(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、発光層と、半透過性の第２の電極と、中間層と、半透過層と、光透過層と、をこの順で少なくとも有する有機電界発光素子であって、
前記発光層から出射される光を前記第１の電極と前記第２の電極との間で共振させて出射させる第１の共振器構造と、
前記光を前記第１の電極と前記半透過層との間で共振させて出射させる第２の共振器構造と、を有し、
前記光透過層の厚みは、前記発光層から出射される光のピーク波長の１／４の長さをｔとし、前記光透過層の屈折率をｎとしたとき、０．９×ｔ／ｎ以上１．１×ｔ／ｎ以下であることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】
光透過層と該光透過層と隣接する層との屈折率差が、少なくとも０．１である請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
半透過層の材料が、金属である請求項１から２のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
金属が、銀、マグネシウム−銀合金、及びアルミニウムから選択される少なくとも１種である請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
発光層が、少なくとも一種の燐光発光材料を含有する請求項１から４のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
有機電界発光素子が、ボトムエミッション型である請求項１から５のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
さらに、第２の電極と中間層との間に光透過層を有し、前記光透過層の厚みは、前記発光層から出射される光のピーク波長の１／４の長さをｔとし、前記光透過層の屈折率をｎとしたとき、０．９×ｔ／ｎ以上１．１×ｔ／ｎ以下である請求項１から６のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
発光層中の発光材料の発光スペクトルにおいて、正面共振波長は、発光スペクトルの短波長側から数えて１番目のピーク波長より短く、また、発光スペクトルが、Δλ＜２５ｎｍ（Δλは下記一般式（３）参照）を満たす請求項１から７のいずれかに記載の有機電界発光素子。
Δλ  ＝  λ（Ｉ０）−λ（０．２×Ｉ０）
λ（Ｉ０）＞λ（０．２×Ｉ０）          一般式（３）
但し、一般式（３）中、λ（Ｉ０）は、正面共振波長、Ｉ０は、その波長における発光強度を表し、λ（０．２×Ｉ０）は、λ（Ｉ０）の発光強度の０．２倍の発光強度となる波長を表す。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の有機電界発光素子をサブ画素とした赤色、緑色、青色の各単画素を有することを特徴とする有機電界発光ディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多重共振構造を有する有機電界発光素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称することがある。）及びこれを使用した有機電界発光ディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機電界発光素子は自発光型の表示装置であり、ディスプレイや照明の用途に用いられる。有機電界発光ディスプレイは、従来のＣＲＴやＬＣＤと比較して視認性が高い、視野角依存性がないといった表示性能の利点がある。また、ディスプレイを軽量化、薄層化できるといった利点もある。また、有機ＥＬ照明は、軽量化、薄層化という利点に加え、フレキシブル基板を用いることで、これまで実現できなかった形状の照明を実現できる可能性を持っている。
【０００３】
このように有機電界発光素子は、優れた特徴を有するが、一般に、発光層を含め表示装置を構成する各層の屈折率は空気より高い。例えば、有機電界発光素子では、発光層などの有機薄膜層の屈折率は１．６〜２．１である。このため、発光した光は界面で全反射しやすく、その光取出し効率は２０％に満たない場合もあり、大部分の光を損失している。
例えば、一般的に知られる有機電界発光素子における有機電界発光表示部は、基板上に、一対の電極層の間に配される有機化合物層を備えて構成されている。該有機化合物層は、発光層を含み、有機電界発光素子は、該発光層から出射される光を光取出し面側から出射させている。
【０００４】
しかしながら、この場合、光取出し面や電極層と有機化合物層の界面において、臨界角以上の光である全反射成分を取出すことができないため、光の取出し効率が低いという問題があった。
【０００５】
このようなことから、光取出し効率を向上させるために、例えば、発光素子から放出される光を共振させる光共振層と、光共振層及び発光素子の間に介在する中間層とを有するマイクロキャビティ構造を有する有機電界発光素子が提案されている（特許文献１）。前記有機電界発光素子によれば、マイクロキャビティ構造でない有機電界発光素子と比較すると光取出し効率が向上する。
【０００６】
しかしながら、前記有機電界発光素子では、光出射側の反射面を屈折率の異なる透明材を用いているので垂直入射付近の反射量を十分得ることができず、正面方向に対する光取出し効率の向上があまり見込めないといった問題があった。また、共振効果により、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して色が変動してしまう（色度変化）といった問題もあった。
【０００７】
また、マイクロキャビティ構造を有する有機電界発光素子に関し、共振構造を２重に有する多重共振構造の有機電界発光素子が提案されている（特許文献２）。この有機電界発光素子は、全反射ミラーと、第１波長を選択的に反射する第１ハーフミラー層と、前記第１波長と異なる第２波長を選択的に反射する第２ハーフミラー層とを備え、これらで構成される第１共振部と第２共振部とで、それぞれ異なる基本波長に対して共振させることとしている。
前記有機電界発光素子は、第１共振部と第２共振部とにおける、異なる基本波長を合成し、例えば、青色（λ１）と橙色（λ２）とを示す基本波長の光を加法混色して白色発光させる。
【０００８】
しかしながら、前記有機電界発光素子は、補色で白色を実現しているため、例えばカラーフィルターを用いた色選択手段を併用すると、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して色度変化が生じるという問題があった。
【０００９】
このように、マイクロキャビティ構造を有する有機電界発光素子については、未だ光取出し効率の向上と色度変化の抑制効果は不十分であり、更なる改善が望まれているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００６−１４０１３０号公報
【特許文献２】特開２００３−１２３９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、優れた光取出し効率を有するとともに、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して生じる色度変化を抑制することができる有機電界発光素子、及びこの有機電界発光素子を使用した有機電界発光ディスプレイ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】
【００１２】
