(57)【要約】有機ＥＬ素子（２００）は、青色成分（Ｂ）と５００〜６００ｎｍにピークを有する成分（θ）を含む光を発する。赤色変換部材（３６０）は５００〜６００ｎｍにピークを有する励起スペクトルを有する。赤色変換部材（３６０）は、有機ＥＬ素子（２００）が発する光を受けて、青色成分（Ｂ）を赤色成分（Ｒ）へ変換するが、そのとき、５００〜６００ｎｍにピークを有する成分（θ）により、強く励起されるので、赤色成分（Ｒ）の輝度が高くなる。従って、三色のホワイトバランスが良くなる。これにより、赤色光の強度を高めることができるカラー発光装置（１００）を提供することができる。
2003079735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
青色領域と、前記青色領域以外にピークがある発光スペクトルを有する光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子と、
青色光を通過させる青色フィルタを含む青色画素と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の少なくとも一部を緑色光に変換する緑色変換部材と、緑色光を通過させる緑色フィルタを含む、緑色画素と、
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の少なくとも一部を赤色光に変換する赤色変換部材と、赤色光を通過させる赤色フィルタを含む、赤色画素とを有し、
前記赤色変換部材の励起スペクトルの少なくとも１つのピークが、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の青色領域以外のピークと一致する、カラー発光装置。
【請求項２】
前記発光スペクトルの、前記青色領域のピーク強度と、前記青色領域以外のピークの強度との比が、９：１〜５：５である請求の範囲第１項に記載のカラー発光装置。
【請求項３】
前記青色領域のピークが４００〜５００ｎｍにあるピークであり、前記青色領域以外のピークが５００〜６００ｎｍにあるピークである請求の範囲第１項に記載のカラー発光装置。
【請求項４】
青色成分と黄色〜赤色成分を有する光を発する発光素子であって、前記発光素子の発する青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比が、９：１〜５：５である発光素子と、
前記発光素子が発する光を受けて、それぞれ青色、緑色、赤色を発する青色変換部材、緑色変換部材、赤色変換部材と、
を含むカラー発光装置。
【請求項５】
前記発光素子の発する光の輝度に対する、前記緑色変換部材の輝度変換効率が、５０％以上である請求の範囲第４項に記載のカラー発光装置。
【請求項６】
前記発光素子の発する光の輝度に対する、前記赤色変換部材の輝度変換効率が、１０％以上である請求項の範囲第４項に記載のカラー発光装置。
【請求項７】
前記赤色変換部材が、光取出し方向に沿って、
前記発光素子からの発光の一部を吸収して、より長波長の蛍光を発する蛍光変換層と、
不要な光を遮断するカラーフィルタ層との積層体からなり、
前記カラーフィルタの、波長６００ｎｍにおける透過率が、６０％以下である請求の範囲第４項に記載のカラー発光装置。
【請求項８】
前記緑色変換部材が、光取出し方向に沿って、
前記発光素子からの発光の一部を吸収して、より長波長の蛍光を発する蛍光変換層と、
不要な光を遮断するカラーフィルタ層との積層体からなり、
前記カラーフィルタの、波長５４０ｎｍにおける透過率が、８０％以上である請求の範囲第４項に記載のカラー発光装置。
【請求項９】
前記発光素子が有機エレクトロルミネッセンス発光素子である請求の範囲第４項に記載のカラー発光装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、カラー発光装置に関し、特に、カラーディスプレイ用に適した、有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）を使用したカラー発光装置に関する。
背景技術
有機ＥＬ素子等の発光素子を用いて、テレビ等のカラー発光装置や、コンピュータ、携帯電話等のディスプレイ用のカラー表示素子を作るためには、青・緑・赤色の光の三原色を発光する画素をつくる必要がある。その手法としては、大別して以下の３つの方法があるが、それぞれ次のような課題を有していた。
Ａ．三色塗分け法
青・緑・赤色のそれぞれの発光素子を画面上に配列する方法である。
この場合、３色に対応する画素の寿命が異なり、特に、赤色発光材料の寿命、効率が低いため、高効率で白バランスの経時変化の小さなカラー発光装置を得るのが困難であった。
Ｂ．白色有機ＥＬ素子とカラーフィルタとの組合せ
三原色が全て含まれている白色発光から、カラーフィルタを用いて、青・緑・赤色をそれぞれ取り出す方法である。
ここで「カラーフィルタ」とは、有機ＥＬ素子の発光成分のうちの一部を遮断し、所望の発光成分のみ透過させるフィルタのことである。この構成で高効率かつ色バランスのよいカラー発光装置を得るには、３原色の発光成分をバランスよく含む白色有機ＥＬ素子の実現が不可欠であった。しかしながら、青色成分、緑色成分に対して、赤色成分を高強度に含有させるには、素子構成が非常に複雑になるため、再現性のよい装置作製が困難であった。
Ｃ．青色（又は青緑色）有機ＥＬ素子と色変換部材の組合せ（色変換法）
青色の発光を、色変換部材により、緑色、赤色に変換することにより３原色を発光させる方法である。
この構成で高効率かつ色バランスのよいカラー発光装置を得るには、有機ＥＬ素子の発光を、効率よく変換する色変換部材、特に赤色変換部材の開発、及び高効率な青色（又は青緑色）有機ＥＬ素子の開発が不可欠であった。
図１６は、従来の色変換法を用いたカラー発光装置の模式図である。この図において、１０はカラー発光装置、１２は青色画素、１４は緑色画素、１６は赤色画素、２０は青色光を発光する有機ＥＬ素子、３０は蛍光色素を含む色変換部材を示す。蛍光色素は、所定の波長の光が照射されると励起され、その光をより長波長の蛍光に変換する。色変換部材３０は、緑色変換部材３４と赤色変換部材３６を含み、緑色変換部材３４は、有機ＥＬ素子２０が発する青色光を緑色光に変換し、赤色変換部材３６は、青色光を赤色光に変換する。即ち、有機ＥＬ素子２０が発する青色光が、色変換部材３０により、その一部が緑色光、赤色光に変換されることにより、青、緑、赤色の三原色を発光する画素が得られ、カラー発光装置が形成される。
しかしながら、このような構成のカラー発光装置においては、青色光を赤色光に変換するのには、エネルギーの差が大きく、変換効率が、青色光から緑色光に変換する場合に比べて低い。即ち、赤色光の強度が、青色光及び緑色光の強度よりも低いという問題があった。
そこで、赤色変換効率を高め、赤色光の強度を高めるために、幾つかの提案がなされている。
例えば、特開平１０−０３９７９１号公報には、赤、青及び緑色の各色画素の面積比を互いに異ならせること、特に、赤色画素の面積比を大きくして赤色光の強度、即ち、赤色輝度を上げて、ホワイトバランスを長時間維持する技術が記載されている。しかし、この技術では、各色画素の面積比を互いに異ならせるため、画素の配置パターンが複雑となってしまう。
また、赤色画素の有機ＥＬ素子の駆動電圧又は駆動電流を他よりも高くし、その輝度を、緑色画素及び青色画素の有機ＥＬ素子の輝度よりも高くすることも試みられている。
しかし、赤色画素だけ輝度を高くすると、赤色画素に対応する有機ＥＬ素子のみの劣化が大きくなり、結局、赤色画素の輝度を高いまま維持できないという問題があった。
このように、青色有機ＥＬ素子の高効率化のため、これまで様々な改良がなされてきたが、理論的にも限界に近かった。
赤色変換部材は、透明なバインダー材料中に、有機ＥＬ素子の発光成分を吸収し、赤色の蛍光を発するような蛍光色素を分散させたものであるが、現在世の中で知られている蛍光色素と、バインダー材料との組み合わせでは、変換効率と環境（熱や光）に対する信頼性を同時に満足するものはなかった。従って、高い変換効率を実現しようとすると、環境に対して不安定な材料系にならざるを得ず、高い信頼性を確保しようとすると、変換効率を低くせざるを得なかった。
また、赤色変換部材が劣化し、カラー発光装置全体の色安定性に影響を与えていた。
カラー発光装置の色再現性を十分なものとするためには、色純度を悪化させる不要な発光成分を除去するための、カラーフィルタが有用であるが、本方法では、有機ＥＬ素子の発光効率、色変換部材の変換効率ともに限界にあるため、色純度向上のためにカラーフィルタにて不要光を除去すると、カラー発光装置としての発光効率は極めて低いものにならざるを得なかった。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、画素面積比を互いに異ならせることなく、また、有機ＥＬ素子の劣化の偏りを抑制して、赤色光の強度を高めることができるカラー発光装置の提供を目的とする。
また、本発明は、色純度、発光効率がよく、しかも長寿命であるカラー発光装置の提供を目的とする。
そこで、本発明者らは鋭意検討した結果、有機ＥＬ素子の発光スペクトルのピークと、赤色変換部材の励起スペクトルのピークを一致させることにより、赤色光の強度を高めることができることを見出し、本発明を完成させた。
また、本発明者らは、発光強度比が９：１〜５：５である青色成分と黄色〜赤色成分を有する光を発する発光素子と、色変換部材を組み合せることにより、カラー発光装置の色純度、発光効率が向上し、かつ長寿命化が可能であることを見出し、本発明を完成させた。
発明の開示
本発明の第１の態様によれば、青色領域と、青色領域以外にピークがある発光スペクトルを有する光を発する有機エレクトロルミネッセンス素子と、青色光を通過させる青色フィルタを含む青色画素と、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の少なくとも一部を緑色光に変換する緑色変換部材と、緑色光を通過させる緑色フィルタを含む、緑色画素と、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の少なくとも一部を赤色光に変換する赤色変換部材と、赤色光を通過させる赤色フィルタを含む、赤色画素とを有し、赤色変換部材の励起スペクトルの少なくとも１つのピークが、有機エレクトロルミネッセンス素子の青色領域以外のピークと一致するカラー発光装置が提供される。
ここで、一致とは、スペクトル曲線の極大値であるピークの波長が、互いにほぼ一致することを言う。即ち、それぞれのピーク波長の差が１０ｎｍ以内、好ましくは５ｎｍ以内であることを言う。
このように、本発明によれば、有機ＥＬ素子の発光スペクトルのピークと、赤色画素の色変換部材の励起スペクトルのピークとを一致させているため、赤色変換部材の発光に奇与する有効フォトン数の割合を高くすることができる。その結果、赤色画素の発光強度、即ち、輝度を向上させることができる。
その結果、各色画素に均一な駆動電圧を印加しても赤色強度を高くすることができる。さらに、有機ＥＬ素子のアンバランスな劣化を抑制し、高い赤色強度を長時間維持することができる。また、画素パターンを複雑化させることなく、カラー発光装置の輝度の長寿命化を図ることができる。
また、本発明のカラー発光装置は、各色フィルタを備えているので、各色フィルタが不要な色成分を遮断するため、各色の再現性が高まる。
好ましくは、発光スペクトルの、青色領域のピーク強度と、青色領域以外のピークの強度との比が、９：１〜５：５である。
ピーク強度比が９：１より大きくなると、赤色発光強度が低下して、カラー発光装置のホワイトバランスを確保することができなくなる場合がある。
一方、ピーク強度比が５：５より小さくなると、赤色発光強度が大きいが、青色画素の発光強度が相対的に小さくなるので、カラー発光装置のホワイトバランスを確保することができなくなる場合がある。
従って、ピーク強度比を、９：１〜５：５の範囲にすると、赤色画素の発光強度（輝度）が相対的に大きくなり、カラー発光装置のホワイトバランスをより確実に保つことができる。
好ましくは、青色領域のピークが４００〜５００ｎｍにあるピークであり、青色領域以外のピークが５００〜６００ｎｍにあるピークである。
より好ましい青色領域のピークは、４３０〜４９０ｎｍであり、特に好ましいピークは、４４０〜４８０ｎｍである。
また、より好ましい青色領域以外のピークは、５２０〜５７０ｎｍであり、特に好ましいピークは、５３０〜５６０ｎｍである。
このようなピークにより、赤色画素の発光輝度をより高めるのみならず、同一素子にて青色画素、緑色画素の発光輝度、色純度を高め、ホワイトバランスを確保することができる。
ただし、前記要件を満たせば、５７０ｎｍ以上にピークを有してもよい。
本発明の第２の態様によれば、青色成分と黄色〜赤色成分を有する光を発する発光素子であって、発光素子の発する青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比が、９：１〜５：５である発光素子と、発光素子が発する光を受けて、それぞれ青色、緑色、赤色を発する青色変換部材、緑色変換部材、赤色変換部材とを含むカラー発光装置が提供される。
好ましくは、発光素子の発する光の輝度に対する、緑色変換部材の輝度変換効率は、５０％以上である。
好ましくは、発光素子の発する光の輝度に対する、赤色変換部材の輝度変換効率は、１０％以上である。
好ましくは、赤色変換部材は、光取出し方向に沿って、発光素子からの発光の一部を吸収して、より長波長の蛍光を発する蛍光変換層と、不要な光を遮断するカラーフィルタ層との積層体からなり、カラーフィルタの、波長６００ｎｍにおける透過率が、６０％以下である。
