(57)【要約】  光取り出し効率を向上できる有機発光装置を提供する。  反射電極、透明電極、前記透明電極と前記透明電極に挟まれた有機層からなる有機発光装置において、前記有機層の中に、少なくとも、青色発光エミッタ、緑色発光エミッタ、赤色発光エミッタが含まれ、前記緑色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１４５ｎｍ−２３５ｎｍの範囲内にあり、前記青色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１３０ｎｍ−２００ｎｍの範囲内にあり、前記赤色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１７０ｎｍ−２７５ｎｍの範囲内にある。
2015029203.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極、透明電極、前記透明電極と前記透明電極に挟まれた有機層からなる有機発光装置において、
前記有機層の中に、少なくとも、青色発光エミッタ、緑色発光エミッタ、赤色発光エミッタが含まれ、
前記緑色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１４５ｎｍ−２３５ｎｍの範囲内にあり、
前記青色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１３０ｎｍ−２００ｎｍの範囲内にあり、
前記赤色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１７０ｎｍ−２７５ｎｍの範囲内にあることを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機発光装置において、
前記反射電極側から、青色発光、緑色発光、赤色発光の順に発光点を有することを特徴とする有機発光装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の有機発光装置において、
発光層から光取り出し方向に向かって、第１の樹脂層、第２の樹脂層、第３の樹脂層を有し、
前記第１の樹脂層の屈折率が１．６〜１．８であり、
前記第２の樹脂層及び前記第３の樹脂層の屈折率は前記第１の樹脂層の屈折率よりも小さいことを特徴とする有機発光装置。
【請求項４】
請求項３に記載の有機発光装置において、
前記第１の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側の表面に錐体構造を有し、
前記第２の樹脂層は、複数の前記第１の樹脂層の錐体構造の間を埋める充填構造を有し、
前記第３の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側と反対側の表面に錐体構造を有することを特徴とする有機発光装置。
【請求項５】
請求項４に記載の有機発光装置において、
前記第１の樹脂層の錐体構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．５以上、
前記第３の樹脂層の錐体構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．３以上１．９以下であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項６】
請求項３に記載の有機発光装置において、
前記第１の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側の表面にマイクロレンズ構造を有し、
前記第２の樹脂層は、複数の前記第１の樹脂層のマイクロレンズ構造の間を埋める充填構造を有し、
前記第３の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側と反対側の表面にマイクロレンズ構造を有することを特徴とする有機発光装置。
【請求項７】
請求項６に記載の有機発光装置において、
前記第１の樹脂層のマイクロレンズ構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．９以上であり、
前記第３の樹脂層のマイクロレンズ構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．８以上であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の有機発光装置において、
さらに第４の樹脂層、及び第５の樹脂層を有し、
前記第４の樹脂層及び前記第５の樹脂層の屈折率は、前記第１の樹脂層の屈折率、前記第２の樹脂層の屈折率及び前記第３の樹脂層の屈折率よりも小さいことを特徴とする有機発光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の有機発光装置において、
前記第４の樹脂層は、複数の前記第３の樹脂層のマイクロレンズ構造の間を埋める充填構造を有し、
前記第５の樹脂層は、前記第４の樹脂層が存在する側と反対側の表面にマイクロレンズ構造を有することを特徴とする有機発光装置。
【請求項１０】
請求項３乃至９のいずれかに記載の有機発光装置において、
ボトムエミッション構造であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項１１】
請求項３乃至９のいずれかに記載の有機発光装置において、
トップエミッション構造であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項１２】
請求項３乃至１１のいずれかに記載の有機発光装置において、
前記第２の樹脂層は光硬化樹脂であることを特徴とする有機発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光装置の発光効率を向上させるためには、有機層で発光した光を空気層に効率よく取り出す必要がある。有機層で発光した光は、透明電極、基板を通って空気層に到達するが、透明電極と空気層との屈折率の違いにより、その境界面で全反射した光は減衰して外部に出てこない場合がある。そのため、実際に外部に取り出される光は有機層で発光した光の約２０％に過ぎない。その他、約４０％は非発光モード、約２０％は薄膜モード（透明電極で減衰する光）、約２０％は基板モード（基板で減衰する光）の光である。なお、非発光モードとはエバネッセントモード（表面プラズモン損失）ともいう。これは発光位置が反射電極（金属）に近い領域では、発光する光が金属電極表面とプラズモンカップリングにより、熱失活により損失してしまう現象である。【０００３】
特許文献１は有機発光素子の光取り出し効率を向上させる従来例である。特許文献１の有機発光装置は、透明基板および集光構造体層を備える。この集光構造体層は錐形状のまたは半球状の構造体を含有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−２２５５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、全反射する境界面に集光構造体を設けて、構造体がない界面では全反射されてしまう光を少しでも多く次の界面（最終的には空気層）に取り出そうとしている。しかし、集光構造体を設けることにより、本来全反射されない光が全反射されてしまう課題がある。【０００６】
