(57)【要約】【課題】高い発光効率を有し、視野角が広く、且つ、角度による色変化のない有機ＥＬ素子とその発光方法、該有機ＥＬ素子を用いた表示装置とその表示方法、および、携帯適正があり、透湿性が低い、有機ＥＬ素子に適用可能な透明基板を提供する。【解決手段】光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍの無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置、発光方法および表示方法。【選択図】　　　　図１
2004014335.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍの無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、ＢａとＳｉを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａとＳｉを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａ２−ａＥｕａＳｉＯ４であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、ＢａとＭｇを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａとＭｇを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａ１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、ＫとＷを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＫとＷを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＫ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
有機エレクトロルミネッセンス部が、透明基体の上側に設けられ、前記透明基体側から、ハーフミラー部、発光層を含む有機化合物薄膜、および光反射部をこの順序で有するものであることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
ハーフミラー部が、透明基体側から、誘電体ミラーおよび透明電極をこの順序で有するものであることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
光反射部が、金属電極であることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
色変換部が、誘電体ミラーの下側に設けられていることを特徴とする請求項１〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
誘電体ミラーは、酸化ケイ素を主成分とする層と酸化チタンを主成分とする層とを複数層積層したものであることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】
酸化ケイ素を主成分とする層および酸化チタンを主成分とする層の少なくとも１層が、酸窒化ケイ素または酸窒化チタンを含有することを特徴とする請求項１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１７】
透明基体が透明樹脂フィルムであることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１８】
請求項１〜１７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子から構成されることを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を、色変換部に吸収させることにより可視光の蛍光を発光させることを特徴とする発光方法。
【請求項２０】
有機エレクトロルミネッセンス部は、透明基体の上側に設けられ、前記透明基体側から、ハーフミラー部、発光層を含む有機化合物薄膜、および光反射部をこの順序で有するものであることを特徴とする請求項１９に記載の発光方法。
【請求項２１】
ハーフミラー部が、透明基体側から、誘電体ミラーおよび透明電極をこの順序で有するものであることを特徴とする請求項２０に記載の発光方法。
【請求項２２】
光反射部が、金属電極であることを特徴とする請求項２０または２１に記載の発光方法。
【請求項２３】
色変換部が、誘電体ミラーの下側に設けられていることを特徴とする請求項２０〜２２のいずれか１項に記載の発光方法。
【請求項２４】
誘電体ミラーが、酸化ケイ素を主成分とする層と酸化チタンを主成分とする層とを複数層積層したものであることを特徴とする請求項２０〜２３のいずれか１項に記載の発光方法。
【請求項２５】
酸化ケイ素を主成分とする層および酸化チタンを主成分とする層の少なくとも１層が、酸窒化ケイ素または酸窒化チタンを含有することを特徴とする請求項２４に記載の発光方法。
【請求項２６】
透明基体が、透明樹脂フィルムであることを特徴とする請求項２０〜２５のいずれか１項に記載の発光方法。
【請求項２７】
請求項１９〜２６のいずれか１項に記載の発光方法による発光を用いて表示を行うことを特徴とする表示方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、単に有機ＥＬとも称する）素子、表示装置、発光方法および表示方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、無機エレクトロルミネッセンス素子は平面型光源として使用されてきたが、該発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。
【０００３】
最近開発された、有機ＥＬ素子は、蛍光性有機化合物を含む有機化合物薄膜を陰極と陽極とで挟んだ構成を有し、前記薄膜に電子及び正孔を注入して再結合させることにより励起子（エキシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子である。通常、この発光を利用するために、有機化合物薄膜を挟む電極の少なくとも一方は、ＩＴＯ等の透明電極が用いられ、該透明電極は、さらにガラス等の透明基体によって支持されている。
【０００４】
有機ＥＬ素子は、数Ｖ〜数十Ｖ程度の低電圧で発光が可能であり、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるので省スペース、携帯性等の観点から注目されている。
【０００５】
そして、この有機ＥＬ素子を用いたフルカラーの表示装置やプロジェクション装置が各種提案されている。これらの中で特開平３−１５２８９７号公報においては、青色〜青緑色発光する発光層を含む有機化合物薄膜を電極で挟んだ有機ＥＬ部の上に、前記有機ＥＬ部からの青色〜青緑色発光を吸収して緑色に発光する蛍光部と、赤色に発光する蛍光部の２種の色変換部と、青色の色純度を上げるための青色カラーフィルタ部とを設けた有機ＥＬ素子を用いることによりフルカラー発光を得る方式の表示装置が開示されている。この方式の表示装置は、青、緑および赤色発光をする３種の有機ＥＬ部を塗り分けて設ける方式のものに比べ、簡単に製造できる点で優れている。しかし、前記有機ＥＬ部の発光色が青色〜青緑色であるため、これが前記色変換部を介した場合、十分な光強度の赤色発光を得ることが難しいという問題がある。
【０００６】
また、発光層の発光には指向性がなく、四方八方に散逸してしまうため、前記発光層から前記色変換部へ光を導く際のロスが大きい。すなわち、前記有機ＥＬ部からの発光は、前記色変換部側（前方向）へ出てくるもののみを利用することになるが、古典光学に基づいた多重反射から導き出される前方向への光取り出し効率（発光効率）は１／２ｎ２で近似でき、発光層の屈折率ｎで決まってしまう。発光層の屈折率を約１．７とすると、単純に前記有機ＥＬ部からの発光効率は約２０％となる。残りの光は、発光層の面積方向へ伝搬するか（横方向への霧散）、発光層を挟んで透明電極と相対する金属電極で消失する（後方向への吸収）。よって、光強度が足りず表示画面が暗くなる問題がある。
【０００７】
上記発光効率が低いという問題は、上述の特開平３−１５２８９７号公報に開示される発明に限らず、有機ＥＬ素子を用いた装置においては共通の解決課題でもある。
【０００８】
また、有機ＥＬ素子の発光層に含有される蛍光性有機化合物からの発光スペクトルの半値幅は１００ｎｍ程度あるため、必ずしも色純度が高いとは言えない。
【０００９】
こうした中で、有機ＥＬ素子の上記発光効率と色純度の問題を解決する方法の一つとして、光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ素子の提案が、特開平６−２８３２７１号、同７−２８２９８１号、同９−１８０８８３号、特開２０００−９８９３１公報等でなされている。これらは、透明陽極と透明基体との間に誘電体ミラーを設けるもので、光反射ミラーとしての金属陰極と前記誘電体ミラーとの間に挟まれた発光層から発光がなされると、前記ミラー間で光の干渉効果を利用して増幅が起きる現象を利用したものである。
【００１０】
光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ素子では、前記ミラー間に挟まれる層の厚さを、取り出したい光の波長（発光波長）において干渉条件を満足するように調整すれば自由に設計でき、且つ、該設計した発光波長の光強度は増強されるが他の波長成分は抑制されるため、発光スペクトルの半値幅も小さくなり（狭帯域化）、結果として色純度を高めることが可能となる。また、発光の放射パターンが発光波長に強く依存する現象が現れ、発光波長の光は誘電体ミラーから前方向へ顕著に指向するようになり、横方向への損失も小さくなる。
【００１１】
尚、光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ素子の発光機構については、有機ＥＬ素子における発光特性の制御（ＮＨＫ放送技術研究所　時任静士氏　講演会資料）や、応用物理　第６９巻　第１１号（２０００）有機ＥＬ素子のデバイス構造と発光機構ＩＩ（藤井彰彦氏および吉野勝美氏）に詳しい記述がある。
【００１２】
しかしながら、光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ素子を、表示装置に適用しようとすると、その発光の高い指向性がゆえに、逆に視野角が得られないという問題が発生し、プロジェクション装置への応用しか提案がなされていない現状がある。また、角度によって光学長が変わるため発光色が変化してしまう色再現上の問題点も含んでいる。