好ましくは、緑色変換部材は、光取出し方向に沿って、発光素子からの発光の一部を吸収して、より長波長の蛍光を発する蛍光変換層と、不要な光を遮断するカラーフィルタ層との積層体からなり、カラーフィルタの、波長５４０ｎｍにおける透過率が、８０％以上である。
好ましくは、発光素子は有機エレクトロルミネッセンス発光素子である。
発明を実施するための最良の形態
以下、各構成部材について説明する。
（１）有機ＥＬ素子
有機ＥＬ素子においては、発光層の他、必要に応じ、正孔注入層、電子注入層、有機半導体層、電子障壁層、付着改善層等も用いることができる。
有機ＥＬ素子の代表的な構成例を示す。
陽極／発光層／陰極
陽極／正孔注入層／発光層／陰極
陽極／発光層／電子注入層／陰極
陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極
陽極／有機半導体層／発光層／陰極
陽極／有機半導体層／電子障壁層／発光層／陰極
陽極／正孔注入層／発光層／付着改善層／陰極
（ｉ）陽極
陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Ａｕ等の金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ等の導電性透明材料が挙げられる。
（ｉｉ）発光層
有機ＥＬ素子の発光材料は主に有機化合物であり、具体的には、所望の色調により次のような化合物が挙げられる。
まず、紫外域から紫色の発光を得る場合には、下記化学式（１）であらわされる化合物が挙げられる。
2003079735.tif 000003
この一般式において、Ｘは下記化学式（２）であらわされる化合物を示す。
2003079735.tif 000004
ここでｎは、２、３、４又は５である。また、Ｙは下記化学式（３）であらわされる化合物を示す。
2003079735.tif 000005
上記化合物のフェニル基、フェニレン基、ナフチル基に炭素数１〜４のアルキル基、アルコキシ基、水酸基、スルホニル基、カルボニル基、アミノ基、ジメチルアミノ基又はジフェニルアミノ基等が単独又は複数置換したものであってもよい。また、これらは互いに結合し、飽和５員環、６員環を形成してもよい。また、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基にパラ位で結合したものが、結合性がよく平滑な蒸着膜の形成のために好ましい。具体的には、以下の化学式（４）〜（８）で表される化合物である。特に、ｐ−クォーターフェニル誘導体、ｐ−クィンクフェニル誘導体が好ましい。
2003079735.tif 000006
次に、青色から緑色の発光を得るためには、例えば、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物を挙げることができる。
具体的に化合物名を示せば、例えば、特開昭５９−１９４３９３号公報に開示されているものを挙げることができる。その代表例としては、ベンゾオキサゾール系、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤を挙げることができる。
さらに、他の有用な化合物は、ケミストリー・オブ・シンセティック・ダイズ１９７１、６２８〜６３７頁及び６４０頁に列挙されている。
キレート化オキシノイド化合物としては、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報に開示されているものを用いることができる。その代表例としては、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（以下、Ａｌｑと略記する）等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体やジリチウムエピントリジオン等を挙げることができる。
また、スチリルベンゼン系化合物としては、例えば、欧州特許第０３１９８８１号明細書や欧州特許第０３７３５８２号明細書に開示されているものを用いることができる。
また、特開平２−２５２７９３号公報に開示されているジスチリルピラジン誘導体も発光層の材料として用いることができる。
その他として、例えば、欧州特許第０３８７７１５号明細書に開示されているポリフェニル系化合物も発光層の材料として用いることもできる。
さらに、上述した蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、及びスチリルベンゼン系化合物等以外に、例えば
１２−フタロペリノン（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、第２７巻、Ｌ７１３（１９８８年））、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエン、
１，１，４，４−テトラフェニル−１，３ブタジエン（以上、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５６巻、Ｌ７９９（１９９０年））、
ナフタルイミド誘導体（特開平２−３０５８８６号公報）、
ペリレン誘導体（特開平２−１８９８９０号公報）、
オキサジアゾール誘導体（特開平２−２１６７９１号公報、又は第３８回応用物理学関係連合講演会で浜田らによって開示されたオキサジアゾール誘導体）、
アルダジン誘導体（特開平２−２２０３９３号公報）、
ピラジリン誘導体（特開平２−２２０３９４号公報）、
シクロペンタジエン誘導体（特開平２−２８９６７５号公報）、
ピロロピロール誘導体（特開平２−２９６８９１号公報）、
スチリルアミン誘導体（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、第５６巻、Ｌ７９９（１９９０年））、クマリン系化合物（特開平２−１９１６９４号公報）、
国際公開公報ＷＯ９０／１３１４８やＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．、ｖｏｌ５８、１８、Ｐ１９８２（１９９１）等に記載されているような高分子化合物も、発光層の材料として用いることができる。
本発明では、特に発光層の材料として、芳香族ジメチリディン系化合物（欧州特許第０３８８７６８号明細書や特開平３−２３１９７０号公報に開示のもの）を用いることが好ましい。具体例としては、
４，４’−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル、（以下、ＤＴＢＰＢＢｉと略記する）、
４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（以下、ＤＰＶＢｉと略記する）等、及びそれらの誘導体を挙げることができる。
さらに、特開平５−２５８８６２号公報等に記載されている一般式（ＲＳ−Ｑ）２−Ａｌ−Ｏ−Ｌで表される化合物も挙げられる。
（上記式中、Ｌはフェニル部分を含んでなる炭素原子６〜２４個の炭化水素であり、Ｏ−Ｌはフェノラート配位子であり、Ｑは置換８−キノリノラート配位子を表し、ＲＳはアルミニウム原子に置換８−キノリノラート配位子が２個を上回り結合するのを立体的に妨害するように選ばれた８−キノリノラート環置換基を表す。）
具体的には、
ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（パラ−フェニルフェノラート）アルミニウム（ＩＩＩ）（以下ＰＣ−７）、
ビス（２−メチル−８−キノリノラート）（１−ナフトラート）アルミニウム（ＩＩＩ）（以下ＰＣ−１７）
等が挙げられる。
その他、特開平６−９９５３号公報等によるドーピングを用いた高効率の青色と緑色の混合発光を得る方法が挙げられる。この場合、ホストとしては、上記に記載した発光材料、ドーパントとしては、青色から緑色までの強い蛍光色素、例えば、クマリン系あるいは上記記載のホストとして用いられているものと同様な蛍光色素を挙げることができる。
具体的には、ホストとしてジスチリルアリーレン骨格の発光材料、特に好ましくは、例えば、ＤＰＶＢｉ、青発光用のドーパントとしては、ジフェニルアミノビニルアリーレン、特に好ましくは、例えば、Ｎ、Ｎ−ジフェニルアミノビニルベンゼン（ＤＰＡＶＢ）を挙げることができる。
また、前記のような低分子材料（数平均分子量１００００未満）の他に、高分子材料（数平均分子量１００００以上）を用いることが好ましい。
具体的には、ポリアリーレンビニレン及びその誘導体（ＰＰＶ）、ポリフルオレン及びその誘導体、フルオレン含有共重合体が挙げられる。
白色の発光を得る発光層としては、特に制限はないが下記のものを挙げることができる。
▲１▼  有機ＥＬ積層構造体の各層のエネルギー準位を規定し、トンネル注入を利用して発光させるもの（ヨーロッパ公開特許第０３９０５５１号公報）
▲２▼  ▲１▼と同じくトンネル注入を利用する表示装置で実施例として白色発光表示装置が記載されているもの（特開平３−２３０５８４号公報）
▲３▼  二層構造の発光層が記載されているもの（特開平２−２２０３９０号公報及び特開平２−２１６７９０号公報）
▲４▼  発光層を複数に分割してそれぞれ発光波長の異なる材料で構成されたもの（特開平４−５１４９１号公報）
▲５▼  青色発光体（蛍光ピーク３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ）と緑色発光体（４８０ｎｍ〜５８０ｎｍ）とを積層させ、さらに赤色蛍光体を含有させた構成のもの（特開平６−２０７１７０号公報）
▲６▼  青色発光層が青色蛍光色素を含有し、緑色発光層が赤色蛍光色素を含有した領域を有し、さらに緑色蛍光体を含有する構成のもの（特開平７−１４２１６９号公報）
中でも、▲５▼の構成のものが好ましく用いられる。
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そして、本発明の青色領域と緑色領域にピークを有する発光スペクトル又は、青色領域と５００〜６００ｎｍにピークを得るためには、上記の「青色から緑色の発光を得る化合物」に加えて、「紫外域から紫色の発光を得る化合物」及び、上記の「白色の発光を得る化合物」、場合によっては、以下に記載の正孔注入層又は電子注入層の化合物が使用できる。
青色領域と、緑色領域のピーク強度を調整するには、例えば、近紫外〜青緑色発光する化合物に、緑色〜赤色発光する化合物の比を適宜調整して混合した発光層とするか、近紫外〜青緑色発光する化合物を含む層と緑色〜赤色発光する化合物を含む層の膜厚を適宜調整した、及び／又は各層内の前記化合物の比を適宜調整した積層発光層とする。
（ｉｉｉ）正孔注入層
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性高分子オリゴマー（特に、チオフェンオリゴマー）等の一種又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
（ｉｖ）電子注入層
電子注入層を構成する電子注入材料としては、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム、トリス（８−キノリノラート）ガリウム、ビス（１０−ベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体等の一種又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
また、かかる電子注入材料に、ドーパントとして、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ化合物、アルカリ土類化合物、希土類化合物、有機化合物が配位したアルカリ金属を添加することも好ましい。
（ｖ）陰極
陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム・銀合金、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、アルミニウム・リチウム合金、インジウム、希土類金属等の１種又は２種以上が挙げられる。
（２）色変換部材
色変換部材として、例えば、蛍光色素及び樹脂、又は蛍光色素のみを使用できる。
近紫外光〜紫色の有機ＥＬ素子の発光を、青色発光に変換する蛍光色素としては、例えば、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン（以下、Ｂｉｓ−ＭＳＢ）、トランス−４，４’−ジフェニルスチルベン（以下、ＤＰＳ）の等スチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（以下クマリン４）等のクマリン系色素等の１種又は２種以上を挙げることができる。
青色〜青緑色の有機ＥＬ素子の発光を、緑色発光に変換する蛍光色素としては、例えば、２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（以下、クマリン１５３）、３−（２’−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（以下、クマリン６）、３−（２’−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（以下、クマリン７）等のクマリン色素、ベーシックイエロー５１、又は、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６等のナフタルイミド色素等の１種又は２種以上を挙げることができる。