本発明の目的は、光取り出し効率を向上できる有機発光装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
反射電極、透明電極、前記透明電極と前記透明電極に挟まれた有機層からなる有機発光装置において、前記有機層の中に、少なくとも、青色発光エミッタ、緑色発光エミッタ、赤色発光エミッタが含まれ、前記緑色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１４５ｎｍ−２３５ｎｍの範囲内にあり、前記青色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１３０ｎｍ−２００ｎｍの範囲内にあり、前記赤色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１７０ｎｍ−２７５ｎｍの範囲内にある。
【発明の効果】
【０００８】
本発明により、高効率光取り出しとなる有機発光装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係る有機発光装置である。
【図２】図１の発光エリア１０９の詳細を示す。
【図３】錐体構造からなる光取り出し構造が付与された発光素子の構造を示す。
【図４】錐体の段数に対する光取り出し比の結果を示す。
【図５】マイクロレンズ構造からなる光取り出し構造が付与された発光素子の構造を示す。
【図６】マイクロレンズの段数に対する光取り出し比の結果を示す。
【図７】各発光色の発光位置と外部に取り出す光の量の関係を示す。
【図８】発光位置の順番の異なる２つのＳａｍｐｌｅの光取り出し効率の関係を示す。
【図９】本発明の実施例２に係る有機発光装置の図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る有機発光装置の図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る有機発光装置の図である。
【図１２】本発明の実施例５に係る有機発光装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下の実施の形態においては便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明するが、特に明示した場合を除き、それらはお互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部または全部の変形例、応用例、詳細説明、補足説明等の関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数等（個数、数値、量、範囲等を含む）に言及する場合、特に明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でもよい。さらに、以下の実施の形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。同様に、以下の実施の形態において、構成要素等の形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似または類似するもの等を含むものとする。このことは、上記数等（個数、数値、量、範囲等を含む）についても同様である。
【００１１】
以下、図面等を用いて、本発明の実施形態について説明する。以下の説明は本発明の内容の具体例を示すものであり、本発明がこれらの説明に限定されるものではなく、本明細書に開示される技術的思想の範囲内において当業者による様々な変更および修正が可能である。また、本発明を説明するための全図において、同一の機能を有するものは、同一の符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明の実施例１に係る有機発光装置の図であり、基板１００側から光を取り出すボトムエミッション型の光源装置である。図１では、基板１００上に透明電極１０１、第一のバンク１０４、第二のバンク１０５、有機層１０３、反射電極１０２、光取り出し層１０６、封止基板１０７、補助配線１０８が配置されている。透明電極１０１を陽極、反射電極１０２を陰極とした。図１に図示されていない駆動回路および筐体などが備えられることで光源装置となる。反射電極１０２は隣接する発光部の透明電極１０１と補助配線１０８と介して接続される。これにより、発光部を直列接続することができる。透明電極１０１の下面に、透明電極１０１及び有機層１０３に閉じ込められる光を取出す光取り出し層１０６を備えている。【００１４】
図２に図１の発光エリア１０９の詳細を示す。
［基板］
基板１００は、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、またデバイス構造によりボトムエミッションでは透明、トップエミッションでは透明であっても不透明であってもよい。好ましく用いられる透明な基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。リジットな基板よりもフレキシブルな基板において、高温保存安定性や色度変動を抑制する効果が大きく現れるため、特に好ましい基板は、有機ＥＬ素子にフレキシブル性を与えることが可能な可撓性を備えた樹脂フィルムである。樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート（ＴＡＣ）、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類またはそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリルあるいはポリアリレート類、耐熱透明樹脂ＡＲＴＯＮ（登録商標）（ＪＳＲ株式会社製）あるいはアペル（登録商標）（三井化学株式会社製）といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。【００１５】
樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度（２５±０．５℃、相対湿度（９０±２）％ＲＨ）が０．０１ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定した酸素透過度が、０．００１ｃｍ3／（ｍ2・２４ｈ・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が０．００１ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下の高バリア性フィルムであることが好ましく、前記の水蒸気透過度が０．００００１ｇ／（ｍ2・２４ｈ）以下であることがさらに好ましい。【００１６】
バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等の有機発光素子の劣化を招く因子の浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。さらにバリア膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。  