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞  第１の電極と、発光層と、半透過性の第２の電極と、中間層と、半透過層と、光透過層と、をこの順で少なくとも有する有機電界発光素子であって、前記発光層から出射される光を前記第１の電極と前記第２の電極との間で共振させて出射させる第１の共振器構造と、前記光を前記第１の電極と前記半透過層との間で共振させて出射させる第２の共振器構造と、を有し、前記光透過層の厚みは、前記発光層から出射される光のピーク波長の１／４の長さをｔとし、前記光透過層の屈折率をｎとしたとき、０．９×ｔ／ｎ以上１．１×ｔ／ｎ以下であることを特徴とする有機電界発光素子である。
前記第１の電極から電子が前記発光層に注入され、前記第２の電極から正孔が前記発光層に注入され、前記発光層内で前記電子と前記正孔とが衝突される。前記電子と前記正孔とが衝突すると、前記発光層内の発光材料がエネルギーを得て励起状態となり、基底状態に戻るときに光が出射される。前記光の一部は、前記第１の電極と前記第２の電極との間で反射を繰り返して共振されて光が出射され、前記中間層、前記半透過層及び前記光透過層を経て外部へ出射される。
また、前記光の他の一部は、前記第１の電極と前記半透過層との間で反射を繰り返して共振されて光が出射され、前記中間層、前記半透過層及び前記光透過層を経て外部へ出射される。この構成のとき、光取出し効率は向上される。
前記光透過層は、厚みが前記発光層から出射される光のピーク波長の４分の１の光学長とおおよそ等しくなる厚みであるので、前記構成による光取出し効率の向上に加えて、さらに光取出し効率が向上される。また、前記有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して生じる色度変化も抑制される。
＜２＞  光透過層と該光透過層と隣接する層との屈折率差が、少なくとも０．１である前記＜１＞に記載の有機電界発光素子である。
＜３＞  半透過層の材料が、金属である前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜４＞  金属が、銀、マグネシウム−銀合金、及びアルミニウムから選択される少なくとも１種である前記＜３＞に記載の有機電界発光素子である。
＜５＞  発光層が、少なくとも一種の燐光発光材料を含有する前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜６＞  有機電界発光素子が、ボトムエミッション型である前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜７＞  さらに、第２の電極と中間層との間に光透過層を有し、前記光透過層の厚みは、前記発光層から出射される光のピーク波長の１／４の長さをｔとし、前記光透過層の屈折率をｎとしたとき、０．９×ｔ／ｎ以上１．１×ｔ／ｎ以下である前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
＜８＞  発光層中の発光材料の発光スペクトルにおいて、正面共振波長は、発光スペクトルの短波長側から数えて１番目のピーク波長より短く、また、発光スペクトルが、下記一般式（３）を満たす前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載の有機電界発光素子である。
Δλ  ＝  λ（Ｉ０）−λ（０．２×Ｉ０）
λ（Ｉ０）＞λ（０．２×Ｉ０）          一般式（３）
但し、一般式（３）中、λ（Ｉ０）は、正面共振波長、Ｉ０は、その波長における発光強度を表し、λ（０．２×Ｉ０）は、λ（Ｉ０）の発光強度の０．２倍の発光強度となる波長を表す。
＜９＞  前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の有機電界発光素子をサブ画素とした赤色、緑色、青色の各単画素を有することを特徴とする有機電界発光ディスプレイである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、従来における前記諸問題を解決でき、前記目的を達成することができ、優れた光取出し効率を有するとともに、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して生じる色度変化を抑制することができる有機電界発光素子、及びこの有機電界発光素子を使用した有機電界発光ディスプレイを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、本発明の有機電界発光素子の一例を示す概略断面図である。
【図２】図２は、本発明の有機電界発光素子の他の一例を示す概略断面図である。
【図３】図３は、発光層から出射される光のうち、第２の電極に反射されることなく透過する光の発光スペクトルの形状の一例を示したグラフである。
【図４】図４は、発光層から出射される光のうち、第２の電極に反射されることなく透過する光の発光スペクトルの形状の他の一例を示したグラフである。
【図５】図５は、本発明の有機電界発光ディスプレイの一例を示す概略断面図である。
【図６】図６は、実施例１〜３及び比較例１〜比較例２の色度の角度依存性の一例を示したグラフである。
【図７】図７は、Δｕ’ｖ’値と視野角との関係の一例を示すグラフである。
【図８】図８は、比較例１の視野角に依存した発光スペクトルを示すグラフである。
【図９】図９は、実施例１の視野角に依存した発光スペクトルを示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
（有機電界発光素子）
本発明の有機電界発光素子は、第１の電極と、発光層と、半透過性の第２の電極と、中間層と、半透過層と、光透過層と、をこの順で少なくとも有し、前記有機電界発光素子は、第１の共振器構造と第２の共振器構造とを有する。
また、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層などから選択される機能層を有し、その他必要に応じて、基板、バリア層、その他の部材などを有する。
【００１６】
−第１の電極、第２の電極−
前記第１の電極は反射電極から構成され、前記第２の電極は半透過電極から構成される。
【００１７】
前記第１の電極としては、前記発光層から出射される光を光取出し面側に反射させる機能を有する電極として構成される。
【００１８】
前記第１の電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、５０ｎｍ以上が好ましい。
前記平均厚みが、５０ｎｍ未満であると、十分な光反射率を得られないことがある。
前記第２の電極の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０ｎｍ以上が好ましく、２０ｎｍ以上がよりに好ましい。
前記平均厚みが、１０ｎｍ未満であると、前記第１の電極から反射される光の一部を透過させるとともに、前記各光の他の一部を反射できないことがある。また、高抵抗な電極となり消費電力が上がってしまうことがある。
前記平均厚みとしては、例えば、触針式表面形状測定器（アルバック社製Ｄｅｋｔａｋなど）や有機電界発光素子のＦＩＢ法で作成した断面試料の電子顕微鏡（日立製作所製）写真を用いて前記第１の電極又は第２の電極の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとする。
【００１９】
前記第１の電極及び前記第２の電極としては、陽極及び陰極のいずれかとして形成され、それぞれの電極により、前記有機電界発光素子における陽極と陰極とを構成する。
【００２０】
−−陽極−−
前記陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が４ｅＶ以上の材料である。
