(57)【要約】【課題】放出しようとする光の色純度を高めたり発光した光に対する放出しようとする光の割合を高めたりすることができる有機ＥＬ装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ装置１は、透明電極２４と、半透明半反射電極３２と、これらの電極の間に配置された発光層２８と、発光層２８からみて透明電極２４を挟んだ反対側に配置されて発光層２８からの光を半透明半反射電極３２に向けて反射する反射層２２とを備える。反射層２２と半透明半反射電極３２の間の光学的距離L'は、半透明半反射電極３２を通じて放出される光の所望の波長を強めるように設定されている。さらに、発光層２８での最も強く光る位置と反射層２２の間の光学的距離L'0も、半透明半反射電極３２を通じて放出される光の所望の波長を強めるように設定されている。【選択図】図１
2009043466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性を有する第１の電極と、
透光性を有する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、
前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、
前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、
前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'が、式（１）で表される範囲にあり、
前記発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0が、式（２）で表される範囲にあり、
λは前記第２の電極を通じて放出される光のピーク波長、θ１は前記反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、θ２は前記半透明半反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、Nは１以上の整数、N0は１以上の整数である、有機ＥＬ装置。
0.8×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）≦L'≦1.2×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）    ...（１）
0.8×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）≦L'0≦1.2×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）      ...（２）
【請求項２】
放出光の色が赤色である発光素子と、
放出光の色が緑色である発光素子と、
放出光の色が青色である発光素子とを備え、
前記発光素子の各々が、
透光性を有する第１の電極と、
透光性を有する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、
前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、
前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、
前記発光素子の各々において、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'が、式（３）で表される範囲にあり、
前記発光素子の各々において、前記発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0が、式（４）で表される範囲にあり、
λは前記第２の電極を通じて放出される光のピーク波長、θ１は前記反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、θ２は前記半透明半反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、Nは１以上の整数、N0は１以上の整数である、有機ＥＬ装置。
0.8×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）≦L'≦1.2×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）    ...（３）
0.8×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）≦L'0≦1.2×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）      ...（４）
【請求項３】
放出光の色が赤色である発光素子と、
放出光の色が緑色である発光素子と、
放出光の色が青色である発光素子とを備え、
前記発光素子の各々が、
透光性を有する第１の電極と、
透光性を有する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、
前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、
前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、
前記発光素子の各々において、前記発光層は、互いに積層された、発光が黄色または橙色または赤色波長に強度のピークを持つ第１発光層と、発光がシアンまたは青色波長に強度のピークを持つ第２発光層とを有しており、
放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Rが、式（５）で表される範囲にあり、
放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記第１発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Rが、式（６）で表される範囲にあり、
λRは前記第２の電極を通じて放出される赤色の光のピーク波長、θ１Rは前記反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは前記半透明半反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数であり、
放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Gが、式（７）で表される範囲にあり、
放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記第１発光層または前記第２発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Gが、式（８）で表される範囲にあり、
λGは前記第２の電極を通じて放出される緑色の光のピーク波長、θ１Gは前記反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは前記半透明半反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数であり、
放出光の色が青色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Bが、式（９）で表される範囲にあり、
放出光の色が青色である前記発光素子については、前記第２発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Bが、式（１０）で表される範囲にあり、
λBは前記第２の電極を通じて放出される青色の光のピーク波長、θ１Bは前記反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは前記半透明半反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である、有機ＥＬ装置。
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（５）
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（６）
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（７）
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（８）
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（９）
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（１０）
【請求項４】
放出光の色が赤色である発光素子と、
放出光の色が緑色である発光素子と、
放出光の色が青色である発光素子とを備え、
前記発光素子の各々が、
透光性を有する第１の電極と、
透光性を有する第２の電極と、
前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、
前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、
前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、
前記発光素子の各々において、前記発光層は、互いに積層された、発光が赤色波長に強度のピークを持つ赤色発光層と、発光が緑色波長に強度のピークを持つ緑色発光層と、発光が青色波長に強度のピークを持つ青色発光層とを有しており、
放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Rが、式（１１）で表される範囲にあり、
放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記赤色発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Rが、式（１２）で表される範囲にあり、
λRは前記第２の電極を通じて放出される赤色の光のピーク波長、θ１Rは前記反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは前記半透明半反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数であり、
放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Gが、式（１３）で表される範囲にあり、
放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記緑色発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Gが、式（１４）で表される範囲にあり、
λGは前記第２の電極を通じて放出される緑色の光のピーク波長、θ１Gは前記反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは前記半透明半反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数であり、
放出光の色が青色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Bが、式（１５）で表される範囲にあり、
放出光の色が青色である前記発光素子については、前記青色発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Bが、式（１６）で表される範囲にあり、
λBは前記第２の電極を通じて放出される青色の光のピーク波長、θ１Bは前記反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは前記半透明半反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である、有機ＥＬ装置。
