(57)【要約】【課題】従来提案されているカラーディスプレイ方式とは異なる、新規なカラーディスプレイ方式を提案する。【解決手段】カラーディスプレイは、複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成される。そして、各サブピクセルは、（ａ）サブピクセルが出射する波長の光を少なくとも発する有機ＥＬ素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂと、（ｂ）有機ＥＬ素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂよりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂと、が設けられている。【選択図】図１
2005174594.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成されるカラーディスプレイであって、
各サブピクセルは、
当該サブピクセルが出射する波長の光を少なくとも発する電界発光素子と、
当該電界発光素子よりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層とが設けられている、
電界発光素子を用いたカラーディスプレイ。
【請求項２】
複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成されるカラーディスプレイであって、
各サブピクセルは、
電界発光素子と、
当該電界発光素子よりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層が設けられており、
各サブピクセルの電界発光素子は、それぞれ、すべてのサブピクセルが出射する波長の光を発する素子である、
電界発光素子を用いたカラーディスプレイ
【請求項３】
請求項１又は２に記載の電界発光素子を用いたカラーディスプレイであって、
各サブピクセルにおける電界発光素子はそれぞれ概略同一層構成である、電界発光素子を用いたカラーディスプレイ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の電界発光素子を用いたカラーディスプレイであって、
前記電界発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子である、電界発光素子を用いたカラーディスプレイ。
【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（以下、適宜「有機ＥＬ素子」と表記する。）や無機エレクトロルミネッセンス素子（以下、適宜「無機ＥＬ素子」と表記する。）などの電界発光素子を用いたカラーディスプレイであって、より詳しくは２次元フォトニック結晶技術を用いたカラーディスプレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界発光素子を用いたカラーディスプレイが注目され、種々の従来技術が提案されている。例えば、
（ａ）各画素を構成するサブピクセルごとに、赤色（Ｒ）に発光する有機ＥＬ素子、青色（Ｂ）に発光する有機ＥＬ素子、緑色（Ｇ）に発光する有機ＥＬ素子と作り分ける（蒸着仕分ける、塗り分ける）、マスク蒸着方法やインクジェット塗り分け法を用いたＲＧＢ独立形成方法や、
（ｂ）カラーフィルタ等を用いて、ＲＧＢの各サブピクセルにおいて、白色に発光する有機ＥＬ素子等を用い、出射の必要がない光を減光する、例えばＲのサブピクセルではＧの波長帯域の光とＢの波長帯域の光をカットする、カラーフィルタ法や、
（ｃ）青色や紫外光等のエネルギーの高い光を、黄色や赤色等のエネルギーの低い色に変換してＲＧＢを表現する蛍光変換法等のエネルギー変換法、
などが提案されている（例えば、非特許文献１を参照。）。
【非特許文献１】「有機ＥＬ材料とディスプレイ」、ｐ．３３１、株式会社シーエムシー、監修  城戸  淳二、２００１年２月２８日
【非特許文献２】宮田  誠蔵監修、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線」、株式会社エヌ・ティー・エス、１９９８年１１月３０日発行、ｐ．４６−４７、図９
【非特許文献３】「フォトニック結晶による光の場の制御」、表面科学Ｖｏｌ.２２Ｎｏ．１１、ｐｐ７０２−７０９、２００１年）
【非特許文献４】「フォトニック結晶有機ＥＬ素子の特性評価」、第６４回応用物理学会学術講演会講演予稿集、ｐ９３８
【非特許文献５】「有機半導体フォトニック結晶の作製と光学特性」、第６４回応用物理学会学術講演会講演予稿集、ｐ９３８
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願発明者は、従来提案されている電界発光素子を用いたカラーディスプレイ方式とは異なる、電界発光素子を用いた新規なカラーディスプレイ方式を提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本願発明者が提案する電界発光素子を用いたカラーディスプレイは以下の通りである。
第一のカラーディスプレイは、複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成される。そして、各サブピクセルは、（ａ）サブピクセルが出射する波長の光を少なくとも発する電界発光素子と、（ｂ）電界発光素子よりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層と、が設けられている。
【０００５】
第二のカラーディスプレイは、複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成される。そして、各サブピクセルは、（ｃ）電界発光素子と、（ｄ）電界発光素子よりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層が設けられている。さらに、（ｅ）各サブピクセルの電界発光素子は、それぞれ、すべてのサブピクセルが出射する波長の光を発する素子とされる。
【０００６】
上記第一〜第二のカラーディスプレイは、各サブピクセルにおける電界発光素子はそれぞれ概略同一層構成であってもよい。
さらに、電界発光素子は有機エレクトロルミネッセンス素子であってもよい。
【０００７】
なお、本明細書において「透明」とは、有機層で発せられた光の少なくとも一つの波長の光、若しくはこの波長を含めた一定の領域内にある波長の光に対する透過性を有することを意味し、特に断り書きのない限り、好ましくは５０％以上の透過率、望ましくは７０％以上の透過率を有する。「光を透過する」という語についても「透明」と同等の意味合いで適宜用いる。
【０００８】
また、本明細書において「２次元フォトニック結晶層」とは、前記した２次元のフォトニック結晶構造を備えた層のことを意味し、層状の透明部材（第一の誘電体）中に、その面とは垂直な方向、すなわち厚さ方向に、上記部材とは屈折率の異なる部位（第二の誘電体）が周期的に多数導入された部材である。
【０００９】
概略同一の層構成とは、各電界発光素子の層構成がほぼ同じであることをいい、例えば、各素子が同数の層で構成され、各層は、陽極側から順に概略同一の機能を備えている構成。より具体的には、正孔輸送機能や発光機能などの機能が同一の場合である。なお、この場合、「層」という概念を「領域」という概念に置き換えることもできる。例えば、一の素子において正孔注入輸送層（正孔注入輸送領域）が設けられている位置に、他の素子においては、正孔注入層及び正孔輸送層が順に積層されている場合も、「概略同一の層構成」ということができる。
また、各素子における対応する層は、それぞれ概略同一の機能を有していればよく、膜厚や構成する材料、成膜方法等が同一であっても異なっていてもよい。
対応する層に含有される材料が概略同一であってもよい。概略同一の材料とは、具体的には、同一の誘導体に属する材料や、類似の立体構造を有する材料など、一般に類似といわれる材料のことである。
【発明の効果】
【００１０】
上記した通り、本発明によれば、新規な構成の、電界発光素子を用いたカラーディスプレイを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係る電界発光素子を用いたカラーディスプレイについて、有機ＥＬ素子を用いたカラーディスプレイを用いて説明するが、電子発光素子を無機ＥＬ素子等の他の素子に変更することは当然に可能である。
なお、以下の説明では、ボトムエミッション構造の有機ＥＬ素子を用いて説明するが、トップエミッション構造としたり、他の公知の光取出構成に変形したりすることは当然に可能である。
【００１２】
各図において、それぞれ同等・類似の構成要素については、同一の符号を付した。また、各図は、有機ＥＬデバイス等の構造を説明するための図（模式図、要部拡大図等）であり、一又は複数の構成要素については、実際の有機ＥＬデバイス等とは極端に異なる寸法で示している。
まず、本実施の形態に係る第一のカラーディスプレイについて、図１〜図４を参照しながら説明する。
【００１３】
《第一のカラーディスプレイ》
複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成される。そして、各サブピクセルは、（ａ）サブピクセルが出射する波長の光を少なくとも発する有機ＥＬ素子と、（ｂ）有機ＥＬ素子よりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層と、が設けられている。
【００１４】
図１に示すように、第一のカラーディスプレイの一画素はＲＧＢのサブピクセルで構成されている。ＲＧＢの各サブピクセルは、赤色を発する有機ＥＬ素子１Ｒ、緑色を発する有機ＥＬ素子１Ｇ及び青色を発する有機ＥＬ素子１Ｂを備え、それぞれ少なくとも赤色、緑色及び青色の波長帯域の光を発する。各有機ＥＬ素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂは、それぞれ同一透明基板３の一方の面（光入射面３１）上に形成されている。
【００１５】