前記陽極を形成する材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルミニウム、金、銀、クロム、ニッケルなどが挙げられる。
【００２１】
前記陽極の形成方法としては、前記材料によって種々の方法が用いられるが、例えば、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法などの方法で形成される。
【００２２】
−−陰極−−
前記陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの陰極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。
前記陰極の材料としては、金属、合金、金属酸化物などを用いることができ、好ましくは、仕事関数が４ｅＶ以下の材料である。
前記材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することできるが、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、それらの混合金属などが挙げられる。
前記アルカリ金属としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、それらのフッ化物などが挙げられる。
前記アルカリ土類金属としては、例えば、マグネシウム、カルシウム、それらのフッ化物などが挙げられる。
前記希土類金属としては、例えば、インジウム、イッテリビウムなどが挙げられる。
【００２３】
前記陰極の形成方法としては、材料によって種々の方法が用いられるが、例えば電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法などの方法で形成される。
前記陽極及び陰極のシート抵抗は、低い方が好ましく、数百Ω／□以下が好ましい。
【００２４】
−発光層−
前記発光層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、電界印加時に陽極又は正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に、陰極又は電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものなどを用いることができる。
【００２５】
前記発光層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが特に好ましい。前記平均厚みとしては、例えば、断面の電子顕微鏡写真を用いて前記発光層の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとすることができる。
【００２６】
前記発光層としては、発光材料を含む。前記発光層としては、発光材料のみで構成されていてもよいし、ホスト材料と発光材料の混合層であってもよい（後者の場合、発光材料を「発光性ドーパント」もしくは「ドーパント」と称する場合がある。）。
前記発光材料としては、蛍光発光材料でも燐光発光材料であってもよく、２種以上が混合されていてもよいが、高い効率が得られるという点で燐光発光材料を用いることが好ましい。
【００２７】
前記燐光発光材料としては、一般に、遷移金属原子又はランタノイド原子を含む錯体を挙げることができる。
該遷移金属原子としては、特に制限はなく、例えば、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、タングステン、レニウム、オスミウム、イリジウム、金、銀、銅、白金などが挙げられ、これらの中でも、レニウム、イリジウム、白金がより好ましく、イリジウム、白金が特に好ましい。
【００２８】
前記錯体の配位子としては、例えば、Ｇ．Ｗｉｌｋｉｎｓｏｎ等著，Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，  Ｐｅｒｇａｍｏｎ  Ｐｒｅｓｓ社１９８７年発行、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著，「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」  Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社１９８７年発行、山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」裳華房社１９８２年発行等に記載の配位子などが挙げられる。
【００２９】
前記錯体は、化合物中に遷移金属原子を一つ有してもよいし、また、２つ以上有するいわゆる複核錯体であってもよい。異種の金属原子を同時に含有していてもよい。
【００３０】
これらの中でも、前記燐光発光材料の具体例としては、例えば、ＵＳ６３０３２３８Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ００／５７６７６、ＷＯ００／７０６５５、ＷＯ０１／０８２３０、ＷＯ０１／３９２３４Ａ２、ＷＯ０１／４１５１２Ａ１、ＷＯ０２／０２７１４Ａ２、ＷＯ０２／１５６４５Ａ１、ＷＯ０２／４４１８９Ａ１、ＷＯ０５／１９３７３Ａ２、ＷＯ２００４／１０８８５７Ａ１、ＷＯ２００５／０４２４４４Ａ２、ＷＯ２００５／０４２５５０Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特開２００２−３０２６７１、特開２００２−１１７９７８、特開２００３−１３３０７４、特開２００２−２３５０７６、特開２００３−１２３９８２、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ１２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９、特開２００４−３５７７９１、特開２００６−９３５４２、特開２００６−２６１６２３、特開２００６−２５６９９９、特開２００７−１９４６２、特開２００７−８４６３５、特開２００７−９６２５９等の特許文献に記載の燐光発光化合物などが挙げられる。これらの中でも、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｃｕ錯体、Ｒｅ錯体、Ｗ錯体、Ｒｈ錯体、Ｒｕ錯体、Ｐｄ錯体、Ｏｓ錯体、Ｅｕ錯体、Ｔｂ錯体、Ｇｄ錯体、Ｄｙ錯体、Ｃｅ錯体が好ましく、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体がより好ましく、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体が更に好ましく、発光効率、駆動耐久性、色度等の観点で、３座以上の多座配位子を含むＩｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ｒｅ錯体が特に好ましい。
【００３１】
本発明に用いうる燐光発光材料の具体例として、以下の化合物が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【化１】
0005567369.tif 000002
【化２】
0005567369.tif 000003
【化３】
0005567369.tif 000004
【００３２】
前記発光材料の含有量としては、発光層中に一般的に発光層を形成する全化合物質量に対して、０．１質量％〜５０質量％含有されるが、耐久性、外部量子効率の観点から１質量％〜５０質量％含有されることが好ましく、２質量％〜４０質量％含有されることがより好ましい。
【００３３】
