(57)【要約】【課題】  簡略化した光干渉設計により設定した膜厚を有することより、光取り出し効率を高めることが可能となる有機発光装置及び有機発光装置の製造方法を提供する。【解決手段】  本発明による有機発光装置３０は、光透過可能な基板１と、基板１上に配置された光透過可能な陽極層２と、陽極層２上に積層して配置された、陽極層２側から少なくとも正孔輸送層（６，９，１２）、発光部（７，１０，１３）及び電子輸送層（８，１１，１４）が順次積層された複数の有機発光層（２７，２８，２９）と、有機発光層（２７，２８，２９）間に介在して配置された電荷発生層（１５，１６）と、積層方向の最上部に配設された有機発光層２９上に配置された陰極層３とを備える。  陽極層２及び陰極層３間の各層の膜厚は、各発光部（７，１０）の発光位置から陰極層３までの光学距離が各発光部（７，１０）の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定される。【選択図】図１
2009301731.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過可能な基板と、
前記基板上に配置された光透過可能な陽極層と、
前記陽極層上に積層して配置された、前記陽極層側から少なくとも正孔輸送層、発光部及び電子輸送層が順次積層された複数の有機発光層と、
前記有機発光層間に介在して配置された電荷発生層と、
積層方向の最上部に配設された前記有機発光層上に配置された陰極層と
を備え、前記陽極層及び前記陰極層に挟まれた各層の膜厚は、前記陽極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陽極層までの膜厚及び前記陰極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陰極層までの膜厚を所定の膜厚とし、前記各発光部の発光位置から前記陰極層までの光学距離が該各発光部の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定されたことを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
前記陽極層及び前記陰極層に挟まれた各層の膜厚は、下記（１）〜（５）式、
ｓ１＝（２ｉ−１）λ１／４                                    ・・・（１）
ｓ２＝（２ｌ−１）λ２／４                                    ・・・（２）
・・・
ｓｋ＝（２ｍ−１）λｋ／４                                    ・・・（３）
・・・
ｓＪ−１＝（２ｎ−１）λＪ−１／４                            ・・・（４）
ｈ＝ａ＋ｂ１＋ｂ２＋・・・＋ｂｋ＋・・・ｂＪ−１＋ｃ          ・・・（５）
ただし、前記有機発光層の位置を前記陽極層側から積層順に数えることとして、ｓｋ：第ｋ番目の有機発光層で発光する光のピーク波長での第ｋ番目の有機発光層の発光位置から前記陰極層までの光学距離、λｋ：第ｋ番目の有機発光層で発光する光のピーク波長、ｈ：前記陽極層の前記基板に接する表面から前記陰極層までの膜厚、ａ：第１番目の有機発光層の発光位置から前記陽極層の前記基板に接する表面までの所定の膜厚、ｂｋ：第ｋ番目の有機発光層の発光位置から第（ｋ＋１）番目の有機発光層の発光位置までの膜厚、ｃ：第Ｊ番目の有機発光層の発光位置から前記陰極層までの所定の膜厚、ｋ：１〜Ｊの整数、Ｊ：有機発光層の総層数、ｉ，ｌ，ｍ，ｎ：１以上の整数、
を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機発光装置。
【請求項３】
前記所定の膜厚ａ及びｃは、それぞれ前記第１番目及び第Ｊ番目の有機発光層を単独の状態にして電力効率［ｌｍ／Ｗ］が最大になるよう調整して求めた膜厚であることを特徴とする請求項２に記載の有機発光装置。
【請求項４】
基板上に形成された陽極層及び陰極層間に複数の有機発光層が積層された構成を有する有機発光装置の前記有機発光層の各膜厚を、前記陽極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陽極層までの膜厚及び前記陰極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陰極層までの膜厚を所定の膜厚とし、前記各発光部の発光位置から前記陰極層までの光学距離が該各発光部の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定する工程と、
