(57)【要約】【課題】発光部位の屈折率が空気の屈折率よりも高い自発光素子で、光取り出し効率に優れる発光素子を提供すること。【解決手段】一対の電極間に発光層が挟持された発光素子であって、発光層が、発光材料を含み空気より高い屈折率を有する発光領域と発光領域より低い屈折率を有する低屈折率領域とを含有することからなり、発光領域と低屈折率領域との境界面が電極との界面に対し平行でない部分を少なくとも有する発光素子。【選択図】    図１
2004296219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の電極間に発光層が挟持された発光素子であって、発光層が、発光材料を含み空気より高い屈折率を有する発光領域と発光領域より低い屈折率を有する低屈折率領域とを含有することからなり、発光領域と低屈折率領域との境界面が電極との界面に対し平行でない部分を少なくとも有することを特徴とする発光素子。
【請求項２】
発光領域と低屈折率領域との境界面が電極との界面に対し垂直であることを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
低屈折率領域の媒体が空気であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
発光領域が有機化合物で形成される有機電界発光素子であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光取り出し効率に優れる発光素子に関する。特に、有機電界発光素子（有機ＥＬ素子）や無機電界発光素子（無機ＥＬ素子）等、発光部位の屈折率が空気の屈折率より高い自発光素子において光取り出し効率を向上した発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子等の自発光素子は、フルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源やプリンター等の光源アレイ等の用途で有望視され、多くの開発が行われている。特に、有機化合物を使用した有機ＥＬ素子等の有機発光素子は、超薄型・軽量性、高速応答性、広視野角性、低電圧駆動などの特長を有し、容易に面状発光素子に適用し得るため、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイ等の新たな光デバイスとして有望な素子である。
【０００３】
有機ＥＬ素子や無機ＥＬ素子は優れた特徴を有しているが、一般に、発光層を含め素子を構成する各層の膜厚が薄く、屈折率が空気より高い。例えば、有機ＥＬ素子では、発光層など有機薄膜層の膜厚は１０ｎｍ〜２００ｎｍで、屈折率が１．６〜２．１である。このため、発光した光の界面での全反射や干渉が起こり易く、その光取り出し効率は２０％に満たず、大部分の光は損失している。
【０００４】
この有機ＥＬ素子における光損失を図６を参照にして簡単に概観する。
有機ＥＬ素子は基本的には、図６に示すように、透明基板１の上に、透明電極２、発光層を含み２層又は３層からなる有機層２、及び背面電極４が積層された構成を有し、透明電極３から注入された正孔と背面電極４から注入された電子が有機層２で再結合し、蛍光性物質などを励起することにより発光するものである。そして、有機層２から発光した光は、直接、またはアルミニウムなどで形成される背面電極４で反射して、透明基板１から出射する。
しかしながら、図６に示すように、素子内部で発生した光は、屈折率の異なる隣接層界面に入射する角度によっては全反射を起こし、素子内部を導波してしまい外部に取り出すことができない（図６のＬｂ、Ｌｃの光）。この導波する光の割合は隣接層との相対屈折率で決まり、一般的な有機ＥＬ素子（空気（ｎ＝１．０）／透明基板（ｎ≒１．５）／透明電極（ｎ≒２．０）／有機層（ｎ≒１．７）／背面電極）の場合には、大気（空気）に放出されず素子内部を導波する光の割合は約８１％となる。すなわち、発光量全体の約１９％しか有効に利用できないこととなる。
【０００５】
このため、光取り出し効率を向上させるには、（ａ）透明基板／空気界面で全反射し「有機層＋透明電極＋透明基板」を導波する光（図６のＬｂ）を取り出す、（ｂ）透明電極／透明基板界面で全反射し「有機層＋透明電極」を導波する光（図６のＬｃ）を取り出す施策が必須である。
これらのうち、（ａ）に関しては、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板／空気界面での全反射を防ぐ方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、（ｂ）に関しては、透明電極／透明基板界面や発光層／隣接層界面を回折格子状に加工する方法（例えば、特許文献２や特許文献３参照）が提案されている。さらに、積層された有機層間の界面を凹凸に加工して発光効率を増加させる方法（例えば、特許文献４参照）も提案されている。例えば、上記の発光層／隣接層界面に回折格子を形成する方法は、隣接層が導電性媒体からなり、回折格子の凹凸の深さは発光層の膜厚に対して４０％程度で、凹凸のピッチと深さを特定の関係にすることで、導波光を取り出すものである。また、有機層間の界面に凹凸を形成する方法は、凹凸を挟んで隣接する層は導電性媒体からなり、発光層の膜厚に対する深さが２０％程度、界面の傾斜角が３０°程度の凹凸を有機層間の界面に形成し、有機層同士の接合界面を大きくすることで発光効率を増大させるものである。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第４７７４４３５明細書
【特許文献２】
特開平１１−２８３７５１号公報
【特許文献３】
特開２００２−３１３５５４号公報
【特許文献４】
特開２００２−３１３５６７号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法は加工が難しく、また通電時に絶縁破壊を起こし易い等の問題があり、有用な光の取り出し方法の更なる開拓が発光素子の高効率化のために望まれる。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、発光部位の屈折率が空気の屈折率よりも高い自発光素子に対し、加工が容易で、絶縁破壊を起こすことのない、導波光の取り出し方法を見出し、光取り出し効率に優れる発光素子を提供することにある。特に、「有機層＋透明電極」を導波する光の取り出し効率に優れる有機電界発光素子を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、下記（１）〜（４）によって達成される。