バリア膜の形成方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスタ−イオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等を用いることができる。【００１７】
不透明な支持基板としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。
［透明電極］
陽極として形成される透明電極１０１は有機層１０３にホールを注入するための電極であり、この陽極としては、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、あるいはこれらの混合物からなる電極材料を用いるのが好ましく、特に仕事関数が４ｅＶ以上の電極材料を用いるのが好ましい。このような電極材料としては、具体的には、金などの金属、ＣｕＩ、ＩＴＯ（インジウムチンオキサイド）、ＳｎＯ2、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウムジンクオキサイド）等の導電性透明材料が挙げられる。例えばこれらの電極材料は真空蒸着法やスパッタリング法、ＣＶＤ法、イオンプレーティング法、塗布法等の方法で成膜することによって、透明電極（陽極）を薄膜として作製することができる。透明電極（陽極）の光透過率は８０％以上であることが好ましい。また、透明電極（陽極）のシート抵抗は数百Ω／□以下であることが好ましく、特に１００Ω／□以下であることが好ましい。さらに透明電極（陽極）の膜厚は、電極（陽極）の透明性、導電性等の特性を上記のように制御するために、材料により異なるが、８０〜４００ｎｍに設定され、より好ましくは１００〜２００ｎｍに設定される。
［第一のバンク］
有機発光素子の側面に形成された第一のバンク１０４は順テーパとなっており、パターンニングされた透明電極１０１の端部および一部反射層・補助配線として設けた金属層（例えばＡｇ）を覆い、発光部の部分的なショート故障を防止する。バンク形成材料を塗布した後、所定のフォトマスクを用いて現像露光することにより、第一のバンク１０４が形成される。第一のバンク１０４の有機層１０３が存在する側の表面に撥水性処理を施してもよい。例えば、第一のバンク１０４の表面にフッ素系ガスのプラズマ処理を行い、第一のバンク１０４の表面をフッ素化することで撥水性処理を行う。これにより、第一のバンク１０４の表面には撥水層が形成される。第一のバンク１０４として、感光性ポリイミドが好ましい。また、第一のバンク１０４として、アクリル樹脂，ノボラック樹脂，フェノール樹脂，非感光性材料なども用いることができる。
［第二のバンク］
第二のバンク１０５は第一のバンク１０４の上に形成される。第二のバンク１０５は逆テーパとなっており、隣接する発光部の反射電極１０２が導通しないようにするために用いられる。バンク形成材料を塗布した後、所定のフォトマスクを用いて現像露光することにより、第二のバンク１０５が形成される。第二のバンク１０５の有機層１０３が存在する側の表面には撥水性処理を施してもよい。例えば、第二のバンク１０５の表面にフッ素系ガスのプラズマ処理を行い、第二のバンク１０５の表面をフッ素化することで撥水性処理を行う。これにより、第二のバンク１０５の表面には撥水層が形成される。第二のバンク１０５として、ネガ型フォトレジストを用いることが好ましい。また、第二のバンク１０５として、アクリル樹脂、ノボラック樹脂、フェノール樹脂、非感光性材料なども用いることができる。
［有機層］
有機層１０３の詳細が図２に示してあり、有機層１０３は発光層（第１の発光層２０３）のみの単層構造、あるいは電子注入層２０５、電子輸送層２０４、正孔輸送層２０２及び正孔注入層２０１のいずれか一層以上を含む多層構造でも構わない。電子注入層２０５および電子輸送層２０４、電子輸送層２０４および第１の発光層２０３、第１の発光層２０３および正孔輸送層２０２、正孔輸送層２０２および正孔注入層２０１はそれぞれ接していても構わず、各層の間に上述の他の層を介在させてもよい。また、第１の発光層2０３はホスト分子（以下ホストと称す）及びドーパント分子（以下ドーパントと称す）を含む。図１における有機発光素子に駆動回路および筐体などが備えられることで光源装置となる。
正孔輸送層は、正孔を輸送し、発光層へ注入するものである。そのため、正孔輸送層は正孔移動度が高い正孔輸送性材料からなることが望ましい。また、正孔輸送層として、化学的に安定で、イオン化ポテンシャルが大きく、電子親和力が小さく、ガラス転移温度が高いことが望ましい。正孔輸送層としては、例えば、Ｎ、Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル−［１、１’−ビフェニル］−４、４’ジアミン（ＴＰＤ）、４、４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４、４’、４’’−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１、３、５−トリス［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、４、４’、４’’−トリス（Ｎ−カルバゾール）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１、３、５−トリス［Ｎ、Ｎ−ビス（２−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｏ−ＭＴＤＡＢ）、１、３、５−トリス［Ｎ、Ｎ−ビス（３−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｍ−ＭＴＤＡＢ）、１、３、５−トリス［Ｎ、Ｎ−ビス（４−メチルフェニル）−アミノ］−ベンゼン（ｐ−ＭＴＤＡＢ）、４、４’、４’’−トリス［１−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（１−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（２−ＴＮＡＴＡ）、４、４’、４’’−トリス［ビフェニル−４−イル−（３−メチルフェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ｐ−ＰＭＴＤＡＴＡ）、４、４’、４’’−トリス［９、９−ジメチルフルオレン−２−イル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（ＴＦＡＴＡ）、４、４’、４’’−トリス（Ｎ−カルバゾイル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）、１、３、５−トリス−［Ｎ−（４−ジフェニルアミノフェニル）フェニルアミノ］ベンゼン（ｐ−ＤＰＡ−ＴＤＡＢ）、１、３、５−トリス｛４−［メチルフェニル（フェニル）アミノ］フェニル｝ベンゼン（ＭＴＤＡＰＢ）、Ｎ、Ｎ’−ジ（ビフェニル−４−イル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニル［１、１’−ビフェニル］−４、４’−ジアミン（ｐ−ＢＰＤ）、Ｎ、Ｎ’−ビス（９、９−ジメチルフルオレン−２−イル）−Ｎ、Ｎ’−ジフェニルフルオレン−２、７−ジアミン（ＰＦＦＡ）、Ｎ、Ｎ、Ｎ’、Ｎ’−テトラキス（９、９−ジメチルフルオレン−２−イル）−［１、１−ビフェニル］−４、４’−ジアミン（ＦＦＤ）、（ＮＤＡ）ＰＰ、４−４’−ビス［Ｎ、Ｎ’−（３−トリル）アミノ］−３−３’−ジメチルビフェニル（ＨＭＴＰＤ）等が望ましく、これらを１種単独、または、２種以上を併用してもよい。【００１８】