前記基板上に前記陽極層を形成し、設定された前記膜厚で前記有機発光層を電荷発生層を介して複数形成する工程と、
絶縁層を成膜した後、前記陰極層を形成する工程と、
封止板をシール部材を介して、陽極端子及び陰極端子を露出するようにして前記基板に接合封止する工程と
を有する有機発光装置の製造方法。
【請求項５】
前記有機発光層の各膜厚は、下記（６）〜（１０）式、
ｓ１＝（２ｉ−１）λ１／４                                    ・・・（６）
ｓ２＝（２ｌ−１）λ２／４                                    ・・・（７）
・・・
ｓｋ＝（２ｍ−１）λｋ／４                                    ・・・（８）
・・・
ｓＪ−１＝（２ｎ−１）λＪ−１／４                            ・・・（９）
ｈ＝ａ＋ｂ１＋ｂ２＋・・・＋ｂｋ＋・・・ｂＪ−１＋ｃ          ・・・（１０）
ただし、前記有機発光層の位置を前記陽極層側から積層順に数えることとして、ｓｋ：第ｋ番目の有機発光層で発光する光のピーク波長での第ｋ番目の有機発光層の発光位置から前記陰極層までの光学距離、λｋ：第ｋ番目の有機発光層で発光する光のピーク波長、ｈ：前記陽極層の前記基板に接する表面から前記陰極層までの膜厚、ａ：第１番目の有機発光層の発光位置から前記陽極層の前記基板に接する表面までの所定の膜厚、ｂｋ：第ｋ番目の有機発光層の発光位置から第（ｋ＋１）番目の有機発光層の発光位置までの膜厚、ｃ：第Ｊ番目の有機発光層の発光位置から前記陰極層までの所定の膜厚、ｋ：１〜Ｊの整数、Ｊ：有機発光層の総層数、ｉ，ｌ，ｍ，ｎ：１以上の整数、
を満たすことを特徴とする請求項４に記載の有機発光装置の製造方法。
【請求項６】
前記所定の膜厚ａ及びｃは、それぞれ前記第１番目及び第Ｊ番目の有機発光層を単独の状態にして電力効率［ｌｍ／Ｗ］が最大になるよう調整して求めた膜厚であることを特徴とする請求項５に記載の有機発光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光装置及び有機発光装置の製造方法に関し、特に、複数の有機発光層を積層した構造を有する有機発光装置において、有機発光層の光学膜厚を制御し、光の取り出し効率を高めた有機発光装置及び有機発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ（ＥＬ：Electroluminescence）素子を用いて、ＦＰＤ（Flat Panel Display）のような表示装置や照明灯のような照明装置等の有機発光装置が実用化に向けて開発が進められている。この有機ＥＬ素子では、一対の対向する電極間に有機発光層を含む有機ＥＬ層を挟み、その電極間に電圧を印加し有機ＥＬ層に電流を流して発光させる。最近では、高輝度を得るために、複数の有機ＥＬ層を電荷発生層を介して積層させる、マルチフォトンエミッション（Multi Photon Emission；ＭＰＥ）といわれる構造のものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。
【０００３】
従来のＭＰＥ型有機ＥＬ素子は、図７に示すように、透明ガラスからなる基板５０上に、透明電極からなる陽極５１が形成される。陽極５１上に正孔輸送層５４、発光部５５および電子輸送層５６が積層された第１の有機発光層１０１が配置されている。そして、電子輸送層５６を被覆して電荷発生層５７が形成され、電荷発生層５７上には正孔輸送層５８、発光部５９および電子輸送層６０が積層された第２の有機発光層１０２が形成されている。更に、電荷発生層６１を介して正孔輸送層６２、発光部６３および電子輸送層６４が積層された第３の有機発光層１０３が配置されている。第３の有機発光層１０３上に陽極５１に対向する陰極５２が金属材料により形成されている。
【０００４】
各発光部（５５，５９，６３）で発光した光には、直接基板５０から出射される光（Ｌ７，Ｌ８，Ｌ９）、陰極５２に反射した後、基板５０から出射される光（Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３）、あるいは各層での反射を繰り返した後、基板５０から出射される光等があり、これらの光が干渉し合って基板５０側から取り出される。
