(57)【要約】  アルミニウム含有層と、アルミニウム含有層に隣接して設けられた銀を主成分とする導電層と、導電層とアルミニウム含有層とを挟持する第１高屈折率層、及び、第２高屈折率層とを備える透明電極を構成する。
2014109265.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム含有層と、
前記アルミニウム含有層に隣接して設けられた銀を主成分とする導電層と、
前記導電層と前記アルミニウム含有層とを挟持する第１高屈折率層、及び、第２高屈折率層と、を備える
透明電極。
【請求項２】
前記第１高屈折率層が、二酸化チタン又は酸化ニオブから構成されている請求項１に記載の透明電極。
【請求項３】
前記第２高屈折率層が、二酸化チタン又は酸化ニオブから構成されている請求項１又は２に記載の透明電極。
【請求項４】
前記アルミニウム含有層の厚さが５ｎｍ以下である請求項１〜３の何れか記載の透明電極。
【請求項５】
前記アルミニウム含有層が、アルミニウムから構成されている請求項１〜４のいずれかに記載の透明電極。
【請求項６】
前記アルミニウム含有層が、アルミニウムを主成分とする合金から構成されている請求項１〜４のいずれかに記載の透明電極。
【請求項７】
前記アルミニウム含有層が、アルミニウム酸化物から構成されている請求項１〜４のいずれかに記載の透明電極。
【請求項８】
前記アルミニウム含有層が、アルミニウム窒化物から構成されている請求項１〜４のいずれかに記載の透明電極。
【請求項９】
請求項１〜８の何れかに記載の透明電極を有する
電子デバイス。
【請求項１０】
前記電子デバイスが有機電界発光素子である請求項９記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、透明電極、及び、この透明電極を備える電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
有機材料のエレクトロルミネッセンス（electroluminescence：以下ＥＬと記す）を利用した有機電界発光素子（いわゆる有機ＥＬ素子）は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有する。このため、各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明光源等の面発光体として近年注目されている。【０００３】
このような有機電界発光素子は、２枚の電極間に有機材料を用いて構成された発光層を挟持した構成であり、発光層で生じた発光光は電極を透過して外部に取り出される。このため、２枚の電極のうちの少なくとも一方は透明電極として構成される。【０００４】
透明電極としては、酸化インジウムスズ（Indium Tin Oxide：ＩＴＯ）等の酸化物半導体系の材料が一般的に用いられているが、ＩＴＯと銀とを積層して低抵抗化を狙った検討もなされている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、ＩＴＯはレアメタルのインジウムを使用しているため、材料コストが高く、また抵抗を下げるために成膜後に３００℃程度でアニール処理する必要がある。そこで、電気伝導率の高い銀等の金属材料を薄膜化した構成や、銀にアルミニウムを混ぜることにより銀単独よりも薄い膜厚で導電性を確保する構成が提案されている（例えば、特許文献３、特許文献４参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１５６２３号公報
【特許文献２】特開２００６−１６４９６１号公報
【特許文献３】特開２００９−１５１９６３号公報
【特許文献４】特開２００８−１７１６３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電気伝導率の高い銀やアルミニウムを用いて構成された透明電極であっても、十分な導電性と光透過性との両立を図ることは困難であった。【０００７】
本発明においては、十分な導電性と光透過性とを兼ね備えた透明電極を提供すること、およびこの透明電極を用いることによって性能の向上が図られた電子デバイスを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の透明電極は、アルミニウム含有層と、アルミニウム含有層に隣接して設けられた銀を主成分とする導電層と、導電層とアルミニウム含有層とを挟持する第１高屈折率層、及び、第２高屈折率層とを備える。
また、本発明の電子デバイスは、上記透明電極を備える。【０００９】
本発明の透明電極によれば、アルミニウム含有層に隣接させて、銀を主成分とした導電層が設けられる。このアルミニウム含有層上に銀を主成分とする導電層を形成することにより、銀原子とアルミニウムとの相互作用が得られ、銀の凝集が抑えられ、薄いながらも均一な厚さの導電層が得られる。
さらに、この導電層とアルミニウム含有層とを挟んで第１高屈折率層と第２高屈折率層を有することにより、透明電極の光透過性をさらに向上させることができる。
従って、銀を用いた透明電極において、導電性の向上と光透過性の向上との両立が可能となる。また、この透明電極を用いて、導電性と光透過性とに優れる電子デバイスを構成することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、導電性と光透過性とに優れた透明電極、及び、電子デバイスを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態の透明電極の概略構成を示す図である。
【図２】第２実施形態の有機電界発光素子の概略構成を示す図である。
【図３】実施例２で作製したボトムエミッション型の有機電界発光素子の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための最良の形態の例を説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
なお、説明は以下の順序で行う。
１．透明電極（第１実施形態）
２．有機電界発光素子（第２実施形態：ボトムエミッション型）
３．照明装置（第３実施形態）
【００１３】
〈１．透明電極（第１実施形態）〉
本発明の第１実施形態について説明する。図１に、第１実施形態の透明電極の概略構成図（断面図）を示す。図１に示すように、透明電極１０は、アルミニウム含有層１３と、導電層１４とを備え、このアルミニウム含有層１３と、導電層１４とが、第１高屈折率層１２と第２高屈折率層１５との間に挟まれた構成を有している。そして、第１高屈折率層１２、アルミニウム含有層１３、導電層１４、及び、第２高屈折率層１５からなる透明電極１０が、基材１１上に形成されている。透明電極１０は、アルミニウム含有層１３と導電層１４との一方面同士が隣接して形成されている。また、アルミニウム含有層１３の他方面側に第１高屈折率層１２を備え、導電層１４の他方面側に第２高屈折率層１５を備える。つまり、第１高屈折率層１２と第２高屈折率層１５との２層の高屈折率層に、導電層１４とアルミニウム含有層が挟持された構成である。
【００１４】
以下に、本例の透明電極１０について、基材１１、第１高屈折率層１２、アルミニウム含有層１３、導電層１４、及び、第２高屈折率層１５の順に、詳細な構成を説明する。なお、本例の透明電極１０において、透明とは波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。
【００１５】
［基材１１］
透明電極１０が形成される基材１１は、例えばガラス、プラスチック等を挙げることができるが、これらに限定されない。また、基材１１は透明であっても不透明であってもよい。透明電極１０が、基材１１側から光を取り出す電子デバイスに用いられる場合には、基材１１は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基材１１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。また、透明電極１０が、基材１１とは反対側から光を取り出す電子デバイスに用いられる場合には、基材１１は透明であっても、不透明であってもよい。
【００１６】
ガラスとしては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、透明電極１０の積層構造との密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて研磨等の物理的処理や、無機物又は有機物からなる被膜、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜が形成される。
【００１７】
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（ＴＡＣ）、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、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、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、アートン（商品名ＪＳＲ社製）又はアペル（商品名三井化学社製）といったシクロオレフィン系樹脂等が挙げられる。
【００１８】
樹脂フィルムの表面には、無機物又は有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜が形成されていてもよい。このような被膜及びハイブリッド被膜は、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・２４時間）以下のバリア性フィルム（バリア膜等ともいう）であることが好ましい。またさらには、ＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４時間・ａｔｍ）以下、水蒸気透過度が１０−５ｇ／（ｍ２・２４時間）以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。
【００１９】
以上のようなバリア性フィルムを形成する材料としては、樹脂フィルムの劣化をもたらす水分や酸素等素子の浸入を抑制する機能を有する材料を用いる。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。さらに当該バリア性フィルム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（有機層）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。
【００２０】
バリア性フィルム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、クラスターイオンビーム法、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。特に、特開２００４−６８１４３号公報に記載の大気圧プラズマ重合法を好ましく用いることができる。
【００２１】
一方、基材１１が不透明なものである場合、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属基板、不透明樹脂基板、セラミック製の基板等を用いることができる。これらの基板は、フレキシブルに屈曲するフィルム状であってもよい。
【００２２】
［第１高屈折率層］
第１高屈折率層１２は、波長５５０ｎｍにおける屈折率（ｎ）が１．９以上の層である。特に好ましくは、波長５５０ｎｍにおける屈折率（ｎ）が２．０以上の層である。第１高屈折率層１２は、導電層１４との間にアルミニウム含有層１３を挟持して設けられる層である。このような第１高屈折率層１２には金属酸化物が用いられ、例えば、二酸化チタン（ＴｉＯ２：ｎ＝２．３〜２．４）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２：ｎ＝２．４）、酸化カドミウム（ＣｄＯ：ｎ＝２．４９）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：ｎ＝２．１〜２．２）、酸化ハフニウム（ＨｆＯ２：ｎ＝２．１）、五酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５：ｎ＝２．１６）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５：ｎ＝２．２〜２．４）、酸化セリウム（ＣｅＯ２：ｎ＝２．２）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ：ｎ＝２．０〜２．４）等の光学フィルムに一般的に用いられる高屈折率材料が用いられる。
また、第１高屈折率層１２は、１０〜１００ｎｍの厚さで形成されていることが好ましい。特に、２０ｎｍ程度の厚さとすることにより、反射抑制に効果的である。
【００２３】
［アルミニウム含有層］
アルミニウム含有層１３は、例えば、アルミニウム、アルミニウム含有化合物を用いて構成された層である。また、アルミニウム含有層１３は、導電層１４に隣接して形成された層である。導電層１４と接してアルミニウム含有層１３が形成されることにより、導電層１４の主成分である銀と、アルミニウム含有層１３を構成するアルミニウム原子との相互作用により、アルミニウム含有層１３表面における銀原子の拡散距離が減少し、銀の凝集が抑えられる。このため、一般的に、核成長型（Volumer-Weber：ＶＷ型）での成長により島状に孤立し易い薄銀層が、単層成長型（Frank-van der Merwe：ＦＭ型）の成長によって形成される。従って、アルミニウム含有層１３に接して、銀を主成分とする導電層１４を形成することにより、薄いながらも、均一な厚さの導電層１４が得られる。
【００２４】
このアルミニウム含有層１３としてアルミニウム含有化合物を用いる場合には、アルミニウム原子と銀原子とを相互作用させるため、アルミニウム含有層１３の全体において、特に導電層１４との界面側において、アルミニウム含有量が多いことが好ましい。アルミニウム含有化合物としては、例えば、アルミニウム合金、アルミニウム酸化物、アルミニウム窒化物が挙げられる。
【００２５】
アルミニウム合金としては、アルミニウムを主成分とした合金であり、アルミニウムの含有率が５０ａｔｍ％以上であることが好ましい。アルミニウム合金としては、例えば、アルミニウムチタン（ＴｉＡｌ）が挙げられる。
また、アルミニウム酸化物としては、例えば、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）が挙げられる。
アルミニウム窒化物としては、例えば窒化アルミニウム（ＡｌＮ）が挙げられる。
【００２６】
また、アルミニウム含有層１３は、アルミニウムや上述したアルミニウム含有化合物を用いて構成されていればよく、これらを２種以上用いて構成されていてもよい。さらに、アルミニウム含有層１３は、アルミニウム以外の金属が添加されていてもよい。これらの金属としては、例えば、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銅（Ｃｕ）、インジウム（Ｉｎ）、イリジウム（Ｉｒ）、リチウム（Ｌｉ）等が添加されていてもよい。