青色〜緑色の有機ＥＬ素子の発光を、橙色〜赤色発光に変換する蛍光色素については、例えば、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン（以下、ＤＣＭ）等のシアニン系色素、１−エチル−２−（４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジニウム−パークロレート（以下、ピリジン１）等のピリジン系色素、ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ベーシックバイオレット１１等のローダミン系色素、あるいは他にオキサジン系等の１種又は２種以上が挙げられる。
緑色変換部材に用いられる蛍光色素としては、例えば、上述した、近紫外〜紫色の有機ＥＬ素子の発光を青色発光に変換する蛍光色素と、青色〜青緑色の有機ＥＬ素子の発光を緑色発光に変換する蛍光色素を、有機ＥＬ素子の発光色に応じて、それぞれ単独に、又は、適宜混合して使用できる。
また、赤色変換部材に用いられる蛍光色素としては、例えば、上述した、近紫外〜紫色の有機ＥＬ素子の発光を青色発光に変換する蛍光色素と、青色〜青緑色の有機ＥＬ素子の発光を緑色発光に変換する蛍光色素と、青色〜緑色の有機ＥＬ素子の発光を橙色〜赤色発光に変換する蛍光色素を、有機ＥＬ素子の発光色に応じて、それぞれ単独に、又は、適宜混合して使用できる。
さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等）も蛍光性があれば使用可能である。
また、蛍光色素をポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩ビ酸ビ共重合体、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の顔料樹脂中にあらかじめ練りこんで顔料化したものでもよい。
バインダー樹脂は、透明な（可視光５０％以上の透過率）材料が好ましい。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の１種又は２種以上の透明樹脂（高分子）が挙げられる。
尚、色変換部材を平面的に分離配置するために、フォトリソグラフィー法が適用できる感光性樹脂も選ばれる。例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、還ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料が挙げられる。また、印刷法、インクジェット法を用いる場合には、透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）が選ばれる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマー、オリゴマー、ポリマー、また、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の透明性樹脂を用いることができる。
ここで、特に、赤色変換部材の励起スペクトルが、青色領域にピークを持つためには、前記蛍光色素において、近紫外光〜青緑色の有機ＥＬ素子の発光を、青色発光〜赤色発光に変換されるものを選択すればよい。
即ち、４００〜５００ｎｍに吸収ピークを有する蛍光色素を選択すればよい。
また、赤色変換部材の励起スペクトルが、青色領域以外にピークを持つためには、前記蛍光色素において、青色〜橙色の有機ＥＬ素子の発光を、橙色〜赤色発光に変換されるものを選択すればよい。
即ち、５００〜６００ｎｍに吸収ピークを有する蛍光色素を選択すればよい。
（３）カラーフィルタ
カラーフィルタの材料としては、例えば、下記色素又は、その色素をバインダー樹脂中に溶解又は分散させた固体状態のものを挙げることができる。
▲１▼  赤色（Ｒ）色素：
ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料、キナクリドン系顔料、アントラキノン系顔料、アントラセン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ＤＰＰ顔料（ジケトピロロピロール顔料）及びこれらの混合物
▲２▼  緑色（Ｇ）色素：
ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料、トリフェルメタン系塩基性染料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料及びこれらの混合物
▲３▼  青色（Ｂ）色素：
銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料、ジオキサジン系顔料及びこれらの混合物
バインダー樹脂としては、上述した材料を使用することが好ましい。
尚、カラーフィルタを平面的に分離配置するために、フォトリソグラフィー法が適用できる上記の感光性樹脂も選ばれる。また、印刷法、インクジェット法を用いる場合には、上記の透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）が選ばれる。
上記のカラーフィルタのうち、特に、赤色色素として、ペリレン顔料、アントラキノン顔料、ＤＰＰ顔料とアゾ系顔料、イソインドリノン顔料を適宜混合して用いることが好ましく、赤色領域（波長６００ｎｍ以上）の透過率が高く、青色領域（４００〜５００ｎｍ）、緑色領域（５００〜６００ｎｍ）の透過率が小さい、赤色純度が高いカラー発光装置が得られる。
［実施形態１］
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の一実施形態のカラー発光装置の模式図である。この図において、１００はカラー発光装置、２００は青色領域にピークのある成分（青色成分）（Ｂ）と青色領域以外（例えば、５００〜６００ｎｍ）にピークがある成分（θ）を含む光を発する有機ＥＬ素子、３００は蛍光色素を含む色変換部材、４００はカラーフィルタを示す。また、１２０は青色画素、１４０は緑色画素、１６０は赤色画素を示す。
色変換部材３００は、有機ＥＬ素子が発する光を受けて、青色成分（波長４００〜５００ｎｍの発光成分）を吸収して緑色成分（５００〜６００ｎｍ）の蛍光を発する緑色変換部材３４０、及び有機ＥＬ素子が発する光を受けて、青色成分〜緑色成分を吸収して赤色成分（６００ｎｍ以上）の蛍光を発する赤色変換部材３６０を含む。
赤色変換部材３６０の励起スペクトルは、５００〜６００ｎｍにピークがある。（尚、４００〜５００ｎｍにもピークがあってもよい。）
カラーフィルタ４００は、主に青色成分を透過させる青色フィルタ４２０、主に緑色成分を透過させる緑色フィルタ４４０、及び主に赤色成分を透過させる赤色フィルタ４６０を含む。
青色画素１２０は、青色フィルタ４２０を含み、緑色画素１４０は、緑色変換部材３４０と緑色フィルタ４４０を含み、赤色画素１６０は、赤色変換部材３６０と赤色フィルタ４６０を含む。
次に動作について説明する。
有機ＥＬ素子２００から、青色成分（Ｂ）と５００〜６００ｎｍにピークがある成分（θ）を含む光が発せられる。θ成分は主に緑色成分に相当する。
青色画素では、この光が色変換部材３００をそのまま透過し、青色フィルタ４２０がθ成分をほとんど遮断する。従って、青色フィルタ４２０からは青色光が発する。ただし、青色フィルタによって完全にθ成分が遮断されない場合があるが、色度図（図４）上、青色としてＢｌｕｉｓｈ  Ｐｕｒｐｌｅ〜Ｇｒｅｅｎｉｓｈ  Ｂｌｕｅの範囲の色度が得られるのであればよい。
緑色画素では、緑色変換部材３４０が青色成分を吸収して緑色成分の蛍光を発する。緑色変換部材３４０は、θ成分はそのまま透過させる。θ成分は主に緑色成分に相当するので、緑色フィルタ４４０は、θ成分のうちの緑色成分と、青色成分から変換された緑色蛍光を通す。従って、緑色フィルタ４４０からは緑色光が発する。
赤色画素では、赤色変換部材３６０が青色成分〜緑色成分を吸収して赤色成分の蛍光を発する。このとき、赤色変換部材３６０の励起スペクトルが５００〜６００ｎｍにピークを有するため、θ成分が、赤色変換部材３６０を励起し、赤色成分の蛍光の強度が高くなる。次に、赤色フィルタ４６０が、θ成分を遮断する。従って、赤色フィルタ４６０からは赤色光が強められて発する。
尚、緑色変換部材３４０，赤色変換部材３６０を有機ＥＬ素子の青色成分（Ｂ）又はθ成分が透過する場合があるが、ほとんどは緑色又は赤色カラーフィルタによって遮断される。ただし、緑色又は赤色フィルタによって完全に遮断されない場合があるが、色度図（図４）上、緑色としてＧｒｅｅｎ〜Ｙｅｌｌｏｗ  Ｇｒｅｅｎ、赤色としてＯｒａｎｇｅ〜Ｐｕｒｐｌｉｓｈ  Ｒｅｄの範囲の色度が得られるのであればよい。
尚、カラー発光装置には、上取り出しタイプと、下取り出しタイプがある。下取り出しタイプのカラー発光装置では、基板（図示せず）、カラーフィルタ４００、色変換部材３００及び有機ＥＬ素子２００がこの順に配置されていて、基板側から光を取り出す。上取り出しタイプのカラー発光装置では、基板、有機ＥＬ素子２００、色変換部材３００及びカラーフィルタ４００がこの順に配置されていて、基板と反対側から光を取り出す。
尚、この実施形態では、有機ＥＬ素子は各画素に共通な一部材として記載したが、各画素毎に分離して形成しても良い。
［実施形態２］シミュレーション
さらに、図１に示すカラー発光装置における、青色領域と５００〜６００ｎｍにピークがある発光スペクトルを有する、有機ＥＬ素子の、ホワイトバランス（白色表示の場合の赤、緑、青色の発光強度のバランス）をシミュレーションにより求めた。
（シミュレーション方法）
ここで用いたシミュレーション方法は、図１に示すカラー発光装置において、実際に測定しないで、カラーフィルタから取り出される発光スペクトルを求める方法で、本発明者が見出したものである。詳細は、特願２０００−３６０１８７に記載されている。
この方法によれば、カラーフィルタから取り出される光の発光スペクトルＷＬ（λ）は以下の式から求められる。
ＷＬ（λ）＝｛ｗ（λ）・１０−Ａｂｓ（λ）＋ｌｕ（λ）・Ｆ／Ｆ０｝・ＴＣＦ（λ）
Ｆ／Ｆ０＝｛∫λ・ｗ（λ）・ＥＸ（λ）ｄλ｝／｛∫λ・ｅｌ（λ）・ＥＸ（λ）ｄλ｝
ここで、Ｆ０は、有機ＥＬ素子として基準光源を用いた場合の、色変換部材の発光に寄与する有効フォトン数を表し、
Ｆは、有機ＥＬ素子として基準光源以外の光源を用いた場合の、色変換部材の発光に寄与する有効フォトン数を表し、
λは、波長を表し、
ｗ（λ）は、基準光源以外の光源の規格化発光スペクトルを表し、
Ａｂｓ（λ）は、色変換部材の吸収スペクトルを表し、
ｌｕ（λ）は、基準光源を用いた場合の、色変換部材からの正味の発光スペクトルを、基準光源の発光スペクトルで規格化した規格化スペクトルを表し、
ＥＸ（λ）は、色変換部材の励起スペクトルを表し、
ｅｌ（λ）は、基準光源の発光スペクトルを規格化したスペクトルを表し、
ＴＣＦ（λ）は、カラーフィルタの透過率スペクトルを表す。
さらに、カラー発光装置の輝度Ｌは以下の式から求められる。
Ｌ＝Ｌ０・η
η＝｛∫ＷＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ｝／｛∫ｅｌ（λ）・ｙ（λ）ｄλ｝
ここで、ηは、輝度変換効率を表し、
Ｌ０は、基準光源の輝度を表し、
ｙ（λ）は、ＣＩＥ１９３１のＸＹＺ表色系における等色関数のｙ￣（λ）を表す。
さらに、カラー発光装置のＣＩＥ色度座標（Ｘ，Ｙ）は以下の式から求められる。
Ｘ＝｛∫ＷＬ（λ）・ｘ（λ）ｄλ｝／｛∫ＷＬ（λ）・ｘ（λ）ｄλ＋∫ＷＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ＋∫ＷＬ（λ）・ｚ（λ）ｄλ｝
Ｙ＝｛∫ＷＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ｝／｛∫ＷＬ（λ）・ｘ（λ）ｄλ＋∫ＷＬ（λ）・ｙ（λ）ｄλ＋∫ＷＬ（λ）・ｚ（λ）ｄλ｝
ここで、ｘ（λ）及びｚ（λ）は、ＣＩＥ１９３１のＸＹＺ表色系における等色関数のｘ￣（λ）及びｚ￣（λ）を表す。
さらに、カラー発光装置において、三原色の画素の組み合せによるホワイト点のＣＩＥ色度座標（Ｘｈ，Ｙｈ）は以下の式から求められる。
まず、上記の式から、輝度ＬＲ、ＬＧ及びＬＢをそれぞれ求め、さらに、色度座標（Ｒｘ，Ｒｙ）、（Ｇｘ，Ｇｙ）及び（Ｂｘ，Ｂｙ）をそれぞれ求め、これら輝度及び色度座標から、下記の式により、ホワイト点の色度座標（Ｘｈ，Ｙｈ）を求める。
Ｘｈ＝｛ＬＲ・Ｒｘ／Ｒｙ＋ＬＧ・Ｇｘ／Ｇｙ＋ＬＢ・Ｂｘ／Ｂｙ｝／｛ＬＲ／Ｒｙ＋ＬＧ／Ｇｙ＋ＬＢ／Ｂｙ｝
Ｙｈ＝｛ＬＲ＋ＬＧ＋ＬＢ｝／｛ＬＲ／Ｒｙ＋ＬＧ／Ｇｙ＋ＬＢ／Ｂｙ｝
（シミュレーション結果）
青色領域と５００〜６００ｎｍにピークがある発光スペクトルを有する有機ＥＬ素子を想定した。そして、その発光スペクトルの青色成分と５００〜６００ｎｍ成分とのピーク強度比を１０：０〜４：６の範囲内で変化させた試料１〜７のホワイトバランス（白色表示の場合の赤、緑、青色の発光強度のバランス）をシミュレーションにより求めた。
まず、図２（Ａ）に、試料１〜７の有機ＥＬ素子の発光スペクトルを曲線Ｉ０〜Ｉ６で示す。
これら曲線Ｉ０〜Ｉ６は、それぞれ青色成分と５００〜６００ｎｍ成分とのピーク強度比を１０：０、９：１、８：２、７：３、６：４、５：５及び４：６とした場合の発光スペクトルを示す。このため、曲線Ｉ０に示す発光スペクトルだけが青色波長領域だけの単一ピークの発光スペクトルを有する。また、残りの曲線Ｉ１〜Ｉ６の発光スペクトルは、青色領域及び５００〜６００ｎｍにそれぞれピークを有している。
図２（Ａ）では、青色成分のピーク波長を４７０ｎｍとし、５００〜６００ｎｍ成分のピーク波長を５３５ｎｍとし、それぞれのピークの半値幅を６０ｎｍとしたガウス分布の発光スペクトルを示す。
