特許 5778799 有機発光素子

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5778799

(24)【登録日】2015年7月17日

(45)【発行日】2015年9月16日

(54)【発明の名称】有機発光素子

(51)【国際特許分類】

   H05B 33/24 20060101AFI20150827BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20150827BHJP

   H05B 33/04 20060101ALI20150827BHJP

   H05B 33/26 20060101ALI20150827BHJP

   H05B 33/28 20060101ALI20150827BHJP

【ＦＩ】

   H05B33/24

   H05B33/14 A

   H05B33/04

   H05B33/22 A

   H05B33/26 Z

   H05B33/22 C

   H05B33/28

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2014-8474(P2014-8474)

(22)【出願日】2014年1月21日

(62)【分割の表示】特願2011-546513(P2011-546513)の分割

【原出願日】2010年8月10日

(65)【公開番号】特開2014-96383(P2014-96383A)

(43)【公開日】2014年5月22日

【審査請求日】2014年1月21日

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】514188173

【氏名又は名称】株式会社ＪＯＬＥＤ

(74)【代理人】

【識別番号】110001900

【氏名又は名称】特許業務法人 ナカジマ知的財産綜合事務所

(72)【発明者】

【氏名】倉田 恵子

(72)【発明者】

【氏名】松末 哲征

(72)【発明者】

【氏名】米田 和弘

【審査官】 濱野 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−２１０６６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−０３４７０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１５３２８４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ５１／５０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射された光を反射する陽極と、
前記陽極に対向して配置され、入射された光を透過する陰極と、
前記陽極と前記陰極との間に配置され、青色光を出射する有機発光層と、
前記陽極と前記有機発光層との間に配置され、前記陽極上に形成される透明導電層と、前記透明導電層上に形成される正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成される正孔輸送層とを有する第１機能層と、
前記有機発光層と前記陰極との間に配置される１または２以上の層からなる第２機能層と、
前記陰極を覆うように配置される１または２以上の層からなる被覆層と、
を備え、
前記有機発光層から出射された前記青色光の一部が、前記第１機能層を通じて前記陽極に入射され、前記陽極により反射された後、前記第１機能層、前記有機発光層、前記第２機能層、前記陰極および前記被覆層を通じて外部に出射される第１光路と、
前記有機発光層から出射された前記青色光の残りの一部が、前記陽極側に進行することなく、前記第２機能層を通じて前記陰極に進行し、前記陰極および前記被覆層を通じて外部に出射される第２光路と、
が形成され、
前記第１機能層は、
光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく３１６ｎｍ以下であり、
前記第２機能層のうち、前記陰極に隣接する層は、
前記陰極との屈折率差が０．１以上０．７以下であり、
前記陰極は、
厚みが０ｎｍよりも大きく７０ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく１６８ｎｍ以下であり、
前記被覆層のうち、前記陰極に隣接する層は、
前記陰極との屈折率差が０．１以上０．７以下であり、
前記第１機能層の厚みX3と、前記陰極の厚みY3とが、以下［数１］の関係式で囲まれた範囲内の値を取る、有機発光素子。
［数１］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=31、Y0=35、Rx=5.2、Ry=27、φ=0.15(rad)

【請求項2】

前記第２機能層のうち、前記陰極に隣接する層は、屈折率が１．７以上２．１以下であり、
前記被覆層のうち、前記陰極に隣接する層は、屈折率が１．７以上２．１以下である、請求項１記載の有機発光素子。

【請求項3】

前記陰極は、厚みが３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、光学的な厚みが６０ｎｍ以上１４４ｎｍ以下である、請求項１記載の有機発光素子。

【請求項4】

前記第２機能層は、前記有機発光層に電子を輸送する電子輸送層を有し、
前記被覆層は、前記陰極上に形成される第１封止層と、前記第１封止層上に形成される第２封止層を有する、請求項１記載の有機発光素子。

【請求項5】

前記電子輸送層は、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．７以上２．１以下であり、
前記陰極は、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下であり、
前記第１封止層は、膜厚が５５８ｎｍ以上６８２ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．７以上２．１以下であり、
前記第２封止層は、厚みが５４００ｎｍ以上６６００ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．３以上１．７以下である、請求項４記載の有機発光素子。

【請求項6】

前記透明導電層は、厚みが１４．４ｎｍ以上１７．６ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．９以上２．３以下であり、
前記正孔注入層は、厚みが４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．８以上２．２以下であり、
前記正孔輸送層は、厚みが９ｎｍ以上１１ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．５以上１．９以下である、請求項１記載の有機発光素子。

【請求項7】

前記第１機能層の光学的な厚みが４９．０ｎｍ以上７３．５ｎｍ以下であり、
前記陰極の光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下である、請求項１に記載の有機発光素子。

【請求項8】

入射された光を反射する第１電極と、
前記第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第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、青色光を出射する有機発光層と、
前記第１電極と前記有機発光層との間に配置され、１または２以上の層からなる第１機能層と、
前記有機発光層と前記第２電極との間に配置される１または２以上の層からなる第２機能層と、
前記第２電極を覆うように配置される１または２以上の層からなる被覆層と、
を備え、
前記有機発光層から出射された前記青色光の一部が、前記第１機能層を通じて前記第１電極に入射され、前記第１電極により反射された後、前記第１機能層、前記有機発光層、前記第２機能層、前記第２電極および前記被覆層を通じて外部に出射される第１光路と、
前記有機発光層から出射された前記青色光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく、前記第２機能層を通じて前記第２電極に進行し、前記第２電極および前記被覆層を通じて外部に出射される第２光路と、
が形成され、
前記第１機能層は、
光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく３１６ｎｍ以下であり、
前記第２機能層のうち、前記第２電極に隣接する層は、
前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下であり、
前記第２電極の厚みが、３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下であり、
前記被覆層のうち、前記第２電極に隣接する層は、
前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下である、
ことを特徴とする有機発光素子。