【００１３】
一方、有機ＥＬ素子の別の問題点として、空気中の水分に対して安定性が悪いことによる耐久性の低さが挙げられる。空気中の水分の影響を出来るだけなくす目的で、有機ＥＬ素子の透明基体としては透湿性の低い透明ガラスを用い、その上に蒸着法等の乾式製膜法で素子を形成し、さらにガラスまたは金属製のキャップで封止しているのが現状である。しかしながらこの方法では、生産性が悪く高価なものとなるのみでなく、フレキシブル性がないので壊れやすいこと、また、質量がかさむことから、ＰＤＡ等の携帯機器への適用はしにくい。
【００１４】
よって透明基体として、透明樹脂フィルムを用いることが考えられるが、例えば、ポリエステルテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエステルナフタレート（ＰＥＮ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）等のフィルムをこれに用いる場合、これらは透湿性が高いため、そのままでは透明ガラスのように有機ＥＬ素子の透明基体としては用いることが出来ない。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記有機ＥＬ素子の問題点に鑑み、高い発光効率を有し、視野角が広く、且つ、角度による色変化のない有機ＥＬ素子とその発光方法、前記有機ＥＬ素子を用いた表示装置とその表示方法、および、携帯適正があり、透湿性が低い、有機ＥＬ素子に適用可能な透明基板を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の上記目的は、以下の構成によって達成された。
【００１７】
１．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍの無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１８】
２．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、ＢａとＳｉを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００１９】
３．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａとＳｉを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２０】
４．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａ２−ａＥｕａＳｉＯ４であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２１】
５．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、ＢａとＭｇを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２２】
６．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａとＭｇを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２３】
７．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＢａ１−ａＥｕａＭｇＡｌ１０Ｏ１７であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２４】
８．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、ＫとＷを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２５】
９．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＫとＷを含む無機蛍光体であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２６】
１０．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部と、前記有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部が、粒径が０．０５〜１．０μｍのＫ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２７】
１１．有機エレクトロルミネッセンス部が、透明基体の上側に設けられ、前記透明基体側から、ハーフミラー部、発光層を含む有機化合物薄膜、および光反射部をこの順序で有するものであることを特徴とする前記１〜１０のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２８】
１２．ハーフミラー部が、透明基体側から、誘電体ミラーおよび透明電極をこの順序で有するものであることを特徴とする前記１〜１１のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００２９】
１３．光反射部が、金属電極であることを特徴とする前記１〜１２のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３０】
１４．色変換部が、誘電体ミラーの下側に設けられていることを特徴とする前記１〜１３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３１】
１５．誘電体ミラーは、酸化ケイ素を主成分とする層と酸化チタンを主成分とする層とを複数層積層したものであることを特徴とする前記１〜１４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３２】
１６．酸化ケイ素を主成分とする層および酸化チタンを主成分とする層の少なくとも１層が、酸窒化ケイ素または酸窒化チタンを含有することを特徴とする前記１５に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３３】
１７．透明基体が透明樹脂フィルムであることを特徴とする前記１〜１６のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【００３４】
１８．前記１〜１７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子から構成されることを特徴とする表示装置。
【００３５】
１９．光学的微小共振器構造を有し、発光が青紫領域の色である有機エレクトロルミネッセンス部からの発光を、色変換部に吸収させることにより可視光の蛍光を発光させることを特徴とする発光方法。
【００３６】
２０．有機エレクトロルミネッセンス部は、透明基体の上側に設けられ、前記透明基体側から、ハーフミラー部、発光層を含む有機化合物薄膜、および光反射部をこの順序で有するものであることを特徴とする前記１９に記載の発光方法。
【００３７】
２１．ハーフミラー部が、透明基体側から、誘電体ミラーおよび透明電極をこの順序で有するものであることを特徴とする前記２０に記載の発光方法。
【００３８】
２２．光反射部が、金属電極であることを特徴とする前記２０または２１に記載の発光方法。
【００３９】
２３．色変換部が、誘電体ミラーの下側に設けられていることを特徴とする前記２０〜２２のいずれか１項に記載の発光方法。
【００４０】
２４．誘電体ミラーが、酸化ケイ素を主成分とする層と酸化チタンを主成分とする層とを複数層積層したものであることを特徴とする前記２０〜２３のいずれか１項に記載の発光方法。
【００４１】
２５．酸化ケイ素を主成分とする層および酸化チタンを主成分とする層の少なくとも１層が、酸窒化ケイ素または酸窒化チタンを含有することを特徴とする前記２４に記載の発光方法。
【００４２】
２６．透明基体が、透明樹脂フィルムであることを特徴とする前記２０〜２５のいずれか１項に記載の発光方法。
【００４３】
２７．前記１９〜２６のいずれか１項に記載の発光方法による発光を用いて表示を行うことを特徴とする表示方法。
【００４４】
以下、本発明について詳細に説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ部からの発光が、上述した機構により光強度が強いという利点がある一方、視野角が狭くなり、且つ、角度によって発光色が変化してしまう問題を、色変換部と組み合わせ、該色変換部に前記有機ＥＬ部からの発光を吸収させることにより可視光の蛍光として発光させることで全て解決したものである。
【００４５】
すなわち、有機ＥＬ部からの光強度の強い発光は、色変換部が発光するための励起エネルギーとしてのみ用いられる。そして、色変換部に含有される蛍光化合物からの発光は、指向性がないため視野角が広く、且つ、発光波長は蛍光化合物に特有であるため色変化も起きない。
【００４６】
同時に本発明の有機ＥＬ素子は、上記特開平３−１５２８９７号公報に開示される有機ＥＬ部（光学的微小共振器構造を有しない）と色変換部を有する有機ＥＬ素子における発光の光強度が低い問題も同時に解決していることになる。
【００４７】
結果として、直接視認する表示装置への適用に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子とそれを用いた表示装置、発光方法および表示方法を提供できる。
【００４８】
また、本発明の有機ＥＬ素子の発光層の発光が、青紫領域の色であることにより、上記特開平３−１５２８９７号公報に開示される青〜青緑領域の色の発光をするものに比べて、色変換部からの赤領域の色の発光の光強度を確保することが可能となる。
【００４９】
また、上記特開平３−１５２８９７号公報に開示される青〜青緑領域の色の発光をする有機化合物薄膜を用い、これに光学的微小共振器構造を付与し、この有機ＥＬ部をＢＧＲフルカラーの表示装置に適用した場合、Ｂ（青領域の色）の発光については色変換部を用いず直接発光を取り出し、Ｇ（緑領域の色）およびＲ（赤領域の色）の発光については色変換部を介して蛍光体の発光を取り出すことになる。つまり、Ｂの発光だけは光学的微小共振器構造により増幅された指向性の高い光をそのまま用い、一方、ＧおよびＲの発光は光学的微小共振器構造により増幅された後に色変換部を介すことによって指向性のない視野角の広い光を用いることになる。よって、前記赤領域の色の発光強度が弱いことと合わせ、上記特開平３−１５２８９７号公報に開示される青〜青緑領域の色の発光をする有機化合物薄膜をフルカラーの表示装置に適用すると、視認性も発光強度もバランスも悪いものとなってしまう。しかし、本発明の青紫領域の色に発光する有機ＥＬ部を用いることによって、ＢＧＲのバランスの良い、優れた表示装置を提供することが可能となる。