また、図２（Ｂ）に、シミュレーションに用いた緑色変換部材及び赤色変換部材の励起スペクトルを示す。この励起スペクトルは、各変換部材を分光器により波長３８０ｎｍ〜６００ｎｍの範囲でスキャンして測定したスペクトル強度Ｉ（λ）を、分光器の光源の発光スペクトル強度Ｌ（λ）で除して求めたものである。
図２（Ｂ）のグラフでは、グラフの左縦軸は緑色変換部材の励起強度（任意単位）を表し、右縦軸は赤色変換部材の励起強度（任意単位）を表し、横軸は波長（ｎｍ）を表す。曲線ＩＩＲは、赤色変換部材の励起スペクトルを示し、曲線ＩＩＧは、緑色変換部材の励起スペクトルを示す。
曲線ＩＩＲに示すように、赤色変換部材の励起スペクトルは、４７０ｎｍ付近及び５３５ｎｍ付近にそれぞれ励起強度のピークを有している。即ち、有機ＥＬ素子の発光スペクトルのピーク波長と、赤色変換部材の励起スペクトルのピーク波長とが、ほぼ一致している。
このように、発光スペクトルと励起スペクトルの各ピーク波長どうしがほぼ一致していれば、有機ＥＬ素子の発光のうち、赤色変換部材の発光に寄与する有効フォトン数の割合が高くなる。そして、有効フォトン数の割合が高くなれば、色変換部材の発光スペクトルは色変換部材の発光に寄与する有効フォトン数に依存するので、赤色画素の発光強度が高くなる。
次に、図３に、赤色画素の発光強度のシミュレーション結果を示す。
図３（Ａ）の横軸は波長（ｎｍ）を表し、縦軸は発光強度を表す。図３（Ａ）の曲線ＩＩ０〜ＩＩ６は、試料１〜７を用いた場合の赤色画素の発光スペクトルを表す。
さらに、図３（Ｂ）に、図３（Ａ）に「Ｓ」で示す部分を拡大したものを示す。図３（Ｂ）の曲線ＩＩ０〜ＩＩ６に示すように、試料の番号が大きくなるほど、発光強度（発光輝度）が高くなっている。即ち、図２（Ａ）に示したように、青色成分のピーク強度に対する５００〜６００ｎｍ成分とのピーク強度比が高くなる程、発光強度が高くなっている。より具体的には、青色成分と５００〜６００ｎｍ成分とのピーク強度比が１０：０の場合に発光強度が最も低く、ピーク強度比が９：１、８：２、７：３、６：４、５：５、４：６となるにつれて、発光強度が高くなっている。
この理由は、５００〜６００ｎｍ成分のピーク強度が高くなる程、有機ＥＬ素子の発光スペクトルの波形が、赤色変換部材の励起スペクトルの波形に近くなり、赤色変換部材の発光に寄与する有効フォトン数が増加するためと考えられる。
赤色画素の発光強度が高くなり、他の色画素の発光強度に近づくと、良好なホワイトバランスを確保することができる。
ここで、表１に、試料１〜７を有機ＥＬ素子として用いたカラー発光装置を、白色表示させた場合のＣＩＥ色度座標等を、上述したシミュレーション方法により求めた結果を示す。
2003079735.tif 000008
上記の表１では、表１の左端欄に試料番号（Ｎｏ）を示し、その右側に順次に青色成分（Ｂ）と５００〜６００ｎｍ成分（Ｇ）のピーク強度を示している。また、右端の「Ｗ−ｘ」欄及び「Ｗ−ｙ」欄に、ＣＩＥ色度座標のＸ値及びＹ値をそれぞれ示す。
ここで、この結果を図４（ＣＩＥ色度図）に示す。
図４に示すように、青色成分に対する５００〜６００ｎｍ成分のピーク強度が近い程、ＣＩＥ色度座標の座標値が良好なホワイト点（図４のＣ光源又はＤ６５光源）に近くなり、ホワイトバランスが向上していることが分かる。
［実施形態３］
図５は、本発明の他の実施形態であるカラー発光装置を模式的に示した概念模式図である。この図において、４０はカラー発光装置、５０は発光素子、６２は青色変換部材、６４は緑色変換部材、６６は赤色変換部材を示す。
発光素子５０は、青色成分と黄色〜赤色成分を、所定のピーク強度比で発光する。
青色変換部材６２は、発光素子５０が発する光を受けて、青色成分の光を発し、緑色変換部材６４は、発光素子５０が発する光を受けて、緑色成分の光を発し、赤色変換部材６６は、発光素子５０が発する光を受けて、赤色成分の光を発する。
各色変換部材は、発光素子５０から発せられる光の、特定の光を吸収して、他の蛍光を発する蛍光色素や、特定の色の光の透過を遮断し、各色の色純度を向上するカラーフィルタ等から構成される。
発光素子は、青色成分と黄色〜赤色成分を、所定のピーク強度比で発光するものであれば、特に限定されない。
青色成分とは、ピーク波長が、好ましくは、４３０〜４８０ｎｍ、さらに好ましくは、４４０〜４６０ｎｍの範囲にあり、半値幅が２０〜６０ｎｍの範囲であるスペクトルを有するものである。
黄色〜赤色成分とは、具体的には、黄色、黄橙色、橙色、赤橙色、赤色のうちの少なくとも１種類以上の色を組み合わせた色である。
好ましくは、ピーク波長が５４０〜６１０ｎｍ、さらに好ましくは、５６０〜５９０ｎｍの範囲にあり、半値幅が４０〜１００ｎｍであるスペクトルを有するものである。
青色成分と黄色〜赤色成分を含むことにより、カラー発光装置として同一輝度の白色を発光させる場合、青色成分だけを含む発光素子を使用するよりも、素子の発光強度が少なくて済む。従って、色変換部材の吸収光量が少ないため、色変換部材の劣化が抑制され、カラー発光装置としての輝度半減寿命が長くなる。
発光素子の発する青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度の比は、９：１〜５：５、好ましくは８：２〜６：４である。
強度比が９：１より赤色成分が小さくなると、発光素子の赤色成分が少ないため、カラー発光装置の色バランスを調整するため、赤色変換部材の負担が大きくなり、カラー発光装置の寿命が短くなる。強度比が５：５より赤色成分が大きくなると、赤色が強くなり、カラー発光装置の色バランスが崩れる恐れがある。
ここで、それぞれの発光強度とは、放射輝度スペクトルのピーク強度値のことを言う。
このような発光素子として、例えば、無機ＥＬ素子、発光ダイオード（ＬＥＤ）、有機ＥＬ素子、プラズマ発光素子等があり、好ましくは、有機ＥＬ素子である。
以下、発光素子として有機ＥＬ素子を使用する例を説明する。
有機ＥＬ素子の発する、青色成分の発光強度と黄色〜赤色成分の発光強度の比が、９：１〜５：５であるために、特に好ましい構成としては、発光層を複数に分割し、少なくとも一つの層は、青色発光材料を含む少なくとも１種類以上の材料をドーピングした青色発光層として機能し、別の少なくとも一層には、黄色発光材料又は赤色発光材料の、いずれか一方を含む少なくとも１種類以上の材料をドーピングした、黄色〜赤色発光層として機能するものである。
本実施形態における有機ＥＬ素子の具体的な構成として、次のような構成を挙げることができる。
（ｉ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料をドープ）／黄色発光層（黄色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｉｉ）  陽極／正孔注入層／黄色発光層（黄色発光材料ドープ）／青色発光層（青色発光材料ドープ）／電子注入層／陰極
（ｉｉｉ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料ドープ）／黄色発光層（黄色発光材料と青色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｉｖ）  陽極／正孔注入層／黄色発光層（黄色発光材料と青色発光材料をドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｖ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料をドープ）／赤色発光層（赤色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｖｉ）  陽極／正孔注入層／赤色発光層（赤色発光材料ドープ）／青色発光層（青色発光材料ドープ）／電子注入層／陰極
（ｖｉｉ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料ドープ）／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｖｉｉｉ）  陽極／正孔注入層／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｉｘ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料ドープ）／黄色〜赤色発光層（青色発光材料と黄色〜赤色発光材料とをドープ）／電子注入層／陰極
（ｘ）  陽極／正孔注入層／黄色〜赤色発光層（青色発光材料と黄色〜赤色発光材料とをドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
さらに、青色発光成分のスペクトルの形（半値幅）を微調整するために、緑色発光層をさらに設けてもよい。
（ｘｉ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料をドープ）／緑色発光層（緑色発光材料をドープ）／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｘｉｉ）  陽極／正孔注入層／青色発光層（青色発光材料をドープ）／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／緑色発光層（緑色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｘｉｉｉ）  陽極／正孔注入層／緑色発光層（緑色発光材料をドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｘｉｖ）  陽極／正孔注入層／緑色発光層（緑色発光材料をドープ）／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｘｖ）  陽極／正孔注入層／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／緑色発光層（緑色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
（ｘｖｉ）  陽極／正孔注入層／黄色〜赤色発光層（黄色〜赤色発光材料をドープ）／緑色発光層（縁色発光材料をドープ）／青色発光層（青色発光材料をドープ）／電子注入層／陰極
このような構成とすることにより、青色（又は青緑色）有機ＥＬ素子と比べて、同一の投入電力に対し、高効率で長寿命の有機ＥＬ素子を得ることができる。
以下、各構成部材について説明する。
陽極としては、上述した材料と同様のものが挙げられる。
青色発光層は、好ましくは、青色発光材料を含み、少なくとも１種類以上の材料をドーピングしたものである。
青色発光材料には、上述したベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系等の蛍光増白剤、金属キレート化オキシノイド化合物、スチリルベンゼン系化合物等を使用することができる。
黄色〜赤色発光層は、好ましくは、黄色発光材料及び赤色発光材料の中から選ばれる、少なくとも１種類以上の材料をドーピングしたものである。
例えば、ヨーロッパ公開特許第０２８１３８１号公報に記載されている赤色発進レーザー色素として用いられるジシアノメチレンピラン誘導体、ジシアノメチレンチオピラン誘導体、フルオレセイン誘導体、ペリレン誘導体等が挙げられる。
具体的には、上述した黄色発光用、及び赤又は橙色発光用ドーパントが挙げられる。
有機ＥＬ素子の発する青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度の比が、９：１〜５：５であるようにするための具体的方法としては、次の方法を挙げることができる。
▲１▼  青色発光層及び黄色〜赤色発光層において、それぞれのドーピング材料の濃度を変える。
▲２▼  青色発光層及び黄色〜赤色発光層において、ホスト材料中でのドーピング位置を変える。
▲３▼  陰極，有機層，陽極層，支持基板といった素子の構成材料の厚みと複素屈折率を調整する。
▲４▼  陰極〜有機層〜陽極層〜支持基板間にさらに、誘電体層や導電層を挿入する。
▲５▼  陽極材料や陰極材料を変える。
正孔注入・輸送層を構成する正孔注入・輸送材料、及び電子注入・輸送層を構成する電子注入・輸送材料としては、上述した化合物と同様のものが挙げられる。
陰極としては、上述した材料と同様のものが挙げられる。
発光層を含む各有機層及び無機化合物層を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の方法を適用することができる。
次に色変換部材について説明する。
色変換部材は、例えば、次のような構成の部材である。
▲１▼  特定波長の光を吸収し、より長波長の蛍光を発する蛍光色素のみからなる部材
▲２▼  不要な光を遮断するための顔料色素からなる部材（カラーフィルタ部材）
▲３▼  バインダー樹脂中に蛍光色素を分散した部材
▲４▼  バインダー樹脂中に、不要な光を遮断するための顔料色素を分散した部材
▲５▼  バインダー樹脂中に蛍光色素と、不要な光を遮断するためのカラーフィルタ部材を混合した部材
▲６▼  バインダー樹脂中に蛍光色素を分散した部材（蛍光変換層）と、不要な光を遮断するためのカラーフィルタ部材（カラーフィルタ層）を積層した部材
この中で、好ましい構成としては、蛍光色素を含む▲１▼、▲３▼、▲５▼、▲６▼の構成を挙げることができ、特に好ましい構成としては▲６▼の構成を挙げることができる。
本発明で使用する、青色〜青緑色の有機ＥＬ素子の発光を、緑色発光に変換する緑色変換部材の輝度変換効率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは、６０％以上である。輝度変換効率が５０％未満では、カラー発光表示を行う際、緑色成分が少ないため、白色発光のバランスが崩れる恐れがある。
