(57)【要約】【課題】  光の入射により発生する駆動電圧の上昇を十分に低減することができる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】  有機ＥＬ素子１００は、透明基板１、ホール注入電極２、電子供与性有機化合物層３、発光層４、電子受容性有機化合物層５、電子注入電極６およびフィルタＦを備える。透明基板１の下面にはフィルタＦが一体形成されている。フィルタＦは所定の波長領域の光の透過を阻止する。所定の波長領域とは、有機ＥＬ素子１００の光発電において最大起電力を発生する光の波長を基準として５０ｎｍ長い波長までの範囲を示す。【選択図】        図３
2004311421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機化合物からなる発光層と、
前記発光層に所定の波長領域の光が入射することを阻止する光阻止層とを備え、
前記発光層は、外部からの光照射により特定の波長でピークを有する電圧を発生し、
前記所定の波長領域は、前記特定の波長を含む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】
前記所定の波長領域は、前記特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ長い波長までの範囲を含むことを特徴とする請求項１の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
前記所定の波長領域は、前記特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ短い波長までの範囲をさらに含むことを特徴とする請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
前記所定の波長領域は、前記特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ長い波長までの範囲をさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
前記所定の波長領域は、前記特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ短い波長までの範囲をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
前記光阻止層における前記特定の波長での透過率は、前記所定の波長領域よりも長波長側での最大の透過率よりも低いことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
前記光阻止層における前記所定の波長領域での最大の透過率は、前記所定の波長領域よりも長波長側での最大の透過率よりも低いことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項８】
前記光阻止層における前記特定の波長での透過率は８０％以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】
前記光阻止層における前記所定の波長領域での最大透過率は８０％以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１０】
前記発光層の一面側に設けられた透光性の電極をさらに備え、
前記光阻止層は、前記発光層の前記一面側に配置されたことを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】
前記光阻止層は、前記発光層の前記一面側に配置された光学フィルタを含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】
前記光阻止層は、前記発光層の前記一面側に配置された薄膜を含むことを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１３】
前記透光性の電極は、前記光阻止層を含むことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】
前記発光層と前記透光性の電極との間に設けられた有機化合物層をさらに備え、
前記有機化合物層は、前記光阻止層を含むことを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１５】
透光性の基板をさらに備え、
前記基板は前記光阻止層を含むことを特徴とする請求項１〜１４のいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器の多様化に伴い、一般に使用されているＣＲＴ（陰極線管）に比べて消費電力が少ない平面表示素子に対するニーズが高まってきている。このような平面表示素子の一つとして、高効率・薄型・軽量・低視野角依存性等の特徴を有する有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ＥＬと略記する。）素子が注目されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを有機材料からなる発光層内へ注入し、注入された電子およびホールを発光中心で再結合させて有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態へと戻るときに蛍光を発生する自発光型の素子である。
【０００４】
この有機ＥＬ素子は、素子内部への光の入射、長時間の使用または加熱等により劣化する。劣化の具体的な態様としては、有機分子の劣化に伴う発光輝度の低下または一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇（以下、電圧上昇劣化と呼ぶ）等が挙げられる。
【０００５】
従来、素子内部への光の入射による有機ＥＬ素子の劣化は、素子内部の有機分子が紫外線（波長約１〜４００ｎｍの光）により光分解するためと考えられてきた。また、紫外線による有機分子の光分解は、主として素子内部の残留酸素および水分の存在等に起因すると考えられてきた。
【０００６】
このような有機ＥＬ素子の劣化を防止すべく、有機ＥＬ素子自体を不活性ガス雰囲気中に封止する方法および紫外線を遮断する層を設けることにより素子内部への紫外線の入射を防止する方法等が案出されている（特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開平４−３３４８９５号公報
【特許文献２】特開２００２−１８４５７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、電圧上昇劣化は紫外線のみならず可視光が素子内部に入射した場合であっても発生する。
【０００８】
本発明の目的は、光の入射により発生する駆動電圧の上昇を十分に低減することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
有機エレクトロルミネッセンス素子は、素子内部に特定の波長光が入射されることにより起電力を発生する光発電の性質を有する。そこで、本発明者は、紫外線のみならず可視光が入射した場合であっても発生する有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇がどのようなメカニズムで発生するかについて着目し、以下の調査を行った。
【００１０】
初めに、本発明者は、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電と入射する光の波長との関係について調査した。
【００１１】
調査対象物として、ガラス基板上にホール注入電極、電子供与性有機化合物層、電子受容性有機化合物層および電子注入電極が順に積層された基本構造を有する３種類の有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を用いた。これら３種の有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ１〜Ｓ３は上記基本構造に添加物が加えられたり、新たな層が加えられることにより互いに異なる性質を有する。
【００１２】
有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ１〜Ｓ３の各々において、電子受容性有機化合物層にはトリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム（Tris(8-hydroxyquinolinato)-aluminum）（以下、Ａｌｑと略記する）が用いられ、電子供与性有機化合物層にはN,N’-ジ（ナフタレン-1-イル）-N,N’-ジフェニル−ベンジジン（N,N’-Di(naphthalen-1-y1）-N、N’-diphenyl-benzidine）（以下、ＮＰＢと略記する）が用いられている。
【００１３】
Ａｌｑは、下記化学式（１）に示される分子構造を有する。
【００１４】
【化１】
2004311421.tif 000003
【００１５】
ＮＰＢは、下記化学式（２）に示される分子構造を有する。
【００１６】
【化２】
2004311421.tif 000004
【００１７】
有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ１〜Ｓ３の各々に分光器を通して複数波長の光を入射し、各波長毎に発生する起電力を測定した。
【００１８】
図１は、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電における起電力と入射光の波長との関係を示すグラフである。縦軸は発電強度（有機エレクトロルミネッセンス素子の発生する起電力）を示し、横軸は有機エレクトロルミネッセンス素子への入射光の波長を示す。