【０００５】
したがって、ＭＰＥ型有機ＥＬ素子では、各発光部（５５，５９，６３）からの発光光の光学干渉を考慮して、より強めあった光を取り出すために、各膜厚を適正に設定する必要があった。
【特許文献１】特開２００３−０４５６７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来、この膜厚の干渉設計では、各発光部（５５，５９，６３）で発光した光について、陰極５２で反射した光（Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３）と透明電極の陽極５１で反射した光（Ｌ４、Ｌ５，Ｌ６）とが互いに打ち消し合わないよう光路計算を行い各層の膜厚を決定していた。すなわち、発光位置から陰極５２間の光学距離を発光波長の４分の１の奇数倍に調整し、更に発光位置から陽極５１間の光学距離を発光波長の４分の１の偶数倍に調整することで発光波長を強調して基板５０側から取り出すことができる。
【０００７】
しかしながら、有機発光層の層数が多くなると、層数の増大に伴って光路計算は煩雑となるので、光路調整が困難になるといった問題があった。
【０００８】
本発明の目的は、簡略化した光干渉設計により設定した膜厚を有することより、光取り出し効率を高めることが可能となる有機発光装置及び有機発光装置の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するための本発明の一態様によれば、光透過可能な基板と、前記基板上に配置された光透過可能な陽極層と、前記陽極層上に積層して配置された、前記陽極層側から少なくとも正孔輸送層、発光部及び電子輸送層が順次積層された複数の有機発光層と、前記有機発光層間に介在して配置された電荷発生層と、積層方向の最上部に配設された前記有機発光層上に配置された陰極層とを備え、前記陽極層及び前記陰極層に挟まれた各層の膜厚は、前記陽極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陽極層までの膜厚及び前記陰極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陰極層までの膜厚を所定の膜厚とし、前記各発光部の発光位置から前記陰極層までの光学距離が該各発光部の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定されたことを特徴とする有機発光装置が提供される。
【００１０】
本発明の他の態様によれば、基板上に形成された陽極層及び陰極層間に複数の有機発光層が積層された構成を有する有機発光装置の前記有機発光層の各膜厚を、前記陽極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陽極層までの膜厚及び前記陰極層に接する前記有機発光層の発光位置から前記陰極層までの膜厚を所定の膜厚とし、前記各発光部の発光位置から前記陰極層までの光学距離が該各発光部の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定する工程と、前記基板上に前記陽極層を形成し、設定された前記膜厚で前記有機発光層を電荷発生層を介して複数形成する工程と、絶縁層を成膜した後、前記陰極層を形成する工程と、封止板をシール部材を介して、陽極端子及び陰極端子を露出するようにして前記基板に接合封止する工程とを有する有機発光装置の製造方法が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の有機発光装置及び有機発光装置の製造方法によれば、簡略化した光干渉設計により設定した膜厚を有することより、光取り出し効率を高めることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態による有機発光装置を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なり、また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることに留意すべきである。
【００１３】
[第１の実施の形態]
（有機発光装置の構造）