【００２７】
以上のようなアルミニウム含有層１３は、透明電極１０の光透過性を阻害しない程度の厚さとし、例えば５ｎｍ以下とすることが好ましい。一方、アルミニウム含有層１３は、アルミニウム含有層１３上に形成される導電層１４の膜均一性を確保することができる程度の厚さを必要とする。この厚さとしてアルミニウム含有層１３は、アルミニウム原子が１原子層以上形成されていればよい。また、アルミニウム含有層１３は、連続膜であることが好ましい。なお、アルミニウム含有層１３においてアルミニウムの連続相に欠陥があっても、この欠陥が導電層１４を構成するＡｇ原子よりも小さければ、導電層１４の膜均一性を確保することができる。
【００２８】
なお、このようなアルミニウム含有層１３の形成方法が特に限定されることはないが、蒸着法（ＥＢ、抵抗加熱）、及びスパッタ法が好ましく適用される。
【００２９】
［導電層］
導電層１４は、銀を主成分として構成された層であって、銀又は銀を主成分とした合金を用いて構成され、アルミニウム含有層１３に隣接して形成された層である。このような導電層１４の形成方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法等のウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法等）、スパッタ法、ＣＶＤ法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。なかでも蒸着法が好ましく適用される。また、導電層１４は、アルミニウム含有層１３上に形成されることにより、形成後の高温アニール処理等がなくても十分に導電性を有することを特徴とするが、必要に応じて、形成後に高温アニール処理等を行ったものであってもよい。
【００３０】
導電層１４を構成する銀（Ａｇ）を主成分とする合金は、一例として銀マグネシウム（ＡｇＭｇ）、銀銅（ＡｇＣｕ）、銀パラジウム（ＡｇＰｄ）、銀パラジウム銅（ＡｇＰｄＣｕ）、銀インジウム（ＡｇＩｎ）等が挙げられる。
【００３１】
以上のような導電層１４は、銀又は銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であってもよい。
【００３２】
導電層１４は、膜厚が４〜１５ｎｍの範囲にあることが好ましい。厚さが１５ｎｍ以下、特に１２ｎｍ以下であることにより、層の吸収成分または反射成分が低く抑えられ、透明電極の光透過率が維持されるため好ましい。また、導電層１４は、少なくとも厚さが３ｎｍ以上あれば、透明電極１０の導電性が確保される。
【００３３】
さらに、透明電極１０の光透過性を阻害しないために、導電層１４とアルミニウム含有層１３との合計の厚さが、１５ｎｍ以下となるように導電層１４の厚さを設定することが好ましく、特に合計の厚さを１２ｎｍ以下とすることが好ましい。導電層１４とアルミニウム含有層１３との合計の厚さが１５ｎｍ以下では、層の吸収成分及び反射成分が低く抑えられ、透明電極１０の光透過率が維持されるため好ましい。さらに、導電層１４とアルミニウム含有層１３との合計の厚さを１２ｎｍ以下とすることにより、透明電極１０の光透過性がさらに向上する。
【００３４】
なお、以上のような、アルミニウム含有層１３、及びアルミニウム含有層１３に隣接して設けられた導電層１４とからなる積層構造の透明電極１０は、導電層１４の上部が保護膜で覆われていてもよく、別の導電性層が積層されていてもよい。この場合、透明電極１０の光透過性を損なうことのないように、保護膜及び導電性層が光透過性を有することが好ましい。
【００３５】
［第２高屈折率層］
第２高屈折率層１５は、波長５５０ｎｍにおける屈折率（ｎ）が２．０以上の層である。第２高屈折率層１５は、アルミニウム含有層１３との間に導電層１４を挟持して設けられた層である。このような第２高屈折率層１５には、上述の第１高屈折率層１２と同様の材料を用いることができる。
【００３６】
また、第２高屈折率層１５は、導電層１４上に形成された層である。このため、この透明電極１０を電子機器に用いる際には、電極の主体となる導電層１４と、透明電極１０上に配置される素子や電子部品等との間に第２高屈折率層１５が介在する構成となる。このように、第２高屈折率層１５が介在する場合であっても、第２高屈折率層１５は透明電極１０を用いた電子機器の導電性に影響を与えない。これは、導電層１４を構成する銀又は銀合金は導電性が非常に高いため、第２高屈折率層１５の導電性が透明電極１０の導電性にほとんど影響を与えないためである。
【００３７】
例えば、第２高屈折率層１５の厚さが小さく、第２高屈折率層１５の面方向の抵抗値が高い場合にも、導電層１４の導電性が非常に高いため、透明電極１０の面方向の導電性は第２高屈折率層１５に影響を受けない。
また、第２高屈折率層１５が形成される厚さ程度では、第２高屈折率層１５の厚さ方向の抵抗が非常に小さく、また、導電層１４の導電性が非常に高いため、透明電極１０の厚さ方向の導電性も影響を受けない。
【００３８】
さらに、第２高屈折率層１５を構成する材料の一例として記載した、上記各金属酸化物は正孔輸送性の高い材料である。このため、第２高屈折率層１５が上述の金属酸化物で構成された場合には、電子機器の陽極に透明電極１０を使用することで、第２高屈折率層１５が正孔注入効率を向上させる層として機能する。つまり、導電層１４上に第２高屈折率層１５を有することにより、電子機器における正孔注入効率が向上する。
【００３９】
また、第２高屈折率層１５は、例えば、スパッタリング法、イオンアシストＥＢ蒸着法等の製法を用いることにより、緻密な層を形成することができる。このように、導電層１４上に接して緻密な第２高屈折率層１５を形成することにより、導電層１４を構成する銀又は銀合金を安定化（不導体化）することができる。このため、導電層１４の信頼性が向上し、透明電極１０の信頼性や、この透明電極を備える電子機器の信頼性が向上する。
【００４０】
また、第２高屈折率層１５は、１０〜１００ｎｍの厚さで形成されていることが好ましい。この範囲の厚さとすることにより、上述の正孔輸送性を阻害せず、反射抑制に効果的となる。特に、２０ｎｍ以上の厚さとすることにより、反射抑制に効果的である。
【００４１】
［透明電極の効果］
以上のように構成された透明電極１０は、アルミニウム含有層１３に隣接させて、銀を主成分とした導電層１４を設けた構成である。これにより、アルミニウム含有層１３に隣接させて導電層１４を形成する際には、導電層１４を構成する銀原子がアルミニウム含有層１３を構成するＡｌと相互作用し、銀原子のアルミニウム含有層１３表面での拡散距離が減少し、銀の凝集が抑えられる。このため、一般的には核成長型（Volumer-Weber：ＶＷ型）での成長により島状に孤立し易い薄銀層が、単層成長型（Frank-van der Merwe：ＦＭ型）の成長によって形成されるようになる。従って、薄いながらも、均一な厚さの導電層１４が得られるようになる。
【００４２】
さらに、導電層１４とアルミニウム含有層１３とが、第１高屈折率層１２及び第２高屈折率層１５とに挟持されている。このため、導電層１４と第１高屈折率層との界面での反射と、アルミニウム含有層１３と第２高屈折率層１５との界面での反射とを抑制することができる。
【００４３】
以上の結果、アルミニウム含有層１３の上部に、薄く均一な厚さの導電層１４を有することにより、光透過性を確保しつつ、導電性が確保された導電層１４を得ることができる。さらに、高屈折率層で挟持されることにより、光透過性を向上させることができる。このため、銀を用いた透明電極１０において、導電性の向上と、光透過性の向上との両立を図ることが可能になる。
【００４４】
〈２．有機電界発光素子（第２実施形態：ボトムエミッション型）〉
次に、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態は、電子デバイスの一例として、上述の第１実施形態の透明電極を用いたボトムエミッション型の有機電界発光素子について説明する。図２に、本実施形態の有機電界発光素子の断面構成図を示す。以下にこの図に基づいて有機電界発光素子の構成を説明する。
【００４５】
［有機電界発光素子の構成］
図２に示す有機電界発光素子２０は、透明基板２１上に設けられており、透明基板２１側から順に、アノードとなる透明電極１０、発光機能層２２、及びカソードとなる対向電極２３が積層されている。このうち、透明電極１０として、上述の第１実施形態の透明電極１０が用いられている。このため有機電界発光素子２０は、発生させた光（以下、発光光ｈと記す）を、少なくとも透明基板２１側から取り出すボトムエミッション型として構成されている。
【００４６】
また、有機電界発光素子２０の全体的な層構造は、上記に限定されることはなく、一般的な層構造であってもよい。ここでは、透明電極１０がアノード（すなわち陽極）側に配置され、主に導電層１４がアノードとして機能する一方、対向電極２３がカソード（すなわち陰極）として機能する。
【００４７】
有機電界発光素子２０における代表的な素子構成としては、例えば、以下の構成を上げることができる。
（１）陽極／発光層／陰極
（２）陽極／発光層／電子輸送層／陰極
（３）陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
（４）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（５）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（６）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
（７）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／（電子阻止層／）発光層／（正孔阻止層／）電子輸送層／電子注入層／陰極
上記の中で（７）の構成が好ましく用いられる。
【００４８】
本例では、発光機能層２２として、アノードである透明電極１０の上部に［正孔注入層２２ａ／正孔輸送層２２ｂ／発光層２２ｃ／電子輸送層２２ｄ／電子注入層２２ｅ］がこの順に積層された構成を例示しているが、このうち少なくとも有機材料を用いて構成された発光層２２ｃを要する。正孔注入層２２ａ及び正孔輸送層２２ｂは、正孔輸送性と正孔注入性とを有する正孔輸送／注入層として設けられてもよい。電子輸送層２２ｄ及び電子注入層２２ｅは、電子輸送性と電子注入性とを有する単一層として設けられてもよい。また、これらの発光機能層２２のうち、例えば電子注入層２２ｅは無機材料で構成されていてもよい。
【００４９】
また、発光機能層２２は、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層されていてもよい。さらに、発光層２２ｃは、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の中間層を介して積層させて発光層ユニットとして形成されていてもよい。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能してもよい。さらにカソードである対向電極２３も、必要に応じた積層構造であってもよい。このような構成において、透明電極１０と対向電極２３とで発光機能層２２が挟持されている部分のみが、有機電界発光素子２０における発光領域となる。
【００５０】
また、以上のような層構成においては、透明電極１０の低抵抗化を図ることを目的とし、透明電極１０の導電層１４に接して補助電極が設けられていてもよい。
【００５１】
（タンデム構造）
また、有機電界発光素子２０としては、少なくとも１層の発光層を含む発光ユニットを複数積層した、いわゆるタンデム構造の素子であってもよい。
タンデム構造の代表的な素子構成としては、例えば以下の構成を挙げることができる。
陽極／第１発光ユニット／中間層／第２発光ユニット／中間層／第３発光ユニット／陰極
【００５２】
ここで、上記第１発光ユニット、第２発光ユニット及び第３発光ユニットは全て同じであってもよく、異なっていてもよい。また、２つの発光ユニットが同じであり、残る１つが異なっていてもよい。
【００５３】
複数の発光ユニットは直接積層されていても、中間層を介して積層されていてもよく、中間層は、一般的に中間電極、中間導電層、電荷発生層、電子引抜層、接続層、中間絶縁層とも呼ばれ、陽極側の隣接層に電子を、陰極側の隣接層に正孔を供給する機能を持った層であれば、公知の材料構成を用いることができる。
【００５４】
中間層に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム・錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム・亜鉛酸化物）、ＺｎＯ２、ＴｉＮ、ＺｒＮ、ＨｆＮ、ＴｉＯｘ、ＶＯｘ、ＣｕＩ、ＩｎＮ、ＧａＮ、ＣｕＡｌＯ２、ＣｕＧａＯ２、ＳｒＣｕ２Ｏ２、ＬａＢ６、ＲｕＯ２、Ａｌ、Ｌｉ等の導電性無機化合物層や、Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３等の２層膜や、ＳｎＯ２／Ａｇ／ＳｎＯ２、ＺｎＯ／Ａｇ／ＺｎＯ、Ｂｉ２Ｏ３／Ａｕ／Ｂｉ２Ｏ３、ＴｉＯ２／ＴｉＮ／ＴｉＯ２、ＴｉＯ２／ＺｒＮ／ＴｉＯ２等の多層膜、またＣ６０等のフラーレン類、オリゴチオフェン等の導電性有機物層、金属フタロシアニン類、無金属フタロシアニン類、金属ポルフィリン類、無金属ポルフィリン類等の導電性有機化合物層等が挙げられる。
【００５５】
発光ユニット内の好ましい構成としては、例えば上記の代表的な素子構成で挙げた（１）〜（７）の構成から、陽極と陰極を除いたもの等が挙げられる。
【００５６】
タンデム型の有機電界発光素子の具体例としては、例えば、米国特許第６，３３７，４９２号、米国特許第７，４２０，２０３号、米国特許第７，４７３，９２３号、米国特許第６，８７２，４７２号、米国特許第６，１０７，７３４号、米国特許第６，３３７，４９２号、国際公開第２００５／００９０８７号、特開２００６−２２８７１２号、特開２００６−２４７９１号、特開２００６−４９３９３号、特開２００６−４９３９４号、特開２００６−４９３９６号、特開２０１１−９６６７９号、特開２００５−３４０１８７号、特許第４７１１４２４号、特許第３４９６６８１号、特許第３８８４５６４号、特許第４２１３１６９号、特開２０１０−１９２７１９号、特開２００９−０７６９２９号、特開２００８−０７８４１４号、特開２００７−０５９８４８号、特開２００３−２７２８６０号、特開２００３−０４５６７６号、国際公開第２００５／０９４１３０号等に記載の素子構成や構成材料等が挙げられる。
【００５７】
以上のような構成の有機電界発光素子２０は、有機材料等を用いて構成された発光機能層２２の劣化を防止することを目的として、透明基板２１上において後述する透明封止材で封止されている。この透明封止材は、接着剤を介して透明基板２１側に固定されている。ただし、透明電極１０及び対向電極２３の端子部分は、透明基板２１上において発光機能層２２によって互いに絶縁性を保ちつつ、透明封止材から露出させた状態に配置される。
【００５８】
以下、上述した有機電界発光素子２０を構成するための主要各層の詳細を、透明基板２１、透明電極１０、対向電極２３、発光機能層２２の発光層２２ｃ、発光機能層２２の他の層、補助電極、及び封止材の順に説明する。その後、有機電界発光素子２０の作製方法を説明する。