【請求項9】

前記第１機能層の厚みが、２７ｎｍ以上３２ｎｍ以下であり、かつ、前記第２電極の厚みが３５ｎｍ以上である、
請求項８に記載の有機発光素子。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機材料の電界発光現象を利用した有機発光素子に関し、特に、有機発光素子の光学設計に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、デジタルテレビ等の表示装置に用いられる表示パネルとして、有機材料の電界発光現象を利用した有機ＥＬ（Electro Luminescence）パネルの採用が提案されている。有機ＥＬパネルは、赤、緑、青の各色の有機発光素子が配列された構成を有している。
有機ＥＬパネルでは、消費電力低減や長寿命化などの観点から、有機発光素子の光取り出し効率を向上させることが重要である。そこで、特許文献１では、基板上に反射陽極、透明導電層、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、透明陰極が積層された有機発光素子において、有機発光層から直接に透明陰極に向かう光と、有機発光層から反射陽極で反射されて透明陰極に向かう光との干渉効果を利用することにより光取り出し効率を高める技術が提案されている。具体的には、透明導電層（屈折率２．２）の厚みを１８３ｎｍ、正孔注入層（屈折率１．８５）の厚みを８０ｎｍ、正孔輸送層（屈折率１．８５）の厚みを２０ｎｍとしたところ、波長４７０ｎｍの青色光の光取り出し効率が２．０％から３．０％に向上したことが記載されている（段落００４３−００４５）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３−２７２８５５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、有機発光素子において、青色光の光取り出し効率は、緑色光や赤色光の光取り出し効率に比較すると未だ十分とは言えず、さらなる改善の余地がある。
そこで、本発明は、青色光の光取り出し効率を高めることができる有機発光素子、有機発光装置、有機表示パネル、有機表示装置および有機発光素子の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様である有機発光素子は、入射された光を反射する第１電極と、前記第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第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、青色光を出射する有機発光層と、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置され、１または２以上の層からなる第１機能層と、前記有機発光層と前記第２電極との間に配置される１または２以上の層からなる第２機能層と、前記第２電極を覆うように配置される１または２以上の層からなる被覆層と、を備え、前記有機発光層から出射された前記青色光の一部が、前記第１機能層を通じて前記第１電極に入射され、前記第１電極により反射された後、前記第１機能層、前記有機発光層、前記第２機能層、前記第２電極および前記被覆層を通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された前記青色光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく、前記第２機能層を通じて前記第２電極に進行し、前記第２電極および前記被覆層を通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、前記第１機能層は、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく３１６ｎｍ以下であり、前記第２機能層のうち、前記第２電極に隣接する層は、前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下であり、前記第２電極は、厚みが０ｎｍよりも大きく７０ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく１６８ｎｍ以下であり、前記被覆層のうち、前記第２電極に隣接する層は、前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下である。

【発明の効果】

【0006】

本発明の一態様である有機発光素子では、第１機能層の厚みが適切に調整されているので、有機発光層から出射されて直接に第２電極に向かう光と、有機発光層から出射されて第１電極で反射されて第２電極に向かう光との干渉効果により青色光を強め合わせることができる。その上、第２電極とこれに隣接する層との屈折率差および第２電極の厚みが適切に調整されているので、第２電極内での多重反射により青色光をさらに強め合わせることができる。これらの相乗効果により、青色光の光取り出し効率を大幅に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】有機発光層と反射陽極との間に配置された機能層の厚みＬ２と光取り出し効率との関係を示す図

【図2】透明陰極の厚みと光取り出し効率との関係を示す図

【図3】有機発光層と反射陽極との間に配置された機能層の厚みと光取出し効率との関係を示す図

【図4】本発明の実施形態に係る有機発光素子の構造を模式的に示す図

【図5】本発明の実施形態に係る有機発光素子に形成される光路を示す図

【図6】有機発光素子の各層の屈折率、消衰係数、膜厚（ｎｍ）および光学的膜厚（ｎｍ）を示す図

【図7】輝度とｘｙ色度のｙ値との比をマッピングした図

【図8】輝度とｙ値との比が３３５以上かそれ未満かの境界にあるデータと、数１から得られるデータとをプロットした図

【図9】カラーフィルタによる色度補正をした場合の光取り出し効率とｘｙ色度のy値との比をマッピングした図

【図10】赤、緑、青の各色の光取り出し効率および色度を、透明陰極の厚みが１００ｎｍの場合と３５ｎｍの場合とで比較するための図

【図11】有機発光素子の各層の屈折率、消衰係数、膜厚（ｎｍ）および光学的膜厚（ｎｍ）を示す図

【図12】輝度とｘｙ色度のｙ値との比をマッピングした図

【図13】輝度とｙ値との比が２８５以上かそれ未満かの境界にあるデータと、数２から得られるデータとをプロットした図

【図14】カラーフィルタによる色度補正をした場合の光取り出し効率とｘｙ色度のｙ値との比をマッピングした図

【図15】本発明の実施形態に係る有機表示パネルの画素構造を模式的に示す断面図

【図16】本発明の実施形態に係る有機表示装置の機能ブロックを示す図

【図17】本発明の実施形態に係る有機表示装置の外観を例示する図

【図18】本発明の実施形態に係る有機表示パネルの製造方法を説明するための図

【図19】本発明の実施形態に係る有機表示パネルの製造方法を説明するための図

【発明を実施するための形態】

【0008】

［本発明の一態様を得るに至った経緯］
以下、本発明の態様を具体的に説明するに先立ち、本発明の態様を得るに至った経緯について説明する。
まず、発明者らは、光取り出し効率を高めるため、有機発光素子に共振器（cavity）構造を採用することとした。具体的には、基板上に反射陽極、透明導電層、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、電子輸送層、電子注入層、透明陰極が積層された有機発光素子において、光が干渉効果により強められるように反射陽極と有機発光層との間に配置された機能層（即ち、透明導電層、正孔注入層および正孔輸送層）の厚みを調整することとした。