【００１９】
実線Ｋ１は有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ１の発電強度を示し、破線Ｋ２は有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ２の発電強度を示し、一点鎖線Ｋ３は有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ３の発電強度を示す。
【００２０】
図１によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ１は波長約４００ｎｍの入射光で最大起電力を発生する。また、波長約３００ｎｍ〜約４５０ｎｍの範囲内の入射光で最大起電力に対し約５０％以上の起電力を発生する。
【００２１】
有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ２は波長約３９０ｎｍの入射光で最大起電力を発生する。また、波長３００ｎｍ〜約４２０ｎｍの範囲内の入射光で最大起電力に対し約５０％以上の起電力を発生する。
【００２２】
有機エレクトロルミネッセンス素子Ｓ３は波長約４２０ｎｍの入射光で最大起電力を発生する。また、入射光の波長約３６０ｎｍ〜約４７０ｎｍの範囲内で最大起電力に対し約５０％以上の起電力を発生する。
【００２３】
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電は、光波長依存性があることが明らかとなった。また、上記基本構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子は波長約３９０〜約４２０ｎｍの入射光で最大起電力を発生し、入射光の波長が３００ｎｍ以下から約４７０ｎｍの範囲内で最大起電力に対し約５０％以上の起電力を発生することが明らかとなった。さらに、長波長側では最大約５００ｎｍの波長の入射光により起電力が発生することが明らかとなった。
【００２４】
続いて、本発明者は、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電と有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられる有機材料の光の吸収特性との間に因果関係がないか否かを調査した。
【００２５】
図２は、ＡｌｑおよびＮＰＢの光吸収波長と吸収強度との関係を示すグラフである。縦軸は光の吸収強度を示し、横軸は光吸収波長を示す。実線ＫＡによりＡｌｑの光吸収スペクトルが示され、破線ＫＮによりＮＰＢの光吸収スペクトルが示されている。
【００２６】
図２によれば、Ａｌｑが最大吸収強度を示す光吸収波長は約３８０ｎｍであり、波長３００ｎｍ以下から約４４０ｎｍまでの光が吸収される。また、ＮＰＢが最大吸収強度を示す光吸収波長は約３４０ｎｍであり、波長３００ｎｍ以下から約４１０ｎｍまでの光が吸収される。この結果から、Ａｌｑは波長約３８０ｎｍの光により最も活性化された状態となり、ＮＰＢは波長約３４０ｎｍの光により最も活性化された状態となることが推測される。
【００２７】
ここで、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電と有機材料の光の吸収特性との間に因果関係がある場合、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電は、波長約３８０ｎｍまたは波長約３４０ｎｍの入射光により最大起電力を示すと考えられる。しかしながら、有機エレクトロルミネッセンス素子の最大起電力は波長約３９０〜約４２０ｎｍの入射光により得られる。
【００２８】
また、有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電は波長３００ｎｍ以下から約５００ｎｍまでの範囲内で行われるが、ＡｌｑおよびＮＰＢは波長約５００ｎｍの光を吸収することができない。したがって、本発明者は有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電と有機材料の光の吸収特性との間に因果関係はないと考えた。
【００２９】
一方、本発明者は、後述する実施例において、特定の波長光の入射を阻止することができる有機エレクトロルミネッセンス素子を作製し、駆動電圧の上昇について調査を行った。ここで、「光の透過を阻止する」とは、光の透過を１００％防止する場合（透過率０％の場合）に限らず、光の一部の透過を阻止し、残りの光の透過を許容する場合（透過率が０％よりも大きく１００％よりも小さい場合）も含む。
【００３０】
これにより、光発電を引き起こす波長光の素子内部への入射が阻止されることにより駆動電圧の上昇という有機エレクトロルミネッセンス素子の劣化が低減されるという結果を得た。
【００３１】
以上の結果から、本発明者は有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電に起因して駆動電圧の上昇が発生するという可能性を見出した。
【００３２】
有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電時には、素子内部でキャリアが発生する。発生したキャリアは、有機材料からなる発光層と電子注入電極またはホール注入電極との界面で消滅する。これにより、キャリアの消滅時に部分的なジュール熱が発生し、界面近傍が変質するために駆動電圧の上昇が起こると考えられる。
【００３３】
このように、駆動電圧の上昇のメカニズムとしては、電流注入における抵抗の増大が主要因として考えられる。つまり、駆動電圧の上昇のメカニズムは、電極と発光層との界面およびその近傍の変質に起因すると考えられる。
【００３４】
したがって、本発明者は、光発電を引き起こす波長光の素子内部への入射を阻止することで、図１の範囲ＵＶに示される紫外線のみならず範囲Ｖに示される可視光が素子内部に入射した場合であっても発生する駆動電圧の上昇が十分に低減されると考えた。
【００３５】
第１の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、有機化合物からなる発光層と、発光層に所定の波長領域の光が入射することを阻止する光阻止層とを備え、発光層は、外部からの光照射により特定の波長でピークを有する電圧を発生し、所定の波長領域は、特定の波長を含むものである。
【００３６】
第１の発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光層は外部からの光照射により特定の波長でピークを有する電圧を発生する性質を有する。この場合、光阻止層により発光層に特定の波長を含む所定の波長領域の光が入射することが阻止される。これにより、所定の波長領域の光が入射することによる発光層での電圧の発生が低減される。その結果、一定の輝度を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００３７】
所定の波長領域は、特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ長い波長までの範囲を含んでもよい。
【００３８】
この場合、光阻止層により発光層に特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ長い波長までの範囲の光が入射することが阻止される。これにより、特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ長い波長までの範囲の光が入射することによる発光層での電圧の発生が低減される。その結果、一定の輝度を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００３９】
所定の波長領域は、特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ短い波長までの範囲をさらに含んでもよい。
【００４０】
この場合、光阻止層により発光層に特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ短い波長までの範囲の光が入射することが阻止される。これにより、特定の波長からその特定の波長よりも５０ｎｍ短い波長までの範囲の光が入射することによる発光層での電圧の発生が低減される。その結果、一定の輝度を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００４１】
所定の波長領域は、特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ長い波長までの範囲をさらに含んでもよい。
【００４２】
この場合、光阻止層により発光層に特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ長い波長までの範囲の光が入射することが阻止される。これにより、特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ長い波長までの範囲の光が入射することによる発光層での電圧の発生が低減される。その結果、一定の輝度を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００４３】
所定の波長領域は、特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ短い波長までの範囲をさらに含んでもよい。
【００４４】
