(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材、保護層、及び第二の部材を、光を取り出す方向に、この順序で設け、
前記保護層の屈折率が、第一の部材から第二の部材に向かって増加又は減少していくことにより、保護層と第一の部材の界面における屈折率差と、保護層と第二の部材の界面における屈折率差を小さくし、
前記第一の部材の屈折率がｎ１であり、前記第二の部材の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、前記保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、前記第一の部材と前記第二の部材に挟まれた前記保護層の厚み方向において、前記保護層のｘ位置より前記第二の部材に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在し、
前記保護層が、多孔質層を含む有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項２】
第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、保護層、色変換層を、光を取り出す方向に、この順序で設け、
前記保護層の屈折率が、第二の電極から色変換層に向かって増加又は減少していくことにより、保護層と第二の電極の界面における屈折率差と、保護層と色変換層の界面における屈折率差を小さくし、
前記第二の電極の屈折率がｎ１であり、前記色変換層の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、前記保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、前記第二の電極と前記色変換層に挟まれた前記保護層の厚み方向において、前記保護層のｘ位置より前記色変換層に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在し、
前記保護層が、多孔質層を含む有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項３】
第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、保護層、封止部材を、光を取り出す方向に、この順序で設け、
前記保護層の屈折率が、第二の電極から封止部材に向かって増加又は減少していくことにより、保護層と第二の電極の界面における屈折率差と、保護層と封止部材の界面における屈折率差を小さくし、
前記第二の電極の屈折率がｎ１であり、前記封止部材の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、前記保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、前記第二の電極と前記封止部材に挟まれた前記保護層の厚み方向において、前記保護層のｘ位置より前記封止部材に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在し、
前記保護層が、多孔質層を含む有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項４】
第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、保護層、支持基板を、光を取り出す方向に、この順序で設け、
前記保護層の屈折率が、第二の電極から支持基板に向かって増加又は減少していくことにより、保護層と第二の電極の界面における屈折率差と、保護層と支持基板の界面における屈折率差を小さくし、
前記第二の電極の屈折率がｎ１であり、前記支持基板の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、前記保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、前記第二の電極と前記支持基板に挟まれた前記保護層の厚み方向において、前記保護層のｘ位置より前記支持基板に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在し、
前記保護層が、多孔質層を含む有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項５】
第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、色変換層、保護層、支持基板を、光を取り出す方向に、この順序で設け、
前記保護層の屈折率が、色変換層から支持基板に向かって増加又は減少していくことにより、保護層と色変換層の界面における屈折率差と、保護層と支持基板の界面における屈折率差を小さくし、