透明基板３の他方の面（光出射面３２）上には、各有機ＥＬ素子１Ｒ、１Ｇ、１Ｂに対応する位置に、各サブピクセルが外部へ出射する色に対応した色を透過する２次元フォトニック結晶層２がそれぞれ設けられている。すなわち、有機ＥＬ素子１Ｒを備えた赤色を発するサブピクセルには、赤色の波長の光を透過する２次元フォトニック結晶層２Ｒが設けられている。有機ＥＬ素子１Ｇを備えた緑色を発するサブピクセルには、緑色の波長の光を透過する２次元フォトニック結晶層２Ｇが設けられている。有機ＥＬ素子１Ｂを備えた青色を発するサブピクセルには、青色の波長の光を透過する２次元フォトニック結晶層２Ｂが設けられている。
【００１６】
第一のディスプレイは、以上のように、各サブピクセルに、有機ＥＬ素子１よりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長（若しくは波長帯域）用の２次元フォトニック結晶層２が設けられているため、各サブピクセルから発せられる波長（若しくは波長帯域）の強度が、隣接する波長（若しくは波長帯域）の強度と比べて極めて強い、いわゆるシャープな光を出射する。
【００１７】
また、図１において２次元フォトニック結晶層が設けられていないディスプレイと比べて正面輝度が高くなる。別言すれば、有機ＥＬ素子１が発する光の量が少なくても、ディスプレイとして十分な輝度を得ることが可能になる。
【００１８】
これらの作用によって、例えば次のような効果を得ることも可能になる。
・ディスプレイとして十分な量の光を発することのできない有機ＥＬ素子１であっても採用することが可能になる。
各サブピクセルには、各サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層２が設けられているため、有機ＥＬ素子１から出射される光の量が少なくても、２次元フォトニック結晶層２によって強められるからである。
【００１９】
・消費電力を少なくすることが可能になる。
２次元フォトニック結晶層２が設けられているため、有機ＥＬ素子１から出射される光の量を少なくしても、ディスプレイとして十分な輝度を得ることが可能になるため、図１において２次元フォトニック結晶層２が設けられていないディスプレイと同等の光の量を得るのに、有機ＥＬ素子１に流す電流量が少なくてすむからである。なお、このことは、ＥＬ素子１は、「素子に流れる電流量が多くなればなるほど、出射される光の量が多くなる」という一般的な法則に基づく効果である（例えば、非特許文献２を参照。）。
【００２０】
なお、図１には、有機ＥＬ素子１と２次元フォトニック結晶層２との間に透明基板３を挟んだ構成を用いたが、前記した通り、２次元フォトニック結晶層２は有機ＥＬ素子１よりも光取出側に存在していればよい。したがって、２次元フォトニック結晶層２は、有機ＥＬ素子１の光取出側の面上に隣接して設けられていてもよい。つまり、図１において、透明基板３と有機ＥＬ素子１との間に設けられていてもよい。また、図１において２次元フォトニック結晶層２と透明基板（若しくは単なる基板）３との間に有機ＥＬ素子１を設けた、トップエミッション構造としてもよい。
以下、２次元フォトニック結晶層２、有機ＥＬ素子１及び基板３の構成や製造方法について詳細に説明し、次いで、ディスプレイとして駆動させる方法について説明する。
【００２１】
〈２次元フォトニック結晶層２〉
フォトニック結晶（photonic crystal)とは、光や電磁波の波長程度の長さの周期構造を持った光を自由自在に制御することができる物質・素子デバイスである。具体的には、フォトニック結晶は、光の波長程度の長さの周期構造を有しており、その中ではある波長範囲の光の存在がゆるされないフォトニックバンドギャップ（photonic band-gap)が現れる。このフォトニックパンドギャップの起源は、固体結晶中での電子に対するバンドギャップ、禁止帯、すなわち、特定のエネルギー範囲の電子の存在が許されないバンドギャップの起源と同じように説明することができる。
【００２２】
固体結晶で原子がある周期で規則正しく配列しているときに電子に対するバンドギャップが現れるのは、電子を波と見た場合の波長がちょうど原子間隔程度の大きさであるため、電子が結晶内の周期ポテンシャルによりブラッグ反射を受け、エネルギーの存在しない状態が形成される。
それと同じにように、光の波長と同程度の長さの周期的な屈折率（誘電率）分布を持つ構造中を伝番する場合、ある波長帯域の光の伝搬が禁じられるフォトニックバンドギャップが形成される。この周期構造は、１次元、２次元、３次元いずれの場合でもよい。
【００２３】
また、完全な周期構造をとっているフォトニック結晶に欠陥が導入された場合、バンド端がフォトニックバンドギャップ中に裾をひき、バンド内に欠陥準位（局在準位）が出現する。この欠陥準位を利用することで、発光物質の発光特性を増強させることも可能となる。また、バンド端では光の群速度が極めて小さくなり、その結果、素子全体としての発光特性を増強させることも可能となる（例えば、非特許文献３〜５を参照。）。
以下に、図２における２次元フォトニック結晶層２の構成について具体的に説明する。
【００２４】
図２（ａ）に示すように、２次元フォトニック結晶層２は、有機ＥＬ素子１から発せられた光の波長に対して透明な層状（板状）の材料（第一の誘電体）２１中に、厚さ方向、すなわち当該層の法線方向が長手方向とされた、上記光に対して透明で、上記材料とは屈折率（誘電率）が異なる部位（第二の誘電体）２２が周期的に配列している層である。なお、図２（ａ）においては、説明のため、第一の誘電体２１中の第二の誘電体２２も実線で図示した。
【００２５】
２次元フォトニック結晶層２は、有機ＥＬ素子１で発せられた光における一つの波長、若しくは当該波長を中心とする所定範囲内の波長に対して、前記したように強度を強めたりシャープにしたりする構造をとればよい。すなわち、第一の誘電体２１並びに第二の誘電体２２の屈折率、及び第二の誘電体の配置方法（周期性）については、公知のフォトニック結晶技術を利用して算出し、これに応じて作製すればよい。作製方法としては、公知のフォトニック結晶作製方法が採用でき、例えばフォトリソを用いて作製したり、電子線描画によって作製したりすることができる。
【００２６】
第二の誘電体の周期構造としては、図２（ｂ）に示すような正方配列や（ｃ）に示すような三角格子配列などが挙げられる。
【００２７】
第一の誘電体２１及び第二の誘電体２２を構成する材料としては、互いに異なる屈折率であればよく、例えば任意のガラス材料、半導体材料、酸化物材料、有機材料などが適用可能である。
また、気体や真空などを一つの材料とみなすこともできる。すなわち、第一の誘電体２１に孔を空け、この孔に空気や窒素等のガスを封入したり、真空にしたりして２次元フォトニック結晶層２を作製してもよい。なお、このような構造を採用する場合には、この孔に封入する気体は、有機層３等を劣化させない、若しくは劣化させにくい気体であることが好ましく、例えば窒素や希ガスなどを封入することが好ましい。
次に、図３を参照しながら有機ＥＬ素子１について説明する。
【００２８】
〈有機ＥＬ素子１〉
図３に示すように、有機ＥＬ素子１は、透明電極１０と背面電極１２との間に有機発光材料を含有する有機層１２が設けられ、両電極に電圧が印加されることで発光する層であり、公知の有機ＥＬ素子における公知の層構成及び公知の材料の層にすればよく、公知の製造方法によって製造できる。なお、発光波長は、前記した理由により、少なくとも、各サブピクセル用の２次元フォトニック結晶層２が透過する波長の光に設計される。また、透明電極１０は、有機層１１よりも光取出側に設けられる。
【００２９】
（有機層１１）
有機層１１は、例えば以下のような層構成とすることもできる。
・（陽極）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
・（陽極）／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入輸送層／（陰極）
・（陽極）／正孔注入輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
・（陽極）／正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／（陰極）
・（陽極）／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
・（陽極）／正孔輸送層／発光層／電子注入輸送層／（陰極）
・（陽極）／発光層／電子輸送層／電子注入層／（陰極）
・（陽極）／発光層／電子注入輸送層／（陰極）
・（陽極）／発光層／（陰極）
【００３０】
つまり、有機層１１に求められる下記機能を、単層で実現しても良く、複数の層によって実現しても良い。
・電子注入機能
電極（陰極）から電子を注入される機能。電子注入性。
・ホール注入機能
電極（陽極）からホール（正孔）を注入される機能。ホール注入性。
・キャリア輸送機能
電子及びホールの少なくとも一方を輸送する機能。キャリア輸送性。
電子を輸送する機能は電子輸送機能（電子輸送性）と言い、ホールを輸送する機能はホール輸送機能（ホール輸送性）と言う。
・発光機能
注入・輸送された電子及びキャリアを再結合させて励起子を発生させ（励起状態となり）、基底状態に戻る際に光を発する機能。
【００３１】
当然、公知の有機層を構成する他の層を設けることもできる。
以下に、有機層を、正孔注入輸送層、発光層及び電子注入輸送層で構成する例について記載し、あわせて、他の構成を採用する場合についても説明する。
【００３２】
なお、各サブピクセルにおける有機層１１（さらには有機ＥＬ素子１）は、発光に寄与する層である発光層に含有する層以外の構成は、それぞれ同一に構成することが好ましい。このように構成すれば、発光層以外は各層（さらには電極をも）、各サブピクセル同時に作製することが可能になるからである。
【００３３】
［正孔注入輸送層］
正孔注入輸送層は、陽極と発光層との間に設けられる層であり、陽極から正孔が注入され、注入された正孔を発光層へ輸送する層である。一般に、正孔注入輸送層のイオン化ポテンシャルは、陽極の仕事関数と発光層のイオン化ポテンシャルの間になるように設定され、通常は５．０ｅＶ〜５．５ｅＶに設定される。
