発光装置および電子機器ならびに発光装置の製造方法
【課題】白色の有機ＥＬ素子と共振構造を組み合わせたトップエミッション方式の発光装置において、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高める。
【解決手段】反射層兼画素電極１２または透明電極層１５から対向電極２２までの光学的距離をＤ、反射層兼画素電極１２または透明電極層１５での反射における位相シフトをφＬ、対向電極２２での反射における位相シフトをφＵ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとすると、Ｄ＝{(２πｍ＋φＬ＋φＵ)／４π}λという式を満たすように構成する。赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては上記式でｍ＝０の光学構造とし、青色発光素子Ｕ３においては上記式でｍ＝１の光学構造とする。
【解決手段】反射層兼画素電極１２または透明電極層１５から対向電極２２までの光学的距離をＤ、反射層兼画素電極１２または透明電極層１５での反射における位相シフトをφＬ、対向電極２２での反射における位相シフトをφＵ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとすると、Ｄ＝{(２πｍ＋φＬ＋φＵ)／４π}λという式を満たすように構成する。赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては上記式でｍ＝０の光学構造とし、青色発光素子Ｕ３においては上記式でｍ＝１の光学構造とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の発光素子を利用した発光装置およびこの発光装置を備えた電子機器、ならびにこの発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上に有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子として形成し、発光素子の発光光を基板と反対側に取り出すトップエミッション方式の発光装置が電子機器の表示装置などとして多用されている。トップエミッション方式は、発光素子を挟み、基板側に形成された一方の第１電極（例えば陽極）と基板との間に反射層を形成し、発光素子を挟む他方の第２電極（例えば陰極）側から光を取り出す方式であって、光の利用効率が高い方式である。
【０００３】
トップエミッション方式の発光装置は、白色の有機ＥＬ素子を用い、前記第２電極と反射層との間で所定の波長の光を共振させる構造を有しているが、赤色、緑色、および青色の各色の共振長を調整する方法としては、基板側の透明膜の膜厚または第一電極としての透明導電膜の膜厚で調整する方法が開示されている（特許文献１）。この方法によれば、光取出し効率が向上するのみならず、色純度を改善でき、高い画像品質のディスプレイを実現することができる。
また、有機ＥＬ素子の膜厚を約１００ｎｍ程度にすることで、赤色、緑色、および青色の各色の波長を取り出し、カラーフィルターで色純度を高くする構造が間提案されている（例えば非特許文献１）。この技術では、画素毎に共振長を調整する必要がないため、構造が簡単になり、さらには、透明導電膜が必要ないために製造工程上のメリットが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７９７８８３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】SID2010 P-146/S.Lee, Samsung Mobile Display Co.,Ltd
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、透明導電膜の膜厚を、赤色、緑色、および青色の各色毎で変更する必要があるために、製造工程が増えてしまうという問題がある。
また、非特許文献１の方法では、赤色領域、緑色領域、および、青色領域の全ての領域の光を取り出すため、赤色画素、緑色画素、および、青色画素の色分離はカラーフィルターなどで行う必要がある。したがって、観測側での発光スペクトルの帯域幅が広くなり、色純度が悪いという問題があった。また、赤色、緑色、および、青色の各波長領域で比較した場合、光取り出し効率が低いという問題があった。その結果、発光装置の消費電力が高くなり、パネル特性として不利になるという問題があった。
【０００７】
このような事情を背景として、本発明は、白色の有機ＥＬ素子と共振構造を組み合わせたトップエミッション方式の発光装置において、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高めるという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基板と、前記基板上に形成された光反射層と、前記光反射層上に形成された発光層と、前記発光層上に形成された光取り出し側電極とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有する発光装置であって、少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として機能し、他の色の画素は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として機能し、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。しかも、他の色の画素は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成され、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。
【００１０】
本発明に係る発光装置として、前記発光層は、前記基板側電極として機能する前記光反射層と、前記光取り出し側電極との間で、共振構造をとるように設計することもできる。
本発明に係る発光装置においては、前記発光層の膜厚で共振構造の光路長が調整されるので、製造工程を簡易化することができ、かつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。
【００１１】
本発明に係る発光装置は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されている画素は、前記透明導電膜もしくは透明層の共振構造をとるように設計することができる。
本発明に係る発光装置は、前記透明導電膜もしくは透明層の膜厚で共振構造の光路長が調整されるので、光取り出し効率を高めつつ、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。
本発明に係る発光装置は、前記発光層の構成を各色の画素ごとに同一とすることができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置においては、前記発光層の構成を各色の画素ごとに同一なので、製造工程の簡易化が図れ、かつ、前記発光層の膜厚で光路長の調整が可能なので、光取り出し効率を高めることができる
【００１３】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極の消衰係数を４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長に対して３．０以下とすることもできる。
【００１４】
本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極の消衰係数が４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長に対して３．０以下なので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１５】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極をＴｉＮとすることができる。本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極がＴｉＮなので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１６】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極を半導体材料とすることができる。本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極が半導体材料なので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１７】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極を不純物ドープされた多結晶ＳｉもしくはアモルファスＳｉとすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極が不純物ドープされた多結晶ＳｉもしくはアモルファスＳｉなので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１８】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極と発光層との間に正孔注入層を形成することもできる。本発明に係る発光装置においては、発光層へ適切に正孔注入を行うことができ、高い光取り出し効率と広色域における発光を実現できる。
【００１９】
本発明に係る発光装置は、前記正孔注入層を酸化物、特に、ＭｏＯ３とすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記正孔注入層を酸化物、特に、ＭｏＯ３なので、発光層へ適切に正孔注入を行うことができ、高い光取り出し効率と広色域における発光を実現できる。
【００２０】
本発明に係る発光装置は、基板側電極は、Ａｌ、Ａｇ、もしくはこれらの合金材料とすることもできる。本発明に係る発光装置においては、基板側電極は、Ａｌ、Ａｇ、もしくはこれらの合金材料なので、基板側電極に反射層として機能を持たせることができ、光取り出し効率を高めることができる。
【００２１】
本発明に係る発光装置は、前記光取り出し側電極をアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を含んだ合金材料とすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記光取り出し側電極がアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を含んだ合金材料なので、発光層を挟んで基板側電極との間で適切に共振構造を実現することができる。
【００２２】
本発明に係る発光装置は、前記光取り出し側電極をＭｇＡｇとすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記光取り出し側電極がＭｇＡｇなので、発光層を挟んで基板側電極との間で適切に共振構造を実現することができる。
【００２３】
本発明に係る発光装置は、前記光取り出し側電極の上層にカラーフィルターを設けることができる。本発明に係る発光装置においては、白色の有機ＥＬ層を用いた発光層から適切に各色の発光色を効率良く取り出すことができる。
【００２４】
本発明に係る電子機器は、請求項１ないし請求項１４のいずれか一記載の発光装置を備えている。本発明に係る電子機器においては、低消費電力で広色域な表示装置を有する電子機器を提供できる。
【００２５】
本発明に係る発光装置の製造方法は、各画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、いずれか二つの画素について前記光反射膜上に透明膜を形成する工程と、前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、前記光反射膜および透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、一つの色の画素は、前記光反射膜が基板側電極として機能し、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。しかも、他の色の画素は、前記光反射膜が透明導電膜もしくは半透過電極により形成され、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。
【００２７】
本発明に係る発光装置の製造方法は、いずれか二つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、光反射膜上に透明膜を形成する工程と、前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、残りの一つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、前記光反射膜および前記透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、一つの色の画素は、前記光反射膜が基板側電極として機能し、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。しかも、他の色の画素は、前記光反射膜が透明導電膜もしくは半透過電極により形成され、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。しかも、一つの画素の光反射膜は、前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成した後に形成されるので、製造過程においては反射率の低下を生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の実施例１に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図２】図１におけるＯＬＥＤ層の正孔輸送層、発光層、および、電子輸送層に用いられた材料を示す図である。
【図３】反射層兼画素電極または透明電極層から対向電極までの光学的距離をＤ、反射層兼画素電極１２または透明電極層での反射における位相シフトをφＬ、対向電極２２での反射における位相シフトをφＵ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとした場合の式、 Ｄ＝{(２πｍ＋φＬ＋φＵ)／４π}λにおいて、ピーク波長λを４９０ｎｍ、整数ｍを０〜３とした時の、波長に対する光取り出し効率の関係を示す図である。
【図４】各ピーク波長を得る場合の整数ｍの値と光路長との関係を示す図である。
【図５】実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２に使用したカラーフィルターの特性を示す図である。
【図６】実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２における消費電力を示す図である。
【図７】実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２におけるｓＲＧＢカバー率を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図１０】Ａｌ、Ｃｕ、ＴｉＮ、Ｍｏ、および、Ｗの各波長に対する屈折率の変化を示す図である。
【図１１】Ａｌ、Ｃｕ、ＴｉＮ、Ｍｏ、および、Ｗの各波長に対する消衰係数の変化を示す図である。
【図１２】ＯＬＥＤ層の有機ＥＬ物質と金属材料感の反射率の計算結果と、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の４００〜６００ｎｍの波長に対する反射率を示す図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の実施例１の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例１の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図１６】本発明の実施例２の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施例２の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図１８】本発明の実施例３および実施例４の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施例３および実施例４の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図２０】比較例１の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図２１】比較例１の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図２２】比較例２の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図２３】比較例２の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図２４】図１の実施例１の発光装置を表示装置として採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。
【図２５】図１の実施例１の発光装置を表示装置として採用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図２６】図１の実施例１の発光装置を表示装置として採用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。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らせてある。
＜Ａ：実施例１＞
＜Ａ１：発光装置の構造＞
＜Ａ１−１：赤色発光素子および緑色発光素子＞
図１は、本発明の一実施形態に係る発光装置Ｄ１の概要を示す模式的な断面図である。発光装置Ｄ１は、複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３が図示しない下辺基板の面上に配列された構成であるが、図１においては、説明の便宜上、一つの赤色発光素子Ｕ１、一つの緑色発光素子Ｕ２、および、一つの赤色発光素子Ｕ３のみが例示されている。本実施形態の発光装置Ｄ１は、トップエミッション型であり、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３にて発生した光は図１の上方に向かって進行する。従って、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を図示しない下辺基板として採用することができる。
また、下辺基板には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に給電して発光させるための配線が配置されているが、配線の図示についても省略する。また、下辺基板には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に給電するための回路が配置されているが、回路の図示についても省略する。
【００３１】
赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２は、下辺基板の上に形成された反射層兼画素電極１２（第１電極：陽極）と、画素電極１２の上に配置された光取り出し側半透過反射層兼対向電極２２（第２電極：陰極）と、反射層兼画素電極１２と対向電極２２との間に配置されたＯＬＥＤ層１６とを備える。以下、詳細に説明する。図１に示す反射層兼画素電極１２は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）などの単体金属、またはＡｕ、ＣｕまたはＡｇを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層兼画素電極１２をＡｌ（アルミニウム）で形成し、膜厚を１００ｎｍとした。
【００３２】
図１に示すように、反射層兼画素電極１２上には、正孔注入層（ＨＩＬ：Hole Injection Layer）２０が形成されている。本実施形態では、正孔注入層２０は酸化物が好ましく、本実施形態では、ＭｏＯ３（三酸化モリブデン）で形成し、膜厚を２ｎｍとした。
【００３３】
発光機能層としてのＯＬＥＤ層１６は、本実施形態では、図２に示すように、正孔注入層２０上に形成される正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole transport layer）２４と、正孔輸送層２４上に形成される発光層２６（ＥＭＬ：Emitting Layer）と、発光層２６上に形成された電子輸送層２８（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）とからなる。
