(57)【要約】【課題】光取り出し効率の高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。【解決手段】透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）からなる光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスと発光層（Ｄ）の屈折率との差を出来るだけ小さくなるように制御する。具体的には光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスと発光層（Ｄ）の屈折率との実数項同士の差、虚数項同士の差を小さくするように光取り出し部（Ｌ）と発光層を設計する。【効果】従来の有機エレクトロルミッセンス素子よりも輝度が２倍以上高い素子が得られる。【選択図】  図１
2004342375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）を有する発光体であって、
透明基板（Ａ）／透明導電層（Ｂ）／正孔輸送層（Ｃ）の順に配置される光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスをＹ＝ｘ＋ｉｙ、発光層（Ｄ）の屈折率をηＤ＝α＋ｉβとした時に
｜ｘ−α｜が０．５以下かつ｜ｙ―β｜が０．５以下であることを特徴とする発光体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機発光体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
有機発光体として最近注目されている有機エレクトロルミネッセンス素子は、薄型かつ自発光タイプの発光素子である。現在、薄型ディスプレイ分野で主として使用されている液晶表示装置は、液晶がそれ自身では発光しないため、光源を必要とする。このため薄型化には限界がある。一方で市場からは更なる表示装置の薄型化が求められている。有機エレクトロルミッセンス素子は、前述の通り自己発光が可能なので光源を必要とせず、液晶表示装置に比べて薄型化に有利であり、特公昭６４−７６３５号公報（特許文献１）、特開平８−１８８７７２号公報（特許文献２）等の開示がある。このため、有機エレクトロルミッセンス素子は、次世代の表示素子として有力な候補に挙げられている。最近、携帯電話などの小型携帯端末の表示画面用途に使われ始めており、今後の市場の拡大が期待されている。
【０００３】
しかしながら、有機エレクトロルミネッセンス素子は、光取り出し効率が低く、薄型化と同様に要求の大きいディスプレイの省エネルギー化への対応が十分とは言えない問題がある。
【０００４】
【特許文献１】特公昭６４−７６３５号公報
【特許文献２】特開平８−１８８７７２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
よって、本発明は、光取り出し効率の高い有機発光体を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは検討した結果、有機エレクトロルミッセンス素子の光取り出し効率が低い原因は、発光層で生成した光が、正孔輸送層、透明電極層及び透明基板を通過して、有機エレクトロルミネッセンス素子の外にでる過程において、透明基板／透明電極界面、透明電極／正孔輸送層界面、正孔輸送層／発光層界面で光の反射が起こる為であることを突き止めた。また、透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）及び正孔輸送層（Ｃ）を一体とした部分のアドミッタンスと発光層の屈折率との差を小さくする様に、光取り出し層と発光層の構成を設計することによって反射が低減でき、光取り出し効率が高い有機エレクトロルミッセンス素子が得られることを見出し、本発明を完成した。すなわち本発明は、
（１）  透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）を有する発光体であって、
透明基板（Ａ）／透明導電層（Ｂ）／正孔輸送層（Ｃ）の順に配置される光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスをＹ＝ｘ＋ｉｙ、発光層（Ｄ）の屈折率をηＤ＝α＋ｉβとした時に
｜ｘ−α｜が０．５以下かつ｜ｙ―β｜が０．５以下
であることを特徴とする発光体である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（発光体の構成）