前記色変換層の屈折率がｎ１であり、前記支持基板の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、前記保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、前記色変換層と前記支持基板に挟まれた前記保護層の厚み方向において、前記保護層のｘ位置より前記支持基板に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在し、
前記保護層が、多孔質層を含む有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項６】
前記保護層と前記第一の部材との界面における屈折率差の絶対値と、前記保護層と前記第二の部材との界面における屈折率差の絶対値が、０．２未満である請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項７】
ｎ１＞ｎ２、かつ、ｎｘ＞ｎｙである請求項１〜６のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【請求項８】
前記多孔質層が、エアロゲルである請求項１〜７のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス発光装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、民生用及び工業用の表示機器（ディスプレイ）あるいはプリンターヘッドの光源等に好適に用いられる有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）発光装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電界発光を利用したＥＬ素子は、自己発光が可能であり、視認性が高く、また、完全固体であるため、耐衝撃性に優れる等の特徴を有することから、各種表示装置における発光素子としての利用が注目されている。特に、発光材料として有機化合物を用いた有機ＥＬ発光装置は、印加電圧を大幅に低くすることができるとともに、薄型かつ小型化が容易であって、消費電力を小さくできることから、その実用化が積極的に図られている。
【０００３】
このような有機ＥＬ発光装置は、支持基板、有機ＥＬ素子、色変換層及び封止部材等が、装置の設計により順序は様々であるが、積み重なって配置されており、有機ＥＬ素子の発光が、これら積み重なった部材を透過していく。特に、有機ＥＬ素子は、水や酸素に弱いため、これらから保護するために、保護層が設けられていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、この保護層の上下にある部材と、保護層の屈折率が異なるため、界面で屈折率差が生じていた。この屈折率差により、界面において光が反射し、外部に取り出す発光量が減少するという問題があった。また、光が干渉し、同じ色が見る角度によっては異なる色として認識されてしまう等の視野角特性が悪くなるという問題もあった。
【０００５】
本発明は、光の内部反射に起因する干渉効果による発光量の減少を防止して、外部により多くの光を取り出すことができるとともに、視野角特性に優れた有機ＥＬ発光装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明者等は、有機ＥＬ発光装置に設けられた保護層の屈折率を変化させることにより、上記課題が解決できることを見出した。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、第一の部材、保護層、及び第二の部材を、光を取り出す方向に、この順序で設け、第一の部材の屈折率がｎ１であり、第二の部材の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、第一の部材と第二の部材に挟まれた保護層の厚み方向において、保護層のｘ位置より第二の部材に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在する有機エレクトロルミネッセンス発光装置が提供される。
【０００８】
本発明の屈折率の相対的関係の一例を図１（ａ）に示す。図１（ａ）において、屈折率ｎ１及びｎ２は、第一の部材及び第二の部材の屈折率をそれぞれ示す。第一の部材及び第二の部材の屈折率が一定でないときは、保護層との界面における屈折率である。屈折率ｎｘ及びｎｙは、保護層におけるｘ位置及びｙ位置における屈折率をそれぞれ示す。ｘ位置は保護層における任意の位置であり、ｙ位置は、矢印が示す保護層の厚み方向においてｘ位置より第二の部材により近い任意の位置である。
｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜は、ｎｘがｎｙより、ｎ２との差がより大きいことを意味し、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜は、ｎｙがｎｘより、ｎ１との差がより大きいことを意味する。