【００３４】
正孔輸送層２４は、図２に示すようにα−ＮＰＤで形成し、膜厚は２５ｎｍとした。発光層２６は正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質から形成されている。有機ＥＬ物質は低分子材料であって、白色光を発する。図２に示すように、赤色のホスト材料、赤色のドーパント材料、ならびに、緑色および青色のホスト材料としては図２に示されるものが使用され、青色のドーパント材料としてはＤＰＡＶＢｉが使用される。緑色のドーパント材料としてはキナクリドンが使用される。本実施形態では、発光機能層２６の膜厚を５０ｎｍとした。
電子輸送層２８は図２に示すように、Ａｌｑ３（トリス８−キノリノラトアルミニウム錯体）で形成し、膜厚を２５ｎｍとした。以上のように、正孔輸送層２４、発光層２６および電子輸送層２８で形成されるＯＬＥＤ層１６の膜厚は１００ｎｍとした。
【００３５】
対向電極２２は陰極であり、ＯＬＥＤ層１６を覆うように形成される。対向電極２２は複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に渡って連続している。対向電極２２は、その表面に到達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質（すなわち半透過反射性）を持った半透過反射層として機能し、例えばマグネシウムや銀などの単体金属、またはマグネシウムや銀を主成分とする合金、もしくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含んだ合金材料から形成される。本実施形態では、対向電極２２は、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀合金）で形成し、膜厚は、１０ｎｍとした。
【００３６】
対向電極２２上には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に対する水や外気の浸入を防ぐための保護層であって、無機材料からなる封止層３０が形成される。封止層３０は、ＳｉＮ（窒化珪素）やＳｉＯＮ（酸窒化珪素）などのガス透過率が低い無機材料から形成される。本実施形態では、封止層３０をＳｉＮで形成し、膜厚は４００ｎｍとした。
【００３７】
本実施形態では、下辺基板上に形成された複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３と対向するように、上辺基板３１が配置される。上辺基板３１はガラスなどの光透過性を有する材料で形成される。上辺基板３１の厚さは０．５ｍｍとした。上辺基板３１のうち下辺基板との対向面には、カラーフィルターおよび遮光膜が形成される。遮光膜は、各発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に対向して開口が形成された遮光体の膜体である。開口内にはカラーフィルターが形成される。
【００３８】
本実施形態では、赤色の発光素子Ｕ１に対応する開口内には赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルター４０が形成される。また、緑色発光素子Ｕ２に対応する開口内には緑色光を選択的に透過させる緑色用カラーフィルター４１が形成される。
本実施形態の赤色発光素子Ｕ１と緑色発光素子Ｕ２においては、反射層兼画素電極１２と光取り出し側半透明反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。これにより、赤色および緑色の波長の光を効率良く取り出すことができる。
カラーフィルターおよび遮光膜が形成された上辺基板３１は、封止層３０を介して下辺基板と貼り合わされる。
【００３９】
＜Ａ１−２：青色発光素子＞
青色発光素子Ｕ３は、下辺基板の上に形成された反射層１３と、反射層１３の上に配置された透明層１４と、透明層１４上に配置された透明電極層（第１電極：陽極）１５と、光取り出し側半透過反射層としての対向電極２２（第２電極）と、透明電極層１５と対向電極２２との間に配置されたＯＬＥＤ層１６とを備える。以下、詳細に説明する。
【００４０】
図１に示す反射層１３は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）などの単体金属、またはＡｕ、ＣｕまたはＡｇを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層１３を赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２と同様にＡｌ（アルミニウム）で形成し、膜厚を１００ｎｍとした。
【００４１】
透明層１４はＳｉＯ２で形成され、光路調整層として機能する。本実施例では、透明層１４の膜厚は７０ｎｍとした。透明電極層１５はＩＴＯ（indium tin oxide）で形成され、膜厚は５０ｎｍとした。青色発光素子Ｕ３における、ＯＬＥＤ層１６、対向電極２２、封止層３０および上辺基板３１は、赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２のものと同様の構成であり、膜厚も同一である。つまり、ＯＬＥＤ層１６が１００ｎｍ、対向電極２２が１０ｎｍ、封止層３０が４００ｎｍの膜厚に設定されている。また、上辺基板３１の厚さは０．５ｍｍとなっている。
【００４２】
青色の発光素子Ｕ３に対応する上述した遮光膜の開口内には青色光を選択的に透過させる青色用カラーフィルター４２が形成される。青色発光素子Ｕ３においては、透明電極層１５と光取り出し側半透過反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。これにより、青色の波長の光を効率良く取り出すことができる。
カラーフィルターおよび遮光膜が形成された上辺基板は、封止層３０を介して下辺基板と貼り合わされる。以上が本実施形態の発光装置の構造である。
【００４３】
＜Ａ２：発光装置の光学構造＞
次に、本実施形態の発光装置Ｄ１の特性について説明する。上述したように、赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては、反射層兼画素電極１２と光取り出し側半透明反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。また青色発光素子Ｕ３においては、透明電極層１５と光取り出し側半透過反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。
【００４４】
具体的には、反射層兼画素電極１２または透明電極層１５から対向電極２２までの光学的距離をＤ、下辺電極である反射層兼画素電極１２または透明電極層１５での反射における位相シフトをφＬ、上辺電極である対向電極２２での反射における位相シフトをφＵ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとすると、下記の式を満たす構造となっている。
Ｄ＝{(２πｍ＋φＬ＋φＵ)／４π}λ・・・（１）
【００４５】
赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては、前記（１）式においてｍ＝０を満たした光学構造となっている。また、青色発光素子Ｕ３においては、前記（１）式においてｍ＝１を満たした光学構造となっている。
【００４６】
図３に、ｍ＝０、１、２、３とした場合の各光学構造において、ピーク波長を４９０ｎｍとした時の光取り出し効率を計算した結果を示す。なお、この計算前提条件は、反射層兼画素電極１２をＡｌとして膜厚１００ｎｍ、発光層２６を膜厚２０ｎｍ、電子輸送層２８を膜厚４０ｎｍ、対向電極２２をＭｇＡｇとして膜厚１０ｎｍ、および、封止層３０をＳｉＮとして膜厚を４００ｎｍにそれぞれ設定し、正孔注入層２０と正孔輸送層２４を合わせた膜厚を、ピーク波長が４９０ｎｍになるように調整したものである。また、反射層兼画素電極１２と対向電極２２の間の各層の屈折率は１．８としている。図３に示すように、ｍ＝１、２、３とした場合の光学構造よりも、ｍ＝０とした場合の光学構造の方が、高い光取り出し効率を得られる波長の範囲が広くなることがわかる。
【００４７】
また、図４に、有機ＥＬからなる発光機能層ＯＬＥＤ層１６の屈折率ｎを１．８とした場合の、赤色、緑色、青色の各ピーク波長における、上記（１）式のｍの値と、反射層兼画素電極１２または透明電極層１５から対向電極２２までの膜厚Ｄとの関係を示す。
図４に示すように、ｍ＝０の場合の光学構造では、赤色のピーク波長が得られる膜厚の範囲と、緑色のピーク波長が得られる膜厚の範囲が、一部重なっていることがわかる。また、緑色のピーク波長が得られる膜厚の範囲と、青色のピーク波長が得られる膜厚の範囲についても、一部重なっていることがわかる。つまり、上記膜厚Ｄを所定値に設定することにより、広い帯域幅の光を取り出し可能であることがわかる。
一方、ｍ＝１の場合の光学構造では、各色のピーク波長が得られる膜厚の範囲に重なる部分は無く、各色ごとに上記膜厚Ｄを設定する必要があることがわかる。
【００４８】
しかしながら、赤色、緑色、青色の全ての発光素子をｍ＝０の光学構造を有するように形成した場合には、各色の波長の光取り出し効率が低く、発光装置の消費電力が高くなり、ｘｙ色度図におけるｓＲＧＢカバー率が低下してしまう。
また、赤色、緑色、青色の全ての発光素子をｍ＝１の光学構造を有するように形成した場合には、各色の発光素子ごとに透明電極の膜厚を調節する必要があり、製造工程が増えてしまう。
【００４９】
そこで、本実施例では、赤色と緑色の発光素子をｍ＝０の光学構造を有するように形成し、青色の発光素子についてはｍ＝１の光学構造を有するように形成した。
【００５０】
＜Ａ３：パネルシミュレーション＞
以下、このような本実施形態の発光装置Ｄ１の消費電力およびＮＴＳＣ比ｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
このシミュレーションにおいては、図１に示した実施例１の発光装置Ｄ１との比較のために比較例１および比較例２の発光装置を用意した。
【００５１】
＜Ａ３−１：比較例１の構造＞
比較例１は、赤色、緑色および青色の全ての発光素子を、図１の実施例１の発光装置Ｄ１における青色発送素子Ｕ３と同様の構成にしたものである。つまり、赤色、緑色および青色の全ての発光素子において、ｍ＝１の光学構造を有するように構成し、各色ごとにＩＴＯの透明電極層１５の層厚を調節した。
具体的には、赤色発光素子の透明電極層１５の層厚が１００ｎｍ、緑色発光素子の透明電極層１５の層厚が５０ｎｍ、青色発光素子の透明電極層１５の層厚が２０ｎｍにそれぞれ設定されている。
また、実施例１の青色発送素子Ｕ３では、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の層厚はそれぞれ２５ｎｍに設定されているが、比較例１においては、各色の発光素子の正孔輸送層と電子輸送層の層厚は、それぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００５２】
＜Ａ３−２：比較例２の構造＞
比較例２は、赤色、緑色および青色の全ての発光素子を、図１の実施例１の発光装置Ｄ１における赤色発光素子Ｕ１と同じ構成とし、カラーフィルターの選択によって各色の発光色を得るようにしたものである。つまり、赤色、緑色および青色の全ての発光素子において、ｍ＝０の光学構造を有するように構成したものである。
【００５３】
＜Ａ３−３：カラーフィルター＞
このシミュレーションにおいては、図５に示すように、赤色のカラーフィルターとして、６００ｎｍ以上の光に対する透過率が８０〜９０％のカラーフィルターを用いた。図５に示すＣＦ１−Ｒは高透過率用で、ＣＦ２−Ｒは広色域用のカラーフィルターである。
また、緑色のカラーフィルターとしては、５２０〜５６０ｎｍの光に対する透過率が６５〜７０％のカラーフィルターを用いた。図５に示すＣＦ１−Ｇは高透過率用で、ＣＦ２−Ｇは広色域用のカラーフィルターである。
青色のカラーフィルターとしては、４３０〜４７０ｎｍの光に対する透過率が６０〜６５％のカラーフィルターを用いた。図５に示すＣＦ１−Ｂは高透過率用で、ＣＦ２−Ｂは広色域用のカラーフィルターである。
【００５４】
＜Ａ３−４：パネルシミュレーションの結果＞
図６は、実施例１、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す図である。なお、図６には、実施例２〜実施例４の消費電力についても記載されているが、実施例２〜実施例４の発光装置の構成については後述する。
図７は、実施例１、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す図である。なお、図７には、実施例２〜実施例４のsＲＧＢカバー率についても記載されているが、実施例２〜実施例４の発光装置の構成については後述する。
消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用い、全白（０．３１０、０．３１０）、２００ｃｄ／ｍ２で表示させた時の値を１００％として規格化したものである。また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合には、色域が狭く、（０．３１０、０．３１０）の白表示が不可能なため、図６への記載を割愛した。
【００５５】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は１２２％であり、比較例１の１．２２倍であった。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１８７％であった。つまり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の１．１５倍であった。
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１８７％であった。つまり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．７倍であった。
以上のように、実施例１の発光装置は、消費電力については、比較例１の発光装置とほぼ同程度の性能が得られ、また、比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。なお、後述するように、実施例１の発光装置は、比較例１の発光装置よりも製造工程を著しく減らすことができ、この点では比較例１の発光装置よりも優れている。
【００５６】
次に、ｓＲＧＢカバー率については、図７に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率が９４．４％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は５５．９％であった。このように、実施例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、デジタルカメラ等に用いるには十分なｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は３４．９％であり、実施例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合の方が高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９９．１％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９４．９％であった。このように、実施例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は７４．５％であり、実施例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合の方が極めて高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
以上のように、実施例１の発光装置は、ｓＲＧＢカバー率については、ＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置には劣るものの、十分なｓＲＧＢカバー率が得られ、また、ＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置とほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。なお、後述するように、実施例１の発光装置は、比較例１の発光装置よりも製造工程を著しく減らすことができ、この点では比較例１の発光装置よりも優れている。
さらに、比較例２の発光装置との比較においては、ｓＲＧＢカバー率についても、比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。
【００５７】
＜Ｂ：実施例２＞
＜Ｂ１：発光装置の光学構造＞
図８は、本発明の実施例２における発光装置Ｄ２の概要を示す模式的な断面図である。発光装置Ｄ２は、赤色発光素子Ｕ１が上記（１）においてｍ＝０の場合の光学構造を有している点は実施例１と同様であるが、緑色発光素子Ｕ２がｍ＝０の場合の光学構造ではなく、ｍ＝１の場合の光学構造を有している点が実施例１と異なっている。つまり、実施例２においては、赤色発光素子Ｕ１がｍ＝０の場合の光学構造、緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３がｍ＝１の場合の光学構造を有している。
【００５８】
＜Ｂ２：発光装置の構造＞
＜Ｂ２−１：赤色発光素子＞
赤色発光素子Ｕ１の層の構成および各層の材質は、実施例１の赤色発光素子Ｕ１のものと同じである。ただし、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例１ではそれぞれ２５ｎｍであったのに対し、実施例２ではそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００５９】
＜Ｂ２−２：緑色発光素子および青色発光素子＞
緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３の層の構成および各層の材質は、実施例１の青色発光素子Ｕ３のものと同じである。ただし、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例１ではそれぞれ２５ｎｍであったのに対し、実施例２ではそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
また、実施例２においては、透明電極層１５の膜厚が、緑色発光素子Ｕ２では５０ｎｍに設定され、青色発光素子Ｕ２では２０ｎｍに設定されている。このように、実施例２は、透明電極層１５の膜厚を変えることによって、緑色と青色の共振長を調節しているところが実施例１と異なる。
【００６０】
＜Ｂ３：パネルシミュレーション＞
次に、このような実施例２の発光装置Ｄ２の消費電力およびｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
＜Ｂ３−１：比較例１および比較例２＞
比較例１および比較例２の構成は、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｂ３−２：カラーフィルター＞
カラーフィルターの構成についても、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｂ３−３：パネルシミュレーションの結果＞
図６に、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す。なお、図６には、実施例３および実施例４の消費電力についても記載されているが、実施例３および実施例４の発光装置の構成については後述する。
図７に、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す。なお、図７には、実施例３および実施例４のsＲＧＢカバー率についても記載されているが、実施例３および実施例４の発光装置の構成については後述する。
【００６１】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は９７％であり、比較例１の０．９７倍であった。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１５８％であった。つまり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．９７倍であった。
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１５８％であった。つまり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．５９倍であった。