本発明における発光体は、少なくとも、透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）、陰極（Ｅ）から成るものであり、その構成は、透明基板（Ａ）／透明導電層（Ｂ）／正孔輸送層（Ｃ）／発光層（Ｄ）／陰極（Ｅ）の順に配置されたものである。
【０００８】
本発明の発光体は、透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）、陰極（Ｅ）が直接積層されている必要はない。例えば、本発明の該発光体は、透明導電層（Ｂ）から正孔輸送層（Ｃ）への正孔の移動効率を高める為に、透明導電層（Ｂ）と正孔輸送層（Ｃ）との間に正孔注入層（Ｃ１）を有しても構わない。さらに該発光体は、陰極（Ｅ）から発光層（Ｄ）への電子の移動効率を高める為に、発光層（Ｄ）と陰極（Ｅ）との間に電子注入層（Ｅ１）を有しても構わない。正孔注入層（Ｃ１）及び電子注入層（Ｅ１）を有する発光体の構成は、透明基板（Ａ）／透明導電層（Ｂ）／正孔注入層（Ｃ１）／正孔輸送層（Ｃ）／発光層（Ｄ）／電子注入層（Ｅ１）／陰極（Ｅ）となる。
【０００９】
また本発明において、透明導電層（Ｂ）は、高屈折率薄膜層（ａ）と金属薄膜層（ｂ）との積層体であることが好ましい。具体的には、構成が高屈折率薄膜層（ａ）／金属薄膜層（ｂ）である繰り返し単位を１ないし４回繰り返し積層し、さらにその最表面に位置する金属薄膜層（ｂ）上に高屈折率薄膜層（ａ）を積層してなる積層体であることが好ましい。
【００１０】
透明導電層（Ｂ）として、高屈折率薄膜層（ａ）と金属薄膜層（ｂ）との積層体を用いると、その構成が単層である透明導電層（Ｂ）を採用する場合に比較して、その表面電気抵抗が低く、透過率が高い透明導電層を容易に得ることが出来る場合が多い。
但し、本発明の効果は、透明導電層（Ｂ）が単層、上記の複層構造のいずれにおいても発現させることが出来る。
【００１１】
（発光体のアドミッタンス）
本発明においては、その構成が透明基板（Ａ）／透明導電層（Ｂ）／正孔輸送層（Ｃ）である光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスをＹ＝ｘ＋ｉｙ、発光層（Ｄ）の屈折率をηＤ＝α＋ｉβとした場合に、｜ｘ−α｜が０．５以下、かつ｜ｙ―β｜が０．５以下である。
より好ましくは、｜ｘ−α｜が０．４以下、かつ｜ｙ―β｜が０．４以下、さらに好ましくは、｜ｘ−α｜が０．３以下、かつ｜ｙ―β｜が０．３以下である。
【００１２】
発光層（Ｄ）で生じた発光をできるだけ多く取り出すためには、発光層（Ｄ）で生じて、正孔輸送層（Ｃ）、透明導電層（Ｂ）、透明基板（Ａ）を通過して、発光体外部に向かう光を対象として、発光層（Ｄ）と正孔輸送層（Ｃ）との界面、正孔輸送層（Ｃ）と透明導電層（Ｂ）との界面、透明導電層（Ｂ）と透明基板（Ａ）との界面における反射率ができるだけ小さいことが好ましい。
【００１３】
有機エレクトロルミッセンス素子における透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）の厚さは、光干渉を生じる膜厚であり、本発明における透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）の厚さもその範囲内である。
【００１４】
透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）の厚さが、光干渉を生じる厚さである場合の界面における反射の現象は以下の通りである。すなわち、界面での反射光が、再び別の界面で反射され、再び外部に向かって進行する。そしてその光がまた先の界面で一部透過し、一部反射する。このプロセスが無数に繰り返される。また、同様の現象が他の界面でも生じる。例えば、発光層（Ｄ）から外部に向かう光は、透明基板（Ａ）と透明導電層（Ｂ）との界面において一部は透過し、一部は反射する。その反射光は透明導電層（Ｂ）と正孔輸送層（Ｃ）との界面において一部は透過するが、一部は反射し再び外部に向かう。さらにその反射光は、透明基体（Ａ）と透明導電層（Ｂ）との界面において一部は通過し、一部は反射する。
【００１５】
そのため光干渉を生じる膜厚の層を有する積層体を通過する光の反射率を議論することは難しい。逆に言えば、各層の厚さと反射率との関係を導き出すことは難しい。
【００１６】