（１）  一対の電極間に発光層が挟持された発光素子であって、発光層が、発光材料を含み空気より高い屈折率を有する発光領域と発光領域より低い屈折率を有する低屈折率領域とを含有することからなり、発光領域と低屈折率領域との境界面が電極との界面に対し平行でない部分を少なくとも有することを特徴とする発光素子。
（２）  発光領域と低屈折率領域との境界面が電極との界面に対し垂直であることを特徴とする上記（１）に記載の発光素子。
（３）  低屈折率領域の媒体が空気であることを特徴とする上記（１）または（２）に記載の発光素子。
（４）  発光領域が有機化合物で形成される有機電界発光素子であることを特徴とする上記（１）〜（３）のいずれかに記載の発光素子。
【００１０】
すなわち、本発明では、発光層に発光領域より低い屈折率を有する低屈折率領域を意図的に導入することにより、導波光を取り出すことができ、発光効率を向上させることができる。
これらの関係を模式的に示す図１を用いて説明する。図１に示すように、発光層３に低屈折率領域５があると、発光領域８と低屈折率領域５との境界面にて光は屈折し、素子内部で導波する光の経路が変化する。発光領域８と低屈折率領域５との境界面に、電極との界面に対し平行でない面６があると、光の経路が変化する（点線→実線）ことにより界面（透明電極／透明基板界面や透明基板／空気界面）で全反射を起こさず光が素子外部に至ることが可能となる経路が存在することになる。このため本発明の発光素子では発光効率が向上すると推定される。
【００１１】
発光領域８と低屈折率領域５との境界面は、電極との界面に対し傾斜が大きいほど好ましく（具体的には６０°以上の傾斜が好ましく）、特に垂直であることが好ましい。これにより素子外部への光取り出し効率はさらに向上する。これは、発光領域と低屈折率領域との境界面が、電極との界面に対し垂直に近いほど、境界面で屈折した光の透明電極／透明基板界面や透明基板／空気界面に対する入射角（界面の法線と入射光の角度）が小さくなり、外界面で反射せず素子外部に至る光が増すためと推定される。
【００１２】
さらに、発光領域８に対する低屈折率領域５の屈折率の比（相対屈折率）は小さいほど、境界面での光の屈折が大きく、光の経路が素子外部に至る経路に変化しやすいため、好ましい。特に、低屈折率領域の媒体が空気であるのが望ましい。空気は、屈折率が１．０と低く、発光領域に対する屈折率比を小さくしやすい上、低屈折率領域の形成も発光層に簡易にできるので望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の発光素子の具体的態様について説明する。
本発明の発光素子は、一対の電極間に発光層が挟持された発光素子であり、発光層が、発光材料を含み空気より高い屈折率を有する発光領域と発光領域より低い屈折率を有する低屈折率領域とを含有することからなり、発光領域と低屈折率領域との境界面６及び７のうち、電極との界面に対し平行でない境界面６を少なくとも有する。
【００１４】
本発明の発光素子の例を図２及び図３の（ａ）〜（ｉ）に示す。図２及び図３の（ａ）〜（ｉ）において、発光素子は、透明基板１上に一対の電極（透明電極２、背面電極４）に挟持された発光層３を有する。発光層３で発光した光は、直接または背面電極４で反射して、透明基板１から出射する。発光層３は、発光領域８と低屈折率領域５とからなり、発光領域８と低屈折率領域５との境界面６は、電極（例えば、透明電極２）との界面に対し平行ではない。
【００１５】
本発明の効果を得る上で低屈折率領域５は、透明電極１側及び背面電極４側のいずれの界面に接していても接していなくてもよい。具体的には、いずれの界面に接していてもよいし（図２（ａ），（ｅ））、いずれか一方の電極側の界面に接していてもよいし（図２（ｂ），（ｃ），（ｆ），（ｇ），（ｉ））、さらにいずれの電極側の界面とも接していなくてもよい（図２（ｄ））。なかでも、素子内部のいずれの導波光に対してもその経路を変化させ、素子の発光効率を向上させる上では、特にいずれの電極側の界面とも接しているのが好ましい。
【００１６】
また、発光領域８と低屈折率領域５との境界面６及び７のうち、電極との界面に対し平行でない境界面６は、電極との界面に対し垂直であってもよいし（図２（ａ）〜（ｄ））、傾斜していてもよいし（図２（ｅ），（ｆ））、曲面を形成していてもよい（図２（ｇ），（ｉ））。なかでも、平行でない境界面６は、前述した理由により、電極との界面に対し、６０°以上傾斜しているのが好ましく、垂直であるのが特に好ましい。
さらに、低屈折率領域５は、発光層内に周期的に存在してもよい（図２（ｈ））。また、低屈折率領域５が一様な層として発光領域８に隣接していてもよい（図２（ｉ））。
【００１７】
低屈折率領域５の境界面６の高さ（発光層の膜厚方向の幅）は、発光素子としての他の性能を損なわず素子内部を導波する光を効率よく取り出す上で、発光層の膜厚に対して５０％以上であることが好ましい。また、低屈折率領域５の幅は、該領域の境界面６の高さの１０倍以上であることが好ましい。
【００１８】
低屈折率領域５を形成する媒体としては、空気又は発光領域８より低屈折率の有機，無機の化合物を用いることができる。また、Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ，  ２００１年，  １１４９に記載されているようなエアロゲルなども用いることができる。なかでも、前述した理由により、空気で形成することが好ましい。
発光領域８に対する低屈折領域５の屈折率の比は、前述したように小さいほど好ましく、具体的にその屈折率比は、０．８５以下であることが好ましく、０．７以下であることがより好ましい。
【００１９】
本発明の発光素子としては、発光層の発光材料が有機化合物からなる有機ＥＬ素子や無機化合物からなる無機ＥＬ素子が挙げられる。
以下、本発明の一実施形態として、有機ＥＬ素子を説明する。なお、無機ＥＬ素子についても、有機ＥＬ素子とは発光層の屈折率が異なるだけで、光取り出し効率の向上に対しては有機ＥＬ素子と同様な取り扱いが可能である。
【００２０】
有機ＥＬ素子の構成としては、基板支持体上に透明電極／発光層／背面電極、透明電極／発光層／電子輸送性層／背面電極、透明電極／ホール輸送性層／発光層／電子輸送性層／背面電極、透明電極／ホール輸送性層／発光層／背面電極、透明電極／発光層／電子輸送性層／電子注入層／背面電極、透明電極／ホール注入層／ホール輸送性層／発光層／電子輸送性層／電子注入層／背面電極等をこの順に積層した構成、これらを逆に積層した構成等が挙げられる。発光層は発光材料として蛍光発光性化合物及び／又は燐光発光性化合物を含有し、通常透明電極から発光が取り出される。発光層、電子輸送性層、電子注入層、ホール輸送性層、ホール注入層の各層は有機化合物からなる有機層であり、各層に用いる化合物の具体例については、例えば「月刊ディスプレイ」１９９８年１０月号別冊の「有機ＥＬディスプレイ」（テクノタイムズ社）等に記載されている。
【００２１】
