エレクトロルミネッセンス装置、および電子機器
【課題】光の取り出し効率を向上させるとともに、相対的に青の光の取り出し効率および
視角を向上させることが可能なエレクトロルミネッセンス装置、および当該エレクトロル
ミネッセンス装置を搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】有機ＥＬ装置１は、画素電極１６、有機発光層２０、陰極２４、薄膜封止層
２６を含む素子基板と、カラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを含むカラーフィルタ基
板とを接着剤２８を介して貼り合せたものである。カラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇ，３４
Ｂは、界面３７において青の光の全反射が最も少なくなるように屈折率が相互に異なるよ
うに設定されている。また、界面３８は凹凸形状を呈しているため、当該界面３８におい
て光の全反射が起きにくく、かつ青の光をもっともよく散乱して青の視角改善に寄与する
。
視角を向上させることが可能なエレクトロルミネッセンス装置、および当該エレクトロル
ミネッセンス装置を搭載した電子機器を提供すること。
【解決手段】有機ＥＬ装置１は、画素電極１６、有機発光層２０、陰極２４、薄膜封止層
２６を含む素子基板と、カラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂを含むカラーフィルタ基
板とを接着剤２８を介して貼り合せたものである。カラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇ，３４
Ｂは、界面３７において青の光の全反射が最も少なくなるように屈折率が相互に異なるよ
うに設定されている。また、界面３８は凹凸形状を呈しているため、当該界面３８におい
て光の全反射が起きにくく、かつ青の光をもっともよく散乱して青の視角改善に寄与する
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス現象を利用したエレクトロルミネッセンス装置、
および当該エレクトロルミネッセンス装置を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス（以下「ＥＬ」とも略す）装置は、薄型、軽量、広視角、高
速応答などの特性から、種々の電子機器に表示装置として用いられている。図９は、こう
したＥＬ装置の一例である有機ＥＬ装置の表示領域における断面図を示したものである。
この有機ＥＬ装置は、基板１０上に反射膜１２、絶縁層１４、陽極としての画素電極１６
、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２２、陰極２４、薄膜封止層２６がこの
順に積層されてなる素子基板と、ガラス基板３０上に赤、緑、青にそれぞれ対応するカラ
ーフィルタ３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂ（以下、これらをまとめて「カラーフィルタ３５」と
も呼ぶ）が積層されてなるカラーフィルタ基板とを接着剤２８を介して貼り合せたもので
ある。この有機ＥＬ装置は、画素電極１６と陰極２４との間に配置された有機発光層２０
に電流を流すことによって有機発光層２０を発光させ、その光をカラーフィルタ基板側か
ら取り出す発光装置である。取り出される光は、反射膜１２および陰極２４によって構成
される光共振器による干渉と、カラーフィルタ３５との効果によって、赤、緑、青のいず
れかの色を有する。
【０００３】
ここで、有機発光層２０の屈折率は、一般にガラス基板３０の屈折率より高い。このた
め、有機発光層２０で発光した光は、ガラス基板３０を透過するまでに、ある屈折率を有
する層と、これより相対的に小さな屈折率を有する層との界面を、この方向で必ず透過す
ることになる。このとき、一部の光は当該界面で全反射現象によって反射されるので、有
機発光層２０からの光を効率良く有機ＥＬ装置の外部へ取り出すことができないという問
題があった。
【０００４】
この問題に対し、ガラス基板３０の有機発光層２０側表面に凹凸を形成することによっ
て全反射を低減させる技術が特許文献１に公開されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７６８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機ＥＬ装置には、相対的に赤、緑に比べて青の光の取り出し効率が得
られにくいという問題があり、上記特許文献１に記載の構成によってもなお、この問題は
解決されない。また、特に上記光共振器を用いる場合は、相対的に青の視角特性が得られ
にくいという問題があった。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、発光層からの光の界面における全反射を低減
させて光の取り出し効率を向上させるとともに、相対的に青の光の取り出し効率および視
角を向上させることが可能なエレクトロルミネッセンス装置、および当該エレクトロルミ
ネッセンス装置を搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のエレクトロルミネッセンス装置は、各々が複数の
異なる色のうちの一つに対応する、複数の発光領域を有するエレクトロルミネッセンス装
置であって、基板と、前記基板上に、前記発光領域に対応して配置された複数の第１電極
と、前記第１電極に対向して配置された透光性を有する第２電極と、前記第１電極と前記
第２電極との間に配置された発光層と、前記第２電極の、前記発光層が配置された側とは
反対側に配置された第１機能層と、前記第１機能層上に、当該第１機能層に接して配置さ
れた第２機能層とを備え、前記第１機能層と前記第２機能層との界面は、前記発光層から
射出された光を散乱させる凹凸形状を有し、前記第１機能層は、前記複数の異なる色のう
ち一の色に対応する前記発光領域における屈折率と、他の色に対応する前記発光領域にお
ける屈折率とが異なることを特徴とする。
【０００９】
上記構成においては、発光層からの光は、第１機能層に入射し、その後第２機能層との
界面を透過して第２機能層に入射する。上記界面は凹凸形状を有するので、第２機能層の
屈折率が第１機能層の屈折率より小さい場合であっても当該界面における全反射現象が起
こりにくく、光を効率良く第２機能層に透過させることができる。
【００１０】
また、上記凹凸形状の界面においては透過光が散乱される。この散乱の度合いは、第１
機能層と第２機能層との屈折率の差に依存する。より具体的には、第２機能層の屈折率が
第１機能層の屈折率より小さいほど散乱が大きくなる。当該散乱が大きいほど、その光が
発せられた発光領域に属する色についての視角が広くなる。ここで、上記構成においては
、第１機能層の屈折率を発光領域の色に応じて異ならせてあるので、所望の色の発光領域
において適切な上記屈折率差を生じさせるように屈折率を設定することによって、当該色
についての視角を広げることができる。
【００１１】
さらに、第１機能層に、第２機能層の反対側から入射する光は、当該入射において全反
射される光量が発光領域の色に応じて異なる。これは、第１機能層の屈折率が発光領域の
色に応じて異なるためである。よって、所望の色の発光領域における第１機能層の屈折率
を他の色に対して相対的に大きく設定することによって、当該所望の色についての光取り
出し効率を向上させることができる。
【００１２】
以上のように、上記構成のエレクトロルミネッセンス装置によれば、発光層からの光の
第１機能層と第２機能層との界面における全反射を低減させて光の取り出し効率を向上さ
せることができるとともに、所望の色の光についての視角を他の色に対して相対的に向上
させることができる。さらに、所望の色の光の取り出し効率を選択的に向上させることが
できる。
【００１３】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率は、どの前記発
光領域においても前記第２機能層の屈折率より大きいことが好ましい。このような構成に
よれば、凹凸形状を有する界面を、屈折率の大きい層（すなわち第１機能層）と、これよ
り相対的に屈折率の小さい層（すなわち第２機能層）との間に設けることとなり、前者か
ら後者へ光が透過する際の全反射を低減させることができる。よって、どの色に対応する
発光領域においてもより効率良く発光層からの光を取り出すことができる。また、屈折率
が上記構成のように設定されていれば、発光層からの光の、第１機能層と第２機能層との
界面における散乱を大きくすることができる。したがって、エレクトロルミネッセンス装
置の視角を広げることができる。
【００１４】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率と前記第２機能
層の屈折率との差は、どの前記発光領域においても０．０３以上１．００以下であること
が好ましい。第１機能層の屈折率と第２機能層の屈折率との差が０．０３より小さいと、
第１機能層と第２機能層との界面以外における全反射が増加し、所望の光取り出し効率が
得られないことがある。また、第１機能層と第２機能層との界面における散乱の度合いが
小さくなって、視角が狭くなることがある。一方、第１機能層の屈折率と第２機能層の屈
折率との差が１．００より大きいと、当該界面における全反射が増加し、所望の光取り出
し効率が得られないことがある。よって、上記のような、第１機能層の屈折率と第２機能
層の屈折率との差が０．０３以上１．００以下となるような構成によれば、より確実にエ
レクトロルミネッセンス装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の別のエレクトロルミネッセンス装置は、各々が複数の異なる色のうちの一つに
対応する、複数の発光領域を有するエレクトロルミネッセンス装置であって、基板と、前
記基板上に、当該基板に接して配置された第１機能層と、前記第１機能層上に、前記発光
領域に対応して配置された透光性を有する複数の第１電極と、前記第１電極に対向して配
置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層とを備え、
前記第１機能層と前記基板との界面は、前記発光層から射出された光を散乱させる凹凸形
状を有し、前記第１機能層は、前記複数の異なる色のうち一の色に対応する前記発光領域
における屈折率と、他の色に対応する前記発光領域における屈折率とが異なることを特徴
とする。
【００１６】
上記構成においては、発光層からの光は、第１機能層に入射し、その後基板との界面を
透過して基板に入射する。上記界面は凹凸形状を有するので、前記基板の屈折率が第１機
能層の屈折率より小さい場合であっても当該界面における全反射現象が起こりにくく、光
を効率良く基板に透過させることができる。
【００１７】
また、上記凹凸形状の界面においては透過光が散乱される。この散乱の度合いは、第１
機能層と基板との屈折率の差に依存する。より具体的には、基板の屈折率が第１機能層の
屈折率より小さいほど散乱が大きくなる。当該散乱が大きいほど、その光が発せられた発
光領域に属する色についての視角が広くなる。ここで、上記構成においては、第１機能層
の屈折率を発光領域の色に応じて異ならせてあるので、所望の色の発光領域において適切
な上記屈折率差を生じさせるように屈折率を設定することによって、当該色についての視
角を広げることができる。
【００１８】
さらに、第１機能層に、基板の反対側から入射する光は、当該入射において全反射され
る光量が発光領域の色に応じて異なる。これは、第１機能層の屈折率が発光領域の色に応
じて異なるためである。よって、所望の色の発光領域における第１機能層の屈折率を他の
色に対して相対的に大きく設定することによって、当該所望の色についての光取り出し効
率を向上させることができる。
【００１９】
以上のように、上記構成のエレクトロルミネッセンス装置によれば、発光層からの光の
第１機能層と基板との界面における全反射を低減させて光の取り出し効率を向上させるこ
とができるとともに、所望の色の光についての視角を他の色に対して相対的に向上させる
ことができる。さらに、所望の色の光の取り出し効率を選択的に向上させることができる
。
【００２０】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率は、どの前記発
光領域においても前記基板の屈折率より大きいことが好ましい。このような構成によれば
、凹凸形状を有する界面を、屈折率の大きい層（すなわち第１機能層）と、これより相対
的に屈折率の小さい層（すなわち基板）との間に設けることとなり、前者から後者へ光が
透過する際の全反射を低減させることができる。よって、どの色に対応する発光領域にお
いてもより効率良く発光層からの光を取り出すことができる。また、屈折率が上記構成の
ように設定されていれば、発光層からの光の、第１機能層と基板との界面における散乱を
大きくすることができる。したがって、エレクトロルミネッセンス装置の視角を広げるこ
とができる。
【００２１】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率と前記基板の屈
折率との差は、どの前記発光領域においても０．０３以上１．００以下であることが好ま
しい。第１機能層の屈折率と基板の屈折率との差が０．０３より小さいと、第１機能層と
基板との界面以外における全反射が増加し、所望の光取り出し効率が得られないことがあ
る。また、第１機能層と基板との界面における散乱の度合いが小さくなって、視角が狭く
なることがある。一方、第１機能層の屈折率と基板の屈折率との差が１．００より大きい
と、当該界面における全反射が増加し、所望の光取り出し効率が得られないことがある。
よって、上記のような、第１機能層の屈折率と基板の屈折率との差が０．０３以上１．０
０以下となるような構成によれば、より確実にエレクトロルミネッセンス装置の光の取り
出し効率を高めることができる。
【００２２】
上記エレクトロルミネッセンス装置においては、前記第１機能層の、前記凹凸形状を有
した界面と反対の面に接して配置された第３機能層をさらに有し、前記第１機能層の屈折
率の、前記第３機能層の屈折率に対する比は、どの前記発光領域においても０．８３より
大きくかつ１．５０以下であることが好ましい。上記構成によれば、第３機能層から第１
機能層へ光が入射する際の全反射を低減させるかまたはなくすことができる。第１機能層
の屈折率の、第３機能層の屈折率に対する比が０．８３より大きければ、当該全反射の影
響を、その他の構成要素による光取り出し効率向上効果によって相殺し、エレクトロルミ
ネッセンス装置全体としての光取り出し効率を実質的に向上させることができる。また、
当該比が１．００を超えれば全反射は起こらなくなる。ただし、当該比が１．５０を超え
ると、第１機能層の屈折率が大きくなるため、光が第１機能層から第２機能層または基板
に入射する際の全反射が無視できなくなり、高い光取り出し効率が得られないことがある
。よって、当該比が０．８３より大きくかつ１．５０以下であれば、より確実にエレクト
ロルミネッセンス装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【００２３】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記発光領域は、赤色系発光が得られる
赤色発光領域、緑色系発光が得られる緑色発光領域、および青色系発光が得られる青色発
光領域を含み、前記第１機能層は、前記青色発光領域における屈折率が、前記赤色発光領
域における屈折率および前記緑色発光領域における屈折率のいずれとも異なることが好ま
しい。上記構成のエレクトロルミネッセンス装置は、赤、緑、青の発光に基づくカラー発
光を行うことができる。また、青色発光領域における第１機能層の屈折率を他の領域にお
ける屈折率と異ならせることによって、発光効率の得られにくい青の発光についての光取
