(57)【要約】【課題】有機発光層３全体を所与のものとした場合、有機発光層３からの発光が、屈折率の高いＩＴＯ陽極電極２から屈折率がＩＴＯ陽極電極２より低いガラス基板１界面に入射する際に、ＩＴＯ陽極２とガラス基板１の屈折率の差によってガラス基板１の透過光量が低下するのを防止する手段の提供を目的とした。【解決手段】ガラス基板１上に、少なくとも、ＩＴＯからなる陽極電極２、発光層３、陰極層７、保護層がこの順に積層された有機エレクトロルミネッセンス素子において、ガラス基板１とＩＴＯ電極２との間に、樹脂物と無機物からなる混合層１０を、少なくとも３層以上、ガラス基板１上に屈折率が段階的に増加するように配置したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に、少なくとも、ＩＴＯからなる陽極電極、発光層、陰極層、保護層がこの順に積層された有機エレクトロルミネッセンス素子において、ガラス基板（屈折率ｎ２）とＩＴＯ電極（屈折率ｎ１）との間に、樹脂物と無機物からなる混合層を、少なくとも３層以上、屈折率が段階的に増加するようにガラス基板上に配置したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
前記段階的に増加する屈折率列の中で、最小の屈折率ｎδは、ガラス基板の屈折率ｎ２に対しｎ２≧ｎδの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記段階的に増加する屈折率列の中で、最大の屈折率ｎαは、ガラス基板の屈折率ｎ１に対しｎα≧ｎ１の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記樹脂物が、各混合層で同じであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記無機物が、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化シリコンから選ばれたいずれか、もしくはいずれかの混合物であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記混合層の透過率が８０％以上、濁度が５％以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記混合層の厚みが、０．５μｍから２．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に係り、特には、発光した光の外部取り出し効率を向上するための透明電極とガラス基板間の層構成に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と記す。）は、有機蛍光物質を２０００Å程度以下で離間対抗する電極間に挟んだ自己発光する素子である。有機の蛍光性材料には、低分子系材料と高分子系材料があるが発光原理は同じであり、陽極から蛍光性物質のＨＯＭＯに注入された正孔と陰極からＬＵＭＯに注入された電子とが再結合する際の蛍光あるいは燐光を利用するものである。液晶ディスプレイの次の世代のディスプレイ装置や平面光源として期待が高まっている。
【０００３】
有機ＥＬ素子の構成を、図２に示したが、透明なガラス基板１上に、陽極電極２、正孔輸送層４、蛍光発光層５、電子輸送層６、陰極電極７、保護膜８等からなっている。陽極電極２は、光が取り出せる透明な電極であり、通常はＩＴＯ（インジウム錫複合酸化物）が使用されている。正孔輸送層４は、ＩＴＯ電極２から正孔が蛍光発光層５に注入されやすくする有機層である。陰極６は、蛍光発光層４（以下、単に発光層と記す）に電子を注入する層でマグネシウムと銀の合金のような金属であり、仕事関数小さいアルカリ金属系材料が使用されている。
【０００４】
また正孔注入層４と電子輸送層６は、単にそれぞれのキャリアーを輸送するだけでなく、反対電荷をブロックするために、そのための機能層（インターレイヤー層）が追加されて多層化される場合が多い。いずれにしても正孔、電子のトンネリングを良くするために、各層の厚みは、１００〜１０００Åの範囲内と非常に薄くなっている。
【０００５】
カラー化は、蛍光色の異なる蛍光体を所定のパターン状に配置するか、白色発光をカラーフィルターを用いて分光するか、青色発光層の上に赤発光層と緑発光層を別々に堆積して色変換する方式がある。