一方光干渉を生じる膜厚の膜を積層してなる積層体を通過する光の特性を議論する際には、該積層体のアドミッタンスを利用するのが簡便且つ効果的である。すなわち、透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）及び正孔輸送層（Ｃ）からなる光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスと発光層（Ｄ）のアドミッタンスを比較すれば、正孔輸送層（Ｃ）と発光層（Ｄ）との界面を始めとし、透明導電層（Ｂ）と正孔輸送層（Ｃ）との界面及び透明基板（Ａ）と透明導電層（Ｂ）との界面それぞれにおける反射率を独立に議論せずに、光取り出し効率を向上させるために必要な各層の条件を得ることができる。
【００１７】
本発明において、発光層（Ｄ）から光取り出し部（Ｌ）を通過して外部に取り出される光の量を増やすためには、光取り出し部（Ｌ）がその内部に界面を有さず、そのアドミッタンスがＹ＝ｘ＋ｉｙである層であると仮定した際に、発光層（Ｄ）と光取り出し部（Ｌ）との界面における反射率をできるだけ小さくすれば、光取り出し部（Ｌ）から外部に取り出される光の量が多くなる。該事項を実現するためには、発光層（Ｄ）の屈折率ηＤ＝α＋βｉと光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスＹ＝ｘ＋ｙｉを近づければよい。すなわち、実数部の差｜ｘ−α｜、｜ｙ−β｜の両方を小さくする事が必要となる。
【００１８】
（アドミッタンスの計算）
本発明において積層体のアドミッタンスは計算により求める。用いることができる計算ソフトとしては、例えばＥｓｓｅｎｔｉａｌ  Ｍａｃｌｅｏｄ［Ｔｈｉｎ  Ｆｉｌｍ  Ｃｅｎｔｅｒ  Ｉｎｃ］が挙げられるが、これに限定されるわけではない。アドミッタンスを求めるためには、対象となる積層体の各層の膜厚、屈折率、光の入射角及び入射する光の波長が入力パラメーターとなる。
【００１９】
各層の膜厚は、その薄膜を同条件で成膜した試料を用いて、触針膜厚計により測定した値より、得られる値である。ところで触針膜厚計では４０ｎｍ以下の膜厚に関しては、装置の精度限界に達し、正確に膜厚を評価することができない。このため、通常は４０ｎｍ以上の膜厚、好ましくは１００ｎｍ以上の膜厚になるように成膜し、その値を正確に読み取る。膜厚は、成膜時間と比例関係にあるので、この正確に求めた膜厚と時間を元に、試料中の各薄膜の膜厚を決定することができる。
【００２０】
また各層の屈折率は、その薄膜を同条件で成膜した試料を用いて、エリプソメトリー計により測定した値である。
【００２１】
光の入射角は、用途に応じて最適な角度を選択すればよい。有機エレクトロルミネッセンス素子の場合は、発光層（Ｄ）からあらゆる方向に光が放出される。しかしながら光取り出し部（Ｌ）に垂直に、すなわち入射角０°で入射する光の強度が最も高いことを考慮すると、該計算において光の入射角を０°に設定することが最も好適である。
【００２２】
入射する光の波長も、用途に応じて最適な波長を選択すればよい。
例えば緑色発光の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合は、緑色波長のほぼ中心に位置する５５０ｎｍを光の波長として選択すればよい。
【００２３】
（透明基体Ａ）
本発明における透明基体（Ａ）としては、ガラス板及び高分子成形体を用いることができる。
【００２４】
本発明に用いられる透明高分子成形基体としては、主にフィルム状態及び板の状態のものが使用され、透明性に優れ、用途に応じた十分な機械的強度を持つものであることが好ましい。ここで、透明性に優れるとは、使用される状態での厚さにおいて、視感透過率が４０％以上であることを指す。また、透明高分子成形基体の主面と反対面には、反射防止層や防眩層が形成されていても構わない。
【００２５】
フィルム状態の透明基体としては、高分子フィルムが好適に用いられる。具体的に例示すると、ポリイミド、ポリスルフォン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリメチレンメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、トリアセチルセルロース（ＴＡＣ）等が挙げられる。中でもポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエーテルスルフォン（ＰＥＳ）、ポリイミドは、特に好適に用いられる。
【００２６】
フィルムの厚さに特に制限はない。通常は、２０〜５００μｍ程度である。
【００２７】
板状の透明基体としては、高分子成形体及びガラス成形体等が挙げられる。透明高分子成形体は、ガラスに比較して、軽い、割れにくい等の理由でより好適に用いられる。好ましい材料を例示すれば、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）を始めとするアクリル樹脂、ポリカーボネイト樹脂等が挙げられるが、これらの樹脂に特定されるわけではない。中でもＰＭＭＡは、その広い波長領域での高透明性と機械的強度の高さから好適に使用することができる。