本発明では、発光材料を含む発光領域より低い屈折率を有する低屈折率領域を発光層に設けるが、この低屈折率領域は、発光層を含む有機層全体にわたって設けてもよい。
低屈折率領域は、塗布や蒸着により形成した有機層に所定の形状の溝を設けた後、塗布やマスク用いた蒸着などによりその溝に発光領域より低屈折率な材料を充填することにより形成することができる。低屈折率領域を空気で形成する場合は、低屈折率材料を充填する工程が省略でき、簡易に低屈折率領域を形成することができ好ましい。
有機層に所定の形状の溝を設けるには、例えば、所定の凹凸を有する微細パターンをフォトリソグラフィーなどによる化学的エッチング、レーザーなどによる物理的エッチング、マスクを用いた真空蒸着やスパッタ等を、リフトオフ法や印刷法に設けて作製することができる。
【００２２】
また、仮支持体上に有機層を形成した複数の転写材料を利用して、基板上に剥離転写させて微細パターン状の有機層を形成することにより、低屈折率領域を設けることもできる。
微細パターン状有機層は、（ｉ）微細パターン状の開口部を有するマスク（微細マスク）を使用して形成してもよいし、（ｉｉ）凹凸パターンが形成された転写材料の表面を基板に重ね合わせ、転写材料の凸部に形成された有機層を基板上に転写することで形成してもよい。凹凸パターンを転写材料の表面に形成するのは、仮支持体上に有機層を形成した転写材料の表面に所定のパターンの凹凸が形成された押圧部材を押圧することにより可能である。
【００２３】
図３に、上記（ｉｉ）の方法により微細パターン状有機層の形成工程を示す。まず、仮支持体１０に有機層１２ａ，１２ｂ，１２ｃを形成した転写材料１１ａ，１１ｂ，１１ｃ上を用意する（図３（ａ））。次に、例えば、有機層１２ａを形成した転写材料１１ａを有機層１２ａが基板２０に接触するように基板２０に重ね合わせ、有機層１２ａ形成面に対する裏面１３ａから表面に所定パターンの凸部２３が形成された押圧部材３０で押圧することにより、有機層２０のうち凸部２３のパターンに対応する部分を基板２０に転写する（図３（ｂ），（ｃ））。同様な操作を有機層１２ｂ，１２ｃが形成された転写材料１１ｂ，１１ｃについても行うことで、基板２０上に所定のパターン２１ａ，２１ｂ，２１ｃの有機層が形成される。パターン２１ａ，２１ｂ，２１ｃの間隔を変更することで、所望の間隔を有する低屈折率領域を形成することができる。
【００２４】
この方法において、低屈折率材料として空気以外の例えば発光層より低屈折率の有機化合物などを用いる場合には、該低屈折率材料からなる層を形成した転写材料をさらに用意して、上記と同様な操作で転写を行うことで、該低屈折率材料からなる低屈折率領域を形成することができる。
また、有機層（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ）として異なる組成の有機層を用いることで、互いに発光色が異なる有機層が併置した多色有機ＥＬ素子を形成することもできる。
なお、この剥離転写法による微細パターン状の有機層の作製については、特願２００２−２１１１２０等に詳しく記載されている。
【００２５】
次に、有機ＥＬ素子を構成する有機層、基板支持体、電極、素子の駆動方法などについて説明する。
（１）有機層
（ａ）発光層
発光層は少なくとも一種の発光性化合物を含有する。
発光性化合物は特に限定的ではなく、蛍光発光性化合物であっても燐光発光性化合物であってもよい。また蛍光発光性化合物及び燐光発光性化合物を同時に用いてもよい。
本実施形態においては、発光輝度及び発光効率の点から燐光発光性化合物を用いるのが好ましい。
【００２６】
蛍光発光性化合物としては、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリデン化合物、金属錯体（８−キノリノール誘導体の金属錯体、希土類錯体等）、高分子発光性化合物（ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等）等が使用できる。これらは単独で用いても２種以上を混合して用いてもよい。
【００２７】
燐光発光性化合物は特に限定されることはないが、オルトメタル化錯体及びポルフィリン錯体が好ましい。ポルフィリン錯体の中ではポルフィリン白金錯体が好ましい。燐光発光性化合物は単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
【００２８】
オルトメタル化錯体とは、例えば、山本明夫著「有機金属化学  基礎と応用」、１５０頁及び２３２頁、裳華房社（１９８２年）、Ｈ．Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、７１〜７７頁及び１３５〜１４６頁、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年）等に記載されている化合物群の総称である。
オルトメタル化錯体を形成する配位子は特に限定されないが、２−フェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン誘導体又は２−フェニルキノリン誘導体であるのが好ましい。これら誘導体は置換基を有してもよい。またこれらのオルトメタル化錯体形成に必須の配位子以外に他の配位子を有していてもよい。
オルトメタル化錯体を形成する中心金属としては、遷移金属であればいずれも使用可能であり、本実施形態ではロジウム、白金、金、イリジウム、ルテニウム、パラジウム等を好ましく用いることができる。
【００２９】
このようなオルトメタル化錯体を含む有機薄膜層は、発光輝度及び発光効率に優れている。オルトメタル化錯体については、特願２０００−２５４１７１号公報に具体例が記載されている。
本実施形態で用いるオルトメタル化錯体は、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３０，１６８５，１９９１、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，２７，３４６４，１９８８、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，３３，５４５，１９９４、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，１８１，２４５，１９９１、Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，３３５，２９３，１９８７、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１０７，１４３１，１９８５等に記載の公知の方法により合成することができる。
【００３０】