必要に応じて、陽極である透明電極と正孔輸送層との間には正孔注入層を配置してもよい。陽極と正孔輸送層との注入障壁を下げるため、正孔注入層は適当なイオン化ポテンシャルを有する材料により形成されることが望ましい。また、正孔注入層は下地層の表面の凹凸を埋める役割を果たすことが望ましい。正孔注入層としては、例えば、銅フタロシアニン、スターバーストアミン化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン、酸化バナジウム、酸化モリブテン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等が挙げられる。【００１９】
また、正孔輸送性材料に酸化剤を含有してもよい。これにより、陽極と正孔輸送層との障壁を低下させる、または、電気伝導度を向上させることができる。酸化剤としては、例えば、塩化第II鉄、塩化アンモニウム、塩化ガリウム、塩化インジウム、五塩化アンチモン等のルイス酸化合物、トリニトロフルオレン等の電子受容性化合物、正孔注入材料として挙げられる酸化バナジウム、酸化モリブテン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等を用いることができ、これらを１種単独、または２種以上を併用してもよい。【００２０】
発光層に用いる発光性有機化合物としては、公知の任意のものを挙げることができる。例えば、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナート） アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチルベンゼン誘導体、ジスチルアリーレン（ＤＳＡ）誘導体、及びこれらの発光性有機化合物を分子内に有するものであるが、これに限定されるものではない。またこれらの化合物に代表される蛍光色素由来の化合物のみならず、三重項状態からの燐光発光が可能な材料およびこれらからなる基を分子内の一部分に有する化合物も好適に用いることができる。【００２１】
電子輸送層は、電子を輸送し、発光層へ注入する。そのため、電子輸送層は電子移動度が高い電子輸送性材料からなることが望ましい。電子輸送層としては、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、亜鉛ベンゾチアゾール錯体、バソキュプロイン（ＢＣＰ）等が望ましく、１種単独、または、２種以上を併用することもできる。【００２２】
また、電子輸送層は、上記の電子輸送性材料に還元剤を含有して、バッファ層と電子輸送層との障壁を低くすること、または、電子輸送層の電気伝導度を向上させることが望ましい。還元剤としては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類酸化物、希土類酸化物、アルカリ金属ハロゲン化物、アルカリ土類ハロゲン化物、希土類ハロゲン化物、アルカリ金属、芳香族化合物等で形成される錯体が挙げられる。特に、好ましいアルカリ金属はＣｓ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋである。これらの材料に限られず、これらの材料を１種単独、または、２種以上併用してもよい。【００２３】
また、電子注入層を、反射電極またはバッファ層と電子輸送層の間に挿入して、電子注入効率を向上させてもよい。電子注入層としては、例えば、弗化リチウム、弗化マグネシウム、弗化カルシウム、弗化ストロンチウム、弗化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等が望ましい。これらの材料に限られず、これらの材料を１種単独、または、２種以上併用してもよい。
［反射電極］
本実施で形成される反射電極１０２は、有機層１０３に電子を注入するための電極であり、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物からなる電極材料を用いることが好ましく、仕事関数が５ ｅ Ｖ 以下の電極材料を用いるのが好ましい。このような電極材料としては、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ土類金属、希土類等や、これらと他の金属との合金などを用いることができるものであり、例えばナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／Ａｌ2Ｏ3混合物、Ａｌ／ＬｉＦ混合物などを例として挙げることができる。また、反射率の高い材料を用いることで光取り出し効率の向上が期待でき、代表的な材料としてＡｇなどが挙げられる。反射電極は、例えば上記の電極材料を、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法により、薄膜に形成することによって作製することができ、反射電極の光透過率は１０％以下にすることが好ましい。反射電極の膜厚は、反射電極の光透過率等の特性を上記のように制御するために、材料により異なるが、通常５００ｎｍ以下に設定するのが好ましく、好ましくは１００〜２００ｎｍの範囲とするのがよい。
［光取り出し層］
本発明で用いる光取り出し層は、集光構造体を複数配列したものを指す。集合構造体の形状としては、ピラミッド、円錐、三角錐、その他の多角形錐からなる錐体構造、マイクロレンズ、グレーティング、カマボコ等の構造体が挙げられる。錐体やマイクロレンズアレイなどの構造体を光取出し層として用いることで、これまで基板内で減衰していた光を外部に取り出すことができるため、有機発光装置の発光効率が向上する。これは、光が異なる媒質を通るとき屈折して先に進むだけでなく、実際には一部は反射して戻ってくるが、ある条件のもとでは全てが反射して戻ってくる性質を利用したものである。【００２４】
本発明の光取り出し層の材質は、集光構造体の加工性の観点から、透明樹脂等の有機化合物が望ましい。上記透明樹脂層は電離線硬化型樹脂又は熱硬化型樹脂、熱可塑性樹脂等があげられる。電離線としては、例えば、紫外線、可視光、赤外線、電子線が挙げられる。具体的にはアクリレート樹脂（エポキシアクリレート、ポリエステルアクリレート、アクリルアクリレート、エーテルアクリレート）などのラジカル重合型モノマーもしくはオリゴマー、エポキシ樹脂などが挙げられる。必要に応じて、開始剤を添加してもよい。開始剤としては、例えば、ＵＶラジカル発生剤（チバ・スペシャリティ・ケミカル社製イルガキュア９０７、同１２７、同１９２など）、過酸化ベンゾイルが挙げられる。別の樹脂成分の代表例としては、脂肪族系（例えば、ポリオレフィン）樹脂、ウレタン系樹脂が挙げられる。上記樹脂成分の屈折率は、好ましくは１．４〜１．８５、より好ましくは１．７〜１．８である。このようにすることで、より多くの光を透明樹脂層中に取り込み、光取り出し効率を高めることができる。ベース部材の屈折率を高くするため必要に応じて、散乱には寄与しないサイズの高屈折率のナノ粒子等を添加することができる。具体的には、酸化チタン（屈折率：２.５以上２.７以下）、酸化ジルコニウム（屈折率：２.４）、チタン酸バリウム（屈折率：２.４）、チタン酸ストロンチウム（屈折率：２.３７）、酸化ビスマス（屈折率：２.４５）等が挙げられる。これらの材料を一種単独または二種以上併用してもよい。また、透明粒子は１種のみを用いてもよいし、２種以上を用いてもよい。さらに微粒子はマトリックス中の空隙であってもよい。 