り出し効率および視角を、他の色に対して相対的に向上させることができる。この結果、
各色の駆動電流量を調整しなくともホワイトバランスの良好なカラー発光を行うことがで
きる。また、これに基づいて、エレクトロルミネッセンス装置を長寿命化させることがで
きる。
【００２４】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層は、前記青色発光領域、
前記赤色発光領域、および前記緑色発光領域における屈折率が互いに異なることが好まし
い。このような構成によれば、赤、緑、青のすべての色について、光の取り出し効率およ
び視角を調整することが可能となり、よりホワイトバランスの良好なカラー発光を行うこ
とができる。
【００２５】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層は、前記青色発光領域に
おける屈折率が、前記赤色発光領域における屈折率および前記緑色発光領域における屈折
率のいずれよりも大きいことが好ましい。このような構成によれば、視角特性の得られに
くい青の発光を、前記凹凸形状の界面において最も大きく散乱させることにより、当該青
の発光の視角を向上させることができる。また、青の発光について、第１の機能層の前記
凹凸形状とは反対側の界面における全反射を、他の色に対して相対的に少なく抑えること
ができる。これは、青色発光領域において、当該全反射に関係する２つの層の屈折率が、
他の色に対して相対的に全反射の起きにくい方向に設定されることになるからである。
【００２６】
本発明による電子機器は、上記エレクトロルミネッセンス装置を搭載することを特徴と
する。このような電子機器は、上記エレクトロルミネッセンス装置が組み込まれた発光部
または表示部においてホワイトバランスの良好なカラー発光またはカラー表示を行うこと
ができる。また、当該エレクトロルミネッセンス装置が長寿命であることに基づいて、高
い信頼性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図にお
いては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法
や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２８】
（第１の実施形態）
＜Ａ．有機ＥＬ装置の構成＞
図１は、本発明の「エレクトロルミネッセンス装置」としての有機ＥＬ装置１の構成を
概略的に示すブロック図である。この有機ＥＬ装置１は、データ線駆動回路６０および走
査線駆動回路６１と、複数の有機ＥＬ素子７０を備えている。データ線駆動回路６０には
複数本のデータ線９１が、また、走査線駆動回路６１には複数本の走査線９２が、それぞ
れ接続されている。
【００２９】
有機ＥＬ素子７０は、データ線９１および走査線９２の交差に対応してマトリクス状に
配置されており、全体として表示領域９０を構成している。有機ＥＬ素子７０の各々は、
データ線駆動回路６０および走査線駆動回路６１からデータ線９１および走査線９２を介
して印加される駆動信号に応じて発光する。また、有機ＥＬ素子７０の各々は、赤色系発
光、緑色系発光、青色系発光のいずれかを行う。有機ＥＬ装置１は、表示領域９０におい
て有機ＥＬ素子７０の発光の集合によってカラー表示を行う装置である。
【００３０】
図２は、隣り合う３つの有機ＥＬ素子７０を含む部位における有機ＥＬ装置１の断面図
である。この図に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板１０上に反射膜１２、絶縁層１４
、陽極としての画素電極１６、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２２、陰極
２４、薄膜封止層２６がこの順に積層されてなる素子基板と、ガラス基板３０上に赤、緑
、青にそれぞれ対応するカラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ（以下、これらをまとめ
て「カラーフィルタ３４」とも呼ぶ）が積層されてなるカラーフィルタ基板とを接着剤２
８を介して貼り合せたものである。有機ＥＬ装置１の表示領域９０は、より小さな発光単
位である発光領域４０の集合からなる。発光領域４０には、赤色系発光を行う赤色発光領
域４０Ｒ、緑色系発光を行う緑色発光領域４０Ｇ、青色系発光を行う青色発光領域４０Ｂ
が含まれる。反射膜１２から陰極２４までの構成要素からなる素子が前述の有機ＥＬ素子
７０に相当し、一つの発光領域４０には、一つの有機ＥＬ素子７０が形成されている。こ
こで、上記画素電極１６が本発明における「第１電極」に、陰極２４が「第２電極」に、
有機発光層２０が「発光層」に、カラーフィルタ３４が「第１機能層」に、ガラス基板３
０が「第２機能層」に、接着剤２８が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００３１】
基板１０は、ガラス基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子等が形成されたいわ
ゆるＴＦＴ素子基板であって、ガラス基板上に公知の技術を用いてＴＦＴ素子、データ線
９１、走査線９２、その他各種電極、絶縁層等が形成されたものである。反射膜１２は、
アルミニウムまたは銀からなる。画素電極１６は、反射膜１２上に、反射膜１２との短絡
を防止するための絶縁層１４を挟んで配置された、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる
透明電極である。画素電極１６は、各発光領域４０に一つずつ配置されており、それぞれ
の画素電極１６は、基板１０に含まれるＴＦＴ素子を介して、データ線９１に接続されて
いる。陰極２４は、マグネシウムと銀の合金をハーフミラー状態に形成したものである。
【００３２】
画素電極１６と陰極２４との間には、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２
２がこの順に積層されている。有機発光層２０は、エレクトロルミネッセンス現象を発現
する有機発光物質の層である。画素電極１６と陰極２４との間に電圧を印加することによ
って、有機発光層２０には、正孔輸送層１８から正孔が、また、電子輸送層２２から電子
が注入され、有機発光層２０は、これらが再結合したときに光を発する。有機発光層２０
からの光は、一部は直接陰極２４を透過し、一部は反射膜１２によって反射されてから陰
極２４を透過する。いずれにせよ、有機発光層２０からの光は、陰極２４を透過し、その
後薄膜封止層２６、接着剤２８、カラーフィルタ３４、ガラス基板３０を順に透過する。
有機ＥＬ装置１は、このように有機発光層２０に電流を流すことによって有機発光層２０
を発光させ、その光をカラーフィルタ基板側から取り出すフロントエミッションタイプの
有機ＥＬ装置である。
【００３３】
ここで、反射膜１２および陰極２４は、いわゆる光共振器を構成している。このため、
有機発光層２０において発せられた光は、反射膜１２と陰極２４との間を往復し、共振波
長の光だけが増幅されてカラーフィルタ基板側から取り出される。よって、ピーク強度が
高く幅が狭いスペクトルを有する光を取り出すことができ、有機ＥＬ装置１による発光の
色再現性を向上させることができる。
【００３４】
上記共振波長は、光共振器の長さを変えることによって調整可能である。有機ＥＬ装置
１においては、画素電極１６の厚さを変えることによって光共振器の長さを調整している
。より詳細には、青色発光領域４０Ｂ、緑色発光領域４０Ｇ、赤色発光領域４０Ｒのそれ
ぞれにおいてこの順に画素電極１６を厚く形成することにより、光共振器の長さ、および
共振波長がこの順に長くなるようになっている。共振波長は、青色発光領域４０Ｂにおい
ては青色、緑色発光領域４０Ｇにおいては緑色、赤色発光領域４０Ｒにおいては赤色に相
当する波長に設定されている。この結果、陰極２４からは、青、緑、または赤の光が選択
的に射出される。
【００３５】
陰極２４を覆って形成された薄膜封止層２６は、ＳｉＯＮからなる透光性を有する部材
であり、有機ＥＬ素子７０を保護するとともに、光共振器の形成のためにできた陰極２４
の段差を埋めて平滑にする役割を果たす。
【００３６】
カラーフィルタ３４は、入射した光のうちの特定の波長成分を吸収することによって透
過光を着色する樹脂である。カラーフィルタ３４を配置することによって、有機ＥＬ装置
１から取り出される光の色純度が向上するとともに、視角による色の変化を抑えることが
でき、かつ外光の反射をある程度遮断することができる。ここで、カラーフィルタ３４は
、各色における屈折率がそれぞれ異なっており、赤のカラーフィルタ３４Ｒにおける屈折
率は１．６５、緑のカラーフィルタ３４Ｇにおける屈折率は１．７０、青のカラーフィル
タ３４Ｂにおける屈折率は１．８５となっている。
【００３７】
カラーフィルタ３４が形成されるガラス基板３０の表面は、あらかじめフッ酸等を用い
たフロスト処理がなされ、高さ０．０１〜０．５μｍ程度の凹凸が形成されている。この
ため、カラーフィルタ３４とガラス基板３０との界面３８は、凹凸形状を呈している。な
お、ガラス基板３０の屈折率は１．５０である。また、カラーフィルタ基板と素子基板と
を固着する接着剤２８の屈折率は１．８０である。
【００３８】
＜Ｂ．有機ＥＬ装置内における光の振る舞い＞
次に、上記のような構成を有する有機ＥＬ装置１の内部における光の振る舞いについて
説明する。有機発光層２０で発せられた光は、接着剤２８に至るまでは全反射したり散乱
されたりすることはない。これは、この区間において光が相対的に屈折率の小さな層へと
入射するような界面がなく、また各層の界面が平滑であるためである。一方、接着剤２８
からガラス基板３０にかけての光路においては、全反射または散乱が起こり得る。以下で
はこの点について詳述する。
【００３９】
まず、接着剤２８とカラーフィルタ３４との界面３７における光の振る舞いについて説
明する。赤のカラーフィルタ３４Ｒおよび緑のカラーフィルタ３４Ｇの屈折率は、接着剤
２８の屈折率より低いため、接着剤２８からカラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇに入射する光
は一部が全反射される。カラーフィルタ３４Ｒの屈折率の、接着剤２８の屈折率に対する
比率は約０．９１であるので、この界面では全反射角６６．４４°までの光がカラーフィ
ルタ３４Ｒ側に透過可能である。概算すると約７３％の光がカラーフィルタ３４Ｒ側に取
り出される。同様に、カラーフィルタ３４Ｇの屈折率の、接着剤２８の屈折率に対する比
率は約０．９４であるので、この界面では全反射角７０．８１°までの光がカラーフィル
タ３４Ｇ側に透過可能である。概算すると約７８％の光がカラーフィルタ３４Ｇ側に取り
出される。一方、青のカラーフィルタ３４Ｂの屈折率は、接着剤２８の屈折率より高いた
め、この界面では全反射は起きず、ほぼ全ての光をカラーフィルタ３４Ｂ側に取り出すこ
とができる。
【００４０】
このように、カラーフィルタ３４の屈折率が発光領域４０ごとに異なる構成とすること
によって、接着剤２８とカラーフィルタ３４との界面３７においては、青の光が最も効率
良く取り出され、次いで緑、赤の順に取り出し効率が下がるようになっている。
【００４１】
続いて、カラーフィルタ３４とガラス基板３０との界面３８における光の振る舞いにつ
いて説明する。ガラス基板３０の屈折率は、どの色のカラーフィルタ３４の屈折率よりも
低いため、一般的にはこれらの界面３８において全反射が起こるが、上述したように当該
界面３８は凹凸形状を有しているため、全反射が起こりにくくなっている。よって、カラ
ーフィルタ３４からガラス基板３０へは、効率良く光が取り出される。
【００４２】
また、上記界面３８では凹凸形状によって透過光が散乱されるが、その散乱の程度は、
カラーフィルタ３４とガラス基板３０との屈折率差が大きいほど大きくなる。今、この屈
折率差は青色発光領域４０Ｂにおいて最も大きく、次いで緑色発光領域４０Ｇ、赤色発光
領域４０Ｒの順に小さくなっていく。よって、当該界面３８においては、青の光が最も大
きく散乱される。
【００４３】
＜Ｃ．発明の効果＞
以上のような光の振る舞いによって、有機ＥＬ装置１は、以下に述べるように主に二つ
の特徴を有する。
【００４４】
まず第一に、表１に示すように青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイ
トバランスを実現できるという特徴を有する。これは、上述したように青の光について選
択的に光取り出し効率が高められているためである。また、上記特徴に基づいて、寿命を
長くすることができるという特徴を有する。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１中の上段は、図９に示す従来の構造の有機ＥＬ装置の特性であり、中段は、当該従
来の構成から、本実施形態のように界面３８を凹凸形状とし、かつカラーフィルタ３４Ｒ
，３４Ｇ，３４Ｂの屈折率を上述したように互いに異ならせたときの特性である。このと
き、青の発光効率が１．５Ｃｄ／ｍ2から５．８Ｃｄ／ｍ2へ、約３．９倍に向上している
ことがわかる。なお、表には示されていないが、緑の発光効率は２．５Ｃｄ／ｍ2から４
．５Ｃｄ／ｍ2へ約１．８倍に向上し、また赤の発光効率は５．０Ｃｄ／ｍ2から７．７Ｃ
ｄ／ｍ2へ約１．５倍に向上している。
【００４７】
このように、表１の中段の構成においては青の発光効率が最も大きく改善されているた
め、青の発光輝度をある程度の水準に維持しながら、光共振器の光路長もしくは干渉条件
を変更して青の色純度を高くする微調整を行うことができる。表１の中段の構成からこの
ような微調整を行ったものが本実施形態の有機ＥＬ装置１であり、その特性は表１の下段
のデータに示されている。これらのデータより、青の発光効率は４．８Ｃｄ／ｍ2と若干
低下するものの、青の色座標、色再現性が向上していることがわかる。さらに、各発光領
域４０の有機ＥＬ素子７０を等電流で駆動したときの白の色座標も（０．３４，０．３７
）とより白点に近付き、ホワイトバランスが向上している。
【００４８】
このようにホワイトバランスが向上することで、装置の寿命を延ばすことができる。す
なわち、従来の構成ではホワイトバランスをとるためにある一つまたは二つの色の有機Ｅ
Ｌ素子７０を大電流で駆動する必要があり、その有機ＥＬ素子７０のみの寿命が短時間で
尽きてしまうという問題があったが、本実施形態の有機ＥＬ装置１ではほぼ均等な駆動電
流でホワイトバランスがとれるため、その分の寿命を延ばすことができる。発明者の実験
によれば、有機ＥＬ装置１の寿命は、従来の構成の有機ＥＬ装置の約２．３倍に向上した
。
【００４９】
有機ＥＬ装置１の第二の特徴は、表２に示すように、広い視角特性を有することにある
。これは、上述したように、青の光について選択的に散乱の程度が高められているためで
ある。
【００５０】
【表２】
【００５１】
表２の上段は、従来の構成の有機ＥＬ装置において、正面における色度座標が（０．３
３，０．３３）となるように駆動電流を調整して白表示を行ったときの、４５°視角から
当該白表示を見た場合の色度座標、および正面と４５°視角との間の色差を示したもので
ある。一方、下段は、本実施形態の有機ＥＬ装置１についての同様のデータを示したもの
である。この表から明らかなように、有機ＥＬ装置１は、従来の構成に比べて上記色差が
非常に小さく、視角特性が大幅に改善されていることがわかる。この理由は以下の通りで
ある。
【００５２】
光共振器を用いた有機ＥＬ装置は、正面から傾いた方向に射出される光の波長が、正面
方向に射出される光の波長に対して短波長側にシフトする傾向がある。このため、従来の
構成の有機ＥＬ装置では、斜めから観察したときに特に青の輝度が落ち、青の光の視角が
狭くなる傾向があった。一方、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、上述したように青の光が
最も大きく散乱されるために青の視角特性が改善されるため、こうした問題を回避するこ
