(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材層、該基材層上に存在する第１透明電極層、該第１透明電極層上に存在し、発光層を含む有機層、該有機層上に存在する第２透明電極層、前記基材層の第１透明電極層とは反対側に存在し、５５０ｎｍ波長の光に対する反射率が８０％以上である反射板と、前記基材層と前記第１透明電極層との間に存在する散乱層と、を含むことを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記第１透明電極層及び前記第２透明電極層のいずれか１つは正孔注入性電極であり、他の１つは電子注入性電極であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記有機層は、さらに電子注入層、正孔阻止層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層からなる群から選ばれた１つ以上の層を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機発光素子。
【請求項４】
前記発光層と前記反射板の間隔が１００ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項５】
前記反射板は、誘電体鏡、ＢａＳＯ４、シルバーまたはアルミニウムを含むことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項６】
前記散乱層は、屈折率が１．０〜３．５であり、平均粒径が５０〜２０、０００ｎｍである散乱粒子を含むことを特徴とする請求項１から５の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項７】
前記散乱層は、凹凸構造を含むことを特徴とする請求項１から６の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項８】
前記散乱層の上部に形成され、さらに屈折率が１．８〜３．５である平坦層を含むことを特徴とする請求項１から７の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項９】
前記平坦層は、平均粒径が１〜１００ｎｍである高屈折粒子を含むことを特徴とする請求項８に記載の有機発光素子。
【請求項１０】
前記高屈折粒子は、ルチル型酸化チタンであることを特徴とする請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記散乱層の投影面積は第１透明電極層の投影面積に比べて小さく、第１透明電極層は前記散乱層の上部及び前記散乱層が形成されない基材層の上部層に形成されていることを特徴とする請求項１から１０の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１２】
さらに前記有機層と前記第２透明電極層を保護する封止構造を含み、前記封止構造は下部に前記散乱層が形成されない第１透明電極層の上部に付着していることを特徴とする請求項１１に記載の有機発光素子。
【請求項１３】
前記封止構造がガラス缶または金属缶であることを特徴とする請求項１２に記載の有機発光素子。
【請求項１４】
前記封止構造が前記有機層と前記第２透明電極層の全面を覆っているフィルムであることを特徴とする請求項１２または１３に記載の有機発光素子。
【請求項１５】
前記反射板及び前記基材層の間に存在し、さらに屈折率が１以下の低屈折領域を含むことを特徴とする請求項１から１４の何れか１項に記載の有機発光素子。
【請求項１６】
請求項１から１５の何れか１項に記載の有機発光素子を含むことを特徴とする照明装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、有機発光素子及びその用途に関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な有機発光素子は、通常に基材層、第１電極、少なくとも発光層を含む有機層及び第２電極を順に含む。
【０００３】
いわゆる下部発光型素子（ｂｏｔｔｏｍ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる構造では、前記第１電極が透明電極で形成され、第２電極が反射型電極で形成されてもよい。また、いわゆる上部発光型素子（ｔｏｐ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｅｖｉｃｅ）と呼ばれる構造では、第１電極が反射型電極で形成され、第２電極が透明電極で形成されてもよい。
【０００４】
２つの電極により電子（ｅｌｅｃｔｒｏｎ）と正孔（ｈｏｌｅ）がそれぞれ注入され、注入された電子と正孔は発光層で再結合（ｒｅｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）され、光が生成される。光は、下部発光型素子では基材層側に、上部発光型素子では第２電極側に放出されることができる。
【０００５】
有機発光素子の構造において、透明電極として一般的に用いられるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、有機層、及び通常にガラス基材層である基材層の屈折率は、それぞれおおよそ２．０、１．８、及び１．５程度である。このような屈折率の関係において、例えば、下部発光型の素子で、有機発光層から生成された光は、有機層と第１電極の界面または基材層内で全反射（ｔｏｔａｌ  ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｒｅｆｌｅｃｔｉｏｎ）現象などによりトラップ（ｔｒａｐ）し、極めて少量の光のみが放出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本出願は、有機発光素子及びその用途を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
例示的な有機発光素子は、第１透明電極層と第２透明電極層を含み、前記２つの透明電極層との間に有機層を含む。該有機層は、１つ以上の機能性有機層を有するか、２つ以上の機能性有機層が積層された構造としてもよい。有機層は、例えば、発光層を少なくとも含むことができる。
【０００８】
前記有機発光素子は、さらに第１透明電極層または第２透明電極層の外側に存在する反射板を含んでもよい。反射板としては、例えば、５５０ｎｍ波長の光に対して測定された反射率が８０％以上、８５％以上、９０％以上または９５％以上の反射板を適用してもよい。反射板の反射率は、通常的な可視分光光度計を用いて測定が可能である。可視分光光度計を介して入射する光の光束に対する透過、吸収または反射する光の光束の割合を測定し、反射率を測定してもよい。反射板としては、上記のような反射率を有するものであれば、いずれの素材も用いてよい。反射板としては、例えば、誘電体鏡（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍｉｒｒｏｒ）、銀（Ａｇ）、ＢａＳＯ４またはアルミニウムなどの反射素材を含むものを使用してもよい。例えば、上記のような素材で製造されたフィルム、シートあるいは基板や、適切な基材上に前記素材の層が形成されたものを反射板として使用してもよい。本明細書において、第１または第２透明電極層の外側に反射板が存在するということは、例えば、第１及び第２透明電極層が互いに対向する状態に形成されていて、その間に前記有機層が存在する構造で、前記第１または第２透明電極層の前記有機層と隣接する面とは反対側に反射板が存在することを意味してもよい。
【０００９】