【0009】

図１は、有機発光層と反射陽極との間に配置された機能層の厚みＬ２と光取り出し効率との関係を示す図である。図１に示すように、機能層の厚みＬ２を変化させると光取り出し効率が変化する。通常、共振器構造では、光取り出し効率が極大値を示すように機能層の厚みＬ２が調整される。本明細書では、説明の便宜上、それらの共振器構造を、機能層の厚みの小さい順に、1st cavity、2nd cavityと呼ぶこととする。なお、発明者らの研究により、少なくとも青色光では、光取り出し効率が極大値のときに色度が目標色度に近いとは限らないことが判明している。色度が目標色度から遠ければ、その分だけカラーフィルタ（ＣＦ）により色度補正をする必要があり、その結果、もともとの光取り出し効率が極大値であっても光取り出し効率が大幅に低下してしまい極大値ではなくなる場合がある。この傾向は、特に、2nd cavityで顕著に見られる。そこで、機能層の厚みを2nd cavityに合わせるのではなく、敢えて2nd cavityからずらして1st cavityと2nd cavityとの間に合わせることがある。このときの共振器構造を便宜上、1.5 cavityと呼ぶこととする。図１の結果から、2nd cavityよりも1st cavityを採用したほうが光取り出し効率を高められることが分かる。また、ＣＦ有りの場合には、上記の理由により、2nd cavityよりも1.5 cavityを採用したほうが光取り出し効率を高めることができる。

【0010】

このように共振器構造を採用することにより、ある程度は光取り出し効率を高められるものの、青色光は緑色光や赤色光に比べて光取り出し効率が低く、有機発光素子を採用した有機表示装置を製品化するには未だ十分であるとは言えない。そのため、光取り出し効率をさらに高める必要がある。
有機発光素子の共振器構造としては、陽極と陰極の一方を反射性とし他方を透過性とする片側反射のタイプと、陽極と陰極の一方を反射性とし他方を半反射性（ハーフミラー）とする両側反射のタイプとがある。発明者らが検討している片側反射のタイプでは、光取り出し効率に主に寄与するのは、反射陽極と有機発光層との間に配置された機能層の厚みであることが知られている。そのため、従来、機能層の厚みは電気的な観点だけでなく光学的な観点からも検討されているものの、機能層以外の層の厚みは、本来の機能を発揮する観点のみから検討されていることが多い。具体的には、透明電極を覆うように配置される封止層の厚みは、封止性を確保する観点から数μｍに設定され、透明陰極の厚みは導電性を確保する観点から数１００ｎｍに設定されている。

【0011】

上記の通り、従来の技術常識としては、透明陰極の厚みは導電性を確保するため比較的厚膜である数１００ｎｍにすればよいという程度の認識に留まっていた。しかしながら、発明者らが、上記技術常識にとらわれずに透明陰極の厚みについても光学的な観点から検討してみたところ、透明陰極の厚みと光取り出し効率との間に関連性があることが判明した。図２は、透明陰極の厚みと光取り出し効率との関係を示す図である。ここでは、透明陰極としてＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が採用され、出射光のｘｙ色度のｙ値が０．０７５になるようにカラーフィルタで色度補正をかけた場合での光取り出し効率（ｃｄ／Ａ）がプロットされている。図２によれば、透明陰極の厚みを変化させると、光取り出し効率が周期的に変化することが分かる。これは、透明陰極内での多重反射により光の干渉効果が現れていることを示唆している。また、透明陰極の厚みを０ｎｍより大きく７０ｎｍ以下の範囲にすると、従来の１００ｎｍ程度の場合に比較して、光取り出し効率が高くなることが分かる。

【0012】

また、図２では、透明陰極の膜厚を変化させているが、図３では、有機発光層と反射陽極との間に配置された透明導電層の厚みを変化させている。図３によれば、透明導電層の厚みが１６ｎｍ（正孔注入層の厚みを５ｎｍ、正孔輸送層の厚みを１０ｎｍとしたので、機能層の厚みとしては３１ｎｍに相当）のとき、透明陰極の厚みが３５ｎｍの場合は上記の従来技術である１００ｎｍの場合と比較して、約１．６倍の光取り出し効率の向上が得られることが分かる。さらに、図３によれば、３５ｎｍと１００ｎｍとで透明陰極の厚みを変えても、機能層の厚みの変化に対する光取り出し効率の変化の挙動（例えば、光取り出し効率のピークが周期的に現れること、ピークの位置、1st cavityの光取出し効率が2nd cavityの光取り出し効率よりも高いことなど）がほとんど変わらないことが分かる。これは、機能層の厚みと透明陰極の厚みとを別個独立して設計することができ、双方を最適に調整することで更なる光取り出し効率の向上を得られることを示唆している。

【0013】

このような知見は、従来は見落とされていた透明陰極の厚みも含めて発明者らが光学的な観点から検討して初めて得られたものである。本発明の一態様である有機発光素子の構成は、このような新たな知見に基づいて得られたものである。
［本発明の一態様の概要］
本発明の一態様である有機発光素子は、入射された光を反射する第１電極と、前記第１電極に対向して配置され、入射された光を透過する第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、青色光を出射する有機発光層と、前記第１電極と前記有機発光層との間に配置され、１または２以上の層からなる第１機能層と、前記有機発光層と前記第２電極との間に配置される１または２以上の層からなる第２機能層と、前記第２電極を覆うように配置される１または２以上の層からなる被覆層と、を備え、前記有機発光層から出射された前記青色光の一部が、前記第１機能層を通じて前記第１電極に入射され、前記第１電極により反射された後、前記第１機能層、前記有機発光層、前記第２機能層、前記第２電極および前記被覆層を通じて外部に出射される第１光路と、前記有機発光層から出射された前記青色光の残りの一部が、前記第１電極側に進行することなく、前記第２機能層を通じて前記第２電極に進行し、前記第２電極および前記被覆層を通じて外部に出射される第２光路と、が形成され、前記第１機能層は、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく３１６ｎｍ以下であり、前記第２機能層のうち、前記第２電極に隣接する層は、前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下であり、前記第２電極は、厚みが０ｎｍよりも大きく７０ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく１６８ｎｍ以下であり、前記被覆層のうち、前記第２電極に隣接する層は、前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下である。

【0014】

上記構成によれば、第１機能層の厚みが適切に調整されているので、有機発光層から出射されて直接に第２電極に向かう光と、有機発光層から出射されて第１電極で反射されて第２電極に向かう光との干渉効果により青色光を強め合わせることができる。その上、第２電極とこれに隣接する層との屈折率差および第２電極の厚みが適切に調整されているので、第２電極内での多重反射により青色光をさらに強め合わせることができる。これらの相乗効果により、青色光の光取り出し効率を大幅に高めることができる。