図３は、錐体構造からなる光取り出し構造が付与された発光素子の構造を示す。この発光素子の構造を用いて、光取り出し効率を計算する。ここでは、下部反射電極、有機層、基板からなる有機発光素子の上に、光取り出し層として１〜３段の錐体を配列している。この構造を用いて、光取り出し効率の計算を行う。錐体の底面は正方形で１辺の長さがａ＝３０μｍで固定している。錐体のアスペクト比は、錐体の高さｈをａで除した値（高さ／底面幅）と定義される。錐体層Ｓ１は屈折率１．８、錐体層Ｓ２は屈折率１．５、錐体層Ｓ３は屈折率１．３の基材で構成されている。下部反射電極から距離ｄ離れた位置で発光すると仮定し（発光点）、発光位置から基板へ出た光と、反射電極で反射した光の干渉効果を加味して、錐体層Ｓ１に出射する光量を計算する。ここで述べた発光点は、有機発光素子を構成する有機層の発光層の膜厚方向の中央と定義する。本計算では、発光中心波長が５２０ｎｍの緑単色光を用いた。空気層に取出される光は、錐体層Ｓ１に入射された光を、光線追跡法を用いて計算する。【００２５】
図４は、錐体の段数に対する光取り出し比の結果を示す。同比は、屈折率１．８の基板から錐体層Ｓ１に入射された光量を１とした相対比である。【００２６】
構成１では、アスペクト比が０．５以上で、光取り出し比は約７４％以上となるが、ピーク値でも７６％には達しなかった。【００２７】
次に、構成２について検討する。錐体層Ｓ１のアスペクト比を構成１の光取り出し比が最大となる０．７５にすると、錐体層Ｓ２のアスペクト比が０．３以上１．９以下の範囲で８０％となる。この値は、構成１の光取り出し比の最大値よりも大きい。なお、錐体層Ｓ２のアスペクト比が０．７５のときが最も光取り出し比が高い。構成２の検討により、アスペクト比の数値次第であるが、錐体層を２段設けた方が錐体層を１段設けるよりも光取り出し比が向上することが分かった。【００２８】
また、構成２は錐体層Ｓ１のアスペクト比を０．７５とした例を説明したが、錐体層Ｓ１のアスペクト比を０．５以上、錐体層Ｓ２のアスペクト比が０．３以上１．９以下の範囲であれば、錐体層を１段設けるよりも光取り出し比が向上する。【００２９】
次に、構成３について検討する。錐体層Ｓ１のアスペクト比を構成２の光取り出し比が最大となる０．７５、錐体層Ｓ２のアスペクト比を構成２の光取り出し比が最大となる０．７５にすると、錐体層Ｓ３のアスペクト比が０．３以上１．９以下の範囲で８０％となる。この値は、構成１の光取り出し比の最大値よりも大きい。しかし、光取り出し比のピーク地は構成３の方が構成２よりも低かった。構成３の検討により、アスペクト比を工夫しても、最大値で比べると、錐体層を２段設けた方が錐体層を３段設けるよりも光取り出し比が向上することが分かった。【００３０】
これまでの検討により、錐体の構造体は２段の配置とすることが望ましいと分かった。特に、錐体層Ｓ１のアスペクト比を０．５以上、錐体層Ｓ２のアスペクト比が０．３以上１．９以下の範囲とすることが望ましい。一方、構成を簡単にするためには、１段の配置が望ましい。【００３１】
図５は、マイクロレンズ構造からなる光取り出し構造が付与された発光素子の構造を示す。この発光素子の構造を用いて、光取り出し効率を計算する。ここでは、下部反射電極、有機層、基板からなる有機発光素子の上に、光取り出し層として３段のマイクロレンズ層を配列している。この構造を用いて、光取り出し効率の計算を行う。マイクロレンズの底面は円形で直径の長さがａ＝５０μｍで固定している。マイクロレンズのアスペクト比は、マイクロレンズの高さｈをａで除した値と定義される。マイクロレンズ層Ｍ１は屈折率１．８、マイクロレンズ層Ｍ２は屈折率１．５、マイクロレンズ層Ｍ３は屈折率１．３の基材で構成されている。下部反射電極から距離ｄ離れた位置で発光すると仮定し（発光点）、発光位置から基板へ出た光と、反射電極で反射した光の干渉効果を加味して、マイクロレンズ層Ｍ１に出射する光量を計算する。ここで述べた発光点は、有機発光素子を構成する有機層の発光層の膜厚方向の中央と定義する。本計算では、発光中心波長が５２０ｎｍの緑単色光を用いた。空気層に取出される光は、マイクロレンズ層Ｍ１に入射された光を、光線追跡法を用いて計算する。【００３２】
図６は、マイクロレンズの段数に対する光取り出し効率の結果を示す。マイクロレンズの構造体では、２段に比べて３段マイクロレンズの光取り出し効率がごくわずかであるが向上する。よって、１段、２段、或いは３段の配置が望ましい。【００３３】
この光取り出し比は、屈折率１．８の基板からマイクロレンズ層Ｍ１に入射された光量を１とした相対比である。構成４では、アスペクト比が０．９以上で、光取り出し比は約７１．５％以上となる。次に、構成５において、マイクロレンズ層Ｍ１のアスペクト比を構成４の光取り出し比が最大となる０．９以上にすると、マイクロレンズ層Ｍ２のアスペクト比が０．８以上で７７．５％以上となる。この値は、構成４の光取り出し比のピーク値よりも大きい。次に、構成６において、マイクロレンズ層Ｍ１のアスペクト比を０．９以上、マイクロレンズ層Ｍ２のアスペクト比を０．８以上とすると、マイクロレンズ層Ｍ３のアスペクト比が０．４以上１．０以下の範囲で７８％以上となる。この値は、構成５のピーク値と比べて大きい。よって、マイクロレンズ構造体は３段の配置が望ましい。マイクロレンズ構造体では、２段に比べて３段マイクロレンズの光取り出し効率がごくわずかであるが向上する。
［白色発光光学設計］
白色発光では、複数の発光色の発光点を有する。光学干渉条件では、発光点から反射電極までを構成する有機膜の膜厚（ｄ）に有機材料の屈折率を乗じた光学長を発光波長で除した値で一意的に決まる。よって、最適な光学条件と有機膜の膜厚は、短波長に比べて、  長波長の発光では長くなることがわかる。【００３４】
図７に白色有機ＥＬ用の各ドーパントとして青（Ｂ）:Ｆｌｒｐｉｃ、緑（Ｇ）:Ｉｒ（ｐｂｉ）２ＯｃＯＰｈｔａｚ、黄（Ｙ）:Ｉｒ（ｔ−Ｂｕ−ｐｔｐ）２ＯｃＯＰｈｔａｚ、 赤（Ｒ）:Ｉｒ（ｐｑ）２Ｆ７ｔａｚを用いた時の各発光色の発光位置と外部に取り出す光の量の関係を示す。図７から分かるように、各発光色ごとに、光取出し効率の最大となる発光位置が異なる。各色の光取出し効率が最大となるピーク位置の配光分布は、完全拡散（ランバーシアン）に近い分布となる。つまり、各発光は配光分布の関係から、光取出し効率を向上させる適正距離が存在し、図７中のピーク値の半値以上の発光位置範囲で光学設計することが重要となる。例えば、緑色エミッタの発光位置は発光中心から反射電極までの距離が１４５ｎｍから２３５ｎｍの範囲、青色エミッタの発光位置は発光中心から反射電極までの距離が１３０ｎｍから２００ｎｍの範囲、赤色エミッタの発光位置は発光中心から反射電極までの距離が１７０ｎｍから２７５ｎｍの範囲となる。上記の範囲から離れることで、著しく光取出し効率は低下する。【００３５】