この場合、光阻止層により発光層に特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ短い波長までの範囲の光が入射することが阻止される。これにより、特定の波長からその特定の波長よりも１００ｎｍ短い波長までの範囲の光が入射することによる発光層での電圧の発生が低減される。その結果、一定の輝度を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００４５】
光阻止層における特定の波長での透過率は、所定の波長領域よりも長波長側での最大の透過率よりも低いことが好ましい。これにより、発光層により発生される光が有効に外部に取り出される。
【００４６】
光阻止層における所定の波長領域での最大の透過率は、所定の波長領域よりも長波長側での最大の透過率よりも低いことが好ましい。これにより、発光層により発生される光がさらに有効に外部に取り出される。
【００４７】
光阻止層における特定の波長での透過率は８０％以下であってもよい。これにより、特定の波長の光の２０％以上が阻止される。
【００４８】
光阻止層における所定の波長領域での最大透過率は８０％以下であってもよい。これにより、所定の波長領域の光の２０％以上が阻止される。
【００４９】
発光層の一面側に設けられた透光性の電極をさらに備え、光阻止層は、発光層の一面側に配置されてもよい。この場合、発光層により発生された光が透過性の電極を透過して外部に取り出されるとともに、外部から所定の波長領域の光が発光層へ入射することが光阻止層により阻止される。
【００５０】
光阻止層は、発光層の一面側に配置された光学フィルタを含んでもよい。この場合、発光層により発生された光が光学フィルタを透過して外部に取り出されるとともに、外部から所定の波長領域の光が発光層へ入射することが光学フィルタにより阻止される。
【００５１】
光阻止層は、発光層の一面側に配置された薄膜を含んでもよい。この場合、発光層により発生された光が薄膜を透過して外部に取り出されるとともに、外部から所定の波長領域の光が発光層へ入射することが薄膜により阻止される。これにより、所定の波長領域の光を阻止するために特別な部材または機構を追加する必要がないので、有機エレクトロルミネッセンス素子自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【００５２】
透光性の電極は、光阻止層を含んでもよい。この場合、発光層により発生された光が透過性の電極を透過して外部に取り出されるとともに、外部から所定の波長領域の光が発光層へ入射することが透光性の電極により阻止される。これにより、所定の波長領域の光を阻止するために特別な部材または機構を追加する必要がないので、有機エレクトロルミネッセンス素子自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。また、透光性の電極が光阻止層を含むことによりトップエミッション構造に対しても有効に適用することができる。
【００５３】
発光層と透光性の電極との間に設けられた有機化合物層をさらに備え、有機化合物層は、光阻止層を含んでもよい。この場合、発光層により発生された光が有機化合物層および透過性の電極を透過して外部に取り出されるとともに、外部から所定の波長領域の光が発光層へ入射することが有機化合物層により阻止される。これにより、所定の波長領域の光を阻止するために特別な部材または機構を追加する必要がないので、有機エレクトロルミネッセンス素子自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。また、有機化合物層が光阻止層を含むことによりトップエミッション構造に対しても有効に適用することができる。
【００５４】
透光性の基板をさらに備え、基板は光阻止層を含んでもよい。この場合、発光層により発生された光が透光性の基板を透過して外部に取り出されるとともに、外部から所定の波長領域の光が発光層へ入射することが透光性の基板により阻止される。これにより、所定の波長領域の光を阻止するために特別な部材または機構を追加する必要がないので、有機エレクトロルミネッセンス素子自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【発明の効果】
【００５５】
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子においては、発光層は外部からの光照射により特定の波長でピークを有する電圧を発生する性質を有する。この場合、光阻止層により発光層に特定の波長を含む所定の波長領域の光が入射することが阻止される。これにより、所定の波長領域の光が入射することによる発光層での電圧の発生が低減される。その結果、一定の輝度を得るための有機エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
以下、第１〜第９の実施の形態に係る有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ＥＬと略記する。）素子について図３〜図１６に基づき説明する。
【００５７】
（第１の実施の形態）
図３は、第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、透明基板１、ホール注入電極２、電子供与性有機化合物層３、発光層４、電子受容性有機化合物層５、電子注入電極６およびフィルタＦを備える。
【００５８】
図３に示すように、透明基板１の下面にはフィルタＦが一体形成され、透明基板１上には、ホール注入電極２、電子供与性有機化合物層３、発光層４、電子受容性有機化合物層５および電子注入電極６が順に積層されている。
【００５９】
透明基板１はガラスまたはプラスチック等の透明な材料からなる。ホール注入電極２は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム、インジウム−スズ酸化物（以下、ＩＴＯと略記する）等の金属化合物、銀等の金属または合金からなる透明電極である。電子注入電極６は、リチウム化合物、カルシウム化合物、ＩＴＯ等の金属化合物、銀、アルミニウム、インジウム、マグネシウム等の金属または合金からなる透明電極、半透明電極または不透明電極である。
【００６０】
電子供与性有機化合物層３、発光層４および電子受容性有機化合物層５は、例えば、上記式（１）で表される分子構造を有するＡｌｑまたは上記式（２）で表される分子構造を有するＮＰＢ等の有機材料からなる。
【００６１】
フィルタＦは、特定の波長光の透過を阻止するものである。以下の説明において、「光の透過を阻止する」とは、光の透過を１００％防止する場合（透過率０％の場合）に限らず、光の一部の透過を阻止し、残りの光の透過を許容する場合（透過率が０％よりも大きく１００％よりも小さい場合）も含む。
【００６２】
フィルタＦに用いられる材料としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、シアノアクリレート系、トリアジン系等の有機化合物または酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の無機化合物が挙げられる。なお、無機化合物を用いたフィルタＦに、ニッケル、鉄、マンガンまたはコバルト等の金属を微量に添加することにより、フィルタＦが阻止する波長光を変化させることができる。フィルタＦが阻止する波長光については後述する。
【００６３】
フィルタＦは、透明基板１に対して、塗布、蒸着、印刷、または貼着することにより一体形成される。このように、フィルタＦの透明基板１への形成方法は、透明基板１と一体化するのであれば特に限定されるものではない。
【００６４】
なお、上記では、フィルタＦは透明基板１の下面に一体形成されるとしているが、これに代えて、フィルタＦを透明基板１の上面に一体形成してもよい。この場合、図４に示すように、フィルタＦ上にホール注入電極２、電子供与性有機化合物層３、発光層４、電子受容性有機化合物層５および電子注入電極６が順に積層される。
【００６５】
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００の構造は上記の例に限らず、種々の構造を用いることができる。例えば、ホール注入電極２と電子注入電極６との間に電子供与性有機化合物層３および電子受容性有機化合物層５の２層のみを設けた構造であってもよい。この場合には、電子受容性有機化合物層５および電子供与性有機化合物層３のうち少なくとも一層に発光ドーパントを添加する。
【００６６】
このように、電子受容性有機化合物層５および電子供与性有機化合物層３のうち少なくとも一層に発光ドーパントを添加することで、発光層４および電子受容性有機化合物層５の２層のみを設けた構造であってもよく、発光層４および電子供与性有機化合物層３の２層のみを設けた構造であってもよい。
【００６７】
さらに、電子受容性有機化合物層５として、ホール阻止層および電子輸送層等の複数の有機化合物層を設けてもよく、電子供与性有機化合物層３として、ホール注入層およびホール輸送層等の複数の有機化合物層を設けてもよい。
【００６８】
有機ＥＬ素子１００のホール注入電極２と電子注入電極６との間に駆動電圧が印加されると、発光層４が発光する。発光層４において発生された光は、電子供与性有機化合物層３、ホール注入電極２、透明基板１およびフィルタＦを介して外部に取り出される。
【００６９】
有機ＥＬ素子１００内部の有機化合物層には、フィルタＦおよび透明基板１を介して外部から光が入射する。この場合、フィルタＦは特定の波長光の透過を阻止する。フィルタＦが阻止する波長光は次のように求められる。
【００７０】
有機ＥＬ素子１００内部の有機化合物層に特定の波長光が入射すると、有機ＥＬ素子１００は起電力を発生する（光発電）。このように発生する起電力は、入射される光の波長に依存している（光波長依存性）。
【００７１】