【0015】

また、前記第１機能層の厚みX３と、前記第２電極の厚みY3とが、以下［数１］の関係式で囲まれた範囲内の値を取ることとしてもよい。
［数１］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=31、Y0=35、Rx=5.2、Ry=27、φ=0.15(rad)
また、前記第１機能層の厚みX３と、前記第２電極の厚みY3とが、以下［数２］の関係式で囲まれた範囲内の値を取ることとしてもよい。

【0016】

［数２］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=130、Y0=35、Rx=8、Ry=15、φ=0.20(rad)
また、前記第２機能層のうち、前記第２電極に隣接する層は、屈折率が１．７以上２．１以下であり、前記被覆層のうち、前記第２電極に隣接する層は、屈折率が１．７以上２．１以下であることとしてもよい。

【0017】

また、前記第２電極は、厚みが３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であり、光学的な厚みが６０ｎｍ以上１４４ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記第２電極は、厚みが３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であり、光学的な厚みが６０ｎｍ以上１６８ｎｍ以下であることとしてもよい。
また、前記第２機能層は、前記有機発光層に電子を輸送する電子輸送層を有し、前記第２電極は、陰極であり、前記被覆層は、前記陰極上に形成される第１封止層と、前記第１封止層上に形成される第２封止層を有することとしてもよい。

【0018】

また、前記電子輸送層は、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．７以上２．１以下であり、前記陰極は、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下であり、前記第１封止層は、膜厚が５５８ｎｍ以上６８２ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．７以上２．１以下であり、前記第２封止層は、厚みが５４００ｎｍ以上６６００ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．３以上１．７以下であることとしてもよい。

【0019】

また、前記第１電極は、陽極であり、前記第１機能層は、前記陽極上に形成される透明導電層と、前記透明導電層上に形成される正孔注入層と、前記正孔注入層上に形成される正孔輸送層とを有することとしてもよい。
また、前記透明導電層は、厚みが１４．４ｎｍ以上１７．６ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．９以上２．３以下であり、前記正孔注入層は、厚みが４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．８以上２．２以下であり、前記正孔輸送層は、厚みが９ｎｍ以上１１ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．５以上１．９以下であることとしてもよい。

【0020】

また、前記透明導電層は、厚みが６３ｎｍ以上７７ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．９以上２．３以下であり、前記正孔注入層は、厚みが３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．８以上２．２以下であり、前記正孔輸送層は、厚みが１８ｎｍ以上２２ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が１．５以上１．９以下であることとしてもよい。
また、前記第１機能層の光学的な厚みが４９．０ｎｍ以上７３．５ｎｍ以下であり、前記第２電極の光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下であることとしてもよい。

【0021】

また、前記第１機能層の光学的な厚みが２１２ｎｍ以上３１６ｎｍ以下であり、前記第２電極の光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下であることとしてもよい。
本発明の一態様である有機発光装置は、上記の有機発光素子を有する。
本発明の一態様である有機表示パネルは、上記の有機発光素子を有する。
本発明の一態様である有機表示装置は、上記の有機発光素子を有する。

【0022】

本発明の一態様である有機発光素子の製造方法は、入射された光を反射する第１電極を準備する第１工程と、前記第１電極上に、１または２以上の層からなる第１機能層を設ける第２工程と、前記第１機能層上に、青色光を出射する有機発光層を設ける第３工程と、前記有機発光層上に、前記第１機能層とは異なる１または２以上の層からなる第２機能層を設ける第４工程と、前記第２機能層上に、入射された光を透過する第２電極を設ける第５工程と、前記第２電極を覆うように、１または２以上の層からなる被覆層を設ける第６工程と、を含み、前記第２工程では、前記第１機能層が、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく３１６ｎｍ以下となるように形成され、前記第４工程では、前記第２機能層のうち、前記第２電極に隣接する層が、前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下である材料を用いて形成され、前記第５工程では、前記第２電極が、厚みが０ｎｍよりも大きく７０ｎｍ以下であり、かつ、屈折率が２．０以上２．４以下であり、かつ、光学的な厚みが０ｎｍよりも大きく１６８ｎｍ以下となるように形成され、前記第６工程では、前記被覆層のうち、前記第２電極に隣接する層が、前記第２電極との屈折率差が０．１以上０．７以下である材料を用いて形成される。

【0023】

また、前記第５工程では、前記第２電極の厚みY3が、前記第２工程において形成した第１機能層の厚みX３に対し、以下［数１］の関係式で囲まれた範囲内の値を取るように形成されることとしてもよい。
［数１］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=31、Y0=35、Rx=5.2、Ry=27、φ=0.15(rad)
また、前記第５工程では、前記第２電極の厚みY3が、前記第２工程において形成した第１機能層の厚みX３に対し、以下［数２］の関係式で囲まれた範囲内の値を取るように形成されることとしてもよい。

【0024】

［数２］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=130、Y0=35、Rx=8、Ry=15、φ=0.20(rad)
また、前記第４工程では、前記第２機能層のうち、前記第２電極に隣接する層が、屈折率が１．７以上２．１以下である材料を用いて形成され、前記第６工程では、前記被覆層のうち、前記第２電極に隣接する層が、屈折率が１．７以上２．１以下である材料を用いて形成されることとしてもよい。