【００５０】
また、本発明の誘電体ミラー構造を有する透明基板は、有機ＥＬ素子用以外では、例えば、半透過型の反射層を有する電気工学装置などに応用でき、バックライトから照射される光の利用効率を向上できる。
【００５１】
この本発明の透明基板を、上述の本発明の有機ＥＬ素子の透明基体および誘電体ミラーとして用いることにより、有機ＥＬ部に光学的微小共振器構造を与えることができる。さらに、前記誘電体ミラー構造が、透明基体に防湿性を与え、有機ＥＬ素子全体のガスバリア性を高める相乗効果を有することもわかった。
【００５２】
また、本発明の透明基板において、透明樹脂フィルム上に誘電体ミラー層を有する構成とした場合には、この透明基板は、フレキシブル性を有し、壊れにくく、軽く、ＰＤＡ等の携帯装置への適用に優れたものとできる。
【００５３】
以下、本発明の各構成要素について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子は、光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ部と、前記有機ＥＬ部からの発光を吸収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部とを有する。
【００５４】
有機ＥＬ部と色変換部との相対位置は、有機ＥＬ部からの発光を吸収できる位置に色変換部が配置されていれば特に限定はないが、有機ＥＬ部からの発光の指向方向に色変換部を積層することが好ましい。
【００５５】
有機ＥＬ部が光学的微小共振器構造を有するとは、有機ＥＬ部内の発光が、有機ＥＬ部内で反射を起こし（構成層の屈折率の違い等により）、干渉現象を起こすことを言う。反射を起こさせ、増幅した発光を取り出すためには、発光層を、ハーフミラー部と、光反射部とで挟む構造とすることが好ましい。
【００５６】
一つは、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｇｅ、Ｏｓ、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｗ、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の薄膜状電極とするもので、光反射率が３０％以上となる膜厚で構成されたもの、又は、前記薄膜状電極を２層以上積層し、反射率５０％以上かつ透過率３０％以上を両立する膜である。
【００５７】
もう一つは、誘電体ミラーおよび透明電極を積層したものであり、透明基体側からこの順序で有する。誘電体ミラーとしては、屈折率が０．１以上異なる膜を複数層積層したものである。誘電体ミラーは、別名、多層膜ミラーとも呼ぶ。
【００５８】
ハーフミラー部の構成として好ましいのは、後者の誘電体ミラーおよび透明電極の組み合わせのものである。
【００５９】
光反射部の構成としては、金属電極が考えられ、光反射率は８０％以上あることが好ましい。
【００６０】
上記本発明の有機ＥＬ素子において、有機ＥＬ部を光学的微小共振器構造をとするのに、発光層を含む有機化合物薄膜をハーフミラー部と光反射部とで挟む構造とした場合、この構造体の内部で発光波長の光の定在波が存在できる条件を満たすように有機化合物薄膜の光学膜厚とハーフミラー部の光学膜厚を調整する必要がある。該調整方法は公知の方法が適用できる。
【００６１】
例えば、特開平６−２８３２７１号や、同７−２８２９８１号、同９−１８０８８３号および時任らのＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，Ｖｏｌ．８６，Ｎｏ．５，１　Ｓｅｐｔｅｍｂｅｒ　１９９９　ｐ．２４０７−２４１１、中山らのＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６３（５），２　Ａｕｇｕｓｔ　１９９３　ｐ．５９４−５９５，高田らのＡｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６３（１５），１１　Ｏｃｔｏｂｅｒ　１９９３　ｐ．２０３２−２０３４などにその調整方法が記載されており、本発明はそれらの何れの方法を用いてもよい。
【００６２】
その一例としては下記のような光学長の関係式（数１）が挙げられ、光学長Ｌは目的の発光波長の１．５倍もしくは２倍になった時に効果的に発光強度の増強と発光スペクトルのシャープ化が観測される。
【００６３】
光学的微小共振器の光学長Ｌが、多層膜ミラー（誘電体ミラー）内部への光の浸み込み分を考慮した式は以下の通りである。
【００６４】
（数１）　Ｌ＝（λ／２）×（ｎｅｆｆ／Δｎ）＋Σｎｉｄｉｃｏｓθ
ここで、ｎｅｆｆは多層膜ミラーの有効屈折率、Δｎは多層膜ミラーの２つの層の屈折率の差、ｎｉとｄｉは有機化合物薄膜と透明電極である透明導電層の屈折率と層厚、θは有機化合物薄膜同士または有機化合物薄膜と透明導電層との各界面に入射する光と界面に立てた法線とのなす角度、で与えられ、理想的には、その光学長Ｌが目的の発光波長の１．５倍もしくは２．０倍である時に効率の良い光学的微小共振器構造となるが、実用上はその理想光学長の±１０％以内であれば本発明の目的は達せられる。
【００６５】
上記構成において、式（数１）の第１項のλ／２（ｎｅｆｆ／Δｎ）は、共振している光が多層膜ミラーへ浸み込む深さを表している。第１項からわかるように、ｎｅｆｆとΔｎとは、多層膜ミラーを構成する材料によってきまる定数であるので、光の波長λが決まれば浸み込む深さも決まることになる。また、第２項における各層の屈折率ｎｉも材料によってきまる定数であり、また多層膜ミラーの各層の厚さはλ／４に設定されている。従って、光学長Ｌは、透明導電層及び有機化合物薄膜の厚さｄｉを変更することにより制御することができる。
【００６６】
光学的微小共振器に共振する光の波長は、上述の光学長Ｌによって決定される。すなわち、光学長Ｌが１／２波長の整数倍に相当する光が光学的微小共振器に共振できる。従って、透明導電層と有機化合物薄膜の合計の厚みを薄くし、光学長Ｌを小さくして行くと、光学的微小共振器に共振して素子から放出される光の波長も短波長側に変化して行く。この場合、１／２波長の１．５倍が光学長Ｌと等しい光が共振する光として最も長波長である。従って、素子から放出される光はこれより短波長となる。素子から放出される光が短波長になると、素子前方への指向性が高い光を得ることができる。また、光学長Ｌを小さくすると素子の発光モードを単一モードにすることができる。
【００６７】
光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ部は、透明基体の上側に設けられ、前記透明基体側から、誘電体ミラー、透明電極、発光層を含む有機化合物薄膜、および金属電極をこの順序で設けたものが好ましい。
【００６８】
本発明の有機ＥＬ素子の好ましい層構成としては、
ａ．透明基体／色変換部／誘電体ミラー／透明電極／有機化合物薄膜／金属電極
ｂ．色変換部／透明基体／誘電体ミラー／透明電極／有機化合物薄膜／金属電極
などがある。
【００６９】
上記有機化合物薄膜の構成は、単層でも多層積層でもよく、例えば、多層構成の場合には、有機物以外の層（例えば、フッ化リチウムやフッ化マグネシウム等の無機金属塩の層、またはそれらを含有する層など）が任意の位置に配置されていてもよい。
【００７０】
電極（陽極／陰極）と有機化合物薄膜との構成は、基本的には一対の電極の間に、少なくとも１層の発光層を挾持し、必要に応じ、正孔輸送層や電子輸送層を介在させた構造を有する。尚、本発明においては、電極の一方は発光層からの発光を透過する透明電極、他方は光反射能を有する金属電極（金属を含有する電極）とすることが好ましい。
【００７１】
具体的には、
１：陽極／発光層／陰極
２：陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
３：陽極／発光層／電子輸送層／陰極
４：陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
などの構造がある。
【００７２】
陽極としては、仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としてはＡｕ等の金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド（ＩＴＯ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ等の導電性透明材料が挙げられる。これらから構成される電極は透明電極である。該陽極は、これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度を余り必要としない場合（１００μｍ以上程度）は、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、又、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましい。更に、膜厚は、用いる材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲である。
【００７３】
一方、陰極としては、仕事関数の小さい（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。これらから構成される電極は金属電極である。
【００７４】
電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム／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、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げられる。これらの中で、電子注入性及び酸化などに対する耐久性の点から、電子注入性金属と、これより仕事関数の値が大きく安定な金属である第２金属との混合物、例えばマグネシウム／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、アルミニウム／酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）混合物、リチウム／アルミニウム混合物などが好適である。