以上のように、実施例２の発光装置は、消費電力については、実施例１、比較例１、および比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。
【００６２】
次に、ｓＲＧＢカバー率については、図７に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率が９４．４％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は８８．０％であった。このように、実施例２の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、実用上十分なｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は３４．９％であり、実施例２の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合の方が高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９９．１％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９４．３％であった。このように、実施例２の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は７４．５％であり、実施例２の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合の方が極めて高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
以上のように、実施例２の発光装置は、ｓＲＧＢカバー率については、ＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置には劣るものの、実用上、十分なｓＲＧＢカバー率が得られ、また、ＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置とほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。
さらに、比較例２の発光装置との比較においては、ｓＲＧＢカバー率についても、比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。
【００６３】
＜Ｃ：実施例３＞
＜Ｃ１：発光装置の構造＞
＜Ｃ１−１：赤色発光素子＞
図９は、本発明の実施例３における発光装置Ｄ３の概要を示す模式的な断面図である。 赤色発光素子Ｕ１の層の構成および各層の材質は、実施例１および実施例２の赤色発光素子Ｕ１のものと同じである。正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例２と同様にそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００６４】
＜Ｃ１−２：緑色発光素子および青色発光素子＞
実施例３の緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては、第１電極（陽極）としてＴｉＮ（窒化チタン）からなる半透過電極層１７を用い、この半透過電極層１７とＯＬＥＤ層１６との間にＭｏＯ３からなる正孔注入層２０を設けたところが実施例２と異なっている。
また、実施例２では、透明層１４の厚さは緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３において同じであったが、実施例３においては、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さと、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。実施例３では、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さが１５０ｎｍ、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さが１１０ｎｍに設定されている。
緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３のその他の各層の構成および各層の材質は、実施例１の青色発光素子Ｕ３のものと同じである。ただし、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例２と同様にそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００６５】
半透過電極層１７はＴｉＮ（窒化チタン）で形成され、膜厚は１０ｎｍとした。半透過電極層１７に適した材料としては、正孔注入層（ＨＩＬ）２０との界面での反射率が低いこと、および、消衰係数の低いことが好ましい。図１０にＳｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の屈折率と波長との関係を示し、図１１にＳｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の消衰係数と波長との関係を示す。Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料を用いるのは、発光装置の各層を同一の製造ラインで製造することができるためである。
【００６６】
図１２には、ＯＬＥＤ層１６の有機ＥＬ物質と金属材料感の反射率の計算結果を示す。反射率の計算は、有機ＥＬ物質の屈折率Ｎ０を１．８、消衰係数ｋを０とし、屈折率ｎ１と消衰係数ｋ１を変数として、下記（２）式
反射率Ｒ＝{(Ｎ０−ｎ１)２＋ｋ１２}／{(Ｎ０＋ｎ１)２＋ｋ１２}・・・（２）
により計算した。
また、図１２には、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の４００〜６００ｎｍの波長に対する反射率を示す。
光吸収を小さくするには、消衰係数ｋが小さく、かつ、反射率が低い領域の材料が好ましい。消衰係数ｋは、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長の範囲で、３．０以下であることが好ましい。したがって、図１２から、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の中では、ＴｉＮが好ましいことがわかる。本実施例では、半透過電極層１７をＴｉＮで形成し、膜厚を１０ｎｍとした。ＴｉＮ以外にも、半導体材料を用いることができ、不純物ドープされた多結晶Ｓｉ、もしくはアモルファスＳｉを用いることができる。
【００６７】
＜Ｃ２：発光装置の光学構造＞
実施例３における発光装置Ｄ３は、赤色発光素子Ｕ１が上記（１）においてｍ＝０の場合の光学構造を有し、緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３がｍ＝１の場合の光学構造を有している点では上述した実施例２の発光装置と同様であるが、第１電極（陽極）としてＴｉＮからなる半透過電極層１７を用い、この半透過電極層１７とＯＬＥＤ層１６との間にＭｏＯ３からなる正孔注入層２０を設けたところが実施例２と異なっている。
また、実施例２では、透明層１４の厚さは緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３において同じであったが、実施例３においては、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さと、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。
【００６８】
＜Ｃ３：パネルシミュレーション＞
次に、このような実施例３の発光装置Ｄ３の消費電力およびｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
＜Ｃ３−１：比較例１および比較例２＞
比較例１および比較例２の構成は、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｃ３−２：カラーフィルター＞
カラーフィルターの構成についても、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｃ３−３：パネルシミュレーションの結果＞
図６に、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す。なお、図６には、実施例４の消費電力についても記載されているが、実施例４の発光装置の構成については後述する。
図７に、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す。なお、図７には、実施例４のsＲＧＢカバー率についても記載されているが、実施例４の発光装置の構成については後述する。
【００６９】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は１４９％であり、比較例１の１．４９倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２および実施例３の間で比較すると、実施例３の消費電力が最も高くなっていることがわかる。ただし、実用上は問題のない値である。
【００７０】
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２４７％であった。つまり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の２．４７倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２および実施例３の間で比較すると、実施例３の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
【００７１】
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２４７％であった。つまり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．９３倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２と実施例３の間で比較すると、実施例３の方が優れていることがわかる。
【００７２】
次に、ｓＲＧＢカバー率については、図７に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率が９４．４％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９２．５％であった。このように、実施例３の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、ほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。
【００７３】
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は３４．９％であり、実施例３の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９２．５％であるから、実施例３の方が高いｓＲＧＢカバー率が得られることがわかる。
【００７４】
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９９．１％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９６．８％であった。このように、実施例３の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
【００７５】
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は７４．５％であり、実施例３の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９６．８％であるので、実施例３の方が極めて高いｓＲＧＢカバー率が得られることがわかる。
【００７６】
以上のように、実施例３の発光装置は、ｓＲＧＢカバー率については、ＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合、ＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合の双方において、比較例１の発光装置とほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。
さらに、比較例２の発光装置との比較においては、ｓＲＧＢカバー率は、比較例２の発光装置よりも実施例３の方が優れた性能が得られた。
【００７７】
＜Ｄ：実施例４＞
＜Ｄ１：発光装置の構造＞
＜Ｄ１−１：赤色発光素子＞
図１３は、本発明の実施例４における発光装置Ｄ４の概要を示す模式的な断面図である。赤色発光素子Ｕ１の層の構成および各層の材質は、実施例１〜実施例３の赤色発光素子Ｕ１のものと同じである。正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例２および実施例３と同様にそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００７８】
＜Ｄ１−２：緑色発光素子および青色発光素子＞
実施例４の緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては、第１電極（陽極）としてＡｌ（アルミニウム）からなる半透過電極層１８を用いたところが実施例３と異なっている。Ａｌ（アルミニウム）からなる半透過電極層１８の膜厚は１０ｎｍとした。
図１０に波長に対するＡｌ（アルミニウム）の屈折率を示し、図１１に波長に対するＡｌ（アルミニウム）の消衰係数を示す。
【００７９】
図１２に、ＯＬＥＤ層１６の有機ＥＬ物質と金属材料感の反射率の計算結果を示す。 また、図１２には、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の４００〜６００ｎｍの波長に対する反射率を示す。光吸収を小さくするには、消衰係数ｋが小さく、かつ、反射率が低い領域の材料が好ましい。
【００８０】
＜Ｄ２：発光装置の光学構造＞
実施例４における発光装置Ｄ４は、赤色発光素子Ｕ１が上記（１）においてｍ＝０の場合の光学構造を有し、緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３がｍ＝１の場合の光学構造を有している点では上述した実施例３の発光装置と同様である。
ただし、上述したように、半透過電極層１８にＡｌ（アルミニウム）を用いたところが実施例３と異なる。
また、実施例４においては、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さと、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。具体的には、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４が１６０ｎｍ、青色発光素子Ｕ３の透明層１４が１３０ｎｍに設定されている。
【００８１】
＜Ｄ３：パネルシミュレーション＞
次に、このような実施例４の発光装置Ｄ４の消費電力およびｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
＜Ｄ３−１：比較例１および比較例２＞
比較例１および比較例２の構成は、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｄ３−２：カラーフィルター＞
カラーフィルターの構成についても、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｄ３−３：パネルシミュレーションの結果＞
図６に、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す。
図７に、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す。
【００８２】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は２５７％であり、比較例１の２．５７倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２、実施例３および実施例４の間で比較すると、実施例４の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
【００８３】
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は４３９％であった。つまり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の２．６９倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２、実施例３および実施例４の間で比較すると、実施例４の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
【００８４】
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は４３９％であった。つまり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の１．６４倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２と比較した場合でも、実施例４の値が高くなっていることがわかる。
【００８５】
＜Ｅ：発光装置の製造方法＞
＜Ｅ−１：実施例１の発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態の実施例１の発光装置の製造方法を１４および１５に基づいて説明する。まず、Ａｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ１）。このＡｌは、赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては反射層兼画素電極１２となり、青色発光素子Ｕ３においては反射層１３となる。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ２）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ３）、レジスト剥離を行う（Ｓ４）。このようにして、図１５に示すように、反射層兼画素電極１２と反射層１３が形成される。
【００８６】
青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ５）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ６）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７）、レジスト剥離を行う（Ｓ８）。このようにして、青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４が形成される。
【００８７】
青色発光素子Ｕ３の１層の透明層１４上に透明電極層１５を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ９）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ１０）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ１１）、レジスト剥離を行う（Ｓ１２）。このようにして、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に、ＩＴＯの透明電極層１５が形成される。
【００８８】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層２０、ＯＬＥＤ層１６、ＭｇＡｇの光取り出し側電極２２をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層３０を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【００８９】
＜Ｅ−２：実施例２の発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態の実施例２の発光装置の製造方法を図１６および図１７に基づいて説明する。まず、Ａｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ２０）。このＡｌは、赤色発光素子Ｕ１においては反射層兼画素電極１２となり、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては反射層１３となる。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ２１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ２２）、レジスト剥離を行う（Ｓ２３）。このようにして、図１７に示すように、反射層兼画素電極１２と反射層１３が形成される。