【0025】

また、前記第１工程では、前記第１電極として陽極が形成され、前記第２工程は、前記第１機能層として、前記陽極上に透明導電層を形成し、前記透明導電層上に正孔注入層を形成し、前記正孔注入層上に正孔輸送層を形成する工程であって、前記透明導電層は、屈折率が１．９以上２．３以下である材料を用いて、厚みが１４．４ｎｍ以上１７．６ｎｍ以下に形成され、前記正孔注入層は、屈折率が１．８以上２．２以下である材料を用いて、厚みが４．５ｎｍ以上５．５ｎｍ以下に形成され、前記正孔輸送層は、屈折率が１．５以上１．９以下である材料を用いて、厚みが９ｎｍ以上１１ｎｍ以下に形成され、前記第３工程では、前記有機発光層は、屈折率が１．６以上２．０以上である材料を用いて、厚みが３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下に形成され、前記第４工程では、前記第２機能層として、前記有機発光層に電子を輸送する電子輸送層が、屈折率が１．７以上２．１以下である材料を用いて、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下に形成され、前記第５工程では、前記第２電極として、前記電子輸送層上に陰極が、屈折率が２．０以上２．４以下である材料を用いて、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であって、かつ、光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下となるように形成され、前記第６工程は、前記被覆層として、前記陰極上に第１封止層を形成し、前記第１封止層上に第２封止層を形成する工程であって、前記第１封止層は、屈折率が１．７以上２．１以下である材料を用いて、厚みが５５８ｎｍ以上６８２以下に形成され、前記第２封止層は、屈折率が１．３以上１．７以下である材料を用いて、厚みが５４００ｎｍ以上６６００ｎｍ以下に形成されることとしてもよい。

【0026】

また、前記第１工程では、前記第１電極として陽極が形成され、前記第２工程は、前記第１機能層として、前記陽極上に透明導電層を形成し、前記透明導電層上に正孔注入層を形成し、前記正孔注入層上に正孔輸送層を形成する工程であって、前記透明導電層は、屈折率が１．９以上２．３以下である材料を用いて、厚みが６３ｎｍ以上７７ｎｍ以下に形成され、前記正孔注入層は、屈折率が１．８以上２．２以下である材料を用いて、厚みが３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下に形成され、前記正孔輸送層は、屈折率が１．５ｎｍ以上１．９以下である材料を用いて、厚みが１８ｎｍ以上２２ｎｍ以下に形成され、前記第３工程では、前記有機発光層は、屈折率が１．６ｎｍ以上２．０以上である材料を用いて、厚みが３６ｎｍ以上４４ｎｍ以下に形成され、前記第４工程では、前記第２機能層として、前記有機発光層に電子を輸送する電子輸送層が、屈折率が１．７以上２．１以下である材料を用いて、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下に形成され、前記第５工程では、前記第２電極として、前記電子輸送層上に陰極が、屈折率が２．０以上２．４以下である材料を用いて、厚みが３１．５ｎｍ以上３８．５ｎｍ以下であって、かつ、光学的な厚みが６３ｎｍ以上９２．４ｎｍ以下となるように形成され、前記第６工程は、前記被覆層として、前記陰極上に第１封止層を形成し、前記第１封止層上に第２封止層を形成する工程であって、前記第１封止層は、屈折率が１．７以上２．１以下である材料を用いて、厚みが５５８ｎｍ以上６８２以下に形成され、前記第２封止層は、屈折率が１．３以上１．７以下である材料を用いて、厚みが５４００ｎｍ以上６６００ｎｍ以下に形成されることとしてもよい。
［有機発光素子の構造］
図４は、本発明の実施形態に係る有機発光素子の構造を模式的に示す図である。

【0027】

有機発光素子は、基板１、反射陽極２、透明導電層３、正孔注入層４、正孔輸送層５、有機発光層６、電子輸送層７、透明陰極８、薄膜封止層９、樹脂封止層１０および基板１１を備える。以下、透明導電層３、正孔注入層４および正孔輸送層５を「第１機能層」と称し、電子輸送層７を「第２機能層」と称し、薄膜封止層９および樹脂封止層１０を「被覆層」と称することがある。

【0028】

有機発光素子では、反射陽極２の存在により共振器構造が実現されている。図５に示すように、有機発光素子には、有機発光層６から出射された青色光の一部が、第１機能層を通じて反射陽極に入射され、反射陽極により反射された後、第１機能層、有機発光層６、第２機能層、透明陰極８および被覆層を通じて外部に出射される第１光路Ｃ１と、有機発光層６から出射された青色光の残りの一部が、反射陽極２側に進行することなく、第２機能層を通じて透明陰極８に進行し、透明陰極８および被覆層を通じて外部に出射される第２光路Ｃ２とが形成される。第１光路を通る光と第２光路を通る光とが干渉効果で強め合うように第１機能層の膜厚Ｌ２を調整することで、有機発光素子の光取り出し効率を高めることができる。

【0029】

また、有機発光素子には、透明陰極８をそのまま通過して外部に出射される第３光路Ｃ３のほかに、透明陰極８内で電子輸送層７および薄膜封止層９との界面で多重反射した後、外部に出射される第４光路Ｃ４が形成される。第４光路を通る光が干渉効果で強め合うように透明陰極８の膜厚Ｌ１を調整することで、有機発光素子の光取り出し効率をさらに高めることができる。

【0030】

以下、各層の光学定数および厚みの好ましい範囲について、シミュレーション結果を参照しながら説明する。
［シミュレーション（1st cavity）］
＜条件＞
図６に、有機発光素子の各層の屈折率、消衰係数、膜厚（ｎｍ）および光学的膜厚（ｎｍ）を示す。シミュレーションは平均値（ａｖｅ）で実施しているが、実際の有機発光素子では光学特性に製品誤差が生じるため、±１０％程度の誤差を見込んで最小値（ｍｉｎ）および最大値（ｍａｘ）を規定している。透明導電層の材料はＩＺＯ（Indium Zinc Oxide）、透明陰極の材料はＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、反射陽極の材料はアルミニウム、有機発光層の材料はサメイション（SUMATION）社製のＢＰ１０５である。
＜検討１＞
前出の図２の結果は、図６のパラメータのうち透明陰極の厚みを変化させたときに得られたものである。図２から、透明陰極の厚みが０ｎｍよりも大きく７０ｎｍ以下の範囲であれば、厚みを１００ｎｍとした場合に比較して光取り出し効率が高められることが分かる。また、前述のように、透明陰極の厚みに応じて光取り出し効率が変化するのは、透明陰極内での光の干渉効果が現れたものと考えられる。そのため、図２の結果に見られる光取り出し効率の向上には、透明陰極とそれに隣接する層との屈折率差も寄与すると考えられる。そうすると、透明陰極については、以下の条件を満たせば、光取り出し効率が高められると言える。
（１）透明陰極の厚みＬ１：０ｎｍ＜Ｌ１≦７０ｎｍ
（２）透明陰極の屈折率ｎ：２．０≦ｎ≦２．４
（３）透明陰極の光学的な厚みＬｃ１：０ｎｍ＜Ｌｃ１≦１６８ｎｍ
（４）透明陽極と電子輸送層との屈折率差ｎｄｉｆ：０．１≦ｎｄｉｆ≦０．７
（５）透明陽極と薄膜封止層との屈折率差ｎｄｉｆ：０．１≦ｎｄｉｆ≦０．７
なお、光学的な厚みは、単層構造の場合には膜厚と屈折率の積により求められ、２以上の多層構造の場合には、層毎に膜厚と屈折率の積をとり、得られた積を合計することにより求められる。

