にパターニングして緑色画素２Ｇ及び青色画素２Ｂ内の所定の領域に配線１４を形成した。
【００８１】
次に、層間絶縁層１３及び配線１４上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）を成膜して層間絶縁層１５を形成した。このとき層間絶縁層１５の膜厚を３００ｎｍとした。続いて、スパッタリング法により、層間絶縁層１３上にアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）を成膜してＡｌＮｄ膜を形成した。このときＡｌＮｄ膜の膜厚を６０ｎｍとした。次に、フォトリソプロセスを利用したパターニングにより、ＡｌＮｄ膜を所望の形状にパターニングして青色画素２Ｂ内の所定の領域に配線１４を形成した。
【００８２】
次に、層間絶縁層１５及び配線１４上に、酸化シリコン（ＳｉＯ2）を成膜して層間絶縁層１６を形成した。このとき層間絶縁層１６の膜厚を３００ｎｍとした。次に、層間絶縁層１６上に、ポリイミドを成膜して平坦化層１７を形成した。このとき平坦化層１７の膜厚を５００ｎｍとした。次に、平坦化層１７の所定の領域に、駆動回路１２と第一電極２１とを電気接続するためのコンタクトホール１８を形成した。以上の工程で作製された基板１０を次の工程で使用した。
【００８３】
次に、スパッタリング法により、基板１０上にアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）を成膜してＡｌＮｄ膜を形成した。このときＡｌＮｄ膜の膜厚を６０ｎｍとした。次に、フォトリソプロセスにより、ＡｌＮｄ膜のうち各画素（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）に対応する領域以外の領域を除去するようにパターニングを行うことにより、第一電極２１（下部電極）を各画素（２Ｒ，２Ｇ，２Ｂ）に対応するようにパターン形成した。尚、第一電極２１は陽極として機能する。
【００８４】
次に、真空蒸着法により、基板１０上及び第一電極２１上に、下記式に示される化合物［Ｉ］を成膜してホール輸送層２２を形成した。このときホール輸送層２２の膜厚は６３ｎｍであり、ホール輸送層２２の成膜時の真空度は、１×１０-4Ｐａであり、蒸着レートは、０．２ｎｍ／ｓｅｃであった。
【００８５】
【化１】
2013077383.tif 000008
【００８６】
次に、真空蒸着法により、ホール輸送層２２上に、シアン色の発光を示すホールトラップ性ドーパント材料を含む第二発光層２４を膜厚１０ｎｍで形成した。続いて真空蒸着法により、第二発光層２４上に、緑色の発光を示すホールトラップ性ドーパント材料と赤色の発光を示す電子トラップ性ドーパント材料とを含む第一発光層２３を膜厚１４ｎｍで形成した。
【００８７】
続いて、真空蒸着法により、第二発光層２４上に、電子輸送層１３として、バソフェナントロリン（Ｂｐｈｅｎ）を成膜して電子輸送層２５を形成した。このとき電子輸送層の膜厚を６ｎｍとし、蒸着時の真空度を１×１０-4Ｐａとし、蒸着レートを０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。
【００８８】
次に、真空蒸着法により、電子輸送層２５上に、ＢｐｈｅｎとＣｓ2Ｃｏ3とを共蒸着（重量比は、［Ｂｐｈｅｎ］：［Ｃｓ2Ｃｏ3］＝９０：１０である。）して電子注入層２６を形成した。ここで電子注入層２６の膜厚を１５ｎｍとし、蒸着時の真空度を３×１０-4Ｐａとし、蒸着レートを０．２ｎｍ／ｓｅｃとした。ここで各色の発光画素における共振波長及びｍを下記表４に示す。
【００８９】
【表４】
2013077383.tif 000009
【００９０】
次に、電子注入層２６まで成膜した基板を、真空を破ることなくスパッタ装置に移動した後、スパッタリング法により、電子注入層２６上にＩＴＯを成膜して第二電極２７を形成した。このとき第二電極２７の膜厚を３３ｎｍとした。
【００９１】
その後、同様に真空を破ることなく別のＣＶＤ装置に移動した後、封止層１６としてＳｉＮを成膜して封止層３１を形成した。このとき封止層３１の膜厚を２０００ｎｍとした。
【００９２】