とができ、装置全体としての視角特性も改善される。
【００５３】
＜Ｄ．屈折率の好ましい値について＞
次に、上記のような効果を得るために、ガラス基板３０、カラーフィルタ３４、接着剤
２８の屈折率の間にどのような関係があることが好ましいかについて検討する。本発明の
発明者は、従来構成（表３参照）における光取り出し効率に対し、本実施形態に相当する
構成（表４参照）における光取り出し効率が何倍となるかについてシミュレーションを行
った。すなわち、表３、表４の構成のそれぞれについて、接着剤側から光が入射したとき
に、何％の光がガラス基板側から射出されるかについて計算し、その比率を算出した。こ
こで、表３および表４中の数値は、各構成要素の５５０ｎｍにおける屈折率を表す。以下
では、表４中のガラス基板、カラーフィルタ、接着剤の屈折率をそれぞれｎ（Ａ），ｎ（
Ｂ），ｎ（Ｃ）とする。シミュレーションにおいては、ｎ（Ａ）は１．５０、ｎ（Ｃ）は
１．８０で固定とし、ｎ（Ｂ）を１．３８から２．３０まで変化させて行った。また、各
構成要素間の界面は平滑であるとした。ただし、表４中のガラス基板とカラーフィルタと
の界面のみ、凹凸形状を有するとした。なお、表３に示す従来構成Ａ、従来構成Ｂにおけ
る光取り出し効率は、ともに等しい結果となる。
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
シミュレーションの結果を表５に示す。表５は、ｎ（Ｂ）を変えたときのｎ（Ｂ）−ｎ
（Ａ）およびｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）の値と、表４の構成の光取り出し効率の表３の構成の光
取り出し効率に対する比を示したものである。
【００５７】
【表５】
【００５８】
表５からわかるように、ｎ（Ｂ）−ｎ（Ａ）が０．０３以上となる領域では、従来構成
に対して１．１倍以上の光取り出し効率が得られる。そして、ｎ（Ｂ）−ｎ（Ａ）が大き
くなるほど高い光取り出し効率が得られる。ただし、表５には示されていないが、ｎ（Ｂ
）−ｎ（Ａ）が１．００を超えるようになると、ガラス基板とカラーフィルタとの界面に
おける全反射が増加し、所望の光取り出し効率が得られないことがある。
【００５９】
また、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が０．８３より大きい領域では、従来構成に対して光取り出
し効率が向上する。そして、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が大きくなるほど高い光取り出し効率が
得られる。ただし、表５には示されていないが、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が１．５０を超える
ようになるとｎ（Ｂ）自体が大きくなるため、光がカラーフィルタからガラス基板へ入射
する際の全反射が無視できなくなり、高い光取り出し効率が得られないことがある。
【００６０】
さらに、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が１．００を超える領域においては特に高い光取り出し効
率が得られることがわかる。これは、接着剤の屈折率よりもカラーフィルタの屈折率が高
くなり、その境界における全反射がなくなることに起因していると考えられる。
【００６１】
以上から、ガラス基板３０の屈折率とカラーフィルタ３４の屈折率との差は０．０３以
上１．００以下であることが好ましい。また、カラーフィルタ３４の屈折率の接着剤２８
の屈折率に対する比は０．８３より大きくかつ１．５０以下、特に１．００以上１．５０
以下であることが好ましい。
【００６２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ａについて、図３の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ａの構成は、素子基板については第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置１と同様であり、カラーフィルタ基板の構成のみが異なる。このため、以下では有
機ＥＬ装置１との差異点を中心に説明する。
【００６３】
有機ＥＬ装置１Ａのカラーフィルタ基板は、ガラス基板３０のうち凹凸形状を呈した面
の上に、樹脂層３２、カラーフィルタ３５がこの順に積層された構成となっている。樹脂
層３２は、赤色発光領域４０Ｒにおける樹脂層３２Ｒ、緑色発光領域４０Ｇにおける樹脂
層３２Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおける樹脂層３２Ｂからなる。また、樹脂層３２Ｒ，３
２Ｇ，３２Ｂの屈折率はそれぞれ１．６０，１．７０，１．８５と互いに異なる。カラー
フィルタ３５は、赤色発光領域４０Ｒにおけるカラーフィルタ３５Ｒ、緑色発光領域４０
Ｇにおけるカラーフィルタ３５Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおけるカラーフィルタ３５Ｂか
らなるが、第１の実施形態のカラーフィルタ３４と異なり、これら相互の屈折率はすべて
等しく１．７７となっている。本実施形態においては、樹脂層３２が本発明の「第１機能
層」に、ガラス基板３０が「第２機能層」に、カラーフィルタ３５が「第３機能層」に、
それぞれ対応する。
【００６４】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ａにおいて、カラーフィルタ３５と樹脂層３２との界面
３７における光の振る舞いは以下の通りである。すなわち、樹脂層３２Ｒおよび樹脂層３
２Ｇの屈折率は、カラーフィルタ３５の屈折率より低いため、カラーフィルタ３５から樹
脂層３２Ｒ，３２Ｇに入射する光は一部が全反射される。樹脂層３２Ｒの屈折率の、カラ
ーフィルタ３５の屈折率に対する比率は約０．９１であり、また樹脂層３２Ｇの屈折率の
、カラーフィルタ３５の屈折率に対する比率は約０．９４であるので、これらの界面では
それぞれ約７３％、７８％の光が樹脂層３２側に取り出される。一方、樹脂層３２Ｂの屈
折率は、カラーフィルタ３５の屈折率より高いため、この界面では全反射は起きず、ほぼ
全ての光を樹脂層３２Ｂ側に取り出すことができる。
【００６５】
また、樹脂層３２とガラス基板３０との界面３８における光の振る舞いは以下の通りで
ある。すなわち、ガラス基板３０の屈折率は、樹脂層３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂのいずれの
屈折率よりも低いものの、当該界面３８は凹凸形状を有しているため、全反射が起こりに
くくなっている。よって、樹脂層３２からガラス基板３０へは、効率良く光が取り出され
る。また、樹脂層３２とガラス基板３０との屈折率差は青色発光領域４０Ｂにおいて最も
大きく、次いで緑色発光領域４０Ｇ、赤色発光領域４０Ｒの順に小さくなっているので、
界面３８における光の散乱の程度は、青の光が最も大きくなる。
【００６６】
このように、界面３７，３８に着目すれば、その前後の光の振る舞いは第１の実施形態
の有機ＥＬ装置１と同様であるので、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａによっても、有機Ｅ
Ｌ装置１と同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機ＥＬ装置１Ａの表示特性
は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバランスを実現できるとい
う第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをともに有する。また有機Ｅ
Ｌ装置１Ａは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現することができる。
【００６７】
なお、樹脂層３２の形成方法としては、３度のフォトリソグラフィ工程によって樹脂層
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂを塗り分けて形成する方法や、シリカ系のコート剤樹脂材料また
はエポキシ系樹脂材料を全面に塗付した後に、フォトマスクで遮光しながら、樹脂層３２
Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに対応する領域にそれぞれ８００ｍＪ，１０００ｍＪ，２０００ｍＪ
の紫外線を照射して発光領域４０ごとに屈折率を変える方法などを用いることができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｂについて、図４の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｂの構成は、素子基板については第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置１と同様であり、カラーフィルタ基板の構成のみが異なる。このため、以下では有
機ＥＬ装置１との差異点を中心に説明する。
【００６９】
有機ＥＬ装置１Ｂのカラーフィルタ基板は、ガラス基板３０上に、カラーフィルタ３５
、樹脂からなるオーバーコート３６がこの順に積層された構成となっている。カラーフィ
ルタ３５は、赤色発光領域４０Ｒにおけるカラーフィルタ３５Ｒ、緑色発光領域４０Ｇに
おけるカラーフィルタ３５Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおけるカラーフィルタ３５Ｂからな
るが、第１の実施形態のカラーフィルタ３４と異なり、これら相互の屈折率はすべて等し
く１．４８となっている。また、カラーフィルタ３５の表面は、プラズマアッシング処理
によって意図的に荒らされており、高さ０．０１〜０．５μｍ程度の凹凸が形成されてい
る。よって、カラーフィルタ３５とオーバーコート３６との界面３８は、凹凸形状を呈し
ている。
【００７０】
オーバーコート３６は、赤色発光領域４０Ｒにおけるオーバーコート３６Ｒ、緑色発光
領域４０Ｇにおけるオーバーコート３６Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおけるオーバーコート
３６Ｂからなる。また、オーバーコート３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの屈折率はそれぞれ１．
６０，１．７０，１．８５と互いに異なる。また、接着剤２８の屈折率は１．８０である
。本実施形態においては、オーバーコート３６が本発明の「第１機能層」に、カラーフィ
ルタ３５が「第２機能層」に、接着剤２８が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００７１】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｂにおいて、接着剤２８とオーバーコート３６との界面
３７、およびオーバーコート３６とカラーフィルタ３５との界面３８に着目すれば、その
前後の層の屈折率の大小関係は第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるので、界面
３７，３８を透過する光の振る舞いも有機ＥＬ装置１と同様である。よって、本実施形態
の有機ＥＬ装置１Ｂによっても、有機ＥＬ装置１と同様の作用、効果を得ることができる
。つまり、有機ＥＬ装置１Ｂの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良
好なホワイトバランスを実現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第
二の特徴とをともに有する。また有機ＥＬ装置１Ｂは、前記第一の特徴に基づいて、長寿
命化を実現することができる。
【００７２】
なお、オーバーコート３６は、第２の実施形態における樹脂層３２の形成方法と同様な
方法によって形成することができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
続いて、本発明の第４の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｃについて、図５の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｃの構成は、素子基板については第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置１と同様である。このため、以下では有機ＥＬ装置１との差異点を中心に説明する
。
【００７４】
有機ＥＬ装置１Ｃは、素子基板とガラス基板３０とを接着剤２８で貼り合せた構成とな
っている。すなわち、有機ＥＬ装置１Ｃはカラーフィルタを備えず、素子基板側の光共振
器の機能によってカラー表示を行う。ガラス基板３０の接着剤２８と接する面は、第１の
実施形態の有機ＥＬ装置１と同様に凹凸形状を呈している。
【００７５】
接着剤２８は、発光領域４０ごとに屈折率が異なる。すなわち、接着剤２８は、赤色発
光領域４０Ｒにおける接着剤２８Ｒ、緑色発光領域４０Ｇにおける接着剤２８Ｇ、青色発
光領域４０Ｂにおける接着剤２８Ｂからなり、接着剤２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの屈折率は
それぞれ１．６０，１．７０，１．８５となっている。また、素子基板側で接着剤２８に
接している薄膜封止層２６の屈折率は、１．８０である。本実施形態においては、接着剤
２８が本発明の「第１機能層」に、ガラス基板３０が「第２機能層」に、薄膜封止層２６
が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００７６】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｃにおいて、薄膜封止層２６と接着剤２８との界面３７
、および接着剤２８とガラス基板３０との界面３８に着目すれば、その前後の層の屈折率
の大小関係は第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるので、界面３７，３８を透過
する光の振る舞いも有機ＥＬ装置１と同様である。よって、本実施形態の有機ＥＬ装置１
Ｃによっても、有機ＥＬ装置１と同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機Ｅ
Ｌ装置１Ｃの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバラ
ンスを実現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをとも
に有する。また有機ＥＬ装置１Ｃは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現するこ
とができる。
【００７７】
有機ＥＬ装置１Ｃにおける青の発光効率およびホワイトバランスに関するデータを表６
に示す。
【００７８】
【表６】
【００７９】
表６中の上段は、従来の構成の有機ＥＬ装置、すなわち有機ＥＬ装置１Ｃの構成に対し
てガラス基板３０の表面に凹凸がなく、接着剤２８の屈折率が一様である有機ＥＬ装置の
特性であり、中段は、当該従来の構成から、本実施形態のようにガラス基板３０の表面を
凹凸形状とし、かつ接着剤２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの屈折率を互いに異ならせたときの特
性である。これより、青の発光効率が、２．５Ｃｄ／ｍ2から７．０Ｃｄ／ｍ2へ、約２．
８倍に向上していることがわかる。
【００８０】
このように、表６の中段の構成においては青の発光効率が最も大きく改善されているた
め、青の発光輝度をある程度の水準に維持しながら、光共振器の光路長もしくは干渉条件
を変更して青の色純度を高くする微調整を行うことができる。表６の中段の構成からこの