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（１１）
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（１２）
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（１３）
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（１４）
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（１５）
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（１６）
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ装置を備える電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄型で軽量なディスプレイを実現できる光源として、有機ＥＬ素子（organic electroluminescent device）つまりＯＬＥＤ（organic light emitting diode）素子が注目を集めている。有機ＥＬ素子を用いたフルカラーディスプレイには、（１）高い色純度が得られる、（２）消費電力が少ない、といった多くのメリットがある。
【０００３】
有機ＥＬ素子の分野において、発光層で発光した光のうちの特定波長の光を干渉または共振によって強め、他の波長の光を弱めて放出させることが知られている。例えば、特許文献１には、発光層の両側に半透明反射層と反射性の電極を配置し、半透明反射層と反射性の電極の間（反射面間）の光学的距離を適切に設定することによって、放出しようとする光のピーク波長を調節することが開示されている。つまり、反射面間の光学的距離を、放出しようとする光のピーク波長に応じて設定することにより、共振構造内部で特定の波長の光の位相を合致させることができる。
【０００４】
この技術によれば、どの画素についても発光層の発光色が共通、例えば白色であっても、Ｒ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の出力色が得られる。また、発光層の発光色が放出しようとする光の色に近似する場合（例えば、Ｒの色の光を発する発光層を持つ画素からＲの光を放出させ、Ｇの色の光を発する発光層を持つ画素からＧの光を放出させ、Ｂの色の光を発する発光層を持つ画素からＢの光を放出させる場合）、光の色の純度を高めることができる。
【０００５】
【特許文献１】特許第２７９７８８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術では反射面間の光学的距離を最適化しようとしているが、反射面間に介在する発光層の位置については特に調節していない。つまり発光層から反射性の電極までの光路および発光層から半透明反射層までの光路については、特許文献１は言及していない。
【０００７】
本発明は、放出しようとする光の色純度を高めたり発光した光に対する放出しようとする光の割合を高めたりすることができる有機ＥＬ装置および電子機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
一つの態様では本発明に係る有機ＥＬ装置は、透光性を有する第１の電極と、透光性を有する第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'が、式（１）で表される範囲にあり、前記発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0が、式（２）で表される範囲にあり、λは前記第２の電極を通じて放出される光のピーク波長、θ１は前記反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、θ２は前記半透明半反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、Nは１以上の整数、N0は１以上の整数である。
0.8×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）≦L'≦1.2×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）    ...（１）
0.8×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）≦L'0≦1.2×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）      ...（２）
【０００９】
このように、反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'が、式（１）で表される範囲にあることで、第２の電極を通じて放出される光のうち波長λ付近の色純度を高め、発光層で発光した光に対する波長λの光の割合を高めることができる。さらに、前記発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0が、式（２）で表される範囲にあることで、第２の電極を通じて放出される光のうち波長λ付近の色純度を高め、発光層で発光した光に対する波長λの光の割合を高めることができる。
【００１０】
他の一つの態様では本発明に係る有機ＥＬ装置は、放出光の色が赤色である発光素子と、放出光の色が緑色である発光素子と、放出光の色が青色である発光素子とを備え、前記発光素子の各々が、透光性を有する第１の電極と、透光性を有する第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、前記発光素子の各々において、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'が、式（３）で表される範囲にあり、前記発光素子の各々において、前記発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0が、式（４）で表される範囲にあり、λは前記第２の電極を通じて放出される光のピーク波長、θ１は前記反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、θ２は前記半透明半反射層で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、Nは１以上の整数、N0は１以上の整数である。
0.8×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）≦L'≦1.2×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）    ...（３）
0.8×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）≦L'0≦1.2×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）      ...（４）
このように、発光素子の各々において、反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'が、式（３）で表される範囲にあることで、第２の電極を通じて放出される光のうち波長λ付近の色純度を高め、発光層で発光した光に対する波長λの光の割合を高めることができる。さらに、発光素子の各々において、前記発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0が、式（４）で表される範囲にあることで、第２の電極を通じて放出される光のうち波長λ付近の色純度を高め、発光層で発光した光に対する波長λの光の割合を高めることができる。
【００１１】
他の一つの態様では本発明に係る有機ＥＬ装置は、放出光の色が赤色である発光素子と、放出光の色が緑色である発光素子と、放出光の色が青色である発光素子とを備え、前記発光素子の各々が、透光性を有する第１の電極と、透光性を有する第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、前記発光素子の各々において、前記発光層は、互いに積層された、発光が黄色または橙色または赤色波長に強度のピークを持つ第１発光層と、発光がシアンまたは青色波長に強度のピークを持つ第２発光層とを有しており、放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Rが、式（５）で表される範囲にあり、放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記第１発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Rが、式（６）で表される範囲にあり、λRは前記第２の電極を通じて放出される赤色の光のピーク波長、θ１Rは前記反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは前記半透明半反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数であり、放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Gが、式（７）で表される範囲にあり、放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記第１発光層または前記第２発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Gが、式（８）で表される範囲にあり、λGは前記第２の電極を通じて放出される緑色の光のピーク波長、θ１Gは前記反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは前記半透明半反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数であり、放出光の色が青色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Bが、式（９）で表される範囲にあり、放出光の色が青色である前記発光素子については、前記第２発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Bが、式（１０）で表される範囲にあり、λBは前記第２の電極を通じて放出される青色の光のピーク波長、θ１Bは前記反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは前記半透明半反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である。
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（５）
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（６）
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（７）
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（８）
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（９）
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（１０）
この態様でも、発光素子の各々において、第２の電極を通じて放出される光のうち波長λ付近の色純度を高め、発光層で発光した光に対する波長λの光の割合を高めることができる。