有機発光素子において反射板は、発光層と約１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以上または約３００ｎｍ以上の間隔を置いて位置してもよい。前記間隔の上限は、特に制限されず、例えば、約７００ｎｍ以下、６５０ｎｍ以下、６００ｎｍ以下、５５０ｎｍ以下、５００ｎｍ以下、４５０ｎｍ以下、４００ｎｍ以下、３５０ｎｍ以下、３００ｎｍ以下、２５０ｎｍ以下または２００ｎｍ以下とすることができる。上記において発光層と反射板との間隔は、例えば、後述するように、有機層が２つ以上の発光層を含む場合には、２つ以上の発光層のうち反射板と相対的に隣接して位置する発光層との距離であってもよい。発光層との間隔を前記範囲で維持することで、表面プラズモン（ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ）効果や素子内の金属などによる光効率低下を防止でき、優れた効率の装置の提供を可能とする。
【００１０】
有機発光素子は、さらに散乱層を含んでもよい。散乱層は、例えば、前記第１及び第２電極のうち前記反射板に隣接する電極層と前記反射板との間に存在してもよい。
【００１１】
例えば、有機発光素子は、さらに基材層を含み、その基材層の上部に、第１または第２透明電極層、有機層及び第２または第１透明電極層が順に形成されている構造であって、前記反射板が前記基材層の外側に存在し、前記散乱層が基材層とその基材層の上部に形成される第１または第２透明電極層との間に位置する構造とすることができる。
【００１２】
図１は、前記有機発光素子の例示的な構造１００であり、第２透明電極層１０１、有機層１０２、第１透明電極層１０３、散乱層１０４、基材層１０５及び反射板１０６が順に形成されている場合を示している。
【００１３】
前記構造で、基材層としては、特に制限なしに必要に反応し適切な素材が用いられてもよい。１つの例示では、基材層としては、透光性基材層、例えば、可視光領域の波長の光に対する透過率が５０％、６０％、７０％、８０％または９０％以上の基材層を用いてもよい。透光性基材層としては、ガラスまたは透明高分子基材層が例示されてもよい。ガラス基材層としては、ソーダ石灰ガラス、バリウム／ストロンチウム含有ガラス、フリントガラス、アルミノ珪酸ガラス、硼珪酸ガラス、バリウム硼珪酸ガラスまたは石英などを含む基材層などが例示されてもよく、高分子基材層としては、ＰＣ（ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ）、アクリル樹脂、ＰＥＴ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｙｌｅｎｅ  ｔｅｒｅｐｈｔｈａｔｌｅ））、ＰＥＳ（ｐｏｌｙ（ｅｔｈｅｒｓｕｌｆｉｄｅ））またはＰＳ（ｐｏｌｙｓｕｌｆｏｎｅ）などを含む基材層が例示されてもよいが、これに制限されない。
【００１４】
基材層は、例えば、光透過率、機械的強度または重量などを考慮し、適切な厚さを有してもよい。通常的な基材層の厚さは、例えば、０．１〜１０ｍｍ、０．３〜５ｍｍまたは０．５〜２ｍｍ程度とすることができる。
【００１５】
有機発光素子に含まれる第１及び第２透明電極層のいずれか１つは、正孔注入性電極であり、他の１つは電子注入性電極とすることができる。以下、本明細書においては、説明の便宜のために、図１のような構造の素子で基材層１０５の上部に形成される電極層１０３が正孔注入性電極層でありながら透明電極層の第１電極層であり、他の電極層１０１が電子注入性電極層でありながら透明電極層の第２電極層と仮定して記述したが、第１及び第２透明電極層の素子内における位置や特性が前記例示に制限されない。
【００１６】
実質的に、透明で正孔注入性の電極層は、例えば、相対的に高い仕事関数（ｗｏｒｋ  ｆｕｎｃｔｉｏｎ）を有する透明材料を用いて形成してもよい。例えば、前記正孔注入性電極層は、仕事関数が約４．０ｅＶ以上の金属、合金、電気伝導性化合物またはこれらの２種以上の混合物を含んでもよい。このような材料としては、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＺＴＯ（Ｚｉｎｃ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、アルミニウムまたはインジウムがドーピングされた亜鉛オキサイド、マグネシウムインジウムオキサイド、ニッケルタングステンオキサイド、ＺｎＯ、ＳｎＯ２またはＩｎ２Ｏ３などの酸化物材料や、ガリウム窒化物のような金属窒化物、亜鉛セレン化物などのような金属セレン化物、亜鉛サルファイドのような金属サルファイドなどが例示されてもよい。透明な正孔注入性電極層は、また、Ａｕ、ＡｇまたはＣｕなどの金属薄膜とＺｎＳ、ＴｉＯ２またはＩＴＯなどのような高屈折の透明物質の積層体などを用いて形成してもよい。
【００１７】
透明正孔注入性電極層は、蒸着、スパッタリング、化学蒸着または電気化学的手段などの任意の手段に形成してもよい。また、必要に反応し形成された電極層は公知のフォトリソグラフィやシャドウマスクなどを用いた工程を介してパターン化とすることができる。正孔注入性電極層の膜厚は光透過率や表面抵抗などにより異なるが、通常に５００ｎｍまたは１０〜２００ｎｍの範囲内とすることができる。
【００１８】
電子注入性透明電極層は、例えば、相対的に小さい仕事関数を有する透明材料を用いて形成してもよく、例えば、前記正孔注入性電極層を形成するために用いられた素材から適切な素材を選んで形成してもよいが、これに制限されない。電子注入性電極層も、例えば、蒸着法またはスパッタリング法などを用いて形成してもよく、必要な場合に適切にパターニングしてもよい。電子注入性電極層は必要に反応し適切な厚さに形成してもよい。
【００１９】
電子と正孔注入性電極層との間に存在する有機層は、１層以上の発光層を含む。有機層は、２層以上の複数の発光層を含んでもよい。発光層が２層以上の発光層を含む場合は、前記２層以上の発光層が互いに接触したり離隔したりしてもよく、必要な場合には、電荷発生特性を有する中間電極層や電荷発生層（ＣＧＬ；Ｃｈａｒｇｅ  Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ  Ｌａｙｅｒ）などによって分割された構造を有することもできるが、これに制限されない。
【００２０】
発光層は、例えば、この分野において公知された多様な蛍光または燐鉱有機材料を用いて形成してもよい。発光層に用いられる材料としては、トリス（４−メチル−８−キノリノレート）アルミニウム（ＩＩＩ）（ｔｒｉｓ（４−ｍｅｔｈｙｌ−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｅ）ａｌｕｍｉｎｕｍ（ＩＩＩ））（Ａｌｇ３）、４−ＭＡｌｑ３またはＧａｑ３などのＡｌｑ系の材料、Ｃ−５４５Ｔ（Ｃ２６Ｈ２６Ｎ２Ｏ２Ｓ）、ＤＳＡ−アミン、ＴＢＳＡ、ＢＴＰ、ＰＡＰ−ＮＰＡ、スピロ−ＦＰＡ、Ｐｈ３Ｓｉ（ＰｈＴＤＡＯＸＤ）、ＰＰＣＰ（１、２、３、４、５−ｐｅｎｔａｐｈｅｎｙｌ−１、３−ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）などのようなシクロペンタジエン（ｃｙｃｌｏｐｅｎａｄｉｅｎｅ）誘導体、ＤＰＶＢｉ（４、４'−ｂｉｓ（２、２'−ｄｉｐｈｅｎｙｌｙｉｎｙｌ）−１、１'−ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ジスチリルベンゼンまたはその誘導体、またはＤＣＪＴＢ（４−（Ｄｉｃｙａｎｏｍｅｔｈｙｌｅｎｅ）−２−ｔｅｒｔ−ｂｕｔｙｌ−６−（１、１、７、７、−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｊｕｌｏｌｉｄｙｌ−９−ｅｎｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ）、ＤＤＰ、ＡＡＡＰ、ＮＰＡＭＬＩ；またはＦｉｒｐｉｃ、ｍ−Ｆｉｒｐｉｃ、Ｎ−Ｆｉｒｐｉｃ、ｂｏｎ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、（Ｃ６）２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｄｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｚｑ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｂｏ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｆ２Ｉｒ（ｂｐｙ）、Ｆ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｏｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｐｐｙ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ｔｐｙ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＦＩｒｐｐｙ（ｆａｃ−ｔｒｉｓ［２−（４、５'−ｄｉｆｌｕｏｒｏｐｈｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎｅ−Ｃ'２、Ｎ］ｉｒｉｄｉｕｍ（ＩＩＩ））またはＢｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）（ｂｉｓ（２−（２'−ｂｅｎｚｏ［４、５−ａ］ｔｈｉｅｎｙｌ）ｐｙｒｉｄｉｎａｔｏ−Ｎ、Ｃ３'−）ｉｒｉｄｉｕｍ（ａｃｅｔｙｌａｃｔｏｎａｔｅ））などのような燐鉱材料などが例示されてもよいが、これに制限されない。発光層は、前記材料をホスト（ｈｏｓｔ）として含み、またペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ジスチリルビフェニル（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）、ＤＰＴ、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）、ルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）、ＢＴＸ、ＡＢＴＸまたはＤＣＪＴＢなどをドーパントとして含むホスト−ドーパントシステム（Ｈｏｓｔ−Ｄｏｐａｎｔｓ  ｙｓｔｅｍ）を有することもできる。
【００２１】
発光層は、さらに後述する電子水溶性有機化合物または電子供与性有機化合物から発光特性を示す種類を適切に採用して形成してもよい。
【００２２】
有機層は、発光層を含む限り、この分野において公知の他の多様な機能性層をさらに含む多様な構造に形成してもよい。有機層に含まれる層としては、電子注入層、正孔阻止層、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層などが例示されてもよい。
【００２３】
上記において、電子注入層または電子輸送層は、例えば電子水溶性有機化合物（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ａｃｃｅｐｔｉｎｇ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を用いて形成してもよい。上記において、電子水溶性有機化合物としては、特に制限なしに公知の任意の化合物が用いられてもよい。このような有機化合物としては、ｐ−テルフェニル（ｐ−ｔｅｒｐｈｅｎｙｌ）またはクアテルフェニル（ｑｕａｔｅｒｐｈｅｎｙｌ）などのような多環化合物またはその誘導体、ナフタリン（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ）、テトラセン（ｔｅｔｒａｃｅｎｅ）、ピレン（ｐｙｒｅｎｅ）、コロネン（ｃｏｒｏｎｅｎｅ）、クリセン（ｃｈｒｙｓｅｎｅ）、アントラセン（ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ジフェニルアントラセン（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ナフタセン（ｎａｐｈｔｈａｃｅｎｅ）またはフェナントレン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｅｎｅ）などのような多環炭化水素化合物またはその誘導体、フェナントロリン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、バトフェナントロリン（ｂａｔｈｏｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）、フェナントリジン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｉｄｉｎｅ）、アクリジン（ａｃｒｉｄｉｎｅ）、キノリン（ｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、キノキサリン（ｑｕｉｎｏｘａｌｉｎｅ）またはフェナジン（ｐｈｅｎａｚｉｎｅ）などの複素環化合物またはその誘導体などが例示されてもよい。また、フルオレセイン（ｆｌｕｏｒｏｃｅｉｎｅ）、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）、フタロペリレン（ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ナフタロペリレン（ｎａｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｌｅｎｅ）、ペリノン（ｐｅｒｙｎｏｎｅ）、フタロペリノン、ナフタロペリノン、ジフェニルブタジエン（ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、テトラフェニルブタジエン（ｔｅｔｒａｐｈｅｎｙｌｂｕｔａｄｉｅｎｅ）、オキサジアゾール（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）、アルダジン（ａｌｄａｚｉｎｅ）、ビスベンゾオキサゾリン（ｂｉｓｂｅｎｚｏｘａｚｏｌｉｎｅ）、ビススチリル（ｂｉｓｓｔｙｒｙｌ）、ピラジン（ｐｙｒａｚｉｎｅ）、シクロペンタジエン（ｃｙｃｌｏｐｅｎｔａｄｉｅｎｅ）、オキシン（ｏｘｉｎｅ）、アミノキノリン（ａｍｉｎｏｑｕｉｎｏｌｉｎｅ）、イミン（ｉｍｉｎｅ）、ジフェニルエチレン、ビニルアントラセン、ジアミノカルバゾール（ｄｉａｍｉｎｏｃａｒｂａｚｏｌｅ）、ピレン（ｐｙｒａｎｅ）、チオピラン（ｔｈｉｏｐｙｒａｎｅ）、ポリメチン（ｐｏｌｙｍｅｔｈｉｎｅ）、メロシアニン（ｍｅｒｏｃｙａｎｉｎｅ）、キナクリドン（ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）またはルブレン（ｒｕｂｒｅｎｅ）などもその誘導体、日本国特開１９８８−２９５６９５号公報、日本国特開１９９６−２２５５７号公報、日本国特開１９９６−８１４７２号公報、日本国特開１９９３−００９４７０号公報または日本国特開１９９３−０１７７６４号公報などに開示された金属キレート錯体化合物、例えば、金属キレート化オキサノイド化合物のであるトリス（８−キノリノラト）アルミニウム［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ］、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス［ベンゾ（Ｆ）−８−キノリノラト］亜鉛｛ｂｉｓ［ｂｅｎｚｏ（ｆ）−８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ］ｚｉｎｃ｝、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、トリス（８−キノリノラト）インジウム［ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ｉｎｄｉｕｍ］、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウムなどの８−キノリノラトまたはその誘導体を配粒子として１つ以上有する金属錯体、日本国特開１９９３−２０２０１１号公報、日