【０００６】
保護膜８は、本来は不要なものであるが、陰極電極材料や上記の有機各層は、水分や酸素の影響を受けて性能が極端に低下するので、水分や酸素が前記した層中に浸透しないようにバリアーとして設置するものである。一般にはエポキシ樹脂等で被覆した上に、さらに完全を期すために無機系の膜を積層し、吸湿剤を入れたカバーガラスで覆うことが行われている。
【０００７】
低分子系と高分子系では、その性質上素子製法が異なるが、低分子系では蒸着法により、透明電極付きのガラス基板上に、各層を所定の厚みになるように順次堆積する。高分子系では、溶剤に正孔輸送材料と共役系高分子材料を別々にインキに調整して塗布するか、微細なノズルから滴下する方法が採用されている。低分子系は、ＲＧＢの蛍光体を所定のパターンにマスク蒸着する必要があるので大型化が難しく、もっぱら中小型のディスプレイに向いており、高分子系は、印刷技術が適用できるので大型ディスプレイの製造に有利であると言われている。しかしながら、大きさによる材料・工法の採用に明確な垣根があるわけではなく最終的にはコストによる。
【０００８】
ところで、有機ＥＬ素子では、蛍光体から発出した光１１は、図２から分かるよう、金属電極７を背後に備えた状態で、蛍光層５を支える正孔輸送層４、透明電極２、ガラス基板１という多層媒体を経て外部に出てくる。この状況では、蛍光体５の発光はその全てを
正面方向に取り出すことができない。1つの原因は、蛍光体の一重項励起状態は、近接する陰極電極７と相互作用すると無輻射失活して発光に寄与しなくなるという点にある（非特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２７２８６３号公報
【特許文献２】特開平５−１５９８８１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ａ．Ｎ．Ｓａｆｏｎｏｖ他、Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ  Ｍｅｔａｌｓ，１１６，１４５（２００１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
他方、多層媒体中を通過する光１１は、相互の屈折率関係と厚みの大小により変調を受ける。干渉により透過波長が変動する問題、全反射により層中を導波する光となって取り出せなくなる等の問題がある。特に、屈折率が高い層から低い層に光が入り込む場合、入射角度により全反射が生じ、全反射光は当該媒体中を水平方向に導波してエッジから出射してしまい、正面方向に取り出せなくなる。取り出せる光の量は、蛍光体が発光した光の２０％程度しかないという問題がある。
【００１２】
電子輸送層６／発光層５／正孔輸送層４の屈折率は、各層の屈折率差を無視すると、概ね１．７程度、ＩＴＯ陽極電極２の屈折率は、２．１〜２．２程度、ガラス基板１のそれは、１．４７程度、空気は１であるから、ＩＴＯ陽極電極２とガラス基板１界面、及びガラス基板と空気の界面での全反射による取り出し効率の低下が甚だしいと言える。
【００１３】
そこで、本発明は、有機発光層３全体を所与のものとした場合、有機発光層３からの発光が、屈折率の高いＩＴＯ陽極電極２から屈折率がＩＴＯ陽極電極２より低いガラス基板１界面に入射する際に、ＩＴＯ陽極２とガラス基板１の屈折率の差によってガラス基板１の透過光量が低下するのを防止する手段の提供を目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を達成するための請求項１に記載の発明は、ガラス基板上に、少なくとも、ＩＴＯからなる陽極電極、発光層、陰極層、保護層がこの順に積層された有機エレクトロルミネッセンス素子において、ガラス基板（屈折率ｎ２）とＩＴＯ電極（屈折率ｎ１）との間に、樹脂物と無機物からなる混合層を、少なくとも３層以上、屈折率が段階的に増加するようにガラス基板上に配置したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、前記段階的に増加する屈折率列の中で、最小の屈折率ｎδは、ガラス基板の屈折率ｎ２に対しｎ２≧ｎδの関係を満たすことを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【００１６】