これにより、フィルタＦが阻止する波長光は最大起電力が発生される場合の光の波長（以下、最大起電力波長と呼ぶ）に基づいて決定される。したがって、作製された有機ＥＬ素子１００の光波長依存性を測定した上でフィルタＦが阻止する波長光を決定することが好ましい。
【００７２】
ところで、フィルタＦが光の透過を阻止する程度は透過率により表される。以下の説明において、透過率とは、フィルタＦに入射する全ての光を１００％として、どの程度の割合で光が透過されるかを示すものである。したがって、フィルタＦの選定は、各種波長における光の透過率に基づき決定する。
【００７３】
本実施の形態に係るフィルタＦは、有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長よりも５０ｎｍ長い波長よりも短い波長の範囲で、長波長側の透過率よりも低い透過率を有することが望ましい。これにより、発光層５が発生する光が有効に外部に取り出される。
【００７４】
また、フィルタＦは、有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長よりも５０ｎｍ短い波長から５０ｎｍ長い波長の範囲で、最大起電力波長よりも５０ｎｍ長い波長から長波長側の透過率よりも低い透過率を有してもよい。この場合、フィルタＦは、最大起電力波長よりも５０ｎｍ長い波長より長波長側の範囲で最大の透過率を有する。これにより、発光層５が発生する光がさらに有効に外部に取り出される。
【００７５】
例えば、有機ＥＬ素子１００の光波長依存性を測定した結果、最大起電力波長が３８０ｎｍであった場合、フィルタＦは４３０ｎｍより短い波長の範囲で８０％以下の透過率を有することが望ましい。ここで、フィルタＦは４３０ｎｍより長い波長の範囲で８０％より高い透過率を有することが望ましい。なお、フィルタＦは３３０ｎｍから３８０ｎｍまでの波長の範囲で８０％以下の透過率を有してもよい。
【００７６】
さらに、本実施の形態に係るフィルタＦは、有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長よりも１００ｎｍ長い波長よりも短い波長の範囲で、長波長側の透過率よりも低いの透過率を有することが望ましい。これにより、発光層５が発生する光が有効に外部に取り出される。
【００７７】
また、フィルタＦは、有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長よりも１００ｎｍ短い波長から５０ｎｍ長い波長の範囲で、最大起電力波長よりも１００ｎｍ長い波長から長波長側の透過率よりも低い透過率を有してもよい。この場合、フィルタＦは、最大起電力波長よりも１００ｎｍ長い波長より長波長側の範囲で最大の透過率を有する。これにより、発光層５が発生する光がさらに有効に外部に取り出される。
【００７８】
例えば、有機ＥＬ素子１００の光波長依存性を測定した結果、最大起電力波長が３８０ｎｍであった場合、フィルタＦは、４８０ｎｍより短い波長の範囲で８０％以下の透過率を有することが望ましい。ここで、フィルタＦは４８０ｎｍより長い波長の範囲で８０％より高い透過率を有することが望ましい。なお、フィルタＦは２８０ｎｍから３８０ｎｍまでの波長の範囲で８０％以下の透過率を有してもよい。
【００７９】
第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、フィルタＦにより電子供与性有機化合物層３、発光層４、電子受容性有機化合物層５への特定の波長光の入射が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６と電子受容性有機化合物層５との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００８０】
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【００８１】
第１の実施の形態に係る透明基板１およびフィルタＦに代えて、特定の波長光の透過を阻止する透明基板１ｔが用いられる。透明基板１ｔは、例えば、ガラス基板に酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の無機化合物を適量添加することにより作製される。
【００８２】
透明基板１ｔにより透過を阻止すべき光の波長は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【００８３】
第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、透明基板１ｔにより特定の波長光の透過が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６と電子受容性有機化合物層５との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００８４】
また、透明基板１ｔが特定の波長光の透過を阻止することにより、特定の波長光を阻止するためのフィルタ等の構成が必要なくなる。それにより、有機ＥＬ素子１００自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【００８５】
（第３の実施の形態）
図６は、第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【００８６】
第１の実施の形態に係るフィルタＦに代えて、特定の波長光の透過を阻止する薄膜Ｍが透明基板１の上面に蒸着されている。
【００８７】
薄膜Ｍに用いられる材料としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、シアノアクリレート系、トリアジン系等の有機化合物または酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウム等の無機化合物が挙げられる。なお、無機化合物を用いた場合、ニッケル、鉄、マンガンまたはコバルト等の金属を微量に添加することにより、薄膜Ｍが阻止する波長光を変化させることができる。
【００８８】
薄膜Ｍが阻止する波長光は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【００８９】
第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、薄膜Ｍにより特定の波長光が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６と電子受容性有機化合物層５との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００９０】
また、薄膜Ｍが特定の波長光の透過を阻止することにより、特定の波長光の透過を阻止するためのフィルタ等の構成が必要なくなる。それにより、有機ＥＬ素子１００の薄膜化が実現される。
【００９１】
（第４の実施の形態）
図７は、第４の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第４の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【００９２】
第１の実施の形態に係るホール注入電極２およびフィルタＦに代えて、特定の波長光の透過を阻止するホール注入電極２ｔが用いられる。
【００９３】
ホール注入電極２ｔは、第１の実施の形態に係るホール注入電極２にニッケル、鉄、マンガンまたはコバルト等の金属を微量に添加することにより作製される。このように、上記各種金属を微量に添加することにより、ホール注入電極２ｔが阻止する波長光を変化させることができる。
【００９４】
ホール注入電極２ｔにより阻止すべき光の波長は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【００９５】
第４の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、ホール注入電極２ｔにより特定の波長光の透過が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２ｔと電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６と電子受容性有機化合物層５との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【００９６】
また、ホール注入電極２ｔが特定の波長光の透過を阻止することにより、特定の波長光の透過を阻止するためのフィルタ等の構成が必要なくなる。それにより、有機ＥＬ素子１００自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【００９７】
（第５の実施の形態）
図８は、第５の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第５の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【００９８】
第１の実施の形態に係る電子供与性有機化合物層３およびフィルタＦに代えて、特定の波長光の透過を阻止する電子供与性有機化合物層３ｔが用いられる。
【００９９】
電子供与性有機化合物層３ｔは、第１の実施の形態に係る電子供与性有機化合物層３に特定の波長光の透過を阻止する材料を添加することにより作製される。添加される材料としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、シアノアクリレート系、トリアジン系等の有機化合物が挙げられる。
【０１００】
電子供与性有機化合物層３ｔは、例えば、ホール注入電極２上への電子供与性有機化合物の成膜と同時に上記有機化合物を蒸着または塗布することにより作製される。