図１に示す有機ＥＬ素子は、正孔注入輸送層を備えることにより次のような性質を有する。
・駆動電圧が低い。
・陽極から発光層への正孔注入が安定化するので素子が長寿命化する。
・陰極１０と発光層との密着性が上がるため、発光面の均一性が高くなる。
・陽極の突起などを被覆し素子欠陥を減少できる。
【００３４】
また、正孔注入輸送層は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明に形成される。正孔注入輸送層を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される
【００３５】
正孔注入輸送層形成用の材料としては、正孔注入輸送層に以上の性質を付与するものであれば特に制限はなく、光伝導材料の正孔注入材料として用いることができる公知の材料や、有機ＥＬ素子の正孔注入輸送層に使用されている公知の材料などの中から任意の材料を選択して用いることができる。
【００３６】
例えば、フタロシアニン誘導体やトリアゾール誘導体、トリアリールメタン誘導体、トリアリールアミン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、ポリシラン誘導体、イミダゾール誘導体、フェニレンジアミン誘導体、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、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、ポルフィリン化合物、ポリアリールアルカン誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール誘導体、チオフェンオリゴマーなどの導電性高分子オリゴマー、フタロシアニン誘導体、カルバゾール誘導体、キナクリドン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物などを挙げることができる。
【００３７】
トリアリールアミン誘導体としては、例えば、トリフェニルアミンの二量体〜四量体、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（４”−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニル、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（３”−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニル、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（３”−メトキシフェニル）アミノ〕ビフェニル、４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（１”−ナフチル）アミノ〕ビフェニル、３，３’−ジメチル−４，４’−ビス〔Ｎ−フェニル−Ｎ−（３”−メチルフェニル）アミノ〕ビフェニル、１，１−ビス〔４’−［Ｎ，Ｎ−ジ（４”−メチルフェニル）アミノ］フェニル〕シクロヘキサン、９，１０−ビス〔Ｎ−（４’−メチルフェニル）−Ｎ−（４”−ｎ−ブチルフェニル）アミノ〕フェナントレン、３，８−ビス（Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ）−６−フェニルフェナントリジン、４−メチル−Ｎ，Ｎ−ビス〔４”，４’’’−ビス［Ｎ’，Ｎ’’−ジ（４−メチルフェニル）アミノ］ビフェニル−４−イル〕アニリン、Ｎ，Ｎ’’−ビス〔４−（ジフェニルアミノ）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，３−ジアミノベンゼン、Ｎ，Ｎ’−ビス〔４−（ジフェニルアミノ）フェニル〕−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，４−ジアミノベンゼン、５，５”−ビス〔４−（ビス［４−メチルフェニル］アミノ）フェニル〕−２，２’：５’，２”−ターチオフェン、１，３，５−トリス（ジフェニルアミノ）ベンゼン、４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリイル）トリフェニルアミン、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、４，４’，４”−トリス〔Ｎ，Ｎ−ビス（４’’’−ｔｅｒｔ−ブチルビフェニル−４””−イル）アミノ〕トリフェニルアミン、１，３，５−トリス〔Ｎ−（４’−ジフェニルアミノフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ベンゼンなどを挙げることができる。
【００３８】
ポルフィリン化合物としては、例えば、ポルフィン、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン銅（ＩＩ）、１，１０，１５，２０−テトラフェニル−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィン亜鉛（ＩＩ）、５，１０，１５，２０−テトラキス（ペンタフルオロフェニル）−２１Ｈ，２３Ｈ−ポルフィンなどを挙げることができる。
【００３９】
フタロシアニン誘導体としては、例えば、シリコンフタロシアニンオキシド、アルミニウムフタロシアニンクロリド、フタロシアニン（無金属）、ジリチウムフタロシアニン、銅テトラメチルフタロシアニン、銅フタロシアニン、クロムフタロシアニン、亜鉛フタロシアニン、鉛フタロシアニン、チタニウムフタロシアニンオキシド、マグネシウムフタロシアニン、銅オクタメチルフタロシアニンなどを挙げることができる。
【００４０】
芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物としては、例えば、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、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などを挙げることができる。また、芳香族ジメチリディン系化合物も、正孔注入輸送層３１０の材料として使用することができる。
【００４１】
カルバゾール誘導体としては、例えばカルバゾールビフェニルやＮ−メチル−
Ｎ−フェニルヒドラゾン−３−メチリデン−９−エチルカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、Ｎイソプロピルカルバゾール、Ｎフェニルカルバゾールなどを挙げることができる。
【００４２】
正孔注入輸送層は、上記したような材料の一種から形成してもよく、複数の材料を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
【００４３】
正孔注入輸送層は、材料を陽極上に、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜成膜法によって形成すればよい。
膜厚は、選択する材料にもよるが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。
【００４４】
［発光層］
発光層は、主として有機材料で構成され、陽極側及び陰極側からそれぞれ正孔及び電子が注入され、正孔及び電子の少なくとも一方を輸送して両者を再結合し、励起子を作り（励起状態となり）、励起子が基底状態に戻る際に光を発する層である。
【００４５】
したがって、発光層形成用の材料（有機材料）は、以下の機能を有していればよい。
・正孔注入輸送層（又は陽極）から正孔を注入することができる正孔注入機能。
・電子注入輸送層から電子を注入することができる電子注入機能。
・注入された正孔及び電子の少なくとも一方を電界の力によって移動させる輸送機能。
・電子と正孔の再結合し、励起状態（励起子）を生成する機能。
・励起状態から基底状態に戻る際に光を生成する機能。
【００４６】
以上の機能を備えた材料としては、代表的なものとしては、例えばＡｌｑ３やＢｅ−ベンゾキノリノール（ＢｅＢｑ２）を挙げることができる。
また、以下のような材料も採用できる。
【００４７】
２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ペンチル−２−ベンゾオキサゾリル）−１，３，４−チアジアゾール、４，４’−ビス（５，７−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）スチルベン、４，４’−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕スチルベン、２，５−ビス（５，７−ジ−ｔ−ベンチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフィン、２，５−ビス（〔５−α，α−ジメチルベンジル〕−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、２，５−ビス〔５，７−ジ−（２−メチル−２−ブチル）−２−ベンゾオキサゾリル〕−３，４−ジフェニルチオフェン、２，５−ビス（５−メチル−２−ベンゾオキサゾリル）チオフェン、４，４’−ビス（２−ベンゾオキサイゾリル）ビフェニル、５−メチル−２−〔２−〔４−（５−メチル−２−ベンゾオキサイゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾオキサイゾリル、２−〔２−（４−クロロフェニル）ビニル〕ナフト〔１，２−ｄ〕オキサゾール等のベンゾオキサゾール系；２，２’−（ｐ−フェニレンジビニレン）−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系；２−〔２−〔４−（２−ベンゾイミダゾリル）フェニル〕ビニル〕ベンゾイミダゾール、２−〔２−（４−カルボキシフェニル）ビニル〕ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系等の蛍光増白剤や、