【００１２】
他の一つの態様では本発明に係る有機ＥＬ装置は、放出光の色が赤色である発光素子と、放出光の色が緑色である発光素子と、放出光の色が青色である発光素子とを備え、前記発光素子の各々が、透光性を有する第１の電極と、透光性を有する第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極の間に配置された発光層と、前記発光層からみて前記第１の電極を挟んだ反対側に配置されて前記発光層からの光を前記第２の電極に向けて反射する反射層と、前記第２の電極と同層または前記発光層からみて前記第２の電極を挟んだ反対側に配置された半透明半反射層とを備え、前記発光素子の各々において、前記発光層は、互いに積層された、発光が赤色波長に強度のピークを持つ赤色発光層と、発光が緑色波長に強度のピークを持つ緑色発光層と、発光が青色波長に強度のピークを持つ青色発光層とを有しており、放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Rが、式（１１）で表される範囲にあり、放出光の色が赤色である前記発光素子については、前記赤色発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Rが、式（１２）で表される範囲にあり、λRは前記第２の電極を通じて放出される赤色の光のピーク波長、θ１Rは前記反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは前記半透明半反射層で反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数であり、放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Gが、式（１３）で表される範囲にあり、放出光の色が緑色である前記発光素子については、前記緑色発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Gが、式（１４）で表される範囲にあり、λGは前記第２の電極を通じて放出される緑色の光のピーク波長、θ１Gは前記反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは前記半透明半反射層で反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数であり、放出光の色が青色である前記発光素子については、前記反射層と前記半透明半反射層の間の光学的距離L'Bが、式（１５）で表される範囲にあり、放出光の色が青色である前記発光素子については、前記青色発光層での最も強く光る位置と前記反射層の間の光学的距離L'0Bが、式（１６）で表される範囲にあり、λBは前記第２の電極を通じて放出される青色の光のピーク波長、θ１Bは前記反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは前記半透明半反射層で反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である。
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（１１）
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（１２）
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（１３）
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（１４）
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（１５）
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（１６）
この態様でも、発光素子の各々において、第２の電極を通じて放出される光のうち波長λ付近の色純度を高め、発光層で発光した光に対する波長λの光の割合を高めることができる。
【００１３】
本発明に係る電子機器は、前記の有機ＥＬ装置を備えるので、放出しようとする光の色純度を高めたり発光した光に対する放出しようとする光の割合を高めたりすることができる。そのような電子機器としては、例えば、有機ＥＬ装置を画像表示装置として備える各種の機器がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る様々な実施の形態を説明する。なお、図面においては、各部の寸法の比率は実際のものとは適宜に異なる。
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１の概略を示す断面図である。有機ＥＬ装置１は、図示のように複数の発光素子（画素）１５（１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ）を有する。この実施の形態の有機ＥＬ装置１は、フルカラーの画像表示装置として使用される。発光素子１５Ｒは放出光の色が赤色である発光素子であり、発光素子１５Ｇは放出光の色が緑色である発光素子であり、発光素子１５Ｂは放出光の色が青色である発光素子である。図では、３つの発光素子１５しか示されていないが、実際には、図示よりも多数の発光素子が設けられている。以下、構成要素の添字のＲ，Ｇ，Ｂは、発光素子１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂに対応する。
【００１５】
本発明は、ボトムエミッションタイプにもトップエミッションタイプにも利用できるが、一例として、図示の有機ＥＬ装置１はトップエミッションタイプである。有機ＥＬ装置１は、基板２０を有する。基板２０は、例えばガラスのような透明材料で形成してもよいし、例えばセラミックまたは金属のような不透明材料で形成してもよい。
【００１６】
但し、図１は実施の形態の概略を示しており、図示しないが、基板２０には、各画素に給電するためのＴＦＴ（薄膜トランジスタ）および配線、さらにはこれらを覆う無機絶縁体の層が配置されている。また、図示しないが、公知の隔壁（セパレータ）を配置してもよい。
【００１７】
各発光素子１５が備える基板２０の上の要素には、反射層２２、透明電極（第１の電極）２４、正孔輸送・注入層２６、発光層２８、電子輸送・注入層３０、および半透明半反射電極（第２の電極、半透明半反射層）３２がある。反射層２２は例えばアルミニウムまたはクロムなどの反射性の高い金属から形成されている。反射層２２は透明電極２４を透過して進行してきた光（発光層２８からの光を含む）を図の上方つまり半透明半反射電極３２に向けて反射する。
【００１８】
透明電極２４は、例えばＩＴＯ（indium tin oxide）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）、もしくはＩＺＯ（indium zinc oxide）のような透明材料から形成されている。透明電極２４はこの実施の形態では、画素（発光素子）にそれぞれ設けられる画素電極であり、例えば陽極である。
【００１９】
正孔輸送・注入層２６は、例えば二層構造であって、透明電極２４側に配置された正孔注入層と、発光層２８側に配置された正孔輸送層を有する。正孔注入層は、例えばCuPc（銅フタロシアニン）または出光興産株式会社製の商品名「ＨＩ−４０６」などの正孔注入材料により形成することができる。正孔輸送層は、例えばＮＰＤ（N,N’-Bis(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl-4,4-biphenyl）または出光興産株式会社製の商品名「ＨＴ−３２０」などの正孔輸送材料により形成することができる。但し、正孔輸送・注入層２６は、正孔輸送層と正孔注入層の機能を兼ねる単一の層であってもよい。
【００２０】
発光層２８では、透明電極２４に由来する正孔と半透明半反射電極３２に由来する電子が結合して発光する。この実施の形態の発光層２８は単一層である。発光層２８の内部では、一様な強さで発光するのではなく、ある平面（図１の紙面に垂直で図の発光層２８と正孔輸送・注入層２６との界面に平行な平面）で最も強く発光し、他の位置ではより弱く発光する。図１の仮想線２８ＲＳは、発光素子１５Ｒの発光層２８Ｒ内での最も強く光る平面を示し、仮想線２８Ｇは、発光素子１５Ｇの発光層２８Ｇ内での最も強く光る平面を示し、仮想線２８ＢＳは、発光素子１５Ｂの発光層２８Ｂ内での最も強く光る平面を示す。
【００２１】
電子輸送・注入層３０は、例えば二層構造であって、発光層２８側に配置された電子輸送層と、半透明半反射電極３２側に配置された電子注入層を有する。電子輸送層は、例えばAlq３（トリス8-キノリノラトアルミニウム錯体）などの電子輸送材料により形成することができる。電子注入層は、例えばＬｉＦ（フッ化リチウム）などの電子注入材料により形成することができる。但し、電子輸送・注入層３０は、電子輸送層と電子注入層の機能を兼ねる単一の層であってもよい。電子輸送・注入層３０は、複数の画素（発光素子）に共通の厚さに設けられてもよい（つまり、電子輸送・注入層３０Ｒ，３０Ｂ，３０Ｇが同じ厚さであってもよい）。
【００２２】
半透明半反射電極３２は、例えばMgAl、MgCu、MgAu、MgAgのような半透明半反射性の金属材料から形成されている。半透明半反射電極３２はこの実施の形態では、複数の画素（発光素子）に共通に設けられる共通電極であり、例えば陰極である。半透明半反射電極３２は、電子輸送・注入層３０を透過して進行してきた光（発光層２８からの光を含む）の一部を図の上方に透過し、これらの光の他の一部を図の下方つまり透明電極２４に向けて反射する。
【００２３】
図示しないが、有機ＥＬ素子１の発光層２８などの層を水分および酸素から保護するために、公知の封止膜で半透明半反射電極３２を覆ってもよいし、公知の封止キャップを基板２０に接合してもよい。また、この有機ＥＬ装置１をカラー画像表示装置として使用する場合、放出光の色の純度を改善するために、光が放出される側にカラーフィルタを配置してもよい。なお、封止膜または封止キャップを設けること、およびからーフィルタを配置することは、この実施の形態だけでなく、後述する他の実施の形態でも採用してよい。
【００２４】
この構造において、ある発光素子において、透明電極２４と半透明半反射電極３２の間に電流を流すと、発光層２８が発光する。発光層２８で発した光のうち図の下方に向かう光は、反射層２２で半透明半反射電極３２に向けて反射する。また発光層２８から図の上方に向かう光の一部は、半透明半反射電極３２で透過し、他の一部は反射層２２に向けて反射する。このような反射を繰り返して、各発光素子１５においては、干渉または共振によって、特定の波長の光が強められ他の波長の光が弱められる。
【００２５】
図２は、発光層２８での内部発光スペクトルを示すグラフである。つまり、図２は、発光素子１５での光の干渉または共振作用を利用しない場合の発光層２８の発光スペクトルを示す。図２に示すように、発光層２８は、単一層でありながらも、６２０ｎｍ（赤色に相当）、５４０ｎｍ（緑色に相当）、４７０ｎｍ（青色に相当）の３つのピークを有する白色光を発する。なお、発光層２８Ｒ、２８Ｇ，２８Ｂは必ずしも同一の白色光を発する必要はなく、それぞれの発光層が任意の発光色を発し得る。例えば、発光層２８Ｒが６２０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する赤色光を発し、発光層２８Ｇが５４０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する緑色光を発し、発光層２８Ｂが４７０ｎｍに発光スペクトルのピークを有する青色光を発しても良い。
【００２６】