本国特開１９９５−１７９３９４号公報、日本国特開１９９５−２７８１２４号公報または日本国特開１９９５−２２８５７９号公報などに開示されたオキサジアゾール（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ）化合物、日本国特開１９９５−１５７４７３号公報などに開示されたトリアジン（ｔｒｉａｚｉｎｅ）化合物、日本国特開１９９４−２０３９６３号公報などに開示されたスチルベン（ｓｔｉｌｂｅｎｅ）誘導体や、スチルアリレン（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ）誘導体、日本国特開１９９４−１３２０８０号公報または日本国特開１９９４−８８０７２号公報などに開示されたスチリル誘導体、日本国特開１９９４−１００８５７号公報や日本国特開１９９４−２０７１７０号公報などに開示されたジオレフィン誘導体；ベンゾオキサゾール（ｂｅｎｚｏｏｘａｚｏｌｅ）化合物、ベンゾチアゾール（ｂｅｎｚｏｔｈｉａｚｏｌｅ）化合物またはベンゾイミダゾール（ｂｅｎｚｏｉｍｉｄａｚｏｌｅ）化合物などの蛍光増白剤；１、４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１、４−ビス（３−メチルスチリル）ベンゼン、１、４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１、４−ビス（２−エチルスチリル）ベンジル、１、４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１、４−ビス（２−メチルスチリル）−２−メチルベンゼンまたは１、４−ビス（２−メチルスチリル）−２−エチルベンゼンなどのようなジスチリルベンゼン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｅｎｚｅｎｅ）化合物；２、５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２、５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２、５−ビス［２−（１−ナフチル）ビニル］ピラジン、２、５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２、５−ビス［２−（４−ビフェニル）ビニル］ピラジンまたは２、５−ビス［２−（１−ピレニル）ビニル］ピラジンなどのジスチリルピラジン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｐｙｒａｚｉｎｅ）化合物、１、４−フェニレンジメチリデン、４、４'−フェニレンジメチリデン、２、５−キシレンジメチリジン、２、６−ナフチレンジメチリデン、１、４−ビフェニレンジメチリデン、１、４−パラ−テレフェニレンジメチリデン、９、１０−アントラセンジイルジメチリデン（９、１０−ａｎｔｈｒａｃｅｎｅｄｉｙｌｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ）または４、４'−（２、２−ジ−t−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、４、４'−（２、２−ジフェニルビニル）ビフェニルなどのようなジメチリデン（ｄｉｍｅｔｈｙｌｉｄｉｎｅ）化合物またはその誘導体、日本国特開１９９４−４９０７９号公報または日本国特開１９９４−２９３７７８号公報などに開示されたシラナミン（ｓｉｌａｎａｍｉｎ��）誘導体、日本国特開１９９４−２７９３２２号公報または日本国特開１９９４−２７９３２３号公報などに開示された多官能スチリル化合物、日本国特開１９９４−１０７６４８号公報または日本国特開１９９４−０９２９４７号公報などに開示されているオキサジアゾール誘導体、日本国特開１９９４−２０６８６５号公報などに開示されたアントラセン化合物、日本国特開１９９４−１４５１４６号公報などに開示されたオキシナイト（ｏｘｙｎａｔｅ）誘導体、日本国特開１９９２−９６９９０号公報などに開示されたテトラフェニルブタジエン化合物、日本国特開１９９１−２９６５９５号公報などに開示された有機３官能化合物、日本国特開１９９０−１９１６９４号公報などに開示されたクマリン（ｃｏｕｍａｒｉｎ）誘導体、日本国特開１９９０−１９６８８５号公報などに開示されたペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）誘導体、日本国特開１９９０−２５５７８９号公報などに開示されたナフタリン誘導体、日本国特開１９９０−２８９６７６号公報や日本国特開１９９０−８８６８９号公報などに開示されたフタルロペリノン（ｐｈｔｈａｌｏｐｅｒｙｎｏｎｅ）誘導体または日本国特開１９９０−２５０２９２号公報などに開示されたスチリルアミン誘導体なども低屈折層に含まれる電子水溶性有機化合物として用いられてもよい。また、上記において、電子注入層は、例えば、ＬｉＦまたはＣｓＦなどのような材料を用いて形成してもよい。
【００２４】
正孔阻止層は、正孔注入性電極層から注入された正孔が発光層を経て電子注入性電極層で進入することを防止し、素子の寿命と効率を向上することができる層であり、必要である場合に、公知の材料を用いて発光層と電子注入性電極層との間の適切な部分に形成してもよい。
【００２５】
正孔注入層または正孔輸送層は、例えば、電子供与性有機化合物（ｅｌｅｃｔｒｏｎ  ｄｏｎａｔｉｎｇ  ｏｒｇａｎｉｃ  ｃｏｍｐｏｕｎｄ）を含んでもよい。電子供与性有機化合物としては、Ｎ、Ｎ'、Ｎ'−テトラフェニル−４、４'−ジアミノフェニル、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ（３−メチルフェニル）−４、４'−ジアミノビフェニル、２、２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン、Ｎ、Ｎ、Ｎ'、Ｎ'−テトラ−ｐ−トリル−４、４'−ジアミノビフェニル、ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン、Ｎ、Ｎ'−ジフェニル−Ｎ、Ｎ'−ジ（４−メトキシフェニル）−４、４'−ジアミノビフェニル、Ｎ、Ｎ、Ｎ'、Ｎ'−テトラフェニル−４、４'−ジアミノジフェニルエテール、４、４'−ビス（ジフェニルアミノ）クアドリフェニル［４、４'−ｂｉｓ（ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ）ｑｕａｄｒｉｐｈｅｎｙｌ］、４−Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン、３−メトキシ−４'−Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン、Ｎ−フェニルカルバゾール、１、１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）シクロヘキサン、１、１−ビス（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン、ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン、Ｎ、Ｎ、Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン、４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４'−［４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル］スチルベン、Ｎ、Ｎ、Ｎ'、Ｎ'−テトラフェニル−４、４'−ジアミノビフェニルＮ−フェニルカルバゾール、４、４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ｐ−テルフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（２−