有機エレクトロルミネッセント素子
【課題】視野角依存性を低減させることができる有機エレクトロルミネッセント素子を得る。
【解決手段】反射電極と、光取り出し側電極と、反射電極及び前記光取り出し側電極の間に配置される第１の発光層及び第２の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、第１の発光層の発光位置と、反射電極の反射面との間の光学距離が（ｎ／ｘ）λであり、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離が〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λ（λは、取り出したい発光の中心波長、ｎは奇数、ｍは偶数、ｘは自然数である）ことを特徴としている。
【解決手段】反射電極と、光取り出し側電極と、反射電極及び前記光取り出し側電極の間に配置される第１の発光層及び第２の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、第１の発光層の発光位置と、反射電極の反射面との間の光学距離が（ｎ／ｘ）λであり、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離が〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λ（λは、取り出したい発光の中心波長、ｎは奇数、ｍは偶数、ｘは自然数である）ことを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント（有機ＥＬ）素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬディスプレイにおいては、視野角依存性が存在し、画像の色合いが正面と斜めでは僅かに変化するという問題がある。有機ＥＬディスプレイにおける視野角依存性は、液晶ディスプレイのように斜めから見ると画像が反転する程大きなものではない。その理由は、有機ＥＬ素子を構成する有機層と無機層（ＩＴＯ膜）などの屈折率の差が大きいことと、有機ＥＬ素子における陰極がミラーの役目を果たし、素子内で光学干渉が生じるためである。この僅かな視野角依存性は、有機ＥＬディスプレイの表示品位を損なうものであるので、低減させることが好ましい。しかしながら、視野角依存性を十分に低減させることができる提案は未だなされていない。
【０００３】
一方、有機ＥＬディスプレイは、携帯機器用ディスプレイとして期待されており、低消費電力及び長寿命が求められている。本出願人は、複数の発光層を中間ユニットを介して積層することにより、消費電力の低減及び寿命の向上を図ることができることを見出している（特許文献１）。しかしながら、特許文献１においては、視野角依存性について何ら開示されていない。
【０００４】
特許文献２においては、複数の発光層を積層することが開示されており、２つの光源において、反射電極に近い方の光源と反射電極の距離を１／４λとし、反射電極から遠い方の光源と反射電極の距離を３／４λとすることにより、輝度及び発光効率が向上する旨記載されている。このように設定することにより、確かに正面方向への光の強度は最大になるが、斜め方向（例えば６０°）においては、逆に強度が低下し、視野角依存性が大きくなり、表示品位が著しく低下する。
【特許文献１】特開２００６−４９３９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、反射電極と、光取り出し側電極と、反射電極及び光取り出し側電極の間に配置される第１の発光層及び第２の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、第１の発光層の発光位置と、反射電極の反射面との間の光学距離が（ｎ／ｘ）λであり、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離が〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λ（λは、取り出したい発光の中心波長、ｎは奇数、ｍは偶数、ｘは自然数である）ことを特徴としている。
【０００６】
本発明に従い、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を（ｎ／ｘ）λとし、第２の発光層の位置と反射電極の反射面との間の光学距離を〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λとすることにより、有機ＥＬ素子の正面方向における第１の発光層からの発光強度を最大とすることができ、有機ＥＬ素子の視野角６０°方向における第２の発光層からの発光強度を最大とすることができる。すなわち、第１の発光層からの正面方向への発光強度を最大とし、第２の発光層からの視野角６０°方向への発光強度を最大としているので、視野角依存性を低減させることができる。
【０００７】
図１は、上記の作用効果を説明するための模式図である。図１において、第１の発光層の発光位置を光源１とし、第２の発光層の発光位置を光源２としている。光源１と反射電極の反射面３との光学距離は（ｎ／ｘ）λに設定されており、光源２と反射電極の反射面３との間の光学距離は〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λとしている。
【０００８】
図１に示すように、視野角６０°方向における、光源１と反射電極の反射面３との間の光学距離は、（２ｎ／ｘ）λとなり、光源２と反射電極の反射面３との間の光学距離は〔（ｎ＋ｍ）／ｘ〕λとなる。従って、正面方向においては、光源１と反射電極の反射面３との間の光学距離が、取り出したい発光の中心波長λの奇数倍となるため、光学距離が共振条件を満たすため、最大の発光強度が得られる。
【０００９】
一方、視野角６０°方向では、光源２と反射電極の反射面との間の光学距離が、λの奇数倍となるため、光源２からの発光強度が最大となる。
【００１０】
従って、第１の発光層からの正面方向への発光強度を最大とし、第２の発光層からの視野角６０°方向への発光強度を最大としているので、視野角依存性を低減させることができる。
【００１１】
なお、図１においては、光源１が光源２よりも反射電極の反射面３に近い位置に設定されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源２すなわち第２の発光層の発光位置が、光源１すなわち第１の発光層の発光位置よりも反射電極の反射面３に近い位置に配置されていてもよい。
【００１２】
本発明においては、第１の発光層と第２の発光層が、中間ユニットを介して積層されていることが好ましい。
【００１３】
また、反射電極と中間ユニットの間に第１の発光層が配置され、光取り出し側電極と中間ユニットとの間に第２の発光層が配置されている場合において、反射電極と第１の発光層との間に第１のキャビティ調整層が設けられており、中間ユニットと第２の発光層との間に第２のキャビティ調整層が設けられていることが好ましい。これらの第１のキャビティ調整層及び第２のキャビティ調整層の膜厚を調整することにより、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離及び第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を容易に調整することが可能となる。