【００２８】
透明高分子成形体には、表面の硬度または密着性を増す等の理由でハードコート層が設けられることが多い。
【００２９】
ガラス成形体としては、表面の反り、傷などがほとんどなく、熱安定性に優れるものが一般的に使われている。アクティブマトリックス駆動方式向けでは、ガラスからのアルカリ溶出があるとアクティブ素子性能に大きく影響する懸念があるので、無アルカリガラス（白板ガラス）が用いられている。単純マトリクス駆動方式向けでは、安価なソーダライムのガラス（青板ガラス）を用いることができる。ガラス板の製造方法は、フロート法、ダウンロード法、フュージョン法などがある。無アルカリガラスは、ダウンロード法またはフュージョン法を用いて作製され、ソーダライムガラスはフロート法を用いて作製される。
【００３０】
板状透明基体の厚さに特に制限はなく、十分な機械的強度と、たわまずに平面性を維持する剛性が得られれば良い。通常は、０．３〜１０ｍｍ程度である。
【００３１】
また、透明基体の表面にはガスバリヤー性を向上させるための層や耐溶剤性を向上させるための層が形成されていても構わない。ガスバリヤー性を向上させる目的では、無機材料として、シリコン系酸化物、シリコン系窒化物、有機材料としてエチレンビニル酢酸化合物（ＥＶＡ）、ポリビニル酢酸化合物（ＰＶＡ）などが一般的に使用されているが、これに限定されるわけではない。耐溶剤性を向上させる目的では、一般的なハードコート層を用いることが多い。また、透明基体の表面には反射防止層や防眩層が形成されていても構わない。
【００３２】
（透明導電層（Ｂ））
本発明における透明導電層（Ｂ）は、高屈折率薄膜層（ａ）及び金属薄膜層（ｂ）からなる多層積層体である場合と、導電性を有する高屈折率薄膜層（ａ）からなる単層体の場合がある。
【００３３】
（高屈折率薄膜層ａ）
透明高屈折率薄膜層（ａ）に用いられる材料としては、できるだけ透明性に優れたものであることが好ましい。ここで透明性に優れるとは、膜厚１００ｎｍ程度の薄膜を形成したときに、その薄膜の視感透過率が６０％以上であることを指す。また、高屈折率材料とは、５５０ｎｍの光に対する屈折率が、１．４以上の材料である。これらには、用途に応じて不純物を混入させても良い。
【００３４】
透明高屈折率薄膜層用に好適に用いることができる材料を例示すると、インジウムとスズとの酸化物（ＩＴＯ）、カドミウムとスズとの酸化物（ＣＴＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ２）、亜鉛とアルミニウムとの酸化物（ＡＺＯ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、酸化トリウム（ＴｈＯ２）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化ランタン（ＬａＯ２）、酸化シリコン（ＳｉＯ２）、酸化インジウム（Ｉｎ２Ｏ３）、酸化ニオブ（Ｎｂ２Ｏ３）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２）、酸化セシウム（ＣｅＯ２）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）等である。
【００３５】
また、透明高屈折率硫化物を用いても良い。具体的に例示すると、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、硫化アンチモン（Ｓｂ２Ｓ３）等があげられる。
【００３６】
透明高屈折率薄膜材料としては、中でも、ＩＴＯ、ＴｉＯ２、ＡＺＯが特に好ましい。ＩＴＯ及びＡＺＯは、導電性を持つ上に、可視領域における屈折率が、２．０程度と高く、さらに可視領域にほとんど吸収を持たない。ＴｉＯ２は、絶縁物であり、可視領域にわずかな吸収を持つが、可視光に対する屈折率が２．３程度と大きい。
【００３７】
用いるＩＴＯ中に含まれるスズの割合に特に制限はない。通常は、０〜５０質量％である。また、用いるＡＺＯ中に含まれるアルミニウムの割合にも特に制限はない。しかし、アルミニウムの含有割合が低すぎると、ＡＺＯ膜の非抵抗値が大きくなりすぎることがある。最表面に積層する場合は、外部との接触抵抗が、大きくなりすぎることがある。また、アルミニウムの含有割合が高すぎるとＡＺＯ膜の透過率、特に波長３００〜５００（ｎｍ）の光に対する透過率が低下することがある。このため、ＡＺＯ中に含まれるアルミニウムの割合は１〜５（質量％）程度であることが好ましい。