ような微調整を行ったものが本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃであり、その特性は表６の下
段のデータに示されている。これらのデータより、青の発光効率は５．０Ｃｄ／ｍ2と若
干低下するものの、青の色座標、色再現性が向上していることがわかる。さらに、各発光
領域４０の有機ＥＬ素子７０を等電流で駆動したときの白の色座標も（０．３２，０．３
４）とより白点に近付き、ホワイトバランスが向上している。
【００８１】
このようにホワイトバランスが向上することで、第１の実施形態と同様の原理により、
装置の寿命を延ばすことができる。発明者の実験によれば、有機ＥＬ装置１Ｃの寿命は、
従来の構成の有機ＥＬ装置の約１．９倍に向上した。
【００８２】
なお、接着剤２８の形成方法としては、薄膜封止層２６上にディスペンサーもしくは液
滴吐出装置で発光領域４０ごとに屈折率の異なる接着剤２８の材料を吐出し、ガラス基板
３０を貼り合わせる方法を用いることができる。
【００８３】
（第５の実施形態）
続いて、本発明の第５の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｄについて、図６の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｄは、第４の実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃから薄膜封止層
２６を除いた構成となっている。すなわち、有機ＥＬ装置１Ｄにおいては、陰極２４とガ
ラス基板３０とが接着剤２８によって直接固着されており、接着剤２８Ｒ，２８Ｇ，２８
Ｂが、有機ＥＬ素子７０を保護する機能、および陰極２４にできた段差を平滑化する機能
を併せ持っている。ここで、陰極２４の屈折率は、１．８３である。有機ＥＬ装置１Ｄの
構成は、これらの点を除くと第４の実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃと同様である。本実施形
態においては、接着剤２８が本発明の「第１機能層」に、ガラス基板３０が「第２機能層
」に、陰極２４が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００８４】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｄにおいて、陰極２４と接着剤２８との界面３７、およ
び接着剤２８とガラス基板３０との界面３８に着目すれば、その前後の層の屈折率の大小
関係は第４の実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃと同様であるので、界面３７，３８を透過する
光の振る舞いも有機ＥＬ装置１Ｃと同様である。よって、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｄ
によっても、有機ＥＬ装置１Ｃと同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機Ｅ
Ｌ装置１Ｄの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバラ
ンスを実現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをとも
に有する。また有機ＥＬ装置１Ｄは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現するこ
とができる。
【００８５】
（第６の実施形態）
続いて、本発明の第６の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｅについて、図７の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｅは、ボトムエミッションタイプの有機ＥＬ装置であり、
基板１０上に、樹脂層３２、陽極としての画素電極１６、正孔輸送層１８、有機発光層２
０、電子輸送層２２、陰極２４がこの順に積層された構成となっている。基板１０、画素
電極１６、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２２は、第１の実施形態の有機
ＥＬ装置１と同様の材料からなる。陰極２４は、アルミニウムの薄膜等からなり、有機発
光層２０からの光を反射する反射膜としての機能も備えている。
【００８６】
有機発光層２０は、赤色系発光を行う有機発光層２０Ｒ、緑色系発光を行う有機発光層
２０Ｇ、青色系発光を行う有機発光層２０Ｂからなる。有機発光層２０Ｒは赤色発光領域
４０Ｒに、有機発光層２０Ｇは緑色発光領域４０Ｇに、有機発光層２０Ｂは青色発光領域
４０Ｂに、それぞれ配置されている。有機発光層２０において発せられた光は、陰極２４
で反射されて図７の下方向に進行し、または有機発光層２０から直接図７の下方向に進行
し、正孔輸送層１８、画素電極１６、樹脂層３２、基板１０を順に透過して外部に取り出
される。
【００８７】
基板１０の、樹脂層３２が形成された表面は、あらかじめフッ酸等を用いてフロスト処
理がなされ、高さ０．０１〜０．５μｍ程度の凹凸が形成されている。このため、基板１
０と樹脂層３２との界面３８は、凹凸形状を呈している。樹脂層３２は、互いに屈折率の
異なる透光性の樹脂層３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂからなり、樹脂層３２Ｒは赤色発光領域４
０Ｒに、樹脂層３２Ｇは緑色発光領域４０Ｇに、樹脂層３２Ｂは青色発光領域４０Ｂに、
それぞれ配置されている。樹脂層３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの屈折率はそれぞれ１．６５，
１．７０，１．９０である。また、画素電極１６の屈折率は１．８０である。本実施形態
においては、樹脂層３２が本発明の「第１機能層」に、画素電極１６が「第３機能層」に
、それぞれ対応する。
【００８８】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｅにおいて、画素電極１６と樹脂層３２との界面３７、
および樹脂層３２と基板１０との界面３８に着目すれば、その前後の層の屈折率の大小関
係は第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるので、界面３７，３８を透過する光の
振る舞いも有機ＥＬ装置１と同様である。よって、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｅによっ
ても、有機ＥＬ装置１と同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機ＥＬ装置１
Ｅの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバランスを実
現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをともに有する
。また有機ＥＬ装置１Ｅは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現することができ
る。
【００８９】
有機ＥＬ装置１Ｅにおける視角特性を表すデータを表７に示す。
【００９０】
【表７】
【００９１】
表７の上段は、従来の構成の有機ＥＬ装置、すなわち有機ＥＬ装置１Ｅの構成に対して
基板１０の表面に凹凸がなく、樹脂層３２も配置されていない有機ＥＬ装置において、正
面における色度座標が（０．３３，０．３３）となるように駆動電流を調整して白表示を
行ったときの、４５°視角から当該白表示を見た場合の色度座標、および正面と４５°視
角との間の色差を示したものである。一方、下段は、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｅにつ
いての同様のデータを示したものである。この表から明らかなように、有機ＥＬ装置１Ｅ
は、従来の構成に比べて上記色差が非常に小さく、視角特性が大幅に改善されていること
がわかる。
【００９２】
（電子機器への搭載例）
本発明を適用した有機ＥＬ装置１（有機ＥＬ装置１Ａないし１Ｅを含む）は、例えば、
図８に示す携帯電話機５００に搭載して用いることができる。携帯電話機５００は、表示
部５１０および操作ボタン５２０を有している。表示部５１０は、内部に組み込まれた有
機ＥＬ装置１によって、操作ボタン５２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な
情報を表示することができる。携帯電話機５００は、良好なホワイトバランスおよび広い
視角特性を有し、かつ長寿命である有機ＥＬ装置１によって、表示部５１０において、高
品位な表示を行うことができる。
【００９３】
なお、本発明を適用した有機ＥＬ装置１は、上記携帯電話機５００の他、モバイルコン
ピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、プロジ
ェクタなどの各種電子機器、およびスキャナの光源、プリンタのラインヘッド等に用いる
ことができる。
【００９４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨
から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下の
ようなものが考えられる。
【００９５】
（変形例１）
上記第１の実施形態から第５の実施形態までにおいては、有機ＥＬ素子７０は光共振器
の干渉を利用してカラー発光を行う構成であるが、これに代えて、第６の実施形態と同様
に、赤、緑、青の各色の発光を行う有機発光層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを発光領域４０ご
とに配置する構成としてもよい。
【００９６】
（変形例２）
上記各実施形態（第３の実施形態を除く）において、ガラス基板３０または基板１０の
表面の凹凸形状は、フッ酸等を用いたフロスト処理によって形成したが、これに限定する
趣旨ではない。上記形成方法に代えて、ガラス基板３０または基板１０の表面にＳｉＯ2
、ＳｉＮ、アクリル樹脂等の薄膜を形成した後、当該薄膜を凹凸形状に加工する方法など
を用いて形成してもよい。
【００９７】
（変形例３）
上記第３の実施形態において、オーバーコート３６は樹脂製のものが用いられているが
、これに代えて、真空薄膜形成法によって形成した無機物質の薄膜を用いてもよい。具体
的には、オーバーコート３６ＲとしてはＴａ2Ｏ5：ＴｉＯ2：ＳｉＯ2＝１：４：５の材料
比のもの、オーバーコート３６ＧとしてはＴａ2Ｏ5：ＴｉＯ2：ＳｉＯ2＝３：２：５の材
料比のもの、オーバーコート３６ＢとしてはＴａ2Ｏ5：ＴｉＯ2：ＳｉＯ2＝４：３：３の
材料比のものをそれぞれ形成することで、適切な屈折率が得られる。
【００９８】
（変形例４）
上記実施形態は、有機発光層２０を赤、緑、青で共通の発光層としたが、各発光領域４
０において、発光層が発光領域４０毎に別々に形成されている構成においても、効果を得
ることが出来る。
【００９９】
（変形例５）
上記実施形態は、共振器条件を設定する手段として、各発光領域４０で画素電極１６の
膜厚を変えているが、その他の層である反射膜１２、絶縁層１４、正孔輸送層１８、発光
層としての有機発光層２０、電子輸送層２２などの界面反射を有する層と、陰極２４の材
料もしくは材料の膜厚を変えることによって、共振器の効果を得ていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図３】第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図４】第３の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図５】第４の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図６】第５の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図７】第６の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る携帯電話機の斜視図。
【図９】従来の構成の有機ＥＬ装置の断面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…有機ＥＬ装置、１０…基板、１２…反射膜、１４
…絶縁層、１６…画素電極、１８…正孔輸送層、２０…発光層としての有機発光層、２２
…電子輸送層、２４…陰極、２６…薄膜封止層、２８…接着剤、３０…ガラス基板、３２
…樹脂層、３４，３５…カラーフィルタ、３６…オーバーコート、３７，３８…界面、４
０…発光領域、７０…有機ＥＬ素子、５００…携帯電話機。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロルミネッセンス現象を利用したエレクトロルミネッセンス装置、
および当該エレクトロルミネッセンス装置を搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
エレクトロルミネッセンス（以下「ＥＬ」とも略す）装置は、薄型、軽量、広視角、高
速応答などの特性から、種々の電子機器に表示装置として用いられている。図９は、こう
したＥＬ装置の一例である有機ＥＬ装置の表示領域における断面図を示したものである。
この有機ＥＬ装置は、基板１０上に反射膜１２、絶縁層１４、陽極としての画素電極１６
、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２２、陰極２４、薄膜封止層２６がこの
順に積層されてなる素子基板と、ガラス基板３０上に赤、緑、青にそれぞれ対応するカラ
ーフィルタ３５Ｒ，３５Ｇ，３５Ｂ（以下、これらをまとめて「カラーフィルタ３５」と
も呼ぶ）が積層されてなるカラーフィルタ基板とを接着剤２８を介して貼り合せたもので
ある。この有機ＥＬ装置は、画素電極１６と陰極２４との間に配置された有機発光層２０
に電流を流すことによって有機発光層２０を発光させ、その光をカラーフィルタ基板側か
ら取り出す発光装置である。取り出される光は、反射膜１２および陰極２４によって構成
される光共振器による干渉と、カラーフィルタ３５との効果によって、赤、緑、青のいず
れかの色を有する。
【０００３】
ここで、有機発光層２０の屈折率は、一般にガラス基板３０の屈折率より高い。このた
め、有機発光層２０で発光した光は、ガラス基板３０を透過するまでに、ある屈折率を有
する層と、これより相対的に小さな屈折率を有する層との界面を、この方向で必ず透過す
ることになる。このとき、一部の光は当該界面で全反射現象によって反射されるので、有
機発光層２０からの光を効率良く有機ＥＬ装置の外部へ取り出すことができないという問
題があった。
【０００４】
この問題に対し、ガラス基板３０の有機発光層２０側表面に凹凸を形成することによっ
て全反射を低減させる技術が特許文献１に公開されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−７６８６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機ＥＬ装置には、相対的に赤、緑に比べて青の光の取り出し効率が得
られにくいという問題があり、上記特許文献１に記載の構成によってもなお、この問題は
解決されない。また、特に上記光共振器を用いる場合は、相対的に青の視角特性が得られ
にくいという問題があった。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、発光層からの光の界面における全反射を低減
させて光の取り出し効率を向上させるとともに、相対的に青の光の取り出し効率および視
角を向上させることが可能なエレクトロルミネッセンス装置、および当該エレクトロルミ
