特許 7515665 有機デバイス、表示装置、撮像装置、照明装置および移動体

(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】

(24)【登録日】2024-07-04

(45)【発行日】2024-07-12

(54)【発明の名称】有機デバイス、表示装置、撮像装置、照明装置および移動体

(51)【国際特許分類】

   H10K 50/852 20230101AFI20240705BHJP

   H10K 50/10 20230101ALI20240705BHJP

   H10K 50/805 20230101ALI20240705BHJP

   H10K 50/816 20230101ALI20240705BHJP

   H10K 50/818 20230101ALI20240705BHJP

   H10K 59/38 20230101ALI20240705BHJP

   H10K 50/854 20230101ALI20240705BHJP

   H10K 50/858 20230101ALI20240705BHJP

   G02B 5/20 20060101ALI20240705BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20240705BHJP

   H10K 102/10 20230101ALN20240705BHJP

   H10K 102/20 20230101ALN20240705BHJP

【ＦＩ】

H10K50/852

H10K50/10

H10K50/805

H10K50/816

H10K50/818

H10K59/38

H10K50/854

H10K50/858

G02B5/20 101

G09F9/30 365

G09F9/30 349Z

H10K102:10

H10K102:20

【請求項の数】 21

(21)【出願番号】P 2023105335

(22)【出願日】2023-06-27

(62)【分割の表示】P 2019087724の分割

【原出願日】2019-05-07

(65)【公開番号】P2023130398

(43)【公開日】2023-09-20

【審査請求日】2023-06-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】弁理士法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】梶本 典史

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 希之

【審査官】小久保 州洋

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０９０９２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２１７２９９１（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２００８－２０４９４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１９／０１２３２７９（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－１９５１３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０５１１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２３４２５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１６１８０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１５６３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０６４３２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－０２９０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０５６３６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｋ ５０／８５２

Ｈ１０Ｋ ５０／１０

Ｈ１０Ｋ ５０／８０５

Ｈ１０Ｋ ５０／８１６

Ｈ１０Ｋ ５０／８１８

Ｈ１０Ｋ ５９／３８

Ｈ１０Ｋ ５０／８５４

Ｈ１０Ｋ ５０／８５８

Ｇ０２Ｂ ５／２０

Ｇ０９Ｆ ９／３０

Ｈ１０Ｋ １０２／１０

Ｈ１０Ｋ １０２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を反射する反射電極と、前記反射電極の上に配される有機層と、前記有機層の上に配される半透過電極と、前記半透過電極の上に配される干渉調整層と、を有する有機デバイスであって、
前記有機層は、青色を発光する発光層を含み、かつ、白色発光し、
前記干渉調整層は、前記半透過電極と接する第１層と、前記第１層の上に配される第２層と、前記第２層の上に配される第３層とを含み、
前記第１層は、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタン、硫化亜鉛、または、酸化インジウムスズによって構成され、
前記第２層は、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ素樹脂、銀、マグネシウム、または、これらの混合物によって構成され、
前記第３層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、または、酸化アルミニウムによって構成され、
前記有機層の膜厚が、８５ｎｍ以上かつ１８３．４ｎｍ以下であり、
前記第１層の膜厚が、１０ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下であり、
前記第２層の膜厚が、１０ｎｍ以上かつ３００ｎｍ以下であり、
前記有機層の共振波長が、５１０ｎｍ以上かつ５５０ｎｍ以下であり、
前記有機層と前記第１層と前記第２層との界面である反射面との間の光学距離の共振波長が４３５ｎｍ以下であり、前記有機層と前記反射面との間の光学距離における光学干渉の極小値が４８０ｎｍ以上かつ５１０ｎｍ以下であることを特徴とする有機デバイス。

【請求項2】

前記有機層の膜厚が、９０ｎｍ以上かつ１８３．４ｎｍ以下であり、
前記第１層の膜厚が、１０ｎｍ以上かつ４０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機デバイス。

【請求項3】

前記第１層の波長λｂにおける屈折率が、前記第２層の波長λｂにおける屈折率よりも大きく、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機デバイス。

【請求項4】

前記第１層の波長λｂにおける屈折率と、前記第２層の波長λｂにおける屈折率と、の差分が、０．５８以上であり、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項３に記載の有機デバイス。

【請求項5】

前記第３層の波長λｂにおける屈折率が、前記第２層の波長λｂにおける屈折率よりも大きく、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項6】

前記第１層の光学距離Ｌ１が、
Ｌ１≦（λｂ／４）×０．９
を満たし、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項7】

前記有機層の光学距離Ｌが、
Ｌ≧［｛（φｒ＋φｓ）／π｝×（λｂ／４）］×１．３
を満たし、
前記第１層の光学距離Ｌ１が、
Ｌ１≦（λｂ／４）×０．８
を満たし、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長、φｒ［ｒａｄ］は、波長λｂの光の前記反射電極における位相シフト量、φｓ［ｒａｄ］は、波長λｂの光の前記半透過電極における位相シフト量であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項8】

前記有機層の光学距離Ｌが、
Ｌ≧［｛（φｒ＋φｓ）／π｝×（λｂ／４）］×１．３５
を満たし、
前記第１層の光学距離Ｌ１が、
Ｌ１≦（λｂ／４）×０．７５
を満たし、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長、φｒ［ｒａｄ］は、波長λｂの光の前記反射電極における位相シフト量、φｓ［ｒａｄ］は、波長λｂの光の前記半透過電極における位相シフト量であることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項9】

前記第３層の波長λｂにおける屈折率が、１．９以上であり、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項10】

前記第３層の膜厚が、可視光波長よりも厚いことを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項11】

前記第１層の波長λｂにおける屈折率が、１．６以上であり、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項12】

前記第１層の波長λｂにおける屈折率が、１．９以上であり、
ここで、λｂ［ｎｍ］は、前記青色の発光層の発光のピーク波長であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項13】

前記有機デバイスが、前記干渉調整層の上にカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１乃至１２の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項14】

光を反射する反射電極と、前記反射電極の上に配される有機層と、前記有機層の上に配される半透過電極と、前記半透過電極の上に形成される反射面を構成する干渉調整層と、を含む有機デバイスであって、
前記有機層は、青色を発光する発光層を含み、かつ、白色発光し、
前記有機層の共振波長が、５１０ｎｍ以上かつ５５０ｎｍ以下であり、
前記有機層と前記反射面との間の光学距離の共振波長が４３５ｎｍ以下であり、前記有機層と前記反射面との間の光学距離における光学干渉の極小値が４８０ｎｍ以上かつ５１０ｎｍ以下であることを特徴とする有機デバイス。

【請求項15】

前記反射電極が、アルミニウムを含むことを特徴とする請求項１乃至１４の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項16】

前記反射電極が、銀を含まないことを特徴とする請求項１乃至１５の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項17】

前記半透過電極の膜厚が、１０ｎｍ以上かつ１６ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至１６の何れか１項に記載の有機デバイス。

【請求項18】

請求項１乃至１７の何れか１項に記載の有機デバイスと、前記有機デバイスに接続されている能動素子とを有することを特徴とする表示装置。

【請求項19】

複数のレンズを有する光学部と、前記光学部を通過した光を受光する撮像素子と、画像を表示する表示部と、を有し、
前記表示部は、前記撮像素子が撮像した画像を表示する表示部であり、かつ、請求項１乃至１７の何れか１項に記載の有機デバイスを有することを特徴とする撮像装置。

【請求項20】

光源と、光拡散部および光学フィルムの少なくとも一方と、を有する照明装置であって、
前記光源は、請求項１乃至１７の何れか１項に記載の有機デバイスを有することを特徴とする照明装置。

【請求項21】

機体と、前記機体に設けられている灯具を有し、
前記灯具は、請求項１乃至１７の何れか１項に記載の有機デバイスを有することを特徴とする移動体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、有機デバイス、表示装置、撮像装置、照明装置および移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

有機ＥＬ発光素子を備える有機デバイスが注目されている。有機デバイスの高精細化のために、白色発光する発光素子とカラーフィルタとを用いる方式（以下、白＋ＣＦ方式と呼ぶ）が知られている。白＋ＣＦ方式は、有機層を基板全面に成膜するため、メタルマスクを用いて色ごとに有機層を成膜する方式と比較して、画素サイズや画素間のピッチなど高精細化が比較的容易である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－２１０６７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

白＋ＣＦ方式は、色ごとに光の取り出し構造を最適化することが難しく、光取り出し効率が低くなってしまう場合があるため、発光層を含む有機層を薄膜化することによって駆動電圧を低減し、結果として同じ駆動電圧で高輝度表示を可能とする場合がある。有機層を薄膜化する際に、有機層の膜厚は、光学干渉を用いて光を強め合う干渉が起きる（共振する）膜厚に設計され、また、薄膜化のために最小の干渉次数となるように設計されうる。青色の画素の色度は有機層の膜厚に強く依存し、最小の干渉次数を用いる場合、深い青を表示するための有機層の膜厚は、７５ｎｍ以下にする必要がある。しかしながら、有機層を１００ｎｍ程度以下に薄膜化すると、薄膜化とともに異物などに起因する凹凸によるリークやショートが指数関数的に増加し、歩留まりが低下してしまう場合がある。

【0005】

特許文献１には、光取り出し側の半透過電極上に光の干渉を調整するための複数の光路調整層を配し、取り出したい光の波長λに対して、発光層と光路調整層との間の光学距離をλ／４の整数倍にすることが示されている。青色の画素において、歩留まりを向上させるために有機層の膜厚を厚くした場合、特許文献１に示される光路調整層では、有機層の膜厚を厚くしたことによる干渉条件のずれを変調できず、色度が低下してしまう可能性がある。つまり、特許文献１の構造では、歩留まりの向上と色再現性の向上とを両立することが難しい。