前記ホスト材料としては、正孔輸送性に優れる正孔輸送性ホスト材料及び電子輸送性に優れる電子輸送性ホスト材料を用いることができる。
【００３４】
前記正孔輸送性ホストとしては、例えば、以下の材料が挙げられる。即ち、ピロール、インドール、カルバゾール、アザインドール、アザカルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ピラゾール、イミダゾール、チオフェン、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、及び、それらの誘導体等が挙げられる。中でも、インドール誘導体、カルバゾール誘導体、芳香族第三級アミン化合物、チオフェン誘導体であることが好ましく、分子内にカルバゾール基を有するものがより好ましく、ｔ−ブチル置換カルバゾール基を有する化合物が特に好ましい。
【００３５】
前記電子輸送性ホスト材料としては、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、電子親和力Ｅａが２．５ｅＶ以上３．５ｅＶ以下であることが好ましく、２．６ｅＶ以上３．４ｅＶ以下であることがより好ましく、２．８ｅＶ以上３．３ｅＶ以下であることが特に好ましい。また、耐久性向上、駆動電圧低下の観点から、イオン化ポテンシャルＩｐが５．７ｅＶ以上７．５ｅＶ以下であることが好ましく、５．８ｅＶ以上７．０ｅＶ以下であることがより好ましく、５．９ｅＶ以上６．５ｅＶ以下であることが特に好ましい。
【００３６】
前記電子輸送性ホスト材料としては、例えば、以下の材料が挙げられる。即ち、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、及びそれらの誘導体（他の環と縮合環を形成してもよい）、ＢＡｌｑなどの８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等が挙げられる。
【００３７】
前記電子輸送性ホスト材料としては、金属錯体、アゾール誘導体（ベンズイミダゾール誘導体、イミダゾピリジン誘導体等）、アジン誘導体（ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体等）が好ましく、中でも、耐久性の点から、金属錯体化合物がより好ましい。金属錯体化合物（Ａ）は、金属に配位する窒素原子、酸素原子及び硫黄原子の少なくともいずれかを有する配位子を有する金属錯体が好ましい。
【００３８】
金属錯体中の金属イオンは、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、ベリリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、インジウムイオン、錫イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンであることが好ましく、ベリリウムイオン、アルミニウムイオン、ガリウムイオン、亜鉛イオン、白金イオン、又はパラジウムイオンがより好ましく、アルミニウムイオン、亜鉛イオン、又はパラジウムイオンが特に好ましい。
【００３９】
前記金属錯体中に含まれる配位子としては、種々の公知の配位子であればよく、例えば、「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著、１９８７年発行、「有機金属化学−基礎と応用−」、裳華房社、山本明夫著、１９８２年発行等に記載の配位子が挙げられる。
【００４０】
前記配位子としては、含窒素ヘテロ環配位子（炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２０がより好ましく、炭素数３〜１５が特に好ましい）が好ましい。また、前記配位子としては、単座配位子であっても２座以上の配位子であってもよいが、２座以上６座以下の配位子であることが好ましい。また、２座以上６座以下の配位子と単座の混合配位子も好ましい。
【００４１】
前記配位子としては、例えば、アジン配位子（例えば、ピリジン配位子、ビピリジル配位子、ターピリジン配位子などが挙げられる。）、ヒドロキシフェニルアゾール配位子（例えば、ヒドロキシフェニルベンズイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルベンズオキサゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾール配位子、ヒドロキシフェニルイミダゾピリジン配位子などが挙げられる。）、アルコキシ配位子（例えば、メトキシ、エトキシ、ブトキシ、２−エチルヘキシロキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１０が特に好ましい。）、アリールオキシ配位子（例えば、フェニルオキシ、１−ナフチルオキシ、２−ナフチルオキシ、２，４，６−トリメチルフェニルオキシ、４−ビフェニルオキシなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい）、ヘテロアリールオキシ配位子（例えば、ピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アルキルチオ配位子（例えば、メチルチオ、エチルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、アリールチオ配位子（例えば、フェニルチオなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２０がより好ましく、炭素数６〜１２が特に好ましい。）、ヘテロアリールチオ配位子（例えば、ピリジルチオ、２−ベンズイミゾリルチオ、２−ベンズオキサゾリルチオ、２−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数１〜２０がより好ましく、炭素数１〜１２が特に好ましい。）、シロキシ配位子（例えば、トリフェニルシロキシ基、トリエトキシシロキシ基、トリイソプロピルシロキシ基などが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数３〜２５がより好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族炭化水素アニオン配位子（例えば、フェニルアニオン、ナフチルアニオン、及びアントラニルアニオンなどが挙げられ、炭素数６〜３０が好ましく、炭素数６〜２５がより好ましく、炭素数６〜２０が特に好ましい。）、芳香族ヘテロ環アニオン配位子（例えば、ピロールアニオン、ピラゾールアニオン、ピラゾールアニオン、トリアゾールアニオン、オキサゾールアニオン、ベンゾオキサゾールアニオン、チアゾールアニオン、ベンゾチアゾールアニオン、チオフェンアニオン、及びベンゾチオフェンアニオンなどが挙げられ、炭素数１〜３０が好ましく、炭素数２〜２５がより好ましく、炭素数２〜２０が特に好ましい。）、インドレニンアニオン配位子などが挙げられ、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、ヘテロアリールオキシ基、シロキシ配位子などが好ましく、含窒素ヘテロ環配位子、アリールオキシ配位子、シロキシ配位子、芳香族炭化水素アニオン配位子、芳香族ヘテロ環アニオン配位子などがさらに好ましい。
【００４２】
前記金属錯体電子輸送性ホストの例としては、例えば、特開２００２−２３５０７６、特開２００４−２１４１７９、特開２００４−２２１０６２、特開２００４−２２１０６５、特開２００４−２２１０６８、特開２００４−３２７３１３等に記載の化合物が挙げられる。
【００４３】