【0031】

また、前出の図３の結果は、図６のパラメータのうち透明導電層の厚みを変化させたときに得られたものである。図３から、透明導電層の厚みが１６ｎｍのときに光取り出し効率が極大値を取ることが分かる。透明導電層の厚みを変化させたときに光取り出し効率が変化するのは、有機発光層から出射されて第１光路Ｃ１を進む光と、有機発光層から出射されて第２光路Ｃ２を進む光との光の干渉効果が現れたものと考えられる。したがって、光取り出し効率の向上には、実質的には第１機能層の厚みが寄与しており、光取り出し効率を最も向上させるには、第１機能層の厚みを３１ｎｍにすればよい。なお、製品誤差を考慮すると、第１機能層については、以下の条件を満たせば、光取り出し効率が高められると言える。
（６）第１機能層の厚みＬ２：２７．９ｎｍ≦Ｌ２≦３４．１ｎｍ
（７）第１機能層の光学的な厚みＬｃ２：４９．０ｎｍ≦Ｌｃ２≦７３．５ｎｍ
以上より、条件（１）〜（７）を満たすことにより、光取り出し効率を高めることができる。
＜検討２＞
図７は、横軸を第１機能層の厚みとし、縦軸を透明陰極の厚みとして、輝度とｘｙ色度のｙ値との比をマッピングした図である。青色光では、共振器構造を採用して出射光の輝度を高めても、色度（特に、ｙ値）が目標色度からずれてしまうことがある。そのため、出射光の色度のずれを抑えながら輝度を高める必要がある。輝度とｙ値との比は、色度のずれを抑える効果と輝度を高める効果のバランスを評価するのに有効な指標であり、その値が大きいほど好ましい。図７（ａ）は、２９０〜３５０の範囲を幅２０の等高線で区画したものであり、図７（ｂ）は、図７（ａ）から評価が良好である３３５〜３５０の範囲を抜き出して、幅５の等高線で区画したものである。図７（ｂ）に示した良好な範囲を楕円でフィッティングすると、以下の［数１］の関係式が得られた。

【0032】

［数１］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=31、Y0=35、Rx=5.2、Ry=27、φ=0.15(rad)
ここでX3は第１機能層の厚みＬ２であり、Y3は透明陰極の厚みＬ１である。

【0033】

図８は、輝度とｙ値との比が３３５以上かそれ未満かの境界にあるデータと、数１から得られるデータとをプロットした図である。これによれば、数１は精度良くフィッティングできていることが分かる。
以上より、第１機能層の厚みX3と、透明陰極の厚みY3とが、数１の関係式で囲まれた範囲内の値を取ることで、青色光の出射光の色度のずれを抑えながら輝度を高めることができる。
＜検討３＞
カラーフィルタによる色度補正をした場合の光取り出し効率について図８と同様にマッピングしたところ、図９の結果が得られた。図９から、透明陰極の厚みＬ１が６０ｎｍ以下であるのがより好ましいことが分かる。また、透明陰極の厚みＬ１は、０ｎｍよりも大きければよいが、本来の目的である導電性を確保するため３０ｎｍ以上であるのがより好ましい。

【0034】

以上より、透明陰極の厚みＬ１のより好ましい範囲は３０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であると言える。そのときの光学的な厚みは６０ｎｍ（＝３０×２．０）以上１４４（＝６０×２．４）ｎｍである。
＜検討４＞
また、図２および図３に示すように、透明陰極の厚みが３５ｎｍ、第１機能層の厚みが３１ｎｍの場合に光取り出し効率の改善効果が高い。図７を見ると、透明陰極の厚みが３５ｎｍ、第１機能層の厚みが３１ｎｍの場合は、輝度とｙ値との比が３４５〜３５０の範囲である。そうすると、逆に、輝度とｙ値との比が３４５〜３５０の範囲であれば、透明陰極の厚みが３５ｎｍ、第１機能層の厚みが３１ｎｍの場合と同じ効果が得られると言える。

【0035】

図７では、輝度とｙ値との比が３４５〜３５０の範囲内であるのは、第１機能層の厚みが２７ｎｍ以上３２ｎｍ以下であり、かつ、透明陰極の厚みが３５ｎｍ以上５３ｎｍ以下の場合である。したがって、この条件を満たしていれば、光取り出し効率の改善効果が高いと言え、より好ましい。
＜検討５＞
図１０は、赤、緑、青の各色の光取り出し効率および色度を、透明陰極の厚みが１００ｎｍの場合と３５ｎｍの場合とで比較するための図である。

【0036】

透明陰極の厚みを３５ｎｍにすると、１００ｎｍの場合に比べて、青色光で１６５％、緑色光で１１２％の光取り出し効率の向上が見られる。一方、赤色光では、光取り出し効率が低下してしまうが、特性に問題が生じない程度である。
［シミュレーション（1.5 cavity）］
次に、共振器構造として1.5 cavityを採用した場合のシミュレーションについて説明する。
＜検討６＞
図１１に、有機発光素子の各層の屈折率、消衰係数、膜厚（ｎｍ）および光学的膜厚（ｎｍ）を示す。1st cavityと1.5 cavityとでは、第１機能層の厚みＬ２が異なるだけである。すなわち、1st cavityでは、第１機能層の厚みが２７．９以上３４．１以下であり、光学的な厚みが４９．０以上７３．５ｎｍ以下であるのに対し、1.5 cavityでは第１機能層の厚みが１１７以上１４３以下であり、光学的な厚みが２１２以上３１６以下である。それ以外のパラメータについては、1st cavityと1.5 cavityとで同じである。