【００５９】
［透明基板］
透明基板２１は、上述の図１に示す第１実施形態の透明電極１０が設けられる基材のうち、光透過性を有する透明な材料が用いられる。
【００６０】
［透明電極（アノード側）］
透明電極１０は、上述の第１実施形態の透明電極１０であり、透明基板２１側から順に、第１高屈折率層１２、アルミニウム含有層１３、導電層１４、及び、第２高屈折率層１５が順に形成された構成である。ここでは特に、透明電極１０を構成する導電層１４が実質的なアノードとなる。
【００６１】
［対向電極（カソード）］
対向電極２３は、発光機能層２２に電子を供給するためのカソードとして機能する導電層であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物、及びこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２等の酸化物半導体等が挙げられる。
【００６２】
対向電極２３は、これらの導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄層を形成させることにより作製することができる。また、対向電極２３としてのシート抵抗は、数百Ω／ｓｑ．以下が好ましく、厚さは通常５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００６３】
［発光層］
本実施形態の有機電界発光素子２０に用いられる発光層２２ｃは、発光材料として例えば燐光発光化合物が含有されている。
【００６４】
この発光層２２ｃは、電極又は電子輸送層２２ｄから注入された電子と、正孔輸送層２２ｂから注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層２２ｃの層内であっても発光層２２ｃにおける隣接する層との界面であってもよい。
【００６５】
このような発光層２２ｃとしては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層２２ｃ間には非発光性の中間層（図示せず）を有していることが好ましい。
【００６６】
発光層２２ｃの厚さの総和は１〜１００ｎｍの範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは、より低い電圧で駆動することができることから１〜３０ｎｍである。なお、発光層２２ｃの厚さの総和とは、発光層２２ｃ間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。
【００６７】
複数層を積層した構成の発光層２２ｃの場合、個々の発光層の厚さとしては、１〜５０ｎｍの範囲に調整することが好ましく、１〜２０ｎｍの範囲に調整することがより好ましい。積層された複数の発光層が、青、緑、赤のそれぞれの発光色に対応する場合、青、緑、赤の各発光層の厚さの関係については、特に制限はない。
【００６８】
以上のような発光層２２ｃは、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法、インクジェット法等の公知の薄膜形成方法により形成することができる。
【００６９】
また発光層２２ｃは、複数の発光材料を混合してもよく、また燐光発光材料と蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう）を同一発光層２２ｃ中に混合して用いてもよい。
【００７０】
発光層２２ｃの構成として、発光ドーパント（発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう）と、ホスト化合物（マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう）とを含有することが好ましい。
【００７１】
（１．発光ドーパント）
発光層２２ｃに用いられる発光ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう）、及び、リン光発光性ドーパント（リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう）が好ましく用いられる。これらのうち、少なくとも１層の発光層２２ｃがリン光発光ドーパントを含有することが好ましい。
【００７２】
発光層２２ｃ中の発光ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパントおよびデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができる。光ドーパントの濃度は、発光層２２ｃの膜厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。
【００７３】
また、発光層２２ｃは、複数種の発光ドーパントが含まれていてもよい。例えば、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。
【００７４】
有機電界発光素子２０が発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６において、分光放射輝度計ＣＳ−２０００（コニカミノルタセンシング（株）製）で測定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決定される。
【００７５】
有機電界発光素子２０は、１層又は複数層の発光層２２ｃが、発光色の異なる複数の発光ドーパントを含有し、白色発光を示すことも好ましい。白色を示す発光ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑と赤との組み合わせ等が挙げられる。
有機電界発光素子２０における白色としては、２度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、１０００ｃｄ／ｍ２でのＣＩＥ１９３１表色系における色度がｘ＝０．３９±０．０９、ｙ＝０．３８±０．０８の領域内にあることが好ましい。
【００７６】
（１−１．リン光発光性ドーパント）
リン光発光性ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、２５℃においてリン光量子収率が０．０１以上の化合物である。発光層２２ｃに用いるリン光発光性ドーパントにおいて、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
【００７７】
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光ＩＩの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できる。発光層２２ｃに用いるリン光発光性ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率（０．０１以上）が達成されればよい。
【００７８】
リン光発光性ドーパントの発光は、原理として二種挙げられる。
一つは、キャリアが輸送されるホスト化合物上で、キャリアの再結合によるホスト化合物の励起状態が生成される。このエネルギーをリン光発光性ドーパントに移動させることでリン光発光性ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つは、リン光発光性ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光性ドーパント上でキャリアの再結合が起こり、リン光発光性ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光発光性ドーパントの励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件となる。
【００７９】
リン光発光性ドーパントは、有機電界発光素子２０の発光層２２ｃに使用される公知の材料から適宜選択して用いることができる。
公知のリン光発光性ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
【００８０】
Nature 395,151 (1998)、Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001)、Adv. Mater. 19, 739 (2007)、Chern. Mater. 17, 3532 (2005)、Adv. Mater. 17, 1059 (2005)、国際公開第２００９１００９９１号、国際公開第２００８１０１８４２号、国際公開第２００３０４０２５７号、米国特許公開第２００６８３５４６９号、米国特許公開第２００６０２０２１９４号、米国特許公開第２００７００８７３２１号、米国特許公開第２００５０２４４６７３号
【００８１】
Inorg. Chern. 40, 1704 (2001)、Chern. Mater. 16, 2480 (2004)、Adv. Mater. 16, 2003 (2004)、Angew. Chern. lnt. Ed. 2006, 45, 7800、Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005)、Chern. Lett. 34, 592 (2005)、Chern. Commun. 2906 (2005)、Inorg. Chern. 42, 1248 (2003)、国際公開第２００９０５０２９０号、国際公開第２００２０１５６４５号、国際公開第２００９０００６７３号、米国特許公開第２００２００３４６５６号、米国特許第７３３２２３２号、米国特許公開第２００９０１０８７３７号、米国特許公開第２００９００３９７７６号、米国特許第６９２１９１５号、米国特許第６６８７２６６号、米国特許公開第２００７０１９０３５９号、米国特許公開第２００６０００８６７０号、米国特許公開第２００９０１６５８４６号、米国特許公開第２００８００１５３５５号、米国特許第７２５０２２６号、米国特許第７３９６５９８号、米国特許公開第２００６０２６３６３５号、米国特許公開第２００３０１３８６５７号、米国特許公開第２００３０１５２８０２号、米国特許第７０９０９２８号
【００８２】
Angew. Chern. lnt. Ed. 47, 1 (2008)、Chern. Mater. 18, 5119 (2006)、Inorg. Chern. 46, 4308 (2007)、Organometallics 23, 3745 (2004)、Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999)、国際公開第２００２００２７１４号、国際公開第２００６００９０２４号、国際公開第２００６０５６４１８号、国際公開第２００５０１９３７３号、国際公開第２００５１２３８７３号、国際公開第２００５１２３８７３号、国際公開第２００７００４３８０号、国際公開第２００６０８２７４２号、米国特許公開第２００６０２５１９２３号、米国特許公開第２００５０２６０４４１号、米国特許第７３９３５９９号、米国特許第７５３４５０５号、米国特許第７４４５８５５号、米国特許公開第２００７０１９０３５９号、米国特許公開第２００８０２９７０３３号、米国特許第７３３８７２２号、米国特許公開第２００２０１３４９８４号、米国特許第７２７９７０４号、米国特許公開第２００６０９８１２０号、米国特許公開第２００６１０３８７４号
【００８３】
国際公開第２００５０７６３８０号、国際公開第２０１００３２６６３号、国際公開第第２００８１４０１１５号、国際公開第２００７０５２４３１号、国際公開第２０１１１３４０１３号、国際公開第２０１１１５７３３９号、国際公開第２０１００８６０８９号、国際公開第２００９１１３６４６号、国際公開第２０１２０２０３２７号、国際公開第２０１１０５１４０４号、国際公開第２０１１００４６３９号、国際公開第２０１１０７３１４９号、米国特許公開第２０１２２２８５８３号、米国特許公開第２０１２２１２１２６号、特開２０１２−０６９７３７号、特開２０１２−１９５５５４号、特開２００９−１１４０８６号、特開２００３−８１９８８号、特開２００２−３０２６７１号、特開２００２−３６３５５２号
【００８４】
中でも、好ましいリン光発光性ドーパントとしては、Ｉｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも１つの配位様式を含む錯体が好ましい。
【００８５】
以下、発光層２２ｃに適用可能な公知のリン光発光性ドーパントの具体例（Ｄ１〜Ｄ８１）を挙げるが、リン光発光性ドーパントはこれらに限定されず、その他の化合物を適用することもできる。
【００８６】
【化１】
2014109265.tif 000003
【００８７】
【化２】
2014109265.tif 000004
【００８８】
【化３】
2014109265.tif 000005
【００８９】
【化４】
2014109265.tif 000006
【００９０】
【化５】
2014109265.tif 000007
【００９１】
（１−２．蛍光発光性ドーパント）
蛍光発光性ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。
【００９２】
蛍光発光性ドーパントしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。
【００９３】
また、蛍光発光性ドーパントして、遅延蛍光を利用した発光ドーパント等を用いてもよい。
遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第２０１１／１５６７９３号、特開２０１１−２１３６４３号、特開２０１０−９３１８１号等に記載の化合物が挙げられる。
【００９４】
（２．ホスト化合物）
ホスト化合物は、発光層２２ｃにおいて主に電荷の注入および輸送を担う化合物であり、有機電界発光素子２０においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
好ましくは室温（２５℃）においてリン光発光のリン光量子収率が、０．１未満の化合物であり、さらに好ましくは、リン光量子収率が０．０１未満の化合物である。また、発光層２２ｃに含有される化合物の内で、その層中での質量比が２０％以上であることが好ましい。
【００９５】
また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。
ホスト化合物は、単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機電界発光素子２０の高効率化が可能となる。
【００９６】
発光層２２ｃに用いるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来から有機電界発光素子に用いられる化合物を用いることができる。例えば、低分子化合物や、繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、或いは、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。
【００９７】