【００４８】
ビス（８−キノリノール）マグネシウム、ビス（ベンゾ−８−キノリノール）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラート）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノール）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノール）アルミニウム、８−キノリノールリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノール）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノール）カルシウム、ポリ〔亜鉛−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリノニル）メタン〕等の８−ヒドロキシキノリン系金属錯体；ジリチウムエピンドリジオン等の金属キレート化オキシノイド化合物；１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−（３−メチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（４−メチルスチリル）ベンゼン、ジスチリルベンゼン、１，４−ビス（２−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（３−エチルスチリル）ベンゼン、１，４−ビス（２−メチルスチリル）２−メチルベンゼン等のスチリルベンゼン系化合物；２，５−ビス（４−メチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス（４−エチルスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ナフチル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス（４−メトキシスチリル）ピラジン、２，５−ビス〔２−（４−ビフェニル）ビニル〕ピラジン、２，５−ビス〔２−（１−ピレニル）ビニル〕ピラジン等のジスチルピラジン誘導体；ナフタルイミド誘導体；ペリレン誘導体；オキサジアゾール誘導体；アルダジン誘導体；シクロペンタジエン誘導体；スチリルアミン誘導体；クマリン系誘導体；芳香族ジメチリディン誘導体；アントラセン；サリチル酸塩；ピレン；コロネンや、
【００４９】
ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２'）イリジウム（アセチルアセトナート）、６−ジ（フルオロフェニル）−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２'）イリジウム（アセチルアセトナート）、イリジウム（ＩＩＩ）ビス［４，６−ジ（フルオロフェニル）−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２'］ピコリネート、プラチウム（ＩＩ）（２−（４'，６'−ジフルオロフェニル）ピリジネートＮ，Ｃ２'）（２，４−ペンタネジオネート）、プラチウム（ＩＩ）（２−（４'，６'−ジフルオロフェニル）ピリジネートＮ，Ｃ２'）（６−メチル−２，４−ヘプタネジオネート−Ｏ，Ｏ）、ビス（２−（２'−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジネート−プラチウム（ＩＩ）（２−（４'，６'−ジフルオロフェニル）ピリジネートＮ，Ｃ３'）イリジウム（アセチルアセトナート）等の燐光発光材料など。
【００５０】
また、発光層は、エレクトロルミネッセンスの生成機能を担う材料（有機発光材料／ドーパント）と、その他の機能を担う材料（ホスト材）とを含有してもよい。この場合、ホスト材が、キャリア注入及びキャリア輸送を行い、再結合により励起状態となる。励起状態となったホスト材は、励起エネルギーをドーパントに移動させる。ドーパントは、基底状態に戻る際に光を生成する。また、ホスト材がドーパントにキャリアを輸送し、ドーパント内で再結合を行い、ドーパントが基底状態に戻る際に光を生成する機構も採用できる。
ドーパントとしては、一般に、蛍光材料や燐光材料が用いられる。
【００５１】
ホスト材は、以上の機能を備えていればよく、公知の材料を用いることができる。例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラート系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、アゾメチン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、シロール誘導体、ナフタレン誘導体、アントラセン誘導体、ジカルバゾール誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、クマリン誘導体、ピレン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ベンゾピラン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体が挙げられる。
【００５２】
蛍光材料は、蛍光性の材料（蛍光色素、蛍光ドーパント）であり、ホスト材からのエネルギーを得て基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項から発光を取り出すことのできる材料である。また、室温において、ホスト材から輸送されたキャリアを再結合して励起状態となり、基底状態に戻る際に光を発する材料も採用できる。一般には、高い蛍光量子効率を有する材料が選ばれ、添加量はホスト材に対して０．０１重量％以上２０重量％以下である。
【００５３】
蛍光材料は、以上の性質を備えた公知の材料を適宜選択すればよく、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、クマリン誘導体、ユーロピウム錯体、ルブレン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、ＤＣＭ、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ルブレン誘導体等が挙げられる。
【００５４】
クマリン誘導体としては、例えば、下記一般式１で表されるものが挙げることができる。
【００５５】
【化１】
2005174594.tif 000003
【００５６】
一般式１において、Ｒ１乃至Ｒ５は、それぞれ独立に、水素原子又は炭化水素基を表し、その炭化水素基は置換基を１又は複数有していてもよい。Ｒ１乃至Ｒ５における炭化水素基としては、通常、脂肪族炭化水素基、好ましくは、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、２−ペンテニル基などの炭素数５までの短鎖長脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、キシリル基、メシチル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、ビフェニリル基などの芳香族炭化水素基、さらには、これらの組み合わせによる炭化水素基が挙げられる。斯かる炭化水素基における水素原子は、その１又は複数が、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、イソペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基などのエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、さらには、これらの組み合わせによる置換基によって置換されていてもよい。有機ＥＬ素子の用途にもよるけれども、好ましいのはＲ２乃至Ｒ５のすべてが脂肪族炭化水素基であるクマリン誘導体であり、とりわけ、Ｒ２乃至Ｒ５がすべてメチル基であるクマリン誘導体は、物性においても経済性においても特に優れている。
【００５７】
一般式１におけるＲ６乃至Ｒ１３は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Ｒ６乃至Ｒ１３における置換基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、イソプロペニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、ブチル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、２−ブテニル基、１，３−ブタジエニル基、ペンチル基、イソペンチル基、ネオペンチル基、ｔｅｒｔ−ペンチル基、１−メチルペンチル基、２−メチルペンチル基、２−ペンテニル基、ヘキシル基、イソヘキシル基、５−メチルヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、オクタデシル基などの炭素数２０までの脂肪族炭化水素基、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプチル基などの脂環式炭化水素基、フェニル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、キシリル基、メシチル基、ｏ−クメニル基、ｍ−クメニル基、ｐ−クメニル基、ベンジル基、フェネチル基、ビフェニリル基などの芳香族炭化水素基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓｅｃ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、フェノキシ基、ベンジルオキシ基などのエーテル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基、アセトキシ基、ベンゾイルオキシ基などのエステル基、フルオロ基、クロロ基、ブロモ基、ヨード基などのハロゲン基、ヒドロキシ基、カルボキシ基、シアノ基、ニトロ基、さらには、これらの組み合わせによる置換基が挙げられる。