ここで、輝度変換効率ηＧとは、蛍光変換層が、有機ＥＬ素子の発した輝度Ｌｄ［ｎｉｔ］の光を受けて、輝度Ｌｇ［ｎｉｔ］の緑色光を発光したときの（Ｌｇ×１００）／Ｌｄの値である。
また、赤色発光に変換する赤色変換部材の輝度変換効率は、好ましくは１０％以上、より好ましくは、１５％以上である。輝度変換効率が１０％未満では、カラー発光表示を行う際、赤色成分が少ないため、白色発光のバランスが崩れる恐れがある。
輝度変換効率ηＲとは、蛍光変換層が、有機ＥＬ素子の発した輝度Ｌｄ［ｎｉｔ］の光を受けて、輝度Ｌｒ［ｎｉｔ］の赤色光を発光したときの（Ｌｒ×１００）／Ｌｄの値である。
以下、色変換部材の構成部材について説明する。
（１）蛍光変換層
青色〜青緑色の有機ＥＬ素子の発光を、緑色発光に変換する蛍光色素、及び青色〜緑色の有機ＥＬ素子の発光を、橙色〜赤色発光に変換する蛍光色素としては上述した材料と同様のものが挙げられる。
また、有機ＥＬ素子から発せられる発光スペクトルの形状に応じて、青色発光に変換する蛍光色素、緑色発光に変換する蛍光色素、橙〜赤色発光に変換する蛍光色素を混合して用いてもよい。
さらに、各種染料も蛍光性があれば使用可能である。
また、蛍光色素を各種顔料樹脂中にあらかじめ練りこんで顔料化したものでもよい。
バインダー樹脂としては、非硬化型樹脂や光硬化型樹脂、あるいはエポキシ樹脂等の熱硬化型樹脂等を用いることができる。これらバインダー樹脂は１種類単独でもよいし、２種以上を混合してもよい。
装置のフルカラー化のためには、色変換部材を平面的に分離配置するために、フォトリソグラフィー法を適用することのできる感光性樹脂をバインダー樹脂として使用することが好ましい。
▲１▼  感光性樹脂
感光性樹脂としては、上述した樹脂と同様のものが挙げられる。
上記感光性樹脂は、反応性オリゴマーと重合開始剤、重合促進剤、反応性希釈剤としてのモノマー類から構成される。そして、ここで用いるのに適した反応性オリゴマーとしては、下記のものがある。
・ビスフェノール型のエポキシ樹脂やノボラック型のエポキシ樹脂に、アクリル酸を付加したエポキシアクリレート類。
・多官能性イソシアネートに、等モル量の２−ヒドロキシエチルアクリレートと多官能性アルコールを、任意のモル比で反応させたポリウレタンアクリレート類。
・多官能性アルコールに、等モル量のアクリル酸と多官能カルボン酸を任意のモル比において反応させたポリエステルアクリレート類。
・ポリオール類とアクリル酸を反応させたポリエーテルアクリレート類。
・ポリ（メチルメタクリレート−ＣＯ−グリシジルメタクリレート）等の側鎖のエポキシ基に、アクリル酸を反応させた反応性ポリアクリレート類。
・エポキシアクリレート類を部分的に２塩基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシアクリレート類。
・反応性ポリアクリレート類を部分的に２塩基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型の反応性ポリアクリレート類。
・ポリブタジエンオリゴマーの側鎖に、アクリレート基を持つポリブタジエンアクリレート類。
・主鎖にポリシロキサン結合を持つシリコンアクリレート類。
・アミノプラスト樹脂を変性したアミノプラスト樹脂アクリレート類。
また、上記重合開始剤としては、ビニルモノマー等の重合反応において一般的に使用されているものであれば特に制約はなく、例えば、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾイン類、チオキサンソン類、アントラキノン類、アゾビスイソブチロニトリル等の有機過酸化物といったものを挙げることができる。
そして、上記重合促進剤としては、例えば、トリエタノールアミン、４，４’−ジメチルアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル等が好適なものとして挙げられる。さらに、上記反応性希釈剤としてのモノマー類としては、例えば、ラジカル重合系では、アクリル酸エステル類やメタクリル酸エステル類等の単官能モノマー；トリメチロールプロパントリアクリレートやペンタエリスリトールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート等の多官能モノマー；ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート等のオリゴマー等が挙げられる。
▲２▼  非硬化型樹脂
非硬化型のバインダー樹脂としては、例えば、ポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等が好適に用いられる。これらバインダー樹脂の中でも、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂及び塩化ビニル樹脂が特に好適なものとして挙げられる。さらに、これらバインダー樹脂は１種単独で使用してもよいし、２種以上を混合して使用してもよい。
さらに、上記バインダー樹脂のほか、希釈用のバインダー樹脂を用いてもよく、例えば、ポリメチルメタクリレートや、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアミド、シリコーン、エポキシ樹脂等の１種又は２種以上の混合物が挙げられる。
添加剤としては、その最低励起三重項エネルギーレベルを３Ｅｑ、蛍光色素の最低励起三重項エネルギーレベルを３Ｅｄとするとき、３Ｅｑ＜３Ｅｄの関係を満たすものを用いる。複数の蛍光色素を混合した組成物の場合には、最も長波長の蛍光ピークを有する蛍光色素に対して上記の関係を満足するような添加剤を選択する。
蛍光変換層は、蛍光変換層用樹脂組成物をガラス等の基板上に所望の厚みになるよう塗布等の方法により製膜することにより得ることができる。
製膜する際には、上記各成分の分散性を高めるため、溶媒を用いて溶解させて混合するとよい。ここで用いるのに適した溶媒としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、２−アセトキシ−１−メトキシプロパン、１−アセトキシ−２−エトキシエタン、シクロヘキサノン、トルエン等が好ましい。
製膜方法としては、公知の種々の方法、例えば、スピンコート法や、印刷法、塗布法等によればよいが、好ましいのはスピンコート法である。このようにして製膜する場合の蛍光変換層の厚みは、入射光を所望の波長に変換することから、そのために必要な厚みに製膜する。この厚みは、通常、１〜１００μｍ、好ましくは、１〜２０μｍの範囲において適宜選定すればよい。
蛍光変換法によりフルカラー発光装置を得るためには、基板上にＲＧＢ３原色の蛍光変換層を２次元的に配置する必要がある。そのためには、上記のように製膜した後、通常の蛍光変換層の製造法に従って、フォトリソグラフィー法等によりエッチングし、加熱して硬化させることにより、蛍光変換層を得ることができる。ここでの加熱温度は、フォトレジスト材料の種類により、それぞれに好適な温度があるが、７０〜２４０℃の範囲において、０．５〜３時間の加熱処理をすればよい。
（２）カラーフィルタ層
カラーフィルタ層は、無機物からなる干渉フィルタ、バンドパスフィルタ、有機物からなるカラーフィルタ層等があるが、色素等の材料が豊富で、かつ加工の容易さで優れている有機物のカラーフィルタ層が好ましい。カラーフィルタ層の材料としては、上述した色素やバインダー樹脂が挙げられる。
色素とバインダー樹脂の比率は、１：９９〜９０：１０（重量比）が好ましい。色素が１％未満だと、カラーフィルタ層が周囲光を充分にカットできなくなり、９０％を超えると膜の特性が悪くなり、接着強度等の機械的強度が低下してもろい膜となる。より好ましい色素とバインダー樹脂の比率は、１０：９０〜５０：５０（重量比）である。カラーフィルタ層の膜厚は、カラーフィルタ層の機能が損なわれない範囲で任意の範囲とすることができるが、通常は１μｍ〜１０ｍｍ、好ましくは１μｍ〜５００μｍ、より好ましくは１μｍ〜１０μｍである。
赤色カラーフィルタ層の、波長６００ｎｍにおける光線透過率は、好ましくは６０％以下、より好ましくは５０％以下である。光線透過率が６０％より大きいと、波長６００ｎｍ未満の光を透過するため、カラー発光装置の赤色純度が、純赤と言えなくなる恐れがある。
緑色カラーフィルタ層の、波長５４０ｎｍにおける光線透過率は、好ましくは８０％以上、より好ましくは８５％以上である。光線透過率が８０％未満では、カラー発光装置の緑色成分が小さくなるため、白色発光のバランスが崩れる恐れがある。
青色カラーフィルタ層の、波長４６０ｎｍにおける光線透過率は、好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上である。光線透過率が６０％未満では、カラー発光装置の青色成分が小さくなるため、白色発光のバランスが崩れる恐れがある。
尚、カラーフィルタ層を平面的に分離して配置する場合には、フォトリソグラフィ法が適用できる上記の感光性樹脂をバインダー樹脂として使用することが好ましい。また、印刷法を用いる場合には、上記の透明樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）を使用することができる。
カラーフィルタ層は、通常、蛍光色素と樹脂と適当な溶剤とを混合、分散又は可溶化させて液状とし、スピンコート法、ロールコート法、バーコート法、キャスト法等の方法で所定の基板上に製膜する。尚、ドライフィルムにして所定の基板上に貼り付けるようにしてもよい。カラーフィルタ層をパターニングする場合には、フォトリソグラフィ法やスクリーン印刷法等で行うのが一般的である。
このようなカラーフィルタ層は、３原色発光するフルカラー又はマルチカラーの発光装置を作製する際、基本的に１種類の層のみで済むので構成が簡単になって、低コストでの作製が可能になる。
上記の各種構成部材は、基板の上に形成される。
基板としては、例として、ガラス板、金属板、セラミックス板、あるいはプラスチック板（ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコン樹脂、フッ素樹脂等）等を挙げることができる。
また、これらの材料からなる基板は、カラー発光装置内への水分の侵入を避けるために、さらに無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりすることにより、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。
従って、発光媒体への水分の侵入を避けるために、防湿処理や疎水性処理により、基板における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好ましい。具体的に、支持基板の含水率を０．０００１重量％以下の値及びガス透過係数を１×１０−１３ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ．ｃｍＨｇ以下の値とすることがそれぞれ好ましい。
本発明のカラー発光装置で使用する、青色成分と黄色〜赤色成分を、所定のピーク強度比で発光する有機ＥＬ素子は、３原色をバランスよく含む有機ＥＬ素子に比べ、素子構成が簡単であり、素子作製の再現性がよい。
また、青色（又は青緑色）有機ＥＬ素子に比べ、高効率、長寿命である。
また、色変換部材として、同一のものを用い、有機ＥＬ素子として青色有機ＥＬ素子を使用したときのカラー発光装置と比較すると、カラー発光装置として、同一輝度の白色を発光させる場合、本発明で使用する有機ＥＬ素子の方が、素子の発光強度が少なくて済む。
これは、本発明で使用する有機ＥＬ素子を用いた方が、発光装置としての輝度半減寿命が長いことを意味するとともに、色変換部材の吸収光量が少ないため、色変換部材の劣化が小さいことをも意味する。
従って、例えば、半減寿命が１５０００時間を越える、長寿命なカラー発光装置を得ることができる。
また、カラー発光装置として、同一の投入電力で比較した場合、本発明で使用する有機ＥＬ素子の方が、カラー発光装置の発光強度が大きい。そのため、青色有機ＥＬ素子を用いた場合に対して、発光強度を小さくしない範囲で，色純度向上のために用いるカラーフィルタの透過率を調整することができる。
よって、具体的には、コンピュータ、携帯電話、カーナビゲーションシステム、カラーテレビ、ビデオカメラ、デジタルカメラ用モニタ画面等のカラーディスプレイ用途等に使用できる。
実施例
実施例１
１１２ｍｍ×１４３ｍｍ×１．１ｍｍの支持基板（ＯＡ２ガラス：日本電気硝子社製）上に、ブラックマトックス（ＢＭ）の材料としてＶ２５９ＢＫ（新日鉄化学社製）をスピンコートし、６８μｍ×２８５μｍが開口した格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、ブラックマトリックス（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。
次に、青色カラーフィルタの材料として、Ｖ２５９Ｂ（新日鉄化学社製）をスピンコートし、長方形（１００μｍライン、２３０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタ（膜厚１．５μｍ）のパターン（青色画素に相当）を形成した。
次に、緑色カラーフィルタの材料として、Ｖ２５９Ｇ（新日鉄化学社製）をスピンコートし、長方形（１００μｍライン、２３０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタに隣接する位置に緑色カラーフィルタ（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。