【００３８】
透明導電層（Ｂ）が導電性を有する高屈折率薄膜層（ａ）からなる単層体である場合には、用いられる材料は、比抵抗が低いものが好ましい。通常は、ＩＴＯやＡＺＯが好適に用いられる。この最表面に位置する透明高屈折率薄膜層（ａ）の好ましい比抵抗は１×１０−６（Ω・ｃｍ）以上、１×１０−３（Ω・ｃｍ）以下である。またより好ましくは１××１０−６（Ω・ｃｍ）以上、１×１０−４（Ω・ｃｍ）以下、さらにより好ましくは１×１０−６（Ω・ｃｍ）以上、１×１０−５（Ω・ｃｍ）以下である。
【００３９】
透明高屈折率薄膜層の厚さに関しては、透明電極全体の透過性及び電気伝導性を考慮して決定される。通常は、０．５〜１００ｎｍ程度である
【００４０】
（金属薄膜層ｂ）
本発明において用いられる金属薄膜層（ｂ）の材料は、銀または銀の合金である。銀は、比抵抗が、１．５９×１０−６（Ω・ｃｍ）であり、あらゆる材料の中で最も電気伝導性に優れる上に、薄膜の可視光線透過率が優れるために本発明において好適に用いられる。但し、銀は、薄膜とした時に安定性を欠き、凝集するという問題を持っている。銀を用いて本発明における透明導電性薄膜積層体を作製し、さらにそれを用いて有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、発光試験を実施すると、発光部分において透明電極の劣化が原因と推定される点状の非発光部分が容易に生じてしまう。この為、安定性を増す目的で銀の合金が用いられる場合が多い。銀の合金に用いられる銀以外の金属を具体的に例示すると金、銅、パラジウム、白金、インジウム、スズ、ネオジウム等である。中でも銀と金の合金、銀とパラジウムと銅の合金及び銀と金とネオジウムとの合金が好適に用いられる。合金をなすために、銀の中に含まれる金属の量は、用途に応じて決定される。少なすぎると安定性を増すための効果が得られないことがあり、多すぎると光学特性、電気特性が低下することがある。
【００４１】
例えば、銀と金の合金における好ましい金含有量は、０．１〜２０質量％であり、好ましく０．５〜１５質量％、さらにより好ましくは１．０〜１０質量％である。銀とパラジウムと銅の合金におけるパラジウム及び銅の好ましい含有量は０．３〜２質量％であり、このましくは０．５〜２質量％、さらにより好ましくは１．０〜１．５質量％である。また銀と金とネオジウムの合金における好ましい金及びネオジウムと含有量は０．３〜２質量％であり、このましくは０．５〜２質量％、さらにより好ましくは１．０〜１．５質量％である。これらの銀合金を用いて透明導電性薄膜積層体を作製し、それを透明電極として有機エレクトロルミネッセンス素子し、発光試験を実施すると、純銀を用いた場合に比較して、非発光部分が生じにくくなる。
【００４２】
銀または銀合金からなる金属薄膜層の厚さに関しては、用いる材料、用途に応じて、透明電極全体の電流を流した場合の耐久性、光透過性及び電気伝導性を考慮して決定される。例えば、金を５質量％含有する銀合金を材料とし、有機エレクトロルミネッセンス素子の透明電極として用いる場合は、電流を流した場合の耐久性を充分に得るためには、その銀合金金属薄膜層の厚みは、少なくとも９〜２０ｎｍであり、より好ましくは１０〜２０ｎｍ、さらに好ましくは１１〜２０ｎｍである。前述の厚み以下では、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、発光試験を実施すると、発光部分において透明電極の劣化が原因と推定される点状の非発光部分が生じてしまう。それに対して、上記の厚みの範囲内においては、前述のような問題が生じることが極めて少なく、実用的な透明電極を提供することができる。
【００４３】
（正孔輸送層（Ｃ））
正孔輸送層（Ｃ）に用いられる材料は、公知の物を使用することが出来る。例えば、ジアミン系の有機化合物が正孔輸送能に優れるため好適に用いられる。中でも特にＮ，Ｎ‘−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１‘−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称ＴＰＤ）が正孔輸送能に優れ、広く正孔輸送材として使われている。
【００４４】
（発光層（Ｄ））