前記ホスト材料の三重項最低励起準位（Ｔ１）としては、前記燐光発光材料のＴ１より高いことが色純度、発光効率、駆動耐久性の点で好ましい。
【００４４】
また、前記ホスト材料の含有量としては、特に制限されるものではないが、発光効率、駆動電圧の観点から、発光層を形成する全化合物質量に対して１５質量％以上９５質量％以下であることが好ましい。
【００４５】
前記発光層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法、ＬＢ法などの方法が挙げられる。これらの中でも、抵抗加熱蒸着、コーティング法が特に好ましい。
前記コーティング法としては、例えば、スピンコート法、キャスト法、ディップコート法などが挙げられる。
【００４６】
−正孔注入層、正孔輸送層−
前記正孔注入層及び正孔輸送層の材料としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の材料としては、例えば、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、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、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、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマーなどが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４７】
前記正孔注入層及び正孔輸送層としては、前記材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、ＬＢ法、正孔注入剤及び正孔輸送剤を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解乃至分散することができる。
前記樹脂成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリブタジエン、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）樹脂、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、エチルセルロース、酢酸ビニル樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン樹脂、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
前記正孔注入層及び正孔輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが特に好ましい。前記平均厚みとしては、例えば、断面の電子顕微鏡写真を用いて前記正孔注入層又は正孔輸送層の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとすることができる。
【００４８】
−電子注入層、電子輸送層−
前記電子注入層及び電子輸送層の材料としては、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記電子注入層及び電子輸送層の材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。
【００４９】
前記電子注入層及び電子輸送層としては、前記材料の１種又は２種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
前記電子注入層及び電子輸送層の形成方法としては、例えば真空蒸着法やＬＢ法、電子注入剤及び電子輸送剤を溶媒に溶解乃至分散させてコーティングする方法（スピンコート法、キャスト法、ディップコート法など）などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解乃至分散することができ、前記樹脂成分としては、例えば、正孔注入層及び正孔輸送層の場合に例示したものが適用できる。
前記電子注入層及び電子輸送層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍが特に好ましい。前記平均厚みとしては、例えば、断面の電子顕微鏡写真を用いて前記電子注入層又は電子輸送層の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとすることができる。
【００５０】
−中間層−
前記中間層としては、前記第２の電極の光取出し面側に有し、入射される光の光路長である、該中間層内を進行する光の長さを調整する機能を有する。
前記中間層としては、前記機能を有するものであれば特に制限はなく、例えば、第１の電極と半透過層で反射するときの位相差の和が２πの整数倍であるとき、前記第１の電極から前記半透過層までの光路長を、発光層における発光ピーク波長をλとしたとき、λ／２の整数倍となるように調整するものなどが挙げられる。
前記中間層としては、このような態様であれば、形状、構造、大きさ等について、特に制約はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００５１】
前記中間層の材料としては、入射光の波長や光強度に有意な影響を与えないものであれば、特に制限はなく、光学的に透明な無機及び有機の各種の材料、例えば、ポリアクリレート、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミドなどの透明樹脂が挙げられる。
前記中間層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法などの方法が挙げられる。
【００５２】
前記中間層の厚みとしては、所定の波長の光が観察する角度による色度変化を抑制できるように調整され、具体的には、下記一般式（１）及び一般式（２）より、第１の電極と中間層との間に挟持される材料の屈折率とその組成、厚みなどによって決定される。
【００５３】
【数１】
0005567369.tif 000005
但し、ｎは、各層の屈折率を表し、ｄ１は、前記第１の電極の発光層側表面と前記第２の電極の該発光層側表面との間の距離を表し、ｍは、次数を表し、φ０は、第１の電極での反射位相ずれ量を表し、φ１は、第２の電極での反射位相ずれ量を表し、φ２は、半透過層での反射位相ずれ量を表し、λ１は、発光させる光のピーク波長を表す。
【数２】
0005567369.tif 000006
但し、ｎは、各層の屈折率を表し、ｄ２は、前記第１の電極の発光層側の表面と前記中間層の前記発光層側の表面との間の距離を表し、ｍは、次数を表し、φ０は、第１の電極での反射位相ずれ量を表し、φ１は、第２の電極での反射位相ずれ量を表し、φ２は、半透過層での反射位相ずれ量を表し、λ１は、発光させる光のピーク波長を表す。
【００５４】
前記一般式（１）は、波長λ１の光を正面方向（θ＝０°）から観察したときの共振条件を表す。前記正面方向とは、前記基板から前記発光層へ垂線を引き、この方向から見た視野角（θ）が０°のときをいう。
前記一般式（２）は、波長λ１の光を４５°方向（θ＝４５°）から観察したときの共振条件を表す。前記４５°方向とは、前記基板から前記発光層へ垂線を引き、この方向の視野角（θ）を０°としたとき、視野角（θ）が４５°のときの方向をいう。
【００５５】
前記中間層の厚みを、前記一般式（１）及び一般式（２）の関係を満たすようにすることで、有機電界発光素子に対する観察者の位置を４５°（視野角４５°）のような高角度側にシフト（移動）させても、高角度からの観察に対する距離ｄ２の共振器長の作用で、引き続き高角度側においても波長λ１の光が放射される。