図８に発光点を電極側から赤、緑、青の順に配置したＳａｍｐｌｅＡと、電極側から青、緑、赤の順に配置したＳａｍｐｌｅＢの非伝搬光を含めた光取り出し効率の関係を示す。発光位置の順番を制御し、発光色の中心波長付近に発光位置を制御することで光取り出し効率は大幅に増加する。また、発光位置が反射電極に近い領域では、エバネッセントモード（表面プラズモン損失）による非伝搬光の割合が大きく、発光位置の距離を反射電極から離し伝搬光の割合を増やすことが光取り出し効率向上には重要であることが分かる。ここで発光色の中心波長で光学設計し、かつ発光位置が電極側から波長順に配置した白色有機ＥＬ素子において最も光取り出し量が向上する。その時の発光色の中心波長の発光位置が、反射電極から１５５ｎｍ〜２５０ｎｍであれば配光制御することで、６０％以上の光取り出し効率を得ることが可能となる。ＳａｍｐｌｅＡの配光制御無しの場合、１７０ｎｍ〜２２５ｎｍの発光位置で５０％程度の光取り出し効率が得られる。以上の結果、配光制御することで光取出し効率向上、および工学設計範囲の拡大が可能となる。
［封止基板］
封止基板１０７としては、ソーダライムガラス、無アルカリガラス等の透明ガラス板、アクリル樹脂、ＰＥＴ樹脂、ＰＥＮ樹脂、シクロオレフィン樹脂、オレフィン樹脂、カーボネート樹脂、ナイロン樹脂、フッ素系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド樹脂、ポリサルフォン樹脂等などの透明プラスチック板などを用いることができる。この場合には、適切なガスバリア膜を有するプラスチック基板を用いることが望ましい。封止基板１０７は光透過性であればよく、無色透明の他に多少着色されているものであってもよい。特に、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の光を透過させるものが望ましい。【００３６】
ここで用いる有機発光素子は、単一の素子でも、複数に分割された素子でもかまわない。複数の素子を接続する方法は、各素子を直列，並列またはそれらを組み合わせた方法が挙げられる。
［補助配線］
本例で形成される補助配線１０８は、透明電極上に１μｍ〜２０μｍの幅でライン上に配置することで、電極の抵抗成分を低減する働きをする。これらの補助配線は、反射率の高く抵抗値の低い金属、合金からなる材料を用いることが好ましい。このような材料としては、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、これらと他の金属との合金などを用いることができるものであり、例えばＡｇ、Ａｌ、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム、マグネシウム、アルミニウム、マグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金、Ａｌ／Ａｌ2Ｏ3混合物、Ａｌ／ＬｉＦ混合物などを例として挙げることができる。反射電極・補助配線は、例えば上記の電極材料を、真空蒸着法やスパッタリング法等の方法や印刷法などにより、薄膜に形成することによって作製することができる。光透過率は１０％以下にすることが好ましい。
［全体構成］
本発明の実施形態の一例を示す有機発光素子の図である。実施例１に係る有機発光素子は、図２に示すように、下から順に、第３の樹脂層１１０、基板１００、第２の樹脂層１１１、第１の樹脂層１０６、平坦化層２０７、透明電極１０１、正孔注入層２０１、正孔輸送層２０２、第１の発光層２０３、電子輸送層２０４、電子注入層２０５とで構成する。【００３７】
基板１００に対し第２の樹脂層１１１を、光硬化樹脂を硬化させて貼り付けた。第２の樹脂層１１１は錐体構造を有する。錐体構造は基材のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）上に光硬化樹脂を塗布し、金型成型、光硬化を行い作製した。錐体構造の底面は正方形であり、底辺の長さａは３０μｍ、高さｈは１０μｍである。第２の樹脂層１１１の屈折率は１．５である。その上に、屈折率が１．８の高屈折率樹脂を塗布し熱硬化させて、第１の樹脂層１０６を形成した。第１の樹脂層１０６には、エポキシ樹脂を基材として、粒径２−４ｎｍのジルコニア（ＺｒＯ2）微粒子を分散させたものを用いた。【００３８】
次に、第１の樹脂層１０６の上に、平坦化層２０７として、屈折率が１．８の高屈折率樹脂を塗布して、熱硬化させた。平坦化層２０７には、ウレタン樹脂を基材として、粒径２−４ｎｍのジルコニア微粒子を分散させたものを用いた。平坦化層２０７の高屈折率樹脂に用いる溶媒に対して、第１の樹脂層１０６に用いる高屈折率樹脂が不溶となるよう選択した。その上に透明電極１０１として厚さ１５０ｎｍのＩＴＯ膜を形成した。続いて、ポジ型ノボラック系フォトレジスト（ＴＦＲ‐９７０：東京応化工業株式会社製）をスピンコーティングした。このときの膜厚は約２μｍであった。この後、露光及び現像によりパターニングを行うことで、第一のバンク１０４を形成した。【００３９】
第一のバンク１０４の上に、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）と酸化モリブデン（ＭｏＯ3）を、モル比１：１となる蒸着速度で共蒸着し、正孔注入層２０１を形成した。正孔注入層２０１の膜厚は６０ｎｍである。次に、その上に、α−ＮＰＤを蒸着速度０．２ｎｍ／ｓで蒸着し、正孔輸送層２０２を形成した。正孔輸送層２０２の膜厚は２０ｎｍである。次に、ＣＢＰとＩｒ（ｐｐｙ）3を、蒸着速度が、それぞれ、０．２ｎｍ／ｓ、０．０２ｎｍ／ｓとなるよう共蒸着し、第１の発光層２０３を形成した。第１の発光層２０３の膜厚は４０ｎｍである。次に、その上にバソフェナントロリン（ＢＣＰ）を蒸着速度０．２ｎｍ／ｓで蒸着し、電子輸送層２０４を形成した。電子輸送層２０４の膜厚は２０ｎｍである。その上に、ＢＣＰとＣｓをモル比１：１で１９５ｎｍ厚に共蒸着して電子注入層２０５を形成した。その上に、蒸着法によりＡｇを成膜し、反射電極１０２を形成した。【００４０】
次にこの有機発光素子を形成した基板１００上を大気に曝すことなく、高純度窒素ガスを循環させて高露点を保った封止室に移動させた。封止基板１０７のエッジ部分に周知のシールディスペンサ装置を用いてシール用の光硬化樹脂を描画した（図示省略）。さらに封止基板１０７の有機発光素子のある側に、エポキシ樹脂からなる光硬化性封止材料を塗布した。そして封止室内の貼り合わせ装置に導入し、封止基板１０７と基板１００とを貼り合せて圧着させた。次に封止基板１０７と基板１００とを貼り合せて、封止基板１０７側からＵＶ光を照射させて光硬化樹脂を硬化させた。【００４１】
次に、第３の樹脂層１１０を形成した。形成方法は、第２の樹脂層１１１と同じ形成方法であり、第３の樹脂層１１０が有する錐体構造の底辺の長さａは３０μｍ、高さｈは３０μｍであった。この第３の樹脂層１１０を、有機発光素子が形成された面と反対側の基板１００面に粘着樹脂で貼りつけた。【００４２】