上記のような干渉または共振によって、発光素子１５Ｒでは、発光層２８で発した白色光のうち赤色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。発光素子１５Ｇでは、発光層２８で発した白色光のうち緑色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。発光素子１５Ｂでは、発光層２８で発した白色光のうち青色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。
【００２７】
発光素子１５Ｒで赤色のみを強めて半透明半反射電極３２Ｒから放出するためには、理論的には、式（１７）および式（１８）を満たすことが好ましく、式（１９）および式（２０）を満たすことがさらに好ましい。式（１７）および式（１８）は、理論的な等式である式（１９）および式（２０）に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００２８】
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（１７）
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（１８）
（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）＝L'R    ...（１９）
（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）＝L'0R      ...（２０）
ここで、λRは半透明半反射電極３２Ｒを通じて放出される赤色の光のピーク波長（例えば６２０ｎｍに設定してよい）、θ１Rは反射層２２Ｒで反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは半透明半反射電極３２Ｒで反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数である。
【００２９】
式（１７）および式（１９）のL'Rは、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離であり、式（２１）で表される。
【数１】
2009043466.tif 000003
式（２１）において、ｎiRは発光素子１５Ｒ内の層の屈折率、ｄiRは発光素子１５Ｒ内の層の厚さを示す。式（２１）では、iRは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００３０】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離L'Rは、式（２２）で表される。
L'R＝ｎ1R・ｄ1R＋ｎ2R・ｄ2R＋ｎ3R・ｄ3R＋ｎ4R・ｄ4R    ...（２２）
ここで、ｎ1Rは透明電極２４Ｒの屈折率であり、ｄ1Rは透明電極２４Ｒの厚さである。ｎ2Rは正孔輸送・注入層２６Ｒの屈折率であり、ｄ2Rは正孔輸送・注入層２６Ｒの厚さである。ｎ3Rは発光層２８Ｒの屈折率であり、ｄ3Rは発光層２８Ｒの厚さである。ｎ4Rは電子輸送・注入層３０Ｒの屈折率であり、ｄ4Rは電子輸送・注入層３０Ｒの厚さである。
【００３１】
式（１８）および式（２０）のL'0Rは、発光層２８Ｒでの最も強く光る平面２８ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離であり、式（２３）で表される。
【数２】
2009043466.tif 000004
式（２３）において、ｎiRは発光素子１５Ｒ内の層の屈折率、ｄiRは発光素子１５Ｒ内の層の厚さを示す。式（２３）では、iRは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｒと発光層２８Ｒの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNRは発光層２８Ｒの屈折率、ｄN1Rは、発光層２８Ｒでの最も強く光る平面２８ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離を示す。
【００３２】
具体的には、図示の実施の形態では、発光層２８Ｒでの最も強く光る平面２８ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離L'0Rは、式（２４）で表される。
L'0R＝ｎ3R・ｄ31R＋ｎ1R・ｄ1R＋ｎ2R・ｄ2R    ...（２４）
ここで、ｄ31Rは発光層２８Ｒでの最も強く光る平面２８ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離を示す。
【００３３】
例えば、透明電極２４ＲをＩＴＯ（波長６２０ｎｍの光に対する屈折率ｎ1Rが１．８９９）で厚さｄ1Rを３０ｎｍに形成し、正孔輸送・注入層２６Ｒの屈折率ｎ2Rが１．７、その厚さｄ2Rが２１５ｎｍ、発光層２８Ｒの屈折率ｎ3Rが１．７、その厚さｄ3Rが１０ｎｍ、電子輸送・注入層３０Ｒの屈折率ｎ4Rが１．７、その厚さｄ4Rが６５ｎｍであると想定する。この場合、式（２１）ひいては式（２２）より、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離L'Rは、549.97ｎｍである。
【００３４】
また、発光層２８Ｒでの最も強く光る平面２８ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離ｄ31Rを５ｎｍと想定する。この場合、式（２３）ひいては式（２４）より、発光素子１５Ｒについて発光層２８Ｒでの最も強く光る平面２８ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離L'0Rは、430.97ｎｍである。
【００３５】
また、反射層２２Ｒで反射するときの波長６２０ｎｍの光の位相変化θ１Rが2.527（rad）、半透明半反射電極３２Ｒで反射するときの波長６２０ｎｍの光の位相変化θ２Rが2.390（rad）、NRが１、N0Rが１であると想定する。この場合、（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）＝552.60ｎｍであり、式（１７）の関係が充足される。また、この場合、（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）＝434.68ｎｍであり、式（１８）の関係が充足される。
【００３６】
発光素子１５Ｇで緑色のみを強めて半透明半反射電極３２から放出するためには、理論的には、式（２５）および式（２６）を満たすことが好ましく、式（２７）および式（２８）を満たすことがさらに好ましい。式（２５）および式（２６）は、理論的な等式である式（２７）および式（２８）に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００３７】
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（２５）
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（２６）
（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）＝L'G    ...（２７）
（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）＝L'0G      ...（２８）
ここで、λGは半透明半反射電極３２Ｇを通じて放出される緑色の光のピーク波長（例えば５４０ｎｍに設定してよい）、θ１Gは反射層２２Ｇで反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは半透明半反射電極３２Ｇで反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数である。
【００３８】
式（２５）および式（２７）のL'Gは、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離であり、式（２９）で表される。
【数３】
2009043466.tif 000005
式（２９）において、ｎiGは発光素子１５Ｇ内の層の屈折率、ｄiGは発光素子１５Ｇ内の層の厚さを示す。式（２９）では、iGは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００３９】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離L'Gは、式（３０）で表される。
L'G＝ｎ1G・ｄ1G＋ｎ2G・ｄ2G＋ｎ3G・ｄ3G＋ｎ4G・ｄ4G    ...（３０）
ここで、ｎ1Gは透明電極２４Ｇの屈折率であり、ｄ1Gは透明電極２４Ｇの厚さである。ｎ2Gは正孔輸送・注入層２６Ｇの屈折率であり、ｄ2Gは正孔輸送・注入層２６Ｇの厚さである。ｎ3Gは発光層２８Ｇの屈折率であり、ｄ3Gは発光層２８Ｇの厚さである。ｎ4Gは電子輸送・注入層３０Ｇの屈折率であり、ｄ4Gは電子輸送・注入層３０Ｇの厚さである。
【００４０】
式（２６）および式（２８）のL'0Gは、発光層２８Ｇでの最も強く光る平面２８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離であり、式（３１）で表される。
【数４】
2009043466.tif 000006
式（３１）において、ｎiGは発光素子１５Ｇ内の層の屈折率、ｄiGは発光素子１５Ｇ内の層の厚さを示す。式（３１）では、iGは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｇと発光層２８Ｇの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNGは発光層２８Ｇの屈折率、ｄN1Gは、発光層２８Ｇでの最も強く光る平面２８ＧＳと正孔輸送・注入層２６Ｇとの距離を示す。
【００４１】
具体的には、図示の実施の形態では、発光層２８Ｇでの最も強く光る平面２８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離L'0Gは、式（３２）で表される。
L'0G＝ｎ3G・ｄ31G＋ｎ1G・ｄ1G＋ｎ2G・ｄ2G    ...（３２）
ここで、ｄ31Gは発光層２８Ｇでの最も強く光る平面２８ＧＳと正孔輸送・注入層２６Ｇとの距離を示す。
【００４２】
例えば、透明電極２４ＧをＩＴＯ（波長５４０ｎｍの光に対する屈折率ｎ1Gが１．９７２）で厚さｄ1Gを３０ｎｍに形成し、正孔輸送・注入層２６Ｇの屈折率ｎ2Gが１．７、その厚さｄ2Gが１７８ｎｍ、発光層２８Ｇの屈折率ｎ3Gが１．７、その厚さｄ3Gが１０ｎｍ、電子輸送・注入層３０Ｇの屈折率ｎ4Gが１．７、その厚さｄ4Gが５３ｎｍであると想定する。この場合、式（２９）ひいては式（３０）より、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離L'Gは、468.86ｎｍである。
【００４３】
また、発光層２８Ｇでの最も強く光る平面２８ＧＳと正孔輸送・注入層２６Ｇとの距離ｄ31Gを５ｎｍと想定する。この場合、式（３１）ひいては式（３２）より、発光素子１５Ｇについて発光層２８Ｇでの最も強く光る平面２８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離L'0Gは、370.26ｎｍである。
【００４４】
また、反射層２２Ｇで反射するときの波長５４０ｎｍの光の位相変化θ１Gが2.445（rad）、半透明半反射電極３２Ｇで反射するときの波長５４０ｎｍの光の位相変化θ２Gが2.278（rad）、NGが１、N0Gが１であると想定する。この場合、（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）＝472.96ｎｍであり、式（２５）の関係が充足される。また、この場合、（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）＝375.067ｎｍであり、式（２６）の関係が充足される。
【００４５】
発光素子１５Ｂで青色のみを強めて半透明半反射電極３２から放出するためには、理論的には、式（３３）および式（３４）を満たすことが好ましく、式（３５）および式（３６）を満たすことがさらに好ましい。式（３３）および式（３４）は、理論的な等式である式（３５）および式（３６）に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００４６】
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（３３）
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（３４）
（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）＝L'B    ...（３５）
（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）＝L'0B      ...（３６）
ここで、λBは半透明半反射電極３２Ｂを通じて放出される青色の光のピーク波長（例えば４７０ｎｍに設定してよい）、θ１Bは反射層２２Ｂで反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは半透明半反射電極３２Ｂで反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である。
【００４７】
式（３３）および式（３５）のL'Bは、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離であり、式（３７）で表される。
【数５】
2009043466.tif 000007
式（３７）において、ｎiBは発光素子１５Ｂ内の層の屈折率、ｄiBは発光素子１５Ｂ内の層の厚さを示す。式（３７）では、iBは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００４８】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離L'Bは、式（３８）で表される。
L'B＝ｎ1B・ｄ1B＋ｎ2B・ｄ2B＋ｎ3B・ｄ3B＋ｎ4B・ｄ4B    ...（３８）
ここで、ｎ1Bは透明電極２４Ｂの屈折率であり、ｄ1Bは透明電極２４Ｂの厚さである。ｎ2Bは正孔輸送・注入層２６Ｂの屈折率であり、ｄ2Bは正孔輸送・注入層２６Ｂの厚さである。ｎ3Bは発光層２８Ｂの屈折率であり、ｄ3Bは発光層２８Ｂの厚さである。ｎ4Bは電子輸送・注入層３０Ｂの屈折率であり、ｄ4Bは電子輸送・注入層３０Ｂの厚さである。
【００４９】
式（３４）および式（３６）のL'0Bは、発光層２８Ｂでの最も強く光る平面２８ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離であり、式（３９）で表される。
【数６】
2009043466.tif 000008
式（３９）において、ｎiBは発光素子１５Ｂ内の層の屈折率、ｄiBは発光素子１５Ｂ内の層の厚さを示す。式（３９）では、iBは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｂと発光層２８Ｂの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNBは発光層２８Ｂの屈折率、ｄN1Bは、発光層２８Ｂでの最も強く光る平面２８ＢＳと正孔輸送・注入層２６Ｂとの距離を示す。
【００５０】
具体的には、図示の実施の形態では、発光層２８Ｂでの最も強く光る平面２８ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離L'0Bは、式（４０）で表される。
L'0B＝ｎ3B・ｄ31B＋ｎ1B・ｄ1B＋ｎ2B・ｄ2B    ...（４０）
ここで、ｄ31Bは発光層２８Ｂでの最も強く光る平面２８ＢＳと正孔輸送・注入層２６Ｂとの距離を示す。
【００５１】
例えば、透明電極２４ＢをＩＴＯ（波長４７０ｎｍの光に対する屈折率ｎ1Bが２．０４３）で厚さｄ1Bを３０ｎｍに形成し、正孔輸送・注入層２６Ｂの屈折率ｎ2Bが１．７、その厚さｄ2Bが１４６ｎｍ、発光層２８Ｂの屈折率ｎ3Bが１．７、その厚さｄ3Bが１０ｎｍ、電子輸送・注入層３０Ｂの屈折率ｎ4Bが１．７、その厚さｄ4Bが４２ｎｍであると想定する。この場合、式（３７）ひいては式（３８）より、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離L'Bは、397.89ｎｍである。
【００５２】
また、発光層２８Ｂでの最も強く光る平面２８ＢＳと正孔輸送・注入層２６Ｂとの距離ｄ31Bを５ｎｍと想定する。この場合、式（３９）ひいては式（４０）より、発光素子１５Ｂについて発光層２８Ｂでの最も強く光る平面２８ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離L'0Bは、317.99ｎｍである。
【００５３】
また、反射層２２Ｂで反射するときの波長４７０ｎｍの光の位相変化θ１Bが2.343（rad）、半透明半反射電極３２Ｂで反射するときの波長４７０ｎｍの光の位相変化θ２Bが2.154（rad）、NBが１、N0Bが１であると想定する。この場合、（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）＝403.19ｎｍであり、式（３３）の関係が充足される。また、この場合、（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）＝322.63ｎｍであり、式（３４）の関係が充足される。
【００５４】
以上をまとめると、発光素子１５の各々において、反射層２２と半透明半反射電極３２の間の光学的距離L'が、式（４１）で表される範囲にあり、発光素子１５の各々において、発光層２８での最も強く光る位置つまり平面と反射層２２の間の光学的距離L'0が、式（４２）で表される範囲にあると好ましい。
【００５５】
0.8×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）≦L'≦1.2×（2π・N＋θ１＋θ２）×λ／（４π）    ...（４１）
0.8×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）≦L'0≦1.2×（2π・N0＋θ１）×λ／（４π）      ...（４２）
【００５６】
ここで、λは半透明半反射電極３２を通じて放出される光のピーク波長、θ１は反射層２２で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、θ２は半透明半反射電極３２で反射するときの波長λの光の位相変化（rad）、Nは１以上の整数、N0は１以上の整数である。
【００５７】
以上のようにして導いた光学的距離L'0R，L'0G，L'0Bが最適であるかどうかを確認するために、シミュレーションを行った。このシミュレーションでは、光学的距離L'R，L'G，L'Bを固定し、光学的距離L'0R，L'0G，L'0Bを変更して、スペクトルを得た。
【００５８】
図３は、発光素子１５Ｒにおいて光学的距離L'Rを549.97ｎｍ（式（２２）から求めた結果）に固定し、光学的距離L'0Rを変化させて求めたスペクトルを示すグラフである。具体的には、正孔輸送・注入層２６Ｒの厚さｄ2Rを変化させて光学的距離L'0Rを変化させ、正孔輸送・注入層２６Ｒの厚さｄ2Rの変化分を電子輸送・注入層３０Ｒの厚さｄ4Rの変化で相殺して光学的距離L'Rを固定値に維持した。
【００５９】
図３から分かるように、L'0R=439.47ｎｍのスペクトルが最良であり、この結果は、式（１８）の関係を充足する。
【００６０】
図４は、発光素子１５Ｇにおいて光学的距離L'Gを468.86ｎｍ（式（３０）から求めた結果）に固定し、光学的距離L'0Gを変化させて求めたスペクトルを示すグラフである。具体的には、正孔輸送・注入層２６Ｇの厚さｄ2Gを変化させて光学的距離L'0Gを変化させ、正孔輸送・注入層２６Ｇの厚さｄ2Gの変化分を電子輸送・注入層３０Ｇの厚さｄ4Gの変化で相殺して光学的距離L'Gを固定値に維持した。
【００６１】
図４から分かるように、L'0G=373.66ｎｍのスペクトルが最良であり、この結果は、式（２６）の関係を充足する。
【００６２】
図５は、発光素子１５Ｂにおいて光学的距離L'Bを397.89ｎｍ（式（３８）から求めた結果）に固定し、光学的距離L'0Bを変化させて求めたスペクトルを示すグラフである。具体的には、正孔輸送・注入層２６Ｂの厚さｄ2Bを変化させて光学的距離L'0Bを変化させ、正孔輸送・注入層２６Ｂの厚さｄ2Bの変化分を電子輸送・注入層３０Ｂの厚さｄ4Bの変化で相殺して光学的距離L'Bを固定値に維持した。
【００６３】
図５から分かるように、L'0B=324.79ｎｍのスペクトルが最良であり、この結果は、式（３４）の関係を充足する。
【００６４】
＜第２の実施の形態＞
図６は、本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１０の概略を示す断面図である。図６では第１の実施の形態と共通する構成要素を示すために同一の符号が使用されており、それらを詳細には説明しない。第２の実施の形態の有機ＥＬ装置１０は、第１の実施の形態の有機ＥＬ装置１と基本的に類似する構造を有し、第１の実施の形態に関する変更は第２の実施の形態にも施すことができる。
【００６５】
但し、第１の実施の形態は単一の発光層２８を有するが、図６の第２の実施の形態は、二つの互いに積層された発光層３８，３９を、正孔輸送・注入層２６と電子輸送・注入層３０の間に有する。発光層３８は、発光が黄色または橙色または赤色波長に強度のピークを持つ第１発光層である。つまり、第１発光層３８は通電されると、黄色または橙色または赤色に相当する波長に強度のピークを有する光（赤色および緑色に相当する波長の光成分を含む）を発する。他方、発光層３９は、発光がシアンまたは青色波長に強度のピークを持つ第２発光層である。つまり、第２発光層３９は通電されると、シアンまたは青色に相当する波長に強度のピークを有する光（青色および緑色に相当する波長の光成分を含む）を発する。図６では、第１発光層３８が正孔輸送・注入層２６側に配置され、第２発光層３９が電子輸送・注入層３０側に配置されているが、発光層３８，３９の順序つまり位置は逆でもよい。
【００６６】
このように二色の発光層３８，３９が積層されていることにより、ある発光素子１５に通電すると、その発光素子１５の発光層３８，３９は協働して白色光を発することができる。但し、各発光素子１５においては、干渉または共振によって、特定の波長の光が強められ他の波長の光が弱められる。つまり、発光素子１５Ｒでは、発光層３８，３９で発した白色光（特に第１発光層３８で発した光）のうち赤色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。発光素子１５Ｇでは、発光層３８，３９で発した白色光のうち緑色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。発光素子１５Ｂでは、発光層３８，３９で発した白色光（特に第２発光層３９で発した光）のうち青色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。
【００６７】
発光層３８，３９の各々の内部では、一様な強さで発光するのではなく、ある平面（図６の紙面に垂直で図の発光層３８と正孔輸送・注入層２６との界面に平行な平面）で最も強く発光し、他の位置ではより弱く発光する。図６の仮想線３８ＲＳは、発光素子１５Ｒの発光層３８Ｒ内での最も強く光る平面を示し、仮想線３８ＧＳは、発光素子１５Ｇの発光層３８Ｇ内での最も強く光る平面を示し、仮想線３９ＢＳは、発光素子１５Ｂの発光層３９Ｂ内での最も強く光る平面を示す。
【００６８】