【００９０】
緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ２４）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ２５）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ２６）、レジスト剥離を行う（Ｓ２７）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４が形成される。
【００９１】
緑色発光素子Ｕ２の透明層１４上に１層目の透明電極層１５を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ２８）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ２９）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ３０）、レジスト剥離を行う（Ｓ３１）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４上にＩＴＯの１層目の透明電極層１５が形成される。
【００９２】
緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明電極層１５上に２層目の透明電極層１５を形成するため、および、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に１層目の透明電極層１５を形成するために、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ３２）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ３３）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ３４）、レジスト剥離を行う（Ｓ３５）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明電極層１５上に２層目の透明電極層１５が形成され、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に１層目の透明電極層１５が形成される。
【００９３】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層２０、ＯＬＥＤ層１６、ＭｇＡｇの光取り出し側電極２２をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層３０を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【００９４】
＜Ｅ−３：実施例３および実施例４の発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態の実施例３および実施例４の発光装置の製造方法を図１８および図１９に基づいて説明する。まず、Ａｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ４０）。このＡｌは、赤色発光素子Ｕ１においては反射層兼画素電極１２となり、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては反射層１３となる。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ４１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ４２）、レジスト剥離を行う（Ｓ４３）。このようにして、図１９に示すように、反射層兼画素電極１２と反射層１３が形成される。
【００９５】
緑色発光素子Ｕ２の反射層１３上に１層目の透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ４４）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ４５）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ４６）、レジスト剥離を行う（Ｓ４７）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の反射層１３上に透明層１４が形成される。
【００９６】
緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明層１４上に２層目の透明層１４を形成するため、また、青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に１層目の透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ４８）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ４９）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ５０）、レジスト剥離を行う（Ｓ５１）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明層１４上に２層目の透明層１４が形成され、また、青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に１層目の透明層１４が形成される。
【００９７】
緑色発光素子Ｕ２の２層目の透明層１４上、および、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に、半透過電極層１７、１８を形成するため、レジストを行い、実施例３においてはＴｉＮを、また、実施例４においてはＡｌを成膜する（Ｓ５２）。成膜したＴｉＮまたはＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ５３）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ５４）、レジスト剥離を行う（Ｓ５５）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の２層目の透明層１４上、および、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に、実施例３においてはＴｉＮの半透過電極層１７が、また、実施例４においてはＡｌの半透過電極層１８が形成される。
【００９８】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層２０、ＯＬＥＤ層１６、ＭｇＡｇの光取り出し側電極２２をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層３０を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【００９９】
＜Ｅ−４：比較例１の発光装置の製造方法＞
次に、比較例１の発光装置の製造方法を図２０および図２１に基づいて説明する。まず、反射層としてのＡｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ６０）。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ６１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ６２）、レジスト剥離を行う（Ｓ６３）。このようにして、図２１に示すように、各色発光素子の反射層が形成される。
【０１００】
反射層上に透明層を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ６４）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ６５）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ６６）、レジスト剥離を行う（Ｓ６７）。このようにして、各色発光素子の反射層上に透明層が形成される。
【０１０１】
赤色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ６８）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ６９）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７０）、レジスト剥離を行う（Ｓ７１）。このようにして、赤色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層が形成される。
【０１０２】
赤色発光素子の１層目の透明電極層上に２層目の透明電極層を形成するため、また、緑色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ７２）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ７３）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７４）、レジスト剥離を行う（Ｓ７５）。このようにして、赤色発光素子の１層目の透明電極層上に２層目の透明電極層が形成され、また、緑色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層が形成される。
【０１０３】
赤色発光素子の２層目の透明電極層上に３層目の透明電極層を形成するため、また、緑色発光素子の１層目の透明電極層に２層目の透明電極層を形成するため、さらには、青色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ７６）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ７７）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７８）、レジスト剥離を行う（Ｓ７９）。このようにして、赤色発光素子の２層目の透明電極層上に３層目の透明電極層が形成され、また、緑色発光素子の１層目の透明電極層に２層目の透明電極層が形成され、さらには、青色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層が形成される。
【０１０４】
以下、ＯＬＥＤ層、ＭｇＡｇの光取り出し側電極をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【０１０５】
＜Ｅ−５：比較例２の発光装置の製造方法＞
次に、比較例２の発光装置の製造方法を図２２および図２３に基づいて説明する。まず、反射層としてのＡｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ８０）。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ８１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ８２）、レジスト剥離を行う（Ｓ８３）。このようにして、図２３に示すように、各色発光素子の反射層が形成される。
【０１０６】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層、ＯＬＥＤ層、ＭｇＡｇの光取り出し側電極をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【０１０７】
＜Ｅ−６：発光装置の製造方法の比較＞
以上説明したように、図２２および図２３に示す比較例２の場合には、画素毎に共振長を調整する必要がないため、構造が簡単になり、さらには、透明電極層または透過電極層を設けるが必要ないため、製造方法は最も簡単である。しかしながら、上述したように、消費電力が高く、ｓＲＧＢカバー率も低いという問題がある。
【０１０８】
図１４および図１５に示す実施例１については、透明電極層および透明層を形成するのが青色発光素子Ｕ３のみなので、製造工程を比較例１に比べて極めて簡略化することができる。また、他の実施例と比較しても製造工程を簡略化することができる。しかも、上述したように、消費電力が低く、ｓＲＧＢカバー率も良好な値が得られている。
【０１０９】
図１６および図１７に示す実施例２については、透明電極層および透明層を形成するのが緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３なので、製造工程を比較例１に比べて簡略化することができる。しかも、上述したように、消費電力が低く、ｓＲＧＢカバー率も優れている。
【０１１０】
図１８および図１９に示す実施例３および実施例４については、半透過電極層および透明層を形成するのが緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３なので、製造工程を比較例１に比べて簡略化することができる。しかも、上述したように、実施例３については、消費電力が実用上、十分に低く、ｓＲＧＢカバー率も優れている。また、実施例４については、消費電力は高くなるものの、ｓＲＧＢカバー率は優れている。
【０１１１】
＜Ｆ：応用例＞
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図２４は、上述の実施形態に係る実施例１の発光装置Ｄ１を表示装置として採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、表示装置としての発光装置Ｄ１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。この発光装置Ｄ１は有機ＥＬ素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【０１１２】
図２５に、上述の実施形態に係る実施例１の発光装置Ｄ１を適用した携帯電話機の構成を示す。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発光装置Ｄ１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、発光装置Ｄ１に表示される画面がスクロールされる。
【０１１３】
図２６に、上述の実施形態に係る実施例１の発光装置Ｄ１を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）の構成を示す。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発光装置Ｄ１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発光装置Ｄ１に表示される。
【０１１４】
なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図２４から図２６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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【０１１５】
また、上述した実施例１においては、赤色発光素子および緑色発光素子を上記（１）においてｍ＝０の光学構造とし、上記（１）においてｍ＝１の光学構造とした例について説明した。また、その他の実施例においては、いずれかの色の発光素子を上記（１）においてｍ＝０の光学構造とし、いずれかの色の発光素子を上記（１）においてｍ＝１の光学構造とした例について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、上記（１）においてｍの値をそれ以外の値とする光学構造を採用してもよい。
また、上述した発光装置において、封止層３０の上にフォトリソグラフィー法を用いて赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１２……反射層兼画素電極、１３……反射層、１４……透明層、１５……透明電極層、１６……ＯＬＥＤ層、１７……半透過電極層、１８……半透過電極層、２０……正孔注入層、２２…対向電極、２４……正孔輸送層、２６……発光層、２８……電子輸送層、３０……封止層、３１……上辺基板、４０……赤色用カラーフィルター、４１……緑色用カラーフィルター、４２……青色用カラーフィルター、Ｄ１……発光装置、Ｄ２……発光装置、Ｄ３……発光装置、Ｄ４……発光装置、Ｕ１…赤色発光素子、Ｕ２…緑色発光素子、Ｕ３…青色発光素子。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の発光素子を利用した発光装置およびこの発光装置を備えた電子機器、ならびにこの発光装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、基板上に有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子を発光素子として形成し、発光素子の発光光を基板と反対側に取り出すトップエミッション方式の発光装置が電子機器の表示装置などとして多用されている。トップエミッション方式は、発光素子を挟み、基板側に形成された一方の第１電極（例えば陽極）と基板との間に反射層を形成し、発光素子を挟む他方の第２電極（例えば陰極）側から光を取り出す方式であって、光の利用効率が高い方式である。
【０００３】
トップエミッション方式の発光装置は、白色の有機ＥＬ素子を用い、前記第２電極と反射層との間で所定の波長の光を共振させる構造を有しているが、赤色、緑色、および青色の各色の共振長を調整する方法としては、基板側の透明膜の膜厚または第一電極としての透明導電膜の膜厚で調整する方法が開示されている（特許文献１）。この方法によれば、光取出し効率が向上するのみならず、色純度を改善でき、高い画像品質のディスプレイを実現することができる。
また、有機ＥＬ素子の膜厚を約１００ｎｍ程度にすることで、赤色、緑色、および青色の各色の波長を取り出し、カラーフィルターで色純度を高くする構造が間提案されている（例えば非特許文献１）。この技術では、画素毎に共振長を調整する必要がないため、構造が簡単になり、さらには、透明導電膜が必要ないために製造工程上のメリットが得られる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２７９７８８３号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】SID2010 P-146/S.Lee, Samsung Mobile Display Co.,Ltd
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の方法では、透明導電膜の膜厚を、赤色、緑色、および青色の各色毎で変更する必要があるために、製造工程が増えてしまうという問題がある。
また、非特許文献１の方法では、赤色領域、緑色領域、および、青色領域の全ての領域の光を取り出すため、赤色画素、緑色画素、および、青色画素の色分離はカラーフィルターなどで行う必要がある。したがって、観測側での発光スペクトルの帯域幅が広くなり、色純度が悪いという問題があった。また、赤色、緑色、および、青色の各波長領域で比較した場合、光取り出し効率が低いという問題があった。その結果、発光装置の消費電力が高くなり、パネル特性として不利になるという問題があった。
【０００７】
このような事情を背景として、本発明は、白色の有機ＥＬ素子と共振構造を組み合わせたトップエミッション方式の発光装置において、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高めるという課題の解決を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基板と、前記基板上に形成された光反射層と、前記光反射層上に形成された発光層と、前記発光層上に形成された光取り出し側電極とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有する発光装置であって、少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として機能し、他の色の画素は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明においては、少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として機能し、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。しかも、他の色の画素は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成され、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。