【００５８】
さらに具体的には、下記化学式１〜化学式２３で表されるものが挙げられる。これらの化合物のように、上記一般式１で表される一群のクマリン誘導体は融点やガラス転移点が高く、その結果として、熱安定性が大きい。
【００５９】
【化２】
2005174594.tif 000004
【００６０】
【化３】
2005174594.tif 000005
【００６１】
【化４】
2005174594.tif 000006
【００６２】
【化５】
2005174594.tif 000007
【００６３】
【化６】
2005174594.tif 000008
【００６４】
【化７】
2005174594.tif 000009
【００６５】
【化８】
2005174594.tif 000010
【００６６】
【化９】
2005174594.tif 000011
【００６７】
【化１０】
2005174594.tif 000012
【００６８】
【化１１】
2005174594.tif 000013
【００６９】
【化１２】
2005174594.tif 000014
【００７０】
【化１３】
2005174594.tif 000015
【００７１】
【化１４】
2005174594.tif 000016
【００７２】
【化１５】
2005174594.tif 000017
【００７３】
【化１６】
2005174594.tif 000018
【００７４】
【化１７】
2005174594.tif 000019
【００７５】
【化１８】
2005174594.tif 000020
【００７６】
【化１９】
2005174594.tif 000021
【００７７】
【化２０】
2005174594.tif 000022
【００７８】
【化２１】
2005174594.tif 000023
【００７９】
【化２２】
2005174594.tif 000024
【００８０】
【化２３】
2005174594.tif 000025
【００８１】
【化２４】
2005174594.tif 000026
【００８２】
【化２５】
2005174594.tif 000027
【００８３】
燐光材料は、燐光性の材料（燐光色素、燐光ドーパント）であり、ホスト材からのエネルギーを得て基底状態に遷移する際に発光する、常温において励起状態の一重項及び三重項から発光を取り出すことのできる材料である。また、燐光材料としては、ホスト材から輸送されたキャリアを再結合し、励起状態となり、基底状態に戻る際に一重項及び三重項からの光を取り出すことのできる材料も採用できる。
燐光材料の添加量（ドープ量）は、一般には、ホスト材に対して０．０１重量％以上３０重量％以下とされる。
【００８４】
燐光材料は、常温において励起状態における一重項状態及び三重項状態からの発光を利用できる材料であれば特に限定なく、発光層用の燐光材料として選択される公知の材料、例えば、ファク−トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、ビス（２−フェニルピリジナト−Ｎ，Ｃ２'）イリジウム（アセチルアセトナート）、６−ジ（フルオロフェニル）−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２'）イリジウム（アセチルアセトナート）、イリジウム（ＩＩＩ）ビス［４，６−ジ（フルオロフェニル）−ピリジネート−Ｎ，Ｃ２'］ピコリネート、プラチウム（ＩＩ）（２−（４'，６'−ジフルオロフェニル）ピリジネートＮ，Ｃ２'）（２，４−ペンタネジオネート）、プラチウム（ＩＩ）（２−（４'，６'−ジフルオロフェニル）ピリジネートＮ，Ｃ２'）（６−メチル−２，４−ヘプタネジオネート−Ｏ，Ｏ）、ビス（２−（２'−ベンゾ［４，５−ａ］チエニル）ピリジネート−プラチウム（ＩＩ）（２−（４'，６'−ジフルオロフェニル）ピリジネートＮ，Ｃ３'）イリジウム（アセチルアセトナート）などを用いることができる。一般には燐光発光性の重金属錯体を用いられることが多い。
例えば、緑色燐光材料としては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウムを用いることができる。赤色燐光材料としては、２，３，７，８，１２，１３，１７，１８−オクタエチル−２１Ｈ２３Ｈ−ポルフィンプラチナ（ＩＩ）を用いることができる。また、これらの材料の中心金属を他の金属又は非金属に変えてもよい。
【００８５】
発光層は、例えば真空蒸着法やスピンコート法、キャスト法、ＬＢ法等の公知の薄膜化法により、正孔注入輸送層上に設ければよい。
膜厚は、採用する材料にもよるが、一般には１ｎｍ〜１００ｎｍ程度であり、好ましくは２〜５０ｎｍ程度である。
【００８６】
なお、発光層が発する光の色度や彩度、明度、輝度等の調整は、発光層を形成する材料の種類の選択と、添加量の調整、膜厚の調整などによって行える。
【００８７】
例えば、青色を発する有機ＥＬ素子１Ｂに用いられる青色を発する発光層（青色発光層）は、好ましくは、発光色が青色のドーパントとホスト材とを例えば共蒸着などによって混合して形成することができる。
【００８８】
発光色が青色のドーパントとしては、公知の青色発光用のドーパントを適宜採用でき、例えば、ジスチリルアミン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、アントラセン誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、クリセン誘導体、フェナントレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、テトラフェニルブタジエン等を挙げることができる。
【００８９】
青色発光層用のホスト材としては、発光色が青色のドーパントの有機ＥＬ素子の発光層で用いられる公知のホスト材を適宜採用でき、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、スチルベン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、コロネン誘導体、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＢＡｌｑ）等を挙げることができる。
【００９０】
赤色を発する有機ＥＬ素子１Ｒに用いられる、発光色が赤色のドーパントとしては、例えば、ユーロピウム錯体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ポルフィリン誘導体、ナイルレッド、２−（１，１−ジメチルエチル）−６−（２−（２，３，６，７−テトラヒドロ−１，１，７，７−テトラメチル−１Ｈ，５Ｈ−ベンゾ（ｉｊ）キノリジン−９−イル）エテニル）−４Ｈ−ピラン−４Ｈ−イリデン）プロパンジニトリル（ＤＣＪＴＢ）、ＤＣＭ等を挙げることができる。
【００９１】
緑色を発する有機ＥＬ素子１Ｇに用いられる、発光色が緑色のドーパントとしては、例えば、クマリン誘導体、キナクリドン誘導体等を挙げることができる。
【００９２】
赤色発光層や緑色発光層に用いるホスト材としては、発光色が赤色や緑色のドーパントの有機ＥＬ素子の発光層で用いられる公知のホスト材を適宜採用でき、例えば、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアミン誘導体、キノリノラート系金属錯体、トリアリールアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、シロール誘導体、ジカルバゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ベンゾピラン誘導体、トリアゾール誘導体、ベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体等を挙げることができ、Ａｌｑ３、トリフェニルアミンの４量体、４，４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）が特に好ましく用いられる。
【００９３】
発光層の発光色の調整手法には以下のような手法もある。これらの一又は複数の手法を用いて発光色を調整すればよい。
【００９４】
・発光を促進したり阻害したりする材料を添加して発光色を調整する手法。
例えば、ホスト材からエネルギーを受け取り、このエネルギーをドーパントへ移す、いわゆるアシストドーパントを添加し、ホスト材からドーパントへのエネルギー移動を容易にすることができる。アシストドーパントとしては、公知の材料から適宜選択され、例えば上記したホスト材やドーパントとして利用できる材料から選択されることがある。
【００９５】
・発光層よりも光取り出し側にある層（基板２を含む）に、波長を変換する材料を添加して発光色を調整する手法。
この材料としては公知の波長変換材料を用いることができ、例えば、発光層から発せられた光を他の低エネルギー波長の光に変換する蛍光変換物質を採用することができる。蛍光変換物質の種類は目的とする有機ＥＬ装置から出射させようとする光の波長と発光層から発せられる光の波長とに応じて適宜選択される。また、蛍光変換物質の使用量は濃度消光を起さない範囲内でその種類に応じて適宜選択可能であるが、透明樹脂（未硬化のもの）に対して１０−５〜１０−４モル／リットル程度が適当である。蛍光変換物質は１種のみを用いてもよいし、複数種を併用してもよい。複数種を併用する場合には、その組合せにより青色光、緑色光および赤色光以外に、白色光や中間色の光を放出することができる。蛍光変換物質の具体例としては、下記（ａ）〜（ｃ）に示す物質が挙げられる。
【００９６】
（ａ）紫外光によって励起されて青色光を放出するもの
１，４−ビス（２−メチルスチリン）ベンゼン，トランス−４，４′−ジフェニルスチルベン等のスチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン等のクマリン系色素、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル等の芳香族ジメチリディン系色素。