次に、赤色カラーフィルタの材料として、ＣＲＹ−Ｓ８４０Ｂ（富士フィルムアーチ製）をスピンコートし、長方形（１００μｍライン、２３０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタと緑色カラーフィルタの間の位置に赤色カラーフィルタ（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。
次に、緑色変換部材の材料として、０．０４ｍｏｌ／ｋｇ（対固形分）となる量のクマリン６をアクリル系ネガ型フォトレジスト（Ｖ２５９ＰＡ、固形分濃度５０％：新日鉄化学社製）に溶解させたインキを調製した。
このインキを、先の基板上にスピンコートし、カラーフィルタ形成時と同じマスクを介して、緑色カラーフィルタ上に相当する位置を紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、１８０℃でベークして、緑色変換部材のパターン（膜厚１０μｍ）を形成した（緑色画素に相当）。
次に、赤色変換部材の材料として、クマリン６：０．５３ｇ、ベーシックバイオレット１１：１．５ｇ、ローダミン６Ｇ：１．５ｇ、アクリル系ネガ型フォトレジスト（Ｖ２５９ＰＡ、固形分濃度５０％：新日鉄化学社製）：１００ｇに溶解させたインキを調製した。
このインキを、先の基板上にスピンコートし、カラーフィルタ形成時と同じマスクを介して、赤色カラーフィルタ上に相当する位置を紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、１８０℃でベークして、赤色変換部材のパターン（膜厚１０μｍ）を形成した（赤色画素に相当）。
尚、同条件で作製した赤色変換部材の励起スペクトルを、蛍光測定装置にて、プローブとして赤色の６００ｎｍにセットし、４００〜６００ｎｍの励起波長にて、測定すると、図６に実線で示すスペクトルが得られた。ここで、この励起スペクトルの５００〜６００ｎｍのピーク波長は、５３０ｎｍであった。
次に、平坦化膜としてアクリル系熱硬化性樹脂（Ｖ２５９ＰＨ：新日鉄化学社製）を先の基板上にスピンコートし、１８０℃でベークして、平坦化膜（膜厚５μｍ）を形成した。
次に、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）をスパッタリングにより２００ｎｍ膜厚で成膜した。
次に、この基板上にポジ型レジスト（ＨＰＲ２０４：富士オーリン製）をスピンコートし、陰極の取り出し部と、９０μｍライン、２０μｍギャップのストライプ状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像し、１３０℃でベークし、レジストパターンを得た。
次に、５％蓚酸水溶液からなるＩＺＯエッチャントにて、露出している部分のＩＺＯをエッチングした。次に、レジストをエタノールアミンを主成分とする剥離液（Ｎ３０３：長瀬産業製）で処理して、青色カラーフィルタ、緑色変換部材、赤色変換部材上に相当する位置に、ＩＺＯパターン（下部電極：陽極、ライン数９６０本）を得た。
次に、第一の層間絶縁膜として、ネガ型レジスト（Ｖ２５９ＰＡ：新日鉄化学社製）をスピンコートし、フォトマスクを介して、紫外線露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像した。次に、１８０℃でベークして、ＩＺＯのエッジを被覆した（ＩＺＯの開口部が７０μｍ×２９０μｍ）格子状パターン層間絶縁膜を形成した。
次に、第二の層間絶縁膜（隔壁）として、ネガ型レジスト（ＺＰＮ１１００：日本ゼオン製）をスピンコートし、２０μｍライン、３１０μｍギャップのストライプパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光後、さらに露光後ベークを行なった。次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液でネガレジストを現像し、ＩＺＯストライプに直交した有機膜の第二の層間絶縁膜（隔壁）を形成した。
このようにして得られた基板を純水及びイソプロピルアルコール中で超音波洗浄し、エアブローにて乾燥後、ＵＶ洗浄した。
次に、基板を有機蒸着装置（日本真空技術製）に移動し、基板ホルダーに基板を固定した。尚、あらかじめ、それぞれのモリブテン製の加熱ボートに、正孔注入材料として、４，４’，４”−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）、発光材料のホスト材料として、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）、４，４’−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、ドーピング材料として、ルブレン、１，４−ビス［４−（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチリルベンゼン）］（ＤＰＡＶＢ）、電子注入材料として、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）をそれぞれ仕込み、さらに陰極としてＡｌＬｉ合金（Ｌｉ濃度：１０ａｔｍ％）をタングステン製フィラメントに装着してある。
その後、真空槽を５×１０−７ｔｏｒｒまで減圧にした後、以下の順序で正孔注入層から陰極まで途中で真空を破らず一回の真空引きで順次積層していった。
まず、正孔注入層としては、ＭＴＤＡＴＡを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、膜厚６０ｎｍ、第一の発光層としては、ホストとして、ＮＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、ドーパントとして、ルブレンを蒸着速度０．０００５〜０．００１５ｎｍ／秒にて共蒸着して、膜厚２０ｎｍ、第二の発光層としては、ホストとして、ＤＰＶＢｉを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、ドーパントとして、ＤＰＡＶＢを蒸着速度０．００３〜０．００８ｎｍ／秒にて共蒸着して、膜厚４０ｎｍ、電子注入層としては、Ａｌｑを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、膜厚２０ｎｍ、で蒸着し、さらに陰極としては、ＡｌとＬｉを、蒸着速度０．５〜１．０ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚を１５０ｎｍとした。
尚、有機層（正孔注入層〜電子注入層まで）は、カラーフィルタ及び色変換部材を覆う範囲にマスク蒸着したが、陰極はさらに、先に形成したＩＺＯ取り出し電極に接続できるようなマスク蒸着した。陰極（上部電極）は、先に基板上に作製した隔壁により、自動的に分離され、下部電極と交差したパターン（ライン数２４０本）となっていた。
このようにして、基板上に有機ＥＬ素子を作製後、乾燥窒素を流通したドライボックスに基板を大気に触れないように移動し、そのドライボックス内にて、封止基板の青板ガラスで表示部を被覆し、表示部周辺部はカチオン硬化性の接着剤（ＴＢ３１０２：スリーボンド製）で光硬化させて封止した。
尚、前記基板において、カラーフィルタ、色変換部材のない基板（モノクロ用）を有機ＥＬの発光スペクトルを確認するために作製し、同一条件で有機ＥＬ素子を作製した。
このようにして、下部電極と上部電極がＸＹマトリックスを形成してなるフルカラー及びモノクロ有機ＥＬ発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。
モノクロ用の発光スペクトルを色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）で測定したところ、図２（Ａ）のＩ１（青色領域のピーク強度：青色領域外のピーク強度＝０．９：０．１）とほぼ一致し、赤色変換部材の５００〜６００ｎｍの励起スペクトルのピーク波長（５３０ｎｍ）と、有機ＥＬ素子の発光スペクトルの青色領域以外（５００〜６００ｎｍ）のピーク波長（５３５ｎｍ）がほぼ一致することがわかった。
赤色画素のみを選択して、電圧を印加し発光させ、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて発光スペクトルを測定した。結果を表２に示す。
また、フルカラー用の青、緑、赤の画素それぞれに対して、同一の電圧を印可して同時発光させて、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて色度を測定すると、ＣＩＥ色度座標は、白色領域内のＸ＝０．２４、Ｙ＝０．２３であり、シミュレーション結果と一致した。
実施例２
実施例１において、有機ＥＬ素子の第一の発光層として、ホストとして、ＮＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、ドーパントとして、ルブレンを蒸着速度０．００１５〜０．００４５ｎｍ／秒にて共蒸着したこと以外は、同一の条件にて、フルカラー及びモノクロ有機ＥＬ発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。
モノクロ用の発光スペクトルを色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）で測定したところ、図２（Ａ）のＩ３（青色領域のピーク強度：青色領域外のピーク強度＝０．７：０．３）とほぼ一致し、赤色変換部材の５００〜６００ｎｍの励起スペクトルのピーク波長（５３０ｎｍ）と、有機ＥＬ素子の発光スペクトルの青色領域以外（５００〜６００ｎｍ）のピーク波長（５３５ｎｍ）がほぼ一致することがわかった。
赤色画素のみを選択して、電圧を印加し発光させ、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて発光スペクトルを測定した。結果を表２に示す。
また、フルカラー用の青、緑、赤の画素それぞれに対して、同一の電圧を印可して同時発光させて、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて色度を測定すると、ＣＩＥ色度座標は、白色領域内のＸ＝０．２６、Ｙ＝０．３０であり、シミュレーション結果と一致した。
実施例３
実施例１において、有機ＥＬ素子の第一の発光層として、ホストとして、ＮＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、ドーパントとして、ルブレンを蒸着速度０．００２５〜０．００７５ｎｍ／秒にて共蒸着したこと以外は、同一の条件にて、フルカラー及びモノクロ有機ＥＬ発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。
モノクロ用の発光スペクトルを色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）で測定したところ、図２（Ａ）のＩ５（青色領域のピーク強度：青色領域外のピーク強度＝０．５：０．５）とほぼ一致し、赤色変換部材の５００〜６００ｎｍの励起スペクトルのピーク波長（５３０ｎｍ）と、有機ＥＬ素子の発光スペクトルにの青色領域以外（５００〜６００ｎｍ）のピーク波長（５３５ｎｍ）がほぼ一致することがわかった。
赤色画素のみを選択して、電圧を印加し発光させ、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて発光スペクトルを測定した。結果を表２に示す。
また、フルカラー用の青、緑、赤の画素それぞれに対して、同一の電圧を印可して同時発光させて、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて色度を測定すると、ＣＩＥ色度座標は、白色領域内のＸ＝０．２９、Ｙ＝０．３７であり、シミュレーション結果と一致した。
実施例４
実施例１において、有機ＥＬ素子の第一の発光層に、ホストとして、ＮＰＤを蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／秒、ドーパントとして、ルブレンを蒸着速度０．００３０〜０．００９０ｎｍ／秒にて共蒸着したこと以外は、同一の条件にて、フルカラー及びモノクロ有機ＥＬ発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。
モノクロ用の発光スペクトルを色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）で測定したところ、図２（Ａ）のＩ６（青色領域のピーク強度：青色領域外のピーク強度＝０．４：０．６）とほぼ一致し、赤色変換部材の５００〜６００ｎｍの励起スペクトルのピーク波長（５３０ｎｍ）と、有機ＥＬ素子の発光スペクトルの青色領域以外（５００〜６００ｎｍ）のピーク波長（５３５ｎｍ）がほぼ一致することがわかった。
赤色画素のみを選択して、電圧を印加し発光させ、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて発光スペクトルを測定した。結果を表２に示す。
また、フルカラー用の青、緑、赤の画素それぞれに対して、同一の電圧を印可して同時発光させて、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて色度を測定すると、ＣＩＥ色度座標は、白色領域からはずれたＸ＝０．３０、Ｙ＝０．４１であり、シミュレーション結果と一致した。
比較例１