図２において、第１の樹脂層１０６は、第２の樹脂層１１１が存在する側の表面に錐体構造を有する。また、第２の樹脂層１１１は、製造過程の説明では錐体構造を有するとしたが、別の表現をすると、複数の第１の樹脂層１０６の錐体構造の間を埋める充填構造を有するともいえる。また、第３の樹脂層１１０は、第２の樹脂層１１１が存在する側と反対側に錐体構造を有する。【００４３】
第１の樹脂層１０６の屈折率は１．６〜１．８が好ましい。第１の樹脂層１０６から空気層（屈折率：１．０）に向かって、屈折率を小さくしていく構造にすると、光取り出し効率が向上する。よって、例えば、第２の樹脂層１１１の屈折率を１．３〜１．６、第３の樹脂層１１０の屈折率を１．３〜１．６とすることが好ましい。【００４４】
なお、各樹脂層の間に、何らかの層（封止基板等）を設ける場合にも、光取り出し効率の向上を考慮して、第１の樹脂層１０６から空気層（屈折率：１．０）に向かって、屈折率を小さくしていく構造にすると良い。【００４５】
このようにして図２に対応するボトムエミッション型の構成となる有機発光素子を作製した。比較例として、第１の樹脂層１０６、平坦化層２０７を設置しない素子を作製した。同構成の光取り出し効率は２４％となった。本実施例１の有機発光素子では、光取り出し効率が７２％となり、３倍性能が向上した。
【実施例２】
【００４６】
図９は本発明の実施例２に係る有機発光装置の図である。実施例１との違いは、デバイス構造がトップエミッション構造を用いたことである。以下に作製プロセスの一例を示す。【００４７】
基板１００（ガラス基板）上に、反射電極１０２として、厚さ１５０ｎｍのＡｇ膜、厚さ３０ｎｍのＩＺＯ膜を形成する。【００４８】
その上に、正孔注入層２０１として、α−ＮＰＤとＭｏＯ3の共蒸着膜を形成した。作製条件は実施例１と同様で、膜厚は１７５ｎｍであった。その上に、正孔輸送層２０２を形成した。作製条件は実施例１と同様である。その上に、第１の発光層２０３を形成する。ホスト材料をＣＢＰ、緑ドーパントをＩｒ（ｐｐｙ）3、赤ドーパントを、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｉｑ）3）からなる共蒸着膜である。ホストに対するドーパントの蒸着速度で定義されるドーパント濃度は、緑ドーパントが１０％、赤ドーパントが１％であった。第１の発光層２０３の膜厚は２０ｎｍであった。次に、その上に、第２の発光層２０６を形成した。ホスト材料は１，３−ビス（Ｎ−カルバゾリル）ベンゼン（ｍＣＰ）、青色ドーパントは（２−カルボキシピリジル）ビス（３，５−ジフルオロ−２−（２−ピリジル）フェニル）イリジウム（ＦＩｒｐｉｃ）からなる共蒸着膜である。青ドーパント濃度は２０％、膜厚は２０ｎｍであった。その上に、電子輸送層２０４、電子注入層２０５を形成した。作製条件は実施例１と同様である。但し、電子注入層の膜厚は６０ｎｍとした。【００４９】
その上に、透明電極１０１として、スパッタリング法によりＩＺＯを成膜した。膜厚は３０ｎｍとした。その上に、保護層１１２として、ＣＶＤ法にてＳｉＮxを成膜した。膜厚は１５０ｎｍとした。【００５０】
その上に、ＺｒＯ2を分散させたエポキシ樹脂を用いた、屈折率が１．８の高屈折率樹脂を塗布し、金型成型、熱硬化により、第１の樹脂層１０６を形成した。その上に、熱硬化エポキシ樹脂を塗布して第２の樹脂層１１１を形成した。その上に、実施例１と同様条件で作製した第３の樹脂層１１０を粘着樹脂で貼りつけた。【００５１】
このようにして図９に対応するトップエミッション型の構成となる有機発光素子を作製した。比較例として、第１の樹脂層１０６、第２の樹脂層１１１、第３の樹脂層１１０を設置しない素子を作製した。同構成の光取り出し効率は２４％となった。本実施例２の有機発光素子では、光取り出し効率が７２％となり、３倍性能が向上した。
【実施例３】
【００５２】
図１０は本発明の実施例３に係る有機発光装置の図である。以下に作製プロセスの一例を示す。【００５３】
基板１００（ガラス基板）上に、反射電極１０２、有機層１０３、透明電極１０１、保護層１１２を、実施例２と同条件で作製した。次に、封止基板１０７の片面に第２の樹脂層１１１を作製した。作製条件は、実施例１の第１の樹脂層１０６と同等である。その上に、ＺｒＯ2を分散させたエポキシ樹脂を用いた、屈折率１．８の高屈折率樹脂を塗布し、第１の樹脂層１０６を形成した。この封止基板１０７に屈折率が１．８以上の高屈折率粘着層１１３を貼り付けて、有機発光素子が形成された基板１００と、保護層１１２と高屈折率粘着層１１３が密着するように貼り合せた。次に、封止基板１０７において、第２の樹脂層１１１、第１の樹脂層１０６、高屈折率粘着層１１３を形成した面とは反対の面に、第３の樹脂層１１０を形成した。作製条件は実施例２と同様である。【００５４】
このようにして図１０に対応するトップエミッション型の構成となる有機発光素子を作製した。比較例として、第１の樹脂層１０６、第２の樹脂層１１１、第３の樹脂層１１０を設置しない素子を作製した。同構成の光取り出し効率は２４％となった。本実施例３の有機発光素子では、光取り出し効率が７２％となり、３倍性能が向上した。
【実施例４】
【００５５】
図１１は本発明の実施形態の一例を示す有機発光装置の図である。以下に作製プロセスの一例を示す。【００５６】
基板１００（ガラス基板）上に、反射電極１０２、有機層１０３、透明電極１０１、保護層１１２を、実施例２と同条件で作製した。その上に、第１の樹脂層１０６を形成した。作製条件は、実施例２の第１の樹脂層１０６と同条件である。【００５７】
このようにして図１１に対応するトップエミッション型の構成となる有機発光素子を作製した。比較例として、第１の樹脂層１０６、第２の樹脂層１１１、第３の樹脂層１１０を設置しない素子を作製した。同構成の光取り出し効率は２４％となった。本実施例４の有機発光素子では、光取り出し効率が６６％となり、２．７５倍性能が向上した。実施例４では封止基板１０７を使用しない構成であって、錐体構造を１段設ける構成を説明した。
【実施例５】
【００５８】
図１２は本発明の実施形態の一例を示す有機発光装置の図である。以下に作製プロセスの一例を示す。【００５９】
基板１００（ガラス基板）上に、反射電極１０２、有機層１０３、透明電極１０１、保護層１１２を、実施例２と同条件で作製した。【００６０】
次に、封止基板１０７の片側に、第４の樹脂層１１４を形成した。第４の樹脂層１１４はマイクロレンズ構造を有する。封止基板１０７に屈折率１．８の光硬化樹脂を塗布して、金型成型、光硬化の手順で第４の樹脂層１１４を作製した。マイクロレンズの底面の直径ａは２０μｍ、高さｈは５μｍである。その上に、屈折率１．５の熱硬化樹脂を塗布して、第５の樹脂層１１７を作製した。次に、屈折率１．５の熱硬化樹脂を塗布して、金型成型、光硬化により、第６の樹脂層１１５を作製した。第６の樹脂層１１５はマイクロレンズ構造を有する。ａ、ｈは、それぞれ、２０μｍ、４μｍとした。その上に、屈折率１．３の熱硬化樹脂を塗布し、第７の樹脂層１１８を形成した。次に、封止基板１０７（屈折率１．３）を設けた。最後に、第８の樹脂層１１６を封止基板１０７の第４の樹脂層１１４から第７の樹脂層１１８を形成した面と反対の面上に形成した。第８の樹脂層１１６はマイクロレンズ構造を有する。形成方法は実施例３と同様である。但し、ａ、ｈは、それぞれ、２０μｍ、１０μｍとした。【００６１】