ネッセンス装置を搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明のエレクトロルミネッセンス装置は、各々が複数の
異なる色のうちの一つに対応する、複数の発光領域を有するエレクトロルミネッセンス装
置であって、基板と、前記基板上に、前記発光領域に対応して配置された複数の第１電極
と、前記第１電極に対向して配置された透光性を有する第２電極と、前記第１電極と前記
第２電極との間に配置された発光層と、前記第２電極の、前記発光層が配置された側とは
反対側に配置された第１機能層と、前記第１機能層上に、当該第１機能層に接して配置さ
れた第２機能層とを備え、前記第１機能層と前記第２機能層との界面は、前記発光層から
射出された光を散乱させる凹凸形状を有し、前記第１機能層は、前記複数の異なる色のう
ち一の色に対応する前記発光領域における屈折率と、他の色に対応する前記発光領域にお
ける屈折率とが異なることを特徴とする。
【０００９】
上記構成においては、発光層からの光は、第１機能層に入射し、その後第２機能層との
界面を透過して第２機能層に入射する。上記界面は凹凸形状を有するので、第２機能層の
屈折率が第１機能層の屈折率より小さい場合であっても当該界面における全反射現象が起
こりにくく、光を効率良く第２機能層に透過させることができる。
【００１０】
また、上記凹凸形状の界面においては透過光が散乱される。この散乱の度合いは、第１
機能層と第２機能層との屈折率の差に依存する。より具体的には、第２機能層の屈折率が
第１機能層の屈折率より小さいほど散乱が大きくなる。当該散乱が大きいほど、その光が
発せられた発光領域に属する色についての視角が広くなる。ここで、上記構成においては
、第１機能層の屈折率を発光領域の色に応じて異ならせてあるので、所望の色の発光領域
において適切な上記屈折率差を生じさせるように屈折率を設定することによって、当該色
についての視角を広げることができる。
【００１１】
さらに、第１機能層に、第２機能層の反対側から入射する光は、当該入射において全反
射される光量が発光領域の色に応じて異なる。これは、第１機能層の屈折率が発光領域の
色に応じて異なるためである。よって、所望の色の発光領域における第１機能層の屈折率
を他の色に対して相対的に大きく設定することによって、当該所望の色についての光取り
出し効率を向上させることができる。
【００１２】
以上のように、上記構成のエレクトロルミネッセンス装置によれば、発光層からの光の
第１機能層と第２機能層との界面における全反射を低減させて光の取り出し効率を向上さ
せることができるとともに、所望の色の光についての視角を他の色に対して相対的に向上
させることができる。さらに、所望の色の光の取り出し効率を選択的に向上させることが
できる。
【００１３】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率は、どの前記発
光領域においても前記第２機能層の屈折率より大きいことが好ましい。このような構成に
よれば、凹凸形状を有する界面を、屈折率の大きい層（すなわち第１機能層）と、これよ
り相対的に屈折率の小さい層（すなわち第２機能層）との間に設けることとなり、前者か
ら後者へ光が透過する際の全反射を低減させることができる。よって、どの色に対応する
発光領域においてもより効率良く発光層からの光を取り出すことができる。また、屈折率
が上記構成のように設定されていれば、発光層からの光の、第１機能層と第２機能層との
界面における散乱を大きくすることができる。したがって、エレクトロルミネッセンス装
置の視角を広げることができる。
【００１４】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率と前記第２機能
層の屈折率との差は、どの前記発光領域においても０．０３以上１．００以下であること
が好ましい。第１機能層の屈折率と第２機能層の屈折率との差が０．０３より小さいと、
第１機能層と第２機能層との界面以外における全反射が増加し、所望の光取り出し効率が
得られないことがある。また、第１機能層と第２機能層との界面における散乱の度合いが
小さくなって、視角が狭くなることがある。一方、第１機能層の屈折率と第２機能層の屈
折率との差が１．００より大きいと、当該界面における全反射が増加し、所望の光取り出
し効率が得られないことがある。よって、上記のような、第１機能層の屈折率と第２機能
層の屈折率との差が０．０３以上１．００以下となるような構成によれば、より確実にエ
レクトロルミネッセンス装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【００１５】
本発明の別のエレクトロルミネッセンス装置は、各々が複数の異なる色のうちの一つに
対応する、複数の発光領域を有するエレクトロルミネッセンス装置であって、基板と、前
記基板上に、当該基板に接して配置された第１機能層と、前記第１機能層上に、前記発光
領域に対応して配置された透光性を有する複数の第１電極と、前記第１電極に対向して配
置された第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層とを備え、
前記第１機能層と前記基板との界面は、前記発光層から射出された光を散乱させる凹凸形
状を有し、前記第１機能層は、前記複数の異なる色のうち一の色に対応する前記発光領域
における屈折率と、他の色に対応する前記発光領域における屈折率とが異なることを特徴
とする。
【００１６】
上記構成においては、発光層からの光は、第１機能層に入射し、その後基板との界面を
透過して基板に入射する。上記界面は凹凸形状を有するので、前記基板の屈折率が第１機
能層の屈折率より小さい場合であっても当該界面における全反射現象が起こりにくく、光
を効率良く基板に透過させることができる。
【００１７】
また、上記凹凸形状の界面においては透過光が散乱される。この散乱の度合いは、第１
機能層と基板との屈折率の差に依存する。より具体的には、基板の屈折率が第１機能層の
屈折率より小さいほど散乱が大きくなる。当該散乱が大きいほど、その光が発せられた発
光領域に属する色についての視角が広くなる。ここで、上記構成においては、第１機能層
の屈折率を発光領域の色に応じて異ならせてあるので、所望の色の発光領域において適切
な上記屈折率差を生じさせるように屈折率を設定することによって、当該色についての視
角を広げることができる。
【００１８】
さらに、第１機能層に、基板の反対側から入射する光は、当該入射において全反射され
る光量が発光領域の色に応じて異なる。これは、第１機能層の屈折率が発光領域の色に応
じて異なるためである。よって、所望の色の発光領域における第１機能層の屈折率を他の
色に対して相対的に大きく設定することによって、当該所望の色についての光取り出し効
率を向上させることができる。
【００１９】
以上のように、上記構成のエレクトロルミネッセンス装置によれば、発光層からの光の
第１機能層と基板との界面における全反射を低減させて光の取り出し効率を向上させるこ
とができるとともに、所望の色の光についての視角を他の色に対して相対的に向上させる
ことができる。さらに、所望の色の光の取り出し効率を選択的に向上させることができる
。
【００２０】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率は、どの前記発
光領域においても前記基板の屈折率より大きいことが好ましい。このような構成によれば
、凹凸形状を有する界面を、屈折率の大きい層（すなわち第１機能層）と、これより相対
的に屈折率の小さい層（すなわち基板）との間に設けることとなり、前者から後者へ光が
透過する際の全反射を低減させることができる。よって、どの色に対応する発光領域にお
いてもより効率良く発光層からの光を取り出すことができる。また、屈折率が上記構成の
ように設定されていれば、発光層からの光の、第１機能層と基板との界面における散乱を
大きくすることができる。したがって、エレクトロルミネッセンス装置の視角を広げるこ
とができる。
【００２１】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層の屈折率と前記基板の屈
折率との差は、どの前記発光領域においても０．０３以上１．００以下であることが好ま
しい。第１機能層の屈折率と基板の屈折率との差が０．０３より小さいと、第１機能層と
基板との界面以外における全反射が増加し、所望の光取り出し効率が得られないことがあ
る。また、第１機能層と基板との界面における散乱の度合いが小さくなって、視角が狭く
なることがある。一方、第１機能層の屈折率と基板の屈折率との差が１．００より大きい
と、当該界面における全反射が増加し、所望の光取り出し効率が得られないことがある。
よって、上記のような、第１機能層の屈折率と基板の屈折率との差が０．０３以上１．０
０以下となるような構成によれば、より確実にエレクトロルミネッセンス装置の光の取り
出し効率を高めることができる。
【００２２】
上記エレクトロルミネッセンス装置においては、前記第１機能層の、前記凹凸形状を有
した界面と反対の面に接して配置された第３機能層をさらに有し、前記第１機能層の屈折
率の、前記第３機能層の屈折率に対する比は、どの前記発光領域においても０．８３より
大きくかつ１．５０以下であることが好ましい。上記構成によれば、第３機能層から第１
機能層へ光が入射する際の全反射を低減させるかまたはなくすことができる。第１機能層
の屈折率の、第３機能層の屈折率に対する比が０．８３より大きければ、当該全反射の影
響を、その他の構成要素による光取り出し効率向上効果によって相殺し、エレクトロルミ
ネッセンス装置全体としての光取り出し効率を実質的に向上させることができる。また、
当該比が１．００を超えれば全反射は起こらなくなる。ただし、当該比が１．５０を超え
ると、第１機能層の屈折率が大きくなるため、光が第１機能層から第２機能層または基板
に入射する際の全反射が無視できなくなり、高い光取り出し効率が得られないことがある
。よって、当該比が０．８３より大きくかつ１．５０以下であれば、より確実にエレクト
ロルミネッセンス装置の光の取り出し効率を高めることができる。
【００２３】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記発光領域は、赤色系発光が得られる
赤色発光領域、緑色系発光が得られる緑色発光領域、および青色系発光が得られる青色発
光領域を含み、前記第１機能層は、前記青色発光領域における屈折率が、前記赤色発光領
域における屈折率および前記緑色発光領域における屈折率のいずれとも異なることが好ま
しい。上記構成のエレクトロルミネッセンス装置は、赤、緑、青の発光に基づくカラー発
光を行うことができる。また、青色発光領域における第１機能層の屈折率を他の領域にお
ける屈折率と異ならせることによって、発光効率の得られにくい青の発光についての光取
り出し効率および視角を、他の色に対して相対的に向上させることができる。この結果、
各色の駆動電流量を調整しなくともホワイトバランスの良好なカラー発光を行うことがで
きる。また、これに基づいて、エレクトロルミネッセンス装置を長寿命化させることがで
きる。
【００２４】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層は、前記青色発光領域、
前記赤色発光領域、および前記緑色発光領域における屈折率が互いに異なることが好まし
い。このような構成によれば、赤、緑、青のすべての色について、光の取り出し効率およ
び視角を調整することが可能となり、よりホワイトバランスの良好なカラー発光を行うこ
とができる。
【００２５】
上記エレクトロルミネッセンス装置において、前記第１機能層は、前記青色発光領域に
おける屈折率が、前記赤色発光領域における屈折率および前記緑色発光領域における屈折
率のいずれよりも大きいことが好ましい。このような構成によれば、視角特性の得られに
くい青の発光を、前記凹凸形状の界面において最も大きく散乱させることにより、当該青
の発光の視角を向上させることができる。また、青の発光について、第１の機能層の前記
凹凸形状とは反対側の界面における全反射を、他の色に対して相対的に少なく抑えること
ができる。これは、青色発光領域において、当該全反射に関係する２つの層の屈折率が、
他の色に対して相対的に全反射の起きにくい方向に設定されることになるからである。
【００２６】
本発明による電子機器は、上記エレクトロルミネッセンス装置を搭載することを特徴と
する。このような電子機器は、上記エレクトロルミネッセンス装置が組み込まれた発光部
または表示部においてホワイトバランスの良好なカラー発光またはカラー表示を行うこと
ができる。また、当該エレクトロルミネッセンス装置が長寿命であることに基づいて、高
い信頼性を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、図面を参照し、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図にお
いては、各構成要素を図面上で認識され得る程度の大きさとするため、各構成要素の寸法
や比率を実際のものとは適宜に異ならせてある。
【００２８】
（第１の実施形態）
＜Ａ．有機ＥＬ装置の構成＞
図１は、本発明の「エレクトロルミネッセンス装置」としての有機ＥＬ装置１の構成を
概略的に示すブロック図である。この有機ＥＬ装置１は、データ線駆動回路６０および走
査線駆動回路６１と、複数の有機ＥＬ素子７０を備えている。データ線駆動回路６０には
複数本のデータ線９１が、また、走査線駆動回路６１には複数本の走査線９２が、それぞ
れ接続されている。
【００２９】
有機ＥＬ素子７０は、データ線９１および走査線９２の交差に対応してマトリクス状に
配置されており、全体として表示領域９０を構成している。有機ＥＬ素子７０の各々は、
データ線駆動回路６０および走査線駆動回路６１からデータ線９１および走査線９２を介
して印加される駆動信号に応じて発光する。また、有機ＥＬ素子７０の各々は、赤色系発
光、緑色系発光、青色系発光のいずれかを行う。有機ＥＬ装置１は、表示領域９０におい
て有機ＥＬ素子７０の発光の集合によってカラー表示を行う装置である。
【００３０】
図２は、隣り合う３つの有機ＥＬ素子７０を含む部位における有機ＥＬ装置１の断面図
である。この図に示すように、有機ＥＬ装置１は、基板１０上に反射膜１２、絶縁層１４
、陽極としての画素電極１６、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２２、陰極
２４、薄膜封止層２６がこの順に積層されてなる素子基板と、ガラス基板３０上に赤、緑
、青にそれぞれ対応するカラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇ，３４Ｂ（以下、これらをまとめ
て「カラーフィルタ３４」とも呼ぶ）が積層されてなるカラーフィルタ基板とを接着剤２
８を介して貼り合せたものである。有機ＥＬ装置１の表示領域９０は、より小さな発光単
位である発光領域４０の集合からなる。発光領域４０には、赤色系発光を行う赤色発光領
域４０Ｒ、緑色系発光を行う緑色発光領域４０Ｇ、青色系発光を行う青色発光領域４０Ｂ
が含まれる。反射膜１２から陰極２４までの構成要素からなる素子が前述の有機ＥＬ素子
７０に相当し、一つの発光領域４０には、一つの有機ＥＬ素子７０が形成されている。こ
こで、上記画素電極１６が本発明における「第１電極」に、陰極２４が「第２電極」に、
有機発光層２０が「発光層」に、カラーフィルタ３４が「第１機能層」に、ガラス基板３
０が「第２機能層」に、接着剤２８が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００３１】
基板１０は、ガラス基板上にＴＦＴ（Thin Film Transistor）素子等が形成されたいわ
ゆるＴＦＴ素子基板であって、ガラス基板上に公知の技術を用いてＴＦＴ素子、データ線
９１、走査線９２、その他各種電極、絶縁層等が形成されたものである。反射膜１２は、