【００１４】
第１のキャビティ調整層及び第２のキャビティ調整層は、ホール輸送性材料から構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、中間ユニットは、電子引き抜き層と、電子注入層と、電子輸送層とから構成されていることが好ましい。本発明において、反射電極及び光取り出し側電極の一方が陽極となり、他方が陰極となるが、中間ユニットにおいて、電子引き抜き層は陰極側に設けられる。電子注入層は、電子引き抜き層の陽極側に隣接して設けられる。電子輸送層は、電子注入層の陽極側に隣接して設けられる。
【００１６】
上記のように構成された中間ユニットにおいては、電子引き抜き層が、その陽極側に隣接する隣接層から電子を引き抜いて、引き抜いた電子を電子注入層及び電子輸送層を介して陽極側に供給するとともに、電子の引き抜きにより隣接層に発生したホールが陰極側に供給される。このため、中間ユニットを挟み、両側の発光層において効率良く発光がなされる。
【００１７】
電子引き抜き層の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレベルの絶対値│ＬＵＭＯ（Ａ）│と、隣接層の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギーレベルの絶対値│ＨＯＭＯ（Ｂ）│が、│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│≦１．５ｅＶの関係にあり、電子注入層の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｃ）｜または仕事関数の絶対値｜ＷＦ（Ｃ）｜は、｜ＬＵＭＯ（Ａ）｜より小さいことが好ましい。
【００１８】
中間ユニットは、中間ユニット内に設けられた電子引き抜き層による隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側に位置する発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を電子注入層を介して陽極側に位置する発光ユニットに供給する。
【００１９】
以下、中間ユニットの説明において、陰極側に位置する発光層を第１の発光層、陽極側に位置する発光層を第２の発光層として説明する。
【００２０】
上述のように、中間ユニットにおいて、隣接層のＨＯＭＯのエネルギーレベルの絶対値│ＨＯＭＯ（Ｂ）│と、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値│ＬＵＭＯ（Ａ）│とは、│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│≦１．５ｅＶの関係にあり、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルは、隣接層のＨＯＭＯのエネルギーレベルに近い値となっていることが好ましい。これにより、電子引き抜き層は隣接層から電子を引き抜くことができる。この隣接層からの電子の引き抜きにより、隣接層にはホールが発生する。隣接層が第１の発光層内に設けられている場合には、第１の発光層にホールが発生する。また、隣接層が電子引き抜き層と第１の発光層の間に設けられている場合、すなわち中間ユニット内に設けられている場合には、隣接層に発生したホールが、第１の発光層に供給される。第１の発光層に供給されたホールは、陰極からの電子と再結合し、これによって第１の発光層が発光する。
【００２１】
一方、電子引き抜き層に引き抜かれた電子は、電子注入層に移動し、電子注入層及び電子輸送層から第２の発光層に供給され、陽極から供給されたホールと再結合し、これによって第２の発光層が発光する。
【００２２】
また中間ユニットにおいて、電子引き抜き層が隣接層から電子を引き抜くためには、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルが、隣接層のＬＵＭＯのエネルギーレベルよりも、隣接層のＨＯＭＯのエネルギーレベルに近いことが好ましい。すなわち、隣接層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値│ＬＵＭＯ（Ｂ）│は、以下の関係を満足することが好ましい。
│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│＜│ＬＵＭＯ（Ａ）│−│ＬＵＭＯ（Ｂ）│
【００２３】
また、電子引き抜き層として用いる材料のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値は、一般に隣接層のＨＯＭＯをエネルギーレベルの絶対値よりも小さいので、このような場合、それぞれのエネルギーレベルの絶対値は、以下の関係式で示される。
０ｅＶ＜│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│≦１．５ｅＶ
【００２４】
電子注入層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｃ）｜または仕事関数の絶対値｜ＷＦ（Ｃ）｜は、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ａ）｜より小さいことが好ましく、これにより、電子引き抜き層より引き抜かれた電子は、電子注入層に移動し、電子注入層及び電子輸送層から第２の発光層に供給される。
【００２５】
中間ユニット内の電子注入層と、第２の発光層との間には、電子輸送層が設けられる。電子輸送層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｄ）｜は、電子注入層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｃ）｜または仕事関数の絶対値｜ＷＦ（Ｃ）｜より小さいことが好ましい。電子注入層に移動した電子は、電子輸送層を通り第２の発光層に供給される。
【００２６】
本発明における電子引き抜き層は、例えば、以下に示す構造式で表わされるピラジン誘導体から形成することができる。
【００２７】
【化１】
【００２８】
（ここで、Ａｒはアリール基を示し、Ｒは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮを示す。）
本発明において、さらに好ましくは、以下に示す構造式で表わされるヘキサアザトリフェニレン誘導体から電子引き抜き層を形成することができる。
【００２９】
【化２】
【００３０】
（ここで、Ｒは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮを示す。）
また、中間ユニット内の電子注入層は、例えば、Ｌｉ及びＣｓなどのアルカリ金属、Ｌｉ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物などから形成することが好ましい。
【００３１】
また、中間ユニット内の電子輸送層は、有機ＥＬ素子において一般に電子輸送性材料として用いられている材料から形成することができる。例えば、Ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ誘導体などのキレート金属錯体、あるいはｏ−またはｍ−またはｐ−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ誘導体、あるいはシロール誘導体、あるいはオキサジアゾール誘導体、あるいはトリアゾール誘導体等を挙げることができる。