請求項３に記載の発明は、前記段階的に増加する屈折率列の中で、最大の屈折率ｎαは、ガラス基板の屈折率ｎ１に対しｎα≧ｎ１の関係を満たすことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、前記樹脂物が、各混合層で同じであることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子としたもの
である。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、前記無機物が、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化シリコンから選ばれたいずれか、もしくはいずれかの混合物であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、前記混合層の透過率が８０％以上、濁度が５％以下であることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記混合層の厚みが、０．５μｍから２．０μｍの範囲であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子としたものである。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、屈折率の差が大きく全反射する確率の高いＩＴＯ陽極電極とガラス基板との間に、ガラス基板からＩＴＯ陽極電極まで、屈折率が階段状に少しずつ変化するように、樹脂と無機物からなる異なる屈折率を有する混合層を少なくとも３層配設したものである。
このことによってＩＴＯ電極とガラス基板界面で全反射する光の割合が低下し、正面方向への光取り出し効率が増大するという効果が期待できる。
【００２２】
請求項１に記載の発明は、ガラス基板、混合層、ＩＴＯ電極の屈折率が階段状に変化するように配置するものであるが、請求項２と請求３に記載の発明は、３層以上の混合層の屈折率をｎα＞ｎβ＞・・・＞ｎγ＞ｎδとすると、この関係を維持しつつ、最大の屈折率ｎαは、ＩＴＯ陽極電極の屈折率ｎ１に対してｎα≧ｎ１であっても構わない。また、最小の屈折率ｎδは、ガラス基板の屈折率ｎ２に対してｎδ≦ｎ２でも構わないとするものである。
【００２３】
ＩＴＯ陽極電極に接する混合層の屈折率ｎαがＩＴＯの屈折率ｎ１より大きいか等しいと全反射が起こらないからである。また、ガラス基板に接する混合層の屈折率ｎδがガラス基板の屈折率ｎ２より大きいか等しいとここでも全反射がおきないからである。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、混合層を組成する樹脂を共通な同じ樹脂にしたもので、３層以上の樹脂層は、一見界面がないような連続層としての挙動を示し全反射する光の割合がより低下することが期待できる。
【００２５】
また、請求項６と請求項７に記載の発明によれば、発光光の吸収と散乱が少なく明るいシャープな画像の有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明になる有機ＥＬ素子構成の一例を説明する断面視の図である（保護層省略）。
【図２】従来の有機ＥＬ素子の構成を説明する断面視の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
有機ＥＬ素子は、基本的には図２に示すように、ガラス基板１、ＩＴＯ陽極電極２、有機発光層３（正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６等）、陰極７がこの順に積層成されている。有機発光層３から出射された光１１は、種々の原因で減衰消失するが、本発明の
対象となる損失は、屈折率の高いＩＴＯ陽極電極２（屈折率：ｎ１、以下、単にＩＴＯと記す。）から屈折率の低いガラス基板１（屈折率：ｎ２）に入射する際に、臨界角（ａｒｃｓｉｎ（ｎ２／ｎ１）より低角度で入射する光が界面で全反射されてＩＴＯ内を導波する光となって正面成分から消失するものに限られる。
【００２８】