本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置３０は、図１及び図２に示すように、光透過可能な基板１と、基板１上に配置された光透過可能な陽極層２と、陽極層２上に積層して配置された、陽極層２側から少なくとも正孔輸送層（６，９，１２）、発光部（７，１０，１３）及び電子輸送層（８，１１，１４）が順次積層された複数の有機発光層（２７，２８，２９）と、有機発光層（２７，２８，２９）間に介在して配置された電荷発生層（１５，１６）と、積層方向の最上部に配設された有機発光層２９上に配置された陰極層３とを備える。
【００１４】
陽極層２及び陰極層３に挟まれた各層の膜厚は、陽極層２に接する有機発光層２７の発光位置から陽極層２までの膜厚及び陰極層３に接する有機発光層２９の発光位置から陰極層３までの膜厚を所定の膜厚とし、各発光部（７，１０）の発光位置から陰極層３までの光学距離が各発光部（７，１０）の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定される。
【００１５】
本実施の形態において、陽極層２及び陰極層３に挟まれた有機発光層（２７，２８，２９）を構成する各層の膜厚は、下記（１）〜（５）式、
ｓ１＝（２ｉ−１）λ１／４                                    ・・・（１）
ｓ２＝（２ｌ−１）λ２／４                                    ・・・（２）
・・・
ｓｋ＝（２ｍ−１）λｋ／４                                    ・・・（３）
・・・
ｓＪ−１＝（２ｎ−１）λＪ−１／４                            ・・・（４）
ｈ＝ａ＋ｂ１＋ｂ２＋・・・＋ｂｋ＋・・・ｂＪ−１＋ｃ          ・・・（５）
ただし、有機発光層（２７，２８，２９）の位置を陽極層２側から積層順に数えることとして、ｓｋ：第ｋ番目の有機発光層で発光する光のピーク波長での第ｋ番目の有機発光層の発光位置から陰極層３までの光学距離、λｋ：第ｋ番目の有機発光層で発光する光のピーク波長、ｈ：陽極層２の基板１に接する表面から陰極層３までの膜厚、ａ：第１番目の有機発光層の発光位置から陽極層２の基板１に接する表面までの所定の膜厚、ｂｋ：第ｋ番目の有機発光層の発光位置から第（ｋ＋１）番目の有機発光層の発光位置までの膜厚、ｃ：第Ｊ番目の有機発光層の発光位置から陰極層３までの所定の膜厚、ｋ：１〜Ｊの整数、Ｊ：有機発光層の総層数、ｉ，ｌ，ｍ，ｎ：１以上の整数、を満たす。
【００１６】
本実施の形態において、有機発光層（２７，２８，２９）は正孔輸送層（６，９，１２）、単色光を発光する発光部（７，１０，１３）、電子輸送層（８，１１，１４）を含み、有機発光層２７は正孔注入層５を含んでもよい。有機発光層（２７，２８，２９）の層数は、複数であれば特に限定されるものではなく、適宜設定することができる。
【００１７】
本実施の形態において、有機発光層（２７，２８，２９）は、図１に示すように、電荷発生層（１５，１６）を介して３層を積層したものとして構成されていてもよい。以下では、有機発光層（２７，２８，２９）を３層有し、有機発光層２７が青色発光、有機発光層２８が緑色発光、有機発光層２９が赤色発光するものとして説明を行う。
【００１８】
本実施の形態において、膜厚ａ及びｃは後述する方法で別途設定し、有機発光層（２７，２８，２９）の各膜厚を、第１番目の青色の発光部７と第２番目の緑色の発光部１０で発光した光が陰極層３で反射した光（Ｌ１，Ｌ２）の光路計算に基づいて設定する。
【００１９】
すなわち、各膜厚は、上記（１）〜（５）式において、有機発光層（２７，２８，２９）の総層数Ｊ＝３のときの下記（１）、（２）及び（１１）式を満たすように設定される。
【００２０】
ｓ１＝（２ｉ−１）λ１／４                                    ・・・（１）
ｓ２＝（２ｌ−１）λ２／４                                    ・・・（２）
ｈ＝ａ＋ｂ１＋ｂ２＋ｃ                                        ・・・（１１）
ｉ，ｌは、１以上の整数、好ましくは１〜１０、更に好ましくは１〜５である。
【００２１】
光学距離ｓ１及びｓ２は、具体的には、各層の膜厚、及び各発光部（７，１０）から発光される光のピーク波長に対応する各層の屈折率を用いて、（１２）及び（１３）式で与えられる。