【００３２】
本発明において、第１の発光層及び第２の発光層は、素子の厚み方向に積層されており、それぞれ同色を発光する発光層である。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）などの単色の発光層であってもよいし、白色の発光層であってもよい。白色発光層の場合、オレンジ色発光層と青色発光層を積層した構造を有する白色発光層であってもよい。
【００３３】
本発明において規定する光学距離は、それぞれ僅かな範囲であれば、（ｎ／ｘ）λ及び〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λからずれていても本発明の効果が得られる。従って、本発明において規定している光学距離は、これららの値の±１０％の範囲内であればよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に従い、発光層として、少なくとも第１の発光層及び第２の発光層を設け、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との光学距離を（ｎ／ｘ）λとし、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λとすることにより、有機ＥＬ素子の視野角依存性を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
〔シミュレーション結果〕
表１は、図１に示す光源１（第１の発光層）と反射電極の反射面３との間の光学距離を（１／４）λと一定にし、光源２（第２の発光層）と反射電極の反射面３との間の光学距離（４／４）λ〜（３／８）λまで変化させたときの、種々の視野角での発光強度をシミュレーションした結果を示している。発光強度は正面（０°）、３０°、４５°、及び６０°の４つの視野角で評価した。なお、表１には、正面方向における発光強度を１とした相対値を示している。「最大／最小」は、これら４つの視野角における最大値と最小値の比率を示している。「正面強度」は、発光層が第１の発光層のみである場合の正面方向の発光強度を１とした相対強度を示している。
【００３７】
表１において、（２）、（４）、（６）が、本発明の条件を満たしている。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１に示すように、本発明の条件を満たす（２）、（４）及び（６）では、３０°、４５°及び６０°のいずれの視野角においても相対的に高い発光強度が得られており、最大値／最小値の比率が他のものに比べ小さくなっている。従って、視野角依存性が低減されることがわかる。
【００４０】
また表１から明らかなように、第１の発光層のみを設けた場合、６０°の視野角において最も発光強度が低くなっている。従って、第２の発光層を６０°において高い発光強度となるように設定することにより、視野角依存性を低減することができる。
【００４１】
光学距離は、各層の膜厚と屈折率により求められるものであり、さらにマルチモードを考慮すべきものであるが、本願明細書においては、各層の屈折率及びマルチモードを簡略化して計算している。
【００４２】
（実施例１）
図２は、本実施例において作製した有機ＥＬ素子を示す模式的断面図である。本実施例の有機ＥＬ素子は、図２に示すように、図示しない基板の上にＡｌからなる金属薄膜４１を形成し、その上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜からなる透明導電膜４２（膜厚３０ｎｍ）が形成されている。この透明導電膜４２と金属薄膜４１から反射電極が構成されており、金属薄膜４１の上方端面が反射面４１ａとなる。
【００４３】
透明導電膜４２の上は、ＮＰＢからなるホール輸送層５１（膜厚３０ｎｍ）が形成されている。このホール輸送層５１は、第１のキャビティ調整層としても機能する。
【００４４】
ホール輸送層５１の上には、オレンジ色発光層１１（膜厚６０ｎｍ）と青色発光層１２（膜厚５０ｎｍ）とがこの順序で積層されている。オレンジ色発光層１１と青色発光層１２から白色発光の第１の発光層１０が構成されている。第１の発光層１０の発光位置１０ａは、オレンジ色発光層１１と青色発光層１２の界面から青色発光層側に５ｎｍ離れた領域である。
【００４５】
オレンジ色発光層１１は、ホール輸送性材料であるＮＰＢをホスト材料として１００重量％用い、これにオレンジ色発光ドーパントであるＤＢｚＲを３重量％となるように用いて形成している。
【００４６】
青色発光層１２は、電子輸送性材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として１００重量％用い、これに青色発光ドーパントであるＴＢＰを１重量％となるように含有させて形成させている。
【００４７】
第１の発光層１０の上には、電子輸送層３１（膜厚２０ｎｍ）、電子注入層３２（膜厚１０ｎｍ）、及び電子引き抜き層３３（膜厚２０ｎｍ）がこの順序で積層されている。中間ユニット３０は、電子輸送層３１、電子注入層３２、及び電子引き抜き層３３から構成されている。電子輸送層３１は、Ａｌｑから形成されている。電子注入層３２は、Ｌｉを堆積させることにより形成されているが、非常に膜厚が薄いので、電子輸送層３１のＡｌｑとの複合体である、Ａｌｑ：Ｌｉ＝１：１の組成を有しているものと思われる。電子引き抜き層３３は、ＨＡＴ−ＣＮ６から形成されている。
【００４８】
中間ユニット３０の上には、第２のキャビティ調整層５２（膜厚２７５ｎｍ）が形成されている。第２のキャビティ調整層５２も、ＮＰＢから形成されている。
【００４９】
第２のキャビティ調整層５２の上には、オレンジ色発光層２１及び青色発光層２２がこの順序で積層して形成されている。第２の発光層２０は、オレンジ色発光層２１と青色発光層２２から構成されている。オレンジ色発光層２１及び青色発光層２２は、第１の発光層１０のオレンジ色発光層１１及び青色発光層１２と同様にして形成されている。
【００５０】
第２の発光層２０の発光位置２０ａは、オレンジ色発光層２１と青色発光層２２の界面から青色発光層２２側に５ｎｍ離れた領域である。
【００５１】
第２の発光層２０の上には、電子輸送層５３（膜厚２０ｎｍ）が形成されている。電子輸送層５３は、Ａｌｑから形成されている。
【００５２】
電子輸送層５３の上には、光取り出し側電極であるＬｉ／Ａｇからなる金属薄膜電極５４（Ｌｉ膜厚１ｎｍ：Ａｇ膜厚１５ｎｍ）が形成されている。
【００５３】
第１のキャビティ調整層５１の膜厚を調整することにより、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離、及び第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を調整することができる。また、キャビティ調整層５２の膜厚を調整することにより、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を調整することができる。
【００５４】
以上のようにして構成された有機ＥＬ素子において、第１の発光層１０の発光位置１０ａと反射電極の反射面４１ａとの間の光学距離は、１２５ｎｍとなっている。また、第２の発光層２０の発光位置２０ａと反射電極４０の反射面４１ａとの間の光学距離は、３１２．５ｎｍとなっている。