【００９７】
（ｂ）青色光によって励起されて緑色光を放出するもの
２，３，５，６−１Ｈ，４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロルメチルキノリジノ（９，９ａ，１−ｇｈ）クマリン（クマリン１５３）等のクマリン色素等。
【００９８】
（ｃ）青色から緑色にかけての波長の光によって励起されて橙色から赤色にかけての波長の光を放出するもの
４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチリルリル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２−フェニル−６−（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２，６−ジ（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−ピラン，４−（ジシアノメチレン）−２−メチル−６−（２−（９−ユロリジル）エテニル）−４Ｈ−チオピラン等のシアニン系色素、１−エチル−２−（４−（ｐ−ジメチルアミノフェニル）−１，３−ブタジエニル）−ピリジウム−パーコラレイト（ピリジン１）等のピリジン系色素、ローダミンＢ，ローダミン６Ｇ等のキサンチン系色素、オキサジン系色素等。
【００９９】
［電子注入輸送層］
電子注入輸送層は、陰極と発光層との間に設けられる層であり、陰極から注入された電子を発光層へ輸送する層であり、有機ＥＬ素子に以下のような性質を付与する。
・駆動電圧が低くなる。
・陰極から発光層への電子注入が安定化するため、長寿命化する。
・陰極と発光層との密着性が上がるため、発光面の均一性を高くできる。
・陰極の突起などを被覆し、素子欠陥を減少できる。
【０１００】
電子注入輸送層形成用の材料としては、光伝導材料の電子注入材料として用いることができる公知の材料や、有機ＥＬ装置の電子注入輸送層に使用されている公知の材料の中から任意の材料が選ばれ、一般的には電子親和力が陰極の仕事関数と発光層の電子親和力の間になるような材料が用いられる。
具体的には、１，３−ビス［５’−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２’−イル］ベンゼンや２−（４−ビフィニルイル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾールなどのオキサジアゾール誘導体や；３−（４’−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４”−ビフェニル）−１，２，４−トリアゾールなどのトリアゾール誘導体；なども用いることができる。トリアジン誘導体、ペリレン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導体、アントラキノジメタン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなど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誘導体、アントロン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、シロール誘導体、フェナントロリン誘導体、イミダゾピリジン誘導体等も用いることができる。
【０１０１】
また、ビス（１０−ベンゾ［ｈ］キノリノラート）ベリリウム、５−ヒドロキシフラボンのベリリウム塩、５−ヒドロキシフラボンのアルミニウム塩などの有機金属錯体も好適に選択されるが、８−ヒドロキシキノリンまたはその誘導体の金属錯体も特に好適に選択される。具体例としては、オキシン（一般に８−キノリノール又は８−ヒドロキシキノリン）のキレートを含む金属キレートオキシノイド化合物、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウムやトリス（５，７−ジクロロ−８−キノリノ−ル）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−キノリノ−ル）アルミニウム、トリス（２−メチル−８−キノリノ−ル）アルミニウムなどが挙げられる。また、これらの金属錯体の中心金属がインジウム、マグネシウム、銅、カルシウム、スズ、亜鉛又は鉛に置き代わった金属錯体なども挙げられる。メタルフリーあるい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、スルホン基などで置換されているものも好ましく用いられる。
【０１０２】
電子注入輸送層は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
【０１０３】
電子注入輸送層は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレーティング法、真空蒸着法、スピンコート法、電子ビーム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
膜厚は、用いる材料によっても異なるが、通常は５ｎｍ〜５μｍである。
【０１０４】
なお、電子注入輸送層は、発光層よりも光取り出し側に設けられる場合には、取り出す光に対して透明である必要がある。そのため、上記したような電子注入輸送層を形成可能な材料の中から、薄膜化された際に上記光に対して透明な材料が適宜選択され、一般には取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。
【０１０５】
［その他の層、添加剤］
本実施の形態に係る有機ＥＬ素子には、上記層以外の公知の層を設けてもよく、また、構成する層に公知の添加剤（ドーパント）等を添加させても（ドーピングしても）よい。
【０１０６】
例えば、電子輸送層や正孔輸送層、正孔注入層等、前記した層構成例で示した層を設ける場合には、これらの層に担わせる機能（キャリア輸送機能、キャリア注入機能）に着目し、前記したような材料の中から適当な材料を選択し、前記した各層等同様に作製すればよい。
また、例えば、以下のようにも変形できる。
【０１０７】
〔上記した層間に設ける層〕
層同士の密着性を向上させたり、電子注入性又は正孔注入性を向上させたりするための層を設けてもよい。
例えば、陰極を形成する材料と電子注入輸送層を形成する材料とを共蒸着させた陰極界面層（混合電極）を両者の間に設けてもよい。これにより、発光層と陰極との間に存在する電子注入のエネルギー障壁を緩和できる。また、陰極と電子注入輸送層との密着性を向上させることもできる。
陰極界面層形成用の材料は、陰極界面層に以上の性能を付与する材料であれば特に制限なく採用でき、公知の材料も用いることができる。例えば、フッ化リチウム、酸化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属のフッ化物、酸化物、塩化物、硫化物等を用いることができる。陰極界面層は、単独の材料で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。
膜厚は０．１ｎｍ〜１０ｎｍ程度であり、好ましくは０．３ｎｍ〜３ｎｍである。
陰極界面層は陰極界面層内で膜厚を均一に形成してもよいし、不均一に形成してもよく、島状に形成してもよく、真空蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成することができる。
【０１０８】
上記したような各層間の少なくとも一つに、正孔や電子、励起子等の移動を阻止する層（ブロック層）を設けても良い。例えば、発光層の陰極側に隣接して、正孔が発光層を通過することを抑え、発光層内で電子と効率よく再結合させる目的で、ホール・ブロック層を設けても良い。ホール・ブロック層形成用の材料としては、例えば、トリアゾール誘導体やオキサジアゾール誘導体、ＢＡｌｑ、フェナントロリン誘導体などの既知の材料を挙げることができるが、特にこれに限定されることはない。
【０１０９】
上記したような各層間の少なくとも一つに、正孔や電子の注入障壁を緩和する層（バッファ層）を設けても良い。例えば、陽極とホール注入輸送層輸送層、又は陽極に隣接して積層される有機層の間に、ホール注入に対する注入障壁を緩和する目的でバッファ層を挿入してもよい。このバッファ層形成用の材料としては、例えば銅フタロシアニンなどの既知の材料が用いられるが、特にこれに限定されることはない。
【０１１０】
〔保護部材〕
有機ＥＬ素子が酸素や水分と接触するのを防止する目的で、基板と反対側に、保護部材（封止層、パッシベーション膜）を設けてもよい。
保護部材に使用する材料としては、例えば、有機高分子材料、無機材料、さらには光硬化性樹脂などを挙げることができ、保護部材に使用する材料は、単独で使用してもよく、あるいは複数併用してもよい。保護部材は、一層構造であってもよく、また多層構造であってもよい。また、保護部材には、その他の機能を付与してもよい。例えば、有機層１１を外部の影響（温度変化や圧力等）から保護する機能がある。
【０１１１】
有機高分子材料の例としては、クロロトリフルオロエチレン重合体、ジクロロジフルオロエチレン重合体、クロロトリフルオロエチレン重合体とジクロロジフルオロエチレン重合体との共重合体等のフッ素系樹脂、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート等のアクリル系樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、エポキシシリコーン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリパラキシレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂などを挙げることができる。
無機材料としては、ポリシラザン、ダイヤモンド薄膜、アモルファスシリカ、電気絶縁性ガラス、金属酸化物、金属窒化物、金属炭素化物、金属硫化物などを挙げることができる。