【0006】

本発明は、有機デバイスの信頼性の向上と色再現性の向上との両立に有利な技術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】

【0007】

上記課題に鑑みて、本発明の実施形態に係る有機デバイスは、光を反射する反射電極と、前記反射電極の上に配される有機層と、前記有機層の上に配される半透過電極と、前記半透過電極の上に配される干渉調整層と、を有する有機デバイスであって、前記有機層は、青色を発光する発光層を含み、かつ、白色発光し、前記干渉調整層は、前記半透過電極と接する第１層と、前記第１層の上に配される第２層と、前記第２層の上に配される第３層とを含み、前記第１層は、窒化シリコン、酸窒化シリコン、酸化チタン、硫化亜鉛、または、酸化インジウムスズによって構成され、前記第２層は、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム、フッ素樹脂、銀、マグネシウム、または、これらの混合物によって構成され、前記第３層は、酸化シリコン、窒化シリコン、酸窒化シリコン、または、酸化アルミニウムによって構成され、前記有機層の膜厚が、８５ｎｍ以上かつ１８３．４ｎｍ以下であり、前記第１層の膜厚が、１０ｎｍ以上かつ５０ｎｍ以下であり、前記第２層の膜厚が、１０ｎｍ以上かつ３００ｎｍ以下であり、前記有機層の共振波長が、５１０ｎｍ以上かつ５５０ｎｍ以下であり、前記有機層と前記第１層と前記第２層との界面である反射面との間の光学距離の共振波長が４３５ｎｍ以下であり、前記有機層と前記反射面との間の光学距離における光学干渉の極小値が４８０ｎｍ以上かつ５１０ｎｍ以下であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、有機デバイスの信頼性の向上と色再現性の向上との両立に有利な技術を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本実施形態に係る有機デバイスの構成例を模式的に示す断面図。

【図2】図１の有機デバイスを用いた表示装置の斜視図。

【図3】図１の有機デバイスのＰＬスペクトルを示す図。

【図4】図１の有機デバイスのカラーフィルタの透過率を示す図。

【図5】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの有機層の係数ＡとＢ画素の色度（Ｖ’）の関係を示す図。

【図6】図１の有機デバイスの有機層の係数ＡとＢ画素の色度（Ｖ’）の関係を示す図。

【図7】図１の有機デバイスの有機層の係数Ａと第１層の係数Ｂとの関係を示す図。

【図8】図１の有機デバイスの有機層の係数Ａと第２層の係数Ｂとの関係を示す図。

【図9】比較例の有機デバイスの共振強度および反射率の波長依存性を示す図。

【図10】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの共振強度および反射率の波長依存性を示す図。

【図11】図１の有機デバイスの有機層の係数Ａと、第１層と第２層との屈折率差と、の関係を示す図。

【図12】図１の有機デバイスの第１層と第２層との屈折率差と、消費電力と、の関係を示す図。

【図13】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの有機層の係数ＡとＢ画素の色度（Ｖ’）の関係を示す図。

【図14】図１の有機デバイスの有機層の係数Ａと第１層の係数Ｃとの関係を示す図。

【図15】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの共振強度および反射率の波長依存性を示す図。

【図16】図１の有機デバイスの第１層の屈折率と消費電力との関係を示す図。

【図17】図１の有機デバイスにおける表面プラズモン損失を表す励起子散逸エネルギを示す図。

【図18】図１の有機デバイスの各構成要素の膜厚およびエキシトン生成割合を示す図。

【図19】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの干渉調整層の屈折率を示す図。

【図20】図１の有機デバイスの干渉調整層の屈折率を示す図。

【図21】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの有機層の係数Ａ、第１層の係数Ｂ、第２層の係数Ｂ、Ｂ画素の色度（Ｖ’）の関係を示す図。

【図22】図１の有機デバイスと比較例の有機デバイスとの有機層の係数Ａ、第１層の係数Ｃ、Ｂ画素の色度（Ｖ’）の関係を示す図。

【図23】図１の有機デバイスを用いた表示装置の一例を示す図。

【図24】図１の有機デバイスを用いた撮像装置の一例を示す図。

【図25】図１の有機デバイスを用いた携帯機器の一例を示す図。

【図26】図１の有機デバイスを用いた表示装置の一例を示す図。

【図27】図１の有機デバイスを用いた照明装置の一例を示す図。

【図28】図１の有機デバイスを用いた自動車の一例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0011】

図１～２２を参照して、本発明の実施形態による有機デバイスの構造ついて説明する。図１は、本実施形態における有機デバイス１００の構造を示す断面図である。図２は、有機デバイス１００が用いられた表示装置８０の１つの実施形態における構成を模式的に示す斜視図である。有機デバイス１００は、複数の発光素子１０を含む。図２に示されるＡ－Ａ’の断面が、図１に示される断面図であり、表示装置８０の３つの発光素子１０によって、カラー表示の１つの画素が構成される。ここで、発光素子１０の何れかを特定する場合は、発光素子１０「Ｒ」のように、参照番号の後に添え字する。他の構成要素についても同様である。図１、２に示される例において、発光素子１０はストライプ配列で配されているが、デルタ配列やスクエア配列であってもよい。

【0012】

複数の発光素子１０のそれぞれは、基板１の上に配される光を反射する反射電極２０と、反射電極２０の上に配される有機層３０と、有機層３０の上に配される半透過電極４０と、半透過電極４０の上に配される多層構造の干渉調整層５０と、を含む。本実施形態の発光素子１０は、反射電極２０に対して有機層３０を挟んで配される半透過性の半透過電極４０から光を取り出すトップエミッション型の発光素子である。有機層３０は、後述するが、白色発光する。干渉調整層５０は、３層以上の多層構造を備える。図１に示される構成において、干渉調整層５０は、半透過電極４０と接する第１層５１、第１層５１の上に第１層５１に接して配される第２層５２、第２層５２の上に第２層５２に接して配される第３層を含む３層構造を備える。本実施形態において、第３層５３は、有機層３０を大気に含まれる水分などから保護するための封止層として機能する。

【0013】

有機デバイス１００は、干渉調整層５０の上にカラーフィルタ６０を含む。カラーフィルタ６０は、図１に示されるように、それぞれ赤色、緑色、青色の光を透過するカラーフィルタ６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂを含む。これによって、有機デバイス１００は、例えば、カラー表示が可能な表示装置の一部を構成することができる。

【0014】

反射電極２０は、有機層３０の発光波長における反射率が８０％以上の金属材料が用いられうる。具体的には、アルミニウム（Ａｌ）などの金属や、Ａｌなどの金属にシリコン（Ｓｉ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、ネオジム（Ｎｄ）などを添加した合金が挙げられる。詳細は後述するが、波長４５０ｎｍ程度の青色の光の光強度を高める最も低次の干渉構造を採用するために、表面プラズモン損失の観点からＡｌなどのプラズモン周波数が紫外領域ある金属が、反射電極２０として用いられてもよい。例えば、銀（Ａｇ）や銀合金は、表面プラズモン損失が大きくなるため、反射電極２０はＡｇを含まなくてもよい。

【0015】

また、反射電極２０は、高い反射率を有するＡｌやＡｌの合金とバリアメタルとの積層膜であってもよい。バリアメタルには、正孔注入性が高い材料が用いられうる。具体的には、チタン（Ｔｉ）、タングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、金（Ａｕ）などの金属やその合金が挙げられる。バリアメタルは、例えば、スパッタリング法などを用いて形成することができる。バリアメタルを形成する場合、Ａｌなど表面に酸化膜を形成しやすい金属であっても、表面の酸化膜の形成を抑制し、反射電極２０に印加される電圧の高電圧化を抑制することができる。

【0016】

有機層３０は、正孔注入輸送層３１、有機発光材料を含む発光層３２、電子注入輸送層３３を含む。したがって、発光素子１０は、有機ＥＬ発光素子でありうる。正孔注入輸送層３１、電子注入輸送層３３は、単層構造であってもよいし、複数の層によって構成される積層構造であってもよい。

【0017】

本実施形態において、発光層３２は、白色発光する発光層である。発光層３２は、１つの層で構成されてもよいし、複数の層によって構成されていてもよい。図１に示される構成において、発光層３２は、発光層３２ａと発光層３２ｂとを積層した構成を示しているが、３つ以上の発光層を備えていてもよい。発光層３２を積層構造とする場合、複数の発光層が互いに接していてもよいし、層の間に非発光の中間層を介していてもよい。

【0018】

図１に示されるように、発光層３２が２つの発光層３２ａ、３２ｂを有する場合、発光層３２ａ（または発光層３２ｂ）は、青色発光材料を有する発光層、発光層３２ｂ（または発光層３２ａ）は、緑色発光材料および赤色発光材料を有する発光層であってもよい。また、例えば、発光層３２ａ（または発光層３２ｂ）が、緑色発光材料および赤色発光材料を有する発光層、発光層３２ｂ（または発光層３２ａ）が青色発光材料を有する発光層であってもよい。また、発光層３２が３つの発光層を有する場合、赤色発光材料を有する発光層、青色発光材料を有する発光層、緑色発光材料を有する発光層をそれぞれ別に備えていてもよい。反射電極２０の側から、赤色発光材料を有する発光層、青色発光材料を有する発光層、緑色発光材料を有する発光層の順で配置されていてもよいし、逆であってもよいし、青色発光材料を有する発光層が、発光層３２の端部に配されていてもよい。また、例えば、赤色発光材料を有する発光層と青色発光材料を有する発光層との間に上述の中間層を有してもよい。