本発明においては、このような関係のｎｘとｎｙの組み合わせが、保護層において、少なくとも一組存在すればよい。
【０００９】
例えば、図１（ｂ）は本発明が規定する関係にないｎｘとｎｙの組み合わせを示す。この組み合わせでは、｜ｎ２−ｎｙ｜＝｜ｎ２−ｎｘ｜で｜ｎ１−ｎｙ｜＝｜ｎ１−ｎｘ｜である。さらに、図１（ｃ）は本発明が規定する関係にない別のｎｘとｎｙの組み合わせを示す。この組み合わせでは、｜ｎ２−ｎｙ｜＞｜ｎ２−ｎｘ｜で｜ｎ１−ｎｙ｜＜｜ｎ１−ｎｘ｜である。
本発明の保護層においては、図１（ａ）に示すｎｘとｎｙの組み合わせが少なくとも一組存在すればよいので、保護層の任意の屈折率が全て図１（ａ）に示す関係を有していてもよく、また、部分的に図１（ｂ）及び／又は図１（ｃ）に示すｎｘとｎｙの組み合わせを含んでもよい。ただし、本発明は、保護層の任意の屈折率が全て図１（ｂ）及び／又は図１（ｃ）に示す関係であるものは含まない。
【００１０】
本発明においては、保護層の屈折率が、保護層と第一の部材との屈折率差と、保護層と第二の部材との屈折率差が小さくなるように、変化する。保護層の屈折率は、概ねｎ１とｎ２の間で変化することが好ましい。
「屈折率の変化」とは、屈折率が概ね第一の部材から第二の部材に向かって増加又は減少していくことである。屈折率の変化の態様は特に制限されない。変化の態様の例を図２（ａ）〜（ｄ）に示す。図２（ａ）は、直線的な変化、図２（ｂ）は曲線的な変化及び図２（ｃ）及び（ｄ）は段階的な変化を示す。屈折率の変化はこれらの態様を組み合わせてもよい。保護層の屈折率は、連続して徐々に変化することが好ましい。
第一の部材と保護層の界面及び第二の部材と保護層の界面においては、保護層の界面における屈折率が、それぞれ、ｎ１及びｎ２と等しいことが好ましいが、等しい必要はなく、大きくても又は小さくてもよい。
【００１１】
このように屈折率が変化した保護層を含むことにより、光の内部反射に起因する干渉効果による発光量の減少を防止して、外部により多くの光を取り出すことができるとともに、発光色の色度の視野角依存が低減でき、視野角特性に優れた有機ＥＬ発光装置を得ることができる。
【００１２】
また、本発明の効果を損なわない限り、第一の部材と保護層の間、及び保護層と第二の部材の間に、他の部材又は空隙を設けてもよい。例えば、保護層と第二の部材との間に空隙を設け、この空隙が屈折率１に近いと見なしうる場合には、空隙を第二の部材と考えることもでき、その際にはｎ２≒１とし、屈折率をｎ１より変化させ、前記したように変化させることが好ましい。
【００１３】
また、本発明の別の態様は、第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、保護層、色変換層を、光を取り出す方向に、この順序で設け、第二の電極の屈折率がｎ１であり、色変換層の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、第二の電極と色変換層に挟まれた保護層の厚み方向において、保護層のｘ位置より色変換層に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在する有機エレクトロルミネッセンス発光装置である。
【００１４】
この態様の例を、図３（ａ），（ｂ）に示す。図３（ａ）は、光を上から取り出すタイプで、矢印が示す光を取り出す向きに、支持基板２、第一の電極１０、有機発光媒体１２、第二の電極１４、保護層２０、色変換層２２、封止部材２４がこの順序で設けられている。図３（ｂ）は、光を下から取り出すタイプで、矢印が示す光を取り出す向きに、第一の電極１０、有機発光媒体１２、第二の電極１４、保護層２０、色変換層２２、支持基板２がこの順序で設けられている。
この図に示すように、有機エレクトロルミネッセンス発光装置において、色変換層２２を設けるとフルカラー表示が可能な装置が得られる。しかし、色変換層２２を設けないで、有機発光媒体を複数の発光色を出射するように複数種設け、カラー表示可能としてもよいのはもちろんである。
【００１５】
本発明のさらに別の態様は、第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、保護層、封止部材を、光を取り出す方向に、この順序で設け、第二の電極の屈折率がｎ１であり、封止部材の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、第二の電極と封止部材に挟まれた保護層の厚み方向において、保護層のｘ位置より封止部材に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在する有機エレクトロルミネッセンス発光装置である。
【００１６】
この態様の例を、図３（ｃ）に示す。図３（ｃ）は、光を上から取り出すタイプで、矢印が示す光を取り出す向きに、支持基板２、第一の電極１０、有機発光媒体１２、第二の電極１４、保護層２０、封止部材２４、色変換層２２がこの順序で設けられている。