アルミニウムまたは銀からなる。画素電極１６は、反射膜１２上に、反射膜１２との短絡
を防止するための絶縁層１４を挟んで配置された、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる
透明電極である。画素電極１６は、各発光領域４０に一つずつ配置されており、それぞれ
の画素電極１６は、基板１０に含まれるＴＦＴ素子を介して、データ線９１に接続されて
いる。陰極２４は、マグネシウムと銀の合金をハーフミラー状態に形成したものである。
【００３２】
画素電極１６と陰極２４との間には、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２
２がこの順に積層されている。有機発光層２０は、エレクトロルミネッセンス現象を発現
する有機発光物質の層である。画素電極１６と陰極２４との間に電圧を印加することによ
って、有機発光層２０には、正孔輸送層１８から正孔が、また、電子輸送層２２から電子
が注入され、有機発光層２０は、これらが再結合したときに光を発する。有機発光層２０
からの光は、一部は直接陰極２４を透過し、一部は反射膜１２によって反射されてから陰
極２４を透過する。いずれにせよ、有機発光層２０からの光は、陰極２４を透過し、その
後薄膜封止層２６、接着剤２８、カラーフィルタ３４、ガラス基板３０を順に透過する。
有機ＥＬ装置１は、このように有機発光層２０に電流を流すことによって有機発光層２０
を発光させ、その光をカラーフィルタ基板側から取り出すフロントエミッションタイプの
有機ＥＬ装置である。
【００３３】
ここで、反射膜１２および陰極２４は、いわゆる光共振器を構成している。このため、
有機発光層２０において発せられた光は、反射膜１２と陰極２４との間を往復し、共振波
長の光だけが増幅されてカラーフィルタ基板側から取り出される。よって、ピーク強度が
高く幅が狭いスペクトルを有する光を取り出すことができ、有機ＥＬ装置１による発光の
色再現性を向上させることができる。
【００３４】
上記共振波長は、光共振器の長さを変えることによって調整可能である。有機ＥＬ装置
１においては、画素電極１６の厚さを変えることによって光共振器の長さを調整している
。より詳細には、青色発光領域４０Ｂ、緑色発光領域４０Ｇ、赤色発光領域４０Ｒのそれ
ぞれにおいてこの順に画素電極１６を厚く形成することにより、光共振器の長さ、および
共振波長がこの順に長くなるようになっている。共振波長は、青色発光領域４０Ｂにおい
ては青色、緑色発光領域４０Ｇにおいては緑色、赤色発光領域４０Ｒにおいては赤色に相
当する波長に設定されている。この結果、陰極２４からは、青、緑、または赤の光が選択
的に射出される。
【００３５】
陰極２４を覆って形成された薄膜封止層２６は、ＳｉＯＮからなる透光性を有する部材
であり、有機ＥＬ素子７０を保護するとともに、光共振器の形成のためにできた陰極２４
の段差を埋めて平滑にする役割を果たす。
【００３６】
カラーフィルタ３４は、入射した光のうちの特定の波長成分を吸収することによって透
過光を着色する樹脂である。カラーフィルタ３４を配置することによって、有機ＥＬ装置
１から取り出される光の色純度が向上するとともに、視角による色の変化を抑えることが
でき、かつ外光の反射をある程度遮断することができる。ここで、カラーフィルタ３４は
、各色における屈折率がそれぞれ異なっており、赤のカラーフィルタ３４Ｒにおける屈折
率は１．６５、緑のカラーフィルタ３４Ｇにおける屈折率は１．７０、青のカラーフィル
タ３４Ｂにおける屈折率は１．８５となっている。
【００３７】
カラーフィルタ３４が形成されるガラス基板３０の表面は、あらかじめフッ酸等を用い
たフロスト処理がなされ、高さ０．０１〜０．５μｍ程度の凹凸が形成されている。この
ため、カラーフィルタ３４とガラス基板３０との界面３８は、凹凸形状を呈している。な
お、ガラス基板３０の屈折率は１．５０である。また、カラーフィルタ基板と素子基板と
を固着する接着剤２８の屈折率は１．８０である。
【００３８】
＜Ｂ．有機ＥＬ装置内における光の振る舞い＞
次に、上記のような構成を有する有機ＥＬ装置１の内部における光の振る舞いについて
説明する。有機発光層２０で発せられた光は、接着剤２８に至るまでは全反射したり散乱
されたりすることはない。これは、この区間において光が相対的に屈折率の小さな層へと
入射するような界面がなく、また各層の界面が平滑であるためである。一方、接着剤２８
からガラス基板３０にかけての光路においては、全反射または散乱が起こり得る。以下で
はこの点について詳述する。
【００３９】
まず、接着剤２８とカラーフィルタ３４との界面３７における光の振る舞いについて説
明する。赤のカラーフィルタ３４Ｒおよび緑のカラーフィルタ３４Ｇの屈折率は、接着剤
２８の屈折率より低いため、接着剤２８からカラーフィルタ３４Ｒ，３４Ｇに入射する光
は一部が全反射される。カラーフィルタ３４Ｒの屈折率の、接着剤２８の屈折率に対する
比率は約０．９１であるので、この界面では全反射角６６．４４°までの光がカラーフィ
ルタ３４Ｒ側に透過可能である。概算すると約７３％の光がカラーフィルタ３４Ｒ側に取
り出される。同様に、カラーフィルタ３４Ｇの屈折率の、接着剤２８の屈折率に対する比
率は約０．９４であるので、この界面では全反射角７０．８１°までの光がカラーフィル
タ３４Ｇ側に透過可能である。概算すると約７８％の光がカラーフィルタ３４Ｇ側に取り
出される。一方、青のカラーフィルタ３４Ｂの屈折率は、接着剤２８の屈折率より高いた
め、この界面では全反射は起きず、ほぼ全ての光をカラーフィルタ３４Ｂ側に取り出すこ
とができる。
【００４０】
このように、カラーフィルタ３４の屈折率が発光領域４０ごとに異なる構成とすること
によって、接着剤２８とカラーフィルタ３４との界面３７においては、青の光が最も効率
良く取り出され、次いで緑、赤の順に取り出し効率が下がるようになっている。
【００４１】
続いて、カラーフィルタ３４とガラス基板３０との界面３８における光の振る舞いにつ
いて説明する。ガラス基板３０の屈折率は、どの色のカラーフィルタ３４の屈折率よりも
低いため、一般的にはこれらの界面３８において全反射が起こるが、上述したように当該
界面３８は凹凸形状を有しているため、全反射が起こりにくくなっている。よって、カラ
ーフィルタ３４からガラス基板３０へは、効率良く光が取り出される。
【００４２】
また、上記界面３８では凹凸形状によって透過光が散乱されるが、その散乱の程度は、
カラーフィルタ３４とガラス基板３０との屈折率差が大きいほど大きくなる。今、この屈
折率差は青色発光領域４０Ｂにおいて最も大きく、次いで緑色発光領域４０Ｇ、赤色発光
領域４０Ｒの順に小さくなっていく。よって、当該界面３８においては、青の光が最も大
きく散乱される。
【００４３】
＜Ｃ．発明の効果＞
以上のような光の振る舞いによって、有機ＥＬ装置１は、以下に述べるように主に二つ
の特徴を有する。
【００４４】
まず第一に、表１に示すように青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイ
トバランスを実現できるという特徴を有する。これは、上述したように青の光について選
択的に光取り出し効率が高められているためである。また、上記特徴に基づいて、寿命を
長くすることができるという特徴を有する。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１中の上段は、図９に示す従来の構造の有機ＥＬ装置の特性であり、中段は、当該従
来の構成から、本実施形態のように界面３８を凹凸形状とし、かつカラーフィルタ３４Ｒ
，３４Ｇ，３４Ｂの屈折率を上述したように互いに異ならせたときの特性である。このと
き、青の発光効率が１．５Ｃｄ／ｍ2から５．８Ｃｄ／ｍ2へ、約３．９倍に向上している
ことがわかる。なお、表には示されていないが、緑の発光効率は２．５Ｃｄ／ｍ2から４
．５Ｃｄ／ｍ2へ約１．８倍に向上し、また赤の発光効率は５．０Ｃｄ／ｍ2から７．７Ｃ
ｄ／ｍ2へ約１．５倍に向上している。
【００４７】
このように、表１の中段の構成においては青の発光効率が最も大きく改善されているた
め、青の発光輝度をある程度の水準に維持しながら、光共振器の光路長もしくは干渉条件
を変更して青の色純度を高くする微調整を行うことができる。表１の中段の構成からこの
ような微調整を行ったものが本実施形態の有機ＥＬ装置１であり、その特性は表１の下段
のデータに示されている。これらのデータより、青の発光効率は４．８Ｃｄ／ｍ2と若干
低下するものの、青の色座標、色再現性が向上していることがわかる。さらに、各発光領
域４０の有機ＥＬ素子７０を等電流で駆動したときの白の色座標も（０．３４，０．３７
）とより白点に近付き、ホワイトバランスが向上している。
【００４８】
このようにホワイトバランスが向上することで、装置の寿命を延ばすことができる。す
なわち、従来の構成ではホワイトバランスをとるためにある一つまたは二つの色の有機Ｅ
Ｌ素子７０を大電流で駆動する必要があり、その有機ＥＬ素子７０のみの寿命が短時間で
尽きてしまうという問題があったが、本実施形態の有機ＥＬ装置１ではほぼ均等な駆動電
流でホワイトバランスがとれるため、その分の寿命を延ばすことができる。発明者の実験
によれば、有機ＥＬ装置１の寿命は、従来の構成の有機ＥＬ装置の約２．３倍に向上した
。
【００４９】
有機ＥＬ装置１の第二の特徴は、表２に示すように、広い視角特性を有することにある
。これは、上述したように、青の光について選択的に散乱の程度が高められているためで
ある。
【００５０】
【表２】
【００５１】
表２の上段は、従来の構成の有機ＥＬ装置において、正面における色度座標が（０．３
３，０．３３）となるように駆動電流を調整して白表示を行ったときの、４５°視角から
当該白表示を見た場合の色度座標、および正面と４５°視角との間の色差を示したもので
ある。一方、下段は、本実施形態の有機ＥＬ装置１についての同様のデータを示したもの
である。この表から明らかなように、有機ＥＬ装置１は、従来の構成に比べて上記色差が
非常に小さく、視角特性が大幅に改善されていることがわかる。この理由は以下の通りで
ある。
【００５２】
光共振器を用いた有機ＥＬ装置は、正面から傾いた方向に射出される光の波長が、正面
方向に射出される光の波長に対して短波長側にシフトする傾向がある。このため、従来の
構成の有機ＥＬ装置では、斜めから観察したときに特に青の輝度が落ち、青の光の視角が
狭くなる傾向があった。一方、本実施形態の有機ＥＬ装置１は、上述したように青の光が
最も大きく散乱されるために青の視角特性が改善されるため、こうした問題を回避するこ
とができ、装置全体としての視角特性も改善される。
【００５３】
＜Ｄ．屈折率の好ましい値について＞
次に、上記のような効果を得るために、ガラス基板３０、カラーフィルタ３４、接着剤
２８の屈折率の間にどのような関係があることが好ましいかについて検討する。本発明の
発明者は、従来構成（表３参照）における光取り出し効率に対し、本実施形態に相当する
構成（表４参照）における光取り出し効率が何倍となるかについてシミュレーションを行
った。すなわち、表３、表４の構成のそれぞれについて、接着剤側から光が入射したとき
に、何％の光がガラス基板側から射出されるかについて計算し、その比率を算出した。こ
こで、表３および表４中の数値は、各構成要素の５５０ｎｍにおける屈折率を表す。以下
では、表４中のガラス基板、カラーフィルタ、接着剤の屈折率をそれぞれｎ（Ａ），ｎ（
Ｂ），ｎ（Ｃ）とする。シミュレーションにおいては、ｎ（Ａ）は１．５０、ｎ（Ｃ）は
１．８０で固定とし、ｎ（Ｂ）を１．３８から２．３０まで変化させて行った。また、各
構成要素間の界面は平滑であるとした。ただし、表４中のガラス基板とカラーフィルタと
の界面のみ、凹凸形状を有するとした。なお、表３に示す従来構成Ａ、従来構成Ｂにおけ
る光取り出し効率は、ともに等しい結果となる。
【００５４】
【表３】
【００５５】
【表４】
【００５６】
シミュレーションの結果を表５に示す。表５は、ｎ（Ｂ）を変えたときのｎ（Ｂ）−ｎ
（Ａ）およびｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）の値と、表４の構成の光取り出し効率の表３の構成の光
取り出し効率に対する比を示したものである。
【００５７】
【表５】
【００５８】
表５からわかるように、ｎ（Ｂ）−ｎ（Ａ）が０．０３以上となる領域では、従来構成
に対して１．１倍以上の光取り出し効率が得られる。そして、ｎ（Ｂ）−ｎ（Ａ）が大き
くなるほど高い光取り出し効率が得られる。ただし、表５には示されていないが、ｎ（Ｂ
）−ｎ（Ａ）が１．００を超えるようになると、ガラス基板とカラーフィルタとの界面に
おける全反射が増加し、所望の光取り出し効率が得られないことがある。
【００５９】
また、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が０．８３より大きい領域では、従来構成に対して光取り出
し効率が向上する。そして、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が大きくなるほど高い光取り出し効率が
得られる。ただし、表５には示されていないが、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が１．５０を超える
ようになるとｎ（Ｂ）自体が大きくなるため、光がカラーフィルタからガラス基板へ入射
する際の全反射が無視できなくなり、高い光取り出し効率が得られないことがある。
【００６０】
さらに、ｎ（Ｂ）／ｎ（Ｃ）が１．００を超える領域においては特に高い光取り出し効
率が得られることがわかる。これは、接着剤の屈折率よりもカラーフィルタの屈折率が高
くなり、その境界における全反射がなくなることに起因していると考えられる。
【００６１】
以上から、ガラス基板３０の屈折率とカラーフィルタ３４の屈折率との差は０．０３以
上１．００以下であることが好ましい。また、カラーフィルタ３４の屈折率の接着剤２８
の屈折率に対する比は０．８３より大きくかつ１．５０以下、特に１．００以上１．５０
以下であることが好ましい。
【００６２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ａについて、図３の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ａの構成は、素子基板については第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置１と同様であり、カラーフィルタ基板の構成のみが異なる。このため、以下では有
機ＥＬ装置１との差異点を中心に説明する。
【００６３】
有機ＥＬ装置１Ａのカラーフィルタ基板は、ガラス基板３０のうち凹凸形状を呈した面
の上に、樹脂層３２、カラーフィルタ３５がこの順に積層された構成となっている。樹脂
層３２は、赤色発光領域４０Ｒにおける樹脂層３２Ｒ、緑色発光領域４０Ｇにおける樹脂
層３２Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおける樹脂層３２Ｂからなる。また、樹脂層３２Ｒ，３
２Ｇ，３２Ｂの屈折率はそれぞれ１．６０，１．７０，１．８５と互いに異なる。カラー
フィルタ３５は、赤色発光領域４０Ｒにおけるカラーフィルタ３５Ｒ、緑色発光領域４０
Ｇにおけるカラーフィルタ３５Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおけるカラーフィルタ３５Ｂか
らなるが、第１の実施形態のカラーフィルタ３４と異なり、これら相互の屈折率はすべて
等しく１．７７となっている。本実施形態においては、樹脂層３２が本発明の「第１機能
層」に、ガラス基板３０が「第２機能層」に、カラーフィルタ３５が「第３機能層」に、
それぞれ対応する。
【００６４】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ａにおいて、カラーフィルタ３５と樹脂層３２との界面
３７における光の振る舞いは以下の通りである。すなわち、樹脂層３２Ｒおよび樹脂層３