【0019】

発光層３２の各層は、１種類の化合物で構成されていてもよいし、複数種類の化合物で構成されていてもよい。具体的には、発光層３２が、ホストとゲストとを有していてもよい。ホストは、発光層３２内で最も重量比の大きい化合物であり、ゲストは主たる発光を担う化合物（有機発光材料）である。

【0020】

ホストは、公知の有機化合物を用いることができる。例えば、ナフタレン誘導体、クリセン誘導体、ピレン誘導体、フルオレン誘導体、フルオランテン誘導体、金属錯体、トリフェニレン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体等が、ホストとして挙げられる。ホストは、これら誘導体単独からなる有機化合物であってもよいし、これら誘導体を複数組み合わせた有機化合物であってもよい。ホストとして、ナフタレンとピレンとを有する有機化合物、フルオレンとピレンとを有する有機化合物、クリセンとトリフェニレンとを有する有機化合物が適している。

【0021】

正孔注入輸送層３１は、公知の正孔輸送材料を含みうる。例えば、ナフタレン誘導体、フェナンスレン誘導体、クリセン誘導体、ピレン誘導体、フルオレン誘導体、フルオランテン誘導体、金属錯体、トリフェニレン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、ジベンゾフラン誘導体等が、正孔注入輸送層３１に用いられる。正孔注入輸送層３１は、これら誘導体単独からなる有機化合物であってもよいし、これら誘導体を複数組み合わせた有機化合物であってもよい。また、正孔注入輸送層３１は、それぞれの上述の誘導体の間に窒素原子を有してもよい。正孔注入輸送層３１として、ナフタレンとクリセンとを有するジアリールアミン、フルオレンとナフタレンとを有するジアリールアミンが適している。

【0022】

半透過電極４０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する。半透過電極４０は、アルカリ金属やアルカリ土類金属、また、これらを含んだ合金によって形成されてもよい。具体的には、マグネシウムや銀などの単体金属、マグネシウムや銀を主成分とする合金が、半透過電極４０として用いられてもよい。

【0023】

干渉調整層５０のうち第３層５３は、上述のように有機層３０を水分などから保護する封止層である。第３層５３は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。第３層５３（封止層）は、例えば、酸化シリコン（ＳｉＯ_２）、窒化シリコン（ＳｉＮ_ｘ）、酸窒化シリコン（ＳｉＯＮ）、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）などで構成されてよい。第３層５３は、例えば、蒸着法、スパッタリング法、原子層堆積法などを用いて形成されうる。第３層５３は、後述する波長λｂ（およそ４５０ｎｍ）において、上述の材料のうち屈折率が１．９以上となる材料が用いられてもよい。

【0024】

カラーフィルタ６０は、発光層３２で発光した光のうち任意の波長以外の光をカットする、換言すると任意の波長の光を透過するフィルタである。カラーフィルタ６０は、公知の方法で形成することができる。図１に示されるように、それぞれの発光素子１０の発光色に対応したカラーフィルタが、それぞれ備えられうる。また、有機デバイス１００の保護の観点から、カラーフィルタ６０の上に保護ガラスなど保護層（不図示）を設けてもよい。

【0025】

本実施形態において、発光素子１０は、特に正面方向の輝度が高くなるように有機層３０の膜厚を設定することで、光学干渉によって発光色が制御され、より高効率に正面方向に光が放射されるように設計される。ここで、正面方向とは図１の上方向である。また、光学干渉によって光の放射が強められる波長を、以下では共振波長と呼ぶ場合がある。

【0026】

波長λの光に対して、発光層３２の発光位置から反射電極２０の反射面までの距離ｄ_０を、ｄ_０＝ｉλ／４ｎ_０（ｉ＝１、３、５、・・・）に調整することによって、強め合わせの干渉（共振）とすることができる。その結果、波長λの光の放射分布に正面方向の成分が多くなり、正面輝度が向上する。ここで、ｎ_０は、発光位置から反射面までの層の波長λにおける有効屈折率である。また、屈折率は、本実施形態において、４５０ｎｍの光の屈折率とする。

【0027】

次いで、波長λの光を共振させるための、発光層３２の発光位置から反射電極２０の反射面までの間の光学距離Ｌｒについて説明する。ここで、「光学距離」とは、各層の屈折率ｎ_ｊと各層の厚さｄ_ｊとの積の総和のことを示す。例えば、図１に示される有機層３０の光学距離Ｌは、
Ｌ＝Σｎ_ｊ×ｄ_ｊ
＝ｎ_３１×ｄ_３１＋ｎ_３２ａ×ｄ_３２ａ＋ｎ_３２ｂ×ｄ_３２ｂ＋ｎ_３３×ｄ_３３
と表せられる。有機層３０以外の他の構成要素の光学距離も、各層の屈折率ｎ_ｊと各層の厚さｄ_ｊとの積の総和によって求められる。また、各層の厚さｄ_ｊは、上述のように正面方向の輝度について説明するため、図１に示されるように、基板１の反射電極２０が形成される表面に対する法線方向の厚さでありうる。

【0028】

発光層３２の発光位置から反射電極２０の反射面までの間の光学距離Ｌｒは、波長λの光が反射電極２０の反射面で反射する際の位相シフト量の和をφｒ［ｒａｄ］とすると、以下の式（１）で示される。
Ｌｒ＝（２ｍ－（φｒ／π））×（λ／４）＝－（φｒ／π）×（λ／４）・・・（１）
ここで、ｍは非負整数である。また、φは負の値である。本実施形態において、有機デバイス１００の駆動電圧低減の観点から、最も低次の干渉条件を使用するためｍ＝０とする。φ＝－πかつｍ＝０では、Ｌｒ＝λ／４となる。以後、上記式のｍ＝０の条件をλ／４の干渉条件と記載する場合がある。

【0029】

次に、発光層３２の発光位置から半透過電極４０の反射面（半透過電極４０の基板１の側の面（下面）。）までの間の光学距離Ｌｓは、波長λの光が半透過電極４０の反射面で反射する際の位相シフト量の和をφｓ［ｒａｄ］とすると、以下の式（２）で示される。
Ｌｓ＝（２ｍ’－（φｓ／π））×（λ／４）＝－（φｓ／π）×（λ／４）・・・（２）
ここで、ｍ’は非負整数である。

【0030】

したがって、波長λの光を共振させる（強め合う）有機層３０の全層の光学距離Ｌは、下記式（３）で表される。
Ｌ＝（Ｌｒ＋Ｌｓ）＝（φ／π）×（λ／４）・・・（３）
ここで、φは、波長λの光が反射電極２０と半透過電極４０とで反射する際の位相シフト量の和（φｒ＋φｓ）である。式（３）は有機層３０の全層干渉と呼ばれる干渉であり、有機層３０の全層における波長λの光を強め合うλ／４の干渉条件である。また、有機層３０の全層の光学距離は、反射電極から半透過電極までの光学距離ともいえる。この場合、光学距離は、反射電極における半透過電極側の反射面から、半透過電極における反射電極側の反射面までであってよい。

【0031】

有機デバイス１００の表示色の広色域化の観点から、本実施形態において、取り出したい光の波長を青色の発光層の発光スペクトルのピーク波長のうち最も短波となる波長λｂとする。波長λｂは、おおよそ４５０ｎｍである。この場合、有機層３０の屈折率が、１．７～２．０程度であることを踏まえると、式（３）から有機層３０の膜厚は、７０ｎｍ程度となる。有機層３０の膜厚が７０ｎｍ程度と薄くなると、微小異物や発光素子１０の間の分離膜といった僅かな凹凸を有機層３０で被覆できなくなる場合がある。このため、発光素子１０の間で、リークやショートが頻発する場合がある。発明者らの検討の結果、有機層３０が９０ｎｍ程度以下になると、膜厚が薄くなることで指数関数的に有機デバイス１００の歩留まりが悪化することが分かった。そのため、発明者らは、後述する多層構造の干渉調整層５０を導入することで、青色発光画素（以下、Ｂ画素と示す場合がある。）の色度を保持しながら、有機層３０を厚膜化できる構造の検討を行い、その構成を見出した。

【0032】

本実施形態における有機層３０の全層干渉のλ／４の干渉条件は、青色のスペクトルうち最少となる波長λｂに対して、式（３）より
Ｌ＝（φ／π）×（λｂ／４）×Ａ・・・（４）
とする。ここで、係数Ａは、有機層３０の全層での干渉条件で、波長λｂのλ／４の干渉条件よりも有機層３０がどれだけ厚くなったかを表す指標となる係数である。上述のリークおよびショート防止の観点から、係数Ａは１．２以上であってもよい。この場合、
Ｌ≧［｛（φｒ＋φｓ）／π｝×（λｂ／４）］×１．２
と表せうる。さらに、係数Ａは、１．３以上であってもよい。この場合、
Ｌ≧［｛（φｒ＋φｓ）／π｝×（λｂ／４）］×１．３
と表せうる。また、さらに、係数Ａは、１．３５以上であってもよい。この場合、
Ｌ≧［｛（φｒ＋φｓ）／π｝×（λｂ／４）］×１．３５
と表せうる。有機層３０の膜厚は、この係数Ａと上述の屈折率との関係から、例えば、８５ｎｍ以上であってもよい。また、有機層３０の膜厚は、９０ｎｍ以上であってもよい。さらに、有機層３０の膜厚は、１００ｎｍ以上であってもよい。有機層３０の膜厚を厚膜化することによって、発光素子１０を製造する際の歩留まりが向上しうる。