発光層中の発光性化合物の含有量は特に制限されないが、例えば０．１質量％〜７０質量％であるのが好ましく、１質量％〜２０質量％であるのがより好ましい。
【００３１】
発光層は必要に応じてホスト化合物、ホール輸送材料、電子輸送材料、電気的に不活性なポリマーバインダー等を含有してもよい。なおこれらの材料の機能は１つの化合物により同時に達成できることがある。例えば、カルバゾール誘導体はホスト化合物として機能するのみならず、ホール輸送材料としても機能する。
【００３２】
ホスト化合物とは、その励起状態から発光性化合物へエネルギー移動を起こし、その結果、該発光性化合物を発光させる機能を有する化合物である。
その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール等を配位子とする金属錯体、ポリシラン化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。ホスト化合物は１種単独で使用しても２種以上を併用してもよい。
発光層におけるホスト化合物の含有量は０質量％〜９９．９質量％が好ましく、０質量％〜９９．０質量％がより好ましい。
【００３３】
ホール輸送材料は、陽極からホールを注入する機能、ホールを輸送する機能、及び陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであれば特に限定されず、低分子材料であっても高分子材料であってもよい。その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、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、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、ポリシラン化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。これらは単独で使用しても２種以上を混合して使用してもよい。有機発光層におけるホール輸送材料の含有量は０質量％〜９９．９質量％が好ましく、０質量％〜８０．０質量％がより好ましい。
【００３４】
電子輸送材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、及び陽極から注入されたホールを障壁する機能のいずれかを有しているものであれば特に限定されない。
その具体例としては、例えばトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体等の金属錯体、メタロフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール等を配位子とする金属錯体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。特開２００１−３３５７７６号公報記載の化合物も用いることができる。これらは単独で使用しても２種以上を混合して使用してもよい。
発光層における電子輸送材料の含有量は０質量％〜９９．９質量％が好ましく、０質量％〜８０．０質量％がより好ましい。
【００３５】
ポリマーバインダーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等が使用可能である。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
ポリマーバインダーを含有する発光層は、湿式製膜法により容易に大面積に塗布形成することができる。
【００３６】
発光層の厚さは、駆動電圧の上昇を抑え、また素子の短絡を防ぐ上で、１０ｎｍ〜２００ｎｍとするのが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍとするのがより好ましい。
【００３７】
（ｂ）ホール輸送性層
有機ＥＬ素子は、必要に応じて上記ホール輸送材料からなるホール輸送性層を有してよい。ホール輸送性層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。
ホール輸送性層の厚さは、駆動電圧の上昇を抑え、また素子の短絡を防ぐ上で、１０ｎｍ〜２００ｎｍとするのが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍとするのがより好ましい。
【００３８】
（ｃ）電子輸送性層
有機ＥＬ素子は、必要に応じて上記電子輸送材料からなる電子輸送性層を有してもよい。電子輸送性層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。
電子輸送性層の厚さは、駆動電圧の上昇を抑え、また素子の短絡を防ぐ上で、１０ｎｍ〜２００ｎｍとするのが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍとするのがより好ましい。
【００３９】
（ｄ）ホール注入層、電子注入層
有機ＥＬ素子は、さらに必要に応じてホール注入層や電子注入層を有していてもよく、ホール注入層には上記ホール輸送性材料を、電子注入層には上記電子郵送性材料を用いることができる。
【００４０】
−有機層の形成−
有機層は容易に大面積に形成することができるので湿式製膜法により形成するのが好ましい。この場合、有機層の材料を溶解して塗布液を調製するのに用いる溶剤は特に制限はなく、ホール輸送材料、オルトメタル化錯体、ホスト化合物、ポリマーバインダー等の種類に応じて適宜選択することができる。例えば、ハロゲン系溶剤（クロロホルム、四塩化炭素、ジクロロメタン、１，２−ジクロロエタン、クロロベンゼン等）、ケトン系溶剤（アセトン、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、ｎ−プロピルメチルケトン、シクロヘキサノン等）、芳香族系溶剤（ベンゼン、トルエン、キシレン等）、エステル系溶剤（酢酸エチル、酢酸ｎ−プロピル、酢酸ｎ−ブチル、プロピオン酸メチル、プロピオン酸エチル、γ−ブチロラクトン、炭酸ジエチル等）、エーテル系溶剤（テトラヒドロフラン、ジオキサン等）、アミド系溶剤（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等）、ジメチルスルホキシド、水等が挙げられる。
【００４１】
複数の有機層を形成する場合、前述した剥離転写法以外に蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法等の湿式製膜法、印刷法等を併用することもできる。
【００４２】
（２）基板支持体
基板支持体は、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリクロロトリフルオロエチレン、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子材料、アルミ箔、銅箔、ステンレス箔、金箔、銀箔等の金属箔やポリイミド、液晶性ポリマーのプラスチックシート等からなるものであってよい。