２Ｇの屈折率は、カラーフィルタ３５の屈折率より低いため、カラーフィルタ３５から樹
脂層３２Ｒ，３２Ｇに入射する光は一部が全反射される。樹脂層３２Ｒの屈折率の、カラ
ーフィルタ３５の屈折率に対する比率は約０．９１であり、また樹脂層３２Ｇの屈折率の
、カラーフィルタ３５の屈折率に対する比率は約０．９４であるので、これらの界面では
それぞれ約７３％、７８％の光が樹脂層３２側に取り出される。一方、樹脂層３２Ｂの屈
折率は、カラーフィルタ３５の屈折率より高いため、この界面では全反射は起きず、ほぼ
全ての光を樹脂層３２Ｂ側に取り出すことができる。
【００６５】
また、樹脂層３２とガラス基板３０との界面３８における光の振る舞いは以下の通りで
ある。すなわち、ガラス基板３０の屈折率は、樹脂層３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂのいずれの
屈折率よりも低いものの、当該界面３８は凹凸形状を有しているため、全反射が起こりに
くくなっている。よって、樹脂層３２からガラス基板３０へは、効率良く光が取り出され
る。また、樹脂層３２とガラス基板３０との屈折率差は青色発光領域４０Ｂにおいて最も
大きく、次いで緑色発光領域４０Ｇ、赤色発光領域４０Ｒの順に小さくなっているので、
界面３８における光の散乱の程度は、青の光が最も大きくなる。
【００６６】
このように、界面３７，３８に着目すれば、その前後の光の振る舞いは第１の実施形態
の有機ＥＬ装置１と同様であるので、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ａによっても、有機Ｅ
Ｌ装置１と同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機ＥＬ装置１Ａの表示特性
は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバランスを実現できるとい
う第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをともに有する。また有機Ｅ
Ｌ装置１Ａは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現することができる。
【００６７】
なお、樹脂層３２の形成方法としては、３度のフォトリソグラフィ工程によって樹脂層
３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂを塗り分けて形成する方法や、シリカ系のコート剤樹脂材料また
はエポキシ系樹脂材料を全面に塗付した後に、フォトマスクで遮光しながら、樹脂層３２
Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂに対応する領域にそれぞれ８００ｍＪ，１０００ｍＪ，２０００ｍＪ
の紫外線を照射して発光領域４０ごとに屈折率を変える方法などを用いることができる。
【００６８】
（第３の実施形態）
続いて、本発明の第３の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｂについて、図４の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｂの構成は、素子基板については第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置１と同様であり、カラーフィルタ基板の構成のみが異なる。このため、以下では有
機ＥＬ装置１との差異点を中心に説明する。
【００６９】
有機ＥＬ装置１Ｂのカラーフィルタ基板は、ガラス基板３０上に、カラーフィルタ３５
、樹脂からなるオーバーコート３６がこの順に積層された構成となっている。カラーフィ
ルタ３５は、赤色発光領域４０Ｒにおけるカラーフィルタ３５Ｒ、緑色発光領域４０Ｇに
おけるカラーフィルタ３５Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおけるカラーフィルタ３５Ｂからな
るが、第１の実施形態のカラーフィルタ３４と異なり、これら相互の屈折率はすべて等し
く１．４８となっている。また、カラーフィルタ３５の表面は、プラズマアッシング処理
によって意図的に荒らされており、高さ０．０１〜０．５μｍ程度の凹凸が形成されてい
る。よって、カラーフィルタ３５とオーバーコート３６との界面３８は、凹凸形状を呈し
ている。
【００７０】
オーバーコート３６は、赤色発光領域４０Ｒにおけるオーバーコート３６Ｒ、緑色発光
領域４０Ｇにおけるオーバーコート３６Ｇ、青色発光領域４０Ｂにおけるオーバーコート
３６Ｂからなる。また、オーバーコート３６Ｒ，３６Ｇ，３６Ｂの屈折率はそれぞれ１．
６０，１．７０，１．８５と互いに異なる。また、接着剤２８の屈折率は１．８０である
。本実施形態においては、オーバーコート３６が本発明の「第１機能層」に、カラーフィ
ルタ３５が「第２機能層」に、接着剤２８が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００７１】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｂにおいて、接着剤２８とオーバーコート３６との界面
３７、およびオーバーコート３６とカラーフィルタ３５との界面３８に着目すれば、その
前後の層の屈折率の大小関係は第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるので、界面
３７，３８を透過する光の振る舞いも有機ＥＬ装置１と同様である。よって、本実施形態
の有機ＥＬ装置１Ｂによっても、有機ＥＬ装置１と同様の作用、効果を得ることができる
。つまり、有機ＥＬ装置１Ｂの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良
好なホワイトバランスを実現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第
二の特徴とをともに有する。また有機ＥＬ装置１Ｂは、前記第一の特徴に基づいて、長寿
命化を実現することができる。
【００７２】
なお、オーバーコート３６は、第２の実施形態における樹脂層３２の形成方法と同様な
方法によって形成することができる。
【００７３】
（第４の実施形態）
続いて、本発明の第４の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｃについて、図５の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｃの構成は、素子基板については第１の実施形態の有機Ｅ
Ｌ装置１と同様である。このため、以下では有機ＥＬ装置１との差異点を中心に説明する
。
【００７４】
有機ＥＬ装置１Ｃは、素子基板とガラス基板３０とを接着剤２８で貼り合せた構成とな
っている。すなわち、有機ＥＬ装置１Ｃはカラーフィルタを備えず、素子基板側の光共振
器の機能によってカラー表示を行う。ガラス基板３０の接着剤２８と接する面は、第１の
実施形態の有機ＥＬ装置１と同様に凹凸形状を呈している。
【００７５】
接着剤２８は、発光領域４０ごとに屈折率が異なる。すなわち、接着剤２８は、赤色発
光領域４０Ｒにおける接着剤２８Ｒ、緑色発光領域４０Ｇにおける接着剤２８Ｇ、青色発
光領域４０Ｂにおける接着剤２８Ｂからなり、接着剤２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの屈折率は
それぞれ１．６０，１．７０，１．８５となっている。また、素子基板側で接着剤２８に
接している薄膜封止層２６の屈折率は、１．８０である。本実施形態においては、接着剤
２８が本発明の「第１機能層」に、ガラス基板３０が「第２機能層」に、薄膜封止層２６
が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００７６】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｃにおいて、薄膜封止層２６と接着剤２８との界面３７
、および接着剤２８とガラス基板３０との界面３８に着目すれば、その前後の層の屈折率
の大小関係は第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるので、界面３７，３８を透過
する光の振る舞いも有機ＥＬ装置１と同様である。よって、本実施形態の有機ＥＬ装置１
Ｃによっても、有機ＥＬ装置１と同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機Ｅ
Ｌ装置１Ｃの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバラ
ンスを実現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをとも
に有する。また有機ＥＬ装置１Ｃは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現するこ
とができる。
【００７７】
有機ＥＬ装置１Ｃにおける青の発光効率およびホワイトバランスに関するデータを表６
に示す。
【００７８】
【表６】
【００７９】
表６中の上段は、従来の構成の有機ＥＬ装置、すなわち有機ＥＬ装置１Ｃの構成に対し
てガラス基板３０の表面に凹凸がなく、接着剤２８の屈折率が一様である有機ＥＬ装置の
特性であり、中段は、当該従来の構成から、本実施形態のようにガラス基板３０の表面を
凹凸形状とし、かつ接着剤２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂの屈折率を互いに異ならせたときの特
性である。これより、青の発光効率が、２．５Ｃｄ／ｍ2から７．０Ｃｄ／ｍ2へ、約２．
８倍に向上していることがわかる。
【００８０】
このように、表６の中段の構成においては青の発光効率が最も大きく改善されているた
め、青の発光輝度をある程度の水準に維持しながら、光共振器の光路長もしくは干渉条件
を変更して青の色純度を高くする微調整を行うことができる。表６の中段の構成からこの
ような微調整を行ったものが本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃであり、その特性は表６の下
段のデータに示されている。これらのデータより、青の発光効率は５．０Ｃｄ／ｍ2と若
干低下するものの、青の色座標、色再現性が向上していることがわかる。さらに、各発光
領域４０の有機ＥＬ素子７０を等電流で駆動したときの白の色座標も（０．３２，０．３
４）とより白点に近付き、ホワイトバランスが向上している。
【００８１】
このようにホワイトバランスが向上することで、第１の実施形態と同様の原理により、
装置の寿命を延ばすことができる。発明者の実験によれば、有機ＥＬ装置１Ｃの寿命は、
従来の構成の有機ＥＬ装置の約１．９倍に向上した。
【００８２】
なお、接着剤２８の形成方法としては、薄膜封止層２６上にディスペンサーもしくは液
滴吐出装置で発光領域４０ごとに屈折率の異なる接着剤２８の材料を吐出し、ガラス基板
３０を貼り合わせる方法を用いることができる。
【００８３】
（第５の実施形態）
続いて、本発明の第５の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｄについて、図６の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｄは、第４の実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃから薄膜封止層
２６を除いた構成となっている。すなわち、有機ＥＬ装置１Ｄにおいては、陰極２４とガ
ラス基板３０とが接着剤２８によって直接固着されており、接着剤２８Ｒ，２８Ｇ，２８
Ｂが、有機ＥＬ素子７０を保護する機能、および陰極２４にできた段差を平滑化する機能
を併せ持っている。ここで、陰極２４の屈折率は、１．８３である。有機ＥＬ装置１Ｄの
構成は、これらの点を除くと第４の実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃと同様である。本実施形
態においては、接着剤２８が本発明の「第１機能層」に、ガラス基板３０が「第２機能層
」に、陰極２４が「第３機能層」に、それぞれ対応する。
【００８４】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｄにおいて、陰極２４と接着剤２８との界面３７、およ
び接着剤２８とガラス基板３０との界面３８に着目すれば、その前後の層の屈折率の大小
関係は第４の実施形態の有機ＥＬ装置１Ｃと同様であるので、界面３７，３８を透過する
光の振る舞いも有機ＥＬ装置１Ｃと同様である。よって、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｄ
によっても、有機ＥＬ装置１Ｃと同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機Ｅ
Ｌ装置１Ｄの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバラ
ンスを実現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをとも
に有する。また有機ＥＬ装置１Ｄは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現するこ
とができる。
【００８５】
（第６の実施形態）
続いて、本発明の第６の実施形態に係る有機ＥＬ装置１Ｅについて、図７の断面図を用
いて説明する。有機ＥＬ装置１Ｅは、ボトムエミッションタイプの有機ＥＬ装置であり、
基板１０上に、樹脂層３２、陽極としての画素電極１６、正孔輸送層１８、有機発光層２
０、電子輸送層２２、陰極２４がこの順に積層された構成となっている。基板１０、画素
電極１６、正孔輸送層１８、有機発光層２０、電子輸送層２２は、第１の実施形態の有機
ＥＬ装置１と同様の材料からなる。陰極２４は、アルミニウムの薄膜等からなり、有機発
光層２０からの光を反射する反射膜としての機能も備えている。
【００８６】
有機発光層２０は、赤色系発光を行う有機発光層２０Ｒ、緑色系発光を行う有機発光層
２０Ｇ、青色系発光を行う有機発光層２０Ｂからなる。有機発光層２０Ｒは赤色発光領域
４０Ｒに、有機発光層２０Ｇは緑色発光領域４０Ｇに、有機発光層２０Ｂは青色発光領域
４０Ｂに、それぞれ配置されている。有機発光層２０において発せられた光は、陰極２４
で反射されて図７の下方向に進行し、または有機発光層２０から直接図７の下方向に進行
し、正孔輸送層１８、画素電極１６、樹脂層３２、基板１０を順に透過して外部に取り出
される。
【００８７】
基板１０の、樹脂層３２が形成された表面は、あらかじめフッ酸等を用いてフロスト処
理がなされ、高さ０．０１〜０．５μｍ程度の凹凸が形成されている。このため、基板１
０と樹脂層３２との界面３８は、凹凸形状を呈している。樹脂層３２は、互いに屈折率の
異なる透光性の樹脂層３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂからなり、樹脂層３２Ｒは赤色発光領域４
０Ｒに、樹脂層３２Ｇは緑色発光領域４０Ｇに、樹脂層３２Ｂは青色発光領域４０Ｂに、
それぞれ配置されている。樹脂層３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂの屈折率はそれぞれ１．６５，
１．７０，１．９０である。また、画素電極１６の屈折率は１．８０である。本実施形態
においては、樹脂層３２が本発明の「第１機能層」に、画素電極１６が「第３機能層」に
、それぞれ対応する。
【００８８】
こうした構成の有機ＥＬ装置１Ｅにおいて、画素電極１６と樹脂層３２との界面３７、
および樹脂層３２と基板１０との界面３８に着目すれば、その前後の層の屈折率の大小関
係は第１の実施形態の有機ＥＬ装置１と同様であるので、界面３７，３８を透過する光の