【００１７】
本発明のさらに別の態様は、第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、保護層、支持基板を、光を取り出す方向に、この順序で設け、第二の電極の屈折率がｎ１であり、支持基板の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、第二の電極と支持基板に挟まれた保護層の厚み方向において、保護層のｘ位置より支持基板に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在する有機エレクトロルミネッセンス発光装置である。
【００１８】
この態様の例を、図３（ｄ）に示す。図３（ｄ）は、光を下から取り出すタイプで、矢印が示す光を取り出す向きに、第一の電極１０、有機発光媒体１２、第二の電極１４、保護層２０、支持基板２、色変換層２２がこの順序で設けられている。
【００１９】
本発明のさらに別の態様は、第一の電極、有機発光媒体、第二の電極、色変換層、保護層、支持基板を、光を取り出す方向に、この順序で設け、色変換層の屈折率がｎ１であり、支持基板の屈折率がｎ１と異なるｎ２であり、保護層のｘ位置における屈折率がｎｘであり、色変換層と支持基板に挟まれた保護層の厚み方向において、保護層のｘ位置より支持基板に近いｙ位置における屈折率がｎｙであるとき、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たす屈折率ｎｘ及びｎｙが少なくとも一組存在する有機エレクトロルミネッセンス発光装置である。
【００２０】
この態様の例を、図３（ｅ）に示す。図３（ｅ）は、光を下から取り出すタイプで、矢印が示す光を取り出す向きに、第一の電極１０、有機発光媒体１２、第二の電極１４、色変換層２２、保護層２０、支持基板２がこの順序で設けられている。
【００２１】
保護層とそれに接する部材との界面における屈折率差は、小さい程好ましい。屈折率差の絶対値が０．２未満であることが好ましく、０．１未満であることがより好ましい。
また、ｎ１＞ｎ２、かつ、ｎｘ＞ｎｙであることが好ましい。
屈折率をこのような関係にすると、光を取り出す方向と同じ方向に第一の部材、保護層及び第二の部材の屈折率が減少していくため、外部により多くの光を取り出すことができる。また、ｎ１＞ｎｘ＞ｎｙ＞ｎ２であることがより好ましい。
【００２２】
屈折率差をこのような範囲にすると、界面での反射率をより小さくできるため、外部により多くの光を取り出すことができる。
また、屈折率差をこのような範囲にすると、優れた視野角特性が得られるため、斜めから発光色を見た場合でも、正面から見た場合と同じ色を認識することができる。さらには、保護層とそれを挟持する部材との界面での全反射を緩和することができる。これにより光取り出し効率が向上する。特に、第二の部材の屈折率が１．５以下と小さい場合には、全反射を緩和する効果が大きい。例えば、第二の部材が空隙である場合には、本発明の保護層を用い、光取り出し効率を大幅に向上できる。
【００２３】
尚、屈折率の異なる材料からなる２層ａとｂとの界面を、光が通過する場合、界面における反射率Ｒ（界面に対して垂直な光に対する反射率）と、２層における材料の屈折率ｎaとｎbとの関係は、次式で表される。
Ｒ＝（ｎa−ｎb）2／（ｎa＋ｎb）2
従って、この関係式から理解されるように、２層における材料の屈折率ｎaとｎbとの差が小さくなる程、界面での反射率Ｒが小さくなり、界面を透過する光量が増加することになる。
【００２４】
また、保護層が、多孔質層を含むことが好ましい。
多孔質層を含むことにより、光散乱効果により、発光色の視野角依存が低減できる。また、屈折率を減少させることができるため、保護層の屈折率を変化させるのが容易になる。
【００２５】
また、多孔質層が、エアロゲルであることが好ましい。
多孔質層をエアロゲルから構成することにより、屈折率を１に近づけることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の有機ＥＬ発光装置の各部材について説明する。
１．有機ＥＬ素子
（１）有機発光媒体
有機発光媒体は、電子と正孔とが再結合して、ＥＬ発光が可能な有機ＥＬ発光層を含む媒体と定義することができる。かかる有機発光媒体は、例えば、第一の電極としての陽極層上に、以下の各層を積層して構成することができる。
▲１▼有機ＥＬ発光層
▲２▼正孔注入層／有機ＥＬ発光層
▲３▼有機ＥＬ発光層／電子注入層
▲４▼正孔注入層／有機ＥＬ発光層／電子注入層
▲５▼有機半導体層／有機ＥＬ発光層
▲６▼有機半導体層／電子障壁層／有機ＥＬ発光層
▲７▼正孔注入層／有機ＥＬ発光層／付着改善層
これらの中で、▲４▼の構成が、より高い発光輝度が得られ、耐久性にも優れていることから通常好ましく用いられる。さらには、無機半導体層、無機絶縁層を有機発光媒体と電極の間に介在してもよい。
【００２７】