【００２２】
ｓ１＝ｄ４・η４＋ｄ５・η５＋＋ｄ６・η６＋ｄ７・η３＋ｄ８・η４＋ｄ９・η５＋ｄ１０・η６＋ｄ１１・η３＋ｄ１２・η７＋ｄ１３・η５        ・・・（１２）
ｓ２＝ｄ８・η４＋ｄ９・η５＋ｄ１０・η６＋ｄ１１・η３＋ｄ１２・η７＋ｄ１３・η５                                                          ・・・（１３）
また、ａ，ｂ１，ｂ２，ｃは、具体的には、（１４）〜（１７）式で与えられる。
【００２３】
ａ＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３                                          ・・・（１４）
ｂ１＝ｄ４＋ｄ５＋ｄ６＋ｄ７                                  ・・・（１５）
ｂ２＝ｄ８＋ｄ９＋ｄ１０＋ｄ１１                              ・・・（１６）
ｃ＝ｄ１２＋ｄ１３                                            ・・・（１７）
ここで、各発光部（７，１０，１３）での発光位置は、発光部の物質により異なるが、本実施の形態においては、図２に示すように、各発光部（７，１０，１３）の陽極層２側表面とした。λ１は青色の発光光のピーク波長であり、例えば、約４３０〜４８０ｎｍ程度、λ２は緑色の発光光のピーク波長であり、例えば、約５３０〜５８０ｎｍ程度である。ｄ１〜ｄ１３は各層に対応する膜厚である。η１は陽極層２の屈折率であり、例えば、約２程度、η２は正孔注入層５の屈折率であり、例えば、約１．８〜２．０程度、η３は正孔輸送層（６，９，１２）の屈折率であり、例えば、約１．８〜２．０程度、η４は発光部（７，１０）の屈折率であり、例えば、約１．８〜２．０程度、η５は電子輸送層（８，１１，１４）の屈折率であり、例えば、約１．８〜２．０程度、η６は電荷発生層（１５，１６）の屈折率であり、例えば、約１．８〜２．０程度、η７は発光部１３の屈折率であり、例えば、約１．７〜１．９程度、である。
【００２４】
本実施の形態において、各発光位置から陰極層３までの光学距離を発光波長の４分の１の奇数倍としたときに最も高効率の発光効率を得ることができる。すなわち、屈折率の大きい領域を進む光は、屈折率の小さい領域との界面で反射されるときに位相はずれない。しかし、屈折率の小さい領域を進む光は、屈折率の大きい領域との界面で反射されるときに位相は半波長ずれる。したがって、屈折率が有機発光層（２７，２８，２９）より大きい陰極層３で反射される光は半波長ずれるため、各発光位置で発光した光が陰極層３で反射されて元の発光位置に戻るまでの光学距離を半波長の奇数倍、つまり陰極層３までの光学距離を発光波長の４分の１の奇数倍とすることで、位相が一致し発光の光を強めあうことができる。
【００２５】
本実施の形態において、膜厚ａ及びｃは、基板１側に接する有機発光層２７の発光部７より基板１側の各層、すなわち正孔輸送層６及び正孔注入層５、並びに透明電極である陽極層２についての膜厚ａ（＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）と陰極層３側に接する有機発光層２９の発光部１３を含め発光部１３より陰極層３側の層、すなわち発光部１３及び電子輸送層１４についての膜厚ｃ（＝ｄ１２＋ｄ１３）である。この膜厚ａ及びｃは、各有機発光層（２７，２９）を単独の状態にして素子特性を調べ、電力効率［ｌｍ／Ｗ］が最も高くなるように、各膜厚を調整して設定する。
【００２６】
図３に、膜厚を調整するための各有機発光層（２７，２８，２９）の構成を示し、図４に膜厚を調整したときの各有機発光層（２７，２８，２９）の素子特性の結果を示した。
【００２７】
調整して得られた有機発光層２７の各膜厚ａ（＝ｄ１＋ｄ２＋ｄ３）は、例えば、ｄ１は約５０〜３００ｎｍ、ｄ２は約０〜１００ｎｍ、ｄ３は約２０〜１００ｎｍであり、有機発光層２９の各膜厚ｃ（＝ｄ１２＋ｄ１３）は、ｄ１２は約１０〜６０ｎｍ、ｄ１３は約１０〜６００ｎｍ、であった。なお、図３には、正孔注入層５を記載してあるが、陽極層２接する有機発光層２７より上に積層された有機発光層（２８、２９）の素子特性を調べる際には、正孔注入層５を用いなくてもよい。
【００２８】