【００７５】
該陰極は、これらの電極物質を、蒸着やスパッタリングなどの方法により薄膜を形成させることにより作製することができる。又、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
【００７６】
尚、発光を透過させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極の何れか一方が透明（含半透明）であれば、発光効率が向上し好都合である。
【００７７】
上記発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子および正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であっても良い。
【００７８】
発光層に使用される材料（以下、発光材料という）は、蛍光または燐光を発する有機化合物または錯体であることが好ましく、有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。このような発光材料は、主に有機化合物であり、所望の色調により、例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｎｔｈ．，１２５巻，１７〜２５頁に記載の化合物等を用いることができる。
【００７９】
発光材料は、発光性能の他に、前記正孔輸送機能や電子輸送機能を併せ持っていても良く、前記正孔輸送材料や電子輸送材料の殆どが、発光材料としても使用できる。
【００８０】
発光材料は、ｐ−ポリフェニレンビニレンやポリフルオレンのような高分子材料でも良く、さらに前記発光材料を高分子鎖に導入した、または前記発光材料を高分子の主鎖とした高分子材料を使用しても良い。
【００８１】
また、発光層にはドーパント（ゲスト物質）を併用してもよく、ＥＬ素子のドーパントとして使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。ドーパントの具体例としては、例えば、キナクリドン、ＤＣＭ、クマリン誘導体、ローダミン、ルブレン、デカシクレン、ピラゾリン誘導体、スクアリリウム誘導体、ユーロピウム錯体等がその代表例として挙げられる。
【００８２】
この発光層は、上記化合物を、例えば真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。発光層としての膜厚は、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この発光層は、これらの発光材料一種又は二種以上からなる一層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【００８３】
また、この発光層は、特開昭５７−５１７８１号公報に記載されているように、樹脂などの結着材と共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、これをスピンコート法などにより薄膜化して形成することができる。このようにして形成された発光層の膜厚については、特に制限はなく、状況に応じて適宜選択することができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。
【００８４】
本発明においては、発光層からの発光は、青紫領域の色である。
本発明の有機ＥＬ素子において、その発光層からの発光である青紫領域の色は、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）等の測定器で測定し、その結果、座標が、ＣＩＥ色度座標（「新編色色彩科学ハンドブック」１０８頁の図４．１６（日本色彩学会編、東京大学出版会、１９８５））に当てはめたとき、Ｐｕｒｐｌｉｓｈ　Ｂｌｕｅ（紫青）、または、Ｂｌｕｉｓｈ　Ｐｕｒｐｌｅ（青紫）の領域にある場合をいう。
【００８５】
前記青紫領域の発光を示す化合物の一般的な特徴としては、溶液中における蛍光極大波長が３５０ｎｍ以上４２０ｎｍ以下に入るものが好ましく、蛍光量子収率が０．１以上のものが好ましい。
【００８６】
そのような発光材料の具体例としては、特開２０００−２０３０９１（対応ＥＰ公開済：ＥＰ１０６７１６５Ａ）、特開２００１−１６０４８８、同２００１−８１４５３、同２００１−９３６７０、同２００２−５６９７５等に記載されている。
【００８７】
具体例の一部を下記に示すが、これに限定されるものではない。
【００８８】
【化１】
2004014335.tif 000003
【００８９】
【化２】
2004014335.tif 000004
【００９０】
【化３】
2004014335.tif 000005
【００９１】
【化４】
2004014335.tif 000006
【００９２】
【化５】
2004014335.tif 000007
【００９３】
【化６】
2004014335.tif 000008
【００９４】
尚、上記発光材料ＢＰ−９の合成例を以下に示す。
【００９５】
【化７】
2004014335.tif 000009
【００９６】
２，５−ジメチルアニリン２．３７ｇと、２，５−ジメチルヨードベンゼン１０ｇと、銅粉１．２５ｇと炭酸カリウム２．９８ｇを撹拌しながら２００度で３０時間加熱した。反応溶液にテトラヒドロフランと酢酸エチルと水を加えた後セライトを用いて濾過し、水層を除去し、残りの有機層を飽和食塩水で洗った後硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮、カラム精製後、酢酸エチルで再結晶することで５ｇのトリフェニルアミン（Ａ）を得た。次に塩化メチレン２５ｍｌに（Ａ）２．０ｇを加え、これに０度で２．９ｇの臭素を滴下し、１時間撹拌後濃縮、精製することで２．７ｇのトリス（４−ブロモ−２，５−ジメチルフェニル）アミン（Ｂ）を得た。（Ｂ）１．００ｇをテトラヒドロフラン５０ｍｌ−水５ｍｌ２層系の溶媒中、炭酸カリウム、パラジウム触媒の存在下、１．００ｇナフチルボロン酸と反応させることで６９０ｍｇの本発明の例示化合物（３）を得た。ＮＭＲ及びマススペクトルにより目的物であることを確認した。
【００９７】
ＢＰ−９のデータ：１Ｈ−ＮＭＲ（４００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）δ／ｐｐｍ１．９６（ｓ，９Ｈ），２．０５（ｓ，９Ｈ），６．９０（ｓ，３Ｈ），７．０９（ｓ，３Ｈ），７．４０（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ），７．４１（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ），７．４７（ｔ，Ｊ＝６．８Ｈｚ，３Ｈ），７．５２（ｔ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，３Ｈ），７．５４（ｍ，３Ｈ），７．８４（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，３Ｈ），７．８９（ｄ，Ｊ＝８．１Ｈｚ，３Ｈ）
ＭＳ（ＦＡＢ）ｍ／ｚ７０７（Ｍ＋）
また、必要に応じて設けられる正孔輸送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有し、この正孔輸送層を陽極と発光層の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正孔が発光層に注入され、その上、発光層に陰極又は電子輸送層より注入された電子は、発光層と正孔輸送層の界面に存在する電子の障壁により発光層内の界面に累積され、発光効率が向上するなど、発光性能の優れた素子となる。
【００９８】
この正孔輸送層の材料（以下、正孔輸送材料という）については、上記の好ましい性質を有するものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料において、正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。
【００９９】
上記正孔輸送材料は、正孔の注入、電子の障壁性の何れかを有するものであり、有機物，無機物の何れであってもよい。この正孔輸送材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、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、アニリン系共重合体、又、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
【０１００】
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、例えば、ポルフィリン化合物、芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。上記芳香族第３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキシフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニルビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾール、更には、米国特許５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル（ＮＰＤ）、特開平４−３０８６８８号に記載されるトリフェニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結された４，４′，４″−トリス〔Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）等が挙げられる。
【０１０１】
さらに、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。
【０１０２】
又、ｐ型−Ｓｉ，ｐ型−ＳｉＣ等の無機化合物も正孔輸送材料として使用することができる。以上の正孔輸送材料のほかに、特に本発明の好ましい形態である青紫領域の発光を得るためには、溶液中での蛍光極大波長が４２０ｎｍ以下の化合物、または、非蛍光性化合物（蛍光量子収率が０．０１未満の化合物）であることが好ましく、その代表例としては以下が挙げられる。
【０１０３】
【化８】
2004014335.tif 000010
【０１０４】