公知のホスト化合物としては、正孔輸送能または電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機電界発光素子２０を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対する安定性の観点から、高いガラス転移温度（Ｔｇ）を有することが好ましい。ホスト化合物としては、Ｔｇが９０℃以上であることが好ましく、より好ましくは１２０℃以上である。
ここで、ガラス転移点（Ｔｇ）とは、ＤＳＣ（Differential Scanning Colorimetry：示差走査熱量法）を用いて、ＪＩＳ−Ｋ−７１２１に準拠した方法により求められる値である。
【００９８】
有機電界発光素子２０に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
【００９９】
特開２００１−２５７０７６号公報、同２００２−３０８８５５号公報、同２００１−３１３１７９号公報、同２００２−３１９４９１号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−３３４７８６号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−３３４７８７号公報、同２００２−１５８７１号公報、同２００２−３３４７８８号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−３３４７８９号公報、同２００２−７５６４５号公報、同２００２−３３８５７９号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３４３５６８号公報、同２００２−１４１１７３号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２０３６８３号公報、同２００２−３６３２２７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００３−３１６５号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００３−２７０４８号公報、同２００２−２５５９３４号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−２８０１８３号公報、同２００２−２９９０６０号公報、同２００２−３０２５１６号公報、同２００２−３０５０８３号公報、同２００２−３０５０８４号公報、同２００２−３０８８３７号公報、米国特許公開第２００３０１７５５５３号、米国特許公開第２００６０２８０９６５号、米国特許公開第２００５０１１２４０７号、米国特許公開第２００９００１７３３０号、米国特許公開第２００９００３０２０２号、米国特許公開第２００５０２３８９１９号、国際公開第２００１０３９２３４号、国際公開第２００９０２１１２６号、国際公開第２００８０５６７４６号、国際公開第２００４０９３２０７号、国際公開第２００５０８９０２５号、国際公開第２００７０６３７９６号、国際公開第２００７０６３７５４号、国際公開第２００４１０７８２２号、国際公開第２００５０３０９００号、国際公開第２００６１１４９６６号、国際公開第２００９０８６０２８号、国際公開第２００９００３８９８号、国際公開第２０１２０２３９４７号、特開２００８−０７４９３９号、特開２００７−２５４２９７号、ＥＰ２０３４５３８等である。
【０１００】
［電子注入層］
電子注入層２２ｅ（「陰極バッファー層」ともいう）は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陰極と発光層との間に設けられる層である。電子注入層２２ｅの一例は、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に記載されている。
【０１０１】
有機ＥＬ素子において、電子注入層２２ｅは必要に応じて設けられ、上述のように陰極と発光層との間、又は、陰極と電子輸送層との間に設けられる。
電子注入層２２ｅはごく薄い膜であることが好ましく、素材にもよるがその膜厚は０．１ｎｍ〜５ｎｍの範囲が好ましい。また構成材料が断続的に存在する不均一な膜であってもよい。
【０１０２】
電子注入層２２ｅは、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されている。電子注入層２２ｅに好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ土類金属化合物、酸化アルミニウムに代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、上述の電子輸送材料を用いることも可能である。
また、上記の電子注入層２２ｅに用いられる材料は単独で用いてもよく、複数種を併用して用いてもよい。
【０１０３】
［電子輸送層］
有機電界発光素子２０に用いる電子輸送層２２ｄとは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、陰極より注入された電子を発光層２２ｃに伝達する機能を有する。
電子輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
電子輸送層２２ｄの総厚については特に制限はないが、通常は２ｎｍ〜５μｍの範囲であり、より好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０１０４】
また、有機電界発光素子２０においては、発光層２２ｃで生じた光を電極から取り出す際、発光層２２ｃから直接取り出される光と、光を取り出す電極と対極に位置する電極で反射されてから取り出される光とが、干渉を起こすことが知られている。光が陰極で反射される場合は、電子輸送層２２ｄの総膜厚を数ｎｍ〜数μｍの間で適宜調整することにより、この干渉効果を効率的に利用することが可能である。
一方で、電子輸送層２２ｄの膜厚を厚くすると電圧が上昇しやすくなるため、特に膜厚が厚い場合においては、電子輸送層２２ｄの電子移動度は１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であることが好ましい。
【０１０５】
電子輸送層２２ｄに用いられる材料（以下、電子輸送材料という）としては、電子の注入性若しくは輸送性、又は、正孔の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。
【０１０６】
例えば、含窒素芳香族複素環誘導体、芳香族炭化水素環誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、シロール誘導体等が挙げられる。
【０１０７】
上記含窒素芳香族複素環誘導体としては、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体（カルバゾール環を構成する炭素原子の１つ以上が窒素原子に置換）、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリダジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、フェナントロリン誘導体、アザトリフェニレン誘導体、オキサゾール誘導体、チアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ベンズオキサゾール誘導体、ベンズチアゾール誘導体等が挙げられる。
芳香族炭化水素環誘導体としては、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、トリフェニレン等が挙げられる。
【０１０８】
また、配位子にキノリノール骨格やジベンゾキノリノール骨格を有する金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ３）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノリノール）亜鉛（Ｚｎｑ）等、及び、これらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。
【０１０９】
その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又は、それらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層２２ｃの材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層２２ａ、正孔輸送層２２ｂと同様にｎ型−Ｓｉ、ｎ型−ＳｉＣ等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。
また、これらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
【０１１０】
有機電界発光素子２０では、ゲスト材料として電子輸送層２２ｄにドープ材をドープして、ｎ性の高い（電子リッチ）電子輸送層２２ｄを形成してもよい。ドープ材としては、金属錯体及びハロゲン化金属等の金属化合物や、その他のｎ型ドーパントが挙げられる。このような構成の電子輸送層２２ｄの具体例としては、例えば、特開平４−２９７０７６号公報、同１０−２７０１７２号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等の文献に記載されたものが挙げられる。
【０１１１】
有機電界発光素子２０に用いられる、公知の好ましい電子輸送材料の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
米国特許第６５２８１８７号 、米国特許第７２３０１０７号、米国特許公開第２００５００２５９９３号 、米国特許公開第２００４００３６０７７号 、米国特許公開第２００９０１１５３１６号 、米国特許公開第２００９０１０１８７０号 、米国特許公開第２００９０１７９５５４号 、国際公開第２００３０６０９５６号、国際公開第２００８１３２０８５号、Appl. Phys. Lett. 75, 4 (1999)、Appl. Phys. Lett. 79, 449 (2001)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 81, 162 (2002)、Appl. Phys. Lett. 79, 156 (2001)、米国特許第７９６４２９３号、米国特許公開第２００９０３０２０２号、国際公開第２００４０８０９７５号、国際公開第２００４０６３１５９号、国際公開第２００５０８５３８７号、国際公開第２００６０６７９３１号、国際公開第２００７０８６５５２号、国際公開第２００８１１４６９０号、国際公開第２００９０６９４４２号、国際公開第２００９０６６７７９号、国際公開第２００９０５４２５３号、国際公開第２０１１０８６９３５号、国際公開第２０１０１５０５９３号、国際公開第２０１００４７７０７号、ＥＰ２３１１８２６号、特開２０１０−２５１６７５号、特開２００９−２０９１３３号、特開２００９−１２４１１４号、特開２００８−２７７８１０号、特開２００６−１５６４４５号、特開２００５−３４０１２２号、特開２００３−４５６６２号、特開２００３−３１３６７号、特開２００３−２８２２７０号、国際公開第２０１２１１５０３４号等
【０１１２】
より好ましい電子輸送材料としては、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、トリアジン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、アザカルバゾール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体が挙げられる。
【０１１３】
［正孔輸送層］
正孔輸送層２２ｂは、正孔を輸送する機能を有する材料からなる。正孔輸送層２２ｂは、陽極より注入された正孔を発光層２２ｃに伝達する機能を有する層である。
【０１１４】
有機電界発光素子２０において、正孔輸送層２２ｂの総膜厚に特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲であり、より好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。
【０１１５】
正孔輸送層２２ｂに用いられる材料（以下、正孔輸送材料という）は、正孔の注入性または輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよい。正孔輸送材料は、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
【０１１６】
正孔輸送材料は、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、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、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、ポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えばＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。
【０１１７】
トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤに代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
【０１１８】
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン誘導体も正孔輸送材料として用いることができる。
さらに、不純物をドープしたｐ性の高い正孔輸送層２２ｂを用いることもできる。例えば、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載された構成を正孔輸送層２２ｂに適用することもできる。
また、特開平１１−２５１０６７号公報、J.Huang et.al.著文献（Applied Physics Letters 80(2002),p.139）に記載されているような、所謂ｐ型正孔輸送材料やｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物を用いることもできる。さらにＩｒ（ｐｐｙ）３に代表されるような中心金属にＩｒやＰｔを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。
【０１１９】
正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖若しくは側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。
【０１２０】
有機電界発光素子２０に用いられる正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