発光素子１５Ｒで赤色のみを強めて半透明半反射電極３２Ｒから放出するためには、理論的には、式（４３）および式（４４）を満たすことが好ましく、式（４５）および式（４６）を満たすことがさらに好ましい。式（４３）および式（４４）は、理論的な等式である式（４５）および式（４６）に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００６９】
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（４３）
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（４４）
（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）＝L'R    ...（４５）
（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）＝L'0R      ...（４６）
ここで、λRは半透明半反射電極３２Ｒを通じて放出される赤色の光のピーク波長（例えば６２０ｎｍに設定してよい）、θ１Rは反射層２２Ｒで反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは半透明半反射電極３２Ｒで反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数である。
【００７０】
式（４３）および式（４５）のL'Rは、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離であり、式（４７）で表される。
【数７】
2009043466.tif 000009
式（４７）において、ｎiRは発光素子１５Ｒ内の層の屈折率、ｄiRは発光素子１５Ｒ内の層の厚さを示す。式（４７）では、iRは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００７１】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離L'Rは、式（４８）で表される。
L'R＝ｎ1R・ｄ1R＋ｎ2R・ｄ2R＋ｎ3R・ｄ3R＋ｎ4R・ｄ4R＋ｎ5R・ｄ5R    ...（４８）
ここで、ｎ1Rは透明電極２４Ｒの屈折率であり、ｄ1Rは透明電極２４Ｒの厚さである。ｎ2Rは正孔輸送・注入層２６Ｒの屈折率であり、ｄ2Rは正孔輸送・注入層２６Ｒの厚さである。ｎ3Rは第１発光層３８Ｒの屈折率であり、ｄ3Rは第１発光層３８Ｒの厚さである。ｎ4Rは第２発光層３９Ｒの屈折率であり、ｄ4Rは第２発光層３９Ｒの厚さである。ｎ5Rは電子輸送・注入層３０Ｒの屈折率であり、ｄ5Rは電子輸送・注入層３０Ｒの厚さである。
【００７２】
式（４４）および式（４６）のL'0Rは、第１発光層３８Ｒでの最も強く光る平面３８ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離であり、式（４９）で表される。
【数８】
2009043466.tif 000010
式（４９）において、ｎiRは発光素子１５Ｒ内の層の屈折率、ｄiRは発光素子１５Ｒ内の層の厚さを示す。式（４９）では、iRは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｒと第１発光層３８Ｒの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNRは第１発光層３８Ｒの屈折率、ｄN1Rは、第１発光層３８Ｒでの最も強く光る平面３８ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離を示す。
【００７３】
具体的には、図示の実施の形態では、第１発光層３８Ｒでの最も強く光る平面３８ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離L'0Rは、式（５０）で表される。
L'0R＝ｎ3R・ｄ31R＋ｎ1R・ｄ1R＋ｎ2R・ｄ2R    ...（５０）
ここで、ｄ31Rは第１発光層３８Ｒでの最も強く光る平面３８ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離を示す。
【００７４】
発光素子１５Ｇで緑色のみを強めて半透明半反射電極３２から放出するためには、理論的には、式（５１）および式（５２）を満たすことが好ましく、式（５３）および式（５４）を満たすことがさらに好ましい。式（５１）および式（５２）は、理論的な等式である式（５３）および式（５４）に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００７５】
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（５１）
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（５２）
（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）＝L'G    ...（５３）
（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）＝L'0G      ...（５４）
ここで、λGは半透明半反射電極３２Ｇを通じて放出される緑色の光のピーク波長（例えば５４０ｎｍに設定してよい）、θ１Gは反射層２２Ｇで反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは半透明半反射電極３２Ｇで反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数である。
【００７６】
式（５１）および式（５３）のL'Gは、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離であり、式（５５）で表される。
【数９】
2009043466.tif 000011
式（５５）において、ｎiGは発光素子１５Ｇ内の層の屈折率、ｄiGは発光素子１５Ｇ内の層の厚さを示す。式（５５）では、iGは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００７７】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離L'Gは、式（５６）で表される。
L'G＝ｎ1G・ｄ1G＋ｎ2G・ｄ2G＋ｎ3G・ｄ3G＋ｎ4G・ｄ4G＋ｎ5G・ｄ5G    ...（５６）
ここで、ｎ1Gは透明電極２４Ｇの屈折率であり、ｄ1Gは透明電極２４Ｇの厚さである。ｎ2Gは正孔輸送・注入層２６Ｇの屈折率であり、ｄ2Gは正孔輸送・注入層２６Ｇの厚さである。ｎ3Gは第１発光層３８Ｇの屈折率であり、ｄ3Gは第１発光層３８Ｇの厚さである。ｎ4Gは第２発光層３９Ｇの屈折率であり、ｄ4Gは第２発光層３９Ｇの厚さである。ｎ5Gは電子輸送・注入層３０Ｇの屈折率であり、ｄ5Gは電子輸送・注入層３０Ｇの厚さである。
【００７８】
式（５２）および式（５４）のL'0Gは、第１発光層３８Ｇでの最も強く光る平面３８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離であり、式（５７）で表される。
【数１０】
2009043466.tif 000012
式（５７）において、ｎiGは発光素子１５Ｇ内の層の屈折率、ｄiGは発光素子１５Ｇ内の層の厚さを示す。式（５７）では、iGは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｇと第１発光層３８Ｇの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNGは第１発光層３８Ｇの屈折率、ｄN1Gは、第１発光層３８Ｇでの最も強く光る平面３８ＧＳと正孔輸送・注入層２６Ｇとの距離を示す。
【００７９】
具体的には、図示の実施の形態では、第１発光層３８Ｇでの最も強く光る平面３８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離L'0Gは、式（５８）で表される。
L'0G＝ｎ3G・ｄ31G＋ｎ1G・ｄ1G＋ｎ2G・ｄ2G    ...（５８）
ここで、ｄ31Gは第１発光層３８Ｇでの最も強く光る平面３８ＧＳと正孔輸送・注入層２６Ｇとの距離を示す。
【００８０】
発光素子１５Ｂで青色のみを強めて半透明半反射電極３２から放出するためには、理論的には、式（５９）および式（６０）を満たすことが好ましく、式（６１）および式（６２）を満たすことがさらに好ましい。式（５９）および式（６０）は、理論的な等式である式（６１）および式（６２）に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００８１】
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（５９）
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（６０）
（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）＝L'B    ...（６１）
（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）＝L'0B      ...（６２）
ここで、λBは半透明半反射電極３２Ｂを通じて放出される青色の光のピーク波長（例えば４７０ｎｍに設定してよい）、θ１Bは反射層２２Ｂで反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは半透明半反射電極３２Ｂで反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である。
【００８２】
式（５９）および式（６１）のL'Bは、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離であり、式（６３）で表される。
【数１１】
2009043466.tif 000013
式（６３）において、ｎiBは発光素子１５Ｂ内の層の屈折率、ｄiBは発光素子１５Ｂ内の層の厚さを示す。式（６３）では、iBは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００８３】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離L'Bは、式（６４）で表される。
L'B＝ｎ1B・ｄ1B＋ｎ2B・ｄ2B＋ｎ3B・ｄ3B＋ｎ4B・ｄ4B＋ｎ5B・ｄ5B    ...（６４）
ここで、ｎ1Bは透明電極２４Ｂの屈折率であり、ｄ1Bは透明電極２４Ｂの厚さである。ｎ2Bは正孔輸送・注入層２６Ｂの屈折率であり、ｄ2Bは正孔輸送・注入層２６Ｂの厚さである。ｎ3Bは第１発光層３８Ｂの屈折率であり、ｄ3Bは第１発光層３８Ｂの厚さである。ｎ4Bは第２発光層３９Ｂの屈折率であり、ｄ4Bは第２発光層３９Ｂの厚さである。ｎ5Bは電子輸送・注入層３０Ｂの屈折率であり、ｄ5Bは電子輸送・注入層３０Ｂの厚さである。
【００８４】
式（６０）および式（６２）のL'0Bは、第２発光層３９Ｂでの最も強く光る平面３９ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離であり、式（６５）で表される。
【数１２】
2009043466.tif 000014
式（６５）において、ｎiBは発光素子１５Ｂ内の層の屈折率、ｄiBは発光素子１５Ｂ内の層の厚さを示す。式（６５）では、iBは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｂと第２発光層３９Ｂの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNBは第２発光層３９Ｂの屈折率、ｄN1Bは、第２発光層３９Ｂでの最も強く光る平面３９ＢＳと第１発光層３８Ｂとの距離を示す。