【００５５】
本実施例における第１の発光層１０及び第２の発光層２０は、オレンジ色発光層と青色発光層で積層させた白色発光層であり、取り出したい発光の中心波長λは５００ｎｍである。従って、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との光学距離は（１／４）λとなっており、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との光学距離は（５／８）λとなっている。従って、本発明の範囲内となるように設定されている。
【００５６】
図３は、図２に示す有機ＥＬ素子の正面方向での発光スペクトル及び視野角６０°方向での発光スペクトルを示す図である。図３に示すように、正面方向での発光強度と視野角６０°方向での発光強度はほぼ同程度であり、視野角依存性が低減されていることがわかる。波長５００ｎｍにおける正面方向の発光強度を１００であるとすると、視野角６０°方向での発光強度は８３である。
【００５７】
ＮＰＢは、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンであり、以下の構造を有している。
【００５８】
【化３】
【００５９】
ＤＢｚＲは、５，１２−ビス｛４−（６−メチルベンゾチアゾール−２−イル）フェニル｝−６，１１−ジフェニルナフタセンであり、以下の構造を有している。
【００６０】
【化４】
【００６１】
ＴＢＡＤＮは、２−ターシャリー−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンであり、以下の構造を有している。
【００６２】
【化５】
【００６３】
ＴＢＰは、２，５，８，１１−テトラ−ターシャリー−ブチルペリレンであり、以下の構造を有している。
【００６４】
【化６】
【００６５】
ＨＡＴ−ＣＮ６は、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルであり、以下の構造を有している。
【００６６】
【化７】
【００６７】
Ａｌｑは、トリス−（８−キノリラト）アルミニウム（III）であり、以下の構造を有している。
【００６８】
【化８】
【００６９】
（比較例１）
図４は、比較例１の有機ＥＬ素子の構造を示す模式的断面図である。実施例１と同様に、基板の上に金属薄膜４１が形成されており、金属薄膜４１の上に透明導電膜４２が形成されている。透明導電膜４２の上には、ホール輸送層５１が形成されている。ホール輸送層５１の上には、オレンジ色発光層１１及び青色発光層１２が形成されている。青色発光層１２の上には、電子輸送層５３が形成されている。電子輸送層５３の上には、光取り出し電極としてのＡｇから形成された金属薄膜５４が形成されている。
【００７０】
比較例１の有機ＥＬ素子は、発光層が１つだけ設けられており、第１の発光層１０のみが設けられている。第１の発光層１０の発光位置１０ａと反射電極４０の反射面４１ａとの間の光学距離は１２５ｎｍである。
【００７１】
図５は、比較例１の正面方向での発光スペクトルと視野角６０°方向での発光スペクトルを示す図である。図５から明らかように、正面方向での発光強度と、視野角６０°方向での発光強度には大きな違いがある。例えば、波長５００ｎｍでは、正面方向での発光強度１００に対して、視野角６０°方向での発光強度は６８となっており、視野角依存性が大きいことがわかる。
【００７２】
（比較例２）
図２に示す実施例１と同様の構造において、第２の発光層２０の発光位置２０ａと反射電極４０の反射面４１ａとの間の距離を３７５ｎｍにした有機ＥＬ素子を作製した。３７５ｎｍは、波長λ＝５００ｎｍの場合の（３／４）λに相当する。
【００７３】
この比較例２の波長５００ｎｍにおける正面方向での発光強度を１００とすると、視野角６０°方向での発光強度は６４となる。従って、実施例１に比べ視野角依存性が大きくなることがわかる。
【００７４】
以上のことから明らかなように、本発明に従い設計された実施例１の有機ＥＬ素子は、比較例１及び比較例２の有機ＥＬ素子に比べ大幅に視野角依存性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の作用効果を説明するための模式図。
【図２】本発明に従う一実施例の有機ＥＬ素子を示す模式的断面図。
【図３】本発明に従う一実施例の有機ＥＬ素子の正面方向の発光スペクトル及び視野角６０°方向の発光スペクトルを示す図。
【図４】比較例１の有機ＥＬ素子を示す模式的断面図。
【図５】比較例１の有機ＥＬ素子の正面方向の発光スペクトル及び視野角６０°方向の発光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
【００７６】
１…光源（第１の発光層の発光位置）
２…光源（第２の発光層の発光位置）
３…反射電極の反射面
１０…第１の発光層
１０ａ…第１の発光層の発光位置
１１…オレンジ色発光層
１２…青色発光層
２０…第２の発光層
２０ａ…第２の発光層の発光位置
２１…オレンジ色発光層
２２…青色発光層
３０…中間ユニット
３１…電子輸送層
３２…電子注入層
３３…電子引き抜き層
４０…反射電極
４１…金属薄膜
４１ａ…反射電極の反射面
４２…透明導電膜
５１…第１のキャビティ調整層
５２…第２のキャビティ調整層
５３…電子輸送層
５４…光取り出し側電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセント（有機ＥＬ）素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬディスプレイにおいては、視野角依存性が存在し、画像の色合いが正面と斜めでは僅かに変化するという問題がある。有機ＥＬディスプレイにおける視野角依存性は、液晶ディスプレイのように斜めから見ると画像が反転する程大きなものではない。その理由は、有機ＥＬ素子を構成する有機層と無機層（ＩＴＯ膜）などの屈折率の差が大きいことと、有機ＥＬ素子における陰極がミラーの役目を果たし、素子内で光学干渉が生じるためである。この僅かな視野角依存性は、有機ＥＬディスプレイの表示品位を損なうものであるので、低減させることが好ましい。しかしながら、視野角依存性を十分に低減させることができる提案は未だなされていない。
【０００３】
一方、有機ＥＬディスプレイは、携帯機器用ディスプレイとして期待されており、低消費電力及び長寿命が求められている。本出願人は、複数の発光層を中間ユニットを介して積層することにより、消費電力の低減及び寿命の向上を図ることができることを見出している（特許文献１）。しかしながら、特許文献１においては、視野角依存性について何ら開示されていない。
【０００４】
特許文献２においては、複数の発光層を積層することが開示されており、２つの光源において、反射電極に近い方の光源と反射電極の距離を１／４λとし、反射電極から遠い方の光源と反射電極の距離を３／４λとすることにより、輝度及び発光効率が向上する旨記載されている。このように設定することにより、確かに正面方向への光の強度は最大になるが、斜め方向（例えば６０°）においては、逆に強度が低下し、視野角依存性が大きくなり、表示品位が著しく低下する。
【特許文献１】特開２００６−４９３９６号公報