【０１０１】
電子供与性有機化合物層３ｔにより阻止すべき波長光は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【０１０２】
第５の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、電子供与性有機化合物層３ｔにより特定の波長光の透過が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３ｔとの界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【０１０３】
また、電子供与性有機化合物層３ｔが特定の波長光の透過を阻止することにより、特定の波長光の透過を阻止するためのフィルタ等の構成が必要なくなる。それにより、有機ＥＬ素子１００自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【０１０４】
さらに、電子供与性有機化合物層３ｔが特定の波長光の透過を阻止することにより、光発電によるキャリアの発生が低減されるので、ホール注入電極２側に反射板を配し、電子注入電極６を透明電極とした構造（トップエミッション構造）の有機ＥＬ素子に対しても有効に適用することができる。なお、ホール注入電極２側に反射板を配する他、ホール注入電極２を半透明電極または不透明電極としてもよい。この場合、発光層４により発生された光は、電子受容性有機化合物層５および電子注入電極６を介して外部に取り出される。トップエミッション構造においては、透明基板１は必ずしも透明である必要はない。
【０１０５】
（第６の実施の形態）
図９は、第６の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第６の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【０１０６】
第１の実施の形態に係る電子受容性有機化合物層５およびフィルタＦに代えて、特定の波長光の透過を阻止する電子受容性有機化合物層５ｔが用いられる。
【０１０７】
電子受容性有機化合物層５ｔは、第１の実施の形態に係る電子受容性有機化合物層５に特定の波長光の透過を阻止する材料を添加することにより作製される。添加される材料としては、例えば、ベンゾフェノン系、ベンゾトリアゾール系、シュウ酸アニリド系、シアノアクリレート系、トリアジン系等の有機化合物が挙げられる。
【０１０８】
電子受容性有機化合物層５ｔは、例えば、発光層４上への電子受容性有機化合物の成膜と同時に上記有機化合物を蒸着または塗布することにより作製される。  電子受容性有機化合物層５ｔにより透過を阻止すべき光の波長は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【０１０９】
また、ホール注入電極２は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムおよびＩＴＯ等の金属化合物、銀等の金属または合金からなる透明電極、半透明電極または不透明電極である。電子注入電極６は、リチウム化合物、カルシウム化合物およびＩＴＯ等の金属化合物、銀、アルミニウム、インジウムおよびマグネシウム等の金属または合金からなる透明電極である。これにより、トップエミッション構造が実現される。ホール注入電極２が透明電極である場合、ホール注入電極２に反射板を設けてもよい。トップエミッション構造においては、透明基板１は必ずしも透明である必要はない。
【０１１０】
上記構造によれば、発光層４により発生された光は、電子受容性有機化合物層５ｔおよび電子注入電極６を介して外部に取り出される。
【０１１１】
第６の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、電子受容性有機化合物層５ｔにより特定の波長光の透過が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６と電子受容性有機化合物層５ｔとの界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【０１１２】
また、電子受容性有機化合物層５ｔが特定の波長光の透過を透過を阻止することにより、特定の波長光の透過を阻止するためのフィルタ等の構成が必要なくなる。それにより、有機ＥＬ素子１００自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【０１１３】
さらに、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００はトップエミッション構造を有するがこれに限らず、ホール注入電極２を透明電極として第１の実施の形態と同様のバックエミッション構造に適用してもよい。この場合、発光層４により発生された光は、電子供与性有機化合物層３、ホール注入電極２、透明基板１およびフィルタＦを介して外部に取り出される。
【０１１４】
（第７の実施の形態）
図１０は、第７の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第７の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【０１１５】
第１の実施の形態に係る電子注入電極６およびフィルタＦに代えて、特定の波長光の透過を阻止する電子注入電極６ｔが用いられる。
【０１１６】
電子注入電極６ｔは透明電極であり、第１の実施の形態に係る電子注入電極６にニッケル、鉄、マンガンまたはコバルト等の金属を微量に添加することにより作製される。このように、上記各種金属を微量に添加することにより、電子注入電極６ｔが阻止する波長光を変化させることができる。
【０１１７】
電子注入電極６ｔにより阻止すべき光の波長は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【０１１８】
また、ホール注入電極２は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムおよびＩＴＯ等の金属化合物、銀等の金属または合金からなる透明電極、半透明電極または不透明電極である。これにより、トップエミッション構造が実現される。ホール注入電極２が透明電極である場合、ホール注入電極２に反射板を設けてもよい。トップエミッション構造においては、透明基板１は必ずしも透明である必要はない。
【０１１９】
上記構造によれば、発光層４により発生された光は、電子受容性有機化合物層５および電子注入電極６ｔを介して外部に取り出される。
【０１２０】
第７の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、電子注入電極６ｔにより特定の波長光の透過が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６ｔと電子受容性有機化合物層５との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【０１２１】
また、電子注入電極６ｔが特定の波長光の透過を阻止することにより、特定の波長光の透過を阻止するためのフィルタ等の構成が必要なくなる。それにより、有機ＥＬ素子１００自体の構造が容易となり、薄膜化が実現される。
【０１２２】
さらに、本実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００はトップエミッション構造を有するがこれに限らず、ホール注入電極２を透明電極として第１の実施の形態と同様のバックエミッション構造に適用してもよい。この場合、発光層４により発生された光は、電子供与性有機化合物層３、ホール注入電極２、透明基板１およびフィルタＦを介して外部に取り出される。
【０１２３】
（第８の実施の形態）
図１１は、第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００は、以下の点を除き第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００と同様の構造を有する。
【０１２４】
第１の実施の形態に係るフィルタＦが、電子注入電極６の上面に一体形成されている。フィルタＦにより阻止すべき光の波長は、第１の実施の形態と同様に有機ＥＬ素子１００の最大起電力波長に基づき決定される。
【０１２５】
ホール注入電極２は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化インジウムおよびＩＴＯ等の金属化合物、銀等の金属または合金からなる透明電極、半透明電極または不透明電極である。電子注入電極６は、リチウム化合物、カルシウム化合物およびＩＴＯ等の金属化合物、銀、アルミニウム、インジウムおよびマグネシウム等の金属または合金からなる透明電極である。これにより、トップエミッション構造が実現される。ホール注入電極２が透明電極である場合、ホール注入電極２に反射板を設けてもよい。トップエミッション構造においては、透明基板１は必ずしも透明である必要はない。
【０１２６】
上記構造によれば、発光層４により発生された光は、電子受容性有機化合物層５、電子注入電極６およびフィルタＦを介して外部に取り出される。
【０１２７】
第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００によれば、フィルタＦにより特定の波長光の透過が阻止される。これにより、有機ＥＬ素子１００の光発電が低減され、ホール注入電極２と電子供与性有機化合物層３との界面近傍の変質および電子注入電極６と電子受容性有機化合物層５との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【０１２８】