実施例１において、有機ＥＬ素子の第一の発光層にルブレンを使用しなかったこと以外は、同一の条件にて、フルカラー及びモノクロ有機ＥＬ発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。
モノクロ用の発光スペクトルを色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）で測定したところ、図２（Ａ）のＩ０（青色領域のピーク強度：青色領域外のピーク強度＝１：０）とほぼ一致した。
赤色画素のみを選択して、電圧を印加し発光させ、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて発光スペクトルを測定した。結果を表２に示す。
また、フルカラー用の青、緑、赤の画素それぞれに対して、同一の電圧を印可して同時発光させて、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて色度を測定すると、ＣＩＥ色度座標は、白色領域からはずれたＸ＝０．２３、Ｙ＝０．２１であり、シミュレーション結果と一致した。
比較例２
実施例１において、赤色変換部材の材料として、ローダミン６Ｇを使用しなかったこと以外は、同一の条件にてインキを調製して赤色変換部材を形成した。
この、赤色変換部材の励起スペクトルを、蛍光測定装置にて、プローブとして赤色の６００ｎｍにセットし、４００〜６００ｎｍの励起波長にて測定すると、図６に点線で示すように、５２０〜５５０に極大ピークを有しないスペクトル（ピーク波長５７０ｎｍ）が得られた。
以下、実施例３と同一の条件にて、フルカラー及びモノクロ有機ＥＬ発光装置を作製し、その下部電極と上部電極にＤＣ電圧を印加（下部電極：（＋）、上部電極：（−））したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。
モノクロ用の発光スペクトルを色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）で測定したところ、図２（Ａ）のＩ５（青色領域のピーク強度：青色領域外のピーク強度＝０．５：０．５）とほぼ一致したが、赤色変換部材の５００〜６００ｎｍの励起スペクトルのピーク波長（５７０ｎｍ）と、有機ＥＬ素子の発光スペクトルの青色領域以外（５００〜６００ｎｍ）のピーク波長（５３５ｎｍ）が一致しなかった。
赤色画素のみを選択して、電圧を印加し発光させ、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて発光スペクトルを測定した。結果を表２に示す。
また、フルカラー用の青、緑、赤の画素それぞれに対して、同一の電圧を印可して同時発光させて、色彩色差計（ＣＳ１０００，ミノルタ製）にて色度を測定すると、ＣＩＥ色度座標は、白色領域からはずれたＸ＝０．２４，Ｙ＝０．３７であった。
以上の実施例１〜４及び比較例１〜２における、赤色画素の発光強度（赤色強度：比較例１を１００に規格化）と、フルカラー有機ＥＬ発光装置の全点灯時（青、緑、赤に対して各同一電圧印加）のＣＩＥ色度座標を、以下の表２に示す。
2003079735.tif 000009
フルカラー有機ＥＬ発光装置の全点灯時（青、緑、赤に対して各同一電圧印加）のＣＩＥ色度を、図７に示す。
表２及び図７に示されるように、実施例１〜４では、赤色変換部材の励起スペクトルの少なくとも１つのピークが有機ＥＬ素子の青色領域外（５００〜６００ｎｍ）の発光ピークと一致するため、赤色画素の発光強度が大きい。さらに、実施例１〜３では、有機ＥＬ素子が青色領域外の発光強度を適度に有している（青色領域の発光強度：青色領域外の発光強度が１：９〜５：５の範囲内）ため、フルカラー有機ＥＬ発光装置のホワイトバランスがより良好に確保されている。
一方、比較例１，２では、有機ＥＬ素子が赤色変換部材の励起スペクトルのピークに対応する青色領域外のピークを有していないため、赤強度が極めて低く、さらに、ホワイトバランスも確保されていない。
実施例５
本実施例のカラー発光装置を、図を参照しながら説明する。
図８は実施例５で製造したカラー発光装置の模式図である。
支持基板６１０には、形状が１１２ｍｍ×１４３ｍｍ×１．１ｍｍのガラス基板（ＯＡ２ガラス、日本電気硝子社製）を使用して、その上にブラックマトリクス（ＢＭ）材料（Ｖ２５９ＢＫ、新日鐵化学社製）をスピンコートし、格子状のパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、ブラックマトリクス６２０（膜厚１．５μｍ）のパターンを形成した。
ＢＭ材料の間を埋めるように、以下に示す、青色カラーフィルタ６３０、緑色カラーフィルタ６３２、赤色カラーフィルタ６３４を順次形成した。
顔料系青色カラーフィルタ材料（Ｖ２５９Ｂ−０５０Ｘ、新日鐵化学製  以下、ＢＣＦ１）をスピンコートし、長方形（９０μｍライン、２４０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタ６３０（ＢＣＦ１、膜厚１．８μｍ）のパターンを得た。
顕微分光測定による、ＢＣＦ１のパターン内部の透過率の測定結果を、図９（Ａ）に示す。
本実施例では、青色カラーフィルタ６３０が青色変換部材となる。
顔料系緑色カラーフィルタ材料（Ｖ２５９Ｇ−０９５Ｘ、新日鐵化学製  以下、ＧＣＦ１）をスピンコートし、長方形（９０μｍライン、２４０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタ６３０に隣接する位置に、緑色カラーフィルタ６３２（ＧＣＦ１、膜厚２．０μｍ）のパターンを得た。
顕微分光測定による、ＧＣＦ１のパターン内部の透過率の測定結果を、図９（Ｂ）に示す。
顔料系赤色カラーフィルタ材料（ＣＲＹ−Ｓ８４０Ｂ、富士フィルムアーチ製  以下、ＲＣＦ１）をスピンコートし、長方形（９０μｍライン、２４０μｍギャップ）のストライプパターンが３２０本得られるようなフォトマスクを介して、ＢＭに位置合わせして紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、２００℃でベークして、青色カラーフィルタ６３０と緑色カラーフィルタ６３２の間の位置に、赤色カラーフィルタ６３４（ＲＣＦ１、膜厚１．２μｍ）のパターンを得た。
顕微分光測定による、ＲＣＦ１のパターン内部の透過率の測定結果を、図９（Ｃ）に示す。
緑色カラーフィルタ６３２の上に、以下に示す緑色蛍光変換層６４０を、次いで、赤色カラーフィルタ６３４の上に、以下に示す赤色蛍光変換層６４２を、順次形成した。
緑色蛍光変換層６４０の材料として、０．０４ｍｏｌ／ｋｇ（対固形分）となる量のクマリン６をアクリル系ネガ型フォトレジスト（Ｖ２５９ＰＡ、新日鐵化学社製）に溶解させたインキを調整した。
このインキを、先のカラーフィルタまで形成した基板上にスピンコートし、カラーフィルタ形成時と同じマスクを介して、緑色カラーフィルタ６３２上に相当する位置を紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、１８０℃でベークして、緑色蛍光変換層６４０のパターン（膜厚１０μｍ）を形成した。
緑色カラーフィルタ６３２と緑色蛍光変換層６４０より、緑色変換部材６５０が形成される。
顕微分光測定により、励起波長４３０ｎｍの光を緑色蛍光変換層６４０表面に照射したときの蛍光スペクトルを図１０に示す。ここで、図１０中、Ｇと記載しているものが、緑色蛍光変換層６４０のスペクトルである。
赤色蛍光変換層６４２の材料として、クマリン６を０．５３ｇ、ベーシックバイオレット１１を１．５ｇ、ローダミン６Ｇを１．５ｇ、アクリル系ネガ型フォトレジスト（Ｖ２５９ＰＡ、新日鐵化学社製）１００ｇに溶解させたインキを調整した。
このインキを、先の緑色蛍光変換層６４０まで形成した基板上にスピンコートし、カラーフィルタ形成時と同じマスクを介して、赤色カラーフィルタ６３４上に相当する位置を紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、１８０℃でベークして、赤色蛍光変換層６４２のパターン（膜厚１０μｍ）を形成した。
赤色カラーフィルタ６３４と赤色蛍光変換層６４２より、赤色変換部材６６０が形成される。
顕微分光測定により、励起波長４３０ｎｍの光を赤色蛍光変換層６４２表面に照射したときの蛍光スペクトルを図１０に示す。ここで、図１０中、Ｒと記載しているものが、赤色蛍光変換層６４２のスペクトルである。
平坦化膜６７０として、アクリル系熱硬化性樹脂（Ｖ２５９ＰＨ、新日鐵化学社製）を、赤色蛍光変換層６４２まで形成した基板上にスピンコートし、１８０℃でベークして、平坦化膜６７０（膜厚５μｍ）を形成した。
陽極６８０として、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）をスパッタリングにより２２０ｎｍ膜厚で成膜した。次に、この基板上にポジ型レジスト（ＨＰＲ２０４、富士オーリン製）をスピンコートし、陰極７１６の取出し部と、９０μｍライン、２０μｍギャップのストライプ状パターンとなるようなフォトマスクを介して紫外線露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像し、１３０℃でベークしてレジストパターンを得た。
次に、５％シュウ酸水溶液からなるエッチャントにて、露光した部分のＩＺＯをエッチングした。次に、レジストをエタノールアミン主成分の剥離液で処理し、青色カラーフィルタ６３０、緑色蛍光変換層６４０、赤色蛍光変換層６４２に対応する位置に、ＩＺＯパターン（陽極、ライン数９６０本）６８０を形成した。
第一の層間絶縁膜６９０として、ネガ型レジスト（Ｖ２５９ＰＡ、新日鐵化学社製）をスピンコートし、フォトマスクを介して紫外線露光し、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像した。
次に、１８０℃でベークして、ＩＺＯのエッジを被覆して（ＩＺＯの開口部が７０μｍ×２９０μｍ）層間絶縁膜６９０を形成した。
また、第二の層間絶縁膜７００（陰極隔壁）として、ネガ型レジスト（ＺＰＮ１１００、日本ゼオン製）をスピンコートし、２０μｍライン、３１０μｍギャップのストライプパターンになるようなフォトマスクを介して紫外線露光後、さらに露光後ベークを行った。次に、テトラメチルアンモニウムヒドロキシドの現像液で現像し、ＩＺＯのストライプパターンと直交する第二の層間絶縁膜７００を形成した。
このようにして得られた基板を、純水及びイソプロピルアルコール中で超音波洗浄し、エアブローにて乾燥後、ＵＶオゾン洗浄を行った。
続いて、有機ＥＬ素子７１０を、有機蒸着装置を用い、正孔注入層７１２、正孔輸送層、発光層７１４（黄色〜赤色発光層、青色発光層）、電子注入層、陰極７１６の順序で真空蒸着し作製した。各層の材料及び層厚は以下の通りである。
正孔注入層：下記式［１］に示す材料を使用した。層厚は６０ｎｍであった。
正孔輸送層：下記式［２］に示す材料を使用した。層厚は２０ｎｍであった。
黄〜赤色発光層：下記式［３］に示す材料（材料Ｈ）と下記式［４］に示す材料（材料Ｂ）を５：０．０１の比で使用した。層厚は５ｎｍであった。
青色発光層：材料Ｈと下記式［５］に示す材料（材料Ａ）を３５：１の比で使用した。層厚は３５ｎｍであった。
電子注入層：Ａｌｑを使用し、層厚は２０ｎｍであった。
陰極：Ａｌ，Ｌｉを使用し、層厚は１５０ｎｍであった。
2003079735.tif 000010
2003079735.tif 000011
このようにして、基板上に有機ＥＬ素子を作製後、乾燥窒素を流通したドライボックスに基板を大気に触れないように移動し、そのドライボックス内にて、封止基板７２０の青板ガラスで表示部を被覆し、表示周辺部はカチオン硬化型の接着剤（ＴＢ３１０２、スリーボンド製）で光硬化させて封止し、陽極と陰極がＸＹマトリクスを形成したフルカラー有機ＥＬ発光装置６００（開口率５６％）を作製した。
尚、作製した有機ＥＬ素子のみの発光性能を評価するため、モノクロ有機ＥＬ発光装置（開口率５６％）を作製した。カラーフィルタ、色変換部材を形成しない他は、フルカラー有機ＥＬ発光装置６００と同一条件にて作製した。
また、図８中の矢印方向が光取出し方向である。
実施例６
青色発光層を、材料Ｈと材料Ａを３５：０．８の比で形成した他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
実施例７
青色発光層を、材料Ｈと材料Ａを３５：０．６の比で形成した他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
実施例８
発光層を青色発光層、緑色発光層、黄色〜赤色発光層の３層構成とし、これらを下記の順序で作製した他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
青色発光層：材料Ｈと材料Ａを５：０．０７の比で使用した。層厚は５ｎｍであった。
緑色発光層：材料Ｈと下記式［６］に示す材料（材料Ｄ）を１０：０．１３の比で使用した。層厚は１０ｎｍであった。
黄色〜赤色発光層：材料Ｈと材料Ｂを２５：１．２５の比で使用した。層厚は２５ｎｍであった。
2003079735.tif 000012
比較例３
青色発光層を、材料Ｈと材料Ａを３５：０．４の比で形成した他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
比較例４
青色発光層を下記のように変更し、黄色〜赤色発光層を設けなかった他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
青色発光層：材料Ｈと材料Ａを４０：１の比で使用した。厚さは４０ｎｍであった。