この正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法など、公知の方法により薄膜化することで形成することができる。正孔輸送層の膜厚については、特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。
【０１０５】
この正孔輸送層は、上記材料の１種又は２種以上からなる１層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複数層からなる積層構造であってもよい。
【０１０６】
更に、必要に応じて用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては、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。
【０１０７】
この電子輸送層に用いられる材料（以下、電子輸送材料と称する）の例としては、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体，ジフェニルキノン誘導体，チオピランジオキシド誘導体，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，カルボジイミド，フルオレニリデンメタン誘導体，アントラキノジメタン及びアントロン誘導体，オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。又、特開昭５９−１９４３９３号に記載される一連の電子伝達性化合物は、該公報では発光層を形成する材料として開示されているが、本発明者らが検討の結果、電子輸送材料として用い得ることが判った。更に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引性基として知られているキノキサリン環を有するキノキザリン誘導体なども、電子輸送材料として用いることができる。
【０１０８】
さらに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。
【０１０９】
又、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、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。その他、メタルフリーも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基など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。又、発光層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、正孔輸送層と同様に、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。
【０１１０】
電子輸送材料も正孔輸送層と同様に、特に青紫領域の発光を得る場合には、短波長の蛍光発光を持つ化合物が好ましく、目安としては溶液中での蛍光極大波長が４２０ｎｍ以下の化合物が好ましい。また、非蛍光性化合物（蛍光量子収率が０．０１未満）であってもよい。
【０１１１】
この電子輸送層は、上記化合物を、例えば、真空蒸着法，スピンコート法，キャスト法，ＬＢ法などの公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。電子輸送層としての膜厚は特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この電子輸送層は、これらの電子輸送材料１種又は２種以上からなる１層構造でもよいし、同一組成又は異種組成の複数層から成る積層構造でもよい。
【０１１２】
陽極と発光層または正孔輸送層の間及び陰極と発光層または電子輸送層との間には、バッファー層（電極界面層ともいう）を存在させてもよい。
【０１１３】
バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効率向上のために、電極と有機層間に設けられる層のことで、「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」（第１２３頁〜第１６６頁）に詳細に記載されており、具体的には、陽極バッファー層と陰極バッファー層とがある。
【０１１４】
陽極バッファー層は、特開平９−４５４７９号、同９−２６００６２号、同８−２８８０６９号等に詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、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を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。
【０１１５】
陰極バッファー層は、特開平６−３２５８７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号等に詳細が記載されており、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。
【０１１６】
上記バッファー層は、ごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１〜１００ｎｍの範囲が好ましい。
【０１１７】
さらに、上記基本構成層の他に、必要に応じてその他の機能を有する層を積層してもよく、例えば特開平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号、および「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２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層などのような機能層を有していても良い。
【０１１８】
誘電体ミラーは、屈折率の異なる層を積層したものであって、酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）を主成分とする層と酸化チタン層（ＴｉＯ２）を主成分とする層とを複数層積層したものを好ましく用いることが出来る。例えば、ＴｉＯ２（屈折率ｎ＝２．４０）とＳｉＯ２（屈折率ｎ＝１．４６）の３回交互積層のスタックミラーを用いることができ、この場合、波長５５０ｎｍ付近で６０％程度の反射率が得られる。反射波長域（ストップバンド幅）は、λ／４の条件を満たす膜厚にすることで自由に設計できる。
【０１１９】
また、上記酸化物（ＳｉＯ２、ＴｉＯ２）には必要に応じて、特にガスバリア性をさらに向上させたい場合には、成膜時に窒素を加え、部分的に窒化物にしてもよく、その場合には、ＳｉＯｘＮｙ、ＴｉＯｘＮｙという組成で表される酸窒化物となる。窒素の比率を上昇させるとガスバリア性が増強されるが、逆に透過率が低下するため、ｘおよびｙは、０．４≦ｘ／（ｘ＋ｙ）≦０．８であることが好ましい。
【０１２０】
透明基体としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。本発明において透明基体は、透明樹脂フィルムを好ましく用いることができ、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）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げられる。
【０１２１】
本発明の誘電体ミラー構造を有する透明基板は、屈折率の異なる層を積層した構造であれば特に限定はないが、上記のような透明基体の上側に、上記誘電体ミラー層を有するものが好ましい。
【０１２２】
本発明の誘電体ミラー構造を有する透明基板は、もちろん本発明の有機ＥＬ素子に用いることが可能であるが、それ以外の用途としては、半透過型の液晶表示装置、空間光変調器等、電気光学装置応用が考えられる。
【０１２３】
本発明の誘電体ミラー構造を有する透明基板を、本発明の有機ＥＬ素子に適用する場合には、場合によって、透明基体と誘電体ミラー層の間に後述の色変換部を設けてもよいし、誘電体ミラー層の上にさらに保護層を設けてもよい。
【０１２４】
尚、本発明の誘電体ミラー構造を有する透明基板において、透明基体の上側に誘電体ミラー層を設ける方法としては、蒸着法、スパッタリング法等が適用できる。
【０１２５】
色変換部としては、色変換層であることが好ましい。色変換部は、有機ＥＬ部からの発光を吸収して、波長変換し、可視光の蛍光を発光する蛍光色素を含有するものである。
【０１２６】
本発明では、蛍光色素として、無機蛍光体を用いる。本発明で用いることのできる無機蛍光体は液相合成法で合成することが好ましい。
【０１２７】
本発明における液相合成法とは、液体の存在下または液中で無機蛍光体、無機蛍光体前駆体を合成する事であり、冷却晶析をはじめとするあらゆる晶析法や共沈法を含むが反応晶析法であることが好ましい。
【０１２８】
反応晶析法とは、液相中または気相中で原料溶液または原料ガスを混合する事によって無機蛍光体または無機蛍光体前駆体を合成する方法である。本願の反応晶析法は好ましくは液相中での反応であり、より好ましくは液相中での原料溶液の反応である。
【０１２９】
無機蛍光体前駆体結晶とは、無機蛍光体の中間生成物であり、前記無機蛍光体前駆体結晶を所定の温度で焼成することにより、無機蛍光体が得られる。
【０１３０】
液相法で前駆体を合成した後、必要に応じてろ過、蒸発乾固、遠心分離等の方法で回収した後に好ましくは洗浄を行い、更に乾燥、焼成等の諸工程を施してもよく、分級してもよい。
【０１３１】
本発明の無機蛍光体の製造方法では、焼成工程に先立って脱塩工程を経ることにより、前駆体から副塩などの不純物を取り除くことが好ましい。前駆体脱塩後の電気伝導度が０．０１〜２０ｍＳ／ｃｍの範囲であることが好ましく、更に好ましくは０．０１〜１０ｍＳ／ｃｍであり、特に好ましくは０．０１〜５ｍＳ／ｃｍである。０．０１ｍＳ／ｃｍ未満の電気伝導度にしても特に効果は大きくならないが、生産性が低くなってしまう。また２０ｍＳ／ｃｍを超えると副塩や不純物が充分に除去できていない為に粒子の粗大化や粒子径分布が広くなり、発光強度が劣化してしまう。
【０１３２】
本発明において、上記記載の電気伝導度の測定方法はどのような方法を用いることも可能であるが、市販の電気伝導度測定器を使用すればよい。
【０１３３】