Appl. Phys. Lett. 69, 2160 (1996)、J. Lumin. 72-74, 985 (1997)、Appl. Phys. Lett. 78, 673 (2001)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 90, 183503 (2007)、Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)、Synth. Met. 87, 171 (1997)、Synth. Met. 91, 209 (1997)、Synth. Met. 111,421 (2000)、SID Symposium Digest, 37, 923 (2006)、J. Mater. Chern. 3, 319 (1993)、Adv. Mater. 6, 677 (1994)、Chern. Mater. 15,3148 (2003)、米国特許公開第２００３０１６２０５３号、米国特許公開第２００２０１５８２４２号、米国特許公開第２００６０２４０２７９号、米国特許公開第２００８０２２０２６５号、米国特許第５０６１５６９号、国際公開第２００７００２６８３号、国際公開第２００９０１８００９号、ＥＰ６５０９５５、米国特許公開第２００８０１２４５７２号、米国特許公開第２００７０２７８９３８号、米国特許公開第２００８０１０６１９０号、米国特許公開第２００８００１８２２１号、国際公開第２０１２１１５０３４号、特表２００３−５１９４３２号公報、特開２００６−１３５１４５号、米国特許出願番号１３／５８５９８１号
【０１２１】
［電子阻止層］
電子阻止層は、広い意味では正孔輸送層２２ｂの機能を有する層である。好ましくは、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなる。電子阻止層は、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで、電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
【０１２２】
また、上述の正孔輸送層２２ｂの構成を必要に応じて、有機電界発光素子２０の電子阻止層として用いることができる。有機電界発光素子２０に設ける電子阻止層は、発光層２２ｃの陽極側に隣接して設けられることが好ましい。
【０１２３】
電子阻止層の厚さとしては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、更に好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。
電子阻止層に用いられる材料としては、上述の正孔輸送層２２ｂに用いられる材料が好ましく用いることができる。また、上述のホスト化合物として用いられる材料も、電子阻止層として好ましく用いることができる。
【０１２４】
［正孔注入層］
正孔注入層２２ａ（「陽極バッファー層」ともいう）は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層２２ｃとの間に設けられる層である。正孔注入層２２ａの一例は、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に記載されている。
正孔注入層２２ａは必要に応じて設けられ、上述のように陽極と発光層２２ｃとの間、又は、陽極と正孔輸送層２２ｂとの間に設けられる。
【０１２５】
正孔注入層２２ａは、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されている。
正孔注入層２２ａに用いられる材料は、例えば上述の正孔輸送層２２ｂに用いられる材料等が挙げられる。中でも、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表２００３−５１９４３２や特開２００６−１３５１４５等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン（エメラルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。
上述の正孔注入層２２ａに用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。
【０１２６】
［補助電極］
補助電極は、透明電極１０の抵抗を下げる目的で設けられ、透明電極１０の導電層１４に接して設けられる。補助電極を形成する材料は、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面からの発光光ｈの取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。このような補助電極の形成方法としては、蒸着法、スパッタリング法、印刷法、インクジェット法、エアロゾルジェット法などが挙げられる。補助電極の線幅は、光を取り出す開口率の観点から５０μｍ以下であることが好ましく、補助電極の厚さは、導電性の観点から１μｍ以上であることが好ましい。
【０１２７】
［封止材］
封止材は、有機電界発光素子２０を覆うものであって、板状（フィルム状）の封止部材であって接着剤によって透明基板２１側に固定されていてもよく、封止層であってもよい。この封止材は、有機電界発光素子２０における透明電極１０及び対向電極２３の端子部分を露出させる状態で、少なくとも発光機能層２２を覆う状態で設けられている。また封止材に電極を設け、有機電界発光素子２０の透明電極１０及び対向電極２３の端子部分と、この電極とを導通させるように構成されていてもよい。
【０１２８】
板状（フィルム状）の封止材としては、具体的には、ガラス基板、ポリマー基板が挙げられ、これらの基板材料をさらに薄型のフィルム状にして用いてもよい。ガラス基板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。
【０１２９】
なかでも、素子を薄型化できるということから、封止材として薄型のフィルム状にしたポリマー基板を好ましく使用することができる。
【０１３０】
さらには、フィルム状としたポリマー基板は、ＪＩＳ−Ｋ−７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が１×１０−３ｍｌ／（ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ）以下、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、１×１０−３ｇ／（ｍ２・２４ｈ）以下であることが好ましい。
【０１３１】
また、以上のような基板材料は、凹板状に加工して封止材として用いてもよい。この場合、上述した基板部材に対してサンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。
【０１３２】
また、これに限らず、金属材料を用いてもよい。金属材料としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金が挙げられる。このような金属材料は、薄型のフィルム状にして封止材として用いることにより、有機電界発光素子が設けられた発光パネル全体を薄型化できる。
【０１３３】
また、このような板状の封止材を透明基板２１側に固定するための接着剤は、封止材と透明基板２１との間に挟持された有機電界発光素子２０を封止するためのシール剤として用いられる。このような接着剤は、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、２−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。
【０１３４】
また、このような接着剤としては、エポキシ系等の熱及び化学硬化型（二液混合）を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
【０１３５】
なお、有機電界発光素子２０を構成する有機材料は、熱処理により劣化する場合がある。このため、室温から８０℃までに接着硬化できる接着剤を使用することが好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
【０１３６】
封止材と透明基板２１との接着部分への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。
【０１３７】
また、板状の封止材と透明基板２１と接着剤との間に隙間が形成される場合、この間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。
【０１３８】
吸湿性化合物としては、例えば、金属酸化物（例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等）、硫酸塩（例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等）、金属ハロゲン化物（例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、沃化バリウム、沃化マグネシウム等）、過塩素酸類（例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等）等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類においては無水塩が好適に用いられる。
【０１３９】
一方、封止材として封止層を用いる場合、有機電界発光素子２０における発光機能層２２を完全に覆い、かつ有機電界発光素子２０における透明電極１０及び対向電極２３の端子部分を露出させる状態で、透明基板２１上に封止層が設けられる。
【０１４０】
このような封止層は、無機材料や有機材料を用いて構成される。特に、水分や酸素等、有機電界発光素子２０における発光機能層２２の劣化をもたらす物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成されることとする。このような材料として、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等の無機材料が用いられる。さらに封止層の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる層と共に、有機材料からなる層を用いて積層構造としてもよい。
【０１４１】
これらの層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、クラスターイオンビーム法、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。
【０１４２】
［保護層、保護板］
尚、ここでの図示は省略したが、透明基板２１との間に有機電界発光素子ＥＬ及び封止材を挟んで保護層若しくは保護板を設けてもよい。この保護層若しくは保護板は、有機電界発光素子ＥＬを機械的に保護するためのものであり、特に封止材が封止層である場合には、有機電界発光素子ＥＬに対する機械的な保護が十分ではないため、このような保護層若しくは保護板を設けることが好ましい。
【０１４３】
以上のような保護層若しくは保護板は、ガラス板、ポリマー板、これよりも薄型のポリマーフィルム、金属板、これよりも薄型の金属フィルム、又はポリマー材料膜や金属材料膜が適用される。このうち特に、軽量かつ薄型化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
【０１４４】
また、有機電界発光素子２０は、発光光ｈの室温における外部取り出し効率は、１％以上であることが好ましく、５％以上であるとより好ましい。ここで、外部取り出し量子効率（％）＝有機電界発光素子の外部に取り出された光子数／有機電界発光素子に流した電子数×１００である。また、光取りだし側に配置する状態で、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機電界発光素子２０からの発光色を、蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。
【０１４５】
［有機電界発光素子の作製方法］
ここでは一例として、図２に示す有機電界発光素子２０の製造方法を説明する。
【０１４６】
まず、透明基板２１上に、第１高屈折率層１２を３０ｎｍ程度の厚さに形成する。次に、アルミニウム含有層１３を、０．５ｎｍ〜５ｎｍの厚さに形成する。その後、銀（又は銀を主成分とした合金）からなる導電層１４を３ｎｍ〜１５ｎｍとなるように形成する。次に、導電層１４上に第２高屈折率層１５を２０ｎｍ程度の厚さに形成し、アノード側の透明電極１０を透明基板２１上に作製する。
導電層１４の形成は、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法等）、スパッタリング法、ＣＶＤ法等があるが、均質な層が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法が特に好ましい。
また、アルミニウム含有層１３の形成は、蒸着法（抵抗加熱、ＥＢ法等）、スパッタリング法等があるが、均質な層が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法が特に好ましい。導電層１４の形成前後には、必要に応じて補助電極のパターン形成を行ってもよい。
また、第１高屈折率層１２、第２高屈折率層１５の形成は、蒸着法（ＥＢ法等）、スパッタリング法等があるが、緻密な層が得られやすい点から、イオンアシストＥＢ蒸着法又はスパッタリング法が特に好ましい。
【０１４７】
次にこの上に、正孔注入層２２ａ、正孔輸送層２２ｂ、発光層２２ｃ、電子輸送層２２ｄ、電子注入層２２ｅの順に形成し、発光機能層２２を形成する。これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、スパッタ法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。さらに層ごとに異なる形成方法を適用してもよい。これらの各層の形成に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般に化合物を収蔵したボート加熱温度５０℃〜４５０℃、真空度１０−６Ｐａ〜１０−２Ｐａ、蒸着速度０．０１ｎｍ／秒〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０℃〜３００℃、厚さ０．１μｍ〜５μｍの範囲で、各条件を適宜選択することが望ましい。
【０１４８】
次に、カソードとなる対向電極２３を、蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成方法によって形成する。この際、発光機能層２２によって透明電極１０に対して絶縁状態を保ちつつ、発光機能層２２の上方から透明基板２１の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
【０１４９】
これにより、有機電界発光素子２０が得られる。また、その後には、有機電界発光素子２０における透明電極１０及び対向電極２３の端子部分を露出させた状態で、少なくとも発光機能層２２を覆う封止材を設ける。この際、接着剤を用いて、封止材を透明基板２１側に接着し、これらの封止材−透明基板２１間に有機電界発光素子２０を封止する。
【０１５０】