前記基板の正面方向では、距離ｄ１の共振器長により共振効果を得た波長λ１が取り出されるが、有機電界発光素子に対する観察者の位置が高角度側へシフトしていくと、共振波長は、短波長側へシフトしていく。そうすると、距離ｄ１による共振効果は小さくなっていくので、光強度は小さくなっていく。
しかし、前記有機電界発光素子に対する観察者の位置が前記有機電界発光素子の面に近づくような高角度側においては、前記一般式（２）において、距離ｄ２が波長λ１の共振器長を満たすような関係にあることから、距離ｄ２による共振効果により再び波長λ１光が強め合い取り出されるので、有機電界発光素子に対する観察者の位置を変えてもスペクトル変化量を抑制することができる。
【００５６】
但し、スペクトルのピークまたは色度の角度変化量は、図３及び図４に一例を示したように、発光材料の発光スペクトルの形に依存する。共振波長は、例えば、図８に示すように、視野角が大きくなるにつれて、短波長へシフトしていく。発光材料は、短波長側からも発光していることから、短波長側での発光強度が強めあうこととなり、視野角依存特性（観察者の位置に対応した色度変化）が変わる。そのため、正面共振波長は、前記発光スペクトルの短波長側から数えて１番目のピーク波長より、短い波長に合わせることが好ましい。発光材料のピーク波長の光強度を１とし、前記ピーク波長よりも短波長側であって、光強度が０．２となるまでの前記発光スペクトルの短波長側の傾斜を以下の一般式（３）で表現することができる。
Δλ  ＝  λ（Ｉ０）−λ（０．２×Ｉ０）
λ（Ｉ０）＞λ（０．２×Ｉ０）          一般式（３）
一般式（３）中、λ（Ｉ０）は、正面共振波長、Ｉ０は、その波長における発光強度を表し、λ（０．２×Ｉ０）は、λ（Ｉ０）の発光強度の０．２倍の発光強度となる波長を表す。
なお、光強度が０．２となるまでのΔλと定義したのは、０．２以下では発光成分のＳＮ比が悪くなり、ノイズが多くなるからである。
【００５７】
前記一般式（３）中のΔλが小さいと色度変化を抑えることができる。Δλは、図３、図４に示すように、発光スペクトルのピーク波長よりも短波長側の傾斜を表す。Δλが小さいほど、図３に示すように傾斜が急になり、Δλが大きいほど、図４に示すように傾斜が緩やかになる。
Δλが大きいと、視野角が変化（有機電界発光素子に対する観察者の位置が変化）しても共振できる発光成分が多く存在するため、短波長側で発光強度が強めあうこととなり、視野角依存特性が変わる。
発明者らの鋭意研究の成果により、本発明の有機電界発光素子では、Δλを２５ｎｍ未満とすると、色味の変化が抑制され、ディスプレイとしての性能を満たすことを知見した。
前記色度変化としては、図７に示すように、Δｕ’ｖ’値を用いる。前記色度変化としては、正面（視野角０°）でのｕ’ｖ’値からの角度毎の変化量で表す。ディスプレイなど表示デバイスにおいては、一般的にΔｕ’ｖ’値が０．０２を超えると好ましくないことが知られている。
例えば、赤色（図７中、Δλ＝２５ｎｍ（共振波長が短波長側））では、Δλ＜２５ｎｍにおいて、色度変化の指標Δｕ’ｖ’を視野角０〜８０°の範囲で測ると、０．０２以下に色度変化量を抑えられている。また、図７に示すように、青色（図７中、Δλ＝２０ｎｍ）や緑色（図７中、Δλ＝１５ｎｍ）でも同様に効果が得られる。なお、発光スペクトルのピーク波長よりも長波長側に共振波長を設定すると、図７に示すように、Δｕ’ｖ’値が０．０２を超えてしまう。このように、共振波長をピーク波長よりも短波長側にし、Δλを２５ｎｍ未満とすることで、色度変化を抑制することができる。
【００５８】
具体的には、前記中間層の平均厚みとしては、前記発光層から出射される光の色により変えることができ、例えば、赤色の場合以下のように決定される。
正面方向へ取り出される光のピーク波長を６２０ｎｍとしたとき、発光層などを含む第１の共振器構造の厚みの合計が一般式（１）に従って、３２４ｎｍとなり、中間層媒体の屈折率を１．８としたとき、第２の共振器構造の厚みを一般式（２）に従って求めると、４６５ｎｍとなる。
したがって、その差分から第２の電極の平均厚みを差し引いた厚みが中間層の平均厚みとなり、この場合１３０ｎｍが最適となる。
前記中間層においては、発光スペクトルがブロードなため±５ｎｍ程度は許容誤差範囲である。視野角に依存したピーク波長シフトを抑える角度域を４５°方向よりも低角側に設定してもよく、４０°方向で一般式（２）に従うと、中間層の平均厚みは、９０ｎｍとなる。これ以上低角にすると、ピーク波長シフトが高角側で大きくなり、高視野角の色味を損なう問題がでてくる。
したがって、この場合、中間層の厚みは、８５〜１３５ｎｍが好ましく、１２５〜１３５ｎｍがより好ましい。
前記平均厚みが、８５ｎｍ未満であったり、１３５ｎｍを超えると、観察者の位置によっては色度変化や色ずれが大きくなったり、効率の向上が少なく、本発明の効果が得られないことがある。前記平均厚みとしては、例えば、断面の電子顕微鏡写真を用いて前記中間層の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとすることができる。
【００５９】
また、緑色、及び青色の場合も、赤色の場合と同様の原理で平均厚みを求めることができる。
【００６０】
−半透過層−
前記半透過層は、前記中間層と前記光透過層との間に有し、前記発光層から出射される光及び前記第１の電極から反射される光の一部を透過させるとともに、前記各光の他の一部を反射させる機能を有する。
【００６１】
前記半透過層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、金属などが挙げられる。
前記金属としては、例えば、銀、マグネシウム−銀合金、アルミニウムなどが挙げられる。
前記半透過層の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法などの方法が挙げられる。
【００６２】
前記半透過層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、３ｎｍ〜５０ｎｍが好ましく、５ｎｍ〜４０ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜３０ｎｍが特に好ましい。
前記平均厚みが、３ｎｍ未満であると、反射率が低いため、本発明の効果が得られないことがあり、１０ｎｍを超えると、透過率が低いため、本発明の効果が得られないことがある。前記平均厚みとしては、例えば、断面の電子顕微鏡写真を用いて前記半透過層の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとすることができる。
【００６３】
また、前記半透過層の平均厚みとしては、光学距離ｄ１の共振効果を高めるために前記第２の電極よりも平均厚みを薄くすることが好ましい。前記半透過層の平均厚みと前記第２の電極との平均厚みの比（半透過層の平均厚み／第２の電極の平均厚み）としては、０．１〜２が好ましく、０．２〜１．５がより好ましく、０．４〜１が特に好ましい。
前記平均厚みの比が、０．１未満であると、反射率が不十分で、本発明の効果が得られないことがあり、２を超えると、目的とする波長が強められない、もしくは高角側から見たときの色度抑制効果が得られないことがある。
【００６４】
−光透過層−
前記光透過層は、基板と、前記半透過層との間に少なくとも有し、前記半透過層と基板界面との反射光の位相を打ち消し、前記基板への光の透過量を増大させ、併せて観察する角度による色度変化を抑制する機能を有する。
前記光透過層としては、このような機能を有すれば、形状、構造、大きさ等について、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００６５】