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（３−アセナフテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、１、５−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ナフタリン、４、４'−ビス［Ｎ−（９−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニルフェニルアミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（１−アントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］−ｐ−テルフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（２−フェナントリル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（８−フルオランテニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（２−ピレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（２−ペリルレニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−（１−コロネニル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（４、４'−ｂｉｓ［Ｎ−（１−ｃｏｒｏｎｅｎｙｌ）−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｏ］ｂｉｐｈｅｎｙｌ）、２、６−ビス（ジ−ｐ−トリルアミノ）ナフタリン、２、６−ビス［ジ−（１−ナフチル）アミノ］ナフタリン、２、６−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−（２−ナフチル）アミノ］ナフタリン、４、４'−ビス［Ｎ、Ｎ−ジ（２−ナフチル）アミノ］テルフェニル、４、４'−ビス｛Ｎ−フェニル−Ｎ−［４−（１−ナフチル）フェニル］アミノ｝ビフェニル、４、４'−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ピレニル）アミノ］ビフェニル、２、６−ビ��［Ｎ、Ｎ−ジ−（２−ナフチル）アミノ］フルオレンまたは４、４'−ビス（Ｎ、Ｎ−ジ−ｐ−トリルアミノ）テルフェニル、及びビス（Ｎ−１−ナフチル）（Ｎ−２−ナフチル）アミンなどのようなアリールアミン化合物が代表的に例示されてもよいが、これに制限されない。
【００２６】
正孔注入層や正孔輸送層は、前記有機化合物を高分子中に分散させるか、前記有機化合物から由来した高分子を用いて形成してもよい。また、ポリパラフェニレンビニレン及びその誘導体などのように、いわゆるπ−共役高分子（π−ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ  ｐｏｌｙｍｅｒｓ）、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）などの正孔輸送性非共役高分子またはポリシランのσ共役高分子などが用いられてもよい。
【００２７】
正孔注入層は、銅フタロシアニンのような金属フタロシアニンや非金属フタロシアニン、カーボン膜及びポリアニリンなどの電気的に伝導性の高分子を用いて形成するか、前記アリールアミン化合物を酸化剤としてルイス酸（Ｌｅｗｉｓ  ａｃｉｄ）と反応させて形成してもよい。
【００２８】
有機層は、上記のような層を含めて多様な構造に形成してもよい。例えば、前記有機層は、例えば、正孔注入性電極層から順に、発光層及び電子輸送層が形成された形態、発光層、電子輸送層及び電子注入層が形成された形態、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が形成された形態、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層が形成された形態、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び電子輸送層が形成された形態、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層及び電子輸送層が形成された形態、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が形成された形態、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が形成された形態などを有してもよいが、これに制限されない。上記言及したように、必要な場合、前記有機層は、２層以上の発光層を含む構造を有してもよい。
【００２９】
有機発光素子は、さらに散乱層を含む。散乱層は、前記反射板などとの相互作用を介して素子の光抽出効率を高めることができる層であり、入射した光を散乱させる作用ができれば、任意の公知の材料及び構造に形成してもよい。
【００３０】
１つの例示として散乱層は、散乱粒子を含む層としてもよい。図２は、散乱粒子２０１を含む散乱層が基材層１０５に形成されている形態を例示的に示す。図２の散乱層は、散乱粒子２０１とバインダー２０２を含む。
【００３１】
用語「散乱粒子」は、例えば、散乱層を形成するバインダーまたは後述する平坦層とは相違する屈折率を有し、所定範囲の大きさを有して入射する光を散乱させることができる粒子または領域を意味してもよい。このような粒子または領域路は、１．０〜３．５の屈折率、例えば、１．０〜２．０または１．２〜１．８程度であるが、２．１〜３．５または２．２〜３．０程度の屈折率を有し、平均粒径が５０〜２０、０００ｎｍまたは１００〜５、０００ｎｍ程度の粒子が例示されてもよい。本明細書において、用語屈折率は、特に、他の規定がない限り、真空下で４００〜４５０ｎｍの波長の光を用いて測定した屈折率を意味してもよい。前記粒子は、球形、楕円形、多面体または無定形のような形状を有してもよいが、上記形態に特に制限されない。散乱粒子としては、例えば、ポリスチレンまたはその誘導体、アクリル樹脂またはその誘導体、シリコーン樹脂またはその誘導体、またはノボラック樹脂またはその誘導体などのような有機材料、またはシリカ、アルミナ、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムのような無機材料を含む粒子が例示されてもよい。散乱粒子は、前記材料中にいずれか１つの材料だけを含むか、上記から２組以上の材料を含んで形成してもよく、必要に反応しはコア／セル状の粒子または中共粒子状の粒子に形成してもよい。
【００３２】
散乱層は、さらに前記散乱粒子を維持するバインダーを含んでもよい。バインダーとしては、例えば、前記散乱粒子を維持できる材料であって、隣接する他の素材、例えば、基材層１０５と同等な屈折率を有する素材を用いてもよい。バインダーとしては、例えば、ポリイミド、フルオレン環を有するカルド樹脂（ｃａｌｄｏ  ｒｅｓｉｎ）、ウレタン、エポキシド、ポリエステルまたはアクリレート系の熱または光硬化性の単量体性、オリゴマー性または高分子性有機材料や酸化ケイ素、窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、オキシ窒化ケイ素（ｓｉｌｉｃｏｎｏｘｙ  ｎｉｔｒｉｄｅ）、ポリシロキサン、ポリアミック酸またはポリイミドなどの無機材料または有無機複合材料などを用いてもよい。
【００３３】
散乱層は、例えば、凹凸構造を有する層としてもよい。図３は、基材層１０５上に凹凸構造を有する散乱層３０１が形成された場合を例示的に示す図である。散乱層の凹凸構造を適切に調節する場合に入射される光を散乱させることができる。
【００３４】