以上により、透明基板２１上に所望の有機電界発光素子２０が得られる。このような有機電界発光素子２０の作製においては、一回の真空引きで一貫して発光機能層２２から対向電極２３まで作製するのが好ましいが、途中で真空雰囲気から透明基板２１を取り出して異なる形成法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。
【０１５１】
このようにして得られた有機電界発光素子２０に直流電圧を印加する場合には、アノードである導電層１４を＋の極性とし、カソードである対向電極２３を−の極性として、電圧２Ｖ以上４０Ｖ以下程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。
【０１５２】
［有機電界発光素子の効果］
以上説明した有機電界発光素子２０は、上述の第１実施形態の導電性と光透過性とを兼ね備えた透明電極１０をアノードとして用い、この上部に発光機能層２２とカソードとなる対向電極２３とをこの順に設けた構成である。このため、透明電極１０と対向電極２３との間に十分な電圧を印加して有機電界発光素子２０での高輝度発光を実現しつつ、透明電極１０側からの発光光ｈの取り出し効率が向上することによる高輝度化を図ることが可能である。さらに、所定輝度を得るための駆動電圧の低減による発光寿命の向上を図ることも可能になる。また、導電層１４上に緻密な第２高屈折率層１５を備える信頼性の高い透明電極を有することにより、有機電界発光素子２０の信頼性の向上を図ることが可能である。
【０１５３】
なお、上述の実施形態では、第１高屈折率層、アルミニウム含有層、導電層、及び、第２高屈折率層からなる透明電極をボトミエミッション型の有機電界発光素子に適用した構成について説明しているが、この透明電極が適用される有機電界発光素子は、ボトムエミッション型に限られず、例えば、対向電極側から光を取り出すトップエミッション型の構成や、両面から光を取り出す両面発光型の構成としてもよい。有機電界発光素子がトップエミッション型であれば、対向電極に透明な材料を用いると共に、透明電極の基材に換えて反射性を有する不透明な基材を用い、発光光ｈを基板で反射させて対向電極側から取り出す構成としてもよい。また、有機電界発光素子が両面発光型であれば、対向電極に透明電極と同様に透明な材料を用い、発光光ｈを両面から取り出す構成としてもよい。
また、ボトミエミッション型、トップエミッション型及び両面発光型の有機電界発光素子においても、上述の第２実施形態の有機電界発光素子のように、透明電極をアノードとする構成以外にも、透明電極をカソードとする構成にも適用可能である。
【０１５４】
［有機電界発光素子の用途］
上述した各実施形態の有機電界発光素子は、上述したように面発光体であるため各種の発光光源として用いることができる。例えば、家庭用照明や車内照明などの照明装置、時計や液晶用のバックライト、看板広告用照明、信号機の光源、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これに限定するものではなく、特にカラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
【０１５５】
また、各実施形態の有機電界発光素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用してもよい。この場合、近年の照明装置およびディスプレイの大型化にともない、有機電界発光素子を設けた発光パネル同士を平面的に接合する、いわゆるタイリングによって発光面を大面積化してもよい。
【０１５６】
動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス（パッシブマトリクス）方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。また異なる発光色を有する本発明の有機電界発光素子を２種以上使用することにより、カラーまたはフルカラー表示装置を作製することが可能である。
【０１５７】
〈３．照明装置（第３実施形態）〉
［照明装置−１］
本発明の第３実施形態について説明する。第３実施形態は、電子デバイスの一例として上述の第２実施形態の有機電界発光素子を用いた照明装置について説明する。
【０１５８】
本実施形態の照明装置に用いる有機電界発光素子は、上述した第２実施形態の構成の有機電界発光素子に共振器構造を持たせた設計としてもよい。共振器構造として構成された有機電界発光素子の使用目的としては、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるが、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。
【０１５９】
なお、有機電界発光素子に用いられる材料は、実質的に白色の発光を生じる有機電界発光素子（白色有機電界発光素子ともいう）に適用できる。例えば、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて混色により白色発光を得ることもできる。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の３原色の３つの発光極大波長を含有させてもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した２つの発光極大波長を含有させてもよい。
【０１６０】
また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料の組み合わせや、蛍光又はリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせでもよい。白色有機電界発光素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせて混合してもよい。
【０１６１】
このような白色有機電界発光素子は、各色発光の有機電界発光素子をアレー状に個別に並列配置して白色発光を得る構成と異なり、有機電界発光素子自体が白色を発光する。このため、素子を構成するほとんどの層の形成にマスクを必要とせず、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で例えば導電層を形成でき、生産性も向上する。
【０１６２】
また、このような白色有機電界発光素子の発光層に用いる発光材料としては、特に制限はなく、例えば液晶表示素子におけるバックライトであれば、ＣＦ（カラーフィルター）特性に対応した波長範囲に適合するように、上述の有機電界発光素子の実施形態に記載の金属錯体、また公知の発光材料の中から任意の材料を選択して組み合わせて白色化すればよい。
【０１６３】
以上に説明した白色有機電界発光素子を用いれば、実質的に白色の発光を生じる照明装置を作製することが可能である。
【０１６４】
［照明装置−２］
また、照明装置は、例えば有機電界発光素子を複数用いることにより、発光面を大面積化することもできる。この場合、透明基板上に有機電界発光素子を設けた複数の発光パネルを、支持基板上に複数配列する（すなわちタイリングする）ことによって発光面を大面積化する。支持基板は、封止材を兼ねるものであってもよく、この支持基板と、発光パネルの透明基板との間に有機電界発光素子を挟持する状態で各発光パネルをタイリングする。支持基板と透明基板との間には接着剤を充填し、これによって有機電界発光素子を封止してもよい。尚、発光パネルの周囲には、透明電極及び対向電極の端子を露出させておく。
【０１６５】
このような構成の照明装置では、各発光パネルの中央が発光領域となり、発光パネル間には非発光領域が発生する。このため、非発光領域からの光取り出し量を増加させるための光取り出し部材を、光取り出し面の非発光領域に設けてもよい。光取り出し部材としては、集光シートや光拡散シートを用いることができる。
【実施例１】
【０１６６】
以下に実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
［透明電極の作製］
試料１０１〜１２６の各透明電極を、導電性領域の面積が５ｃｍ×５ｃｍとなるように作製した。下記表１には、試料１０１〜１２６の各透明電極における各層の構成を示した。【０１６７】
［試料１０１〜１０３の透明電極の作製］
以下のようにして、ガラス製の基材上に、下記表１に示すそれぞれの厚さで銀からなる導電層を形成し、試料１０１〜１０３の各透明電極を得た。【０１６８】
まず、透明な無アルカリガラス製の基材を、市販の真空蒸着装置の基材ホルダーに固定し、真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、当該真空槽内に取り付けた。次に、真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、抵抗加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で、銀からなる導電層をそれぞれの厚さで形成した。試料１０１では厚さ６ｎｍで形成し、試料１０２では厚さ８ｎｍで形成し、試料１０３では厚さ１５ｎｍで形成した。【０１６９】
［試料１０４の透明電極の作製］
以下のようにして、ガラス製の基材上に、アルミニウム（Ａｌ）からなるアルミニウム含有層を１ｎｍの厚さで形成し、この上部に銀からなる導電層を８ｎｍの厚さで形成し、試料１０４の透明電極を得た。【０１７０】
まず、透明な無アルカリガラス製の基材を、市販の真空蒸着装置の基材ホルダーに固定し、真空蒸着装置の第１真空槽に取り付けた。次に、タングステン製の抵抗加熱ボートにアルミニウムを入れ、真空蒸着装置の第１真空槽に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、真空蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。【０１７１】
次に、真空蒸着装置の第１真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、Ａｌの入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で高屈折率層上にアルミニウム含有層を１ｎｍの厚さで設けた。【０１７２】
次に、アルミニウム含有層まで形成した基材を第２真空槽に移し、第２真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、銀の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で厚さ８ｎｍの銀からなる導電層を形成した。【０１７３】
［試料１０５〜１０７の透明電極の作製］
以下のようにして、ガラス製の基材上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる高屈折率層を３０ｎｍの厚さで形成し、この上部に銀からなる導電層を下記表１に示すそれぞれの厚さで形成し、試料１０５〜１０７の各透明電極を得た。【０１７４】
まず、透明な無アルカリガラス製の基材を電子ビーム蒸着装置の基材ホルダーに固定し、酸化チタン（ＴｉＯ２）を加熱ボートに入れ、これらの基板ホルダーと加熱ボートとを電子ビーム蒸着装置の真空槽に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。【０１７５】
次に、電子ビーム蒸着装置の真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の入った加熱ボートに電子ビームを照射して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で基材上に厚さ３０ｎｍの二酸化チタンからなる高屈折率層を設けた。【０１７６】
次に、高屈折率層まで形成した基材を真空蒸着装置の真空槽に移し、当該真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、銀の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で、銀からなる導電層をそれぞれの厚さで形成した。試料１０５では厚さ６ｎｍで形成し、試料１０６では厚さ８ｎｍで形成し、試料１０７では厚さ１５ｎｍで形成した。【０１７７】
［試料１０８，１０９の透明電極の作製］
以下のようにして、ガラス製の基材上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる第１高屈折率層を３０ｎｍの厚さで形成し、この上部に銀からなる導電層を下記表１に示すそれぞれの厚さで形成した。さらに、導電層上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる第２高屈折率層を２０ｎｍの厚さで形成し、試料１０８，１０９の各透明電極を得た。【０１７８】
まず、透明な無アルカリガラス製の基材を電子ビーム蒸着装置の基材ホルダーに固定し、酸化チタン（ＴｉＯ２）を加熱ボートに入れ、これらの基板ホルダーと加熱ボートとを電子ビーム蒸着装置の真空槽に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、真空蒸着装置の真空槽に取り付けた。【０１７９】
次に、電子ビーム蒸着装置の真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の入った加熱ボートに電子ビームを照射して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で基材上に厚さ３０ｎｍの二酸化チタンからなる第１高屈折率層を設けた。【０１８０】
次に、第１高屈折率層まで形成した基材を真空蒸着装置の真空槽に移し、当該真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、銀の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で、銀からなる導電層をそれぞれの厚さで形成した。試料１０８では厚さ８ｎｍで形成し、試料１０９では厚さ１５ｎｍで形成した。【０１８１】
次に、導電層まで形成した基材を、再び電子ビーム蒸着装置の真空槽に移し、電子ビーム蒸着装置の真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の入った加熱ボートに電子ビームを照射して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で基材上に厚さ２０ｎｍの二酸化チタンからなる第２高屈折率層を設けた。【０１８２】
［試料１１０の透明電極の作製］
以下のようにして、ガラス製の基材上に、二酸化チタン（ＴｉＯ２）からなる第１高屈折率層を３０ｎｍの厚さで形成し、この上部にアルミニウム（Ａｌ）からなるアルミニウム含有層を０．１ｎｍの厚さで形成し、この上部に銀からなる導電層を８ｎｍの厚さで形成した。さらに、導電層上に、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる第２高屈折率層を２０ｎｍの厚さで形成し、試料１１０の透明電極を得た。【０１８３】