上記第１〜第８の実施の形態において、発光層４は、緑色、青色、赤色の光を発生するものであってもよい。また、発光層４は、発光する光の波長が異なる複数の発光層により形成されてもよい。
【０１２９】
例えば、発光層４は、橙色を発光する発光層４と青色を発光する発光層４との２層から形成されてもよい。この場合、有機ＥＬ素子１００は白色等の光を発生することができる。白色発光を得ることが可能な有機ＥＬ素子に赤色、緑色および青色のフィルタを設けた場合、光の３原色の表示（ＲＧＢ表示）が可能となり、フルカラー表示が実現する。
【０１３０】
（第９の実施の形態）
図１２は第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置の一例を示す模式的平面図であり、図１３は図１２の有機ＥＬ表示装置のＡ−Ａ線断面図である。
【０１３１】
図１２および図１３の有機ＥＬ表示装置においては、赤色に発光する画素（以下、Ｒ画素と呼ぶ）Ｒｐｉｘ、緑色に発光する画素（以下、Ｇ画素と呼ぶ）Ｇｐｉｘおよび青色に発光する画素（以下、Ｂ画素と呼ぶ）Ｂｐｉｘがマトリクス状に配置されている。以下の説明において、Ｒ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘの各画素が第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００に相当する。
【０１３２】
また、以下の説明において、ガラス基板１０、能動層１１、層間絶縁膜１３、第１の平坦化層１５、第１のＴＦＴ１３０および第２のＴＦＴ１４０を備える基板が第８の実施の形態に係る図１１の透明基板１に相当し、ホール輸送層１６が図１１の電子供与性有機化合物層３に相当する。赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６が図１１の発光層４に相当し、電子輸送層２８が図１１の電子受容性有機化合物層５に相当する。
【０１３３】
図１２において、左から順にＲ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘが設けられている。
【０１３４】
各画素の構成は平面図では同一である。一画素は行方向に延びる２つのゲート信号線５１と列方向に延びる２つのドレイン信号線（データ線）５２とに囲まれた領域に形成される。各画素の領域内において、ゲート信号線５１とドレイン信号線５２との交点付近にはスイッチング素子であるｎチャネル型の第１のＴＦＴ１３０が形成され、中央付近には有機ＥＬ素子を駆動するｐチャネル型の第２のＴＦＴ１４０が形成される。また、各画素の領域内に補助電極７０、およびＩＴＯからなるホール注入電極１２が形成される。ホール注入電極１２の領域に有機ＥＬ素子が島状に形成される。
【０１３５】
第１のＴＦＴ１３０のドレインはドレイン電極１３ｄを介してドレイン信号線５２に接続され、第１のＴＦＴ１３０のソースはソ−ス電極１３ｓを介して電極５５に接続される。第１のＴＦＴ１３０のゲート電極１１１は、ゲート信号線５１から延びる。
【０１３６】
補助容量７０は、電源電圧Ｖｓｃを受けるＳＣ線５４と、能動層１１（図１３参照）と一体の電極５５とから構成される。
【０１３７】
第２のＴＦＴ１４０のドレインはドレイン電極４３ｄを介して有機ＥＬ素子のホール注入電極１２に接続され、第２のＴＦＴ１４０のソースはソ−ス電極４３ｓを介して列方向に延びる電源線５３に接続される。第２のＴＦＴ１４０のゲート電極４１は電極５５に接続される。
【０１３８】
Ｒ画素Ｒｐｉｘの幅ＬＲ、Ｇ画素Ｇｐｉｘの幅ＬＧおよびＢ画素Ｂｐｉｘの幅ＬＢは、各有機ＥＬ素子の発光効率を考慮してＲ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘの光量が等しくなるようにそれぞれ設定される。本実施の形態では、Ｒ画素Ｒｐｉｘの幅ＬＲは７５．５μｍであり、Ｇ画素Ｇｐｉｘの幅ＬＧは５６．５μｍであり、およびＢ画素Ｂｐｉｘの幅ＬＢは６６μｍである。
【０１３９】
図１３に示されるように、ガラス基板１０上に多結晶シリコン等からなる能動層１１が形成され、その能動層１１の一部が有機ＥＬ素子を駆動するための第２のＴＦＴ１４０となる。能動層１１上にゲート酸化膜（図示せず）を介してダブルゲート構造のゲート電極４１が形成され、ゲート電極４１を覆うように能動層１１上に層間絶縁膜１３および第１の平坦化層１５が形成される。第１の平坦化層１５の材料としては、例えばアクリル樹脂を用いることができる。第１の平坦化層１５上に透明なホール注入電極１２が各画素ごとに形成され、ホール注入電極１２を覆うように第１の平坦化層１５上に絶縁性の第２の平坦化層１８が形成される。
【０１４０】
第２のＴＦＴ１４０は第２の平坦化層１８の下に形成されている。ここで、第２の平坦化層１８はホール注入電極１２の全面に形成されるのではなく、第２のＴＦＴ１４０が形成される領域を覆うようにかつ第２の平坦化層１８の形状でホール注入電極１２または後述の各有機材料層が断線しないように局所的に形成される。
【０１４１】
ホール注入電極１２および第２の平坦化層１８を覆うようにホール輸送層１６が全体の領域上に形成される。
【０１４２】
Ｒ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘのホール輸送層１６上には、それぞれ列方向に延びるストライプ状の赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６が形成される。
【０１４３】
ストライプ状の赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６の間の境界は第２の平坦化層１８上の表面でガラス基板１０と平行となっている領域に設けられる。
【０１４４】
Ｒ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘの赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６上には、列方向に延びるストライプ状の電子輸送層２８がそれぞれ形成される。
【０１４５】
Ｒ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘの発光層２２，２４，２６および電子輸送層２８は、複数の蒸着室を備えたマルチチャンバー型有機ＥＬ製造装置において色ごとに連続的に形成される。すなわち、Ｒ画素Ｒｐｉｘにおける赤色発光層２２および電子輸送層２８は、第１の蒸着室内で共通のマスクを用いて連続的に形成される。また、Ｇ画素Ｇｐｉｘにおける緑色発光層２４および電子輸送層２８は、第２の蒸着室内で共通のマスクを用いて連続的に形成される。さらに、Ｂ画素Ｂｐｉｘにおける青白発光層２６および電子輸送層２８は、第３の蒸着室内で共通のマスクを用いて連続的に形成される。したがって、電子輸送層２８間の境界は、赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６の間の境界上に重なるように設けられる。
【０１４６】
このように、各色ごとに発光層２２，２４，２６および電子輸送層２８を異なる蒸着室内でそれぞれ形成することにより、３種類の発光層２２，２４，２６および電子輸送層２８を同一の蒸着室で形成する場合に発生するドーパントのクロスコンタミネーションが回避される。
【０１４７】
さらに、各電子輸送層２８上には共通にフッ化リチウム層３０および電子注入電極３２が順次形成される。電子注入電極３２の上には樹脂等からなる保護層３４が形成され、保護層３４の上にはフィルタＦが設けられている。
【０１４８】
上記有機ＥＬ表示装置において、ゲート信号線５１に選択信号が出力されると第１のＴＦＴ１３０がオンし、そのときにドレイン信号線５２に与えられる電圧値（データ信号）に応じて補助容量７０が充電される。第２のＴＦＴ１４０のゲート電極４１は補助容量７０に充電された電荷に応じた電圧を受ける。それにより、電源線５３から有機ＥＬ素子に供給される電流が制御され、有機ＥＬ素子は供給された電流に応じた輝度で発光する。
【０１４９】
このように、本実施の形態に係る有機ＥＬ表示装置においては、第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００をマトリクス状に配置し、各々の発光色をＲ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘとして個別に設定することで映像を表示することができる。
【０１５０】
また、有機ＥＬ表示装置の上部より入射する光のうち特定の波長光の透過がフィルタＦにより阻止されるので、Ｒ画素Ｒｐｉｘ、Ｇ画素ＧｐｉｘおよびＢ画素Ｂｐｉｘの各画素（第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子１００）の光発電が低減され、ホール注入電極１２とホール輸送層１６との界面近傍の変質および電子注入電極３２とフッ化リチウム層３０と電子輸送層２８との界面近傍の変質等が低減される。その結果、一定の輝度を得るための駆動電圧の上昇が十分に低減される。
【０１５１】
以上、第１〜第９の実施の形態において、発光層４、赤色発光層２２、緑色発光層２４および青色発光層２６が発光層に相当し、最大起電力波長が特定の波長に相当し、フィルタＦ、透明基板１ｔ、薄膜Ｍ、ホール注入電極２ｔ、電子供与性有機化合物層３ｔ、電子受容性有機化合物層５ｔおよび電子注入電極６ｔが光阻止層に相当し、フィルタＦが光学フィルタに相当する。また、ホール注入電極２ｔ、電子注入電極６ｔが透光性の電極に相当し、透明基板１ｔが透光性の基板に相当し、電子供与性有機化合物層３、発光層４、電子受容性有機化合物層５、ホール輸送層１６、発光層４、赤色発光層２２、緑色発光層２４、青色発光層２６および電子輸送層２８が有機化合物層に相当する。