本発明における脱塩工程としては、各種膜分離法、凝集沈降法、電気透析法、イオン交換樹脂を用いた方法、ヌーデル水洗法などを適用することが好ましい。また、原料溶液の一つ以上または全部に保護コロイドを混合してもかまわない。本発明で用いられる保護コロイドは、粒子同士の凝集を防ぐために機能しており、特開２００１−３２９２６２の晶癖制御に用いられている有機ポリマーとは明らかに機能が異なる。本願の保護コロイドは、天然、人工を問わず各種高分子化合物を用いる事ができる。その際、保護コロイドの平均分子量は、１０，０００以上が好ましく、１０，０００以上３００，０００以下がより好ましく、１０，０００以上３０，０００以下が特に好ましい。また、本願の保護コロイドは、タンパク質が好ましく、ゼラチンが特に好ましい。また、単一の組成である必要はなく、各種バインダーを混合してもよい。
【０１３４】
ここで言う平均粒径とは、粒子が立方体あるいは八面体の所謂、正常晶の場合には、粒子の稜の長さを言う。又、正常晶でない場合、例えば球状、棒状あるいは平板状粒子の場合には、粒子の体積と同等な球を考えた時の直径を言う。
【０１３５】
又、粒子は単分散であることが好ましい。ここで言う単分散とは、下記式で求められる単分散度が４０％以下の場合を示す。本発明において、単分散度としては３０％以下が更に好ましく、０．１〜２０％が特に好ましい。
【０１３６】
単分散度＝（粒径の標準偏差／粒径の平均値）×１００
本発明においては、無機蛍光体前駆体の乾燥方法には特に限定はなく、真空乾燥、気流乾燥、流動層乾燥、噴霧乾燥等、あらゆる方法が用いられる。
【０１３７】
本発明においては、無機蛍光体前駆体の焼成温度、時間に特に限定はなく、無機蛍光体の種類に応じて適宜選択できる。更に、焼成時のガス雰囲気は、酸化性雰囲気、還元性雰囲気又は不活性雰囲気の何れでもよく、目的に応じて適宜選択できる。焼成装置としても特に限定はなく、あらゆる装置を使用することができる。例えば箱型炉や坩堝炉、ロータリーキルン等が好ましく用いられる。
【０１３８】
焼成時に焼結防止剤を添加しても添加しなくともよい。添加する場合は、前駆体形成時にスラリーとして添加してもよく、又、粉状のものを乾燥済前駆体と混合して焼成する方法も好ましく用いられる。更に、焼結防止剤に特に限定はなく、無機蛍光体の種類、焼成条件によって適宜選択される。例えば、無機蛍光体の焼成温度域によって８００℃以下での焼成にはＴｉＯ２等の金属酸化物が、１０００℃以下での焼成にはＳｉＯ２が、１７００℃以下での焼成にはＡｌ２Ｏ３が、それぞれ好ましく使用される。
【０１３９】
本発明で用いる無機蛍光体は、平均粒径は０．０５〜１．０μｍであるが、０．８μｍ以下であることが好ましい。ここで無機蛍光体の粒径は、球換算粒径を意味する。球換算粒径とは、粒子の体積と同体積の球を想定し、該球の粒径をもって表した粒径である。
【０１４０】
また、粒径分布も上記と同様の理由から予め狭い方が有利であり、具体的には、粒径分布の変動係数が１００％以下であることが好ましく、７０％以下であることが更に好ましい。ここで粒径分布の変動係数（粒子分布の広さ）とは、下式によって定義される値である。
【０１４１】
粒径分布の広さ（変動係数）［％］
＝（粒子サイズ分布の標準偏差／粒子サイズの平均値）×１００
上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施してもよく、その方法としてはシランカップリング剤等の化学的処理によるものや、サブミクロンオーダーの微粒子等の添加による物理的処理によるもの、さらにはそれらの併用によるもの等が挙げられる。
【０１４２】
希土類錯体系蛍光体としては、希土類金属としてＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等を有するものが挙げられ、錯体を形成する有機配位子としては、芳香族系、非芳香族系のどちらでも良く、好ましく下記一般式（Ｂ）で表される化合物が好ましい。
【０１４３】
一般式（Ｂ）　Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａ
［式中、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚはそれぞれ独立に２個以上の結合手を持つ原子を表わし、ｎは０または１を表わし、ＸａはＬｘの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表わし、ＹａはＬｚの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を表わす。さらにＸａの任意の部分とＬｘとは互いに縮合して環を形成してもよく、Ｙａの任意の部分とＬｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、ＬｘとＬｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、さらに分子内に芳香族炭化水素環または芳香族複素環が少なくとも一つ存在する。ただし、Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａがβ−ジケトン誘導体やβ−ケトエステル誘導体、β−ケトアミド誘導体又は前記ケトンの酸素原子を硫黄原子又は−Ｎ（Ｒ２０１）−に置き換えたもの、クラウンエーテルやアザクラウンエーテルまたはチアクラウンエーテルまたはクラウンエーテルの酸素原子を任意の数硫黄原子または−Ｎ（Ｒ２０１）−に置き換えたクラウンエーテルを表わす場合には芳香族炭化水素環または芳香族複素環は無くてもよい。−Ｎ（Ｒ２０１）−において、Ｒ２０１は、水素原子、置換または無置換のアルキル基、置換または無置換のアリール基を表す。］
一般式（Ｂ）において、ＸａおよびＹａで表される配位可能な原子とは、具体的には酸素原子、窒素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子であり、特に酸素原子、窒素原子、硫黄原子であることが好ましい。
【０１４４】
一般式（Ｂ）において、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚで表される２個以上の結合手を持つ原子としては、特に制限はないが、代表的には炭素原子、酸素原子、窒素原子、シリコン原子、チタン原子等が挙げられるが、このましいものは炭素原子である。
【０１４５】
以下に一般式（Ｂ）で表される希土類錯体系蛍光体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【０１４６】
【化９】
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【０１４７】
【化１０】
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【０１４８】
【化１１】
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【０１４９】
【化１２】
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【０１５０】
【化１３】
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【０１５１】
【化１４】
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【０１５２】
【化１５】
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【０１５３】
色変換部を設ける場所は、前記光学的微小共振器構造を有する有機ＥＬ部からの発光を吸収できる位置であれば特に限定はないが、透明電極と透明基体との間、または、透明基体の前記透明電極とは反対側（発光を取り出す前側）に設けることが好ましい。
【０１５４】
上記色変換部は、上記無機蛍光体を蒸着あるいはスパッタリング法による製膜や、適当な樹脂をバインダとしてその中に分散させた塗布膜等いずれの形態であっても構わない。膜厚は、１００ｎｍ〜５ｍｍ程度が適当である。ここで、適当な樹脂をバインダとしてその中に分散させた塗布膜とする場合、無機蛍光体の分散濃度は、蛍光の濃度消光を起こすことがなく、かつ、有機ＥＬ部からの発光を十分に吸収できる範囲であればよい。無機蛍光体の種類によるが、使用する樹脂１ｇに対して１０−７〜１０−３モル程度が適当である。無機蛍光体の場合は、濃度消光がほとんど問題とならないため、樹脂１ｇに対して０．１〜１０ｇ程度使用できる。
【０１５５】
本発明の有機ＥＬ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良いし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、画像を直接視認するタイプの表示装置（ディスプレイ）として使用しても良い。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良い。
【０１５６】
【実施例】
以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明の態様はこれに限定されるものではない。
【０１５７】
＜無機蛍光体の作製＞
無機蛍光体１（赤色無機蛍光体　固相法）
赤色無機蛍光体は、原料として塩化カリウム（ＫＣｌ）と酸化ユウロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）とタングステン酸ナトリウム（Ｎａ３（ＷＯ４））とをモル比で０．６：０．３：０．１：１．０となるように配合し、適量のフラックスと共にボールミルで混合し、１，４００℃酸化条件下で２時間焼成し無機蛍光体１（Ｋ５Ｅｕ２．５（ＷＯ４）６．２５）を得た。
【０１５８】
無機蛍光体２（赤色無機蛍光体　液相法）
水１０００ｍｌを溶液［Ａ］とした。水５００ｍｌにカリウムのイオン濃度が０．４６５９ｍｏｌ／ｌ、ユウロピウムのイオン濃度が０．０３８８ｍｏｌ／ｌとなるように塩化カリウム、硝酸ユウロピウム六水和物を溶解し溶液［Ｂ］とした。水５００ｍｌにタングステン酸のイオン濃度が０．７７６３ｍｏｌ／ｌとなるようにタングステン酸ナトリウムを溶解し溶液［Ｃ］とした。
【０１５９】
図１の反応容器に溶液［Ａ］（２１）を入れ温度を４０℃に保ち、攪拌翼を用いて攪拌を行った。その状態で同じく４０℃に保った溶液［Ｂ］（２２）、溶液［Ｃ］（２３）を溶液［Ａ］（２１）の入った反応容器下部ノズルより１００ｍｌ／ｍｉｎの速度で等速添加を行った。添加後１０分間熟成を行い、前駆体２を得た。その後前駆体２を濾過乾燥し乾燥前駆体２を得た。さらに乾燥前駆体２を１，４００℃酸化条件下で２時間焼成し無機蛍光体２を得た。
【０１６０】
無機蛍光体３（緑色無機蛍光体　固相法）