【特許文献２】特開２００３−２７２８６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、反射電極と、光取り出し側電極と、反射電極及び光取り出し側電極の間に配置される第１の発光層及び第２の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、第１の発光層の発光位置と、反射電極の反射面との間の光学距離が（ｎ／ｘ）λであり、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離が〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λ（λは、取り出したい発光の中心波長、ｎは奇数、ｍは偶数、ｘは自然数である）ことを特徴としている。
【０００６】
本発明に従い、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を（ｎ／ｘ）λとし、第２の発光層の位置と反射電極の反射面との間の光学距離を〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λとすることにより、有機ＥＬ素子の正面方向における第１の発光層からの発光強度を最大とすることができ、有機ＥＬ素子の視野角６０°方向における第２の発光層からの発光強度を最大とすることができる。すなわち、第１の発光層からの正面方向への発光強度を最大とし、第２の発光層からの視野角６０°方向への発光強度を最大としているので、視野角依存性を低減させることができる。
【０００７】
図１は、上記の作用効果を説明するための模式図である。図１において、第１の発光層の発光位置を光源１とし、第２の発光層の発光位置を光源２としている。光源１と反射電極の反射面３との光学距離は（ｎ／ｘ）λに設定されており、光源２と反射電極の反射面３との間の光学距離は〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λとしている。
【０００８】
図１に示すように、視野角６０°方向における、光源１と反射電極の反射面３との間の光学距離は、（２ｎ／ｘ）λとなり、光源２と反射電極の反射面３との間の光学距離は〔（ｎ＋ｍ）／ｘ〕λとなる。従って、正面方向においては、光源１と反射電極の反射面３との間の光学距離が、取り出したい発光の中心波長λの奇数倍となるため、光学距離が共振条件を満たすため、最大の発光強度が得られる。
【０００９】
一方、視野角６０°方向では、光源２と反射電極の反射面との間の光学距離が、λの奇数倍となるため、光源２からの発光強度が最大となる。
【００１０】
従って、第１の発光層からの正面方向への発光強度を最大とし、第２の発光層からの視野角６０°方向への発光強度を最大としているので、視野角依存性を低減させることができる。
【００１１】
なお、図１においては、光源１が光源２よりも反射電極の反射面３に近い位置に設定されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、光源２すなわち第２の発光層の発光位置が、光源１すなわち第１の発光層の発光位置よりも反射電極の反射面３に近い位置に配置されていてもよい。
【００１２】
本発明においては、第１の発光層と第２の発光層が、中間ユニットを介して積層されていることが好ましい。
【００１３】
また、反射電極と中間ユニットの間に第１の発光層が配置され、光取り出し側電極と中間ユニットとの間に第２の発光層が配置されている場合において、反射電極と第１の発光層との間に第１のキャビティ調整層が設けられており、中間ユニットと第２の発光層との間に第２のキャビティ調整層が設けられていることが好ましい。これらの第１のキャビティ調整層及び第２のキャビティ調整層の膜厚を調整することにより、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離及び第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を容易に調整することが可能となる。
【００１４】
第１のキャビティ調整層及び第２のキャビティ調整層は、ホール輸送性材料から構成されていることが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、中間ユニットは、電子引き抜き層と、電子注入層と、電子輸送層とから構成されていることが好ましい。本発明において、反射電極及び光取り出し側電極の一方が陽極となり、他方が陰極となるが、中間ユニットにおいて、電子引き抜き層は陰極側に設けられる。電子注入層は、電子引き抜き層の陽極側に隣接して設けられる。電子輸送層は、電子注入層の陽極側に隣接して設けられる。
【００１６】
上記のように構成された中間ユニットにおいては、電子引き抜き層が、その陽極側に隣接する隣接層から電子を引き抜いて、引き抜いた電子を電子注入層及び電子輸送層を介して陽極側に供給するとともに、電子の引き抜きにより隣接層に発生したホールが陰極側に供給される。このため、中間ユニットを挟み、両側の発光層において効率良く発光がなされる。
【００１７】
電子引き抜き層の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレベルの絶対値│ＬＵＭＯ（Ａ）│と、隣接層の最高被占分子軌道（ＨＯＭＯ）のエネルギーレベルの絶対値│ＨＯＭＯ（Ｂ）│が、│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│≦１．５ｅＶの関係にあり、電子注入層の最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）のエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｃ）｜または仕事関数の絶対値｜ＷＦ（Ｃ）｜は、｜ＬＵＭＯ（Ａ）｜より小さいことが好ましい。
【００１８】
中間ユニットは、中間ユニット内に設けられた電子引き抜き層による隣接層からの電子の引き抜きにより発生したホールを陰極側に位置する発光ユニットに供給するとともに、引き抜いた電子を電子注入層を介して陽極側に位置する発光ユニットに供給する。
【００１９】
以下、中間ユニットの説明において、陰極側に位置する発光層を第１の発光層、陽極側に位置する発光層を第２の発光層として説明する。
【００２０】
上述のように、中間ユニットにおいて、隣接層のＨＯＭＯのエネルギーレベルの絶対値│ＨＯＭＯ（Ｂ）│と、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値│ＬＵＭＯ（Ａ）│とは、│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│≦１．５ｅＶの関係にあり、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルは、隣接層のＨＯＭＯのエネルギーレベルに近い値となっていることが好ましい。これにより、電子引き抜き層は隣接層から電子を引き抜くことができる。この隣接層からの電子の引き抜きにより、隣接層にはホールが発生する。隣接層が第１の発光層内に設けられている場合には、第１の発光層にホールが発生する。また、隣接層が電子引き抜き層と第１の発光層の間に設けられている場合、すなわち中間ユニット内に設けられている場合には、隣接層に発生したホールが、第１の発光層に供給される。第１の発光層に供給されたホールは、陰極からの電子と再結合し、これによって第１の発光層が発光する。