【0037】

前出の図２の結果は、図１１のパラメータのうち透明陰極の厚みを変化させたときに得られたものである。図２から明らかなように、透明陰極内での多重反射に基づく光取り出し効率の向上効果は、1st cavityと1.5 cavityとで同じである。したがって、1.5 cavityの場合でも1st cavityの場合と同様に、以下の条件を満たせば、光取り出し効率が高められると言える。
（１）透明陰極の厚みＬ１：０ｎｍ＜Ｌ１≦７０ｎｍ
（２）透明陰極の屈折率ｎ：２．０≦ｎ≦２．４
（３）透明陰極の光学的な厚みＬｃ１：０ｎｍ＜Ｌｃ１≦１６８ｎｍ
（４）透明陽極と電子輸送層との屈折率差ｎｄｉｆ：０．１≦ｎｄｉｆ≦０．７
（５）透明陽極と薄膜封止層との屈折率差ｎｄｉｆ：０．１≦ｎｄｉｆ≦０．７
＜検討７＞
1.5 cavityについても、輝度とｘｙ色度のｙ値との比をマッピングすると図１２のようになる。また、1.5 cavityで光取り出し効率の改善効果が高くなるのは、透明陰極の厚みが３５ｎｍ、第１機能層の厚みが１３０ｎｍの場合である。
図１２（ｂ）に示した良好な範囲を楕円でフィッティングすると、以下の［数２］の関係式が得られた。

【0038】

［数２］
X3=Rxcosθcosφ-Rysinθsinφ+X0
Y3=Rxcosθsinφ+Rysinθcosφ+Y0
-φ≦θ≦π-φ
X0=130、Y0=35、Rx=8、Ry=15、φ=0.20(rad)
ここでX3は第１機能層の厚みＬ２であり、Y3は透明陰極の厚みＬ１である。

【0039】

図１３は、輝度とｙ値との比が２８５以上かそれ未満かの境界にあるデータと、数２から得られるデータとをプロットした図である。これによれば、数２は精度良くフィッティングできていることが分かる。
以上より、第１機能層の厚みX3と、透明陰極の厚みY3とが、数２の関係式で囲まれた範囲内の値を取ることで、青色光の出射光の色度のずれを抑えながら輝度を高めることができる。
＜検討８＞
1.5 cavityについても、カラーフィルタによる色度補正をした場合の光取り出し効率についてマッピングすると、図１４のようになる。図１４から、透明陰極の厚みＬ１が７０ｎｍ以下であるのがより好ましいことが分かる。また、透明陰極の厚みＬ１は、本来の目的である導電性を確保するため３０ｎｍ以上であるのが好ましい。

【0040】

以上より、1.5 cavityの場合、透明陰極の厚みＬ１のより好ましい範囲は３０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であると言える。そのときの光学的な厚みは６０ｎｍ（＝３０×２．０）以上１６８（＝７０×２．４）ｎｍである。
＜検討９＞
上記の検討４と同様の議論を適用すると、1.5 cavityでは、第１機能層の厚みが１２９ｎｍ以上１３７ｎｍ以下であり、かつ、透明陰極の厚みが３５ｎｍ以上４２ｎｍ以下であれば、
光取り出し効率の改善効果が高く、より好ましいと言える。
［有機表示パネル］
図１５は、本発明の実施形態に係る有機表示パネルの画素構造を模式的に示す断面図である。有機表示パネルでは、赤、緑、青の各色の画素が行方向及び列方向にマトリックス状に規則的に配置されている。各画素は有機材料を用いた有機発光素子で構成されている。

【0041】

青色の有機発光素子は、基板１、反射陽極２、透明導電層３、正孔注入層４、正孔輸送層５、有機発光層６ｂ、電子輸送層７、透明陰極８、薄膜封止層９、樹脂封止層１０、基板１１を含む。緑色の有機発光素子は、有機発光層６ｇを除き、青色の有機発光素子と同様の構成を有する。赤色の有機発光素子も、有機発光層６ｒを除き、青色の有機発光素子と同様の構成を有する。この例では、各色の有機発光素子において、基板１、電子輸送層７、透明陰極８、薄膜封止層９、樹脂封止層１０が共通であり、それ以外の層はバンク１２で区分されている。また、必要に応じて、カラーフィルタ１３ｂ、１３ｇ、１３ｒが設けられる。
［各層の具体例］
＜基板＞
基板１は、例えば、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）基板である。基板１の材料は、例えば、ソーダガラス、無蛍光ガラス、燐酸系ガラス、硼酸系ガラスなどのガラス板及び石英板、並びに、アクリル系樹脂、スチレン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエチレン、ポリエステル、シリコーン系樹脂などのプラスチック板又はプラスチックフィルム、並びに、アルミナなどの金属板又は金属ホイルなどである。

【0042】

＜バンク＞
バンク１２は、絶縁性材料により形成されていれば良く、有機溶剤耐性を有することが好ましい。また、バンク１２はエッチング処理、ベーク処理などされることがあるので、それらの処理に対する耐性の高い材料で形成されることが好ましい。バンク１２の材料は、樹脂などの有機材料であっても、ガラスなどの無機材料であっても良い。有機材料として、アクリル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ノボラック型フェノール樹脂などを使用することができ、無機材料として、シリコンオキサイド（ＳｉＯ₂）、シリコンナイトライド（Ｓｉ₃Ｎ₄）などを使用することができる。