続いて、アクリル樹脂からなる薄膜を膜厚５００ｎｍで形成した後、各発光画素の領域に対応する領域に、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）をそれぞれ作製した。このとき各カラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）の膜厚は２μｍであった。図２は、作製された各カラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）の分光特性を示す図である。その後、カラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）上に透明なアクリル樹脂からなる薄膜を膜厚５００ｎｍの厚さで形成した。これにより、カラーフィルタ（３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ）を有するカラーフィルタ基板３２を作製した。
【００９３】
以上の工程により表示装置を得た。
【００９４】
ここで作製した有機発光素子は、表１より、ｍ＝１におかる各色（４５０ｎｍ、５２０ｎｍ、６２０ｎｍ）の光の強めあい条件を満足する。本実施例において作製した表示装置について色再現範囲（ＮＴＳＣ比）、消費電力、視野角特性を評価した。結果を表７に示す。
【００９５】
［実施例２］
実施例１の表示装置において、第二発光層２４の膜厚を４８ｎｍとしたことを除いては、実施例１の表示装置と同様の方法で表示装置を作製した。本実施例において、作製した表示装置を構成する各色の発光画素における共振波長及びｍを下記表５に示す。
【００９６】
【表５】
2013077383.tif 000010
【００９７】
表４より、本実施例の表示装置では、４５０ｎｍ及び５２０ｎｍにおいてｍ＝１であるため、青色及び緑色において光の強めあい条件を満足している。しかし、６２０ｎｍにおいては、ｍ＝１．２であるため、赤色においては光の強めあい条件を満足しているとは言えない。即ち、本実施例では、各色の発光画素のうち、２つの発光色（青色、緑色）について光の強めあい条件を満足している。
【００９８】
本実施例において作製した表示装置について、実施例１と同様に、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）、消費電力、視野角特性を評価した。結果を表７に示す。
【００９９】
［比較例１］
実施例１の表示装置において、ホール輸送層２２の膜厚を８８ｎｍとし、第一発光層２３の膜厚を１４ｎｍとし、第二発光層２４の膜厚を１９ｎｍとした。これらを除いては、実施例１と同様の方法により表示装置を作製した。本比較例において、作製した表示装置を構成する各色の発光画素における共振波長及びｍを下記表６に示す。
【０１００】
【表６】
2013077383.tif 000011
【０１０１】
表５より、本比較例の表示装置では、４５０ｎｍ、５２０ｎｍ及び６２０ｎｍの共振波長において、いずれもｍ＝１．２である。このため、いずれの発光色についても光の強めあい条件を満足しているとは言えない。即ち、有機発光素子が示す３つの発光色のうち、いずれの発光色も、強めあい条件に設定されていない。
【０１０２】
本比較例において作製した表示装置について、実施例１と同様に、色再現範囲（ＮＴＳＣ比）、消費電力、視野角特性を評価した。結果を表７に示す。
【０１０３】
【表７】
2013077383.tif 000012
【０１０４】
表７より、本発明の表示装置は、いずれの発光色にも光の強めあい条件が設定されていない比較例１の表示装置に比べて、色再現範囲が広く、かつ低消費電力であることがわかった。
【０１０５】
また表７より、以下の事項が判明した。即ち、全ての発光色において光の強めあい条件を満足している実施例１の表示装置の方が、３種類の発光色のうちの２色において光の強めあい条件を満足している実施例２の表示装置に比べ、発光特性（色再現範囲、消費電力）がさらに良好であることがわかった。
【符号の説明】
【０１０６】
１：表示装置、１０：基板、１１：基材、１２：駆動回路、１３（１５，１６）：層間絶縁層、１４：配線、１７：平坦化層、１８：コンタクトホール、２１：第一電極、２２：ホール輸送層、２３：第一発光層、２４：第二発光層、２５：電子輸送層、２６：電子注入層、２７：第二電極、３１：封止層、３２：カラーフィルタ基板、３３Ｒ：赤色カラーフィルタ、３３Ｇ：緑色カラーフィルタ、３３Ｂ：青色カラーフィルタ、４１：第一の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域、４２：第二の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域、４３：第三の発光ドーパントの膜厚方向の発光領域
【図１】
2013077383.tif 000013
【図２】
2013077383.tif 000014
【図３】
2013077383.tif 000015
【図４】
2013077383.tif 000016