【００４３】
壊れにくさ、折り曲げやすさ、軽さ等の観点から、可撓性のある基板支持体を用いるのも好ましい。このような可撓性のある基板支持体を形成する材料としては、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性及び加工性に優れ、且つ低通気性及び低吸湿性であるポリイミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、金属箔（アルミ箔、銅箔、ステンレス箔、金箔、銀箔等）、液晶性ポリマーのプラスチックシート、フッ素原子を含む高分子材料（ポリクロロトリフルオロエチレン、テフロン（登録商標）、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等）等が好ましい。
【００４４】
電極を形成して発光素子を作製したときに短絡しない可撓性基板支持体として、金属箔の片面又は両面に絶縁層を設けた基板支持体が好ましい。金属箔は特に限定されず、アルミニウム箔、銅箔、ステンレス箔、金箔、銀箔等の金属箔を用いることができる。なかでも加工の容易さ及びコストの観点からアルミ箔又は銅箔が好ましい。絶縁層は特に限定的でなく、例えば無機酸化物や無機窒化物等の無機物や、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）、ポリイミド等のプラスチックにより形成することができる。
【００４５】
基板支持体の形状、構造、大きさ等は有機薄膜素子の用途及び目的に応じて適宜選択することができる。形状は板状とするのが一般的である。構造は単層構造であっても積層構造であってもよい。基板支持体は単一の部材で形成しても、２以上の部材で形成してもよい。
また、基板支持体としては、透明基板であっても、不透明基板であってもよい。但し、発光を支持体側から取り出す場合、基板支持体は無色透明又は有色透明であるのが好ましく、光の散乱、減衰を抑える観点から無色透明が好ましい。
【００４６】
基板支持体は、素子作製時や使用時の熱等で電極や有機層が剥がれるのを防ぎ、耐久性を向上させる上で、その熱線膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。熱膨張係数は、一定速度で加熱し、試料の長さの変化を検知する方法で測定され、主にＴＭＡ法により測定される。
【００４７】
また、基板支持体として金属箔に絶縁層を設けたものを使用する場合に、絶縁層の熱線膨張係数も２０ｐｐｍ／℃以下であるのが好ましい。
熱線膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下の絶縁層を形成する材料としては、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化銅等の金属酸化物や、窒化珪素、窒化ゲルマニウム、窒化アルミニウム等の金属窒化物が好ましく、これらを一種又は二種以上を組合わせて用いることができる。金属酸化物及び／又は金属窒化物の無機絶縁層の厚さは絶縁性を維持する上で１０ｎｍ〜１０００ｎｍであるのが好ましい。金属酸化物及び／又は金属窒化物の絶縁層を製膜する方法は限定的でなく、蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等の乾式法や、ゾル−ゲル法等の湿式法、又は金属酸化物及び／又は金属窒化物の粒子を溶剤に分散し塗布する方法等を利用することができる。
【００４８】
熱線膨張係数が２０ｐｐｍ／℃以下のプラスチック材料としては、特にポリイミドや液晶ポリマーが好ましく用いることができる。これらのプラスチック材料の性質等の詳細については「プラスチック・データブック」（旭化成アミダス（株）「プラスチック」編集部編）等に記載されている。ポリイミド等を絶縁層として用いる場合にはポリイミド等のシートとアルミ箔を積層するのが好ましい。ポリイミド等のシートの厚さは、可撓性やハンドリングのし易さの観点から、１０μｍ〜２００μｍであるのが好ましい。
【００４９】
絶縁層は金属箔の片面だけに設けてもよいが、両面に設けてもよい。両面に設ける場合、両面とも金属酸化物及び／又は金属窒化物であってもよく、また両面ともポリイミドのようなプラスチック絶縁層であってもよい。また一方の片面が金属酸化物及び／又は金属窒化物からなる絶縁層であり、他方の片面がポリイミドシート絶縁層であってもよい。さらに必要によりハードコート層やアンダーコート層を設けてもよい。
【００５０】
基板支持体の電極側の面、電極と反対側の面又はその両方に透湿防止層（ガスバリア層）を設けてもよい。透湿防止層を構成する材料としては窒化ケイ素、酸化ケイ素等の無機物を用いるのが好ましい。透湿防止層は高周波スパッタリング法等により成膜できる。また基板支持体には必要に応じてハードコート層やアンダーコート層を設けてもよい。
【００５１】
基板支持体の水分透過率は、発光素子内に水分や酸素の侵入を防ぎ耐久性を向上させる上で、０．１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であるのが好ましく、０．０５ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であるのがより好ましく、０．０１ｇ／ｍ２・ｄａｙ以下であるのが特に好ましい。また、同様に酸素透過率は０．１ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが好ましく、０．０５ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのがより好ましく、０．０１ｍｌ／ｍ２・ｄａｙ・ａｔｍ以下であるのが特に好ましい。水分透過率はＪＩＳＫ７１２９Ｂ法に準拠した方法（主としてＭＯＣＯＮ法）により測定できる。酸素透過率はＪＩＳＫ７１２６Ｂ法に準拠した方法（主としてＭＯＣＯＮ法）により測定できる。
【００５２】
（３）電極
−透明電極−
透明電極としては、通常、有機層に正孔を供給する陽極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
透明電極を陰極として機能させることもでき、この場合、背面電極を陽極として機能させるようにすればよい。
【００５３】