【００１０】
本発明に係る発光装置として、前記発光層は、前記基板側電極として機能する前記光反射層と、前記光取り出し側電極との間で、共振構造をとるように設計することもできる。
本発明に係る発光装置においては、前記発光層の膜厚で共振構造の光路長が調整されるので、製造工程を簡易化することができ、かつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。
【００１１】
本発明に係る発光装置は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されている画素は、前記透明導電膜もしくは透明層の共振構造をとるように設計することができる。
本発明に係る発光装置は、前記透明導電膜もしくは透明層の膜厚で共振構造の光路長が調整されるので、光取り出し効率を高めつつ、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。
本発明に係る発光装置は、前記発光層の構成を各色の画素ごとに同一とすることができる。
【００１２】
本発明に係る発光装置においては、前記発光層の構成を各色の画素ごとに同一なので、製造工程の簡易化が図れ、かつ、前記発光層の膜厚で光路長の調整が可能なので、光取り出し効率を高めることができる
【００１３】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極の消衰係数を４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長に対して３．０以下とすることもできる。
【００１４】
本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極の消衰係数が４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長に対して３．０以下なので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１５】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極をＴｉＮとすることができる。本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極がＴｉＮなので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１６】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極を半導体材料とすることができる。本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極が半導体材料なので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１７】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極を不純物ドープされた多結晶ＳｉもしくはアモルファスＳｉとすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記半透過電極が不純物ドープされた多結晶ＳｉもしくはアモルファスＳｉなので、正孔注入層との界面における反射率が低く、消衰係数の低い金属材料を用いることができ、Ｓｉを用いた製造ラインにおいて発光装置を製造することができる。
【００１８】
本発明に係る発光装置は、前記半透過電極と発光層との間に正孔注入層を形成することもできる。本発明に係る発光装置においては、発光層へ適切に正孔注入を行うことができ、高い光取り出し効率と広色域における発光を実現できる。
【００１９】
本発明に係る発光装置は、前記正孔注入層を酸化物、特に、ＭｏＯ３とすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記正孔注入層を酸化物、特に、ＭｏＯ３なので、発光層へ適切に正孔注入を行うことができ、高い光取り出し効率と広色域における発光を実現できる。
【００２０】
本発明に係る発光装置は、基板側電極は、Ａｌ、Ａｇ、もしくはこれらの合金材料とすることもできる。本発明に係る発光装置においては、基板側電極は、Ａｌ、Ａｇ、もしくはこれらの合金材料なので、基板側電極に反射層として機能を持たせることができ、光取り出し効率を高めることができる。
【００２１】
本発明に係る発光装置は、前記光取り出し側電極をアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を含んだ合金材料とすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記光取り出し側電極がアルカリ金属、またはアルカリ土類金属を含んだ合金材料なので、発光層を挟んで基板側電極との間で適切に共振構造を実現することができる。
【００２２】
本発明に係る発光装置は、前記光取り出し側電極をＭｇＡｇとすることもできる。本発明に係る発光装置においては、前記光取り出し側電極がＭｇＡｇなので、発光層を挟んで基板側電極との間で適切に共振構造を実現することができる。
【００２３】
本発明に係る発光装置は、前記光取り出し側電極の上層にカラーフィルターを設けることができる。本発明に係る発光装置においては、白色の有機ＥＬ層を用いた発光層から適切に各色の発光色を効率良く取り出すことができる。
【００２４】
本発明に係る電子機器は、請求項１ないし請求項１４のいずれか一記載の発光装置を備えている。本発明に係る電子機器においては、低消費電力で広色域な表示装置を有する電子機器を提供できる。
【００２５】
本発明に係る発光装置の製造方法は、各画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、いずれか二つの画素について前記光反射膜上に透明膜を形成する工程と、前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、前記光反射膜および透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、一つの色の画素は、前記光反射膜が基板側電極として機能し、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。しかも、他の色の画素は、前記光反射膜が透明導電膜もしくは半透過電極により形成され、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。
【００２７】
本発明に係る発光装置の製造方法は、いずれか二つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、光反射膜上に透明膜を形成する工程と、前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、残りの一つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、前記光反射膜および前記透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする。
【００２８】
本発明に係る発光装置の製造方法によれば、一つの色の画素は、前記光反射膜が基板側電極として機能し、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、製造工程の簡易化を図りつつ、光取り出し効率を高め、消費電力を低減させることができる。しかも、他の色の画素は、前記光反射膜が透明導電膜もしくは半透過電極により形成され、前記光反射膜と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有しているので、色純度が高く広色域な発光装置を提供できる。しかも、一つの画素の光反射膜は、前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成した後に形成されるので、製造過程においては反射率の低下を生ずることがない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の一実施形態の実施例１に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図２】図１におけるＯＬＥＤ層の正孔輸送層、発光層、および、電子輸送層に用いられた材料を示す図である。
【図３】反射層兼画素電極または透明電極層から対向電極までの光学的距離をＤ、反射層兼画素電極１２または透明電極層での反射における位相シフトをφＬ、対向電極２２での反射における位相シフトをφＵ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとした場合の式、 Ｄ＝{(２πｍ＋φＬ＋φＵ)／４π}λにおいて、ピーク波長λを４９０ｎｍ、整数ｍを０〜３とした時の、波長に対する光取り出し効率の関係を示す図である。
【図４】各ピーク波長を得る場合の整数ｍの値と光路長との関係を示す図である。
【図５】実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２に使用したカラーフィルターの特性を示す図である。
【図６】実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２における消費電力を示す図である。
【図７】実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２におけるｓＲＧＢカバー率を示す図である。
【図８】本発明の実施例２に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図９】本発明の実施例３に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図１０】Ａｌ、Ｃｕ、ＴｉＮ、Ｍｏ、および、Ｗの各波長に対する屈折率の変化を示す図である。
【図１１】Ａｌ、Ｃｕ、ＴｉＮ、Ｍｏ、および、Ｗの各波長に対する消衰係数の変化を示す図である。
【図１２】ＯＬＥＤ層の有機ＥＬ物質と金属材料感の反射率の計算結果と、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の４００〜６００ｎｍの波長に対する反射率を示す図である。
【図１３】本発明の実施例４に係る発光装置の概要を示す模式的な断面図である。
【図１４】本発明の実施例１の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１５】本発明の実施例１の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図１６】本発明の実施例２の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１７】本発明の実施例２の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図１８】本発明の実施例３および実施例４の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図１９】本発明の実施例３および実施例４の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図２０】比較例１の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図２１】比較例１の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図２２】比較例２の発光装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図２３】比較例２の発光装置の製造工程を説明する図である。
【図２４】図１の実施例１の発光装置を表示装置として採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。
【図２５】図１の実施例１の発光装置を表示装置として採用した携帯電話機の構成を示す斜視図である。
【図２６】図１の実施例１の発光装置を表示装置として採用した携帯情報端末の構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
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。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らせてある。
＜Ａ：実施例１＞
＜Ａ１：発光装置の構造＞
＜Ａ１−１：赤色発光素子および緑色発光素子＞
図１は、本発明の一実施形態に係る発光装置Ｄ１の概要を示す模式的な断面図である。発光装置Ｄ１は、複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３が図示しない下辺基板の面上に配列された構成であるが、図１においては、説明の便宜上、一つの赤色発光素子Ｕ１、一つの緑色発光素子Ｕ２、および、一つの赤色発光素子Ｕ３のみが例示されている。本実施形態の発光装置Ｄ１は、トップエミッション型であり、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３にて発生した光は図１の上方に向かって進行する。従って、ガラスなどの光透過性を有する板材のほか、セラミックスや金属のシートなど不透明な板材を図示しない下辺基板として採用することができる。
また、下辺基板には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に給電して発光させるための配線が配置されているが、配線の図示についても省略する。また、下辺基板には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に給電するための回路が配置されているが、回路の図示についても省略する。
【００３１】
赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２は、下辺基板の上に形成された反射層兼画素電極１２（第１電極：陽極）と、画素電極１２の上に配置された光取り出し側半透過反射層兼対向電極２２（第２電極：陰極）と、反射層兼画素電極１２と対向電極２２との間に配置されたＯＬＥＤ層１６とを備える。以下、詳細に説明する。図１に示す反射層兼画素電極１２は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）などの単体金属、またはＡｕ、ＣｕまたはＡｇを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層兼画素電極１２をＡｌ（アルミニウム）で形成し、膜厚を１００ｎｍとした。
【００３２】
図１に示すように、反射層兼画素電極１２上には、正孔注入層（ＨＩＬ：Hole Injection Layer）２０が形成されている。本実施形態では、正孔注入層２０は酸化物が好ましく、本実施形態では、ＭｏＯ３（三酸化モリブデン）で形成し、膜厚を２ｎｍとした。
【００３３】
発光機能層としてのＯＬＥＤ層１６は、本実施形態では、図２に示すように、正孔注入層２０上に形成される正孔輸送層（ＨＴＬ：Hole transport layer）２４と、正孔輸送層２４上に形成される発光層２６（ＥＭＬ：Emitting Layer）と、発光層２６上に形成された電子輸送層２８（ＥＴＬ：Electron Transport Layer）とからなる。
【００３４】
正孔輸送層２４は、図２に示すようにα−ＮＰＤで形成し、膜厚は２５ｎｍとした。発光層２６は正孔と電子が結合して発光する有機ＥＬ物質から形成されている。有機ＥＬ物質は低分子材料であって、白色光を発する。図２に示すように、赤色のホスト材料、赤色のドーパント材料、ならびに、緑色および青色のホスト材料としては図２に示されるものが使用され、青色のドーパント材料としてはＤＰＡＶＢｉが使用される。緑色のドーパント材料としてはキナクリドンが使用される。本実施形態では、発光機能層２６の膜厚を５０ｎｍとした。
電子輸送層２８は図２に示すように、Ａｌｑ３（トリス８−キノリノラトアルミニウム錯体）で形成し、膜厚を２５ｎｍとした。以上のように、正孔輸送層２４、発光層２６および電子輸送層２８で形成されるＯＬＥＤ層１６の膜厚は１００ｎｍとした。
【００３５】
対向電極２２は陰極であり、ＯＬＥＤ層１６を覆うように形成される。対向電極２２は複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に渡って連続している。対向電極２２は、その表面に到達した光の一部を透過するとともに他の一部を反射する性質（すなわち半透過反射性）を持った半透過反射層として機能し、例えばマグネシウムや銀などの単体金属、またはマグネシウムや銀を主成分とする合金、もしくは、アルカリ金属、アルカリ土類金属を含んだ合金材料から形成される。本実施形態では、対向電極２２は、ＭｇＡｇ（マグネシウム銀合金）で形成し、膜厚は、１０ｎｍとした。
【００３６】
対向電極２２上には、発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に対する水や外気の浸入を防ぐための保護層であって、無機材料からなる封止層３０が形成される。封止層３０は、ＳｉＮ（窒化珪素）やＳｉＯＮ（酸窒化珪素）などのガス透過率が低い無機材料から形成される。本実施形態では、封止層３０をＳｉＮで形成し、膜厚は４００ｎｍとした。
【００３７】
本実施形態では、下辺基板上に形成された複数の発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３と対向するように、上辺基板３１が配置される。上辺基板３１はガラスなどの光透過性を有する材料で形成される。上辺基板３１の厚さは０．５ｍｍとした。上辺基板３１のうち下辺基板との対向面には、カラーフィルターおよび遮光膜が形成される。遮光膜は、各発光素子Ｕ１、Ｕ２、Ｕ３に対向して開口が形成された遮光体の膜体である。開口内にはカラーフィルターが形成される。
【００３８】
本実施形態では、赤色の発光素子Ｕ１に対応する開口内には赤色光を選択的に透過させる赤色用カラーフィルター４０が形成される。また、緑色発光素子Ｕ２に対応する開口内には緑色光を選択的に透過させる緑色用カラーフィルター４１が形成される。
本実施形態の赤色発光素子Ｕ１と緑色発光素子Ｕ２においては、反射層兼画素電極１２と光取り出し側半透明反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。これにより、赤色および緑色の波長の光を効率良く取り出すことができる。
カラーフィルターおよび遮光膜が形成された上辺基板３１は、封止層３０を介して下辺基板と貼り合わされる。
【００３９】
＜Ａ１−２：青色発光素子＞
青色発光素子Ｕ３は、下辺基板の上に形成された反射層１３と、反射層１３の上に配置された透明層１４と、透明層１４上に配置された透明電極層（第１電極：陽極）１５と、光取り出し側半透過反射層としての対向電極２２（第２電極）と、透明電極層１５と対向電極２２との間に配置されたＯＬＥＤ層１６とを備える。以下、詳細に説明する。
【００４０】
図１に示す反射層１３は、光反射性を有する材料によって形成される。この種の材料としては、例えばＡｌ（アルミニウム）、Ａｇ（銀）、Ａｕ（金）、Ｃｕ（銅）などの単体金属、またはＡｕ、ＣｕまたはＡｇを主成分とする合金などが好適に採用される。本実施形態では、反射層１３を赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２と同様にＡｌ（アルミニウム）で形成し、膜厚を１００ｎｍとした。
【００４１】
透明層１４はＳｉＯ２で形成され、光路調整層として機能する。本実施例では、透明層１４の膜厚は７０ｎｍとした。透明電極層１５はＩＴＯ（indium tin oxide）で形成され、膜厚は５０ｎｍとした。青色発光素子Ｕ３における、ＯＬＥＤ層１６、対向電極２２、封止層３０および上辺基板３１は、赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２のものと同様の構成であり、膜厚も同一である。つまり、ＯＬＥＤ層１６が１００ｎｍ、対向電極２２が１０ｎｍ、封止層３０が４００ｎｍの膜厚に設定されている。また、上辺基板３１の厚さは０．５ｍｍとなっている。
【００４２】
青色の発光素子Ｕ３に対応する上述した遮光膜の開口内には青色光を選択的に透過させる青色用カラーフィルター４２が形成される。青色発光素子Ｕ３においては、透明電極層１５と光取り出し側半透過反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。これにより、青色の波長の光を効率良く取り出すことができる。