【００８５】
具体的には、図示の実施の形態では、第２発光層３９Ｂでの最も強く光る平面３９ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離L'0Bは、式（６６）で表される。
L'0B＝ｎ4B・ｄ41B＋ｎ1B・ｄ1B＋ｎ2B・ｄ2B＋ｎ3B・ｄ3B    ...（６６）
ここで、ｄ41Bは第２発光層３９Ｂでの最も強く光る平面３９ＢＳと第１発光層３８Ｂとの距離を示す。
【００８６】
第２の実施の形態では、放出光の色が緑色である発光素子１５Ｇについての光学的距離L'0Gは、第１発光層３８Ｇでの最も強く光る平面３８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離である。しかし、光学的距離L'0Gは、第２発光層３９Ｇでの最も強く光る平面と反射層２２Ｇの間の光学的距離であってもよい。例えば、第１発光層３８Ｇでの発光における緑色波長の成分の強度が第２発光層３９Ｇでの発光における緑色波長の成分より高い場合には、光学的距離L'0Gは、第１発光層３８Ｇでの最も強く光る平面３８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離であることが好ましく、逆の場合には、光学的距離L'0Gは、第２発光層３９Ｇでの最も強く光る平面と反射層２２Ｇの間の光学的距離であると好ましい。
【００８７】
＜第３の実施の形態＞
図７は、本発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬ装置１１の概略を示す断面図である。図７では第１の実施の形態と共通する構成要素を示すために同一の符号が使用されており、それらを詳細には説明しない。第３の実施の形態の有機ＥＬ装置１１は、第１の実施の形態の有機ＥＬ装置１と基本的に類似する構造を有し、第１の実施の形態に関する変更は第３の実施の形態にも施すことができる。
【００８８】
図７の第３の実施の形態は、三つの互いに積層された発光層４７，４８，４９を、正孔輸送・注入層２６と電子輸送・注入層３０の間に有する。発光層４７は、発光が赤色波長に強度のピークを持つ赤色発光層である。つまり、赤色発光層４７は通電されると、赤色に相当する波長に強度のピークを有する光を発する。発光層４８は、発光が緑色波長に強度のピークを持つ緑色発光層である。つまり、緑色発光層４８は通電されると、緑色に相当する波長に強度のピークを有する光を発する。発光層４９は、発光が青色波長に強度のピークを持つ青色発光層である。つまり、青色発光層４９は通電されると、青色に相当する波長に強度のピークを有する光を発する。図７では、赤色発光層４７が正孔輸送・注入層２６側に配置され、青色発光層４９が電子輸送・注入層３０側に配置されているが、発光層４７，４８，４９の順序つまり位置は図示の形態に限られない。
【００８９】
このように三色の発光層４７，４８，４９が積層されていることにより、ある発光素子１５に通電すると、その発光素子１５の発光層４７，４８，４９は協働して白色光を発することができる。但し、各発光素子１５においては、干渉または共振によって、特定の波長の光が強められ他の波長の光が弱められる。つまり、発光素子１５Ｒでは、発光層４７，４８，４９で発した白色光（特に赤色発光層４７で発した光）のうち赤色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。発光素子１５Ｇでは、発光層４７，４８，４９で発した白色光（特に緑色発光層４８で発した光）のうち緑色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。発光素子１５Ｂでは、発光層４７，４８，４９で発した白色光（特に青色発光層４９で発した光）のうち青色が強められて半透明半反射電極３２から放出される。
【００９０】
発光層４７，４８，４９の各々の内部では、一様な強さで発光するのではなく、ある平面（図７の紙面に垂直で図の発光層４７と正孔輸送・注入層２６との界面に平行な平面）で最も強く発光し、他の位置ではより弱く発光する。図７の仮想線４７ＲＳは、発光素子１５Ｒの赤色発光層４７Ｒ内での最も強く光る平面を示し、仮想線４８ＧＳは、発光素子１５Ｇの緑色発光層４８Ｇ内での最も強く光る平面を示し、仮想線４９ＢＳは、発光素子１５Ｂの青色発光層４９Ｂ内での最も強く光る平面を示す。
【００９１】
発光素子１５Ｒで赤色のみを強めて半透明半反射電極３２Ｒから放出するためには、理論的には、式（６６)および式（６７)を満たすことが好ましく、式（６８)および式（６９)を満たすことがさらに好ましい。式（６６)および式（６７)は、理論的な等式である式（６８)および式（６９)に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００９２】
0.8×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）≦L'R≦1.2×（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）    ...（６６)
0.8×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）≦L'0R≦1.2×（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）      ...（６７)
（2π・NR＋θ１R＋θ２R）×λR／（４π）＝L'R    ...（６８)
（2π・N0R＋θ１R）×λR／（４π）＝L'0R      ...（６９)
ここで、λRは半透明半反射電極３２Ｒを通じて放出される赤色の光のピーク波長（例えば６２０ｎｍに設定してよい）、θ１Rは反射層２２Ｒで反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、θ２Rは半透明半反射電極３２Ｒで反射するときの波長λRの光の位相変化（rad）、NRは１以上の整数、N0Rは１以上の整数である。
【００９３】
式（６６)および式（６８)のL'Rは、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離であり、式（７０)で表される。
【数１３】
2009043466.tif 000015
式（７０)において、ｎiRは発光素子１５Ｒ内の層の屈折率、ｄiRは発光素子１５Ｒ内の層の厚さを示す。式（７０)では、iRは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【００９４】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｒについての反射層２２Ｒと半透明半反射電極３２Ｒの間の光学的距離L'Rは、式（７１)で表される。
L'R＝ｎ1R・ｄ1R＋ｎ2R・ｄ2R＋ｎ3R・ｄ3R＋ｎ4R・ｄ4R＋ｎ5R・ｄ5R＋ｎ6R・ｄ6R    ...（７１)
ここで、ｎ1Rは透明電極２４Ｒの屈折率であり、ｄ1Rは透明電極２４Ｒの厚さである。ｎ2Rは正孔輸送・注入層２６Ｒの屈折率であり、ｄ2Rは正孔輸送・注入層２６Ｒの厚さである。ｎ3Rは赤色発光層４７Ｒの屈折率であり、ｄ3Rは赤色発光層４７Ｒの厚さである。ｎ4Rは緑色発光層４８Ｒの屈折率であり、ｄ4Rは緑色発光層４８Ｒの厚さである。ｎ5Rは青色発光層４９Ｒの屈折率であり、ｄ5Rは青色発光層４９Ｒの厚さである。ｎ6Rは電子輸送・注入層３０Ｒの屈折率であり、ｄ6Rは電子輸送・注入層３０Ｒの厚さである。
【００９５】
式（６７)および式（６９)のL'0Rは、赤色発光層４７Ｒでの最も強く光る平面４７ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離であり、式（７２)で表される。
【数１４】
2009043466.tif 000016
式（７２)において、ｎiRは発光素子１５Ｒ内の層の屈折率、ｄiRは発光素子１５Ｒ内の層の厚さを示す。式（７２)では、iRは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｒと赤色発光層４７Ｒの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNRは赤色発光層４７Ｒの屈折率、ｄN1Rは、赤色発光層４７Ｒでの最も強く光る平面４７ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離を示す。
【００９６】
具体的には、図示の実施の形態では、赤色発光層４７Ｒでの最も強く光る平面４７ＲＳと反射層２２Ｒの間の光学的距離L'0Rは、式（７３)で表される。
L'0R＝ｎ3R・ｄ31R＋ｎ1R・ｄ1R＋ｎ2R・ｄ2R    ...（７３)
ここで、ｄ31Rは赤色発光層４７Ｒでの最も強く光る平面４７ＲＳと正孔輸送・注入層２６Ｒとの距離を示す。
【００９７】
発光素子１５Ｇで緑色のみを強めて半透明半反射電極３２から放出するためには、理論的には、式（７４)および式（７５)を満たすことが好ましく、式（７６)および式（７７)を満たすことがさらに好ましい。式（７４)および式（７５)は、理論的な等式である式（７６)および式（７７)に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【００９８】
0.8×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）≦L'G≦1.2×（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）    ...（７４)
0.8×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）≦L'0G≦1.2×（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）      ...（７５)
（2π・NG＋θ１G＋θ２G）×λG／（４π）＝L'G    ...（７６)
（2π・N0G＋θ１G）×λG／（４π）＝L'0G      ...（７７)
ここで、λGは半透明半反射電極３２Ｇを通じて放出される緑色の光のピーク波長（例えば５４０ｎｍに設定してよい）、θ１Gは反射層２２Ｇで反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、θ２Gは半透明半反射電極３２Ｇで反射するときの波長λGの光の位相変化（rad）、NGは１以上の整数、N0Gは１以上の整数である。
【００９９】
式（７４)および式（７６)のL'Gは、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離であり、式（７８)で表される。
【数１５】
2009043466.tif 000017
式（７８)において、ｎiGは発光素子１５Ｇ内の層の屈折率、ｄiGは発光素子１５Ｇ内の層の厚さを示す。式（７８)では、iGは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【０１００】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｇについての反射層２２Ｇと半透明半反射電極３２Ｇの間の光学的距離L'Gは、式（７９)で表される。
L'G＝ｎ1G・ｄ1G＋ｎ2G・ｄ2G＋ｎ3G・ｄ3G＋ｎ4G・ｄ4G＋ｎ5G・ｄ5G＋ｎ6G・ｄ6G    ...（７９)
ここで、ｎ1Gは透明電極２４Ｇの屈折率であり、ｄ1Gは透明電極２４Ｇの厚さである。ｎ2Gは正孔輸送・注入層２６Ｇの屈折率であり、ｄ2Gは正孔輸送・注入層２６Ｇの厚さである。ｎ3Gは赤色発光層４７Ｇの屈折率であり、ｄ3Gは赤色発光層４７Ｇの厚さである。ｎ4Gは緑色発光層４８Ｇの屈折率であり、ｄ4Gは緑色発光層４８Ｇの厚さである。ｎ5Gは青色発光層４９Ｇの屈折率であり、ｄ5Gは青色発光層４９Ｇの厚さである。ｎ6Gは電子輸送・注入層３０Ｇの屈折率であり、ｄ6Gは電子輸送・注入層３０Ｇの厚さである。