透明電極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられ、陽極として機能させる場合は仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ），酸化錫，酸化亜鉛，酸化インジウム．酸化インジウム錫（ＩＴＯ），酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の半導性金属酸化物、金，銀，クロム，ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅，硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン，ポリチオフェン，ポリピロールなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００５４】
透明電極は、例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、透明電極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、該透明電極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。また透明電極の材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。
【００５５】
透明電極の発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、基板支持体上に形成されるのが好ましい。この場合、透明電極は、基板支持体における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
なお、透明電極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチング、レーザーなどによる物理的エッチング、マスクを用いた真空蒸着やスパッタ等を、リフトオフ法や印刷法により行うことができる。
【００５６】
透明電極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５０μｍであり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
透明電極の表面抵抗値としては、発熱を抑え、素子の安定性や耐久性を上げるために、１０３Ω／□以下が好ましく、１０２Ω／□以下がより好ましい。
【００５７】
透明電極は、無色透明であっても、有色透明であってもよく、該透明電極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。この透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定することができる。
【００５８】
なお、透明電極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、これらを本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラステチック支持基板を用いる場合は、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で製膜した透明電極が好ましい。
【００５９】
−背面電極−
前背面電極としては、通常、有機層に電子を注入する陰極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
背面電極を陽極として機能させることもでき、この場合、透明電極を陰極として機能させるようにすればよい。
【００６０】
背面電極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、陰極として機能させる場合には仕事関数が４．５ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム，イッテルビウム等の希土類金属、ポリチオフェン，ポリピロール，ポリパラフェニレンビニレンやそれらのイオンドープ化合物などの有機電気伝導性化合物などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ度類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと０．０１〜１０質量％のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）を言う。
なお、背面電極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されている。
【００６１】
背面電極の形成法は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って基板支持体上に形成することができる。例えば、背面電極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
なお、透明電極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチング、レーザーなどによる物理的エッチング、マスクを用いた真空蒸着やスパッタ等を、リフトオフ法や印刷法により行うことができる。
【００６２】
背面電極の形成位置としては、特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、有機層上に形成されるのが好ましい。この場合、背面電極は、有機層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、背面電極と有機層との間にアルカリ金属又はアルカリ土類金属のフッ化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入しても電子注入性を良化させる観点から好ましい。なお、該誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００６３】
背面電極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍであり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
背面電極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な背面電極は、前記背面電極の材料を１〜１０ｎｍの厚みに薄く製膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００６４】
（４）その他の層
有機ＥＬ素子を構成する層として、発光性能の劣化を防止するために保護層や封止層を設けるのが好ましい。
【００６５】
（ａ）保護層
保護層としては、特開平７−８５９７４号公報、同７−１９２８６６号公報、同８−２２８９１号公報、同１０−２７５６８２号公報、同１０−１０６７４６号公報等に記載のものが挙げられる。