【実施例１】
【０１５２】
以下、第１の実施の形態に基づいて実施例１〜５の有機ＥＬ素子を作製し、光の入射による有機ＥＬ素子の劣化について調査した。
【０１５３】
［実施例１］
実施例１の有機ＥＬ素子（白色素子）は第１の実施の形態に係る図３の有機ＥＬ素子１００において、電子供与性有機化合物層３にＮＰＢが用いられ、電子受容性有機化合物層５にＡｌｑが用いられている。また、発光層４として、赤色発光層および青色発光層が積層されている。フィルタＦとして、フィルタＦ１が用いられている。本構成における有機ＥＬ素子の光発電の特性は図１の実線Ｋ１に示す通りであり、最大起電力波長は約４００ｎｍである。
【０１５４】
図１４は、実施例に用いられる各種フィルタの光透過率を示すグラフである。縦軸に光の透過率が示され、横軸に光の波長が示されている。実施例１に係るフィルタＦ１の光透過率が実線Ｆ１で示されている。
【０１５５】
図１４によれば、フィルタＦ１は他のフィルタと比較して非常に低い透過率を示す。フィルタＦ１は、波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で最大約３％の透過率を示す。この場合の光の波長は約４００ｎｍである。
【０１５６】
有機ＥＬ素子のフィルタＦ１側にソーラシミュレータ（擬似太陽光発生装置）による光を１５時間に渡り連続照射した。この光は、赤道直下の太陽光と同等の明るさを有する擬似太陽光（３０℃：１０００Ｗ／ｍ2 ）である。
【０１５７】
そこで、所定時間毎の発光輝度の変化および２．０ｍＡ駆動時における駆動電圧の変化を測定した。測定結果を下記表１に示す。
【０１５８】
【表１】
2004311421.tif 000005
【０１５９】
［実施例２］
実施例２の有機ＥＬ素子（白色素子）はフィルタを除き、実施例１の有機ＥＬ素子と同様の構成を有する。実施例２の有機ＥＬ素子にはフィルタＦ２が用いられている。本構成における有機ＥＬ素子の光発電の特性は、実施例１の有機ＥＬ素子と同様に図１の実線Ｋ１に示す通りであり、最大起電力波長は約４００ｎｍである。
【０１６０】
図１４において、実施例２に係るフィルタＦ２の光透過率が破線Ｆ２で示されている。図１４に示すように、フィルタＦ２は波長３５０ｎｍ〜約４７０ｎｍの範囲内で約１０％以下の透過率を示す。そして、波長約４７０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲では透過率が急激に上昇している。波長５００ｎｍでは約６５％の光が透過される。
【０１６１】
実施例１と同様に、有機ＥＬ素子のフィルタＦ２側にソーラシミュレータ（擬似太陽光発生装置）による光を１５時間に渡り連続照射した。この光は、赤道直下の太陽光と同等の明るさを有する擬似太陽光（３０℃：１０００Ｗ／ｍ2 ）である。
【０１６２】
そこで、所定時間毎の発光輝度の変化および２．０ｍＡ駆動時における駆動電圧の変化を測定した。測定結果を下記表２に示す。
【０１６３】
【表２】
2004311421.tif 000006
【０１６４】
［実施例３］
実施例３の有機ＥＬ素子（白色素子）はフィルタを除き、実施例１の有機ＥＬ素子と同様の構成を有する。実施例３の有機ＥＬ素子にはフィルタＦ３が用いられている。本構成における有機ＥＬ素子の光発電の特性は、実施例１の有機ＥＬ素子と同様に図１の実線Ｋ１に示す通りであり、最大起電力波長は約４００ｎｍである。
【０１６５】
図１４において、実施例３に係るフィルタＦ３の光透過率が一点鎖線Ｆ３で示されている。図１４に示すように、フィルタＦ３は、波長３５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲で最大約１２％の透過率を示す。この場合の光の波長は約４１０ｎｍである。
【０１６６】
実施例１と同様に、有機ＥＬ素子のフィルタＦ３側にソーラシミュレータ（擬似太陽光発生装置）による光を１５時間に渡り連続照射した。この光は、赤道直下の太陽光と同等の明るさを有する擬似太陽光（３０℃：１０００Ｗ／ｍ2 ）である。
【０１６７】
そこで、所定時間毎の発光輝度の変化および２．０ｍＡ駆動時における駆動電圧の変化を測定した。測定結果を下記表３に示す。
【０１６８】
【表３】
2004311421.tif 000007
【０１６９】
［実施例４］
実施例４の有機ＥＬ素子（白色素子）はフィルタを除き、実施例１の有機ＥＬ素子と同様の構成を有する。実施例４の有機ＥＬ素子にはフィルタＦ４が用いられている。本構成における有機ＥＬ素子の光発電の特性は、実施例１の有機ＥＬ素子と同様に図１の実線Ｋ１に示す通りであり、最大起電力波長は約４００ｎｍである。
【０１７０】
図１４において、実施例４に係るフィルタＦ４の光透過率が二点鎖線Ｆ４で示されている。図１４に示すように、フィルタＦ４は波長３５０ｎｍ〜約３８０ｎｍの範囲で約１００％の透過率を示す。そして、波長約３８０ｎｍ〜約４２０ｎｍの範囲で約６０％まで急激に透過率を減少し、波長約４２０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲で約５５％まで徐々に透過率を減少する。
【０１７１】
実施例１と同様に、有機ＥＬ素子のフィルタＦ４側にソーラシミュレータ（擬似太陽光発生装置）による光を１５時間に渡り連続照射した。この光は、赤道直下の太陽光と同等の明るさを有する擬似太陽光（３０℃：１０００Ｗ／ｍ2 ）である。
【０１７２】
そこで、所定時間毎の発光輝度の変化および２．０ｍＡ駆動時における駆動電圧の変化を測定した。測定結果を下記表４に示す。
【０１７３】
【表４】
2004311421.tif 000008
【０１７４】
［実施例５］
実施例５の有機ＥＬ素子（白色素子）はフィルタを除き、実施例１の有機ＥＬ素子と同様の構成を有する。実施例５の有機ＥＬ素子にはフィルタＦ５が用いられている。本構成における有機ＥＬ素子の光発電の特性は、実施例１の有機ＥＬ素子と同様に図１の実線Ｋ１に示す通りであり、最大起電力波長は約４００ｎｍである。
【０１７５】
図１４において、実施例５に係るフィルタＦ５の光透過率が点線Ｆ５で示されている。図１４に示すように、フィルタＦ５は波長３５０ｎｍ〜約３７０ｎｍの範囲で非常に低い透過率を示す。そして、波長約３７０ｎｍ〜約４６０ｎｍの範囲で約８０％まで透過率を増加し、波長約４２０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲で約６５％まで徐々に透過率を減少する。
【０１７６】
実施例１と同様に、有機ＥＬ素子のフィルタＦ５側にソーラシミュレータ（擬似太陽光発生装置）による光を１５時間に渡り連続照射した。この光は、赤道直下の太陽光と同等の明るさを有する擬似太陽光（３０℃：１０００Ｗ／ｍ2 ）である。
【０１７７】
そこで、所定時間毎の発光輝度の変化および２．０ｍＡ駆動時における駆動電圧の変化を測定した。測定結果を下記表５に示す。
【０１７８】
【表５】
2004311421.tif 000009
【０１７９】
以上、実施例１〜５の有機ＥＬ素子に用いられるフィルタＦ１〜Ｆ５は、いずれも有機ＥＬ素子の最大起電力波長（約４００ｎｍ）において８０％以下の透過率を有する。
【０１８０】
［比較例］
比較例では、実施例１の有機ＥＬ素子（白色素子）にフィルタＦ１を設けない構成の有機ＥＬ素子を作製し、光の入射による有機ＥＬ素子の劣化について調査した。本構成における有機ＥＬ素子の光発電の特性は、実施例１の有機ＥＬ素子と同様に図１の実線Ｋ１に示す通りであり、最大起電力波長は約４００ｎｍである。
【０１８１】
作成された有機ＥＬ素子の透明基板側にソーラシミュレータ（擬似太陽光発生装置）による光を１５時間に渡り連続照射した。この光は、赤道直下の太陽光と同等の明るさを有する擬似太陽光（３０℃：１０００Ｗ／ｍ2 ）である。
【０１８２】
そこで、所定時間毎の発光輝度の変化および２．０ｍＡ駆動時における駆動電圧の変化を測定した。測定結果を下記表６に示す。
【０１８３】
【表６】
2004311421.tif 000010
【０１８４】
［評価］
図１５は、実施例および比較例の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化を示すグラフである。縦軸に駆動電圧の変化率（光照射前を１００％とする）が示され、横軸にソーラシミュレータによる光の連続照射時間が示されている。
【０１８５】
実施例１の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化が実線Ｆ１で示され、実施例２の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化が破線Ｆ２で示され、実施例３の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化が一点鎖線Ｆ３で示され、実施例４の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化が二点鎖線Ｆ４で示され、実施例５の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化が点線Ｆ５で示され、比較例の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化が太線ＦＮで示されている。
【０１８６】
図１５によれば、フィルタが設けられていない比較例の有機ＥＬ素子は、照射開始から照射１５時間に渡り非常に大きい変化率を示す。光照射前の駆動電圧を基準とした照射１５時間後の駆動電圧の変化率は８９％である。
【０１８７】
これに対し、実施例５の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率が低減されている。光照射前の駆動電圧を基準とした照射１５時間後の駆動電圧の変化率は５０％である。