まず、透明な無アルカリガラス製の基材を電子ビーム蒸着装置の基材ホルダーに固定し、酸化チタン（ＴｉＯ２）を加熱ボートに入れ、これらの基板ホルダーと加熱ボートとを電子ビーム蒸着装置の第１真空槽に取り付けた。また、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）を加熱ボートに入れ、当該加熱ボートを電子ビーム蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。
次に、タングステン製の抵抗加熱ボートにアルミニウムを入れ、真空蒸着装置の第１真空槽に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀（Ａｇ）を入れ、真空蒸着装置の第２真空槽に取り付けた。【０１８４】
次に、電子ビーム蒸着装置の第１真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、二酸化チタン（ＴｉＯ２）の入った加熱ボートに電子ビームを照射して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で基材上に厚さ３０ｎｍの二酸化チタンからなる第１高屈折率層を設けた。【０１８５】
次に、第１高屈折率層まで形成した基材を真空蒸着装置の第１真空槽に移し、当該真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、Ａｌの入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で高屈折率層上にアルミニウム含有層を０．１ｎｍの厚さで設けた。【０１８６】
次に、アルミニウム含有層まで形成した基材を第２真空槽に移し、第２真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、銀の入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で厚さ８ｎｍの銀からなる導電層を形成した。【０１８７】
次に、導電層まで形成した基材を、再び電子ビーム蒸着装置の第２真空槽に移し、電子ビーム蒸着装置の真空槽を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）の入った加熱ボートに電子ビームを照射して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒で基材上に厚さ２０ｎｍの酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）からなる第２高屈折率層を設けた。【０１８８】
［試料１１１の透明電極の作製］
第２高屈折率層に用いる材料を二酸化チタン（ＴｉＯ２）とした以外は、上記試料１１０と同様の手順で試料１１１の透明電極を得た。【０１８９】
［試料１１２〜１１４の透明電極の作製］
アルミニウム含有層の厚さを、下記表１に示すそれぞれの厚さで形成した以外は、上記試料１１１と同様の手順で試料１１２〜１１４の各透明電極を得た。試料１１２ではアルミニウム含有層の厚さを１ｎｍで形成し、試料１１３ではアルミニウム含有層の厚さを５ｎｍで形成し、試料１１４ではアルミニウム含有層の厚さを１０ｎｍで形成した。【０１９０】
［試料１１５の透明電極の作製］
アルミニウム含有層に用いる材料を、ＴｉＡｌ合金（組成比Ｔｉ：Ａｌ＝１：１）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１１５の透明電極を得た。【０１９１】
［試料１１６の透明電極の作製］
アルミニウム含有層に用いる材料を、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１１６の透明電極を得た。【０１９２】
［試料１１７の透明電極の作製］
アルミニウム含有層に用いる材料を、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１１７の透明電極を得た。【０１９３】
［試料１１８の透明電極の作製］
基材を、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の透明基板とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１１８の透明電極を得た。【０１９４】
［試料１１９の透明電極の作製］
第１高屈折率層に用いる材料を酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ５）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１１９の透明電極を得た。【０１９５】
［試料１２０の透明電極の作製］
第１高屈折率層に用いる材料を酸化タンタル（Ｔａ２Ｏ５）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１２０の透明電極を得た。【０１９６】
［試料１２１の透明電極の作製］
第１高屈折率層に用いる材料を酸化セリウム（ＣｅＯ２）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１２１の透明電極を得た。【０１９７】
［試料１２２の透明電極の作製］
第１高屈折率層に用いる材料を酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１２２の透明電極を得た。【０１９８】
［試料１２３の透明電極の作製］
第１高屈折率層に用いる材料をインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）とした以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１２３の透明電極を得た。【０１９９】
［試料１２４，１２５，１２６の透明電極の作製］
導電層の厚さを、下記表１に示すそれぞれの厚さで形成した以外は、上記試料１１２と同様の手順で試料１２４，１２５，１２６の各透明電極を得た。試料１２４では導電層の厚さを６ｎｍで形成し、試料１２５では導電層の厚さを１５ｎｍで形成し、試料１２６では導電層の厚さを１２ｎｍで形成した。【０２００】
［実施例１の各試料の評価］
上記で作製した試料１０１〜１２６の各透明電極について、光透過率、シート抵抗値、及び、高温・高湿保存性を測定した。
光透過率の測定は、分光光度計（日立製作所製Ｕ−３３００）を用い、試料と同じ基材をベースラインとして行った。
シート抵抗値の測定は、抵抗率計（三菱化学社製ＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い、４端子４探針法定電流印加方式で行った。
高温・高湿保存性の測定は、温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨの環境下に試料１０１〜１２６の各透明電極を７日間保存した後、抵抗率計（三菱化学社製ＭＣＰ−Ｔ６１０）を用い、４端子４探針法定電流印加方式で、高温・高湿保存後抵抗を測定した。この高温・高湿保存後の試料について、高温・高湿保存性の抵抗値の上昇を、高温・高湿保存前の試料の抵抗値を１００とする相対値として表１に示す。
結果を下記表１に示す。【０２０１】
【表１】
2014109265.tif 000008
【０２０２】
［実施例の評価結果］
表１に示す結果から、アルミニウム含有層と、第１及び第２高屈折率層を備える試料１１０〜１２６は、アルミニウム含有層又は高屈折率層を有していない試料１０１〜１０９に比べて、透過率、抵抗値、及び、高温・高湿保存性がすべて向上している。【０２０３】
アルミニウム含有層を有していない試料１０１〜１０３、試料１０５〜１０９は、透過率が低いことがわかる。これらは、アルミニウム含有層を備えていないことにより、導電層を構成するＡｇの凝集が起き、導電層の均一性が低下したためである。また、この試料１０１〜１０３、試料１０５〜１０９では、Ａｇの凝集により抵抗値が大きく、導電層を１５ｎｍと厚く形成した試料１０３、試料１０７、及び、試料１０９以外は、抵抗値が測定できなかった。また、試料１０３、試料１０７、及び、試料１０９では、導電層が１５ｎｍと厚いため、透過率が他の試料よりも低下している。
試料１０４は、アルミニウム含有層を備えることにより、アルミニウム含有層を有していない試料１０１〜１０３、試料１０５〜１０９に比べて透過率が高い。しかし、高屈折率層を有していないため、アルミニウム含有層と第１及び第２高屈折率層とを備える試料１１０〜１２６に比べると、透過率が低い。【０２０４】
第１高屈折率層にＴｉＯ２を用い、第２高屈折率層にＮｂ２Ｏ５を用いた試料１１０と、第１及び第２高屈折率層ともにＴｉＯ２を用いた試料１１１とでは、透過率、抵抗値、及び、高温・高湿保存性がほぼ同じ値となっている。この結果から、試料の透過率、抵抗値、及び、高温・高湿保存性は、第１及び第２高屈折率層に用いる材料の屈折率に依存し、屈折率が同程度であれば異なる材料を用いても同様の結果が得られることがわかる。【０２０５】
導電層の厚さを一定とし、アルミニウム含有層の厚さを変化させた試料１１２〜１１４では、アルミニウム含有層の厚さが大きいほど抵抗値が小さく、アルミニウム含有層の厚さが小さいほど保存性が向上している。これは、アルミニウム含有層の厚さが大きくなるほど、アルミニウム含有層の表面の均一性が向上し、導電層を構成する薄銀層の均一性が向上するためである。また、アルミニウム含有層が厚くなることにより、酸化されやすいアルミニウムの特性の影響を受け、試料の保存性が低下したと考えられる。【０２０６】
また、導電層が同じ厚さの試料１１２と、試料１０５〜１０９とを比較すると、アルミニウム含有層を備える試料１１２に比べ、アルミニウム含有層を備えない試料１０５〜１０９では、透過率、及び、高温・高湿保存性が低下している。さらに、第１高屈折率層と第２高屈折率層とを有する試料１０８，１０９では、第１高屈折率層のみを有する試料１０５〜１０７に比べて透過率が向上している。
この結果から、アルミニウム含有層を有し、さらに、第１高屈折率層と第２高屈折率層とで、アルミニウム含有層及び導電層を挟持する構成とすることにより、アルミニウム含有層や２層の高屈折率層を有しない場合に比べて、透明電極の透過率が向上することがわかる。【０２０７】
試料１１５〜１１７は、アルミニウム含有層に用いる材料のみが異なっている。これらと試料１１２とを比較すると、アルミニウム含有層が、アルミニウム以外の、アルミニウム合金、アルミニウム酸化物、アルミニウム窒化物で構成された場合にも、透過率が十分に高く、抵抗値が低い透明電極を構成することができる。
なお、アルミニウム酸化物を用いた試料１１６の透明電極は、抵抗値が他の試料よりも高い。これは、銀原子と安定的に結合するアルミニウム原子を含むと共に、銀原子と結合しにくい酸素原子を含むため、一部に銀の凝集が生じて導電層を構成する薄銀層の均一性が低下したためと考えられる。【０２０８】
基材としてＰＥＴフィルムを用いた試料１１８においても、試料１１２と同程度の結果が得られていることから、透明電極の基材としては、ガラスと同様に樹脂フィルムを用いることができる。【０２０９】
第２高屈折率層をＴｉＯ２とし、第１高屈折率層の材料をＮｂ２Ｏ５、Ｔａ２Ｏ５、ＣｅＯ２、ＩＴＯ、又は、ＩＺＯに変化させた試料１１９〜１２３は、試料１１２と同程度の結果が得られた。この結果から、試料１１０，１１１と同様に、試料の透過率、抵抗値、及び、保存性は、第１及び第２高屈折率層に用いる材料の屈折率に依存し、屈折率が同じであれば異なる材料を用いても同様の結果が得られることがわかる。【０２１０】
試料１１２から、導電層の厚さを６ｎｍ、１５ｎｍ、１２ｎｍに変化させた試料１２４、試料１２５及び試料１２６を比較すると、導電層の厚さに依存して面抵抗が変化している。導電層の厚さが１５ｎｍで最も厚い試料１２５の面抵抗が最も小さく、導電層の厚さが最も薄い試料１２４の面抵抗が最も大きくなった。この結果から、導電層の厚さを大きくするほど、透明電極の導電性が向上することがわかる。
また、導電層を厚く形成した試料１２５と試料１２６は、試料１１２及び試料１２４に対して、透過率が低下している。この結果から、導電層が薄くなるほど、透明電極の透過率が向上することがわかる。
【実施例２】
【０２１１】
［ボトムエミッション型の有機電界発光素子の作製］
実施例１で作製した透明電極の試料１０１〜１２６を、アノードとして発光機能層の下部に設けたボトムエミッション型の有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）の試料２０１〜２２８を作製した。図３を参照し、作製手順を説明する。尚、下記表２には、試料２０１〜２２８の有機電界発光素子に用いた透明電極の構成を示している。なお、各有機電界発光素子の試料２０１〜２２６には、試料番号の下２ケタが一致する実施例１の各試料１０１〜１２６の透明電極を用いた。また、試料２２７及び試料２２８には、実施例１の各試料１１２の透明電極を用いた。【０２１２】
［試料２０１〜２２６の有機電界発光素子の作製手順］
（透明電極の形成）
まず、試料２０１〜２２６の作製において、透明な無アルカリガラス製又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）製の透明基板３１の上部に、各透明電極３２を形成した。各透明電極３２の形成は、実施例１の試料１０１〜１２６と同様の手順で行った。【０２１３】
（正孔輸送・注入層の形成）
まず、正孔輸送注入材料として下記のα−ＮＰＤが入った加熱ボートに通電して加熱し、α−ＮＰＤよりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層３３を、透明電極３２上に形成した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、厚さ２０ｎｍとした。【０２１４】
【化６】
2014109265.tif 000009
【０２１５】
（発光層の形成）
次に、下記のホスト材料Ｈ４の入った加熱ボートと、下記の燐光発光性化合物Ｉｒ−４の入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、ホスト材料Ｈ４と燐光発光性化合物Ｉｒ−４とよりなる発光層３４を、正孔輸送・注入層３３上に形成した。この際、蒸着速度がホスト材料Ｈ４：燐光発光性化合物Ｉｒ−４＝１００：６となるように、加熱ボートの通電を調節した。また厚さ３０ｎｍとした。【０２１６】
【化７】
2014109265.tif 000010
【０２１７】
（正孔阻止層の形成）
次に、正孔阻止材料として下記のＢＡｌｑが入った加熱ボートに通電して加熱し、ＢＡｌｑよりなる正孔阻止層３５を、発光層３４上に形成した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、厚さ１０ｎｍとした。【０２１８】
【化８】
2014109265.tif 000011
【０２１９】
（電子輸送・注入層の形成）
その後、電子輸送材料として下記の化合物１０の入った加熱ボートと、フッ化カリウムの入った加熱ボートとを、それぞれ独立に通電し、化合物１０とフッ化カリウムとよりなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層３６を、正孔阻止層３５上に形成した。この際、蒸着速度が化合物１０：フッ化カリウム＝７５：２５になるように、加熱ボートの通電を調節した。また厚さ３０ｎｍとした。【０２２０】
【化９】
2014109265.tif 000012