保護層は有機薄膜素子の最上面に形成する。ここで最上面とは、例えば基板支持体、透明電極、有機層及び背面電極をこの順に積層する場合には背面電極の外側表面を指し、また例えば基板支持体、背面電極、有機層及び透明電極をこの順に積層する場合には透明電極の外側表面を指す。
保護層の形状、大きさ、厚さ等は特に限定的でない。保護層をなす材料は、水分や酸素等の有機薄膜素子を劣化させ得るものが素子内に侵入又は透過するのを抑制する機能を有しているものであれば特に限定されず、例えば一酸化ケイ素、二酸化ケイ素、一酸化ゲルマニウム、二酸化ゲルマニウム等が使用できる。
保護層の形成方法は特に限定はなく、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、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、コーティング法等が適用できる。
【００６６】
（ｂ）封止層
有機ＥＬ素子内部に水分や酸素の侵入を防止するための封止層を設けるのが好ましい。
封止層を形成する材料としては、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーとの共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレン又はジクロロジフルオロエチレンと他のコモノマーとの共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質、金属（Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等）、金属酸化物（ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＴｉＯ２等）、金属フッ化物（ＭｇＦ２、ＬｉＦ、ＡｌＦ３、ＣａＦ２等）、液状フッ素化炭素（パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等）、液状フッ素化炭素に水分や酸素の吸着剤を分散させたもの等が使用可能である。
【００６７】
外部からの水分や酸素を遮断する目的で、有機層を封止板、封止容器等の封止部材により封止してもよい。封止部材を背面電極側のみに設置しても、有機層を含む積層体全体を封止部材で覆ってもよく、有機層を封止でき外部の空気を遮断することができれば、封止部材の形状、大きさ、厚さ等は特に限定されない。封止部材に用いる材料としては、ガラス、ステンレススチール、金属（アルミニウム等）、プラスチック（ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリエステル、ポリカーボネート等）、セラミック等が使用できる。
封止部材を積層体に設置する際には、適宜封止剤（接着剤）を用いてもよい。積層体全体を封止部材で覆う場合は、封止剤を用いずに封止部材どうしを熱融着してもよい。封止剤としては紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂、二液型硬化樹脂等が使用可能である。
さらに封止容器と有機ＥＬ素子との間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を挿入してもよい。水分吸収剤は特に限定されず、具体例としては酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化リン、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等が挙げられる。不活性液体としてはパラフィン類、流動パラフィン類、フッ素系溶剤（パーフルオロアルカン、パーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等）、塩素系溶剤、シリコーンオイル類等が使用可能である。
【００６８】
（５）有機ＥＬ素子の駆動
本実施形態の有機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に直流電圧（必要に応じて交流成分を含んでもよい）（通常２Ｖ〜４０Ｖ）、又は直流電流を印加することにより、発光させることができる。発光素子の駆動方法については、特開平２−１４８６８７号公報、同６−３０１３５５号公報、同５−２９０８０号公報、同７−１３４５５８号公報、同８−２３４６８５号公報、同８−２４１０４７号公報、米国特許５８２８４２９号公報、同６０２３３０８号公報、日本特許第２７８４６１５号公報等に記載の方法を利用することができる。
【００６９】
【実施例】
本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。
【００７０】
（実施例１）
ガラス基板上に発光性化合物のピレン（ｐｙｒｅｎｅ）からなる膜をスピンコートにより、厚さ約１μｍで形成し、フォトリソグラフィーにより塗膜に１００μｍピッチの格子状の溝を形成した。この際、溝の線幅は約１０μｍとした。また、溝を設けなかった試料も作製した。両試料に紫外線（２５４ｎｍ）を照射して励起・発光させ、トプコン社製分光輝度計ＳＲ−３にて光束（ｌｍ）を測定した。その結果、溝を設けた素子では、溝のない素子に比べて、約１．３倍の光束増加が観察された。
【００７１】
（実施例２）−多色有機層の剥離転写法によるパターニング−
（単色フィルムの作製）
下記組成の３種類のＲＧＢインク（発光材料）をダイコータにより、厚み６μｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム（仮支持体）表面に幅１ｍ、塗布速度２０ｍ／ｍｉｎで塗布し、乾燥することにより、３種類の単色転写材料を作製した。各発光層用インクの塗布厚みは、乾燥状態で約５０ｎｍとなるように調整した。
【００７２】
（１）赤発光層用インク組成
・ＢＴＩｒＱ（ビス（２−フェニルベンゾチアゾール）イリジウム  ８−ハイド
ロキシキノレート）                                              １質量部
・ＰＶＫ（Ｎ−ビニルカルバゾール）                            ４０質量部
・ＰＢＤ（２−４′−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４″−（フェニル）フェニル）
−１，３，４−オキサジアゾール）                              １２質量部
・１，２−ジクロロエタン                                  ３２００質量部
【００７３】
（２）緑発光層用インク組成
・Ｉｒ（ｐｐｙ）３                                              １質量部