比較例５
青色発光層を下記のように変更し、黄色〜赤色発光層を設けなかった他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
青色発光層：材料Ｈと材料Ｄを、４０：１の比で使用した。厚さは４０ｎｍであった。
比較例６
第２の青色のカラーフィルタ材料を、下記の方法でＢＣＦ１上に積層した他は、比較例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
０．０８ｍｏｌ／ｋｇ（対固形分）となる量のローダミンＺｎをアクリル系ネガ型フォトレジスト（Ｖ２５９ＰＡ、新日鐵化学社製）に溶解させたインキを調整した。
このインキを、全てのカラーフィルタを形成した基板上にスピンコートし、カラーフィルタ形成時と同じマスクを介して、青色カラーフィルタ（ＢＣＦ１）上に相当する位置を紫外線露光し、２％炭酸ナトリウム水溶液で現像後、１８０℃でベークして、青色変換部材のパターン（膜厚１０μｍ）を形成した（以下、ＢＣＦ２）。
顕微分光測定による、ＢＣＦ２のパターン内部の透過率の測定結果を、図９（Ｄ）に示す。
評価試験１
［青色成分と黄色〜赤色成分の発光強度比と、カラー発光装置の色度の関係］
実施例５〜８及び比較例３〜５のモノクロ有機ＥＬ発光装置の、陽極と陰極間に５Ｖの直流電圧を印加したところ、各電極の交差部分（画素）が発光した。分光放射輝度計（ＣＳ−１０００、ミノルタ製）を用い、その発光スペクトルを測定すると同時に、マルチメータを用いて電流値を測定した。
その結果、全ての装置において、電流密度が約１ｍＡ／ｃｍ２、外部量子収率が約５％であった。このときの発光スペクトルを図１１（実施例５〜６）、図１２（実施例７〜８）及び図１３（比較例３〜５）に示す。
図１１〜図１３より、各実施例及び比較例で作製した、発光装置に形成した、有機ＥＬ素子の発する青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比を求めた。
実施例５〜８では、青色成分の発光と、黄色〜赤色成分の発光のピーク波長はそれぞれ４５５ｎｍ、５６５ｎｍであった。青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度の比は、実施例５で０．８３：０．１７、実施例６で０．７４：０．２６、実施例７で０．６３：０．３７、実施例８で０．５７：０．４３であった。
比較例３では、青色成分の発光と、黄色〜赤色成分の発光のピーク波長はそれぞれ４５５ｎｍ、５６７ｎｍであり、青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比は、０．４９：０．５１であった。
比較例４では、青色成分の発光のピーク波長は４５５ｎｍであり、黄色〜赤色成分の発光のピーク波長はなかった。青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比は、１：０であった。
比較例５では、青色成分の発光のピーク波長は４７２ｎｍであり、黄色〜赤色成分の発光のピーク波長はなかった。青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比は、１：０であった。
実施例５〜８及び比較例３〜６のフルカラー有機ＥＬ発光装置を、モノクロ発光装置と同一の駆動条件にて発光させたときの特性を表３に示す。
ここで、フルカラー赤（緑、青）とは、赤（緑、青）画素のみ点灯させた場合の輝度と色度を示し、フルカラー白とは、全ての画素を点灯させた場合の輝度と色度を示す。
比較例５は、青〜緑色成分のみを発光する有機ＥＬ素子を使用したカラー発光装置である。
比較例５では、白の輝度が最も高いものの、白及び青の色度が悪く、フルカラーとは言えなかった。
そこで、青の色度を調節するため、ＢＣＦ１上にＢＣＦ２を積層した比較例６では、白の輝度が低下し、なおかつ白の色度が比較例５と同程度に悪いままだった。
一方、実施例５〜８及び比較例３は、青色成分と黄〜赤色成分の発光を有する有機ＥＬ素子を使用したカラー発光装置である。
いずれも赤、緑、青ともにフルカラーと呼べる色度を示したが、比較例３では、青色成分の発光強度と黄色〜赤色成分の発光強度の比が０．５：０．５と赤色成分が強いため、白の色度ｘ、ｙともに大きくなりすぎた。
これに対し、実施例５〜８では、青色成分の発光強度と黄色〜赤色成分の発光強度の比が、０．９：０．１〜０．５：０．５の範囲に入っており、白の色度が良好であった。
2003079735.tif 000013
実施例９
青色発光層及び黄〜赤色発光層の成分、及び層厚を下記のように変更した他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子及びモノクロ発光素子を作製した。
黄〜赤色発光層：材料Ｈ、材料Ｂ及び材料Ａを５：０．０２：０．１の比で使用した。層厚は５ｎｍであった。
青色発光層：材料Ｈと材料Ａを３５：１の比で使用した。厚さは３５ｎｍであった。
実施例１０
緑色のカラーフィルタ材料を、顔料系緑色カラーフィルタ材料（ＣＧ−８５１０Ｌ、富士フィルムアーチ製  以下、ＧＣＦ２）に変更し、その厚さを１．０μｍにした他は、実施例５と同様にしてカラー発光素子を作製した。
顕微分光測定による、ＧＣＦ２のパターン内部の透過率の測定結果を、図９（Ｅ）に示す。
実施例１１
赤色のカラーフィルタ材料を、顔料系赤色カラーフィルタ材料（ＣＲ７００１、富士フィルムアーチ製、以下、ＲＣＦ２）に変更し、その厚さを１．５μｍにした他は、実施例１０と同様にしてカラー発光素子を作製した。
顕微分光測定による、ＲＣＦ２のパターン内部の透過率の測定結果を、図９（Ｆ）に示す。
評価試験２
［輝度、色度、発光効率等］
実施例９〜１１及び比較例６のフルカラー有機ＥＬ発光装置の、陽極と陰極間にデューティ比１／６０のパルス電圧を印加したところ、各電極の交差部分（赤、緑、青の全ての画素）が発光した。
分光放射輝度計（ＣＳ−１０００、ミノルタ製）を用い、白色光の輝度が８０ｎｉｔとなるよう、電圧値を調整した。そのときの色度を、分光放射輝度計を用いて測定すると同時に、マルチメータを用いて電流値を測定した。
次に、赤、緑、青のうちの同一色画素だけが点灯するような配線とし、マルチメータで測定される電流値が、全画素点灯時の１／３になるようにパルス電圧値を調整した。そのときの色度を、分光放射輝度計を用いて測定した。測定結果を表４に示す。
フルカラー有機ＥＬ発光装置にて、全画素を８０ｎｉｔの輝度で点灯させるときと同一条件にて、実施例９、比較例６のモノクロ有機ＥＬ発光装置（実施例１０、１１のモノクロ装置は実施例９と同一構成）の、陽極と陰極間に１／６０のパルス電圧を印加し、分光放射輝度計（ＣＳ−１０００、ミノルタ製）を用い、その発光スペクトル、輝度を測定した。その結果を表４に示す。
測定したモノクロ有機ＥＬ発光装置の発光スペクトルを図１４に示す。
図１４から、各発光装置に形成された、有機ＥＬ素子の発する青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比を求めた。
実施例９（実施例１０、１１も同）では、青色成分の発光と、黄色〜赤色成分の発光のピーク波長はそれぞれ４５５ｎｍ、５５７ｎｍであり、青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比は、０．６３：０．３７であった。
比較例６では、青色成分の発光のピーク波長は４７２ｎｍであり、黄色〜赤色成分の発光のピーク波長はなかった。青色成分の発光強度と、黄色〜赤色成分の発光強度との比は、１：０であった。
図１４から明らかなように、フルカラー装置として同一の白色輝度を得るのに必要な、モノクロ発光装置の発光強度は、比較例６に比べ実施例９〜１１では、非常に少なくて済むことがわかった。
また、色変換部材が吸収する光強度も少なくて済むため、色変換部材中の蛍光色素が劣化を抑制することができる。
また、表４から明らかなように、比較例６に比べ実施例９〜１１は、フルカラー装置の発光効率、電力効率が高いことがわかった。
さらに、波長５４０ｎｍにおける緑カラーフィルタの透過率を８０％以上とした実施例１０では、さらに高効率となった。
さらに、波長６００ｎｍにおける赤カラーフィルタの透過率を５０％以下とした実施例９では、赤の色度ｘが０．６７を上回った。
2003079735.tif 000014
［カラー発光装置の連続駆動試験］
実施例９〜１１及び比較例６のフルカラー有機ＥＬ発光装置の、陽極と陰極間にデューティ比１／６０のパルス電圧を印加し、分光放射輝度計（ＣＳ−１０００、ミノルタ製）を用い、輝度が８０ｎｉｔとなるよう、電圧値を調整した。そのときの色度を、分光放射輝度計を用いて測定すると同時に、マルチメータを用いて電流値を測定した。
次に、赤色画素だけが点灯するような配線とし、マルチメータで測定される電流値が、全画素点灯時の１／３になるようにパルス電圧値を調整した。そのときの輝度Ｉｒｅｄを、分光放射輝度計を用いて測定した後、連続点灯状態とした。
一方、フルカラー有機ＥＬ発光装置にて、赤色画素のみを点灯させたときと同一条件にて、実施例９、比較例６のモノクロ有機ＥＬ発光装置（実施例１０、１１のモノクロ装置は実施例９と同一構成）の、陽極と陰極間に１／６０のパルス電圧を印加し、その輝度Ｉｍｏｎｏを測定した後、連続点灯状態とした。
その後は、モノクロ発光装置が初期の輝度と一致するように電圧値を調整した後、同一の電圧値になるよう赤色発光するフルカラー発光装置の電圧値を調整し、そのときの輝度を測定する、という操作を５０時間毎に行った。
モノクロ発光装置の輝度に対するフルカラー発光装置の輝度比Ｉｒｅｄ／Ｉｍｏｎｏの経時変化を図１５に示す。図１５では、初期の輝度比Ｉｒｅｄ／Ｉｍｏｎｏを１に規格化してある。この評価により、色変換部材のみの劣化度合いを評価することができる。
これにより、輝度比Ｉｒｅｄ／Ｉｍｏｎｏが半減する時間は、比較例６で１３０００時間であったのに対し、実施例９では１７０００時間、実施例１１では、１９０００時間、実施例１０では、２１０００時間というように、赤色画素の半減寿命が大きく向上した。
以上の結果、低消費電力、高効率、高い色再現性を有し、かつ長寿命なフルカラー発光装置であることが確認できた。
産業上の利用可能性
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、赤色光の強度が高いカラー発光装置を提供できる。
また、本発明によれば、色純度、発光効率がよく、しかも長寿命であるカラー発光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明によるカラー発光装置の一実施形態を示す模式図である。
図２（Ａ）は、シミュレーションに用いた、有機ＥＬ素子である試料１〜７の発光スペクトルを示し、図２（Ｂ）は、緑色変換部材と赤色変換部材の励起スペクトルを示すグラフである。
図３（Ａ）及び（Ｂ）は、赤色画素の赤色発光輝度のシミュレーション結果を示すグラフである。
図４は、シミュレーション結果を示すＣＩＥ色度図である。
図５は、本発明の他の実施形態であるカラー発光装置を示した模式図である。
図６は、実施例１及び比較例２の赤色変換部材の励起スペクトルを示すグラフである。
図７は、実施例１〜４及び比較例１〜２による有機ＥＬ発光装置のＣＩＥ色度図である。
図８は、実施例５で作製したカラー発光装置を示した模式図である。
図９（Ａ）は、顕微分光測定による、ＢＣＦ１のパターン内部の透過率の測定結果を示す図である。
図９（Ｂ）は、顕微分光測定による、ＧＣＦ１のパターン内部の透過率の測定結果を示す図である。
図９（Ｃ）は、顕微分光測定による、ＲＣＦ１のパターン内部の透過率の測定結果を示す図である。
図９（Ｄ）は、顕微分光測定による、ＢＣＦ２のパターン内部の透過率の測定結果を示す図である。
図９（Ｅ）は、顕微分光測定による、ＧＣＦ２のパターン内部の透過率の測定結果を示す図である。
図９（Ｆ）は、顕微分光測定による、ＲＣＦ２のパターン内部の透過率の測定結果を示す図である。
図１０は、顕微分光測定により、励起波長４３０ｎｍの光を緑色蛍光変換層又は赤色蛍光変換層表面に照射したときの蛍光スペクトルを示す図である。
図１１は、実施例５〜６のモノクロ発光装置の発光スペクトルを示す図である。
図１２は、実施例７〜８のモノクロ発光装置の発光スペクトルを示す図である。
図１３は、比較例３〜５のモノクロ発光装置の発光スペクトルを示す図である。
図１４は、実施例９〜１１及び比較例６のモノクロ発光装置の発光スペクトルを示す図である。
図１５は、モノクロ発光装置の輝度に対するフルカラー発光装置の輝度比Ｉｒｅｄ／Ｉｍｏｎｏの経時変化を示したグラフである。
図１６は、従来技術によるカラー発光装置を示す模式図である。
【図１】
2003079735.tif 000015
【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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2003079735.tif 000024
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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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【図１６】
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【国際調査報告】
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