【０１８８】
実施例４の有機ＥＬ素子は、実施例５の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率がさらに低減されている。光照射前の駆動電圧を基準とした照射１５時間後の駆動電圧の変化率は３３％である。
【０１８９】
実施例３の有機ＥＬ素子は、実施例４の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率がさらに低減されている。光照射前の駆動電圧を基準とした照射１５時間後の駆動電圧の変化率は２４％である。
【０１９０】
実施例２の有機ＥＬ素子は、実施例３の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率がさらに低減されている。光照射前の駆動電圧を基準とした照射１５時間後の駆動電圧の変化率は１６％である。
【０１９１】
実施例１の有機ＥＬ素子は、実施例２の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率がさらに低減されている。光照射前の駆動電圧を基準とした照射１５時間後の駆動電圧の変化率は９％である。
【０１９２】
以上、実施例１〜５および比較例の有機ＥＬ素子とを比較すると、有機ＥＬ素子の電圧上昇劣化は特定の波長の透過を阻止するフィルタが設けられることにより低減されることが明らかとなった。
【０１９３】
また、実施例１〜３の各々の有機ＥＬ素子を比較すると、最大起電力波長である約４００ｎｍを中心に５０ｎｍ短い波長から５０ｎｍ長い波長の範囲で透過率の低いもの程（図１４参照）、電圧上昇劣化が低減されている。その結果、有機ＥＬ素子は起電力を発生する波長光の入射が阻止されることにより電圧上昇劣化が低減されることが明らかとなった。
【０１９４】
さらに、実施例４，５の各々の有機ＥＬ素子を比較する。実施例４のフィルタＦ４は波長３５０ｎｍ〜約４２０ｎｍの範囲で実施例５のフィルタＦ５よりも高い透過率を示し、波長約４２０ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲で実施例５のフィルタＦ５よりも低い透過率を示す（図１４参照）。
【０１９５】
図１によれば、実施例４，５に用いた有機ＥＬ素子の光発電の特性（実線Ｋ１）は、最大起電力波長である４００ｎｍを境に長波長側ではなだらかに傾斜し、短波長側ではやや急峻に傾斜している。このように、実施例４，５の有機ＥＬ素子は最大起電力波長を中心として長波長側の光の影響を受けやすい。
【０１９６】
したがって、最大起電力波長において実施例４のフィルタＦ４が実施例５のフィルタＦ５よりも透過率が高いのにかかわらず、実施例４の電圧上昇劣化が実施例５より低減されているのは、有機ＥＬ素子の光発電の特性によるものと考えられる。
【０１９７】
図１６は、実施例および比較例の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化を示すグラフである。縦軸に発光輝度の変化率（光照射前を１００％とする）が示され、横軸にソーラシミュレータによる光の連続照射時間が示されている。
【０１９８】
実施例１の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化が実線Ｆ１で示され、実施例２の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化が破線Ｆ２で示され、実施例３の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化が一点鎖線Ｆ３で示され、実施例４の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化が二点鎖線Ｆ４で示され、実施例５の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化が点線Ｆ５で示され、比較例の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化が太線ＦＮで示されている。
【０１９９】
図１６によれば、フィルタが設けられていない比較例の有機ＥＬ素子は、照射開始から照射１５時間に渡り若干の発光輝度の低下を示す。光照射前の発光輝度を基準とした照射１５時間後の発光輝度の変化率は７％である。
【０２００】
これに対し、実施例５の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率が低減されている。光照射前の発光輝度を基準とした照射１５時間後の発光輝度の変化率は５％である。
【０２０１】
実施例４の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率が低減されている。光照射前の発光輝度を基準とした照射１５時間後の発光輝度の変化率は６％である。
【０２０２】
実施例３の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率が低減されている。光照射前の発光輝度を基準とした照射１５時間後の発光輝度の変化率は２％である。
【０２０３】
実施例２の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率が低減されている。光照射前の発光輝度を基準とした照射１５時間後の発光輝度の変化率は２％である。
【０２０４】
実施例１の有機ＥＬ素子は、比較例の有機ＥＬ素子と比較して照射開始から照射１５時間に渡り変化率が低減されている。光照射前の発光輝度を基準とした照射１５時間後の発光輝度の変化率は３％である。
【０２０５】
以上、実施例１〜５および比較例の有機ＥＬ素子とを比較すると、有機ＥＬ素子の発光輝度の劣化は特定の波長の透過を阻止するフィルタが設けられることにより低減されることが明らかとなった。
【０２０６】
しかしながら、各々の変化率は１５時間の連続照射で２〜７％と極めて低く発光輝度の劣化と有機ＥＬ素子の光発電の特性との間に明らかな相関関係はないと考えられる。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明は、光源または表示装置に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０２０８】
【図１】有機エレクトロルミネッセンス素子の光発電における起電力と入射光の波長との関係を示すグラフである。
【図２】ＡｌｑおよびＮＰＢの光吸収波長と吸収強度との関係を示すグラフである。
【図３】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図４】第１の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の他の例を示す模式的断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図６】第３の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図７】第４の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図８】第５の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図９】第６の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図１０】第７の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図１１】第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子の一例を示す模式的断面図である。
【図１２】第８の実施の形態に係る有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬ表示装置の一例を示す模式的平面図である。
【図１３】図１２の有機ＥＬ表示装置のＡ−Ａ線断面図である。
【図１４】実施例に用いられる各種フィルタの光透過率を示すグラフである。
【図１５】実施例および比較例の有機ＥＬ素子の駆動電圧の変化を示すグラフである。
【図１６】実施例および比較例の有機ＥＬ素子の発光輝度の変化を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２０９】
１ｔ  透明基板
２ｔ  ホール注入電極
３，３ｔ  電子供与性有機化合物層
４  発光層
５，５ｔ  電子受容性有機化合物層
６ｔ  電子注入電極
１６  ホール輸送層
２２  赤色発光層
２４  緑色発光層
２６  青色発光層
２８  電子輸送層
Ｆ  フィルタ
Ｍ  薄膜
【図１】
2004311421.tif 000011
【図２】
2004311421.tif 000012
【図３】
2004311421.tif 000013
【図４】
2004311421.tif 000014
【図５】
2004311421.tif 000015
【図６】
2004311421.tif 000016
【図７】
2004311421.tif 000017
【図８】
2004311421.tif 000018
【図９】
2004311421.tif 000019
【図１０】
2004311421.tif 000020
【図１１】
2004311421.tif 000021
【図１２】
2004311421.tif 000022
【図１３】
2004311421.tif 000023
【図１４】
2004311421.tif 000024
【図１５】
2004311421.tif 000025
【図１６】
2004311421.tif 000026