・ＰＶＫ                                                      ４０質量部
・ＰＢＤ                                                      １２質量部
・１，２−ジクロロエタン                                  ３２００質量部
【００７４】
（３）青発光層用インク組成
・Ｐｔ（ｐｐｙ）２Ｂｒ２                                          １質量部
・ＰＶＫ                                                      ４０質量部
・１，２−ジクロロエタン                                  ３２００質量部
【００７５】
【化１】
2004296219.tif 000003
【００７６】
（基板Ａの作製）
厚さ５０μｍのポリイミドフィルム（ＵＰＩＬＥＸ−５０Ｓ、宇部興産製）を洗浄容器に入れ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により洗浄した後、酸素プラズマ処理を行った。ポリイミドフィルムの酸素プラズマ処理を行った片面上に、約０．１ｍＰａの減圧雰囲気中でＡｌを蒸着し、膜厚０．２μｍの電極を形成した。更に誘電体層として、ＬｉＦをＡｌ層と同パターンで蒸着し、膜厚３ｎｍとした。Ａｌ電極よりアルミニウムのリード線を結線し、積層構造体を形成した。次に、約０．１ｍＰａの減圧雰囲気中で下記構造式を有する電子輸送性化合物を蒸着し、厚さ９ｎｍの電子輸送性層をＬｉＦ上に形成した。
【００７７】
【化２】
2004296219.tif 000004
【００７８】
次いで、電子輸送性層上に、３種類の上記単色転写材料を用いて、多色パターンを前述した図３に示す転写工程により転写し、図４に示したマトリクス状のＲＧＢ３色のカラーインク層によるパターン２２ａ、２２ｂ、２２ｃを形成した。この際、画素サイズは、３色ともに１００μｍ×１００μｍとし、画素間隔（画素と画素の間の空隙長）を０μｍ〜５０μｍの範囲で変えた。こうしてカラーパターンを形成した基板Ａを作製した。
この際、転写方式としては、押圧手段と加熱手段とを併用した転写方式を採用した。また、押圧部材３０として、例えば、フラット版などを用いることによりバッチ方式で多色パターンシートを製造することも可能であるが、押圧部材３０としては表面に所定パターンの凸部が形成されたパターニングロールを用い、パターニングロールと対向ロールとからなる転写手段を用いて、連続工程として多色パターンシートを製造した。
【００７９】
（透明基板Ｂの作製）
厚さ０．７ｍｍのガラス板を用い、この基板支持体を真空チャンバー内に導入し、ＳｎＯ２含有率が１０質量％のＩＴＯターゲット（インジウム：錫＝９５：５（モル比））を用いて、ＤＣマグネトロンスパッタリング（条件：基板支持体の温度２５０℃、酸素圧１×１０−３Ｐａ）により、厚さ０．２μｍのＩＴＯ薄膜からなる透明電極を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／ｃｍ２であった。透明電極（ＩＴＯ）より、アルミニウムのリード線を結線し、積層構造体を形成した。透明電極を形成したガラス板を洗浄容器に入れ、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）により洗浄した後、酸素プラズマ処理を行った。処理した透明電極の表面に、Ｂａｙｔｒｏｎ  Ｐ（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ水分散物（ポリエチレンジオキシチオフェン−ポリスチレンスルホン酸ドープ体）／バイエル社製）を２０００ｒｐｍ、６０秒でスピンコートした後、１００℃で１時間真空乾燥し、厚さ１００ｎｍのホール輸送性層を形成した。
【００８０】
【化３】
2004296219.tif 000005
【００８１】
（多色有機ＥＬ素子の作製と評価）
多色パターンを形成した基板Ａとホール輸送性層を形成した透明基板Ｂとを、電極同士が有機層を挟んで対面するように重ね合せ、一対の熱ローラーを用い１６０℃、０．３ＭＰａ、０．０５ｍ／ｍｉｎで加熱・加圧し、貼り合せ、多色有機ＥＬ素子を作製した。
作製した素子につき、トプコン社製分光輝度計ＳＲ−３にて発光効率を（ｌｍ／Ｗ）を計測した。その結果、画素間隔を開けた素子では、開けていない素子に比べて、最大約１．２倍の発光効率向上が観察された。なお、発光効率向上の効果は画素間隔が約１０μｍ以上のときに得られた。
【００８２】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、発光層に発光領域より屈折率が低く、発光領域との境界面が電極との界面に対し平行でないような低屈折領域を設けることで、導波光の光取り出し効率を上げ、自発光素子の発光効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光層に低屈折領域を設けた本発明の発光素子における発光層から放射された光の経路を模式的に示す図である。
【図２】本発明の発光素子の例を示す概略図である。
【図３】本発明の発光素子の例を示す概略図である。
【図４】微細パターン状有機層の製造方法の一実施形態を示す工程図である。
【図５】実施例の多色有機ＥＬ素子の発光層（画素）パターンを示す図である。
【図６】従来の有機ＥＬ素子の発光層から放射された光の経路を示す図である。
【符号の説明】
１  透明基板
２  透明電極
３  有機層，発光層
４  背面電極
５  低屈折率領域
６  発光領域と低屈折率領域との境界面（電極との界面に対し平行でない）
７  発光領域と低屈折率領域との境界面（電極との界面に対し平行）
８  発光領域
Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ  発光層から放射された光
１０  仮支持体
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ  転写材料
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ  有機層
１３ａ  裏面
２０  基板
２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ  パターン
２２  基板
２３  凸部
３０  押圧部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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