凹凸構造を有する散乱層は、例えば、上記で言及した熱または光硬化性材料を硬化させる過程で目的とする形状の凹凸構造が転写できる金型と接触させた状態で、前記材料を硬化させるか、散乱層を形成する材料の層をあらかじめ形成した後にエッチング工程などを介して形成してもよい。他の方式としては、散乱層を形成するバインダー内に適切な大きさ及び形状を有する粒子を配合する方式で形成してもよい。このような場合、前記粒子は必ず散乱機能を有する粒子である必要はないが、散乱機能を有する粒子が用いられてもよい。
【００３５】
散乱層は、例えば、湿式コーティング（ｗｅｔ  ｃｏａｔｉｎｇ）方式で材料をコーティングし、熱の印加または光の照射などの方式や、ゾルゲル方式で材料を硬化させる方式や、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）方式などのような蒸着方式またはマイクロエンボシング方式などを介して形成してもよい。
【００３６】
有機発光素子は、さらに前記散乱層の上部に形成される平坦層を含んでもよい。
【００３７】
図４及び図５は、平坦層がさらに形成された有機発光素子を例示的に示す図であり、図４は図２のような構造の散乱層上に平坦層４０１が形成された場合を示し、図５は図３のような構造の散乱層上に平坦層４０１が形成された場合を示す。
【００３８】
平坦層は、散乱層上に電極層が形成できる表面を提供し、散乱層との相互作用を介してより優れた光抽出効率を実現してもよい。平坦層は、例えば、隣接する電極層と同等な屈折率を有してもよく、例えば、１．８〜３．５または２．２〜３．０程度の屈折率を有してもよい。平坦層は、例えば、高い屈折率を有し、平均粒径が１〜１００ｎｍ、１０〜９０ｎｍ、２０〜８０ｎｍ、３０〜７０ｎｍ、３０〜６０ｎｍまたは３０〜５０ｎｍ程度である高屈折粒子を、平坦層を形成するバインダーと混合する方法に形成してもよい。前記高屈折粒子としては、例えば、アルミナ、酸化チタンまたは酸化ジルコニウムなどが例示されてもよい。１つの例示において、前記高屈折粒子としては、酸化チタン、例えば、ルチル型の酸化チタンを用いてもよい。ルチル型の酸化チタンは、その他の粒子と比べて高い屈折率を有し、よって、平坦層を形成する材料内に高屈折粒子の含量を相対的に少量とする場合にも高い屈折率を有する平坦層の実現が可能である。材料内に高屈折粒子の割合が相対的に低い場合、より高い品質の平坦層の実現が可能である。
【００３９】
他の例示において、平坦層は、ジルコニウム、チタンまたはセリウムなどの金属のアルコキシドまたはアシレート（ａｃｙｌａｔｅ）などの化合物をカルボキシ基またはヒドロキシ基などの極性基を有するバインダーと配合した素材を用いて形成してもよい。前記アルコキシドまたはアシレートなどの化合物は、バインダーにある極性基と縮合反応し、バインダーの骨格内に前記金属を含ませて高屈折率を実現してもよい。前記アルコキシドまたはアシレート化合物の例としては、テトラ−ｎ−ブトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタンまたはテトラエトキシチタンなどのチタンアルコキシド、チタンステアラート（ｓｔｅａｒａｔｅ）などのチタンアシレート、チタンキレート類、テトラ−ｎ−ブトキシジルコニウム、テトラ−ｎ−プロポキシジルコニウム、テトライソプロポキシジルコニウムまたはテトラエトキシジルコニウムなどのジルコニウムアルコキシド、ジルコニウムトリブトキシステアラートなどのジルコニウムアシレート、ジルコニウムキレート類などが例示されてもよい。また、前記極性基を有するバインダーとしては、前記散乱層の項目で記述したバインダー中から適正な種類を選択して用いてもよい。
【００４０】
平坦層は、またチタンアルコキシドまたはジルコニウムアルコキシドなどの金属アルコキシド及びアルコールまたは水などの溶媒を配合してコーティング液を製造し、これを塗布した後に、適正な温度で塑性するゾルゲルコーティング方式で形成してもよい。
【００４１】
散乱層または散乱層とその上部に形成される平坦層は、その上部に形成される第１または第２透明電極層に比べて小さい投影面積を有してもよい。散乱層または散乱層と平坦層は、前記基材層に比べて小さい投影面積を有してもよい。本明細書において、用語「投影面積」は、有機発光素子または上記言及した基材層をその表面の法線方向の上部または下部から観察した場合に認知できる対象物の投影の面積、例えば、前記基材層、散乱層または電極層などの面積を意味する。よって、例えば、上記言及したように、散乱層の表面が凹凸状に形成されているなどの理由で、実質的な表面積は、電極層に比べて広い場合でも、前記散乱層を上部から観察した場合に認知できる面積が前記電極層を上部から観察した場合に認知できる面積に比べて小さければ、前記散乱層は前記電極層に比べて小さい投影面積を有するものとして解釈される。
【００４２】
散乱層は、基材層に比べて投影面積が小さく、また電極層に比べて投影面積が小さいとすると、多様な形態で存在してもよい。例えば、散乱層１０４は、図６のように基材層１０５の縁を除いた部分だけに形成されるか、図７のように基材層１０５の縁に散乱層１０４が一部残存することもできる。
【００４３】
図８は、図６の散乱層を上部から観察した場合を例示的に示す図である。図８に示すように、上部から観察する場合に認知できる電極層１０３の面積（Ａ）、すなわち電極層１０３の投影面積（Ａ）は、その下部にある散乱層１０４の投影面積（Ｂ）に比べて広い。電極層１０３の投影面積（Ａ）及び前記散乱層の投影面積（Ｂ）の割合（Ａ／Ｂ）は、例えば、１．０４以上、１．０６以上、１．０８以上、１．１以上または１．１５以上とすることができる。散乱層の投影面積が前記電極層の投影面積に比べて小さければ、後述するように、散乱層が外部に露出しない構造の実現が可能であるので、前記投影面積の割合（Ａ／Ｂ）の上限は、特に制限されない。一般的な製造環境を考慮した場合、前記割合（Ａ／Ｂ）の上限は、例えば、約２．０、約１．５、約１．４、約１．３または約１．２５とすることができる。上記において、電極層は散乱層が形成されない前記基材層の上部にも形成され得る。前記電極層は、前記基材層と接して形成されているか、あるいは基材層との間に追加的な要素を含んで形成され得る。このような構造により散乱層が外部に露出しない構造を実現することができる。
【００４４】
例えば、図８のように電極層は、上部から観察した場合に散乱層のすべての周辺部を離脱した領域を含む領域まで形成され得る。この場合、例えば、図７のように、基材層上に複数の散乱層１０４が存在する場合には、前記散乱層１０４中から少なくとも１つの散乱層、例えば、少なくともその上部に前記有機層が存在する散乱層のすべての周辺部を離脱した領域を含む領域まで電極層１０３が形成されてもよい。例えば、図７の構造において、右側と左側の縁に存在する散乱層の上部にも有機層が形成されたとしたら、図７の構造は左側と右側に延長されて前記右側と左側の縁に存在する散乱層のすべての周辺株を離脱した領域まで電極層が形成されるように構造が変更される。上記のような構造において、下部に散乱層が形成されない電極層に、後述する封止構造が付着されると、散乱層が外部に露出しない構造を形成してもよい。これにより、前記散乱層または散乱層と平坦層が外部から水分や酸素などの浸透ルートになることを防止し、封止構造と電極層と基材層の付着力または外部電源と電極層との付着を安定的に確保できると共に、素子の外郭部分の表面硬度も好ましく維持することができる。
【００４５】
投影面積の調節は、例えば、電極層を形成する蒸着またはスパッタリング工程において、前記散乱層などに比べて広い投影面積に電極層を形成して行うことができ、必要な場合に、散乱層及び／または平坦層の所定部位を除去し、光抽出層をパターニングすることができる。
【００４６】
有機発光素子は、第１または第２透明電極層の外側に存在する反射板を含んでもよい。例えば、図１のような構造において、有機層から発生した光のうちの第１電極層１０３側に進行する光は、散乱層１０４と基材層１０５を経て反射板１０６側に進行し、前記反射板１０６により第２電極層１０１側に反射してもよい。
【００４７】