発光層（Ｄ）に用いられる材料は、例えば、４―（ジシアノメチレン）―２―メチル−６―（４―ジメチルアミノスチリル）―テトラヒドロピラン（略称：ＤＣＭ１）のような赤色発光色素を含有した、Ｎ―ビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）、アルミニウムキノリノール錯体（８―ハイドロキシキノリン  アルミニウム）（略称Ａｌｑ３）、１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（略称：ＰＰＣＰ）、２−（４−ビフェニリル−）−５−（４−ｔ−ブチルフェニイル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称ＰＢＤ）、Ｎ−Ｎ‘−ビス（２，５−ｔ−ブチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレンジカルボキシイミド（略称ＢＰＰＣ）等である。
【００４５】
これら正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）の形成には、従来公知の真空蒸着法やイオン化蒸着法等の物理気相成長法や、適当な溶媒に所望の材料を分散させ、スピンコート等の手法で塗布した後、乾燥させる湿式法等によればよい。
【００４６】
正孔輸送層（Ｃ）及び発光層（Ｄ）の厚さは、それぞれ通常３０〜２００ｎｍである。
【００４７】
（陰極Ｅ）
陰極に用いられる材料は、マグネシウムと銀の合金、マグネシウムとアルミニウムの合金等である。これら陰極の形成には、従来公知の真空蒸着法やスパッタリング法等の物理成膜法を用いればよい。
【００４８】
陰極の厚さは、通常５〜５００ｎｍ程度である。
【００４９】
また、発光効率をさらに向上させるために発光層（Ｄ）と陰極との間に適当な電子輸送層を挿入してもよい。
【００５０】
（薄膜形成方法）
透明高屈折率薄膜層、銀または銀合金薄膜層の形成には、真空蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法等の従来公知の手法によればよい。
【００５１】
透明高屈折率薄膜層の形成には、イオンプレーティング法またはスパッタリング法が好適に用いられる。イオンプレーティング法では、反応ガスプラズマ中で所望の金属または焼結体を抵抗加熱したり、電子ビームにより加熱したりすることにより真空蒸着を行う。スパッタリング法では、ターゲットに所望の金属または焼結体を使用し、スパッタリングガスにアルゴン、ネオン等の不活性ガスを用い、反応に必要なガスを加えて、スパッタリングを行う。例えば、ＩＴＯ薄膜を形成する場合には、スパッタリングターゲットにインジウムとスズとの酸化物を用いて、酸素ガス中で直流マグネトロンスパッタリングを行う。
【００５２】
金属薄膜層には、真空蒸着法またはスパッタリング法が、好適に用いられる。真空蒸着法では、所望の金属を蒸着源として使用し、抵抗加熱、電子ビーム加熱等により、加熱蒸着させることで、簡便に金属薄膜を形成することができる。また、スパッタリング法を用いる場合は、ターゲットに所望の金属材料を用いて、スパッタリングガスにアルゴン、ネオン等の不活性ガスを使用し、直流スパッタリング法や高周波スパッタリング法を用いて金属薄膜を形成することができる。成膜速度を上昇させるために、直流マグネトロンスパッタリング法や高周波マグネトロンスパッタリング法が用いられることも多い。
【００５３】
（構成、組成の評価）
上記の方法により作製した、透明導電性薄膜積層体の薄膜層表面の原子組成は、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）、蛍光Ｘ線法（ＸＲＦ）、Ｘ線マイクロアナライシス法（ＸＭＡ）、荷電粒子励起Ｘ線分析法（ＲＢＳ）、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）、真空紫外光電子分光法（ＵＰＳ）、赤外吸収分光法（ＩＲ）、ラマン分光法、２次イオン質量分析法（ＳＩＭＳ）、低エネルギーイオン散乱分光法（ＩＳＳ）等により測定できる。また、膜中の原子組成及び膜厚は、オージェ電子分光法（ＡＥＳ）や２次イオン質量分析（ＳＩＭＳ）を深さ方向に実施することによって調べることができる。
【００５４】
（素子評価）
発光体の発光特性評価を行うためには、実際に発光体を作成し、調べればよい。例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子の作成手法は、透明電極の透明導電性薄膜上に正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）及び陰極を透明電極／正孔輸送層（Ｃ）／発光層（Ｄ）／陰極の構成で積層して得られる。
【００５５】