振る舞いも有機ＥＬ装置１と同様である。よって、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｅによっ
ても、有機ＥＬ装置１と同様の作用、効果を得ることができる。つまり、有機ＥＬ装置１
Ｅの表示特性は、青の発光効率が高く、またこれに起因して良好なホワイトバランスを実
現できるという第一の特徴と、広い視角特性を有するという第二の特徴とをともに有する
。また有機ＥＬ装置１Ｅは、前記第一の特徴に基づいて、長寿命化を実現することができ
る。
【００８９】
有機ＥＬ装置１Ｅにおける視角特性を表すデータを表７に示す。
【００９０】
【表７】
【００９１】
表７の上段は、従来の構成の有機ＥＬ装置、すなわち有機ＥＬ装置１Ｅの構成に対して
基板１０の表面に凹凸がなく、樹脂層３２も配置されていない有機ＥＬ装置において、正
面における色度座標が（０．３３，０．３３）となるように駆動電流を調整して白表示を
行ったときの、４５°視角から当該白表示を見た場合の色度座標、および正面と４５°視
角との間の色差を示したものである。一方、下段は、本実施形態の有機ＥＬ装置１Ｅにつ
いての同様のデータを示したものである。この表から明らかなように、有機ＥＬ装置１Ｅ
は、従来の構成に比べて上記色差が非常に小さく、視角特性が大幅に改善されていること
がわかる。
【００９２】
（電子機器への搭載例）
本発明を適用した有機ＥＬ装置１（有機ＥＬ装置１Ａないし１Ｅを含む）は、例えば、
図８に示す携帯電話機５００に搭載して用いることができる。携帯電話機５００は、表示
部５１０および操作ボタン５２０を有している。表示部５１０は、内部に組み込まれた有
機ＥＬ装置１によって、操作ボタン５２０で入力した内容や着信情報を始めとする様々な
情報を表示することができる。携帯電話機５００は、良好なホワイトバランスおよび広い
視角特性を有し、かつ長寿命である有機ＥＬ装置１によって、表示部５１０において、高
品位な表示を行うことができる。
【００９３】
なお、本発明を適用した有機ＥＬ装置１は、上記携帯電話機５００の他、モバイルコン
ピュータ、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、車載機器、オーディオ機器、プロジ
ェクタなどの各種電子機器、およびスキャナの光源、プリンタのラインヘッド等に用いる
ことができる。
【００９４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態に対しては、本発明の趣旨
から逸脱しない範囲で様々な変形を加えることができる。変形例としては、例えば以下の
ようなものが考えられる。
【００９５】
（変形例１）
上記第１の実施形態から第５の実施形態までにおいては、有機ＥＬ素子７０は光共振器
の干渉を利用してカラー発光を行う構成であるが、これに代えて、第６の実施形態と同様
に、赤、緑、青の各色の発光を行う有機発光層２０Ｒ，２０Ｇ，２０Ｂを発光領域４０ご
とに配置する構成としてもよい。
【００９６】
（変形例２）
上記各実施形態（第３の実施形態を除く）において、ガラス基板３０または基板１０の
表面の凹凸形状は、フッ酸等を用いたフロスト処理によって形成したが、これに限定する
趣旨ではない。上記形成方法に代えて、ガラス基板３０または基板１０の表面にＳｉＯ2
、ＳｉＮ、アクリル樹脂等の薄膜を形成した後、当該薄膜を凹凸形状に加工する方法など
を用いて形成してもよい。
【００９７】
（変形例３）
上記第３の実施形態において、オーバーコート３６は樹脂製のものが用いられているが
、これに代えて、真空薄膜形成法によって形成した無機物質の薄膜を用いてもよい。具体
的には、オーバーコート３６ＲとしてはＴａ2Ｏ5：ＴｉＯ2：ＳｉＯ2＝１：４：５の材料
比のもの、オーバーコート３６ＧとしてはＴａ2Ｏ5：ＴｉＯ2：ＳｉＯ2＝３：２：５の材
料比のもの、オーバーコート３６ＢとしてはＴａ2Ｏ5：ＴｉＯ2：ＳｉＯ2＝４：３：３の
材料比のものをそれぞれ形成することで、適切な屈折率が得られる。
【００９８】
（変形例４）
上記実施形態は、有機発光層２０を赤、緑、青で共通の発光層としたが、各発光領域４
０において、発光層が発光領域４０毎に別々に形成されている構成においても、効果を得
ることが出来る。
【００９９】
（変形例５）
上記実施形態は、共振器条件を設定する手段として、各発光領域４０で画素電極１６の
膜厚を変えているが、その他の層である反射膜１２、絶縁層１４、正孔輸送層１８、発光
層としての有機発光層２０、電子輸送層２２などの界面反射を有する層と、陰極２４の材
料もしくは材料の膜厚を変えることによって、共振器の効果を得ていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の実施形態に係る有機ＥＬ装置の構成を概略的に示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図３】第２の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図４】第３の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図５】第４の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図６】第５の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図７】第６の実施形態に係る有機ＥＬ装置の断面図。
【図８】本発明の実施形態に係る携帯電話機の斜視図。
【図９】従来の構成の有機ＥＬ装置の断面図。
【符号の説明】
【０１０１】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ…有機ＥＬ装置、１０…基板、１２…反射膜、１４
…絶縁層、１６…画素電極、１８…正孔輸送層、２０…発光層としての有機発光層、２２
…電子輸送層、２４…陰極、２６…薄膜封止層、２８…接着剤、３０…ガラス基板、３２
…樹脂層、３４，３５…カラーフィルタ、３６…オーバーコート、３７，３８…界面、４
０…発光領域、７０…有機ＥＬ素子、５００…携帯電話機。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が複数の異なる色のうちの一つに対応する、複数の発光領域を有するエレクトロル
ミネッセンス装置であって、
基板と、
前記基板上に、前記発光領域に対応して配置された複数の第１電極と、
前記第１電極に対向して配置された透光性を有する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層と、
前記第２電極の、前記発光層が配置された側とは反対側に配置された第１機能層と、
前記第１機能層上に、当該第１機能層に接して配置された第２機能層とを備え、
前記第１機能層と前記第２機能層との界面は、前記発光層から射出された光を散乱させ
る凹凸形状を有し、
前記第１機能層は、前記複数の異なる色のうち一の色に対応する前記発光領域における
屈折率と、他の色に対応する前記発光領域における屈折率とが異なることを特徴とするエ
レクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率は、どの前記発光領域においても前記第２機能層の屈折率より
大きいことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率と前記第２機能層の屈折率との差は、どの前記発光領域におい
ても０．０３以上１．００以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
各々が複数の異なる色のうちの一つに対応する、複数の発光領域を有するエレクトロル
ミネッセンス装置であって、
基板と、
前記基板上に、当該基板に接して配置された第１機能層と、
前記第１機能層上に、前記発光領域に対応して配置された透光性を有する複数の第１電
極と、
前記第１電極に対向して配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層とを備え、
前記第１機能層と前記基板との界面は、前記発光層から射出された光を散乱させる凹凸
形状を有し、
前記第１機能層は、前記複数の異なる色のうち一の色に対応する前記発光領域における
屈折率と、他の色に対応する前記発光領域における屈折率とが異なることを特徴とするエ
レクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率は、どの前記発光領域においても前記基板の屈折率より大きい
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率と前記基板の屈折率との差は、どの前記発光領域においても０
．０３以上１．００以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の、前記凹凸形状を有した界面と反対の面に接して配置された第３機能
層をさらに有し、
前記第１機能層の屈折率の、前記第３機能層の屈折率に対する比は、どの前記発光領域
においても０．８３より大きくかつ１．５０以下であることを特徴とするエレクトロルミ
ネッセンス装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記発光領域は、赤色系発光が得られる赤色発光領域、緑色系発光が得られる緑色発光
領域、および青色系発光が得られる青色発光領域を含み、
前記第１機能層は、前記青色発光領域における屈折率が、前記赤色発光領域における屈
折率および前記緑色発光領域における屈折率のいずれとも異なることを特徴とするエレク
トロルミネッセンス装置。
【請求項９】
請求項８に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層は、前記赤色発光領域、前記緑色発光領域、および前記青色発光領域に
おける屈折率が互いに異なることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層は、前記青色発光領域における屈折率が、前記赤色発光領域における屈
折率および前記緑色発光領域における屈折率のいずれよりも大きいことを特徴とするエレ
クトロルミネッセンス装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置を搭載するこ
とを特徴とする電子機器。
【請求項１】
各々が複数の異なる色のうちの一つに対応する、複数の発光領域を有するエレクトロル
ミネッセンス装置であって、
基板と、
前記基板上に、前記発光領域に対応して配置された複数の第１電極と、
前記第１電極に対向して配置された透光性を有する第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層と、
前記第２電極の、前記発光層が配置された側とは反対側に配置された第１機能層と、
前記第１機能層上に、当該第１機能層に接して配置された第２機能層とを備え、
前記第１機能層と前記第２機能層との界面は、前記発光層から射出された光を散乱させ
る凹凸形状を有し、
前記第１機能層は、前記複数の異なる色のうち一の色に対応する前記発光領域における
屈折率と、他の色に対応する前記発光領域における屈折率とが異なることを特徴とするエ
レクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
請求項１に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率は、どの前記発光領域においても前記第２機能層の屈折率より
大きいことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項３】
請求項２に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率と前記第２機能層の屈折率との差は、どの前記発光領域におい
ても０．０３以上１．００以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項４】
各々が複数の異なる色のうちの一つに対応する、複数の発光領域を有するエレクトロル
ミネッセンス装置であって、
基板と、
前記基板上に、当該基板に接して配置された第１機能層と、
前記第１機能層上に、前記発光領域に対応して配置された透光性を有する複数の第１電
極と、
前記第１電極に対向して配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された発光層とを備え、
前記第１機能層と前記基板との界面は、前記発光層から射出された光を散乱させる凹凸
形状を有し、
前記第１機能層は、前記複数の異なる色のうち一の色に対応する前記発光領域における
屈折率と、他の色に対応する前記発光領域における屈折率とが異なることを特徴とするエ
レクトロルミネッセンス装置。
【請求項５】
請求項４に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率は、どの前記発光領域においても前記基板の屈折率より大きい
ことを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項６】
請求項５に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の屈折率と前記基板の屈折率との差は、どの前記発光領域においても０
．０３以上１．００以下であることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層の、前記凹凸形状を有した界面と反対の面に接して配置された第３機能
層をさらに有し、
前記第１機能層の屈折率の、前記第３機能層の屈折率に対する比は、どの前記発光領域
においても０．８３より大きくかつ１．５０以下であることを特徴とするエレクトロルミ
ネッセンス装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記発光領域は、赤色系発光が得られる赤色発光領域、緑色系発光が得られる緑色発光
領域、および青色系発光が得られる青色発光領域を含み、
前記第１機能層は、前記青色発光領域における屈折率が、前記赤色発光領域における屈
折率および前記緑色発光領域における屈折率のいずれとも異なることを特徴とするエレク
トロルミネッセンス装置。
【請求項９】
請求項８に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層は、前記赤色発光領域、前記緑色発光領域、および前記青色発光領域に
おける屈折率が互いに異なることを特徴とするエレクトロルミネッセンス装置。
【請求項１０】
請求項８または９に記載のエレクトロルミネッセンス装置であって、
前記第１機能層は、前記青色発光領域における屈折率が、前記赤色発光領域における屈
折率および前記緑色発光領域における屈折率のいずれよりも大きいことを特徴とするエレ
クトロルミネッセンス装置。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれか一項に記載のエレクトロルミネッセンス装置を搭載するこ
とを特徴とする電子機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−１３４１５３（Ｐ２００７−１３４１５３Ａ）
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３２５７３１（Ｐ２００５−３２５７３１）
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月３１日（２００７．５．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１１月１０日（２００５．１１．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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