前記構造では、反射板が素子外部に配置され、これにより反射板の形成素材及び工程に制約がない。反射板としては、上述したように、５５０ｎｍ波長の光に対して測定された反射率が、８０％以上、８５％以上、９０％以上または９５％以上であるものを用いることができる。
【００４８】
誘電体鏡は、ブラッグミラー（Ｂｒａｇｇ  ｍｉｒｒｏｒ）とも呼称し、通常にガラスまたは他の光学材料の基材層上に蒸着されている誘電体物質（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ｍａｔｅｒｉａｌ）の薄膜が多層に形成されている構造を含む。誘電体鏡では、前記誘電体物質の薄膜の厚さ及び材質を調節することで、光の波長別に所定範囲の反射率を示すことができ、所定範囲の波長の光に対して非常に高い反射率が確保できる。有機発光素子に含まれる誘電体鏡の種類は、特に制限されず、有機層から発光する光の波長や目的とする反射率などを考慮し、適切な種類が選択及び用いられてもよい。
【００４９】
反射板としては、さらに適切な基材上に、前記銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）またはＢａＳＯ４の層を蒸着方式で形成したものを用いるか、前記素材で製造したフィルム、シートまたは基板などを用いてもよい。
【００５０】
有機発光素子としては、前記のように、有機層の両側の電極層を透明電極層とし、いずれか１つの透明電極層の外側に反射板を配置することで、有機層の発光領域と発光した光を反射させる領域との距離を自由に確保してもよく、これにより表面プラズモン（ｓｕｒｆａｃｅ  Ｐｌａｓｍｏｎ）などによるエバネッセントカップリング（ｅｖａｎｅｓｃｅｎｔ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を最小化し、優れた光効率を達成することができる。また、反射板を外側に配置することで、反射領域における光の吸収による損失（ｌｏｓｓ）を最小化し、素子が形成される基材層素材に対する制約を無くすことで、例えば、屈折率マッチングが難しく使用に制約があったフィルムタイプの基材層も自由に用いられることができる。反射板は、必要な場合、その自体または反射特性を示す領域がパターン化されて存在してもよい。
【００５１】
上述したように、有機発光素子で反射板は、有機層に存在する発光層と適切な間隔を維持してもよい。これにより素子の表面プラズモン効果などを最小化し、光抽出効率などを最適化してもよい。
【００５２】
有機発光素子は、さらに反射板と前記反射板に隣接する電極層との間、例えば、前記基材層と反射板との間に存在する低屈折領域を含んでもよい。本明細書において、用語低屈折領域は、屈折率が約１．６以下、約１．５５以下、約１．５以下、約１．４５以下、約１．４０以下、約１．３５以下、約１．３０以下、約１．２５以下、約１．００以下、約０．８〜約１．０または約０．８５〜約１．０程度の領域を意味してもよい。
【００５３】
図１０は、図１の構造の有機発光素子で、低屈折領域１００１がさらに存在する場合を示す図である。図１０において、低屈折領域１００１は、基材層１０５と反射板１０６との間に形成されている。
【００５４】
低屈折領域は、例えば、空気層や上述の範囲の屈折率を有する無機または有機材料の層としてもよい。
【００５５】
低屈折領域を空気層に形成するためには、例えば、基材層と反射板との間に適切な間隔を与える方法を用いてもよい。
【００５６】
低屈折領域を形成する他の素材としては、例えば、ＭｇＦ２、ＮａＦ、ＫＦ、Ｂｉ２Ｓ３、Ｎａ５Ａｌ３Ｆ１４またはＳｉＯ２程度の無機材料や低い屈折率を有する重合体、例えば、多様な光硬化型重合体などが例示されてもよい。上記のような素材を用いて低屈折領域を形成する方法は、特に制限されず、例えば、蒸着、プラズマＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｖａｐｏｒ  Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）またはスパッタリングなどの真空蒸着工程を用いるか、有機重合体またはその前駆体を含むコーティング液を塗布して硬化させる方式などを用いてもよい。
【００５７】
低屈折領域を形成すると、発光層の発光領域と反射板間の間隔をより効果的に調節し、さらに反射板による光損失（ｌｏｓｓ）も最小化することができる。また、反射板が低屈折領域と隣接すると、反射板の反射特性がより向上し、これにより素子の効率を見て改善することができるまた、例えば、反射板が基材層などに密着されている場合、すべての角度の光に対して反射板による損失、例えば、吸収損失が起きるが、上記のように低屈折領域が形成されると、反射板側に入射された光の中から臨界角よりも大きい角度に入射された光に対しては、反射板による損失を防止することができる。前記低屈折領域の厚さなどは、特に制限されず、例えば、上記言及した発光領域と反射板との間の間隔を考慮して適切な厚さに設定してもよい。
【００５８】
有機発光素子は、外部の水分または酸素などを遮断するための適切な封止構造内に存在してもよい。すなわち、有機発光素子は、さらに前記透明電極層と有機層を封止構造に含んでもよい。封止構造は、例えば、ガラス缶または金属缶などのような缶や、前記有機層の全面を覆っているフィルムとすることができる。
【００５９】
図１１は、順次形成された第２透明電極１０１と有機層１０２を保護する封止構造１１０１として、さらにガラス缶または金属缶などのような缶構造の封止構造１１０１を含む形態を例示的に示す。図１１のように、封止構造１１０１は、例えば、接着剤１１０２により電極層１０３に付着し得る。封止構造は、例えば、下部に散乱層１０４が存在しない電極層１０３に接着され得る。例えば、図１１のように、封止構造１１０１は、基材層１０５の末端縁上に存在する電極層１０３に接着剤１１０２によって付着し得る。このような方式で、封止構造を介する保護効果を極大化することができる。
【００６０】
封止構造は、例えば、有機層と第２透明電極層の全面を被覆しているフィルムとすることができる。図１２は、有機層１０２と第２透明電極層１０１の全面を覆っているフィルム状の封止構造１１０１を例示的に示しいる。例えば、フィルム状の封止構造１１０１は、図１２のように有機層１０２と第２透明電極層１０１の全面を被覆しながら、散乱層１０４及び第１透明電極層１０３を含む基材層１０４と上部の第２基板１２０１を互いに接着させている構造を有してもよい。上記において、第２基板１２０１としては、例えば、ガラス基板、金属基板、高分子フィルムまたはバリア層などが例示されてもよい。フィルム状の封止構造は、例えば、エポキシ樹脂などのように、熱または紫外線（ＵＶ）の照射などにより硬化される液状の材料を塗布し、硬化して形成するか、あるいは前記エポキシ樹脂などを用いてあらかじめフィルム状に製造された接着シートなどを用いて基板と上部基板をラミネートする方式に形成してもよい。
【００６１】
封止構造は、必要な場合、酸化カルシウム、酸化ベリリウムなどの金属酸化物、塩化カルシウムなどのような金属ハロゲン化物または五酸化燐などのような水分吸着剤またはゲッター剤などを含んでもよい。水分吸着剤またはゲッター剤は、例えば、フィルム状の封止構造の内部に含まれているか、あるいは缶構造の封止構造の所定位置に存在してもよい。封止構造は、さらにバリアフィルムや伝導性フィルムなどを含んでもよい。
【００６２】
前記封止構造は、例えば、図１１または図１２に示すように、下部に散乱層１０４が形成されない第１透明電極層１０３の上部に付着し得る。これにより前記光学機能性層が外部に露出しない密封構造を実現することができる。前記密封構造は、例えば、散乱層の全面が、前記基材層、電極層及び／または封止構造により囲まれるか、または前記基材層、電極層及び／または封止構造を含んで形成される密封構造により囲まれて外部に露出しない状態を意味してもよい。密封構造は、基材層、電極層及び／または封止構造だけで形成されるか、光学機能性層が外部に露出しないように形成される限り、前記基材層、電極層及び封止構造を含み、また他の要素、例えば、伝導物質や中問層なども含んで形成されてもよい。例えば、図１１または図１２において、基材層１０１と電極層１０３が接する部分、または第１電極層１０３と封止構造１２０１が接する部分、またはその以外の位置に、他の要素が存在してもよい。前記他の要素としては、低透湿性の有機物質、無機物質または有無機複合物質や、絶縁層または補助電極などが例示されてもよい。