正孔輸送層（Ｃ）に用いられる材料は、例えば、ジアミン系の有機化合物が正孔輸送能に優れるため好適に用いられる。中でも特にＮ，Ｎ‘−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１‘−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称ＴＰＤ）が正孔輸送能に優れ、広く正孔輸送材として使われている。
【００５６】
発光層（Ｄ）に用いられる材料は、例えば、４―（ジシアノメチレン）―２―メチル−６―（４―ジメチルアミノスチリル）―テトラヒドロピラン（略称：ＤＣＭ１）のような赤色発光色素を含有した、Ｎ―ビニルカルバゾール（略称：ＰＶＫ）、アルミニウムキノリノール錯体（８―ハイドロキシキノリン  アルミニウム）（略称Ａｌｑ３）、１，２，３，４，５−ペンタフェニル−１，３−シクロペンタジエン（略称：ＰＰＣＰ）、２−（４−ビフェニリル−）−５−（４−ｔ−ブチルフェニイル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称ＰＢＤ）、Ｎ−Ｎ‘−ビス（２，５−ｔ−ブチルフェニル）−３，４，９，１０−ペリレンジカルボキシイミド（略称ＢＰＰＣ）等である。
【００５７】
これら正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）の形成には、従来公知の真空蒸着法やイオン化蒸着法等の物理気相成長法や、適当な溶媒に所望の材料を分散させ、スピンコート等の手法で塗布した後、乾燥させる湿式法等によればよい。
【００５８】
正孔輸送層（Ｃ）及び発光層（Ｄ）の厚さは、それぞれ通常３０〜２００ｎｍである。
【００５９】
陰極に用いられる材料は、マグネシウムと銀の合金、マグネシウムとアルミニウムの合金等である。これら陰極の形成には、従来公知の真空蒸着法やスパッタリング法等の物理成膜法を用いればよい。
【００６０】
陰極の厚さは、通常５〜５００ｎｍ程度である。また、発光効率をさらに向上させるために発光層と陰極との間に適当な電子輸送層を挿入してもよい。
【００６１】
上記の手法により作製した有機エレクトロルミネッセンス素子を発光させ、その発光状態により合否を判断する。１０Ｖの電圧をかけて駆動し、輝度を測定する。本発明においては、輝度が２０００ｃｄ／ｍ２以上の場合を合格とする。
【００６２】
【実施例】
（実施例１）
（透明導電性薄膜積層体の作製）
透明基体（Ａ）としてガラス板［コーニング社製、型番７０５９、大きさ５０ｍｍ×５０ｍｍ、厚さ１．１ｍｍ］を用意した。
マスクとしてカプトンテープを用い、透明基体（Ａ）の一辺に平行になるように幅３ｍｍ、長さ５０ｍｍの透明導電性薄膜を形成した。試料は同条件で複数用意し、耐電流試験、および有機エレクトロルミネッセンス評価試験用にそれぞれ別の試料を用いた。成膜は、下記に示した条件で実施した。
直流マグネトロンスパッタリング法を用いて、透明高分子成形基体（Ａ）上に、インジウムとスズとの酸化物からなる薄膜層（ａ）、銀と金の合金薄膜層（ｂ）をＡ／ａ［厚さ４０ｎｍ］／ｂ［厚さ１０ｎｍ］／ａ［厚さ８０ｎｍ］／ｂ［厚さ１０ｎｍ］／ａ［厚さ４０ｎｍ］なる順に積層し、透明電極を形成した。インジウムとスズとの酸化物からなる薄膜層は、透明高屈折率薄膜層を、銀と金の合金薄膜層は、金属薄膜層を構成する。インジウムとスズとの酸化物からなる薄膜層の形成には、ターゲットとして、酸化インジウムー酸化スズ焼結体［Ｉｎ２Ｏ３：ＳｎＯ２＝９０：１０（質量比）］、スパッタリングガスとしてアルゴン・酸素・水素混合ガス（全圧２６６ｍＰａ、酸素分圧８ｍＰａ、水素分圧５ｍＰａ）を用いた。また、銀とパラジウムと銅の合金薄膜層の形成には、ターゲットとして銀とパラジウムと銅の合金［Ａｇ：Ａｕ＝９５：５（質量比）］を用い、スパッタガスにはアルゴンガス（全圧２６６ｍＰａ）を用いた。形成した透明導電性薄膜の断面図を図１に示した。
なお、本実施例において記載されている薄膜層の膜厚は、その薄膜を同条件で成膜した試料において、触針膜厚計を用いて測定した値より、得られる値である。ところで触針膜厚計では４０ｎｍ以下の膜厚に関しては、装置の精度限界に達し、正確に膜厚を評価することができない。このため、通常は４０ｎｍ以上の膜厚、好ましくは１００ｎｍ以上の膜厚になるように成膜し、その値を正確に読み取る。膜厚は、成膜時間と比例関係にあるので、この正確に求めた膜厚と時間を元に、試料中の各薄膜の膜厚を決定する。
【００６３】
（透明導電性薄膜積層体の評価）
上記で作製した透明導電性薄膜積層体の表面抵抗及び視感平均透過率を測定した。
【００６４】
（有機エレクトロルミネッセンス素子評価試験）