そこで、本発明は、図１に示すようにＩＴＯ２（概ね、ｎ１＝２．１〜２．２程度）とガラス基板１（ｎ２＝１．４５〜１．４７程度）の屈折率の差が不連続とならず階段状に、より好ましくは連続的に変化するように、ｎ１＞ｎα＞ｎβ＞ｎγ＞ｎδ＞・・・＞ｎ２の関係を満足する屈折率を有する樹脂物と無機物からなる複数の混合層１０を、ＩＴＯ２とガラス基板１の間に挟みこんだものである。また、ｎα≧ｎ１＞ｎβ＞ｎγ＞・・＞ｎ２≧ｎδの関係を満たす屈折率列であっても構わない。後者の方が全体としての透過率が高いことがあり得るからである。但し、最初と最後の不等号については同時に満足される必要はない。
【００２９】
混合層１０は、アクリル樹脂等の相対的に屈折率の低い樹脂成分（ｎ＝１．５〜１．６）に、チタニア（ｎ≒２．７）、ジルコニア（ｎ≒２．４）、酸化亜鉛（ｎ≒１．９５）、酸化カドミウム（ｎ≒２．５）、アルミナ（ｎ≒１．７６）、酸化シリコン等の高屈折性の無機酸化物のいずれか、もしくはこれらの混合物を分散させたものから製造する。混合層の屈折率は樹脂成分と無機酸化物の混合比率を変えて調整する。あるいは硫化亜鉛（ｎ≒２．３７）等の硫化物であっても構わない。
【００３０】
各混合層１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、・・の樹脂成分は同一であるのが好ましい。同一の樹脂中に、可視光の波長に比べて十分に短い一次粒径が数十ｎｍの前記無機酸化物を均一に分散させて調整する。酸化チタン等の無機材料、有機溶剤、分散剤を所定量混合し、ビーズミルで十分に攪拌する。無機物分散有機溶剤に光重合性のアクリルモノマーと重合開始剤を所定量加え、ガラス基板上に塗布し、紫外線を照射すると硬化して有機樹脂と無機物からなる皮膜が得られる。同一の樹脂だけでは屈折率の調整ができない場合には、異なる樹脂を使用することになる。
【００３１】
層数は、ＩＴＯ２の屈折率とガラス基板１の屈折率を内挿するように、少なくとも３層あることが好ましい。図１に典型例として、ガラス側から見て、第１層にｎδが１．４５以下の混合層、第２層にｎγが１．５０〜１．８０の範囲の混合層、第３層にｎβが１．９０〜２．２０の範囲の混合層、第４層にｎαが１．９０〜２．２０の範囲の混合層を例示することができる。いずれの膜厚も０．５μｍから２．０μｍの範囲が望ましい。厚すぎると濁度が５％以上になって透過率が８０％以下に低下してしまい、屈折率変化を階段状にした効果が滅失するからである。
【００３２】
本発明は、有機発光層３の構成には依存しないので、低分子系の発光層であるか共役高分子系の発光層であるかに係らず適用が可能であるが、一応、低分子系と高分子系についの代表的な有機素材について屈折率の値を述べておく。正孔輸送材料４としては、低分子系ではＴＰＤ（ｎ＝１．８〜１．９）、高分子系ではＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ（ｎ＝１．５）、有機発光材料５として低分子系ではアルミキノリン（ｎ＝１．８〜１．９）、高分子系ではＰＰＶ（ｎ＝２．０）がある。いずれも波長分散があるが、概ねλ＝５０００Åの光に対する値である。
【００３３】
本発明で使用する基板１は、透明な基板１であり、ガラス基板、石英基板、プラスチック基板等を使用できるが、透明性、強度、耐熱性、耐薬品性、加工性の面で優れたガラス基板が最も好ましい。ガラス基板、石英基板の屈折率は、僅かな波長分散を無視すればいずれも１．４５程度である。
【００３４】
先ず、このガラス基板１の上に、屈折率が１．５から２．０の範囲内の可視領域で略透明な有機樹脂と無機物からなる混合層１（１０ｄ）、混合層２（１０ｃ）、混合層３（１０ｂ）、混合層４（１０ａ）を順次形成する。有機樹脂としては、チオウレタン系（〜１．８）、エピスルフィド系（〜１．７）、アクリル系（〜１．６）、ポリイミド系（〜１．７５）、トリアジン系、シルセスキオ系等の樹脂から適宜選択して使用できる。
【００３５】
混合層１と混合層２についてはアクリル系樹脂、混合層３と混合層４についてはポリイミド系の樹脂等の使用が可能である。無機物として屈折率の高いチタニアを用いると、樹脂が共通の場合高屈折率側のチタニア含有量が大きくなりすぎるので、樹脂側を高屈折率にしてチタニア含有量を減らすような場合である。
【００３６】