前記光透過層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択すればよく、例えば、フッ化マグネシウム、Ａｌｑ、サイトップ（旭硝子）、ＳｉＮｘなどが挙げられる。
【００６６】
前記光透過層としては、例えば、図２に一例を示すように、前記基板と前記半透過層との間の他に、さらに前記第２の電極と前記中間層との間に有するようにしてもよい。このような構成とすることにより、第２の電極の界面における反射防止効果を向上させることができ、より光取出し効率を向上させることができる。
【００６７】
前記光透過層の平均厚みとしては、前記発光層から出射される光のピーク波長の１／４の長さをｔとし、前記光透過層の屈折率をｎとしたとき、０．９×ｔ／ｎ以上１．１×ｔ／ｎ以下が好ましい。
前記平均厚みが、０．９×ｔ／ｎ未満であると、本発明の効果による光取出し効率向上効果が得られないことがあり、１．１×ｔ／ｎを超えると、材料によっては吸収によって逆に光取出し効率が下がることがある。
具体的には、例えば、ピーク波長を赤色の６２０ｎｍとし、ＭｇＦ２を材料とした場合、ＭｇＦ２は、屈折率が１．３８であるから、１０１ｎｍ〜１２３．５ｎｍが好適となる。反射による位相変化などの構造全体として最適化すると、１０１ｎｍ〜１２３．５ｎｍより１０ｎｍ薄い方がよいことから、９１ｎｍ〜１１３．５ｎｍが好ましい。
前記光透過層においては、発光スペクトルがブロードなので、±５ｎｍ程度は厚みの変化として許容される。したがって、光透過層の平均厚みとしては、８６ｎｍ〜１１８．５ｎｍがより好ましい。
前記平均厚みとしては、例えば、断面の電子顕微鏡写真を用いて前記光透過層の厚みを１０点測定し、その平均値を平均厚みとすることができる。
【００６８】
前記光透過層と隣接している層との屈折率差（Δｎ）としては、（Δｎ）が大きいと界面反射率が上がるため、効果がより強調されるので少なくとも０．１が好ましい。
前記屈折率差が、０．１未満であると、反射率が低いため本発明の意図する共振構造が得られないことがある。ここで、前記隣接している層とは、図１においては、基板、半透過層のことをいい、図２においては、基板、半透過層、中間層及び第２の電極のことをいう。前記屈折率は、エリプソメーター（堀場製作所製）を用いて測定することができる。
【００６９】
−基板−
前記基板としては、その形状、構造、大きさ等を適宜選択すればよく、一般的には、基板の形状としては、板状であることが好ましい。基板の構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
前記基板としては、無色透明であっても、有色透明であってもよいが、発光層から発せられる光を散乱又は減衰等させることがない点で、無色透明であることが好ましい。
【００７０】
前記基板の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イットリア安定化ジルコニア（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンフタレート樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリシクロオレフィン樹脂、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）樹脂などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００７１】
前記基板としてガラスを用いる場合には、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合には、シリカなどのバリアコートを施したもの（例えば、バリアフィルム基板）を使用することが好ましい。有機材料の場合には、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００７２】
前記熱可塑性基板を用いる場合には、更に必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
前記基板の上面に、該上面形状を平坦化させる平坦化層を配し、該平坦化層上に前記光透過層などが配されることとしてもよい。
該平坦化層の材料としては、特に制限はないが、目的に応じて適宜変更できるが、例えば、ＳｉＯ２、ＳｉＯＮ、ポリイミドなどが挙げられる。
【００７３】
以上のように構成される本発明の有機電界発光素子の実施形態の一例を図２を用いて説明する。
前記有機電界発光素子１００は、第１の電極９、電子輸送層８、発光層７、正孔輸送層６、第２の電極５、中間層４、半透過層３、光透過層２、基板１の順に配されている。
この有機電界発光素子１００においては、第１の電極９、電子輸送層８、発光層７、正孔輸送層６、及び第２の電極５で構成される第１の共振器構造として機能するとともに、第１の電極９、電子輸送層８、発光層７、正孔輸送層６、第２の電極５、中間層４、及び半透過層３で構成される第２の共振器構造として機能する。
【００７４】
このように構成される有機電界発光素子１００においては、前記正面方向（θ＝０°）では、光学距離ｄ１の共振器長より選択された波長λ１の光が出射される。これに対し、光軸方向からの観察する角度が大きくなる方向では、高角度からの観察に対する光学距離ｄ２の共振器長の作用で、引き続き高角度側においても波長λ１の光が出射される。この結果として、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して生じる色度変化を抑制することができる。
【００７５】
本発明の有機電界発光素子としては、大面積の発光デバイスを考えた時、透明電極のシート抵抗などの電気特性上、前記基板１側から光を取り出すボトムエミッション型の構成とすることが好ましい。
【００７６】
（有機電界発光ディスプレイ）
本発明の有機電界発光ディスプレイは、前記有機電界発光素子を有してなり、必要に応じて、その他の構成を適用することができる。前記その他の構成としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ディスプレイに必要な事項として、公知の手段すべてを適用することができる。
【００７７】
前記有機電界発光ディスプレイとしては、図５に一例を示すように、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）に対応する前記中間層の厚みを変化させることで各色の光を取り出す。このような構成とすることで、優れた光取出し効率を有するとともに、消費電力が低く、観察する角度による色度変化を抑制することができる。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例中の材料屈折率については、特に断りがない限り、エリプソメトリー法による測定値である。エリプソメトリー法は、単色光源で偏光子の角度スキャンによる測定方法であるため、その光源波長での屈折率を記載した。光源は、波長６３２．８ｎｍのＨｅ−Ｎｅレーザを使用した。
【００７９】
（実施例１）
＜有機電界発光素子の作製＞
厚みが０．７ｍｍ、屈折率が１．５１のガラス基板上に、光透過層としてＭｇＦ２を厚みが１００ｎｍとなるように、真空蒸着により形成した。光透過層の屈折率をエリプソメーターを用いて測定したところ、１．３８であった。
光透過層上に、半透過層として銀（Ａｇ）を厚みが１２ｎｍとなるように真空蒸着により形成した。
半透過層上に、中間層としてＡｌｑ（トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム）を厚みが１３０ｎｍとなるように真空蒸着により形成した。Ａｌｑの屈折率をエリプソメーターを用いて測定したところ、１．７４であった。