【０２２１】
（対向電極：カソードの形成）
以上の後には、発光機能層が形成された透明基板３１を、真空蒸着装置の真空槽内に移送し、真空槽内を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、真空槽内に取り付けられたアルミニウムの入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．３ｎｍ／秒で厚さ１００ｎｍのアルミニウムからなる対向電極３７を形成した。この対向電極３７は、カソードとして用いられる。以上により透明基板３１上に、ボトムエミッション型の有機電界発光素子３０を形成した。【０２２２】
（素子の封止）
その後、有機電界発光素子３０を、厚さ３００μｍのガラス基板からなる封止材で覆い、有機電界発光素子３０を囲む状態で、透明封止材と透明基板３１との間に接着剤（シール材）を充填した。接着剤としては、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いた。透明封止材と透明基板３１との間に充填した接着剤に対して、ガラス基板（透明封止材）側からＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させて有機電界発光素子３０を封止した 。【０２２３】
［試料２２７の有機電界発光素子の作製手順］
（透明電極の形成）
まず、試料２２７の作製において、透明な無アルカリガラス製の透明基板３１の上部に、透明電極３２を形成した。透明電極３２の形成は、実施例１の試料１１２と同様の手順で行った。【０２２４】
（正孔輸送・注入層の形成）
まず、正孔輸送注入材料として下記の化合物Ｍ−２が入った加熱ボートに通電して加熱し、化合物Ｍ−２よりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層３３を、透明電極３２上に形成した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、厚さ４０ｎｍとした。【０２２５】
（発光層の形成）
次に、下記のホスト材料化合物Ｈ−１の入った加熱ボートと、蛍光発光性化合物ＢＤ−１の入った加熱ボートとにそれぞれ独立に通電し、化合物ＢＤ−１が５％の濃度になるように、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの青色発光を呈する蛍光発光層を形成した。
次に、下記のホスト材料化合物Ｈ−２の入った加熱ボート、下記のリン光発光性化合物ＧＤ−１の入った加熱ボート、及び、下記のリン光発光性化合物ＲＤ−１の入った加熱ボートに、それぞれ独立に通電し、化合物ＧＤ−１が１７％、ＲＤ−１が０．８％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの黄色を呈するリン光発光層を形成した。
以上の工程により、シングル構造の白色を呈する発光層３４を形成した。【０２２６】
（電子輸送・注入層の形成）
その後、下記の化合物Ｅ−１の入った加熱ボートに通電し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で膜厚３０ｎｍ形成した。さらに、フッ化リチウムの入った加熱ボートに通電し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で膜厚１．５ｎｍ形成した。これにより、化合物Ｅ−１とフッ化リチウムとからなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層３６を、発光層３４上に形成した。【０２２７】
【化１０】
2014109265.tif 000013
【０２２８】
【化１１】
2014109265.tif 000014
【０２２９】
（対向電極：カソードの形成）
以上の後には、発光機能層が形成された透明基板３１を、真空蒸着装置の真空槽内に移送し、真空槽内を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、真空槽内に取り付けられたアルミニウムの入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．３ｎｍ／秒で厚さ１１０ｎｍのアルミニウムからなる対向電極３７を形成した。この対向電極３７は、カソードとして用いられる。以上により透明基板３１上に、ボトムエミッション型の有機電界発光素子３０を形成した。なお、試料２２７では、正孔阻止層３５を形成していない。【０２３０】
（素子の封止）
その後、有機電界発光素子３０を、厚さ３００μｍのガラス基板からなる封止材で覆い、有機電界発光素子３０を囲む状態で、透明封止材と透明基板３１との間に接着剤（シール材）を充填した。接着剤としては、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いた。透明封止材と透明基板３１との間に充填した接着剤に対して、ガラス基板（透明封止材）側からＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させて有機電界発光素子３０を封止した。【０２３１】
［試料２２８の有機電界発光素子の作製手順］
（透明電極の形成）
まず、試料２２８の作製において、透明な無アルカリガラス製の透明基板３１の上部に、透明電極３２を形成した。透明電極３２の形成は、実施例１の試料１１２と同様の手順で行った。【０２３２】
（正孔輸送・注入層の形成）
まず、正孔輸送注入材料として上記の化合物Ｍ−２が入った加熱ボートに通電して加熱し、化合物Ｍ−２よりなる正孔注入層と正孔輸送層とを兼ねた正孔輸送・注入層３３を、透明電極３２上に形成した。この際、蒸着速度０．１ｎｍ／秒〜０．２ｎｍ／秒、厚さ４０ｎｍとした。【０２３３】
（発光層の形成）
次に、上記のホスト材料化合物Ｈ−１の入った加熱ボートと、蛍光発光性化合物ＢＤ−１の入った加熱ボートとにそれぞれ独立に通電し、化合物ＢＤ−１が５％の濃度になるように、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの青色発光を呈する蛍光発光層を形成した。【０２３４】
次に、上記の化合物Ｅ−１が入った加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で蒸着し、膜厚３０ｎｍの電子輸送層を、蛍光発光層上に形成した。
さらに、電子輸送層上に、リチウムを１ｎｍの膜厚に蒸着し、中間金属層を形成した。【０２３５】
次に、上記のホスト材料化合物Ｈ−２の入った加熱ボート、上記のリン光発光性化合物ＧＤ−１の入った加熱ボート、及び、上記のリン光発光性化合物ＲＤ−１の入った加熱ボートに、それぞれ独立に通電し、化合物ＧＤ−１が１７％、ＲＤ−１が０．８％の濃度になるように蒸着速度０．１ｎｍ／秒で共蒸着し、膜厚１５ｎｍの黄色を呈するリン光発光層を、中間金属層上に形成した。
以上の工程により、タンデム構造の白色を呈する発光層３４を形成した。【０２３６】
（電子輸送・注入層の形成）
その後、上記の化合物Ｅ−１の入った加熱ボートに通電し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で膜厚３０ｎｍ形成した。さらに、フッ化リチウムの入った加熱ボートに通電し、蒸着速度０．１ｎｍ／秒で膜厚１．５ｎｍ形成した。これにより、化合物Ｅ−１とフッ化リチウムとからなる電子注入層と電子輸送層とを兼ねた電子輸送・注入層３６を、発光層３４上に形成した。【０２３７】
（対向電極：カソードの形成）
以上の後には、発光機能層が形成された透明基板３１を、真空蒸着装置の真空槽内に移送し、真空槽内を４×１０−４Ｐａまで減圧した後、真空槽内に取り付けられたアルミニウムの入った抵抗加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度０．３ｎｍ／秒で厚さ１１０ｎｍのアルミニウムからなる対向電極３７を形成した。この対向電極３７は、カソードとして用いられる。以上により透明基板３１上に、ボトムエミッション型の有機電界発光素子３０を形成した。なお、試料２２８では、正孔阻止層３５を形成していない。【０２３８】
（素子の封止）
その後、有機電界発光素子３０を、厚さ３００μｍのガラス基板からなる封止材で覆い、有機電界発光素子３０を囲む状態で、透明封止材と透明基板３１との間に接着剤（シール材）を充填した。接着剤としては、エポキシ系光硬化型接着剤（東亞合成社製ラックストラックＬＣ０６２９Ｂ）を用いた。透明封止材と透明基板３１との間に充填した接着剤に対して、ガラス基板（透明封止材）側からＵＶ光を照射し、接着剤を硬化させて有機電界発光素子３０を封止した。【０２３９】
尚、有機電界発光素子３０の形成においては、各層の形成に蒸着マスクを使用し、５ｃｍ×５ｃｍの透明基板３１における中央の４．５ｃｍ×４．５ｃｍを発光領域とし、発光領域の全周に幅０．２５ｃｍの非発光領域を設けた。また、アノードである透明電極３２の導電層と、カソードである対向電極３７とは、正孔輸送・注入層３３から電子輸送・注入層３６によって絶縁された状態で、透明基板３１の周縁に端子部分を引き出された形状で形成した。【０２４０】
以上のようにして、透明基板３１上に有機電界発光素子３０を設け、これを透明封止材と接着剤とで封止した試料２０１〜２２８の有機電界発光素子の各発光パネルを得た。これらの各発光パネルにおいては、発光層３４で発生した各色の発光光ｈが、透明基板３１側から取り出される。【０２４１】
［実施例２の各試料の評価］
試料２０１〜２２８で作製した有機電界発光素子３０について、駆動電圧、色度差、高温・高湿保存性、マイグレーション特性、及び、整流比を測定した。この結果を下記表２に合わせて示す。【０２４２】
駆動電圧の測定においては、各有機電界発光素子３０の透明電極３２側（すなわち透明基板３１側）での正面輝度が１０００ｃｄ／ｍ２となるときの電圧を駆動電圧として測定した。なお、輝度の測定には分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタセンシング製）を用いた。得られた駆動電圧の数値が小さいほど、好ましい結果であることを表わす。【０２４３】
また色変化の測定においては、各有機電界発光素子３０に２．５ｍＡ／ｃｍ２の電流を加え、角度の異なる位置からＣＩＥ１９３１表色系における色度を測定した。この際、透明電極３２側の発光面に対する法線方向となる０°の位置と、垂直水平（上下左右）方向にそれぞれ４５°の各位置とで色度を測定した。角度の異なる位置において測定した色度の差を、色変化（Δｘｙ）として下記表２に示した。色変化は、色度の視野角特性を表し、数値が小さいほど好ましい結果となる。【０２４４】
高温・高湿保存性は、試料２０１〜２２８の各有機ＥＬ素子を各１０個用意し、これらを高温高湿環境下で保存した後の駆動電圧の変化量（ΔＶ）を評価した。高温高湿環境は、温度６０℃、相対湿度９０％ＲＨとし、保存時間は３００時間とした。保存中においては、各試料２０１〜２２８を、輝度が１０００ｃｄになる駆動電圧で駆動させた。駆動電圧の変化量ΔＶは、各試料２０１〜２２８において保存後に発光が確認された各試料２０１〜２２８の駆動電圧の平均値を算出した。駆動電圧の変化量ΔＶは、数値が小さいほど好ましい。【０２４５】
マイグレーション特性は、試料２０１〜２２８の各有機ＥＬ素子を各１０個用意し、これらを高温高湿環境下で保存した後の発光個数（ｎ／１０個）を評価した。高温高湿環境の保存条件は、上記高温・高湿保存性試験と同様の条件で行った。発光個数（ｎ／１０個）は、各１０個の試料２０１〜２２８のうち、３００時間の保存後にも発光が確認された個数であり、１０に近いほど好ましい。【０２４６】
整流比は、上述の高温・高湿保存後の各有機ＥＬ素子に対して、順方向に＋２．５Ｖの駆動電圧を印加した場合の電流値と、逆方向に−２．５Ｖ駆動電圧を印加した場合の電流値を測定し、これらの電流値の比［電流値（＋２．５Ｖ）／電流値（−２．５Ｖ）］の対数値を算出して整流比［ｌｏｇ］とした。整流比［ｌｏｇ］が高いほどリーク特性に優れていることを表す。【０２４７】
【表２】
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【０２４８】
［実施例２の評価結果］
表１に示す結果から、アルミニウム含有層と、第１及び第２高屈折率層を備える試料２１０〜２２８は、アルミニウム含有層又は高屈折率層を有していない試料２０１〜２０９に比べて、駆動電圧、色変化、高温・高湿保存性、及び、発光個数がすべて向上している。さらに、保存後の整流比も十分であり、高温・高湿保存後のリーク特性が優れている。これらの試料２１０〜２２８は、試料２１６、試料２２５を除き、駆動電圧が５Ｖ未満、色変化が０．０２５未満、高温・高圧保存性が１．０〜１．３、発光個数が１０個であり、ほぼ同様の結果が得られた。【０２４９】
アルミニウム含有層として、アルミニウム酸化物を用いた試料２１６では、用いた当面電極（試料１１６）の抵抗値が高いため、駆動電圧が７Ｖとなり、試料２１０〜２１５，２１７〜２２８に比べて高い値となった。また、アルミニウム酸化物に含まれる酸素により、銀の凝集が一部生じて薄銀層の均一性が低下したため、色変化が０．０６と高い値を示している。【０２５０】
また、導電層の厚さのみが異なる試料２１２、試料２２４〜２２６では、導電層を厚く形成した試料２２５と試料２２６が、導電層の厚さ以外が同じ構成の試料２１２及び試料２２４に比べて、色変化の結果が低下している。これは、導電層を構成するＡｇが厚いため、光学的な干渉が発生したと考えられる。この結果から、導電層が薄い 方が、光学的な特性が優れると考えられる。【０２５１】
アルミニウム含有層を有していない試料２０１〜２０３、試料２０５〜２０９は、導電層を１５ｎｍと厚く形成した試料２０３、試料２０７、及び、試料２０９以外、発光しなかった。また、試料２０３、試料２０７、及び、試料２０９においても、色変化が大きく、高温・高圧保存性が低い。さらに、高温・高湿保存下において、Ａｇからなる導電層のマイグレーションにより、有機ＥＬ素子が短絡したため、発光個数が２個、４個に減少している。【０２５２】
以上の結果から、本発明の構成の透明電極を用いた有機電界発光素子は、低い駆動電圧での高輝度発光と安定した面発光が可能であることが確認された。また、これにより、所定輝度を得るための駆動電圧の低減と、発光寿命の向上が見込まれることが確認された。【０２５３】
なお、本発明は上述の実施形態例において説明した構成に限定されるものではなく、その他本発明構成を逸脱しない範囲において種々の変形、変更が可能である。
【符号の説明】
【０２５４】
１０，３２・・・透明電極、１１・・・基材、１２・・・第１高屈折率層、１３・・・アルミニウム含有層、１４・・・導電層、１５・・・第２高屈折率層、２０，３０・・・有機電界発光素子、２１，３１・・・透明基板、２２・・・発光機能層、２２ａ・・・正孔注入層、２２ｂ・・・正孔輸送層、２２ｃ・・・発光層、２２ｄ・・・電子輸送層、２２ｅ・・・電子注入層、２３・・・対向電極、３３・・・正孔輸送・注入層、３４・・・発光層、３５・・・正孔阻止層、３６・・・電子輸送・注入層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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