【００２１】
一方、電子引き抜き層に引き抜かれた電子は、電子注入層に移動し、電子注入層及び電子輸送層から第２の発光層に供給され、陽極から供給されたホールと再結合し、これによって第２の発光層が発光する。
【００２２】
また中間ユニットにおいて、電子引き抜き層が隣接層から電子を引き抜くためには、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルが、隣接層のＬＵＭＯのエネルギーレベルよりも、隣接層のＨＯＭＯのエネルギーレベルに近いことが好ましい。すなわち、隣接層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値│ＬＵＭＯ（Ｂ）│は、以下の関係を満足することが好ましい。
│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│＜│ＬＵＭＯ（Ａ）│−│ＬＵＭＯ（Ｂ）│
【００２３】
また、電子引き抜き層として用いる材料のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値は、一般に隣接層のＨＯＭＯをエネルギーレベルの絶対値よりも小さいので、このような場合、それぞれのエネルギーレベルの絶対値は、以下の関係式で示される。
０ｅＶ＜│ＨＯＭＯ（Ｂ）│−│ＬＵＭＯ（Ａ）│≦１．５ｅＶ
【００２４】
電子注入層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｃ）｜または仕事関数の絶対値｜ＷＦ（Ｃ）｜は、電子引き抜き層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ａ）｜より小さいことが好ましく、これにより、電子引き抜き層より引き抜かれた電子は、電子注入層に移動し、電子注入層及び電子輸送層から第２の発光層に供給される。
【００２５】
中間ユニット内の電子注入層と、第２の発光層との間には、電子輸送層が設けられる。電子輸送層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｄ）｜は、電子注入層のＬＵＭＯのエネルギーレベルの絶対値｜ＬＵＭＯ（Ｃ）｜または仕事関数の絶対値｜ＷＦ（Ｃ）｜より小さいことが好ましい。電子注入層に移動した電子は、電子輸送層を通り第２の発光層に供給される。
【００２６】
本発明における電子引き抜き層は、例えば、以下に示す構造式で表わされるピラジン誘導体から形成することができる。
【００２７】
【化１】
【００２８】
（ここで、Ａｒはアリール基を示し、Ｒは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮを示す。）
本発明において、さらに好ましくは、以下に示す構造式で表わされるヘキサアザトリフェニレン誘導体から電子引き抜き層を形成することができる。
【００２９】
【化２】
【００３０】
（ここで、Ｒは水素、炭素数１〜１０のアルキル基、アルキルオキシ基、ジアルキルアミン基、またはＦ、Ｃｌ、Ｂｒ、ＩもしくはＣＮを示す。）
また、中間ユニット内の電子注入層は、例えば、Ｌｉ及びＣｓなどのアルカリ金属、Ｌｉ２Ｏなどのアルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属酸化物などから形成することが好ましい。
【００３１】
また、中間ユニット内の電子輸送層は、有機ＥＬ素子において一般に電子輸送性材料として用いられている材料から形成することができる。例えば、Ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ誘導体などのキレート金属錯体、あるいはｏ−またはｍ−またはｐ−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ誘導体、あるいはシロール誘導体、あるいはオキサジアゾール誘導体、あるいはトリアゾール誘導体等を挙げることができる。
【００３２】
本発明において、第１の発光層及び第２の発光層は、素子の厚み方向に積層されており、それぞれ同色を発光する発光層である。赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）などの単色の発光層であってもよいし、白色の発光層であってもよい。白色発光層の場合、オレンジ色発光層と青色発光層を積層した構造を有する白色発光層であってもよい。
【００３３】
本発明において規定する光学距離は、それぞれ僅かな範囲であれば、（ｎ／ｘ）λ及び〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λからずれていても本発明の効果が得られる。従って、本発明において規定している光学距離は、これららの値の±１０％の範囲内であればよい。
【発明の効果】
【００３４】
本発明に従い、発光層として、少なくとも第１の発光層及び第２の発光層を設け、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との光学距離を（ｎ／ｘ）λとし、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λとすることにより、有機ＥＬ素子の視野角依存性を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明を具体的な実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３６】
〔シミュレーション結果〕
表１は、図１に示す光源１（第１の発光層）と反射電極の反射面３との間の光学距離を（１／４）λと一定にし、光源２（第２の発光層）と反射電極の反射面３との間の光学距離（４／４）λ〜（３／８）λまで変化させたときの、種々の視野角での発光強度をシミュレーションした結果を示している。発光強度は正面（０°）、３０°、４５°、及び６０°の４つの視野角で評価した。なお、表１には、正面方向における発光強度を１とした相対値を示している。「最大／最小」は、これら４つの視野角における最大値と最小値の比率を示している。「正面強度」は、発光層が第１の発光層のみである場合の正面方向の発光強度を１とした相対強度を示している。
【００３７】
表１において、（２）、（４）、（６）が、本発明の条件を満たしている。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１に示すように、本発明の条件を満たす（２）、（４）及び（６）では、３０°、４５°及び６０°のいずれの視野角においても相対的に高い発光強度が得られており、最大値／最小値の比率が他のものに比べ小さくなっている。従って、視野角依存性が低減されることがわかる。
【００４０】
また表１から明らかなように、第１の発光層のみを設けた場合、６０°の視野角において最も発光強度が低くなっている。従って、第２の発光層を６０°において高い発光強度となるように設定することにより、視野角依存性を低減することができる。
【００４１】
光学距離は、各層の膜厚と屈折率により求められるものであり、さらにマルチモードを考慮すべきものであるが、本願明細書においては、各層の屈折率及びマルチモードを簡略化して計算している。
【００４２】
（実施例１）