緑色無機蛍光体は、原料として酸化バリウム（ＢａＯ），酸化硅素（ＳｉＯ２）をモル比で２対１に配合する。次に、この混合物に対して所定量の酸化ユウロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）を添加し、ボールミルで混合後、１，０００℃　５％Ｈ２−９５％Ｎ２雰囲気条件下で２時間焼成し無機蛍光体３を得た。
【０１６１】
無機蛍光体４（緑色無機蛍光体　液相法）
水１０００ｍｌを溶液［Ａ］とした。水５００ｍｌにシリコンのイオン濃度が０．５０００ｍｏｌ／ｌとなるように、メタ珪酸ナトリウムを溶解し溶液［Ｂ］とした。水５００ｍｌにバリウムのイオン濃度が０．９５００ｍｏｌ／ｌ、マンガンのイオン濃度が０．０５００ｍｏｌ／ｌとなるように硝酸バリウムと硝酸ユウロピウム六水和物を溶解し溶液［Ｃ］とした。
【０１６２】
図１の反応容器に溶液［Ａ］を入れ温度を４０℃に保ち、攪拌翼を用いて攪拌を行った。その状態で同じく４０℃に保った溶液［Ｂ］、［Ｃ］を溶液［Ａ］の入った反応容器下部ノズルより１００ｍｌ／ｍｉｎの速度で等速添加を行った。添加後１０分間熟成を行い、前駆体４を得た。その後前駆体４を濾過乾燥し乾燥前駆体４を得た。
さらに乾燥前駆体４を１，０００℃　５％Ｈ２−９５％Ｎ２雰囲気条件下で２時間焼成し無機蛍光体４を得た。
【０１６３】
無機蛍光体５（青色無機蛍光体　固相法）
青色無機蛍光体は、まず、原料として炭酸バリウム（ＢａＣＯ３），炭酸マグネシウム（ＭｇＣＯ３），酸化アルミニウム（α−Ａｌ２Ｏ３）をモル比で１対１対５に配合する。次に、この混合物に対して、所定量の酸化ユウロピウム（Ｅｕ２Ｏ３）を添加する。そして、適量のフラックス（ＡｌＦ２，ＢａＣｌ２）と共にボールミルで混合し、１，６００℃還元条件下で２時間焼成し無機蛍光体５を得た。
【０１６４】
無機蛍光体６（青色無機蛍光体　液相法）
水１０００ｍｌを溶液［Ａ］とした。水５００ｍｌにバリウムのイオン濃度が０．０９００ｍｏｌ／ｌ、マグネシウムのイオン濃度が０．１０００ｍｏｌ／ｌ、ユウロピウムのイオン濃度が０．０１ｍｏｌ／ｌとなるように、塩化バリウム２水和物、塩化マグネシウム６水和物、塩化ユウロピウム６水和物を溶解し溶液［Ｂ］とした。水５００ｍｌにアルミニウムのイオン濃度が１．０００ｍｏｌ／ｌとなるように塩化アルミニウム６水和物を溶解し溶液［Ｃ］とした。
【０１６５】
図１の反応容器に溶液［Ａ］を入れ温度を４０℃に保ち、攪拌翼を用いて攪拌を行った。その状態で同じく４０℃に保った溶液［Ｂ］、［Ｃ］を溶液［Ａ］の入った反応容器下部ノズルより１００ｍｌ／ｍｉｎの速度で等速添加を行った。添加後１０分間熟成を行い、前駆体６を得た。その後前駆体６を濾過乾燥し乾燥前駆体６を得た。さらに乾燥前駆体６を１，６００℃還元条件下で２時間焼成し無機蛍光体６を得た。
【０１６６】
大塚電子（株）蛍光スペクトル測定装置を用いて、１４７ｎｍ励起における発光強度測定を行い、比較例である無機蛍光体の発光強度を１００％としたときの無機蛍光体の相対発光強度は以下のようになった。また、無機蛍光体の粒径を走査型電子顕微鏡で観察し、粒子５００個の平均粒径を測定した。
【０１６７】
【表１】
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【０１６８】
以上のように本発明の無機蛍光体粒子は優れた特性を持つことが明らかとなった。また平均粒径が小さくなっても、相対発光強度が減少しないという長所を持つことがわかる。
【０１６９】
実施例１
サイズ２５ｍｍ×７５ｍｍ、厚さ０．１ｍｍの市販ＰＥＳ（ポリエーテルスルホン）フィルム（住友ベークライト（株）製スミライトＦＳ−１３００）上に、ＲＦマグネトロンスパッタ法で酸化ケイ素層（ＳｉＯ２）、酸化チタン層（ＴｉＯ２）の順で最後が酸化チタン層になるように、交互に各３層積層した誘電体ミラーを形成した。このとき、酸化ケイ素層、酸化チタン層の膜厚は、それぞれ、６９ｎｍ、４２ｎｍとした。
【０１７０】
なお、この誘電体ミラーは、素子から放出される光の波長を４０５ｎｍとして設計した。
【０１７１】
以上のようにして、透明樹脂フィルムを構成材料とし、誘電体ミラー構造を有する透明基板を作製することができた。
【０１７２】
誘電体ミラーを設けたことで、ＰＥＳフィルム単独の場合に比べて、防湿性は格段に向上した。
【０１７３】
実施例２
実施例１において、酸化ケイ素層を酸窒化ケイ素層に、酸化チタン層を酸窒化チタン層に変更した以外は、実施例１と同様にして、透明樹脂フィルムを構成材料とし、誘電体ミラー構造を有する透明基板を作製したところ、実施例１の透明基板に比べ、防湿性が更に向上した。
【０１７４】
実施例３
実施例１で作製した透明基板の誘電体ミラーの上にＲＦマグネトロンスパッタ法で、透明電極（陽極）として、透明導電層（ＩＴＯ）を５０ｎｍの厚さで形成した。これを有機溶剤で十分に洗浄後、真空蒸着装置内に固定した。まず、正孔輸送層として、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを２０ｎｍ、発光層としてＤＭＰｈｅｎを２０ｎｍ、電子輸送層として、バソキュプロイン（ＢＣ）２０ｎｍ蒸着した。これにより、透明導電層と有機化合物薄膜との合計が１１０ｎｍとなった。ＤＭＰｈｅｎは、上述のＢＰ−１３である。以下にｍ−ＭＴＤＡＴＸＡとＢＣの構造式を示す。
【０１７５】
【化１６】
2004014335.tif 000019
【０１７６】
この素子における光学的微小共振器の光学長は、透明導電層と有機化合物薄膜の厚さと屈折率及び誘電体ミラーへの浸み込み量から、上述の式（数１）により、目的とする波長４０５ｎｍの１．５倍になった。
【０１７７】
陰極としてＭｇＡｇ合金（１０：１）を１８０ｎｍ蒸着した。
＜無機蛍光体を用いた色変換フィルターの作製＞
平均粒径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇにエタノール１５ｇおよびγ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン０．２２ｇを加えて開放系室温下１時間攪拌した。この混合物と無機蛍光体１の２０ｇとを乳鉢に移し、よくすり混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さらに１２０℃のオーブンで２時間加熱し、表面改質した無機蛍光体１を得た。
【０１７８】
また、同様にして、無機蛍光体２〜６の表面改質も行った。
上記の表面改質を施した無機蛍光体１の１０ｇに、トルエン／エタノール＝１／１の混合溶液（３００ｇ）で溶解されたブチラール（ＢＸ−１）３０ｇを加え、攪拌した後、Ｗｅｔ膜厚２００μｍでガラス上に塗布した。得られた塗布済みガラスを１００℃のオーブンで４時間加熱乾燥し、本発明の色変換部としての赤色変換フィルター（Ｆ−１）を作製した。
【０１７９】
また、これと同じ方法で無機蛍光体３を塗設した緑色変換フィルター（Ｆ−３）および無機蛍光体５を塗設した青色変換フィルター（Ｆ−５）を作製した。同様にして、無機蛍光体２，４，６を塗設したフィルターＦ−２、Ｆ−４、Ｆ−６を作製した。
【０１８０】
続いて、透明樹脂フィルムの透明基体の下側に、色変換部として青色変換フィルター（Ｆ−５）をストライプ状に貼り付けた。本実施例の有機ＥＬ素子は、以下のような構成である。
【０１８１】
色変換部／透明基体／誘電体ミラー／透明電極／有機化合物薄膜／金属電極
以上により、光学的微小共振器構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が作製された。
【０１８２】
この素子に８Ｖの電圧を印加したところ、鮮明な青色の発光が得られた。発光スペクトルの極大発光波長は４４８ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で、（０．１５，０．０６）となった。
【０１８３】
さらに、上記色変換部の青色変換フィルター（Ｆ−５）を、緑色変換フィルター（Ｆ−３）または赤色変換フィルター（Ｆ−１）に代えた有機ＥＬ素子を作製した。その結果、緑色変換フィルター（Ｆ−３）を設けた有機ＥＬ素子からは、極大発光波長５３２ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上（０．２４，０．６３）の緑色光が、赤色変換フィルター（Ｆ−１）を設けた有機ＥＬ素子からは、極大発光波長６１５ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上（０．６３，０．３３）の赤色光が、それぞれ得られた。
【０１８４】
また、以下のような色変換部の位置を透明基体の上側に変更した以下の層構成の有機ＥＬ素子を作製した。
【０１８５】
透明基体／色変換部／誘導体ミラー／透明電極／有機化合物薄膜／金属電極
この場合も、上記青、緑、赤色とほぼ同様の極大発光波長、ＣＩＥ色度座標の発光スペクトルが得られた。
【０１８６】
尚、使用した透明基板を実施例２で作製したものに変更しても同等の結果を得ることが出来た。
【０１８７】
比較例１
実施例１で作製した誘電体ミラーにおいて、ＳｉＯ２層、ＴｉＯ２層の膜厚を、それぞれ、７９ｎｍ、４８ｎｍとした以外は、実施例１と全く同様にして、誘電体ミラー構造を有する透明基板を作製した。
【０１８８】
この誘電体ミラー構造を有する透明基板上にＲＦマグネトロンスパッタ法で透明導電層（ＩＴＯ）を５０ｎｍ形成した。これら基板を有機溶剤で十分に洗浄後、真空蒸着装置内に固定した。まず、正孔輸送層として、ｍ−ＭＴＤＡＴＡを４０ｎｍ、発光層としてＤＰＶＢｉを２５ｎｍ蒸着、電子輸送層として、Ａｌｑ３を１０ｎｍ蒸着した。これにより、透明導電層と有機化合物層の合計が１２５ｎｍとなった。
【０１８９】
以下に、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、ＤＰＶＢｉ、Ａｌｑ３の構造式を示す。
【０１９０】
【化１７】
2004014335.tif 000020
【０１９１】
この素子における光学的微小共振器の光学長は、透明導電層と有機化合物薄膜の厚さと屈折率及び誘電体ミラーへの浸み込み量から、上述の式（数１）により、目的とする波長４６０ｎｍの１．５倍になった。最後に陰極としてＭｇＡｇ合金（１０：１）を１８０ｎｍ蒸着した。
【０１９２】
＜有機蛍光体を用いた色変換部の作製＞
有機蛍光体を用いた色変換部は、特開平３−１５２８９７号公報と同様にして作製した。具体的には、緑色変換部は前記公報に記載のクマリン１５３をポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）分散膜とし、赤色変換部は前記公報に記載のフェノキサジン９とピリジン１のＰＭＭＡ分散膜としたものを用いた。
【０１９３】