【０１０１】
式（７５)および式（７７)のL'0Gは、緑色発光層４８Ｇでの最も強く光る平面４８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離であり、式（８０)で表される。
【数１６】
2009043466.tif 000018
式（８０)において、ｎiGは発光素子１５Ｇ内の層の屈折率、ｄiGは発光素子１５Ｇ内の層の厚さを示す。式（８０)では、iGは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｇと緑色発光層４８Ｇの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNGは緑色発光層４８Ｇの屈折率、ｄN1Gは、緑色発光層４８Ｇでの最も強く光る平面４８ＧＳと赤色発光層４７Ｇとの距離を示す。
【０１０２】
具体的には、図示の実施の形態では、緑色発光層４８Ｇでの最も強く光る平面４８ＧＳと反射層２２Ｇの間の光学的距離L'0Gは、式（８１)で表される。
L'0G＝ｎ4G・ｄ41G＋ｎ1G・ｄ1G＋ｎ2G・ｄ2G＋ｎ3G・ｄ3G    ...（８１)
ここで、ｄ41Gは緑色発光層４８Ｇでの最も強く光る平面４８ＧＳと赤色発光層４７Ｇとの距離を示す。
【０１０３】
発光素子１５Ｂで青色のみを強めて半透明半反射電極３２から放出するためには、理論的には、式（８２)および式（８３)を満たすことが好ましく、式（８４)および式（８５)を満たすことがさらに好ましい。式（８２)および式（８３)は、理論的な等式である式（８４)および式（８５)に±２０％の許容差を与えたものである。許容差を与えた理由は、実際には、複雑な多重反射がありうるためである。
【０１０４】
0.8×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）≦L'B≦1.2×（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）    ...（８２)
0.8×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）≦L'0B≦1.2×（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）      ...（８３)
（2π・NB＋θ１B＋θ２B）×λB／（４π）＝L'B    ...（８４)
（2π・N0B＋θ１B）×λB／（４π）＝L'0B      ...（８５)
ここで、λBは半透明半反射電極３２Ｂを通じて放出される青色の光のピーク波長（例えば４７０ｎｍに設定してよい）、θ１Bは反射層２２Ｂで反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、θ２Bは半透明半反射電極３２Ｂで反射するときの波長λBの光の位相変化（rad）、NBは１以上の整数、N0Bは１以上の整数である。
【０１０５】
式（８２)および式（８４)のL'Bは、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離であり、式（８６)で表される。
【数１７】
2009043466.tif 000019
式（８６)において、ｎiBは発光素子１５Ｂ内の層の屈折率、ｄiBは発光素子１５Ｂ内の層の厚さを示す。式（８６)では、iBは、１以上でX以下であり、反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の層を示し、Xはこれらの層の総数である。
【０１０６】
具体的には、図示の実施の形態では、発光素子１５Ｂについての反射層２２Ｂと半透明半反射電極３２Ｂの間の光学的距離L'Bは、式（８７)で表される。
L'B＝ｎ1B・ｄ1B＋ｎ2B・ｄ2B＋ｎ3B・ｄ3B＋ｎ4B・ｄ4B＋ｎ5B・ｄ5B＋ｎ6B・ｄ6B    ...（８７)
ここで、ｎ1Bは透明電極２４Ｂの屈折率であり、ｄ1Bは透明電極２４Ｂの厚さである。ｎ2Bは正孔輸送・注入層２６Ｂの屈折率であり、ｄ2Bは正孔輸送・注入層２６Ｂの厚さである。ｎ3Bは赤色発光層４７Ｂの屈折率であり、ｄ3Bは赤色発光層４７Ｂの厚さである。ｎ4Bは緑色発光層４８Ｂの屈折率であり、ｄ4Bは緑色発光層４８Ｂの厚さである。ｎ5Bは青色発光層４９Ｂの屈折率であり、ｄ5Bは青色発光層４９Ｂの厚さである。ｎ6Bは電子輸送・注入層３０Ｂの屈折率であり、ｄ6Bは電子輸送・注入層３０Ｂの厚さである。
【０１０７】
式（８３)および式（８５)のL'0Bは、青色発光層４９Ｂでの最も強く光る平面４９ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離であり、式（８８)で表される。
【数１８】
2009043466.tif 000020
式（８８)において、ｎiBは発光素子１５Ｂ内の層の屈折率、ｄiBは発光素子１５Ｂ内の層の厚さを示す。式（８８)では、iBは、１以上でM以下であり、反射層２２Ｂと青色発光層４９Ｂの間の層を示し、Mはこれらの層の総数である。ｎNBは青色発光層４９Ｂの屈折率、ｄN1Bは、青色発光層４９Ｂでの最も強く光る平面４９ＢＳと緑色発光層４８の距離を示す。
【０１０８】
具体的には、図示の実施の形態では、青色発光層４９Ｂでの最も強く光る平面４９ＢＳと反射層２２Ｂの間の光学的距離L'0Bは、式（８９)で表される。
L'0B＝ｎ5B・ｄ51B＋ｎ1B・ｄ1B＋ｎ2B・ｄ2B＋ｎ3B・ｄ3B＋ｎ4B・ｄ4B    ...（８９)
ここで、ｄ51Bは青色発光層４９Ｂでの最も強く光る平面４９ＢＳと緑色発光層４８の距離を示す。
【０１０９】
＜他の変形＞
上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，１０，１１では、発光層は低分子材料であり、陽極から陰極までの各層は、例えば蒸着のような堆積法で真空中で形成する。しかし、発光層を高分子材料とし、陽極から陰極までの各層の少なくともいずれかをインクジェット法、ディスペンサ法などの液体供給方法で、形成してもよい。
【０１１０】
また、陽極から陰極までの各層は、図示の形態に限定されず、他の層があってもよい。
【０１１１】
上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，１０，１１では、反射層２２は透明電極２４に接している。しかし、両者の間に例えば酸化珪素などの絶縁性透明材料から形成された層を配置してもよい。
【０１１２】
上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，１０，１１では、電極と半透明半反射層を同一層の半透明半反射電極３２で実現している。しかし、電極３２を透光性の高い材料から形成し、発光層２８からみて電極３２を挟んだ反対側に、電極３２とは別の材料から形成された半透明半反射層を配置してもよい。さらに、両者の間に透光性の高い材料から形成された層を配置してもよい。
【０１１３】
上記の実施の形態の有機ＥＬ装置１，１０，１１は、トップエミッションタイプである。しかし、本発明をボトムエミッションに利用することも可能である。ボトムエミッションタイプの場合には、反射層を半透明半反射層よりも基板から遠い位置に配置し、反射層と半透明半反射層の間に発光層を配置すればよい。
【０１１４】
上記の実施の形態において、ＩＴＯの厚さｄ1R、ｄ1G、ｄ1Bを全て等しくし、正孔輸送・注入層の厚さｄ2R、ｄ2G、ｄ2Bをそれぞれ調整することで光学的距離L'0R、L'0G、L'0Bを設定している。しかし、正孔輸送・注入層の厚さｄ2R、ｄ2G、ｄ2Bを全て等しくし、ＩＴＯの厚さｄ1R、ｄ1G、ｄ1Bをそれぞれ調整することで光学的距離L'0R、L'0G、L'0Bを設定することも可能である。これにより正孔輸送・注入層の複数の画素（発光素子）を同時に形成することが可能となり、製造上のメリットが得られる。
【０１１５】
＜応用＞
次に、本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した電子機器について説明する。図８は、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１，１０または１１を画像表示装置に利用したモバイル型のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。パーソナルコンピュータ２０００は、表示装置としての有機ＥＬ装置１と本体部２０１０とを備える。本体部２０１０には、電源スイッチ２００１およびキーボード２００２が設けられている。
図９に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１，１０または１１を適用した携帯電話機を示す。携帯電話機３０００は、複数の操作ボタン３００１およびスクロールボタン３００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、有機ＥＬ装置１に表示される画面がスクロールされる。
図１０に、上記実施形態に係る有機ＥＬ装置１，１０または１１を適用した情報携帯端末（ＰＤＡ：Personal  Digital  Assistant）を示す。情報携帯端末４０００は、複数の操作ボタン４００１および電源スイッチ４００２、ならびに表示装置としての有機ＥＬ装置１を備える。電源スイッチ４００２を操作すると、住所録やスケジュール帳といった各種の情報が有機ＥＬ装置１に表示される。
【０１１６】
本発明に係る有機ＥＬ装置が適用される電子機器としては、図８から図１０に示したもののほか、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等が挙げられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の概略を示す断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ装置の発光層での内部発光スペクトルを示すグラフである。
【図３】第１の実施の形態の効果を示すグラフである。
【図４】第１の実施の形態の効果を示す他のグラフである。
【図５】第１の実施の形態の効果を示すさらに他のグラフである。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の概略を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る有機ＥＬ装置の概略を示す断面図である。
【図８】本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した電子機器を示す斜視図である。
【図９】本発明に係る有機ＥＬ装置を適用した他の電子機器を示す斜視図である。
【図１０】本発明に係る有機ＥＬ装置を適用したさらに他の電子機器を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１１８】
１  有機ＥＬ装置、１０  有機ＥＬ装置、１１  有機ＥＬ装置、１５（１５Ｒ，１５Ｇ，１５Ｂ）  発光素子（画素）、２０  基板、２２  反射層、２４  透明電極（第１の電極）、２６  正孔輸送・注入層、２８  発光層、３０  電子輸送・注入層、３２  半透明半反射電極（第２の電極、半透明半反射層）、３８  第１発光層、３９  青色発光層、４７  赤色発光層、４８  緑色発光層、４９  青色発光層。
【図１】
2009043466.tif 000021
【図２】
2009043466.tif 000022
【図３】
2009043466.tif 000023
【図４】
2009043466.tif 000024
【図５】
2009043466.tif 000025
【図６】
2009043466.tif 000026
【図７】
2009043466.tif 000027
【図８】
2009043466.tif 000028
【図９】
2009043466.tif 000029
【図１０】
2009043466.tif 000030