図２は、本実施例において作製した有機ＥＬ素子を示す模式的断面図である。本実施例の有機ＥＬ素子は、図２に示すように、図示しない基板の上にＡｌからなる金属薄膜４１を形成し、その上にＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜からなる透明導電膜４２（膜厚３０ｎｍ）が形成されている。この透明導電膜４２と金属薄膜４１から反射電極が構成されており、金属薄膜４１の上方端面が反射面４１ａとなる。
【００４３】
透明導電膜４２の上は、ＮＰＢからなるホール輸送層５１（膜厚３０ｎｍ）が形成されている。このホール輸送層５１は、第１のキャビティ調整層としても機能する。
【００４４】
ホール輸送層５１の上には、オレンジ色発光層１１（膜厚６０ｎｍ）と青色発光層１２（膜厚５０ｎｍ）とがこの順序で積層されている。オレンジ色発光層１１と青色発光層１２から白色発光の第１の発光層１０が構成されている。第１の発光層１０の発光位置１０ａは、オレンジ色発光層１１と青色発光層１２の界面から青色発光層側に５ｎｍ離れた領域である。
【００４５】
オレンジ色発光層１１は、ホール輸送性材料であるＮＰＢをホスト材料として１００重量％用い、これにオレンジ色発光ドーパントであるＤＢｚＲを３重量％となるように用いて形成している。
【００４６】
青色発光層１２は、電子輸送性材料であるＴＢＡＤＮをホスト材料として１００重量％用い、これに青色発光ドーパントであるＴＢＰを１重量％となるように含有させて形成させている。
【００４７】
第１の発光層１０の上には、電子輸送層３１（膜厚２０ｎｍ）、電子注入層３２（膜厚１０ｎｍ）、及び電子引き抜き層３３（膜厚２０ｎｍ）がこの順序で積層されている。中間ユニット３０は、電子輸送層３１、電子注入層３２、及び電子引き抜き層３３から構成されている。電子輸送層３１は、Ａｌｑから形成されている。電子注入層３２は、Ｌｉを堆積させることにより形成されているが、非常に膜厚が薄いので、電子輸送層３１のＡｌｑとの複合体である、Ａｌｑ：Ｌｉ＝１：１の組成を有しているものと思われる。電子引き抜き層３３は、ＨＡＴ−ＣＮ６から形成されている。
【００４８】
中間ユニット３０の上には、第２のキャビティ調整層５２（膜厚２７５ｎｍ）が形成されている。第２のキャビティ調整層５２も、ＮＰＢから形成されている。
【００４９】
第２のキャビティ調整層５２の上には、オレンジ色発光層２１及び青色発光層２２がこの順序で積層して形成されている。第２の発光層２０は、オレンジ色発光層２１と青色発光層２２から構成されている。オレンジ色発光層２１及び青色発光層２２は、第１の発光層１０のオレンジ色発光層１１及び青色発光層１２と同様にして形成されている。
【００５０】
第２の発光層２０の発光位置２０ａは、オレンジ色発光層２１と青色発光層２２の界面から青色発光層２２側に５ｎｍ離れた領域である。
【００５１】
第２の発光層２０の上には、電子輸送層５３（膜厚２０ｎｍ）が形成されている。電子輸送層５３は、Ａｌｑから形成されている。
【００５２】
電子輸送層５３の上には、光取り出し側電極であるＬｉ／Ａｇからなる金属薄膜電極５４（Ｌｉ膜厚１ｎｍ：Ａｇ膜厚１５ｎｍ）が形成されている。
【００５３】
第１のキャビティ調整層５１の膜厚を調整することにより、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離、及び第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を調整することができる。また、キャビティ調整層５２の膜厚を調整することにより、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との間の光学距離を調整することができる。
【００５４】
以上のようにして構成された有機ＥＬ素子において、第１の発光層１０の発光位置１０ａと反射電極の反射面４１ａとの間の光学距離は、１２５ｎｍとなっている。また、第２の発光層２０の発光位置２０ａと反射電極４０の反射面４１ａとの間の光学距離は、３１２．５ｎｍとなっている。
【００５５】
本実施例における第１の発光層１０及び第２の発光層２０は、オレンジ色発光層と青色発光層で積層させた白色発光層であり、取り出したい発光の中心波長λは５００ｎｍである。従って、第１の発光層の発光位置と反射電極の反射面との光学距離は（１／４）λとなっており、第２の発光層の発光位置と反射電極の反射面との光学距離は（５／８）λとなっている。従って、本発明の範囲内となるように設定されている。
【００５６】
図３は、図２に示す有機ＥＬ素子の正面方向での発光スペクトル及び視野角６０°方向での発光スペクトルを示す図である。図３に示すように、正面方向での発光強度と視野角６０°方向での発光強度はほぼ同程度であり、視野角依存性が低減されていることがわかる。波長５００ｎｍにおける正面方向の発光強度を１００であるとすると、視野角６０°方向での発光強度は８３である。
【００５７】
ＮＰＢは、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジンであり、以下の構造を有している。
【００５８】
【化３】
【００５９】
ＤＢｚＲは、５，１２−ビス｛４−（６−メチルベンゾチアゾール−２−イル）フェニル｝−６，１１−ジフェニルナフタセンであり、以下の構造を有している。
【００６０】
【化４】
【００６１】
ＴＢＡＤＮは、２−ターシャリー−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセンであり、以下の構造を有している。
【００６２】
【化５】
【００６３】
ＴＢＰは、２，５，８，１１−テトラ−ターシャリー−ブチルペリレンであり、以下の構造を有している。
【００６４】
【化６】
【００６５】
ＨＡＴ−ＣＮ６は、ヘキサアザトリフェニレンヘキサカルボニトリルであり、以下の構造を有している。
【００６６】
【化７】
【００６７】
Ａｌｑは、トリス−（８−キノリラト）アルミニウム（III）であり、以下の構造を有している。
【００６８】
【化８】
【００６９】
（比較例１）
図４は、比較例１の有機ＥＬ素子の構造を示す模式的断面図である。実施例１と同様に、基板の上に金属薄膜４１が形成されており、金属薄膜４１の上に透明導電膜４２が形成されている。透明導電膜４２の上には、ホール輸送層５１が形成されている。ホール輸送層５１の上には、オレンジ色発光層１１及び青色発光層１２が形成されている。青色発光層１２の上には、電子輸送層５３が形成されている。電子輸送層５３の上には、光取り出し電極としてのＡｇから形成された金属薄膜５４が形成されている。
【００７０】
比較例１の有機ＥＬ素子は、発光層が１つだけ設けられており、第１の発光層１０のみが設けられている。第１の発光層１０の発光位置１０ａと反射電極４０の反射面４１ａとの間の光学距離は１２５ｎｍである。
【００７１】
図５は、比較例１の正面方向での発光スペクトルと視野角６０°方向での発光スペクトルを示す図である。図５から明らかように、正面方向での発光強度と、視野角６０°方向での発光強度には大きな違いがある。例えば、波長５００ｎｍでは、正面方向での発光強度１００に対して、視野角６０°方向での発光強度は６８となっており、視野角依存性が大きいことがわかる。
【００７２】
（比較例２）
図２に示す実施例１と同様の構造において、第２の発光層２０の発光位置２０ａと反射電極４０の反射面４１ａとの間の距離を３７５ｎｍにした有機ＥＬ素子を作製した。３７５ｎｍは、波長λ＝５００ｎｍの場合の（３／４）λに相当する。
【００７３】