このようにして図１２に対応するトップエミッション型の構成となる有機発光素子を作製した。比較例として、第４の樹脂層１１４〜第８の樹脂層１１６の５つの樹脂層を設置しない素子を作製した。同構成の光取り出し効率は２４％となった。本実施例５の有機発光素子では、光取り出し効率が６８％となり、２．８倍性能が向上した。なお、本実施例では、３段のマイクロレンズ層を用いたが、２段、或いは１段のマイクロレンズ層でもよい、２段のマイクロレンズ層は、実施例２、３で示された錐体構造をマイクロレンズ構造にすればよい。また、１段のマイクロレンズ構造は、実施例４で示した構造で、錐体構造をマイクロレンズ構造におきかえればよい。
【符号の説明】
【００６２】
１００…基板、１０１…透明電極、１０２…反射電極、１０３…有機層、１０４…第一のバンク、１０５…第二のバンク、１０６…第１の樹脂層、１０７…封止基板、１０８…反射層・補助配線、１０９…発光エリア、１１０…第３の樹脂層、１１１…第２の樹脂層、１１２…保護層、１１３…高屈折率粘着層、１１４…第４の樹脂層、１１５…第６のマイクロレンズ層、１１６…第８の樹脂層、１１７…第５の樹脂層、１１８…第７の樹脂層、２０１…正孔注入層、２０２…正孔輸送層、２０３…第１の発光層、２０４…電子輸送層、２０５…電子注入層、２０６…第２の発光層、２０７…平坦化層
【図１】
2015029203.tif 000003
【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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【手続補正書】
【提出日】平成26年3月5日(2014.3.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
反射電極、透明電極、前記透明電極と前記透明電極に挟まれた有機層からなる有機発光装置において、
前記有機層の中に、少なくとも、青色発光エミッタ、緑色発光エミッタ、赤色発光エミッタが含まれ、
前記緑色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１４５ｎｍ−２３５ｎｍの範囲内にあり、
前記青色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１３０ｎｍ−２００ｎｍの範囲内にあり、
前記赤色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１７０ｎｍ−２７５ｎｍの範囲内にあり、
発光層から光取り出し方向に向かって、第１の樹脂層、第２の樹脂層、第３の樹脂層を有し、
前記第１の樹脂層の屈折率が１．６〜１．８であり、前記第２の樹脂層及び前記第３の樹脂層の屈折率は前記第１の樹脂層の屈折率よりも小さく、
前記第１の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側の表面に錐体構造を有し、
前記第２の樹脂層は、複数の前記第１の樹脂層の錐体構造の間を埋める充填構造を有し、
前記第３の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側と反対側の表面に錐体構造を有し、
前記第１の樹脂層の錐体構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．５以上、
前記第３の樹脂層の錐体構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．３以上１．９以下であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機発光装置において、
前記反射電極側から、青色発光、緑色発光、赤色発光の順に発光点を有することを特徴とする有機発光装置。
【請求項３】
（削除）
【請求項４】
（削除）
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
反射電極、透明電極、前記透明電極と前記透明電極に挟まれた有機層からなる有機発光装置において、
前記有機層の中に、少なくとも、青色発光エミッタ、緑色発光エミッタ、赤色発光エミッタが含まれ、
前記緑色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１４５ｎｍ−２３５ｎｍの範囲内にあり、
前記青色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１３０ｎｍ−２００ｎｍの範囲内にあり、
前記赤色発光エミッタの発光位置の膜厚方向の中央を示す発光点から、前記反射電極までの長さが１７０ｎｍ−２７５ｎｍの範囲内にあり、
発光層から光取り出し方向に向かって、第１の樹脂層、第２の樹脂層、第３の樹脂層を有し、
前記第１の樹脂層の屈折率が１．６〜１．８であり、前記第２の樹脂層及び前記第３の樹脂層の屈折率は前記第１の樹脂層の屈折率よりも小さく、
前記第１の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側の表面にマイクロレンズ構造を有し、
前記第２の樹脂層は、複数の前記第１の樹脂層のマイクロレンズ構造の間を埋める充填構造を有し、
前記第３の樹脂層は、前記第２の樹脂層が存在する側と反対側の表面にマイクロレンズ構造を有し、
前記第１の樹脂層のマイクロレンズ構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．９以上であり、
前記第３の樹脂層のマイクロレンズ構造のアスペクト比（高さ／底面幅）が０．８以上であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項７】
（削除）
【請求項８】
請求項６に記載の有機発光装置において、
さらに第４の樹脂層、及び第５の樹脂層を有し、
前記第４の樹脂層及び前記第５の樹脂層の屈折率は、前記第１の樹脂層の屈折率、前記第２の樹脂層の屈折率及び前記第３の樹脂層の屈折率よりも小さいことを特徴とする有機発光装置。
【請求項９】
請求項８に記載の有機発光装置において、
前記第４の樹脂層は、複数の前記第３の樹脂層のマイクロレンズ構造の間を埋める充填構造を有し、
前記第５の樹脂層は、前記第４の樹脂層が存在する側と反対側の表面にマイクロレンズ構造を有することを特徴とする有機発光装置。
【請求項１０】
請求項１、２、６、８、９のいずれかに記載の有機発光装置において、
ボトムエミッション構造であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項１１】
請求項１、２、６、８、９のいずれかに記載の有機発光装置において、
トップエミッション構造であることを特徴とする有機発光装置。
【請求項１２】
請求項１、２、６、８、９、１０、１１のいずれかに記載の有機発光装置において、
前記第２の樹脂層は光硬化樹脂であることを特徴とする有機発光装置。
【国際調査報告】
2015029203.tif 000015
2015029203.tif 000016
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