【０１１２】
なお、以上のような材料に、前記した蛍光変換物質を添加してもよい。
また、有機ＥＬ素子を、例えば、パラフィン、流動パラフィン、シリコーンオイル、フルオロカーボン油、ゼオライト添加フルオロカーボン油などの不活性物質中に封入して保護することができる。
【０１１３】
当然、缶封止によって保護しても良い。具体的には、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。封止部材を背面側の電極側のみに設置しても、有機ＥＬ素子全体を封止部材で覆ってもよい。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。
【０１１４】
封止部材を有機ＥＬ素子に設置する際には、適宜封止剤（接着剤）を用いてもよい。有機ＥＬ素子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同士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。
【０１１５】
さらに封止容器と有機ＥＬ素子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。
【０１１６】
〔正孔注入輸送層、電子注入輸送層へのドーピング〕
正孔注入輸送層や電子注入輸送層に、蛍光材料又は燐光材料などの有機発光材料（ドーパント）をドープし、これらの層でも光を発するようにしてもよい。
【０１１７】
〈陰極に隣接する層へのアルカリ金属やアルカリ金属化合物のドーピング〉
陰極にアルミニウムなどの金属を用いる場合に、陰極と有機発光層３１との間のエネルギー障壁を緩和するために、陰極に隣接する層へアルカリ金属やアルカリ金属化合物をドーピングしてもよい。添加した金属や金属化合物により有機層が還元されてアニオンが生成するため、電子注入性が高まり、印加電圧が低くなる。アルカリ金属化合物としては、例えば酸化物、フッ化物、リチウムキレートなどが挙げられる。
【０１１８】
（電極）
透明電極１０及び背面電極１２は、一方が陽極として機能し、他方が陰極として機能する。本実施の形態においては、いずれの電極が陽極であっても（陰極であっても）構わない。まず、陽極について説明する。
【０１１９】
陽極は、有機層１１に正孔（ホ−ル）を注入する電極である。
陽極形成用の材料は、上記した性質を陽極に付与する材料であればよく、一般には金属、合金、電気伝導性の化合物及びこれらの混合物等、公知の材料が選択され、陽極と接する面（表面）の仕事関数が４ｅＶ以上になるように製造される。
【０１２０】
陽極形成用の材料としては、例えば以下のものを挙げることができる。
ＩＴＯ（インジウム−スズ−オキサイド）、ＩＺＯ（インジウム−亜鉛−オキサイド）、酸化スズ、酸化亜鉛、亜鉛アルミニウム酸化物、窒化チタン等の金属酸化物や金属窒化物；
金、白金、銀、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉛、クロム、モリブデン、タングステン、タンタル、ニオブ等の金属；
これらの金属の合金やヨウ化銅の合金等、
ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ル、ポリフェニレンビニレン、ポリ（３−メチルチオフェン）、ポリフェニレンスルフィド等の導電性高分子
など。
【０１２１】
透明電極１０を陽極とする場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定される。可視光領域の光を取り出す場合には、可視光領域で透過率の高いＩＴＯが好適に用いられる。
【０１２２】
背面電極１２を陽極とする場合には、好ましくは反射性電極として構成される。この場合、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が適宜選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
また、コントラスト等を防止したり、外光の反射を防止したりするために、背面電極１２に吸収性能を持たせてもよい。背面電極１２に吸収性能を持たせるには、前記したような材料の中から、電極を形成した際に吸収性能を発揮する材料を適宜選択すればよい。
【０１２３】
陽極は、上記したような材料一種のみで形成してもよく、複数を混合して形成してもよい。また、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
【０１２４】
陽極の膜厚は、使用する材料にもよるが、一般に５ｎｍ〜１μｍ程度、好ましくは１０ｎｍ〜１μｍ程度、さらに好ましくは１０ｎｍ〜５００ｎｍ程度、特に好ましくは１０ｎｍ〜３００ｎｍ程度、望ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選択される。
【０１２５】
陽極は、上記したような材料を用いて、スパッタリング法やイオンプレ−ティング法、真空蒸着法、スピンコ−ト法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜形成法によって形成される。
陽極のシ−ト電気抵抗は、好ましくは、数百Ω／□以下、より好ましくは、５〜５０Ω／□程度に設定される。
【０１２６】
また、陽極の表面を、ＵＶオゾン洗浄やプラズマ洗浄してもよい。
有機ＥＬ素子の短絡や欠陥の発生を抑制するためには、粒径を微小化する方法や成膜後に研磨する方法により、表面の粗さを二乗平均値として２０ｎｍ以下に制御するとよい。
【０１２７】
陰極は、有機層１１（上記層構成では電子注入輸送層）に電子を注入する電極である。
陰極形成用の材料としては、電子注入効率を高くするために仕事関数が例えば４．５ｅＶ未満、一般には４．０ｅＶ以下、典型的には３．７ｅＶ以下の金属や合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物が採用される。
【０１２８】
以上のような電極物質としては、例えば、リチウム、ナトリウム、マグネシウム、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、カルシウム、スズ、ルテニウム、チタニウム、マンガン、クロム、イットリウム、アルミニウム−カルシウム合金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−マグネシウム合金、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、リチウム−インジウム合金、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム／銅混合物、アルミニウム／酸化アルミニウム混合物などが挙げられる。また、陽極に用いられる材料として採用できる材料も使用できる。
【０１２９】
その背面電極１２が陰極とされる場合には、以上のような材料の内、外部へ取り出す光を反射する性能を備えた材料が好ましく選択され、一般には金属や合金、金属化合物が選択される。
【０１３０】
透明電極１０が陰極とされる場合には、一般に、取り出す光に対する透過率が１０％よりも大きくなるように設定され、例えば、超薄膜のマグネシウム−銀合金に透明な導電性酸化物を積層化して形成された電極などが採用される。また、この陰極において、導電性酸化物をスパッタリングする際に発光層などがプラズマにより損傷するのを防ぐため、銅フタロシアニンなどを添加したバッファ層を陰極と有機層１１との間に設けるとよい。
【０１３１】
陰極は、以上のような材料単独で形成してもよいし、複数の材料によって形成してもよい。例えば、マグネシウムに銀や銅を５％〜１０％添加させれば、陰極の酸化を防止でき、また陰極の有機層１１との接着性も高くなる。
【０１３２】
また、陰極は、同一組成又は異種組成の複数層からなる複層構造であってもよい。
例えば以下のような構造にしてもよい。
・陰極の酸化を防ぐため、陰極の有機層１１と接しない部分に、耐食性のある金属からなる保護層を設ける。
この保護層形成用の材料としては例えば銀やアルミニウムなどが好ましく用いられる。
【０１３３】
・陰極の仕事関数を小さくするために、陰極と有機層１１との界面部分に仕事関数の小さな酸化物やフッ化物、金属化合物等を挿入する。
例えば、陰極の材料をアルミニウムとし、界面部分にフッ化リチウムや酸化リチウムを挿入したものも用いられる。
【０１３４】
陰極は、真空蒸着法、スパッタリング法、イオン化蒸着法、イオンプレ−ティング法、電子ビ−ム蒸着法などの公知の薄膜成膜法によって形成できる。
陰極のシ−ト電気抵抗は、数百Ω／□以下に設定することが好ましい。
【０１３５】
・補助電極
補助電極を設けることも当然に可能である。補助電極は、陽極及び／又は陰極に電気的に接続するように設けられ、接続する電極よりも体積抵抗率の低い材料で構成される。このような材料により補助電極を形成すれば、補助電極が設けられた電極全体の体積抵抗率を下げることが可能となり、有機層１１を構成する各点に流れる電流の大きさの最大差を、補助電極を設けない場合と比べて小さくできる。
【０１３６】
補助電極形成用の材料としては、例えば、タングステン（Ｗ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、モリブデン（Ｍｏ）、タンタル（Ｔａ）、金（Ａｕ）、クロム（Ｃｒ）、チタン（Ｔｉ）、ネオジウム（Ｎｄ）、およびこれらの合金を挙げることができる。
また、これらの合金の具体例としては、Ｍｏ−Ｗ、Ｔａ−Ｗ、Ｔａ−Ｍｏ、Ａｌ−Ｔａ、Ａｌ−Ｔｉ、Ａｌ−Ｎｄ、Ａｌ−Ｚｒ等の合金を挙げることができる。さらに、補助配線層の構成材料としては、金属とケイ素の化合物である、ＴｉＳｉ２、ＺｒＳｉ２、ＨｆＳｉ２、ＶＳｉ２、ＮｂＳｉ２、ＴａＳｉ２、ＣｒＳｉ２、ＷＳｉ２、ＣｏＳｉ２、ＮｉＳｉ２、ＰｔＳｉ、Ｐｄ２Ｓｉなども好ましい。また、これらの金属や・ケイ素化合物をそれぞれ積層した構成であってもよい。
【０１３７】