また、調整して得られた各有機発光層（２７，２８，２９）の素子特性は、青色の有機発光層２７については、輝度＝１０００［ｄ／ｍ２］、電力効率＝１２［ｌｍ／Ｗ］、電流効率＝１６［ｃｄ／Ａ］であり、緑色の有機発光層２８については、輝度＝１０００［ｄ／ｍ２］、電力効率＝１７［ｌｍ／Ｗ］、電流効率＝２３［ｃｄ／Ａ］であり、赤色の有機発光層２９については、輝度＝１０００［ｄ／ｍ２］、電力効率＝９［ｌｍ／Ｗ］、電流効率＝１１［ｃｄ／Ａ］であった。
【００２９】
各有機発光層（２７，２８，２９）の各膜厚ｄ４〜ｄ１１は、上記で設定された膜厚ａ及びｃを用いて、上述の（１）及び（２）式、並びに（１１）〜（１７）式を用いて、数値計算により求めることができる。
【００３０】
数値計算で得られた各膜厚ｄ４〜ｄ１１は、例えば、ｄ４＝４０ｎｍ、ｄ５＝２５ｎｍ、ｄ６＝１０ｎｍ、ｄ７＝２１ｎｍ、ｄ８＝４０ｎｍ、ｄ９＝２５ｎｍ、ｄ１０＝１０ｎｍ、ｄ１１＝７３ｎｍ、であった。
【００３１】
このようにして設定した各膜厚を有し、後述する材料を用いた有機発光層（２７，２８，２９）を配置した有機発光装置３０について、素子特性を調べた。
【００３２】
その結果、輝度＝３０００［ｄ／ｍ２］、電力効率＝１２［ｌｍ／Ｗ］、電流効率＝４９［ｃｄ／Ａ］、が得られた。これに対して、従来の光路計算の方法、すなわち、上述したように、透明電極の陽極５１で反射した光（Ｌ４、Ｌ５，Ｌ６）も考慮した方法では、輝度＝３０００［ｄ／ｍ２］、電力効率＝９［ｌｍ／Ｗ］、電流効率＝３９［ｃｄ／Ａ］、であった。
【００３３】
これにより、本実施の形態に係る光路計算の方法で設定した膜厚を有する有機発光装置３０は、従来の光路計算の方法で設定した膜厚を有する有機発光装置に比べて、電力効率及び電流効率ともに良好な結果を示すことが明らかとなった。
【００３４】
本実施の形態において、有機発光装置３０は、基板１側から光が取り出されるように構成されているので、基板１は、光を透過する透明基板が用いられる。基板１の材質として、例えば、ガラスが挙げられる。厚さは、例えば、約５０〜５００μｍ程度であるのがよい。
【００３５】
陽極層２は、基板１と同様に、光を透過可能で、厚さは、例えば、約１４０〜１６０ｎｍ程度のＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）の透明電極からなる。陽極層２には、図１に示すように、陽極層２を延伸した陽極端子２０が接続されている。
【００３６】
有機発光層（２７，２８，２９）は、上述したように、陽極層２側から、正孔輸送層（６，９，１２）、発光部（７，１０，１３）及び電子輸送層（８，１１，１４）が順次積層されている。各発光部（７，１０，１３）は、例えば、上述したように、発光部７が青色、発光部１０が緑色、発光部１３が赤色の光を発光する。各発光部（７，１０，１３）と発光色の組み合わせはこれに限るものでなく、シアン、マゼンタ、黄の３色等、他の組み合わせを用いてもよい。
【００３７】
有機発光層（２７，２８，２９）は、上記した正孔輸送層（６，９，１２）及び電子輸送層（８，１１，１４）以外の層、例えば、正孔注入層、電子注入層等を用いて構成してもよい。
【００３８】
正孔輸送層（６，９，１２）は、陽極層２又は電荷発生層（１５，１６）から注入された正孔を円滑に有機発光層（２７，２８，２９）に輸送するためのものであり、厚さは、例えば、約２０〜８０ｎｍ程度のＮＰＢ（Ｎ，Ｎ−ジ（ナフタリル）−Ｎ，Ｎ−ジフェニル−ベンジデン）からなる。
【００３９】
電子輸送層（８，１１，１４）は、陰極層３又は電荷発生層（１５，１６）から注入された電子を円滑に発光部（７，１０，１３）に輸送するためのものであり、厚さは、例えば、約２０〜３０ｎｍ程度のＡｌｑ３（アルミニウムキノリノール錯体）からなる。
【００４０】
発光部（７，１０，１３）は、注入された正孔及び電子が再結合して発光するためのものである。
【００４１】
発光部７は、青色の発光種、例えば、ＤＰＶＢｉ（４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）−１，１’−ビフェニル）が、例えば、約１％程度ドーピングされた、厚さが、例えば、約３０〜５０ｎｍ程度のＡｌｑ３からなる。
【００４２】
発光部１０は、緑色の発光種、例えば、ジメチルキナクリドンが、例えば、約１％程度ドーピングされた、厚さが、例えば、約３０〜５０ｎｍ程度のＡｌｑ３からなる。
【００４３】
発光部１３は、赤色の発光種、例えば、ナイルレッドが、例えば、約１％程度ドーピングされた、厚さが、例えば、約３０〜５０ｎｍ程度のＡｌｑ３からなる。