続いて、得られた上記で得られた透明導電性薄膜積層体を透明電極として用いて、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、発光試験を実施した。すなわち、透明電極上に５ｍｍ×５ｍｍの寸法で正方形状に有機薄膜層を形成し、その後透明電極と直交するするように幅３ｍｍの陰極を形成した。透明電極、有機薄膜層、陰極の位置関係は図２に記載した通りである。
有機薄膜層及び陰極は、以下の通り形成した。  まず、透明電極の透明導電性薄膜上に真空加熱蒸着法を用いて、正孔輸送層（Ｃ）としてＮ，Ｎ‘−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１‘−ビフェニル−４，４’−ジアミン（略称：ＴＰＤ）層［５０ｎｍ］を形成した。続いてその上に真空加熱蒸着法を用いて発光層として８−ハイドロキシキノリンアルミニウム（略称：Ａｌｑ３）層［５０ｎｍ］を形成した。さらにその上に真空加熱蒸着法を用いて、陰極としてマグネシウム層［２ｎｍ］を形成した。形成した有機エレクトロルミネッセンス素子の断面図を図３に示した。
有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極と陰極との間に１０Ｖの直流電圧を印加し、その発光輝度を測定した。
【００６５】
（アドミッタンスの計算）
透明基体（Ａ）、高屈折率薄膜層（ａ）、金属薄膜層（ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）の屈折率をエリプソメトリー計により測定した。なお、高屈折率薄膜層（ａ）、金属薄膜層（ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）、発光層（Ｄ）に関しては、あらかじめ厚さ２０〜１００（ｎｍ）の各薄膜層がガラス板上に形成されている試料を準備し、該薄膜層の屈折率を測定した。
また本発明においては、光の入射角を０°、光の波長を５５０ｎｍとしてアドミッタンスを求めた。
（実施例２）
以下の事項を除いて実施例１と同様に実施した。
透明高分子成形基体（Ａ）上に、インジウムとスズとの酸化物からなる薄膜層（ａ）、銀と金の合金薄膜層（ｂ）をＡ／ａ［厚さ４０ｎｍ］／ｂ［厚さ１０ｎｍ］／ａ［厚さ１００ｎｍ］／ｂ［厚さ１０ｎｍ］／ａ［厚さ４０ｎｍ］なる順に積層し、透明電極を形成した。
（比較例１）
透明高分子成形基体（Ａ）上に、インジウムとスズとの酸化物からなる薄膜層（ａ）、銀と金の合金薄膜層（ｂ）をＡ／ａ［厚さ４０ｎｍ］／ｂ［厚さ１０ｎｍ］／ａ［厚さ１２０ｎｍ］／ｂ［厚さ１０ｎｍ］／ａ［厚さ４０ｎｍ］なる順に積層し、透明電極を形成した。
以上の実施例，比較例の結果を表１に示した。
【００６６】
【表１】
2004342375.tif 000003
【００６７】
実施例１と２の場合のように｜ｘ−α｜及び｜ｙ―β｜が０．５以下の場合には、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光輝度が、比較例１の場合のように｜ｘ−α｜又は｜ｙ―β｜が該制限範囲を逸脱している場合に比較して高いことが分かる。実施例１、２及び比較例１においてその視感平均透過率及び表面抵抗値に大きな違いはない。
そこで実施例１及び２が示す高い発光輝度は、光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスと発光層（Ｄ）の屈折率差を小さくし、光取り出し効率を向上させたことによるものであると考えることができる。
【００６８】
【発明の効果】
透明基板（Ａ）、透明導電層（Ｂ）、正孔輸送層（Ｃ）からなる光取り出し部（Ｌ）のアドミッタンスと発光層（Ｄ）の屈折率との差を制限することにより、従来に比較して発光輝度が高い有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】透明導電性薄膜積層体の一例を示す断面図
【図２】有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す平面図
【図３】有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す平面図
【符号の説明】
１０      透明基体
２０      高屈折率薄膜層
３０      銀または銀合金薄膜層
４０      透明導電性薄膜層
５０      有機薄膜層
６０      陰極
７０      正孔輸送層
８０      発光層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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