【0033】

しかしながら、式（４）の係数Ａが大きくなればなるほど、有機層３０の特定の波長の光を強め合う共振波長は、波長λｂから長波長側にずれる。係数Ａが、１．２程度の場合、共振波長は、緑色領域（λ＝５００ｎｍ）を強めることとなる。後述するように、本実施形態の多層構造の干渉調整層５０を用いることによって、緑色領域を共振波長とする有機層３０の膜厚であっても、青色領域の波長λｂの光を強めることができる。

【0034】

次いで、干渉調整層５０について説明する。本実施形態において、干渉調整層５０に含まれる第１層５１、第２層５２、第３層５３は、何れも誘電体によって構成される。特許文献１には、共振波長をλとしたときに、誘電体多層膜の各層の膜厚は、各層の光学距離が、（２ｍ－１）×λ／４（ｍは非負整数）となる膜厚とすることが示されている。しかしながら、本実施形態において、共振波長が波長λｂから離れた緑色領域にある有機層３０に対して、波長λｂの光を強めるために、特許文献１に示される膜厚の設定条件から外れるような条件が必要となる。そこで、本実施形態において、第１層５１の光学距離Ｌ１を式（５）として設定する。
Ｌ１＝（λｂ／４）×Ｂ・・・（５）
ここで、係数Ｂは、第１層５１での干渉条件で、波長λのλ／４の干渉条件よりも第１層５１がどれだけ共振波長を短波長側にシフトさせたかを表す指標となる係数である。また、本実施形態において、第１層５１の膜厚変動による有機デバイス１００の特性の変動を抑制する観点から、ｍ＝０とする。係数Ｂは、０．９以下であってもよい。この場合、
Ｌ１≦（λｂ／４）×０．９
と表せうる。このとき、上述の係数Ａは、１．２以上であってもよい。さらに、係数Ｂは、０．８以下であってもよい。この場合、
Ｌ１≦（λｂ／４）×０．８
と表せうる。このとき、上述の係数Ａは、１．３以上であってもよい。また、さらに係数Ｂは、０．７５以下であってもよい。この場合、
Ｌ１≦（λｂ／４）×０．７５
と表せうる。このとき、上述の係数Ａは、１．３５以上であってもよい。

【0035】

また、本実施形態において、第１層５１の波長λｂにおける屈折率ｎ_１が、第２層５２の波長λｂにおける屈折率ｎ_２よりも大きくてもよい。また、第３層５３の波長λｂにおける屈折率ｎ３が、第２層５２の波長λｂにおける屈折率ｎ_２よりも大きくてもよい。さらに、後述するが、第１層５１の波長λｂにおける屈折率ｎ_１と、第２層５２の波長λｂにおける屈折率ｎ_２の屈折率と、の差分が、０．５８以上であってもよい。第１層５１、第２層５２、第３層５３の材料に関しては、上述の屈折率の条件を満たせばよく、有機材料が用いられてもよいし、無機材料が用いられてもよい。より具体的には、第１層５１および第３層５３の材料には、屈折率が大きな材料が用いられうる。第１層５１および第３層５３の材料として、例えば、ＳｉＯ_２（屈折率１．５程度）、ＳｉＮ_ｘ（屈折率１．９～２．１程度）、ＳｉＯＮ（屈折率１．６～２．０程度）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）（屈折率２．５程度）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）（屈折率１．８～２．０程度）、硫化亜鉛（ＺｎＳ）（屈折率２．４程度）、Ａｌ_２Ｏ_３（屈折率１．８程度）などの無機材料が用いられてもよいし、トリアミン誘導体などの有機材料が用いられてもよい。また、第２層５２の材料には、屈折率が小さい材料が用いられうる。第２層５２の材料として、例えば、フッ化マグネシウム（ＭｇＦ_２）（屈折率１．４程度）、フッ化リチウム（ＬｉＦ）（屈折率１．４程度）などの無機材料が用いられてもよいし、有機化合物（例えば、フッ素樹脂（屈折率１．１～１．４程度）など）が用いられてもよい。また、第２層５２は、これらの材料の混合物であってもよい。

【0036】

干渉調整層５０に含まれる各層は、誘電体であることに限られることはない。次に、干渉調整層５０のうち第１層５１および第３層５３が誘電体、第２層５２が金属である場合について説明する。以下、干渉調整層５０に含まれる各層が誘電体である上述の実施形態を「実施形態１」、以下に示す第２層５２が金属である実施形態を「実施形態２」と示す場合がある。

【0037】

従来、強めたい波長（共振波長）をλとしたとき、半透過電極４０と金属を用いた第２層５２との間に設けられた第１層５１の膜厚は、（２ｍ－１）＊λ／２（ｍは非負整数）となる膜厚とする。しかしながら、本実施形態において、上述のように共振波長が波長λｂから離れた緑色領域にある有機層３０に対して、波長λｂの光を強めるために、第１層５１の光学距離Ｌ１’を式（６）として設定する。
Ｌ１’＝（λｂ／２）×Ｃ・・・（６）
ここで、係数Ｃは、第１層５１の光学条件で、波長λｂを強める干渉条件から第１層５１がどれだけ短波側へシフトさせたかを表す指標となる係数である。係数Ｃは０．８以下であってもよい。この場合、
Ｌ１’≦（λｂ／２）×０．８
と表せうる。このとき、上述の係数Ａは、１．２以上であってもよい。さらに、係数Ｃは、０．７以下であってもよい。この場合、
Ｌ１’≦（λｂ／２）×０．７
と表せうる。このとき、上述の係数Ａは、１．３以上であってもよい。

【0038】

第２層５２が金属の場合、第１層５１の屈折率ｎ_１は、表面プラズモン損失の観点から、１．６以上であってもよい。第１層５１、第３層５３の材料に関しては、上述の屈折率の条件を満たせばよく、有機材料が用いられてもよいし、無機材料が用いられてもよい。より具体的には、第１層５１および第３層５３の材料として、例えば、ＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯＮ、ＴｉＯ_２、ＩＴＯ、ＺｎＳなどの無機材料が用いられてもよいし、トリアミン誘導体などの有機材料が用いられてもよい。

【0039】

第２層５２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する。第２層５２の材料には、ＡｇやＡｇとマグネシウム（Ｍｇ）との合金があげられるが、吸収の観点からＡｇが単体で用いられてもよい。しかし、Ａｇの薄膜では成膜後に膜が凝集する場合があるため、第２層５２の被覆率向上の観点から、他の金属との合金およびＡｇ膜の下（第１層５１の側）にカルシウム（Ｃａ）などの金属膜を別途設けてもよい。この場合、これらの金属膜の積層構造を以って第２層５２といえる。

【0040】

以上が本実施形態の詳細である。青色の発光の最も短波となるピーク波長λｂの光を取り出したい場合、有機層３０の膜厚が７０ｎｍと薄くなってしまい、微小異物や発光素子１０の間の分離膜といった僅かな凹凸を有機膜で被覆できなくなるため、歩留まりが低下するという課題があった。一方で、λ／４の干渉条件で有機層３０の膜厚を厚くすると、共振波長が長波側へシフトし、Ｂ画素の色度が悪化し、色再現範囲が低下する。つまり、有機層３０の厚膜化による歩留まりの維持と、Ｂ画素の色度と、には明確なトレードオフの関係があった。本実施形態において、多層構造の干渉調整層５０を半透過電極４０の上に配す。さらに、干渉調整層５０のうち第１層５１の膜厚（光学距離）を青色の発光の最小のピーク波長λｂよりも短い共振波長となる膜厚とすることによって、有機層３０の厚膜化にも関わらず、青色の色度を保持できることを見出した。つまり、有機層３０と半透過電極４０の上に形成される干渉調整層５０の反射面との間の光学距離の共振波長を、波長λｂよりも短くする。ここで、干渉調整層５０の反射面について説明する。後述するように、第２層５２は、第１層５１よりも光の取り出しに対する影響が比較的小さく、また、第３層５３は可視光波長よりも厚く、光学干渉に寄与しないと考える。このため、有機層３０と半透過電極４０の上に形成される干渉調整層５０の反射面とは、第１層５１と第２層５２との界面（以下、反射面５４と示す場合がある。）のことでありうる。これによって、有機層３０の厚膜化によって歩留まりを維持し、有機デバイス１００の信頼性の向上と色再現範囲とが両立できることを見出した。また、色再現性を向上するためには、青色の色度を向上させることが適している。そのため、例えば、青色発光材料の発光スペクトルが、第１ピーク、および、第１ピークよりも小さい第２ピークを有する場合に、発光素子の干渉スペクトルの極小値の波長が、第１ピークの波長よりも、第２ピークの波長に近い構成であってもよい。第２ピークを弱める構成とすることで、青色の色度を向上させることができる。

【0041】

次いで、シミュレーションを用いて本実施形態の効果について説明する。図３は、本実施形態に用いた赤色を発光する発光ドーパント（以下、ＲＤと示す場合がある。）、緑色を発光する発光ドーパント（以下、ＧＤと示す場合がある。）、青色を発光する発光ドーパント（以下、ＢＤと示す場合がある。）のＰＬスペクトルである。それぞれのＰＬスペクトルは、最大ピーク値で規格化している。図４は、本実施形態に用いたカラーフィルタ６０Ｒ、６０Ｇ、６０Ｂの透過率と波長の関係である。図３に示される各色のＰＬスペクトルおよび図４に示されるカラーフィルタ６０の各透過率は、例示されたスペクトルを有する材料に限定されず、色域（ｇａｍｕｔ）などの発光素子１０の特性に応じて、適宜、組み合わせて用いればよい。