この比較例２の波長５００ｎｍにおける正面方向での発光強度を１００とすると、視野角６０°方向での発光強度は６４となる。従って、実施例１に比べ視野角依存性が大きくなることがわかる。
【００７４】
以上のことから明らかなように、本発明に従い設計された実施例１の有機ＥＬ素子は、比較例１及び比較例２の有機ＥＬ素子に比べ大幅に視野角依存性を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７５】
【図１】本発明の作用効果を説明するための模式図。
【図２】本発明に従う一実施例の有機ＥＬ素子を示す模式的断面図。
【図３】本発明に従う一実施例の有機ＥＬ素子の正面方向の発光スペクトル及び視野角６０°方向の発光スペクトルを示す図。
【図４】比較例１の有機ＥＬ素子を示す模式的断面図。
【図５】比較例１の有機ＥＬ素子の正面方向の発光スペクトル及び視野角６０°方向の発光スペクトルを示す図。
【符号の説明】
【００７６】
１…光源（第１の発光層の発光位置）
２…光源（第２の発光層の発光位置）
３…反射電極の反射面
１０…第１の発光層
１０ａ…第１の発光層の発光位置
１１…オレンジ色発光層
１２…青色発光層
２０…第２の発光層
２０ａ…第２の発光層の発光位置
２１…オレンジ色発光層
２２…青色発光層
３０…中間ユニット
３１…電子輸送層
３２…電子注入層
３３…電子引き抜き層
４０…反射電極
４１…金属薄膜
４１ａ…反射電極の反射面
４２…透明導電膜
５１…第１のキャビティ調整層
５２…第２のキャビティ調整層
５３…電子輸送層
５４…光取り出し側電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極と、光取り出し側電極と、前記反射電極及び前記光取り出し側電極の間に配置される第１の発光層及び第２の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記第１の発光層の発光位置と、前記反射電極の反射面との間の光学距離が（ｎ／ｘ）λであり、前記第２の発光層の発光位置と前記反射電極の反射面との間の光学距離が〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λ（λは、取り出したい発光の中心波長、ｎは奇数、ｍは偶数、ｘは自然数である）ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項２】
前記第１の発光層と前記第２の発光層が中間ユニットを介して積層されていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項３】
前記反射電極と前記中間ユニットの間に前記第１の発光層が配置され、前記光取り出し側電極と前記中間ユニットの間に前記第２の発光層が配置されている場合において、前記反射電極と前記第１の発光層との間に第１のキャビティ調整層が設けられており、前記中間ユニットと前記第２の発光層との間に第２のキャビティ調整層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項４】
前記反射電極及び前記光取り出し側電極のうちの一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記中間ユニットが、陰極側に設けられる電子引き抜き層と、該電子引き抜き層の陽極側に隣接する電子注入層と、該電子注入層の陽極側に隣接する電子輸送層とから構成されており、
前記電子引き抜き層が、その陽極側に隣接する隣接層から電子を引き抜き、引き抜いた電子を前記電子注入層及び前記電子輸送層を介して陽極側に供給するとともに、電子の引き抜きにより、前記隣接層に発生したホールが陰極側に供給されることを特徴とする請求項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項５】
前記第１のキャビティ調整層及び／または前記第２のキャビティ調整層が、ホール輸送性材料から形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項６】
前記第１の発光層及び前記第２の発光層のそれぞれが、オレンジ色発光層と青色発光層を積層した構造を有する白色発光層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項１】
反射電極と、光取り出し側電極と、前記反射電極及び前記光取り出し側電極の間に配置される第１の発光層及び第２の発光層とを備える有機エレクトロルミネッセント素子であって、
前記第１の発光層の発光位置と、前記反射電極の反射面との間の光学距離が（ｎ／ｘ）λであり、前記第２の発光層の発光位置と前記反射電極の反射面との間の光学距離が〔（ｎ＋ｍ）／２ｘ〕λ（λは、取り出したい発光の中心波長、ｎは奇数、ｍは偶数、ｘは自然数である）ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項２】
前記第１の発光層と前記第２の発光層が中間ユニットを介して積層されていることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項３】
前記反射電極と前記中間ユニットの間に前記第１の発光層が配置され、前記光取り出し側電極と前記中間ユニットの間に前記第２の発光層が配置されている場合において、前記反射電極と前記第１の発光層との間に第１のキャビティ調整層が設けられており、前記中間ユニットと前記第２の発光層との間に第２のキャビティ調整層が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項４】
前記反射電極及び前記光取り出し側電極のうちの一方が陽極であり、他方が陰極であり、
前記中間ユニットが、陰極側に設けられる電子引き抜き層と、該電子引き抜き層の陽極側に隣接する電子注入層と、該電子注入層の陽極側に隣接する電子輸送層とから構成されており、
前記電子引き抜き層が、その陽極側に隣接する隣接層から電子を引き抜き、引き抜いた電子を前記電子注入層及び前記電子輸送層を介して陽極側に供給するとともに、電子の引き抜きにより、前記隣接層に発生したホールが陰極側に供給されることを特徴とする請求項２または３に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項５】
前記第１のキャビティ調整層及び／または前記第２のキャビティ調整層が、ホール輸送性材料から形成されていることを特徴とする請求項３または４に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【請求項６】
前記第１の発光層及び前記第２の発光層のそれぞれが、オレンジ色発光層と青色発光層を積層した構造を有する白色発光層であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２６５６３８（Ｐ２００７−２６５６３８Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８５３２１（Ｐ２００６−８５３２１）
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２７日（２００６．３．２７）
【出願人】（０００００１８８９）三洋電機株式会社 (18,308)
【Ｆターム（参考）】
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