【００４４】
電荷発生層（１５，１６）は、電圧印加時において、電荷発生層（１５，１６）の陰極層３側に配置された発光部（１０，１３）に対して正孔を注入する一方、電荷発生層（１５，１６）の陽極層２側に配置された発光部（７，１０）に対して電子を注入する役割を果たすためのものである。厚さは、例えば、約５〜２０ｎｍ程度である。
【００４５】
電荷発生層（１５，１６）の材質としては、酸化バナジウム（Ｖ2Ｏ5）やＩｎＺｎＯ（インジウム亜鉛酸化物）、あるいは、これ等の酸化物と有機物の混合層等が挙げられる。
【００４６】
陰極層３は、厚さが、例えば、約１５０ｎｍ程度で、材質がアルミニウムからなる。
【００４７】
絶縁層４は、陽極層２と陰極層３を絶縁するためのものであり、厚さが、例えば、約１００〜２００ｎｍ程度である。材質として、ＳｉＯ２，ＳｉＯＮ、ＳｉＮ，ＡｌＮ，ＡｌＯＮ，Ｚｒ２Ｏ３，Ａｌ２Ｏ３等が挙げられる。
【００４８】
封止板１７は、陽極層２、陰極層３及び発光部（７，１０，１３）を保護し、これらを封止するものであり、厚さは、例えば、約５０〜５００μｍ程度である。
【００４９】
封止板１７の材質としては、樹脂やガラス等、或いはステンレススチール（ＳＵＳ）や銅等の金属が挙げられる。
【００５０】
シール部材（１８，１９）は、基板１と封止板１７を接合封止するためのものであり、ＵＶ硬化樹脂、エポキシ樹脂等を用いる。
【００５１】
なお、封止板１７と基板１間の内部空間には、不活性ガスを充填すると共に、水分を吸収するための乾燥剤等を配置してもよい。
【００５２】
(動作原理)
本実施の形態に係る有機発光装置の動作原理は以下の通りである。
【００５３】
まず、外部電極（略図示）から有機発光装置３０の陽極端子２０及び陰極端子２１を介して、陽極層２及び陰極層３の間に一定の電圧が印加される。これにより、陽極層２又は電荷発生層（１５，１６）から正孔輸送層（６，９，１２）を介して、青、緑、赤の各色の光を発光する発光部（７，１０，１３）に正孔が注入されるとともに、陰極層３又は電荷発生層（１５，１６）から電子輸送層（８，１１，１４）を介して発光部（７，１０，１３）に電子が注入される。そして、発光部（７，１０，１３）に注入された正孔と電子とが再結合することによって各色の光を発光する。これらの光が重なり、基板１を介して外部に出射されて、白色光が得られる。
【００５４】
（製造方法）
本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置の製造方法は、図５及び図６に示すように、基板１上に形成された陽極層２及び陰極層３間に複数の有機発光層（２７，２８，２９）が積層された構成を有する有機発光装置３０の有機発光層（２７，２８，２９）の各膜厚を、陽極層２に接する有機発光層２７の発光位置から陽極層２までの膜厚及び陰極層３に接する有機発光層２９の発光位置から陰極層３までの膜厚を所定の膜厚とし、各発光部（７，１０）の発光位置から陰極層３までの光学距離が各発光部（７，１０）の発光波長の４分の１の奇数倍となるように設定する工程と、基板１上に陽極層２を形成し、設定された膜厚により有機発光層（２７，２８，２９）を電荷発生層（１５，１６）を介して複数形成する工程と、絶縁層４を成膜した後、陰極層３を形成する工程と、封止板１７をシール部材（１８，１９）を介して、陽極端子２０及び陰極端子２１を露出するようにして基板１に接合封止する工程とを有する。
【００５５】
以下に、製造工程を詳述する。
【００５６】
（ａ）まず、図１及び図２に示すように、有機発光層（２７，２８，２９）が電荷発生層（１５，１６）を介して３層積層された有機発光装置３０について、膜厚ａ及びｃを上述した方法で設定した後、有機発光層（２７，２８，２９）の各膜厚を、第１番目の青色の発光部７及び第２番目の緑色の発光部１０で発光した光が陰極層３で反射した光（Ｌ１，Ｌ２）について、（１）及び（２）式、並びに（１１）〜（１７）式を用いて上述したのと同様の方法で、光路計算を行って設定する。
【００５７】
（ｂ）次に、図５（ａ）に示すように、基板１上に、真空蒸着法又はスパッタリング法等により、設定された膜厚で陽極層２、正孔注入層５、正孔輸送層６、単色光を発光する発光部７、電子輸送層８、及び電荷発生層１５を順次形成する。
【００５８】