【0042】

本実施形態では、半透過電極４０および正孔注入輸送層３１、電子注入輸送層３３の膜厚と、ＢＤ、ＧＤ、ＲＤのそれぞれのエキシトン生成割合γ_ｂ、γ_ｇ及びγ_ｒと、を変数として多目的最適化計算を行った。図１８に各電荷輸送層膜厚とＢＤおよびＧＤのエキシトン生成割合γの下限値と上限値が示される。以下の解析において、特に言及しない限り、発光層３２は、図１に例示したように発光層３２ａと発光層３２ｂとの積層構成とし、発光層３２ａはＧＤとＲＤとの混合ドーパント（以下、ＧＤ＋ＲＤと示す場合がある。）を含む発光層、発光層３２ｂをＢＤを含む発光層とした。発光層３２ａおよび発光層３２ｂの膜厚は、それぞれ１０ｎｍとした。本実施形態において、発光層３２は、青色を発光する発光層（ＢＤを含む発光層）を含み、かつ、発光層３２全体として白色光を発光すればよく、積層順や構成は、発光素子１０に求められる性能に応じて適当な構成を用いることができる。つまり、例えば、発光層３２ａがＢＤ、発光層３２ｂがＧＤとＲＤの混合ドープでもよい。ここでは、ＢＤ、ＧＤ、ＲＤのバルクでの発光収率をすべて０．８２と仮定した。ここで、バルクでの発光収率は、光学干渉が存在しない場合における発光ドーパントの発光収率である。

【0043】

また、本解析の反射電極２０は、特に言及しない限り、Ａｌ／Ｔｉの積層構造とした。この場合、Ａｌと有機層３０との間に配されるバリアメタルであるＴｉの膜厚は１０ｎｍとした。半透過電極４０は、ＭｇＡｇ合金電極とした。また、上述の通り、取り出したい波長λｂ＝４５０ｎｍとし、式（３）のλ／４の干渉条件は、反射電極２０がＡｌ電極（以下、Ａｌ／Ｔｉ積層電極のことを単にＡｌ電極と示す場合がある。）の場合、約１４５ｎｍとなる。また、反射電極２０がＡｇ電極の場合、λ／４の干渉条件は、約１３５ｎｍとなる。式（４）に示される有機層３０の全層での係数Ａは、有機層３０の光学距離Ｌとλｂとに対するλ／４の干渉条件から算出することができる。

【0044】

光学シミュレーションは、ＣＰＳ法を用いた。ＣＰＳ法は、有機ＥＬの分野で広く知られた手法である。多目的最適化アルゴリズムは、ＮＥＳＡ＋で行い、目的関数として、係数Ａが最大、Ｂ画素の色度ｖ’が最小となるように多目的最適化計算を行った。多目的最適化の制約関数は、赤色発光画素（以下、Ｒ画素と示す場合がある。）の色度ｕ’＞０．４５、緑色発光画素（以下、Ｇ画素と示す場合がある。）の色度ｕ’＜０．１３とした。また、キャリアバランスを１とし、エキシトン生成割合の和が１（γ_ｂ＋γ_ｇ＋γ_ｒ＝１）となるようそれぞれのγを調整した。

【0045】

パネル消費電力の計算は、それぞれの画素の開口率を５０％とし、発光素子１０の開口率を赤色、緑色、青色とも一律の１６．７％とした。有機デバイス１００が、パネルサイズ０．５インチ、色温度６８００Ｋの白色光で且つ輝度２００ｃｄ／ｃｍ^２を放射するのに必要な電力を計算した。具体的には、白色の色度および発光効率を求め、赤色、緑色、青色の必要電流を算出した。本解析では、駆動電圧を１０Ｖと仮定し、必要電流値から消費電力の計算を行った。

【0046】

まず、実施形態１に関する解析結果について説明する。最初に、多層構造の干渉調整層５０が、３層構成ではじめて効果を発現しうることを示す。図５に、図１９に示す干渉調整層５０の各層の組み合わせに対する係数ＡとＢ画素の色度ｖ’のパレート最適解を示す。図１９に示されるように、Ｄ１００は、多層構造の干渉調整層５０がない（封止層として機能する第３層５３のみの）比較例の発光素子、Ｄ１０１、Ｄ１０２は、第２層５２が配されない比較例の発光素子である。また、図１９に示される値は、λｂ＝４５０ｎｍにおける各層の屈折率である。ここで消光係数κは十分小さく、光学特性に影響しないので省略した。また、本実施形態の実施例として、Ｄ１１０とＤ１１１を例示している。

【0047】

図５では、ＢＤ、ＧＤ、ＲＤのそれぞれのエキシトン生成割合γ_ｂ、γ_ｇ、γ_ｒを変数として計算を実施した。つまり、係数Ａが最大、Ｂ画素の色度ｖ’が最小となるようＲＧＢの発光割合が最適化された結果である。

【0048】

図５に示されるように、干渉調整層５０を設けていないＤ１００では、Ｂ画素の色度ｖ’＝０．１６において係数Ａ＝１、Ｖ画素の色度ｖ’＝０．１９において係数Ａ＝１．２というように、係数Ａが大きくなるにつれ、（つまり、有機層３０の総膜厚が大きくなるにつれ）、Ｂ色度ｖ’が増大することがわかる。Ｂ画素の色度ｖ’は、ｓＲＧＢでは０．１５８であることを踏まえると、値が大きくなるにつれ色再現範囲が低下することを意味している。つまり、係数ＡとＢ画素の色度ｖ’において、明確なトレードオフの関係があることがわかる。以下、Ｂ画素の色度の指標値をｖ’＝０．１６０として議論を行う。

【0049】

第２層５２が配されないＤ１０１、１０２は、ｖ’＝０．１６０でそれぞれ、Ａ＝１．０５、Ａ＝１．１となり、Ｂ画素の色度ｖ’が同じ値のＤ１００と比較して係数Ａの増加は小さい。つまり、Ｄ１０１、Ｄ１０２においても、係数ＡとＢ画素の色度ｖ’のトレードオフの関係は、Ｄ１００とほぼ変わらないことがわかる。

【0050】

一方、本実施形態の実施例であるＤ１１０、Ｄ１１１は、Ｂ画素の色度ｖ’＝０．１６０で、それぞれ係数Ａ＝１．２５（Ｄ１１１）、係数Ａ＝１．３（Ｄ１１０）となり、係数Ａが１．１以下となる比較例に比べ、係数Ａが増加することがわかる。つまり、干渉調整層５０として第１層５１、第２層５２および第３層５３を配することで、係数ＡとＢ画素の色度ｖ’とのトレードオフの関係に変化が生じうる。結果として、有機層３０の膜厚を厚くしても、Ｂ画素の色度ｖ’増加を抑えることができ、有機デバイス１００の信頼性の向上と良好なＢ画素の色度ｖ’の両立ができることがわかる。

【0051】

次に、本実施形態の効果を発現する第１層５１、第２層５２の膜厚に関して説明する。第３層５３は、上述のように防湿性を保つ封止層として機能するために１μｍ以上の膜厚を有することが一般的である。第３層５３は、可視光波長よりも厚いため、光学干渉に寄与しない非干渉層として考えることができるため、ここでは説明を省略する。

【0052】

図６は、図２０に干渉調整層５０の各層の屈折率を変化させたときの実施例Ｄ１１２～Ｄ１１４における係数ＡとＢ画素の色度ｖ’のパレート最適解である。また、図７は、図６のパレート最適解の素子構成における第１層５１の係数Ｂである。ここでは、第１層５１の膜厚に関する関係を明らかにするため、ＢＤ、ＧＤ、ＲＤのエキシトン生成割合γ_ｂ＝０．４８、γ_ｇ＝０．２８、γ_ｒ＝０．２４と固定し計算を実施した。

【0053】

図６に示されるＤ１１２、Ｄ１１３、Ｄ１１４は、それぞれＢ画素の色度ｖ’＝０．１６０において係数Ａ＝１．５５（Ｄ１１２）、係数Ａ＝１．３８（Ｄ１１３）、係数Ａ＝１．２５（Ｄ１１４）となる。つまり、Ｄ１１２、Ｄ１１３、Ｄ１１４は、係数Ａ＝１であった比較例のＤ１００と比較して係数Ａが大きくなることがわかる。つまり、Ｂ画素の色度ｖ’を保持しながら、有機層３０の膜厚を厚くすることができることを意味している。

【0054】

図７には、図６のパレート最適解における第１層５１の係数Ｂが示される。つまり、有機層３０の係数Ａと第１層５１の係数Ｂとの関係である。図７から、係数Ａが１の場合、第１層５１の係数Ｂは約１となる。つまり、有機層３０の膜厚がλｂ／４の干渉条件となる膜厚において、第１層５１の最適膜厚はλｂ／４である。一方、係数Ａが大きくなると、第１層５１の係数Ｂの最適値は小さくなる。つまり、有機層３０の膜厚がλｂ／４の共振波長よりも厚くなる場合、第１層５１の膜厚は、λｂ／４の光学条件よりも小さくなるように第１層５１の膜厚を設定するとよい。換言すると、第１層５１の共振波長が、波長λｂよりも短波長であってもよい。本実施形態において、歩留まりの観点から、係数Ａは１．２以上とする場合、図７の計算結果から第１層５１の係数Ｂは０．９以下としてもよい。さらに、有機層３０の係数Ａが１．３以上で、かつ、第１層５１の係数Ｂが０．８以下としてもよい。第１層５１に用いられる上述の材料の屈折率は、１．５～２．４程度である。そのため、第１層５１の膜厚は、係数Ｂと屈折率との関係から、例えば、５０ｎｍ以下としてもよい。また、第１層５１の膜厚は、４０ｎｍ以下としてもよい。第１層５１の膜厚は、例えば、図１８に示されるように、１０ｎｍ以上かつ２５０ｎｍ以下の範囲でありうる。また、第１層５１として、例えば上述したＳｉＮ_ｘ、ＳｉＯＮ、ＴｉＯ_２、ＩＴＯ、ＺｎＳなど、屈折率が１．６以上の材料が用いられてもよい。