カラーフィルターおよび遮光膜が形成された上辺基板は、封止層３０を介して下辺基板と貼り合わされる。以上が本実施形態の発光装置の構造である。
【００４３】
＜Ａ２：発光装置の光学構造＞
次に、本実施形態の発光装置Ｄ１の特性について説明する。上述したように、赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては、反射層兼画素電極１２と光取り出し側半透明反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。また青色発光素子Ｕ３においては、透明電極層１５と光取り出し側半透過反射層としての対向電極２２との間でＯＬＥＤ層１６が発する光を共振させる共振器構造が形成される。
【００４４】
具体的には、反射層兼画素電極１２または透明電極層１５から対向電極２２までの光学的距離をＤ、下辺電極である反射層兼画素電極１２または透明電極層１５での反射における位相シフトをφＬ、上辺電極である対向電極２２での反射における位相シフトをφＵ、定在波のピーク波長をλ、整数をｍとすると、下記の式を満たす構造となっている。
Ｄ＝{(２πｍ＋φＬ＋φＵ)／４π}λ・・・（１）
【００４５】
赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては、前記（１）式においてｍ＝０を満たした光学構造となっている。また、青色発光素子Ｕ３においては、前記（１）式においてｍ＝１を満たした光学構造となっている。
【００４６】
図３に、ｍ＝０、１、２、３とした場合の各光学構造において、ピーク波長を４９０ｎｍとした時の光取り出し効率を計算した結果を示す。なお、この計算前提条件は、反射層兼画素電極１２をＡｌとして膜厚１００ｎｍ、発光層２６を膜厚２０ｎｍ、電子輸送層２８を膜厚４０ｎｍ、対向電極２２をＭｇＡｇとして膜厚１０ｎｍ、および、封止層３０をＳｉＮとして膜厚を４００ｎｍにそれぞれ設定し、正孔注入層２０と正孔輸送層２４を合わせた膜厚を、ピーク波長が４９０ｎｍになるように調整したものである。また、反射層兼画素電極１２と対向電極２２の間の各層の屈折率は１．８としている。図３に示すように、ｍ＝１、２、３とした場合の光学構造よりも、ｍ＝０とした場合の光学構造の方が、高い光取り出し効率を得られる波長の範囲が広くなることがわかる。
【００４７】
また、図４に、有機ＥＬからなる発光機能層ＯＬＥＤ層１６の屈折率ｎを１．８とした場合の、赤色、緑色、青色の各ピーク波長における、上記（１）式のｍの値と、反射層兼画素電極１２または透明電極層１５から対向電極２２までの膜厚Ｄとの関係を示す。
図４に示すように、ｍ＝０の場合の光学構造では、赤色のピーク波長が得られる膜厚の範囲と、緑色のピーク波長が得られる膜厚の範囲が、一部重なっていることがわかる。また、緑色のピーク波長が得られる膜厚の範囲と、青色のピーク波長が得られる膜厚の範囲についても、一部重なっていることがわかる。つまり、上記膜厚Ｄを所定値に設定することにより、広い帯域幅の光を取り出し可能であることがわかる。
一方、ｍ＝１の場合の光学構造では、各色のピーク波長が得られる膜厚の範囲に重なる部分は無く、各色ごとに上記膜厚Ｄを設定する必要があることがわかる。
【００４８】
しかしながら、赤色、緑色、青色の全ての発光素子をｍ＝０の光学構造を有するように形成した場合には、各色の波長の光取り出し効率が低く、発光装置の消費電力が高くなり、ｘｙ色度図におけるｓＲＧＢカバー率が低下してしまう。
また、赤色、緑色、青色の全ての発光素子をｍ＝１の光学構造を有するように形成した場合には、各色の発光素子ごとに透明電極の膜厚を調節する必要があり、製造工程が増えてしまう。
【００４９】
そこで、本実施例では、赤色と緑色の発光素子をｍ＝０の光学構造を有するように形成し、青色の発光素子についてはｍ＝１の光学構造を有するように形成した。
【００５０】
＜Ａ３：パネルシミュレーション＞
以下、このような本実施形態の発光装置Ｄ１の消費電力およびＮＴＳＣ比ｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
このシミュレーションにおいては、図１に示した実施例１の発光装置Ｄ１との比較のために比較例１および比較例２の発光装置を用意した。
【００５１】
＜Ａ３−１：比較例１の構造＞
比較例１は、赤色、緑色および青色の全ての発光素子を、図１の実施例１の発光装置Ｄ１における青色発送素子Ｕ３と同様の構成にしたものである。つまり、赤色、緑色および青色の全ての発光素子において、ｍ＝１の光学構造を有するように構成し、各色ごとにＩＴＯの透明電極層１５の層厚を調節した。
具体的には、赤色発光素子の透明電極層１５の層厚が１００ｎｍ、緑色発光素子の透明電極層１５の層厚が５０ｎｍ、青色発光素子の透明電極層１５の層厚が２０ｎｍにそれぞれ設定されている。
また、実施例１の青色発送素子Ｕ３では、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の層厚はそれぞれ２５ｎｍに設定されているが、比較例１においては、各色の発光素子の正孔輸送層と電子輸送層の層厚は、それぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００５２】
＜Ａ３−２：比較例２の構造＞
比較例２は、赤色、緑色および青色の全ての発光素子を、図１の実施例１の発光装置Ｄ１における赤色発光素子Ｕ１と同じ構成とし、カラーフィルターの選択によって各色の発光色を得るようにしたものである。つまり、赤色、緑色および青色の全ての発光素子において、ｍ＝０の光学構造を有するように構成したものである。
【００５３】
＜Ａ３−３：カラーフィルター＞
このシミュレーションにおいては、図５に示すように、赤色のカラーフィルターとして、６００ｎｍ以上の光に対する透過率が８０〜９０％のカラーフィルターを用いた。図５に示すＣＦ１−Ｒは高透過率用で、ＣＦ２−Ｒは広色域用のカラーフィルターである。
また、緑色のカラーフィルターとしては、５２０〜５６０ｎｍの光に対する透過率が６５〜７０％のカラーフィルターを用いた。図５に示すＣＦ１−Ｇは高透過率用で、ＣＦ２−Ｇは広色域用のカラーフィルターである。
青色のカラーフィルターとしては、４３０〜４７０ｎｍの光に対する透過率が６０〜６５％のカラーフィルターを用いた。図５に示すＣＦ１−Ｂは高透過率用で、ＣＦ２−Ｂは広色域用のカラーフィルターである。
【００５４】
＜Ａ３−４：パネルシミュレーションの結果＞
図６は、実施例１、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す図である。なお、図６には、実施例２〜実施例４の消費電力についても記載されているが、実施例２〜実施例４の発光装置の構成については後述する。
図７は、実施例１、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す図である。なお、図７には、実施例２〜実施例４のsＲＧＢカバー率についても記載されているが、実施例２〜実施例４の発光装置の構成については後述する。
消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用い、全白（０．３１０、０．３１０）、２００ｃｄ／ｍ２で表示させた時の値を１００％として規格化したものである。また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合には、色域が狭く、（０．３１０、０．３１０）の白表示が不可能なため、図６への記載を割愛した。
【００５５】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は１２２％であり、比較例１の１．２２倍であった。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１８７％であった。つまり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の１．１５倍であった。
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１８７％であった。つまり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．７倍であった。
以上のように、実施例１の発光装置は、消費電力については、比較例１の発光装置とほぼ同程度の性能が得られ、また、比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。なお、後述するように、実施例１の発光装置は、比較例１の発光装置よりも製造工程を著しく減らすことができ、この点では比較例１の発光装置よりも優れている。
【００５６】
次に、ｓＲＧＢカバー率については、図７に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率が９４．４％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は５５．９％であった。このように、実施例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、デジタルカメラ等に用いるには十分なｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は３４．９％であり、実施例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合の方が高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９９．１％であり、実施例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９４．９％であった。このように、実施例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は７４．５％であり、実施例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合の方が極めて高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
以上のように、実施例１の発光装置は、ｓＲＧＢカバー率については、ＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置には劣るものの、十分なｓＲＧＢカバー率が得られ、また、ＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置とほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。なお、後述するように、実施例１の発光装置は、比較例１の発光装置よりも製造工程を著しく減らすことができ、この点では比較例１の発光装置よりも優れている。
さらに、比較例２の発光装置との比較においては、ｓＲＧＢカバー率についても、比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。
【００５７】
＜Ｂ：実施例２＞
＜Ｂ１：発光装置の光学構造＞
図８は、本発明の実施例２における発光装置Ｄ２の概要を示す模式的な断面図である。発光装置Ｄ２は、赤色発光素子Ｕ１が上記（１）においてｍ＝０の場合の光学構造を有している点は実施例１と同様であるが、緑色発光素子Ｕ２がｍ＝０の場合の光学構造ではなく、ｍ＝１の場合の光学構造を有している点が実施例１と異なっている。つまり、実施例２においては、赤色発光素子Ｕ１がｍ＝０の場合の光学構造、緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３がｍ＝１の場合の光学構造を有している。
【００５８】
＜Ｂ２：発光装置の構造＞
＜Ｂ２−１：赤色発光素子＞
赤色発光素子Ｕ１の層の構成および各層の材質は、実施例１の赤色発光素子Ｕ１のものと同じである。ただし、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例１ではそれぞれ２５ｎｍであったのに対し、実施例２ではそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００５９】
＜Ｂ２−２：緑色発光素子および青色発光素子＞
緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３の層の構成および各層の材質は、実施例１の青色発光素子Ｕ３のものと同じである。ただし、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例１ではそれぞれ２５ｎｍであったのに対し、実施例２ではそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
また、実施例２においては、透明電極層１５の膜厚が、緑色発光素子Ｕ２では５０ｎｍに設定され、青色発光素子Ｕ２では２０ｎｍに設定されている。このように、実施例２は、透明電極層１５の膜厚を変えることによって、緑色と青色の共振長を調節しているところが実施例１と異なる。
【００６０】
＜Ｂ３：パネルシミュレーション＞
次に、このような実施例２の発光装置Ｄ２の消費電力およびｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
＜Ｂ３−１：比較例１および比較例２＞
比較例１および比較例２の構成は、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｂ３−２：カラーフィルター＞
カラーフィルターの構成についても、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｂ３−３：パネルシミュレーションの結果＞
図６に、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す。なお、図６には、実施例３および実施例４の消費電力についても記載されているが、実施例３および実施例４の発光装置の構成については後述する。
図７に、実施例１、実施例２、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す。なお、図７には、実施例３および実施例４のsＲＧＢカバー率についても記載されているが、実施例３および実施例４の発光装置の構成については後述する。
【００６１】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は９７％であり、比較例１の０．９７倍であった。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１５８％であった。つまり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．９７倍であった。
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１５８％であった。つまり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．５９倍であった。
以上のように、実施例２の発光装置は、消費電力については、実施例１、比較例１、および比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。
【００６２】
次に、ｓＲＧＢカバー率については、図７に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率が９４．４％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は８８．０％であった。このように、実施例２の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、実用上十分なｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は３４．９％であり、実施例２の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合の方が高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９９．１％であり、実施例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９４．３％であった。このように、実施例２の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は７４．５％であり、実施例２の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合の方が極めて高いｓＲＧＢカバー率が得られた。
以上のように、実施例２の発光装置は、ｓＲＧＢカバー率については、ＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置には劣るものの、実用上、十分なｓＲＧＢカバー率が得られ、また、ＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合には比較例１の発光装置とほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。
さらに、比較例２の発光装置との比較においては、ｓＲＧＢカバー率についても、比較例２の発光装置よりも優れた性能が得られた。
【００６３】
＜Ｃ：実施例３＞
＜Ｃ１：発光装置の構造＞
＜Ｃ１−１：赤色発光素子＞
図９は、本発明の実施例３における発光装置Ｄ３の概要を示す模式的な断面図である。 赤色発光素子Ｕ１の層の構成および各層の材質は、実施例１および実施例２の赤色発光素子Ｕ１のものと同じである。正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例２と同様にそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００６４】
＜Ｃ１−２：緑色発光素子および青色発光素子＞
実施例３の緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては、第１電極（陽極）としてＴｉＮ（窒化チタン）からなる半透過電極層１７を用い、この半透過電極層１７とＯＬＥＤ層１６との間にＭｏＯ３からなる正孔注入層２０を設けたところが実施例２と異なっている。
また、実施例２では、透明層１４の厚さは緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３において同じであったが、実施例３においては、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さと、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。実施例３では、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さが１５０ｎｍ、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さが１１０ｎｍに設定されている。
緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３のその他の各層の構成および各層の材質は、実施例１の青色発光素子Ｕ３のものと同じである。ただし、正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例２と同様にそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００６５】
半透過電極層１７はＴｉＮ（窒化チタン）で形成され、膜厚は１０ｎｍとした。半透過電極層１７に適した材料としては、正孔注入層（ＨＩＬ）２０との界面での反射率が低いこと、および、消衰係数の低いことが好ましい。図１０にＳｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の屈折率と波長との関係を示し、図１１にＳｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の消衰係数と波長との関係を示す。Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料を用いるのは、発光装置の各層を同一の製造ラインで製造することができるためである。
【００６６】
図１２には、ＯＬＥＤ層１６の有機ＥＬ物質と金属材料感の反射率の計算結果を示す。反射率の計算は、有機ＥＬ物質の屈折率Ｎ０を１．８、消衰係数ｋを０とし、屈折率ｎ１と消衰係数ｋ１を変数として、下記（２）式
反射率Ｒ＝{(Ｎ０−ｎ１)２＋ｋ１２}／{(Ｎ０＋ｎ１)２＋ｋ１２}・・・（２）
により計算した。
また、図１２には、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の４００〜６００ｎｍの波長に対する反射率を示す。