（ｃ）次に、図５（ｂ）に示すように、電荷発生層１５上に、真空蒸着法又はスパッタリング法等により、設定された膜厚で正孔輸送層９、単色光を発光する発光部１０、電子輸送層１１、及び電荷発生層１６を順次形成する。次いで、設定された膜厚で正孔輸送層１２、単色光を発光する発光部１３、電子輸送層１４を順次形成する。
【００５９】
（ｄ）次に、図５（ｃ）に示すように、絶縁層４を成膜した後、陰極層３を形成する。なお、陽極層２及び陰極層３を形成する際、陽極層２を延伸した陽極端子２０を形成し、陰極層３を延伸した陰極端子２１を形成する。
【００６０】
（ｅ）最後に、図６（ｄ）に示すように、封止板１７をシール部材（１８，１９）を介して、陽極端子２０及び陰極端子２１を露出するようにして基板１に接合封止し、図１に示す有機発光装置３０が完成する。
【００６１】
このような有機発光装置３０は、従来の干渉設計で、発光部（５５，５９，６３）で発光した光について、陰極層３で反射した光（Ｌ１、Ｌ２，Ｌ３）の光路及び陽極５１で反射した光（Ｌ４、Ｌ５，Ｌ６）の光路の計算を行っていたのに対して、陽極５１で反射した光（Ｌ４、Ｌ５，Ｌ６）の光路の計算を不要とするので、干渉設計を簡略化することができる。これにより有機発光層（２７，２８，２９）の層数が増大した場合でも、効率よく膜厚の設定を行うことが可能となる。
【００６２】
また、陽極層２及び陰極層３に接する側の膜厚ａ及びｃを、各有機発光層（２７，２８，２９）の単独の素子特性に基づいて設定するので、これら複数の有機発光層（２７，２８，２９）で構成されるＭＰＥ型有機発光装置３０は、良好な素子特性を示すと共に、光干渉計算を一層簡略化することが可能となる。
【００６３】
本実施の形態に係る有機発光装置及び有機発光装置の製造方法によれば、簡略化した光干渉設計により設定した膜厚を有することより、光取り出し効率を高めることが可能となる。
【００６４】
[その他の実施の形態]
以上、上述した第１の実施の形態によって本発明を詳細に説明したが、当業者にとっては、本発明が本明細書中に説明した第１の実施の形態に限定されるものではないということは明らかである。本発明は、特許請求の範囲の記載により定まる本発明の趣旨及び範囲を逸脱することなく修正及び変更形態として実施することができる。従って、本明細書の記載は、例示説明を目的とするものであり、本発明に対して何ら制限的な意味を有するものではない。以下、上述した第１の実施の形態を一部変更した変更形態について説明する。
【００６５】
例えば、基板１、封止板１７或いは陰極層２の厚みや、有機発光層（２７，２８，２９）を構成する材料を変更することは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置の模式的断面構造図。
【図２】図１の各層に対応する膜厚及び屈折率の関係を示す模式的断面構造図。
【図３】単独状態における有機発光層の素子特性を調べるための構成図。
【図４】単独状態における各有機発光層の素子特性を示す図であって、（ａ）電圧［Ｖ］−電流密度［ｍＡ／ｃｍ２］特性図、（ｂ）電圧［Ｖ］−輝度［ｃｄ／ｍ２］特性図、（ｃ）電流密度［ｍＡ／ｃｍ２］−電流効率［ｃｄ／Ａ］特性図、（ｄ）輝度［ｃｄ／ｍ２］−電力効率［ｌｍ／Ｗ］特性図。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置の製造方法の説明図であって、（ａ）基板１上に陽極層２を形成した後、有機発光層２７及び電荷発生層１５を順次形成する工程図、（ｂ）有機発光層（２８，２９）を電荷発生層１６を介して順次形成する工程図、（ｃ）絶縁層４を成膜した後、陰極層３を形成する工程図。
【図６】本発明の第１の実施の形態に係る有機発光装置の製造方法の説明図であって、（ｄ）封止板１７をシール部材（１８，１９）を介して、陽極端子２０及び陰極端子２１を露出するようにして基板１に接合封止する工程図。
【図７】従来の有機発光装置の積層構造を示す模式的断面構造図。
【符号の説明】
【００６７】
１・・・基板
２・・・陽極層
３・・・陰極層
４・・・絶縁層
５・・・正孔注入層
６，９，１２・・・正孔輸送層
７，１０，１３・・・発光部
８，１１，１４・・・電子輸送層
１５，１６・・・電荷発生層
１７・・・封止板
１８，１９・・・シール部材
２０・・・陽極端子
２１・・・陰極端子
２７，２８，２９・・・有機発光層
３０・・・有機発光装置
【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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