透明樹脂フィルムの透明基体の下側に、色変換部として緑色変換部をストライプ状に貼り付けた。この素子に８Ｖの電圧を印加したところ、緑色の発光が得られた。発光スペクトルの極大発光波長は５３２ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で、（０．２４，０．６３）となった。
【０１９４】
さらに、上記緑色変換部を、赤色変換部に代えた有機ＥＬ素子を作製した。この素子に８Ｖの電圧を印加したところ、赤色の発光が得られた。発光スペクトルの極大発光波長は６１５ｎｍ、ＣＩＥ色度座標上で（０．６３，０．３２）となった。
【０１９５】
以上により、光学的微小共振器構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子が作製されたが、発光層からの光が青紫色の場合の上記実施例２に比べると、緑色、及び赤色の発光輝度はいずれも低い値であった。また、この場合、発光層からの光が青色であるため色変換部を要さず、青色の光学的微小共振器構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子は、視野角が得られずに、作製が困難となる欠点がある。
【０１９６】
比較例２
上記実施例３において、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２を各３層積層した誘電体ミラーを形成する工程を省いた以外は、実施例３と同様にして、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この時、本比較例の有機ＥＬ素子の層構成は、
色変換部／透明基体／透明電極／有機化合物薄膜／金属電極
である。
【０１９７】
青色光、緑色光、赤色光の強度はそれぞれ、実施例３の０．２７倍、０．３３倍、０．２４倍であった。
【０１９８】
比較例３
上記比較例１において、ＳｉＯ２、ＴｉＯ２を各３層積層した誘電体ミラーを形成する工程を省いた以外は、比較例１と同様に、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。この時、本比較例の有機ＥＬ素子の層構成は、
色変換部／透明基体／透明電極／有機化合物薄膜／金属電極
である。
【０１９９】
緑色光、赤色光の強度はそれぞれ、比較例１の０．４０倍、０．３３倍であった。有機ＥＬ部からの青色発光を色変換した場合は、有機ＥＬ部からの青紫色発光を色変換した場合に比べると、光学的微小共振器構造を導入することによる発光強度の増大効果は小さいことがわかる。
【０２００】
比較例４
上記実施例３において、色変換部を作製する工程を省いた以外は、実施例３と同様に、有機エレクトロルミネッセンス素子を作製した。本比較例の発光スペクトルは、極大発光波長４０５ｎｍ、半値幅１２ｎｍ、ＣＩＥ色度座標（ｘ＝０．１６，ｙ＝０．０３６）の青紫色の発光を得ることができた。ところが、発光の放射パターンは、視野角が得られないため表示装置には適さないことがわかった。
【０２０１】
実施例４
以下、上記実施例３で作製した本発明の有機ＥＬ素子から構成される本発明の表示装置の一例を図面に基づいて以下に説明する。
【０２０２】
図２は、有機ＥＬ素子の発光により画像情報の表示を行う、例えば、携帯電話等のディスプレイの模式図である。
【０２０３】
ディスプレイ１は、複数の画素３を有する表示部Ａ、画像情報に基づいて表示部Ａの画像走査を行う制御部Ｂ等からなる。
【０２０４】
制御部Ｂは、表示部Ａと電気的に接続され、複数の画素３それぞれに外部からの画像情報に基づいて走査信号と画像データ信号を送り、走査信号により走査線毎の画素３が画像データ信号に応じて順次発光して画像走査を行って画像情報を表示部Ａに表示する。
【０２０５】
図３は、表示部Ａの模式図である。
表示部Ａは基体上に、複数の走査線５およびデータ線６を含む配線部と、複数の画素３等とを有する。表示部Ａの主要な部材の説明を以下に行う。
【０２０６】
図においては、画素３の発光した光が、白矢印方向（下方向）へ取り出される場合を示している。
【０２０７】
配線部の走査線５および複数のデータ線６は、それぞれ導電材料からなり、走査線５とデータ線６は格子状に直交して、直交する位置で画素３に接続している（詳細不図示）。
【０２０８】
画素３は、走査線５から走査信号が印加されると、データ線６から画像データ信号を受け取り、受け取った画像データに応じて発光する。発光の色が赤領域の画素、緑領域の画素、青領域の画素を、適宜、同一基体上に並置することによって、フルカラー表示が可能となる。
【０２０９】
次に、画素３の発光プロセスを説明する。
図４は、画素３の模式図である。
【０２１０】
画素３は、有機ＥＬ素子１０、スイッチングトランジスタ１１、駆動トランジスタ１２、コンデンサ１３等を備えている。
【０２１１】
図において、制御部Ｂからデータ線６を介してスイッチングトランジスタ１１のドレインに画像データ信号が印加される。そして、制御部Ｂから走査線５を介してスイッチングトランジスタ１１のゲートに走査信号が印加されると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオンし、ドレインに印加された画像データ信号がコンデンサ１３と駆動トランジスタ１２のゲートに伝達される。
【０２１２】
画像データ信号の伝達により、コンデンサ１３が画像データ信号の電位に応じて充電されるとともに、駆動トランジスタ１２の駆動がオンする。駆動トランジスタ１２は、ドレインが電源ライン７に接続され、ソースが有機ＥＬ素子１０の電極に接続されており、ゲートに印加された画像データ信号の電位に応じて電源ライン７から有機ＥＬ素子１０に電流が供給される。
【０２１３】
制御部Ｂの順次走査により走査信号が次の走査線５に移ると、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフする。しかし、スイッチングトランジスタ１１の駆動がオフしてもコンデンサ１３は充電された画像データ信号の電位を保持するので、駆動トランジスタ１２の駆動はオン状態が保たれて、次の走査信号の印加が行われるまで有機ＥＬ素子１０の発光が継続する。順次走査により次に走査信号が印加されたとき、走査信号に同期した次の画像データ信号の電位に応じて駆動トランジスタ１２の駆動して有機ＥＬ素子１０が発光する。
【０２１４】
すなわち、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０に対して、アクティブ素子であるスイッチングトランジスタ１１と駆動トランジスタ１２を設けて、複数の画素３それぞれの有機ＥＬ素子１０の発光を行っている。このような発光方法をアクティブマトリクス方式と呼んでいる。
【０２１５】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は、複数の階調電位を持つ多値の画像データ信号による複数の階調の発光でも良いし、２値の画像データ信号による所定の発光量のオン、オフでも良い。
【０２１６】
また、コンデンサ１３の電位の保持は、次の走査信号の印加まで継続して保持しても良いし、次の走査信号が印加される直前に放電させても良い。
【０２１７】
本発明においては、上述したアクティブマトリクス方式に限らず、走査信号が走査されたときのみデータ信号に応じて有機ＥＬ素子を発光させるパッシブマトリクス方式の発光駆動でも良い。
【０２１８】
図５は、画素３の有機ＥＬ素子１０の部分のみ抜き出し、厚さ方向から見た断面図である。
【０２１９】
図５（ａ）と図５（ｂ）はそれぞれ色変換部の配置が異なる態様を表している。図５（ａ）において有機ＥＬ素子１０は、透明基体である透明樹脂フィルム１０ｅの上側に有機ＥＬ部Ｙを、下側に色変換部Ｘを積層した態様であり、図５（ｂ）において有機ＥＬ素子１０は、透明樹脂フィルム１０ｅの上側に色変換部Ｘと有機ＥＬ部Ｙをこの順序で積層した態様である。
【０２２０】
図中、参照符号の１０ａは金属電極、１０ｂは発光層を含む有機化合物薄膜、１０ｃは透明電極、１０ｄは誘電体ミラー、１０ｅは透明樹脂フィルム、１０ｆは色変換層である。
【０２２１】
金属電極１０ａおよび透明電極１０ｃを介して有機化合物薄膜１０ｂに電流が供給されると電流量に応じて発光する。このときの発光色は、本発明において好ましくは青紫領域の色である。そして、この青紫領域の色の発光は、誘電体ミラー１０ｄと、光反射部としての金属電極１０ａの間で増幅され、図中の下側方向へ指向性を有する光強度の高い光として取り出される。そして、透明樹脂フィルム１０ｅを介して、または、介さずに、色変換層１０ｆに吸収され、色変換層が赤色変換能を有する場合には赤領域の、緑色変換能を有する場合には緑領域の、青色変換能を有する場合には青領域の色の発光を、図中白矢印のような方向に取り出すことが出来る。
【０２２２】
図６は、パッシブマトリクス方式によるディスプレイＡの模式図である。
図において、複数の走査線５と複数の画像データ線６が画素３を挟んで対向して格子状に設けられている。
【０２２３】
順次走査により走査線５の走査信号が印加されたとき、印加された走査線５に接続している画素３が画像データ信号に応じて発光する。
【０２２４】
パッシブマトリクス方式では画素３にアクティブ素子が無く、製造コストの低減が計れる。
【０２２５】
【発明の効果】
高い発光効率を有し、視野角が広く、且つ、角度による色変化のない有機ＥＬ素子とその発光方法、前記有機ＥＬ素子を用いた表示装置とその表示方法、および、携帯適正があり、透湿性が低い、有機ＥＬ素子に適用可能な透明基板を提供することが出来た。
【図面の簡単な説明】
【図１】無機蛍光体の前駆体の製造装置の一例を示す概略図。
【図２】有機ＥＬ素子から構成される表示装置の一例を示した模式図である。
【図３】表示部の模式図である。
【図４】画素の模式図である。
【図５】有機ＥＬ素子を厚さ方向から見た断面図である。
【図６】パッシブマトリクス方式による表示装置の模式図である。
【符号の説明】
１　ディスプレイ
３　画素
５　走査線
６　データ線
７　電源ライン
１０　有機ＥＬ素子
１０ａ　金属電極
１０ｂ　有機化合物薄膜
１０ｃ　透明電極
１０ｄ　誘電体ミラー
１０ｅ　透明樹脂フィルム
１０ｆ　色変換層
１１　スイッチングトランジスタ
１２　駆動トランジスタ
１３　コンデンサ
Ａ　表示部（ディスプレイ）
Ｂ　制御部
Ｘ　色変換部
Ｙ　有機ＥＬ部
２１　溶液［Ａ］
２２　溶液［Ｂ］
２３　溶液［Ｃ］
【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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