光吸収を小さくするには、消衰係数ｋが小さく、かつ、反射率が低い領域の材料が好ましい。消衰係数ｋは、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長の範囲で、３．０以下であることが好ましい。したがって、図１２から、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の中では、ＴｉＮが好ましいことがわかる。本実施例では、半透過電極層１７をＴｉＮで形成し、膜厚を１０ｎｍとした。ＴｉＮ以外にも、半導体材料を用いることができ、不純物ドープされた多結晶Ｓｉ、もしくはアモルファスＳｉを用いることができる。
【００６７】
＜Ｃ２：発光装置の光学構造＞
実施例３における発光装置Ｄ３は、赤色発光素子Ｕ１が上記（１）においてｍ＝０の場合の光学構造を有し、緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３がｍ＝１の場合の光学構造を有している点では上述した実施例２の発光装置と同様であるが、第１電極（陽極）としてＴｉＮからなる半透過電極層１７を用い、この半透過電極層１７とＯＬＥＤ層１６との間にＭｏＯ３からなる正孔注入層２０を設けたところが実施例２と異なっている。
また、実施例２では、透明層１４の厚さは緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３において同じであったが、実施例３においては、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さと、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。
【００６８】
＜Ｃ３：パネルシミュレーション＞
次に、このような実施例３の発光装置Ｄ３の消費電力およびｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
＜Ｃ３−１：比較例１および比較例２＞
比較例１および比較例２の構成は、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｃ３−２：カラーフィルター＞
カラーフィルターの構成についても、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｃ３−３：パネルシミュレーションの結果＞
図６に、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す。なお、図６には、実施例４の消費電力についても記載されているが、実施例４の発光装置の構成については後述する。
図７に、実施例１、実施例２、実施例３、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す。なお、図７には、実施例４のsＲＧＢカバー率についても記載されているが、実施例４の発光装置の構成については後述する。
【００６９】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は１４９％であり、比較例１の１．４９倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２および実施例３の間で比較すると、実施例３の消費電力が最も高くなっていることがわかる。ただし、実用上は問題のない値である。
【００７０】
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２４７％であった。つまり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の２．４７倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２および実施例３の間で比較すると、実施例３の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
【００７１】
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２４７％であった。つまり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の０．９３倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２と実施例３の間で比較すると、実施例３の方が優れていることがわかる。
【００７２】
次に、ｓＲＧＢカバー率については、図７に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率が９４．４％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９２．５％であった。このように、実施例３の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合よりも劣るものの、ほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。
【００７３】
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は３４．９％であり、実施例３の発光装置にＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９２．５％であるから、実施例３の方が高いｓＲＧＢカバー率が得られることがわかる。
【００７４】
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９９．１％であり、実施例３の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９６．８％であった。このように、実施例３の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は、比較例１の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合とほぼ同程度であった。
【００７５】
また、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合のｓＲＧＢカバー率は７４．５％であり、実施例３の発光装置にＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合のｓＲＧＢカバー率は９６．８％であるので、実施例３の方が極めて高いｓＲＧＢカバー率が得られることがわかる。
【００７６】
以上のように、実施例３の発光装置は、ｓＲＧＢカバー率については、ＣＦ１のカラーフィルターを用いた場合、ＣＦ２のカラーフィルターを用いた場合の双方において、比較例１の発光装置とほぼ同程度のｓＲＧＢカバー率が得られた。
さらに、比較例２の発光装置との比較においては、ｓＲＧＢカバー率は、比較例２の発光装置よりも実施例３の方が優れた性能が得られた。
【００７７】
＜Ｄ：実施例４＞
＜Ｄ１：発光装置の構造＞
＜Ｄ１−１：赤色発光素子＞
図１３は、本発明の実施例４における発光装置Ｄ４の概要を示す模式的な断面図である。赤色発光素子Ｕ１の層の構成および各層の材質は、実施例１〜実施例３の赤色発光素子Ｕ１のものと同じである。正孔輸送層２４と電子輸送層２８の膜厚は、実施例２および実施例３と同様にそれぞれ４０ｎｍに設定されている。
【００７８】
＜Ｄ１−２：緑色発光素子および青色発光素子＞
実施例４の緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては、第１電極（陽極）としてＡｌ（アルミニウム）からなる半透過電極層１８を用いたところが実施例３と異なっている。Ａｌ（アルミニウム）からなる半透過電極層１８の膜厚は１０ｎｍとした。
図１０に波長に対するＡｌ（アルミニウム）の屈折率を示し、図１１に波長に対するＡｌ（アルミニウム）の消衰係数を示す。
【００７９】
図１２に、ＯＬＥＤ層１６の有機ＥＬ物質と金属材料感の反射率の計算結果を示す。 また、図１２には、Ｓｉを用いた製造ラインで使用されている代表的な金属材料の４００〜６００ｎｍの波長に対する反射率を示す。光吸収を小さくするには、消衰係数ｋが小さく、かつ、反射率が低い領域の材料が好ましい。
【００８０】
＜Ｄ２：発光装置の光学構造＞
実施例４における発光装置Ｄ４は、赤色発光素子Ｕ１が上記（１）においてｍ＝０の場合の光学構造を有し、緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３がｍ＝１の場合の光学構造を有している点では上述した実施例３の発光装置と同様である。
ただし、上述したように、半透過電極層１８にＡｌ（アルミニウム）を用いたところが実施例３と異なる。
また、実施例４においては、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４の厚さと、青色発光素子Ｕ３の透明層１４の厚さとは異なっており、光路調整層として機能している。具体的には、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４が１６０ｎｍ、青色発光素子Ｕ３の透明層１４が１３０ｎｍに設定されている。
【００８１】
＜Ｄ３：パネルシミュレーション＞
次に、このような実施例４の発光装置Ｄ４の消費電力およびｓＲＧＢカバー率を確認するために行ったパネルシミュレーションについて説明する。
＜Ｄ３−１：比較例１および比較例２＞
比較例１および比較例２の構成は、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｄ３−２：カラーフィルター＞
カラーフィルターの構成についても、実施例１のパネルシミュレーションで説明したものと同様である。
＜Ｄ３−３：パネルシミュレーションの結果＞
図６に、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれの消費電力を示す。
図７に、実施例１、実施例２、実施例３、実施例４、比較例１および比較例２の発光装置のそれぞれのsＲＧＢカバー率を示す。
【００８２】
図６に示すように、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は２５７％であり、比較例１の２．５７倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２、実施例３および実施例４の間で比較すると、実施例４の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
【００８３】
また、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は１６３％であり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は４３９％であった。つまり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の２．６９倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例１、実施例１、実施例２、実施例３および実施例４の間で比較すると、実施例４の消費電力が最も高くなっていることがわかる。
【００８４】
さらに、比較例１の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ１を用いた場合の消費電力を１００％とすると、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は２６７％であり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は４３９％であった。つまり、実施例４の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２の発光装置にカラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力の１．６４倍であった。
このように、カラーフィルターとしてＣＦ２を用いた場合の消費電力は、比較例２と比較した場合でも、実施例４の値が高くなっていることがわかる。
【００８５】
＜Ｅ：発光装置の製造方法＞
＜Ｅ−１：実施例１の発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態の実施例１の発光装置の製造方法を１４および１５に基づいて説明する。まず、Ａｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ１）。このＡｌは、赤色発光素子Ｕ１および緑色発光素子Ｕ２においては反射層兼画素電極１２となり、青色発光素子Ｕ３においては反射層１３となる。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ２）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ３）、レジスト剥離を行う（Ｓ４）。このようにして、図１５に示すように、反射層兼画素電極１２と反射層１３が形成される。
【００８６】
青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ５）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ６）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７）、レジスト剥離を行う（Ｓ８）。このようにして、青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４が形成される。
【００８７】
青色発光素子Ｕ３の１層の透明層１４上に透明電極層１５を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ９）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ１０）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ１１）、レジスト剥離を行う（Ｓ１２）。このようにして、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に、ＩＴＯの透明電極層１５が形成される。
【００８８】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層２０、ＯＬＥＤ層１６、ＭｇＡｇの光取り出し側電極２２をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層３０を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【００８９】
＜Ｅ−２：実施例２の発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態の実施例２の発光装置の製造方法を図１６および図１７に基づいて説明する。まず、Ａｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ２０）。このＡｌは、赤色発光素子Ｕ１においては反射層兼画素電極１２となり、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては反射層１３となる。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ２１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ２２）、レジスト剥離を行う（Ｓ２３）。このようにして、図１７に示すように、反射層兼画素電極１２と反射層１３が形成される。
【００９０】
緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ２４）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ２５）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ２６）、レジスト剥離を行う（Ｓ２７）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に透明層１４が形成される。
【００９１】
緑色発光素子Ｕ２の透明層１４上に１層目の透明電極層１５を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ２８）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ２９）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ３０）、レジスト剥離を行う（Ｓ３１）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の透明層１４上にＩＴＯの１層目の透明電極層１５が形成される。
【００９２】
緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明電極層１５上に２層目の透明電極層１５を形成するため、および、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に１層目の透明電極層１５を形成するために、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ３２）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ３３）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ３４）、レジスト剥離を行う（Ｓ３５）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明電極層１５上に２層目の透明電極層１５が形成され、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に１層目の透明電極層１５が形成される。
【００９３】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層２０、ＯＬＥＤ層１６、ＭｇＡｇの光取り出し側電極２２をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層３０を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【００９４】
＜Ｅ−３：実施例３および実施例４の発光装置の製造方法＞
次に、本実施形態の実施例３および実施例４の発光装置の製造方法を図１８および図１９に基づいて説明する。まず、Ａｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ４０）。このＡｌは、赤色発光素子Ｕ１においては反射層兼画素電極１２となり、緑色発光素子Ｕ２および青色発光素子Ｕ３においては反射層１３となる。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ４１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ４２）、レジスト剥離を行う（Ｓ４３）。このようにして、図１９に示すように、反射層兼画素電極１２と反射層１３が形成される。
【００９５】
緑色発光素子Ｕ２の反射層１３上に１層目の透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ４４）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ４５）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ４６）、レジスト剥離を行う（Ｓ４７）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の反射層１３上に透明層１４が形成される。
【００９６】
緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明層１４上に２層目の透明層１４を形成するため、また、青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に１層目の透明層１４を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ４８）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ４９）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ５０）、レジスト剥離を行う（Ｓ５１）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の１層目の透明層１４上に２層目の透明層１４が形成され、また、青色発光素子Ｕ３の反射層１３上に１層目の透明層１４が形成される。
【００９７】