なお、補助電極は、上記したような材料による単層の膜であってもよいが、膜の安定性を高める上で二種以上の多層膜とすることも好ましい。このような多層膜としては、上記金属またはそれらの合金を用いて形成することができる。例えば、三層の場合、Ｔａ層とＣｕ層とＴａ層、およびＴａ層とＡｌ層とＴａ層、二層の場合、Ａｌ層とＴａ層、Ｃｒ層とＡｕ層、Ｃｒ層とＡｌ層、およびＡｌ層とＭｏ層の組み合わせを挙げることができる。
ここで、膜の安定性とは、低体積抵抗率を維持しうるとともに、エッチングの際、その処理に用いる液等により腐食されにくい性質をいう。たとえば、補助電極をＣｕやＡｇで構成した場合には、補助電極の体積抵抗率自体は低いものの、腐食しやすい場合がある。それに対して、ＣｕやＡｇからなる金属膜の上部及び下部、あるいはいずれか一方に、耐食性に優れた金属、例えばＴａ、Ｃｒ、Ｍｏ等の膜を積層することにより、補助電極の安定性を高めることができる。
【０１３８】
補助電極の膜厚は、一般には１００ｎｍ〜数１０μｍの範囲内の値とすることが好ましく、特に好ましくは２００ｎｍ〜５μｍの範囲内の値とすることである。
この理由は、かかる膜厚が１００ｎｍ未満となると、抵抗値が大きくなり、補助電極として好ましくなく、一方、かかる膜厚が数１０μｍを超えると平坦化しにくくなり、有機ＥＬ素子４の欠陥が生じるおそれがあるためである。
【０１３９】
補助電極の幅は、例えば、２μｍ〜１、０００μｍの範囲内の値とすることが好ましく、５μｍ〜３００μｍの範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、かかる幅が２μｍ未満となると、補助電極の抵抗が大きくなる場合があるであり、一方、かかる幅が１００μｍを超えると、外部への光の取り出しを妨害する場合があるためである。
【０１４０】
〈基板３〉
基板３は、有機ＥＬ素子１を支える、主として板状の部材である。有機ＥＬ素子１は、構成する各層が非常に薄いため、一般に基板３によって支えられた有機ＥＬデバイスとして作製される。
本例では、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子１を用いているため、基板３は、外部へ出射する光、すなわちＲの光（２次元フォトニック結晶層２Ｒに入射される／出射する波長（波長帯域）の光）、Ｇの光及びＢの光に対する透過性を備えた透明基板である。
【０１４１】
基板３は、有機ＥＬ素子１が積層される部材であるため、光入射面３１が平面平滑性を有していることが好ましい。また、光出射面３２上に２次元フォトニック結晶層２を直接設ける場合には、光出射面３２も平面平滑性を有していることが好ましい。
【０１４２】
基板３としては、上記した性能を有していれば公知のものを用いることができる。一般には、ガラス基板やシリコン基板、石英基板などのセラミックス基板や、プラスチック基板が選択される。さらに、同種又は異種の基板を複数組み合わせた複合シ−トからなる基板を用いることもできる。
【０１４３】
なお、トップエミッション型の有機ＥＬ素子を用いる場合には、基板は透明である必要はない。この場合、金属基板や支持体に金属箔を形成した基板なども好適に用いることができる。
【０１４４】
〈駆動方式〉
ディスプレイの駆動方式としては、アクティブマトリックス駆動方式やパッシブマトリックス駆動方式などの公知の駆動方式を適宜採用すればよい。すなわち、図１に示す画素構造を各画素に設け、各画素（各サブピクセル）を、上記したような公知のディスプレイ駆動方式を用いて発光／非発光させて画像を表示すればよい。
【０１４５】
また、ディスプレイ外部へ出射される光の量を調整するシャッター手段を設けてもよい。例えば、図４に示すように、２次元フォトニック結晶層２よりも光取出側に、各サブピクセルに対応したピクセル（シャッター）を備えた反射型若しくは半透過型の液晶表示パネル６を設けてもよい。これにより、各有機ＥＬ素子１は、常時光らせておけばよく、階調制御は、液晶表示パネル６を用いた公知の制御方法を採用すればよくなる。すなわち、赤色を発するサブピクセルからの光を外部へ出射する場合には、液晶表示パネル６のサブピクセル６Ｒを、入射した光を透過できるようにすればよい。他のサブピクセルについても同様である。なお、外部へ光を透過しないサブピクセルについては、そのサブピクセルの有機ＥＬ素子２を光らせないようにしてもよい。
また、半透過型の液晶表示パネルを用いれば、ディスプレイ外部が十分に明るい場合には、有機ＥＬ素子１に電流を流さず（光らせず）、外光を用いて表示を行うことが可能になる。
【０１４６】
なお、上記実施の形態においては、ＲＧＢのサブピクセルによってディスプレイを構成する携帯について記載したが、これ以外の公知のカラー化を行う発光色の有機ＥＬ素子の組み合わせによってディスプレイを構成してもよい。この場合も、各有機ＥＬ素子よりも光取出側には、各素子の発光色に対応した周期性を備えた二次元フォトニック結晶層を備えればよい。
また、各有機ＥＬ素子は、それぞれが前記した色（例えば有機ＥＬ素子１Ｒは赤の波長の光）を少なくとも発すればよいのであって、他の波長の光を発してもよいことは当然である。
次に、第二の実施の形態に係るカラーディスプレイについて、図５を用いて説明する。
【０１４７】
《第二のカラーディスプレイ》
第二のカラーディスプレイは、複数のサブピクセルにより一画素を構成し、画素が複数配置されて構成される。そして、図５に示すように、各サブピクセルは、（ｃ）有機ＥＬ素子１Ｗと、（ｄ）有機ＥＬ素子１Ｗよりも光取出側に設けられた、サブピクセルが出射する波長用の２次元フォトニック結晶層２Ｒ、２Ｇ、２Ｂが設けられている。さらに、（ｅ）各サブピクセルの有機ＥＬ素子１Ｗ、１Ｗ’、１Ｗ”（以下、まとめて「１Ｗ」と表記する。）は、それぞれ、すべてのサブピクセルが出射する波長の光を発する素子とされる。
【０１４８】
この構成によっても、第一のカラーディスプレイと同等の作用を得ることができる。また、各サブピクセルの有機ＥＬ素子は、それぞれ同一の色を発すればよいため、各サブピクセルの有機ＥＬ素子１Ｗを同時形成することが可能になる。
有機ＥＬ素子１Ｗ以外の構成は第一のカラーディスプレイと同様であるので、以下に有機ＥＬ素子１Ｗについて詳細に説明する。
【０１４９】
有機ＥＬ素子１Ｗは、第一のカラーディスプレイにおける有機ＥＬ素子１の発光層を積層構造にして構成したり、また、各層が少なくとも他の一層とは異なる波長（ピーク波長）の光を発するようにしたりして構成してもよい。本例では、Ｒ、Ｇ、Ｂの光が有機ＥＬ素子１Ｗから発せられるような構成を採用すればよい。
【０１５０】
複数の色を発する発光層は、前記したような各色用のドーパントを含有させたり、ドーパント及びホストがそれぞれ異なる色を発するようにして複数の色を発するようにしたりすることで作製できる。このような発光層の作製方法としては、当該層を構成する材料を共蒸着などによって混合して形成したり、構成する材料をバインダー樹脂等に溶解又は分散し、この溶液又は分散液を塗布して形成したりすることができる。
【０１５１】
また、同一層内にドーパントを複数添加することで、発光色が混色化したり、二以上の光を発したり、ホスト材から低エネルギーの第一ドーパントへエネルギー移動した後に、より低いエネルギーの第二ドーパントへエネルギーを効率よく移動させたりすることも可能となる。
ホスト材がドーパントにキャリアを輸送し、キャリアにおいて再結合を起す機構を採用する場合には、キャリア移動の効率化を図ることが可能となる。
【０１５２】
なお、上記実施の形態に係るカラーディスプレイは、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することができる。例えば、有機ＥＬ素子１だけでディスプレイに求められる十分な量の光を発することができるサブピクセルについては２次元フォトニック結晶層１を設けなくてもよい。
【０１５３】
また、上記例では、赤色、緑色及び青色によって白色を表示するディスプレイについて説明したが、青色／黄色の組み合わせや水色／橙色の組み合わせ、緑色／紫色の組み合わせのように、補色関係にある色を発して白色を表現しても良い。当然、白色以外の色を表現しても良い。
【０１５４】
各有機ＥＬ素子１Ｗは、それぞれ概略同一の層構成としたり、対応する層を概略同一に構成したりしてもよいが、このように構成しなくてもよいことは当然である。
ただし、各有機ＥＬ素子１Ｗをそれぞれ概略同一の層構成としたり、対応する層を概略同一に構成したりすれば、各有機ＥＬ素子１Ｗの作製の一若しくは複数の工程を同時に行うことも可能となり、素子ごとに異なる構成等を採用する場合と比べて、カラーディスプレイの作製の工程数を少なくしたり工程の単純化を実現したりすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【０１５５】
【図１】本実施の形態に係る第一のカラーディスプレイの一画素の断面構成を説明するための要部断面図である。
【図２】本実施の形態に係るフォトニック結晶層２の構成を説明するための模式図である。
【図３】第一のカラーディスプレイにおける有機ＥＬ素子１の一態様を説明するための要部断面図である。
【図４】ディスプレイの駆動方法の一態様を説明するための断面図である。
【図５】本実施の形態に係る第二のカラーディスプレイの一画素の断面構成を説明するための要部断面図である。
【符号の説明】
【０１５６】
１  ：有機ＥＬ素子
１Ｒ：赤色の光を発する有機ＥＬ素子
１Ｇ：緑色の光を発する有機ＥＬ素子
１Ｂ：青色の光を発する有機ＥＬ素子
１Ｗ：白色発光する有機ＥＬ素子
２  ：２次元フォトニック結晶層
２Ｒ：赤色の波長／波長帯域の光を透過する２次元フォトニック結晶層
２Ｇ：緑色の波長／波長帯域の光を透過する２次元フォトニック結晶層
２Ｂ：青色の波長／波長帯域の光を透過する２次元フォトニック結晶層
３  ：基板（透明基板）
３１：光入射面
３２：光出射面
４  ：透過型若しくは半透過型液晶表示装置
【図１】
2005174594.tif 000028
【図２】
2005174594.tif 000029
【図３】
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【図４】
2005174594.tif 000031
【図５】
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