【0055】

図８は、図６のパレート最適解における有機層３０の係数Ａと、式（４）から求めた第２層５２の係数Ｂとの関係である。第２層５２に関しては、係数Ａに対する相関は、第１層５１よりも影響が小さく、例えば、第２層５２の係数Ｂは０．６以上かつ１．４以下としてもよい。つまり、第２層５２の膜厚は、λｂ／４の光学条件よりも小さくなるように設定されてもよいし、λｂ／４の光学条件よりも大きくなるように設定されてもよい。第２層５２に用いられる上述の材料の屈折率は、１．３～１．５程度である。そのため、第２層５２の膜厚は、係数Ｂと屈折率との関係から、例えば、図１８に示されるように、１０ｎｍ以上かつ３００ｎｍ以下の範囲でありうる。

【0056】

図９、図１０は、本実施形態における発光素子１０の共振強度の波長依存性を表した図である。図９には、比較例として第１層５１、第２層５２を設けないＤ１００－ａ、第１層５１、第２層５２の係数Ｂ＝１のＤ１１４－ａの共振強度の波長依存性の計算結果が示されている。また、図９には、Ｄ１００－ａ、Ｄ１１４－ａの有機層３０の発光層３２から出射された光の有機層３０よりも干渉調整層５０の側における反射率の波長依存性の計算結果を示が示されている。図１０には、比較例のＤ１００－ａおよび本実施形態の実施例である第１層５１の係数Ｂ＝０．６４のＤ１１４－ｂの共振強度の波長依存性が示されている。また、図１０には、Ｄ１００－ａ、Ｄ１１４－ｂの有機層３０の発光層３２から出射された光の有機層３０よりも干渉調整層５０の側における反射率の波長依存性の計算結果が示されている。図２１は、Ｄ１００－ａ、Ｄ１１４－ａ、Ｄ１１４－ｂの有機層３０の係数Ａ、第１層５１の係数Ｂ、第２層５２の係数Ｂをまとめたものである。発光素子１０の正孔注入輸送層３１、電子注入輸送層３３、半透過電極４０の膜厚はともに、それぞれ２０ｎｍ、５４ｎｍ、１０ｎｍとして計算した。この場合、有機層３０の係数Ａは１．２６となる。また、第１層５１、第２層５２、第３層５３の波長λｂ＝４５０ｎｍにおける屈折率は、それぞれ２．２、１．５６、１．９９とした。Ｄ１１４－ａ、Ｄ１１４－ｂの第１層５１の係数Ｂは、上述したように、それぞれ１．００、０．６４である。

【0057】

まず、第１層５１および第２層５２が配されないＤ１００－ａは、有機層３０の係数Ａ＝１．２６であり、緑色領域の光を強める光学干渉条件となるため、Ｂ画素の色度ｖ’は、０．２０５となった。第１層５１の係数Ｂが１．０である比較例のＤ１１４－ａのＢ画素の色度ｖ’は、０．１８８であった。一方、本実施形態の実施例であるＤ１１４－ｂのＢ画素の色度ｖ’は０．１６０であった。上述したように、有機層３０の係数Ａが大きい発光素子において、第１層５１の係数Ｂを小さくすることでＢ画素の色度ｖ’が改善することがわかった。

【0058】

図９に示されるように、Ｄ１００－ａでは、反射電極２０と半透過電極４０との間の共振強度は、有機層３０の係数Ａが大きく（膜厚が厚く）なるにつれて波長が長波長化し、Ａ＝１．２６においては、波長約５００ｎｍの光を強める光学干渉となる。Ｄ１１４－ａもまた、有機層３０の係数Ａ＝１．２６であるため、反射電極２０と半透過電極４０との間の共振強度は、同様に波長５００ｎｍ付近に共振波長を有することがわかる。図９には、Ｄ１００－ａ、Ｄ１１４－ａの有機層３０の発光層３２から出射される光の有機層３０よりも干渉調整層５０の側における反射率が、さらに示されている。第１層５１、第２層５２が配されないＤ１００－ａの反射率は、波長依存性が見られない。一方、第１層５１の係数Ｂが１．００であるＤ１１４－ａの場合、干渉調整層５０の多重干渉の影響を受け、反射率のピーク波長は４４２ｎｍとなり、青色領域の反射率が向上する。つまり、有機層３０の上に干渉調整層５０が配されることによって、有機層３０の発光層３２から出射される光の有機層３０よりも干渉調整層５０の側における反射率の共振波長が４４２ｎｍとなる。そのため、Ｄ１１４－ａの青色領域の共振強度が増加し、発光のピーク波長は短波長化し４８０ｎｍになるが、４５０ｎｍには届かない。そのため、図２１に示されるように、Ｂ画素の色度は、（ｕ’、ｖ’）＝（０．１５０、０．１８８）となり、干渉調整層５０によるＢ画素の色度改善の効果は小さい。

【0059】

一方、本実施形態の実施例であるＤ１１４－ｂの干渉条件が、図１０に示される。第１層５１の係数Ｂは０．６４であり、反射面５４と半透過電極４０と接の間の光学距離の共振波長が、ＢＤの発光の最短波長λｂ＝４５０ｎｍのよりも短波長の側に共振を有する。このため、有機層３０の発光層３２から出射した光の有機層３０よりも干渉調整層５０の側における反射率のピーク波長は、４２５ｎｍ以下となり、また、反射率の極小値が、４７０～５００ｎｍとなる。そのため、Ｄ１１４－ｂ全体の共振波長は、干渉調整層５０が配されないＤ１００－ａの５００ｎｍから、４５０ｎｍまで短波長化することができる。また、光学干渉の極小値が４８０ｎｍから５００ｎｍにあるため、素子全体の共振強度は、青色領域で狭帯域化することがわかる。その結果、図２１に示されるように、Ｄ１１４－ｂのＢ画素の色度は、（ｕ’、ｖ’）＝（０．１６５、０．１６０）となり、Ｂ画素の色度が改善する。発明者らが検討を重ねた結果、有機層３０の上に形成される干渉調整層５０の第１層５１と第２層５２との界面である反射面５４と半透過電極４０との間の光学距離の共振波長が、波長λｂよりも短波長となるとＢ画素の色度が改善される。より具体的には、有機層３０の共振波長が、５１０ｎｍ以上かつ５５０ｎｍ以下、有機層３０と反射面５４との間の光学距離の共振波長が４３５ｎｍ以下、有機層３０と反射面５４との間の光学距離における光学干渉の極小値が４８０ｎｍ以上かつ５１０ｎｍ以下となると、上述の効果が高いことが分かった。

【0060】

特許文献１に示されるように、第１層５１、第２層５２の膜厚を（２ｍ－１）λｂ／４（ｍ＝０、１、・・・）とした場合、Ｄ１１４－ａのように、有機層３０の係数Ａが大きい素子において、Ｂ画素の色度が低下する。一方、本実施形態では、第１層５１の係数Ｂを小さくする、例えば、Ｂ＜０．８以下とすることによって、有機層３０の係数Ａが大きい発光素子１０においても、Ｂ画素の色度を保持することが可能となる。

【0061】

次に、実施形態１における干渉調整層５０の各層の屈折率に関する説明を行う。図１１は、δｎ_１２と有機層３０の係数Ａとの関係を示した図である。ここで、δｎ_１２は、それぞれ波長λｂ＝４５０ｎｍにおける第１層５１の屈折率ｎ_１と第２層５２の屈折率ｎ_２との差分（δｎ_１２＝ｎ_１－ｎ_２）である。図１１の有機層３０の係数Ａの値は、パレート最適解から求めたＢ画素の色度ｖ’＝０．１６０となる発光素子１０の値である。つまり、Ｂ画素の色度ｖ’＝０．１６０を満たすことができる発光素子１０の有機層３０の係数Ａの最大値である。

【0062】

図１１は、δｎ_１２が０（つまり、第１層５１、第２層５２が配されない条件。）で有機層３０の係数Ａ＝１付近であるのに対して、δｎ_１２が大きくなるにつれ、係数Ａの値が、増加する傾向があることがわかる。特に、δｎ_１２が０．６付近で屈曲点を持ち、δｎ_１２＝０．６以上の領域ではその傾きが大きくなる。つまり、干渉調整層５０の導入効果がより効果的であることを意味している。発明者らが検討を重ねたところ、第１層５１の係数Ｂ＜０．９を満たすことができれば、δｎ_１２＞０．２であればよいことが分かった。また、δｎ_１２≧０．５８であれば、より多層構造の干渉調整層５０の導入の効果を得られることが分かった。また、第３層５３に関しては、上述の通り、第３層５３の波長λｂにおける屈折率ｎ３が、第２層５２の波長λｂにおける屈折率ｎ_２よりも大きくてもよい。