緑色発光素子Ｕ２の２層目の透明層１４上、および、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に、半透過電極層１７、１８を形成するため、レジストを行い、実施例３においてはＴｉＮを、また、実施例４においてはＡｌを成膜する（Ｓ５２）。成膜したＴｉＮまたはＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ５３）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ５４）、レジスト剥離を行う（Ｓ５５）。このようにして、緑色発光素子Ｕ２の２層目の透明層１４上、および、青色発光素子Ｕ３の透明層１４上に、実施例３においてはＴｉＮの半透過電極層１７が、また、実施例４においてはＡｌの半透過電極層１８が形成される。
【００９８】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層２０、ＯＬＥＤ層１６、ＭｇＡｇの光取り出し側電極２２をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層３０を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【００９９】
＜Ｅ−４：比較例１の発光装置の製造方法＞
次に、比較例１の発光装置の製造方法を図２０および図２１に基づいて説明する。まず、反射層としてのＡｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ６０）。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ６１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ６２）、レジスト剥離を行う（Ｓ６３）。このようにして、図２１に示すように、各色発光素子の反射層が形成される。
【０１００】
反射層上に透明層を形成するため、レジストを行い、ＣＶＤ法によりＳｉＮを成膜する（Ｓ６４）。成膜したＳｉＮを、フォトリソグラフィー（Ｓ６５）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ６６）、レジスト剥離を行う（Ｓ６７）。このようにして、各色発光素子の反射層上に透明層が形成される。
【０１０１】
赤色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ６８）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ６９）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７０）、レジスト剥離を行う（Ｓ７１）。このようにして、赤色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層が形成される。
【０１０２】
赤色発光素子の１層目の透明電極層上に２層目の透明電極層を形成するため、また、緑色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ７２）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ７３）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７４）、レジスト剥離を行う（Ｓ７５）。このようにして、赤色発光素子の１層目の透明電極層上に２層目の透明電極層が形成され、また、緑色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層が形成される。
【０１０３】
赤色発光素子の２層目の透明電極層上に３層目の透明電極層を形成するため、また、緑色発光素子の１層目の透明電極層に２層目の透明電極層を形成するため、さらには、青色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層を形成するため、レジストを行い、ＩＴＯを成膜する（Ｓ７６）。成膜したＩＴＯを、フォトリソグラフィー（Ｓ７７）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ７８）、レジスト剥離を行う（Ｓ７９）。このようにして、赤色発光素子の２層目の透明電極層上に３層目の透明電極層が形成され、また、緑色発光素子の１層目の透明電極層に２層目の透明電極層が形成され、さらには、青色発光素子の透明層上に１層目の透明電極層が形成される。
【０１０４】
以下、ＯＬＥＤ層、ＭｇＡｇの光取り出し側電極をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【０１０５】
＜Ｅ−５：比較例２の発光装置の製造方法＞
次に、比較例２の発光装置の製造方法を図２２および図２３に基づいて説明する。まず、反射層としてのＡｌをスパッタ法で成膜する（Ｓ８０）。成膜したＡｌを、フォトリソグラフィー（Ｓ８１）とウェットエッチングまたはドライエッチングでパターニングし（Ｓ８２）、レジスト剥離を行う（Ｓ８３）。このようにして、図２３に示すように、各色発光素子の反射層が形成される。
【０１０６】
以下、ＭｏＯ３の正孔注入層、ＯＬＥＤ層、ＭｇＡｇの光取り出し側電極をそれぞれ蒸着法により成膜し、上述と同様の手順にて形成する。また、封止層を形成するためにＳｉＮをＣＶＤ法で形成した後に、有機中間層を印刷法で形成する。一方、上辺基板３１の上には、フォトリソグラフィー法で赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成する。そして、カラーフィルター層が形成された上辺基板３１と下辺基板とを、カラーフィルター層と封止層３０とが対向するように貼り合わせて発光装置を製造する。
【０１０７】
＜Ｅ−６：発光装置の製造方法の比較＞
以上説明したように、図２２および図２３に示す比較例２の場合には、画素毎に共振長を調整する必要がないため、構造が簡単になり、さらには、透明電極層または透過電極層を設けるが必要ないため、製造方法は最も簡単である。しかしながら、上述したように、消費電力が高く、ｓＲＧＢカバー率も低いという問題がある。
【０１０８】
図１４および図１５に示す実施例１については、透明電極層および透明層を形成するのが青色発光素子Ｕ３のみなので、製造工程を比較例１に比べて極めて簡略化することができる。また、他の実施例と比較しても製造工程を簡略化することができる。しかも、上述したように、消費電力が低く、ｓＲＧＢカバー率も良好な値が得られている。
【０１０９】
図１６および図１７に示す実施例２については、透明電極層および透明層を形成するのが緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３なので、製造工程を比較例１に比べて簡略化することができる。しかも、上述したように、消費電力が低く、ｓＲＧＢカバー率も優れている。
【０１１０】
図１８および図１９に示す実施例３および実施例４については、半透過電極層および透明層を形成するのが緑色発光素子Ｕ２と青色発光素子Ｕ３なので、製造工程を比較例１に比べて簡略化することができる。しかも、上述したように、実施例３については、消費電力が実用上、十分に低く、ｓＲＧＢカバー率も優れている。また、実施例４については、消費電力は高くなるものの、ｓＲＧＢカバー率は優れている。
【０１１１】
＜Ｆ：応用例＞
次に、本発明に係る発光装置を利用した電子機器について説明する。図２４は、上述の実施形態に係る実施例１の発光装置Ｄ１を表示装置として採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、表示装置としての発光装置Ｄ１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。この発光装置Ｄ１は有機ＥＬ素子を使用しているので、視野角が広く見易い画面を表示できる。
【０１１２】
図２５に、上述の実施形態に係る実施例１の発光装置Ｄ１を適用した携帯電話機の構成を示す。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発光装置Ｄ１を備える。スクロールボタン３００２を操作することによって、発光装置Ｄ１に表示される画面がスクロールされる。
【０１１３】
図２６に、上述の実施形態に係る実施例１の発光装置Ｄ１を適用した携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）の構成を示す。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発光装置Ｄ１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発光装置Ｄ１に表示される。
【０１１４】
なお、本発明に係る発光装置が適用される電子機器としては、図２４から図２６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、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器等などが挙げられる。
【０１１５】
また、上述した実施例１においては、赤色発光素子および緑色発光素子を上記（１）においてｍ＝０の光学構造とし、上記（１）においてｍ＝１の光学構造とした例について説明した。また、その他の実施例においては、いずれかの色の発光素子を上記（１）においてｍ＝０の光学構造とし、いずれかの色の発光素子を上記（１）においてｍ＝１の光学構造とした例について説明したが、本発明はこのような場合に限定されるものではなく、上記（１）においてｍの値をそれ以外の値とする光学構造を採用してもよい。
また、上述した発光装置において、封止層３０の上にフォトリソグラフィー法を用いて赤色、緑色、青色のカラーフィルター層を形成してもよい。
【符号の説明】
【０１１６】
１２……反射層兼画素電極、１３……反射層、１４……透明層、１５……透明電極層、１６……ＯＬＥＤ層、１７……半透過電極層、１８……半透過電極層、２０……正孔注入層、２２…対向電極、２４……正孔輸送層、２６……発光層、２８……電子輸送層、３０……封止層、３１……上辺基板、４０……赤色用カラーフィルター、４１……緑色用カラーフィルター、４２……青色用カラーフィルター、Ｄ１……発光装置、Ｄ２……発光装置、Ｄ３……発光装置、Ｄ４……発光装置、Ｕ１…赤色発光素子、Ｕ２…緑色発光素子、Ｕ３…青色発光素子。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された光反射層と、
前記光反射層上に形成された発光層と、
前記発光層上に形成された光取り出し側電極とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有する発光装置であって、
少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として機能し、
他の色の画素は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光層は、前記基板側電極として機能する前記光反射層と、前記光取り出し側電極との間で、共振構造をとるように設計されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されている画素は、前記透明導電膜もしくは透明層の共振構造をとるように設計されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光層の構成は、各色の画素ごとに同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一記載の発光装置。
【請求項５】
前記半透過電極の消衰係数は、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長に対して３．０以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一記載の発光装置。
【請求項６】
前記半透過電極はＴｉＮであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置。
【請求項７】
前記半透過電極は半導体材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置。
【請求項８】
前記半透過電極は不純物ドープされた多結晶ＳｉもしくはアモルファスＳｉであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置。
【請求項９】
前記半透過電極と発光層との間に正孔注入層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１０】
前記正孔注入層は酸化物、特に、ＭｏＯ３であることを特徴とする請求項９記載の発光装置。
【請求項１１】
基板側電極は、Ａｌ、Ａｇ、もしくはこれらの合金材料であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１２】
前記光取り出し側電極はアルカリ金属、アルカリ土類金属を含んだ合金材料であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１３】
前記光取り出し側電極はＭｇＡｇであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１４】
前記光取り出し側電極の上層にはカラーフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれか一記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
各画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、
いずれか二つの画素について前記光反射膜上に透明膜を形成する工程と、
前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、
前記光反射膜および透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、
前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１７】
いずれか二つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、
光反射膜上に透明膜を形成する工程と、
前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、
残りの一つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、
前記光反射膜および前記透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、
前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１】
基板と、
前記基板上に形成された光反射層と、
前記光反射層上に形成された発光層と、
前記発光層上に形成された光取り出し側電極とを備え、前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有する発光装置であって、
少なくとも一つの色の画素は、前記光反射層が基板側電極として機能し、
他の色の画素は、前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されている
ことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記発光層は、前記基板側電極として機能する前記光反射層と、前記光取り出し側電極との間で、共振構造をとるように設計されていることを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記光反射層が透明導電膜もしくは半透過電極により形成されている画素は、前記透明導電膜もしくは透明層の共振構造をとるように設計されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の発光装置。
【請求項４】
前記発光層の構成は、各色の画素ごとに同一であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一記載の発光装置。
【請求項５】
前記半透過電極の消衰係数は、４００ｎｍ〜６００ｎｍの波長に対して３．０以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか一記載の発光装置。
【請求項６】
前記半透過電極はＴｉＮであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置。
【請求項７】
前記半透過電極は半導体材料であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置。
【請求項８】
前記半透過電極は不純物ドープされた多結晶ＳｉもしくはアモルファスＳｉであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか一記載の発光装置。
【請求項９】
前記半透過電極と発光層との間に正孔注入層が形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項８のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１０】
前記正孔注入層は酸化物、特に、ＭｏＯ３であることを特徴とする請求項９記載の発光装置。
【請求項１１】
基板側電極は、Ａｌ、Ａｇ、もしくはこれらの合金材料であることを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１２】
前記光取り出し側電極はアルカリ金属、アルカリ土類金属を含んだ合金材料であることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１３】
前記光取り出し側電極はＭｇＡｇであることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１４】
前記光取り出し側電極の上層にはカラーフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項１３のいずれか一記載の発光装置。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１４のいずれか一記載の発光装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項１６】
各画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、
いずれか二つの画素について前記光反射膜上に透明膜を形成する工程と、
前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、
前記光反射膜および透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、
前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする発光装置の製造方法。
【請求項１７】
いずれか二つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、
光反射膜上に透明膜を形成する工程と、
前記透明膜上に透明導電膜または半透過電極を形成する工程と、
残りの一つの画素について基板上に光反射膜を形成する工程と、
前記光反射膜および前記透明導電膜または半透過電極上に発光層を形成する工程と、
前記発光層上に光取り出し側電極を形成する工程とを備え、
前記光反射層と光取り出し側電極の間の光路長を調整した共振構造を有するように、前記発光層の膜厚、または、透明膜、透明導電膜、もしくは半透過電極の膜厚を調整することを特徴とする発光装置の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【公開番号】特開２０１２−２４８４３２（Ｐ２０１２−２４８４３２Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１９６７３（Ｐ２０１１−１１９６７３）
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【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２４年１２月１３日（２０１２．１２．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２７日（２０１１．５．２７）
【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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