本例では、屈折率ｎ２が１．６程度の同じトリメリロールプロパントリアクリレートを使用した。酸化チタン（ＭＴ−１５０Ｗ、テイカ製）、２-エトキシエタノール、分散剤を所定量混合し、ビーズミルで攪拌し、平均粒径を５０ｎｍ程度にしてから、前記モノマーと重合開始剤（イルガキュアー１８４）を加えて光反応性樹脂溶液を調整した。混合層１は、無機物を添加せず使用し、混合層２、混合層３、混合層４については酸化チタンをそれぞれ２０ｗｔ％、３０ｗｔ％、４０ｗｔ％添加したものを使用した。想定屈折率は、１．６０、１．８２、１．９３、２．０２である。スピンコータを用いてガラス基板上に塗布し、紫外線露光装置で露光して厚みが０．８０μｍ程度の皮膜を形成した。これを４回繰り返して混合層１０を形成した。
【００３７】
次に、前記混合層１０の上にＩＴＯ（ｎ２＝２．０〜２．１程度）からなる陽極電極２を設ける。電極の材料としては、ＩＴＯ以外にＩＺＯ（インジウム亜鉛複合酸化物）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化アルミニウム複合酸化物等の透明電極材料が使用できるが、低抵抗であること、耐溶剤性があること、高い透明性があることなどからＩＴＯが好ましい。ＩＴＯは、０．１〜０．３μｍの厚みで基板上にスパッタリング形成してから、２３０℃でアニールして抵抗を下げて使用する。
【００３８】
発光色を白色光もしくは黄色などの単色でカラー化しない場合には、ベタのＩＴＯ２上に正孔輸送層４を堆積する。
【００３９】
発光色をＲＧＢとする場合には、定法のフォトリソ法によりＩＴＯをストライプ状にパターニングしてストライプ配置の電極とする。その後感光性材料を用いて、ストライプ電極と直交する方向に延在する絶縁性の隔壁をフォトリソ法で形成する必要がある。発光色の異なる材料が混ざり合わないようにするためと、陰極をストライプ状に形成するためである。この点は、低分子系の蒸着法の場合も、高分子系の印刷（ダイコート、ロールコート等）の場合も違わない。発光材料が一つの場合は、隔壁の形成は不要である。
【００４０】
隔壁を形成する感光性材料としてはポジ型レジスト、ネガ型レジストのどちらであってもよく、市販のもので構わないが、十分な絶縁性を有する必要がある。なお、隔壁が十分な絶縁性を有さない場合には隔壁を通じて隣り合う画素電極に電流が流れてしまい表示不良が発生してしまう。具体的にはポリイミド系、アクリル樹脂系、ノボラック樹脂系、フルオレン系といったものが挙げられるが、これらに限定するものではない。
【００４１】
次に、ＩＴＯ２の上に正孔輸送層４を堆積する。正孔輸送層４は、ＩＴＯ２から有機発光層５へ正孔が注入されやすくなるよう、注入障壁を下げるために設置される。
正孔輸送層４を組成する低分子正孔輸送材料としては、トリフェニルアミン２量体であるＴＰＤやこれらをスターバースト状に結合したスターバーストアミンが挙げられる。いずれもアモルファス状態を呈し、結晶化しないように高いガラス転移温度を示すのが望ましい。１０−４Ｐａ以下の低圧で真空蒸着して形成する。
【００４２】
高分子系の正孔輸送材料としては、ポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）誘導体、ポリ（３，４―エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）等を用いても良い。これらの材料は溶媒に溶解または分散させ、正孔輸送材料インキとして、凸版印刷法、グラビア印刷、反転オフセット印刷、スピンコーター、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、グラビアコーター等の各種塗布法で形成することができる。
【００４３】
正孔輸送層４の上には、インターレイヤー層（図示せず）を形成することができる。インターレイヤーは、有機発光層３からＩＴＯ２側へ移動する電子を堰き止め有機発光層内での電荷結合確率を上げる電子ブロック層としての役割、励起状態の有機発光材料と正孔輸送層との接触による消光防止、有機発光材料と正孔輸送材料との化学反応による発光効率低下の防止などを目的として設置される。
【００４４】