【0063】

次に、実施形態１における反射電極２０について説明を行う。図１２は、図１１に示される発光素子１０の素子構成のパレート最適解の構成における、第１層５１と第２層５２との屈折率差δｎ_１２と、消費電力と、の関係を示した。ここでは、目的関数を、消費電力を最小、有機層３０の係数Ａを最大化、という２条件の多目的最適化を行っている。制約関数は、Ｒ画素の色度ｕ’＞０．４５、Ｇ画素の色度ｕ’＜０．１３とし、Ｂ画素の色度を０．１５５≦ｖ‘≦０．１６５とした。図の各プロットは、Ｂ画素の色度ｖ’＝０．１６０となる素子構成における消費電力である。つまり、有機層３０の係数Ａが最大、消費電力が最小、という項の重みづけが１：１となる素子構成である。図１２の中実の各プロットは、反射電極２０がＡｌ電極の場合、中抜きの各プロットは、反射電極２０がＡｇ電極の場合をそれぞれ表している。

【0064】

図１２から、反射電極２０がＡｇ電極の場合、第１層５１の屈折率ｎ_１が高い発光素子１０においても消費電力は約８０ｍＷとなり、反射電極２０がＡｌ電極の場合に比べ消費電力が高いことがわかる。この消費電力の増加は、反射電極２０として用いたＡｇ電極由来の表面プラズモン損失に起因している。より具体的には、反射電極２０として用いられるＡｇ電極の表面プラズモンと半透過電極４０で発生する表面プラズモンとの波数の差が大きく、発光層３２での表面プラズモンが作る電場が大きくなるためである。そのため、反射電極２０は、プラズモン周波数が大きなＡｌ電極がより適しているといえる。

【0065】

次に、実施形態２の解析結果について説明する。まず、第１層５１と第２層５２との導入効果について説明する。本解析では、第１層５１は誘電体、第２層５２は金属（Ａｇ）としてシミュレーションを行った以外、実施形態１で述べた方法と同様の計算を行った。

【0066】

図１３には、実施形態２での有機層３０の係数ＡとＢ画素の色度ｖ’とのパレート最適解が示される。ここで、第１層５１の膜厚に関する有機層３０の係数ＡとＢ画素の色度ｖ’との関係を明らかにするため、ＢＤ、ＧＤ、ＲＤのエキシトン生成割合γ_ｂ、γ_ｇ、γ_ｒをそれぞれ０．４８、０．２８、０．２４と固定し計算を実施した。図１２は、比較例として第１層５１、第２層５２が配されない上述の素子Ｄ１００、本実施形態の実施例としてＤ２０１、Ｄ２０２、Ｄ２０３が示されている。Ｄ２０１、Ｄ２０２、Ｄ２０３は、それぞれ、第１層５１の屈折率が１．４０、１．９９、２．４０の場合のパレート解である。図１３からわかるように、Ｂ画素の色度ｖ’＝０．１６で比較すると、比較例のＤ１００では有機層３０の係数Ａ＝１となる。これに対して、実施形態２の実施例Ｄ２０１、Ｄ２０２、Ｄ２０３では有機層３０の係数Ａ≧１．４となり、多層構造の干渉調整層５０の挿入効果が高いことがわかる。有機層３０の膜厚は、係数Ａと有機層３０の屈折率との関係から、例えば、８５ｎｍ以上であってもよいし、９０ｎｍ以上であってもよい。さらに、有機層３０の膜厚は、１００ｎｍ以上であってもよい。有機層３０の膜厚を厚膜化することによって、発光素子１０を製造する際の歩留まりが向上しうる。

【0067】

図１４には、図１３のパレート最適解の構成における、式（６）から求めた第１層５１の係数Ｃを示した。図１２から係数Ｃの値は、有機層３０の係数Ａが大きくなるほど小さくなることがわかる。つまり、有機層３０の膜厚が、λｂ／４の干渉条件よりも厚くなる場合、第１層５１の膜厚はλｂ／２の光学条件より小さくなるように第１層５１の膜厚を設定するとよいことが分かった。本実施形態において、歩留まりの観点から、有機層３０の係数Ａを１．２以上とした場合、第１層５１の係数Ｃは０．８以下としてもよい。さらに、有機層３０の係数Ａを１．３以上とした場合、第１層５１の係数Ｃは０．７５以下としてもよい。第１層５１の膜厚は、係数Ｃと上述の第１層５１に用いられる材料の屈折率との関係から、１１０ｎｍ以下であってもよい。また、第１層５１の膜厚は、９０ｎｍ以下であってもよい。さらに、第１層５１の膜厚は、７０ｎｍ以下であってもよい。また、第２層５２を構成するＡｇ層の膜厚は、１０ｎｍ以上であればよく、発光素子１０の色再現範囲などの観点から、１０ｎｍ以上かつ１６ｎｍ以下の範囲であってもよい。また、図１８に示されるように、第２層の膜厚は、８ｎｍ以上かつ１７ｎｍ以下の範囲であってもよく、この範囲の中で適宜決定すればよい。

【0068】

次に、実施形態２の効果について説明する。図１５に、図２２に示す比較例のＤ１００－ａと本実施形態の実施例のＤ２０２－ａの共振強度の波長依存性を示している。図１５、２２において、正孔注入輸送層３１、電子注入輸送層３３、半透過電極４０の膜厚はともに、それぞれ２５ｎｍ、５４ｎｍ、１０ｎｍとして計算を行った。この場合、有機層３０の係数Ａは１．３１となる。Ｄ２０２－ａの第１層５１の屈折率ｎ_１は、波長λｂ＝４５０ｎｍにおいて１．９８であり、第１層５１の係数Ｃは０．６７である。この場合、図２２に示されるように、Ｂ画素色度は（ｕ’、ｖ’）＝（０．１６３、０．１６２）であり、第１層５１、第２層５２を含む多層構造の干渉調整層５０の導入効果が発現しているといえる。

【0069】

有機層３０の係数Ａが１の場合、反射電極２０と半透過電極４０との間の共振強度は、波長４５０ｎｍの光に対してピーク強度を有する。しかしながら、係数Ａが大きくなるにつれ共振強度のピーク波長は長波長化し、係数Ａ＝１．３１においては、波長約５１２ｎｍの光を強めることとなる。図１５の実線は、有機層３０の発光層３２のＢＤの発光面から出射された光の有機層３０よりも干渉調整層５０の側における反射率である。第１層５１の係数Ｃが１の場合、４５０ｎｍ付近に反射率のピークが発生する。図１５に示されるように、第１層５１の係数Ｃが０．６７の場合、半透過電極４０によって反射される光のピーク波長は短波側にシフトし、４００ｎｍ以下になる。その結果、本実施形態の第１層５１、第２層５２が配された場合の共振強度は、大幅に短波長の側にシフトし、そのピーク波長は４５０ｎｍとなる。また、図１０に示される実施形態１の場合と同様に、反射率の極小値が５００ｎｍ付近となる。このため、Ｄ２０２－ａの共振強度は、青色領域で狭帯域化する。その結果、Ｂ画素の色度ｖ’は有機層３０の膜厚が厚膜化した場合であっても、色度を保持しやすい。つまり、本実施形態においても、有機デバイス１００の信頼性の向上と色再現性の向上とを両立できる。

【0070】

実施形態２において、第１層５１が、上述の係数Ｃを満たせば、有機層３０の係数Ａに対する第１層５１の屈折率の依存性は小さい。しかしながら、実施形態２の場合、第２層５２が金属であることに起因して、消費電力に関して第１層５１の屈折率依存性が発現する。図１６に示される第１層５１の屈折率の依存性から、実施形態２の特性をより向上させる構成について説明する。図１６には、図２２の範囲で求めたパレート最適解の構成における、第１層５１の屈折率ｎ_１と消費電力との関係が示される。ここでは、目的関数を、消費電力を最小、有機層３０の係数Ａを最大化、という２条件の多目的最適化を行っている。制約関数は、Ｒ画素の色度ｕ’＞０．４５、Ｇ画素の色度ｕ’＜０．１３とし、Ｂ画素の色度を０．１５５≦ｖ’≦０．１６５とした。図１６の各プロットは、Ｂ画素の色度ｖ’＝０．１６０となる素子構成における消費電力である。つまり、有機層３０の係数Ａが最大、消費電力が最小、という項の重みづけが１：１となる素子構成である。図１６の中実の各プロットは、反射電極２０がＡｌ電極（Ａｌ／Ｔｉ積層電極）の場合、中抜きの各プロットは、反射電極がＡｇ電極の場合をそれぞれ表している。

【0071】

反射電極２０がＡｇ電極の場合、第１層５１の屈折率ｎ_１を２．４４としても、消費電力は８０ｍＷとなり、反射電極２０としてＡｌ電極を用いた場合に比べ消費電力が高いことがわかる。この消費電力の増加は、反射電極２０として用いたＡｇ電極由来の表面プラズモン損失に起因している。より具体的には、反射電極２０として用いられるＡｇ電極の表面プラズモンと半透過電極４０および第２層５２で発生する表面プラズモンの波数の差が大きく、発光層３２での表面プラズモンが作る電場が大きくなるためである。そのため、反射電極２０は、プラズモン周波数が大きなＡｌ電極がより適している。

【0072】

次いで、反射電極２０としてＡｌ電極を用いた場合について説明する。反射電極２０としてＡｌ電極を用いた場合、消費電力は、反射電極２０としてＡｇ電極を用いた場合の消費電力に比べ小さい。反射電極２０としてＡｌ電極を用いた発光素子１０における第１層５１の屈折率ｎ_１の依存性をみると、第１層５１の屈折率ｎ_１が２．４４、２．００、１．６０で、それぞれ５８ｍＷ、６４ｍＷ、７２ｍＷというように、屈折率ｎ_１が低下することによって、消費電力が増加する傾向がある。さらに、屈折率１．４０では、消費電力の増加比率が変化し、第１層５１の屈折率ｎ_１＝１．４０の場合、消費電力は８６ｍＷとなる。つまり、第１層５１の屈折率ｎ_１が１．６付近で、消費電力は、屈曲点を持つことが図１６からわかる。