【００６３】
本出願は、さらに上記のような有機発光素子の用途に関する。前記有機発光素子は、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ；Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）のバックライト、照明装置、各種センサ、プリンタ、コピー機などの光源、車用計器の光源、信号灯、表示灯、表示装置、面状発光体の光源、ディスプレイ、装飾または各種ライトなどに効果的に適用することができる。１つの例示において、本出願は前記有機発光素子を含む照明装置に関する。前記照明装置またはその他の用途に前記有機発光素子を適用する場合、前記装置などを構成する他の部品やその装置の構成方法は特に制限されず、前記有機発光素子が用いられる限り、該当分野にて公知の任意材料や方式をすべて採用することができる。
【発明の効果】
【００６４】
本出願の例示的な有機発光素子は、例えば、表面プラズモンなどによるエバネッセントカップリングを最小化し、優れた発光効率を示すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】例示的な有機発光素子を示す図である。
【図２】例示的な散乱層を示す図である。
【図３】例示的な散乱層を示す図である。
【図４】散乱層上に平坦層が形成される場合を例示的に示す図である。
【図５】散乱層上に平坦層が形成される場合を例示的に示す図である。
【図６】散乱層と電極層の例示的な形態を示す図である。
【図７】散乱層と電極層の例示的な形態を示す図である。
【図８】散乱層と電極層の例示的な形態を示す図である。
【図９】例示的な有機発光素子を示す図である。
【図１０】例示的な有機発光素子を示す図である。
【図１１】例示的な有機発光素子を示す図である。
【図１２】例示的な有機発光素子を示す図である。
【図１３】隣接する媒質の屈折率による反射板の反射率変化を示す図である。
【図１４】隣接する媒質の屈折率による反射板の反射率変化を示す図である。
【図１５】反射板と発光層の距離による電力損失の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
以下に、実施例及び比較例を介して前記有機発光素子を具体的に説明するが、前記有機発光素子の範囲は下記実施例によって制限されない。
実施例１
【００６７】
図９に示すような構造を有する有機発光素子を製造した。まず、ガラス基板１０５上に散乱層１０４と平坦層を形成するために縮合性シランとしてテトラメトキシシランを含むゾルゲルコーティング液内に平均粒径が約２００ｎｍの散乱性粒子（酸化チタン粒子）を配合し、十分に分散させて製造した光散乱層用コーティング液を前記基板１０５の全面にコーティングした。次いで、アセトンに濡らした布地を用いて後続して形成される有機層１０２の発光層の位置を考慮して残存光散乱層の位置が発光領域に対応できるように、前記コーティング液のコーティング層の一部を除去し、ゾルゲル反応を進行して散乱層を形成した。その後、同様にテトラメトキシシランを含むゾルゲルコーティング液に、平均粒径が約１０ｎｍであり、屈折率が約２．５程度の高屈折酸化チタン粒子を配合した高屈折コーティング液を散乱層の上部にコーティングした後に、アセトンに濡らした布地を用いて後続して形成される有機層１０２の発光層の位置を考慮して残存平坦層の位置が発光領域に対応され、投影面積は散乱層の投影面積に対応すされるように、高屈折コーティング液のコーティング層の一部を除去した。次いで、平坦層のゾルゲル反応を進行して屈折率が約１．８程度の平坦層を形成した。除去後に、公知のスパッタリング方式でＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）に形成される正孔注入性透明電極層１０３をガラス基板１０５の全面に形成した。次いで、公知の素材及び方式を用いて正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層を形成し、さらに電子注入性透明電極層である第２電極層を形成した。次いで、反射板として一面にアルミニウム（Ａｌ）の蒸着層が形成されたフィルム１０６（反射面（Ａｌ）の反射率；５５０ｎｍ波長に対して約８９．２２％、可視分光光度計で測定）を前記発光層との間隔が約１５０ｎｍ程度になるように配置し、有機発光素子を製造した。
実施例２
【００６８】
反射板として一面に銀（Ａｇ）の蒸着層が形成されたフィルム１０６（反射面（Ａｇ）の反射率；５５０ｎｍ波長に対して約９７．１０％、可視分光光度計で測定）を用いたことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。
比較例１
【００６９】
光散乱層と平坦層を形成しないことを除き、実施例１と同様に有機発光素子を製造した。
比較例２
【００７０】
光散乱層と平坦層を形成しないことを除き、実施例２と同様に有機発光素子を製造した。
試験例１．素子効率の測定
【００７１】
実施例１及び２、比較例１及び２の素子効率（Ｑ.Ｅ）を測定し、その結果を下記表１に記載した。下記表１の結果から素子構成時に電子注入性及び正孔注入性電極の両方を透明電極とし、素子外部に反射板を配置し、再び散乱層を配置した構造を介して優れた効率が確保できることを確認することができる。さらに、外部に配置される反射板の反射率が増加するほど素子効率が改善することも確認することができる。
【００７２】
【表１】
0005981019.tif 000002
試験例２．低屈折層の存在による反射板の反射率
【００７３】
実施例及び比較例で用いた各反射板に反射面（Ａｇ面またはＡｌ面）に屈折率がそれぞれ１、１．５２及び１．８のである物質を隣接させ、各反射板の反射率を可視分光光度計で評価した。図１３は反射面がＡｌ面である反射板の隣接物質の屈折率による反射率を示し、図１４は反射面がＡｇである反射板の隣接物質の屈折率による反射率を示す。図１３及び図１４に示すように、反射板の反射率は、隣接する媒質の屈折率が低くなるほど増加されており、これで、素子内に低屈折層の配置によって効率が改善されることを確認した。
試験例３．発光層と反射板の距離による電力損失の評価
【００７４】
実施例２の素子に対して反射板と発光層の距離を変更しながら素子の電力損失（ｄｉｓｓｉｐａｔｅｄ  ｐｏｗｅｒ）を測定し、その結果を図１５に示した。図１５で、Ｙ軸は素子の電力損失（ｄｉｓｓｉｐａｔｅｄ  ｐｏｗｅｒ、単位：Ｗ／ｍ２）を示し、Ｘ軸は反射板と発光層の距離（単位：Å）を示す。図１５から反射板と発光層の距離が表面プラズモンや光トラップ（ｅｘ．ｇｌａｓｓ−ｇｕｉｄｅｄ）や吸収などによる電力損失に影響を与え、その調節により素子効率が改善されることを確認することができた。
【符号の説明】
【００７５】
１００  有機発光素子
１０１、１０３  透明電極層
１０２  有機層
１０４  散乱層
１０５  基材層
１０６  反射板
２０１  散乱粒子
２０２  バインダー
３０１  散乱層
４０１  平坦層
１００１  低屈折領域
１１０１  封止構造
１１０２  接着剤
１２０１  第２基板
【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５】
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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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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