次に、中間層上に、第２の電極（陽極）として銀（Ａｇ）を、厚みが２０ｎｍとなるように、真空蒸着により形成し、形成した銀膜を電極端子と接触させた。
第２の電極上に、正孔輸送層として２−ＴＮＡＴＡ（４，４’，４’’−トリス（２−ナフチルフェニルアミノ）トリフェニルアミン）にＦ４−ＴＣＮＱ（２，３，５，６−テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン）を１．０％ドープして厚みが２３５ｎｍとなるように、真空蒸着により形成し、さらに、正孔輸送層上に、ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（α−ナフチル）−ベンジジン）を厚みが１０ｎｍとなるように真空蒸着した。
【００８０】
次に、ＮＰＤ上に、発光層を、ホスト材料としてＢＡｌｑ（アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノレート）、発光材料として下記構造式で表される発光材料Ａを、質量比９５：５の割合で、厚みが３０ｎｍとなるように、真空共蒸着により形成した。なお、水晶振動子の信号をＣＲＴＭ９０００（アルバック社製）でモニターした比率を質量比とした。
【化４】
0005567369.tif 000007
【００８１】
次に、発光層上に、電子輸送層としてＢＡｌｑ（アルミニウム（ＩＩＩ）ビス（２−メチル−８−キノリナート）４−フェニルフェノレート）を、厚みが３９ｎｍとなるように、真空蒸着により形成した。電子注入性をよくするため、ＢＣＰ（２，９−ジメチル−４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）を厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着させ、さらにＬｉＦを厚みが１ｎｍとなるように真空蒸着させた。
次に、ＬｉＦ上に、第１の電極（陰極）として、Ａｌを厚みが１００ｎｍとなるように、真空蒸着により形成することで有機電界発光素子（１）を作製した。
得られた有機電界発光素子（１）は、２次のマイクロキャビティ構造を有しており、作製した有機電界発光素子（１）は、赤（約６２０ｎｍ）の発光に最適化したものであった。
【００８２】
（実施例２）
＜有機電界発光素子の作製＞
実施例１において、光透過層を以下のように形成した以外は実施例１と同様にして、有機電界発光素子（２）を作製した。
−光透過層の形成−
厚みが０．７ｍｍ、屈折率が１．５１のガラス基板上に、光透過層としてＭｇＦ２を厚みが１１２ｎｍとなるように、真空蒸着により形成した。光透過層の屈折率をエリプソメーターを用いて測定したところ、１．３８であった。
【００８３】
得られた有機電界発光素子（２）は、２次のマイクロキャビティ構造を有しており、作製した有機電界発光素子（２）は、赤（約６２０ｎｍ）の発光に最適化したものであった。
【００８４】
（実施例３）
＜有機電界発光素子の作製＞
実施例１において、中間層を以下のように形成した以外は実施例１と同様にして、有機電界発光素子（３）を作製した。
−中間層の形成−
半透過層上に、中間層としてＭｇＦ２膜を厚み３０ｎｍ蒸着し、続いてＩＴＯを厚みが１００ｎｍとなるように真空蒸着により形成した。それぞれの屈折率をエリプソメーターを用いて測定したところ、ＭｇＦ２が１．３８、ＩＴＯが１．９８であった。
【００８５】
得られた有機電界発光素子（３）は、２次のマイクロキャビティ構造を有しており、作製した有機電界発光素子（３）は、赤（約６２０ｎｍ）の発光に最適化したものであった。
【００８６】
（比較例１）
＜有機電界発光素子の作製＞
実施例１において、光透過層、半透過層、及び中間層を有さない構成とした以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光素子（４）を作製した。
【００８７】
（比較例２）
＜有機電界発光素子の作製＞
実施例１において、光透過層を有さない構成とした以外は、実施例１と同様にして、有機電界発光素子（５）を作製した。
【００８８】
（評価）
作製した各有機電界発光素子の有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応した色度変化及び光取出し効率を以下のように評価した。結果を表１及び図６に示す。
【００８９】
−有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応した色度変化−
作製した各有機電界発光素子を立てて配置し、各角度（前記基板から前記発光層へ垂線を引き、この方向から見た視野角を０°とし、前記垂線を基準に左右方向に±８５°まで５°ずつ）における、ＣＩＥ色度座標のｕ’、ｖ’を、スペクトルより割り出したｘ、ｙ色度座標よりＣＩＥ１９７６の規格に基づいて求めた。結果を図６に示す。
【００９０】
−光取出し効率−
作製した各有機電界発光素子を発光させ、その光量を光量計（マルチチャンネル分光器、オーシャンフォトニクス（株）社製）にて測定した。測定した光量に基づき、光取出し効率を算出した。
【００９１】
【表１】
0005567369.tif 000008
（表１中の効率とは、１，０００ｃｄ/ｍ２での電流輝度効率を表す。）
【００９２】
表１から、実施例１〜３は、比較例１〜２と比較して光取出し効率が向上していることがわかる。
また、図６から、実施例１〜３は、Δｕ’ｖ’値が０．０２であるのに対し、比較例１〜比較例２では、Δｕ’ｖ’値が０．０２を大きく上回っていることがわかる。これにより、実施例１〜３では、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応した色度変化が大きく抑制されていることがわかる。
図８に示すように、比較例１の発光スペクトルは、視野角が大きくなるにつれて、スペクトルのピーク位置が短波長側へシフトし、スペクトルの形状も変化していることがわかる。
一方、図９に示すように、実施例１の発光スペクトルは、比較例１と比べるとスペクトルのピーク位置のシフトが小さく、視野角が変わっても、比較的同じような形状をしていることがわかる。スペクトルの形状変化が、色味の変化と相関することが知られており、ピーク位置のシフト量、スペクトル形状ともに変化の少ない方が優れていることとなる。即ち、実施例１のような構成が、色度変化に加えて、光透過層の効果で光取り出しの輝度が向上していることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
本発明の有機電界発光素子は、優れた光取出し効率を有するとともに、有機電界発光素子に対する観察者の位置に対応して色度変化を抑制することができるので、例えば、ディスプレイ、コンピュータ、車載用表示器、野外表示器、家庭用機器、業務用機器、家電用機器、交通関係表示器、時計表示器、カレンダ表示器、ルミネッセントスクリーン、音響機器等をはじめとする各種分野において好適に使用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１００    有機電界発光素子
１        基板
２        光透過層
３        半透過層
４        中間層
５        第２の電極
６        正孔輸送層
７        発光層
８        電子輸送層
９        第１の電極
【図５】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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