【0073】

図１７には、図１６の反射電極２０がＡｌ電極（Ａｌ／Ｔｉ積層電極）の場合におけるＤ２０１、Ｄ２０２、Ｄ２０３のエネルギ散逸スペクトルを示した。第１層５１の屈折率ｎ_１は、それぞれ１．４０、１．９９、２．４０であり、それぞれの膜厚構成はＢ画素の色度ｖ’＝０．１６０となる膜厚構成として計算を行った。横軸は、規格化波数であり、発光層３２における波数で規格化しており、１以上となる領域が表面プラズモン損失を表している。

【0074】

図１７には、Ｄ２０１、Ｄ２０２、Ｄ２０３のＴＭ－１モードと呼ばれる表面プラズモンモードが示されている。半透過電極４０と第２層５２でそれぞれ発生するＬｏｎｇ Ｒａｎｇｅ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｐｌａｓｍｏｎ（ＬＲＳＰ）、および、反射電極２０として用いられるＡｌ電極で発生する表面プラズモンがＡｎｔｉｓｙｍｍｅｔｒｉｃに結合したモードである。図１６で示したＤ２０１における消費電力の増加は、第１層５１の屈折率ｎ_１が低いことに起因した、ＴＭ－１モードの増加であることがわかる。

【0075】

このように、ＴＭ－１モード抑制の観点から、第１層５１の屈折率ｎ_１は、値が大きいほどよい。また、図１６に示される結果から、第１層５１には、消費電力の屈曲点よりも高い、屈折率が１．６以上となる材料が用いられてもよい。さらに、消費電力抑制の観点から、第１層５１には、屈折率が１．９以上の材料が用いられてもよい。

【0076】

以下、本実施形態の有機デバイス１００を表示装置、撮像装置、携帯機器、照明装置、移動体に適用した応用例について図２３～２８を用いて説明する。図２３は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた表示装置の一例を表す模式図である。表示装置１０００は、上部カバー１００１と、下部カバー１００９と、の間に、タッチパネル１００３、表示パネル１００５、フレーム１００６、回路基板１００７、バッテリー１００８を有していてもよい。タッチパネル１００３および表示パネル１００５は、フレキシブルプリント回路ＦＰＣ１００２、１００４が接続されている。回路基板１００７には、トランジスタなどの能動素子が配される。バッテリー１００８は、表示装置１０００が携帯機器でなければ、設けなくてもよいし、携帯機器であっても、この位置に設ける必要はない。表示パネル１００５に、有機層３０が有機ＥＬなどの有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が適用できる。表示パネル１００５として機能する有機デバイス１００は、回路基板１００７に配されたトランジスタなどの能動素子と接続され動作する。

【0077】

図２３に示される表示装置１０００は、複数のレンズを有する光学部と、当該光学部を通過した光を受光する撮像素子とを有する撮像装置の表示部に用いられてもよい。撮像装置は、撮像素子が取得した情報を表示する表示部を有してもよい。また、表示部は、撮像装置の外部に露出した表示部であっても、ファインダ内に配置された表示部であってもよい。撮像装置は、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラであってもよい。

【0078】

図２４は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた撮像装置の一例を表す模式図である。撮像装置１１００は、ビューファインダ１１０１、背面ディスプレイ１１０２、操作部１１０３、筐体１１０４を有してよい。表示部であるビューファインダ１１０１に、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が適用できる。この場合、有機デバイス１００は、撮像する画像のみならず、環境情報、撮像指示などを表示してもよい。環境情報には、外光の強度、外光の向き、被写体の動く速度、被写体が遮蔽物に遮蔽される可能性などであってよい。

【0079】

撮像に適するタイミングはわずかな時間である場合が多いため、少しでも早く情報を表示した方がよい。したがって、上述の有機層３０が有機発光材料を含む有機デバイス１００がビューファインダ１１０１に用いられうる。有機発光材料は応答速度が速いためである。有機発光材料を用いた有機デバイス１００は、表示速度が求められる、これらの装置に、液晶表示装置よりも適して用いることができる。

【0080】

撮像装置１１００は、不図示の光学部を有する。光学部は複数のレンズを有し、光学部を通過した光を受光する筐体１１０４内に収容されている撮像素子（不図示）に結像する。複数のレンズは、その相対位置を調整することで、焦点を調整することができる。この操作を自動で行うこともできる。

【0081】

有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００、は、携帯機器の表示部に適用されてもよい。その際には、表示機能と操作機能との双方を有してもよい。携帯端末としては、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット、ヘッドマウントディスプレイなどが挙げられる。

【0082】

図２５は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた携帯機器の一例を表す模式図である。携帯機器１２００は、表示部１２０１と、操作部１２０２と、筐体１２０３を有する。筐体１２０３には、回路、当該回路を有するプリント基板、バッテリー、通信部、を有してよい。操作部１２０２は、ボタンであってもよいし、タッチパネル方式の反応部であってもよい。操作部１２０２は、指紋を認識してロックの解除等を行う、生体認識部であってもよい。通信部を有する携帯機器は通信機器ということもできる。表示部１２０１には、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が適用できる。

【0083】

図２６（ａ）、２６（ｂ）は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた表示装置の一例を表す模式図である。図２６（ａ）は、テレビモニタやＰＣモニタなどの表示装置である。表示装置１３００は、額縁１３０１を有し表示部１３０２を有する。表示部１３０２に、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００、１００’、３００、４００が適用できる。表示装置１３００は、額縁１３０１と表示部１３０２とを支える土台１３０３を有していてもよい。土台１３０３は、図２６（ａ）の形態に限られない。例えば、額縁１３０１の下辺が土台１３０３を兼ねていてもよい。また、額縁１３０１および表示部１３０２は、曲がっていてもよい。その曲率半径は、５０００ｍｍ以上６０００ｍｍ以下であってよい。

【0084】

図２６（ｂ）は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた表示装置の他の例を表す模式図である。図２６（ｂ）の表示装置１３１０は、折り曲げ可能に構成されており、いわゆるフォルダブルな表示装置である。表示装置１３１０は、第１表示部１３１１、第２表示部１３１２、筐体１３１３、屈曲点１３１４を有する。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とには、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が適用できる。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、つなぎ目のない１枚の表示装置であってよい。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、屈曲点で分けることができる。第１表示部１３１１と第２表示部１３１２とは、それぞれ異なる画像を表示してもよいし、第１表示部と第２表示部とで１つの画像を表示してもよい。

【0085】

図２７は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた照明装置の一例を表す模式図である。照明装置１４００は、筐体１４０１と、光源１４０２と、回路基板１４０３と、光学フィルム１４０４と、光拡散部１４０５と、を有していてもよい。光源１４０２には、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が適用できる。光学フィルム１４０４は光源の演色性を向上させるフィルタであってよい。光拡散部１４０５は、ライトアップなど、光源の光を効果的に拡散し、広い範囲に光を届けることができる。必要に応じて、最外部にカバーを設けてもよい。照明装置１４００は、光学フィルム１４０４と光拡散部１４０５との両方を有していてもよいし、何れか一方のみを有していてもよい。

【0086】

照明装置１４００は例えば室内を照明する装置である。照明装置１４００は白色、昼白色、その他青から赤のいずれの色を発光するものであってよい。それらを調光する調光回路を有してよい。照明装置１４００は、光源１４０２として機能する有機デバイス１００に接続される電源回路を有していてもよい。電源回路は、交流電圧を直流電圧に変換する回路である。また、白とは色温度が４２００Ｋで昼白色とは色温度が５０００Ｋである。また、照明装置１４００は、カラーフィルタを有してもよい。また、照明装置１４００は、放熱部を有していてもよい。放熱部は装置内の熱を装置外へ放出するものであり、比熱の高い金属、液体シリコンなどが挙げられる。

【0087】

図２８は、本実施形態の有機デバイス１００を用いた車両用の灯具の一例であるテールランプを有する自動車の模式図である。自動車１５００は、テールランプ１５０１を有し、ブレーキ操作などを行った際に、テールランプ１５０１を点灯する形態であってもよい。本実施形態の有機デバイス１００は、車両用の灯具としてヘッドランプに用いられてもよい。自動車は移動体の一例であり、移動体は船舶やドローン、航空機、鉄道車両などであってもよい。移動体は、機体とそれに設けられた灯具を有してよい。灯具は機体の現在位置を知らせるものであってもよい。

【0088】

テールランプ１５０１に、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が適用できる。テールランプ１５０１は、テールランプ１５０１として機能する有機デバイス１００を保護する保護部材を有してよい。保護部材は、ある程度高い強度を有し、透明であれば材料は問わないが、ポリカーボネートなどで構成されてもよい。また、保護部材は、ポリカーボネートにフランジカルボン酸誘導体、アクリロニトリル誘導体などを混ぜてよい。

【0089】

自動車１５００は、車体１５０３、それに取り付けられている窓１５０２を有してもよい。窓は、自動車の前後を確認するための窓であってもよいし、透明なディスプレイであってもよい。当該透明なディスプレイは、有機層３０が有機発光材料を含み発光装置として機能する上述の有機デバイス１００が用いられてもよい。この場合、有機デバイス１００が有する電極などの構成材料は透明な部材で構成される。

【0090】

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

【符号の説明】

【0091】

１０：発光素子、２０：反射電極、３０：有機層、３２：発光層、４０：半透過電極、５０：干渉調整層、５１：第１層、１００：有機デバイス

【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27】

【図28】