インターレイヤー層に用いる材料としては、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系等の高分子材料や、これらの高分子材料に芳香族アミンなどの低分子を混ぜた物を用いることが出来、特に、ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−ａｌｔ−（１，４−フェニレン−（（４−ｓｅｃ−ブチルフェニル）アミノ）−１，４−フェニレン）（以後、ＴＦＢ）が好適に用いられる。通常、このインターレイヤーは有機発光層との混色を避けるため、インターレイヤー成膜後有機発光層形成前に、およそ２００℃程度で１０分以上の加熱処理により不溶化される。
【００４５】
次いで、有機発光層５を形成する。
低分子系としては、アルミキノリン、ベンゾオキサゾールＺｎ錯体、ベンゾキノリノールＢｅ錯体のような電子輸送性の金属錯体とこれらにドーピングして発光色の調整に用いる色素系材料がある。色素系にはジスチリルアリーレン誘導体、ピラゾキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体が挙げられる。これらも高いガラス転移温度を有するのが好ましい。
【００４６】
高分子系で塗り分けを要する場合には、凸版印刷法、グラビア印刷、反転オフセット印刷等の印刷法、インクジェット法等を用いることができる。有機発光材料は、例えばクマリン系、ペリレン系、ピラン系、アンスロン系、ポルフィレン系、キナクリドン系、Ｎ，Ｎ’−ジアルキル置換キナクリドン系、ナフタルイミド系、Ｎ，Ｎ’−ジアリール置換ピロロピロール系、イリジウム錯体系などの発光性色素をポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリビニルカルバゾール等の高分子中に分散させたものや、ポリアリーレン系、ポリアリーレンビニレン系やポリフルオレン系の高分子材料が挙げられるが本発明ではこれらに限定されるわけではない。
【００４７】
これらの有機発光材料は溶媒に溶解または安定に分散させ有機発光インキとなる。有機発光材料を溶解または分散する溶媒としては、トルエン、キシレン、アセトン、アニソール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどの単独またはこれらの混合溶媒が上げられる。中でもトルエン、キシレン、アニソールといった芳香族有機溶媒が有機発光材料の溶解性の面から好適である。また、有機発光インキには必要に応じて、界面活性剤、酸化防止剤、粘度調整剤、紫外線吸収剤等が添加されてもよい。
【００４８】
最後に、陰極層７をストライプもしくはベタ電極で形成する。この陰極層７の材料としては、有機発光層３の発光特性に応じたものを使用でき、例えば、リチウム、マグネシウム、カルシウム、イッテルビウム、アルミニウムなどの金属単体やこれらと金、銀などの安定な金属との合金などが挙げられる。また、インジウム、亜鉛、錫などの導電性酸化物を用いることもできる。
【００４９】
上記陰極層７と発光層５の間に、図１では省略しているがアルカリ金属のフッ化物（ＬｉＦ）あるいは酸化物等の電子輸送層を薄く形成することができる。電子注入効率が向上し発光効率も向上する。これら陰極層及び関連各層の形成方法としてはマスクを用いた真空蒸着法が挙げられる。
【００５０】
有機ＥＬ素子は、正孔輸送層、インターレイヤー層、有機発光層以外に正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層といった層を必要に応じ選択した積層構造をとることができる。
本発明に係る階段状の屈折率を有する混合層の敷設は、上記の有機発光層３の詳細な積層構造に関係なく適用される。
【００５１】
また、ガラス基板１の屈折率は空気の屈折率より大きいので、ガラス基板１内を導波するモードも存在し、ガラス基板１のエッジから散逸する。これを抑制するために、ガラス基板上にガラス基板より低い屈折率を有する膜を形成するか光散乱膜を敷設しても構わない。
【符号の説明】
【００５２】
１、ガラス基板
２、ＩＴＯ電極（陽極）
３、有機発光層
４、正孔輸送層
５、発光層
６、電子輸送層
７、陰極電極（金属）、陰極層
８、保護膜
１０、混合層（有機樹脂＋無機物）
１０ａ、第一の混合層
１０ｂ、第二の混合層
１０ｃ、第三の混合層
１０ｄ、第四の混合層
１１、発光
【図１】
2014120373.tif 000003
【図２】
2014120373.tif 000004