【0043】

＜反射陽極＞
反射陽極２は、基板１に配されたＴＦＴに電気的に接続されており、有機発光素子の正極として機能すると共に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒから反射陽極２に向けて出射された光を反射する機能を有する。反射機能は、反射陽極２の構成材料により発揮されるものでもよいし、反射陽極２の表面部分に反射コーティングを施すことにより発揮されるものでもよい。反射陽極２は、例えば、Ａｇ（銀）、ＡＰＣ（銀、パラジウム、銅の合金）、ＡＲＡ（銀、ルビジウム、金の合金）、ＭｏＣｒ（モリブデンとクロムの合金）、ＮｉＣｒ（ニッケルとクロムの合金）等で形成されている。
＜透明導電層＞
透明導電層３は、製造過程において反射陽極２が自然酸化するのを防止する保護層として機能する。透明導電層３の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。室温で成膜しても良好な導電性を得ることができるからである。
＜正孔注入層＞
正孔注入層４は、正孔を有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒに注入する機能を有する。例えば、酸化タングステン（ＷＯｘ）、酸化モリブデン（ＭｏＯｘ）、酸化モリブデンタングステン（ＭｏｘＷｙＯｚ）などの遷移金属の酸化物で形成される。遷移金属の酸化物で形成することで、電圧−電流密度特性を向上させ、また、電流密度を高めて発光強度を高めることができる。なお、これ以外に、遷移金属の窒化物などの金属化合物も適用できる。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層５の材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号に記載のトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ポリスチレン誘導体、ヒドラゾン誘導体、トリフェニルメタン誘導体、テトラフェニルベンジン誘導体である。特に好ましくは、ポリフィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物である。
＜有機発光層＞
有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒの材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報に記載のオキシノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、アザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチレンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピリリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリリウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェニレン化合物、チオキサンテン化合物、アンスラセン化合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合物の金属鎖体、２−ビピリジン化合物の金属鎖体、シッフ塩とＩＩＩ族金属との鎖体、オキシン金属鎖体、希土類鎖体等の蛍光物質である。
＜電子輸送層＞
電子輸送層７の材料は、例えば、特開平５−１６３４８８号公報のニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、ジフェキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキシル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリノン誘導体、キノリン錯体誘導体である。

【0044】

なお、電子注入性を更に向上させる点から、上記電子輸送層を構成する材料に、Ｎａ，Ｂａ，Ｃａなどのアルカリ金属またはアルカリ土類金属をドーピングしてもよい。
＜透明陰極＞
透明陰極８は、有機ＥＬ素子の負極として機能する。透明陰極８の材料は、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒで発生した光に対して十分な透光性を有する導電性材料により形成されればよく、例えば、ＩＴＯやＩＺＯなどが好ましい。
＜薄膜封止層＞
薄膜封止層９は、基板１との間に挟まれた各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。薄膜封止層９の材料は、例えば、窒化シリコン（ＳｉＮ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）や樹脂等である。
＜樹脂封止層＞
樹脂封止層１０は、基板１から薄膜封止層９までの各層からなる背面パネルと、カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒが形成された基板１１とを貼り合わせるとともに、各層が水分や空気に晒されることを防止する機能を有する。樹脂封止層１０の材料は、例えば、樹脂接着剤等である。
＜カラーフィルタ＞
カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒは、有機発光素子から出射された光の色度を矯正する機能を有する。
［有機表示装置］
図１６は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の機能ブロックを示す図である。図１７は、本発明の実施形態に係る有機表示装置の外観を例示する図である。有機表示装置１５は、有機表示パネル１６と、これに電気的に接続された駆動制御部１７とを備える。有機表示パネル１６は、図１５に示す画素構造を有するものである。駆動制御部１７は、各有機発光素子の反射陽極２と透明陰極８との間に電圧を印加する駆動回路１８〜２１と、駆動回路１８〜２１の動作を制御する制御回路２２とからなる。
［有機表示パネルの製造方法］
次に、有機ＥＬパネルの製造方法を説明する。図１８、図１９は、本発明の実施形態に係る有機表示パネルの製造方法を説明するための図である。

【0045】

まず、基板１上に反射陽極２を蒸着法やスパッタ法等によって形成する（図１８（ａ））。次に、反射陽極２上に、蒸着法やスパッタ法等により透明導電層３を形成する（図１８（ｂ））。このとき、透明導電層３の厚みを上述した範囲内に適宜調整する。
次に、透明導電層３上に、例えば、スパッタ法等により正孔注入層４を形成し、バンク１２を形成し、さらに、正孔注入層４上に、例えば、インクジェット法等により正孔輸送層５を形成する（図１８（ｃ））。

【0046】

次に、正孔輸送層５上に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒを形成する（図１８（ｄ））。
次に、有機発光層６ｂ，６ｇ，６ｒ上に電子輸送層７を形成する（図１９（ａ））。
次に、電子輸送層７上に、透明陰極８を形成する（図１９（ｂ））。このとき、透明陰極８の厚みを上述した範囲内に適宜調整する。
次に、透明陰極８上に薄膜封止層９を形成し、カラーフィルタ１３ｂ，１３ｇ，１３ｒが形成された基板１１を、樹脂封止層１０を用いて貼り合わせる（図１９（ｃ））。

【0047】

以上、本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、以下のような変形例がある。
（１）実施形態では、第１機能層が透明導電層３、正孔注入層４および正孔輸送層５から構成されているが、本発明は、これに限らない。これらの何れかが無くてもよいし、これ以外の機能層が含まれていてもよい。
（２）実施形態では、第２機能層が電子輸送層７から構成されているが、本発明は、これに限らない。例えば、電子注入層が含まれていてもよい。
（３）シミュレーションでは、各層の屈折率、膜厚、光学的な厚みに関して、好ましい範囲が規定されているが、その中でも最適な範囲が図６、図１１に示された数値範囲である。図６、図１１に示された数値範囲を満たすことにより、光取り出し効率をより向上させることができる。

【産業上の利用可能性】

【0048】

本発明の有機発光素子は、有機ＥＬパネル等の有機表示パネル、有機ＥＬディスプレイ等の有機表示装置、有機ＥＬ照明等の有機発光装置などに利用可能である。

【符号の説明】

【0049】

１ 基板
２ 反射陽極
３ 透明導電層
４ 正孔注入層
５ 正孔輸送層
６，６ｂ，６ｇ，６ｒ 有機発光層
７ 電子輸送層
８ 透明陰極
９ 薄膜封止層
１０ 樹脂封止層
１１ 基板
１２ バンク
１３ｂ，１３ｇ，１３ｒ カラーフィルタ
１５ 有機表示装置
１６ 有機表示パネル
１７ 駆動制御部
１８〜２１ 駆動回路
２２ 制御回路

【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】