（ｉ）材料
有機発光媒体における発光材料としては、例えば、ｐ−クオーターフェニル誘導体、ｐ−クィンクフェニル誘導体、ベンゾチアゾール系化合物、ベンゾイミダゾール系化合物、ベンゾオキサゾール系化合物、金属キレート化オキシノイド化合物、オキサジアゾール系化合物、スチリルベンゼン系化合物、ジスチリルピラジン誘導体、ブタジエン系化合物、ナフタルイミド化合物、ペリレン誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、８−キノリノール誘導体を配位子とする金属錯体、ポリフェニル系化合物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
【００２８】
また、これらの有機発光材料のうち、芳香族ジメチリディン系化合物としての、４，４′−ビス（２，２−ジ−ｔ−ブチルフェニルビニル）ビフェニル（ＤＴＢＰＢＢｉ）や、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、及びこれらの誘導体がより好ましい。
さらに、ジスチリルアリーレン骨格等を有する有機発光材料をホスト材料とし、当該ホスト材料に、ドーパントとしての青色から赤色までの強い蛍光色素、例えばクマリン系材料、あるいはホストと同様の蛍光色素をドープした材料を併用することも好適である。より具体的には、ホスト材料として、上述したＤＰＶＢｉ等を用い、ドーパントとして、Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノベンゼン（ＤＰＡＶＢ）等を用いることが好ましい。
また、前記のような低分子材料（数平均分子量１０，０００未満）の他に、高分子材料（数平均分子量１０，０００以上）を用いることも好ましい。
具体的には、ポリアリーレンビニレン及びその誘導体（ＰＰＶ）、ポリフルオレン及びその誘導体、フルオレン含有共重合体等が挙げられる。
【００２９】
（ii）厚さ
また、有機発光媒体の厚さについては特に制限はないが、例えば、厚さを５ｎｍ〜５μｍとすることが好ましい。
この理由は、有機発光媒体の厚さが５ｎｍ未満となると、発光輝度や耐久性が低下する場合があり、一方、有機発光媒体の厚さが５μｍを超えると、印加電圧の値が高くなる場合があるためである。
また、このような理由から、有機発光媒体の厚さを１０ｎｍ〜３μｍとすることがより好ましく、２０ｎｍ〜１μｍとすることがさらに好ましい。
【００３０】
（２）電極
以下、電極としての陽極層及び陰極層について説明する。尚、本発明では、第一の電極及び第二の電極は、有機ＥＬ素子の構成に応じて、陽極層及び陰極層のいずれにも該当する。
【００３１】
（ｉ）陽極層
陽極層には、仕事関数の大きい（例えば、４．０ｅＶ以上）金属、合金、電気電導性化合物又はこれらの混合物を使用することが好ましい。これらの具体例としては、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電性材料、金、白金、パラジウム等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
【００３２】
また、陽極層を第二の電極として用いる場合には、当該陽極層を透明電極とすることが好ましい。透明電極の材料としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ2，ＺｎＯ等の透明導電性材料が挙げられる。このうち、光を取り出す時に屈折率の調整が容易な点から、ＩＺＯ（屈折率：２．１）がより好ましい。
【００３３】
また、陽極層側から光を取り出す場合には、陽極層の屈折率を１．６〜２．２とすることが好ましく、１．７〜２．１とすることがより好ましい。
【００３４】
また、陽極層の成膜方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、電子ビーム蒸着法、ＣＶＤ法（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＭＯＣＶＤ法（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、プラズマＣＶＤ法等の乾燥状態での成膜が可能な方法が挙げられる。
【００３５】
また、陽極層の膜厚も特に制限されるものではないが、例えば、１０〜１，０００ｎｍとするのが好ましく、１０〜２００ｎｍとするのがより好ましい。
【００３６】
（ii）陰極層
陰極層には、仕事関数の小さい（例えば、４．０ｅＶ未満）金属、合金、電気電導性化合物又はこれらの混合物あるいは含有物を使用することが好ましい。
これらの具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、セシウム、マグネシウム、リチウム、アルミニウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等のアルカリ金属、アルカリ土類金属、これらを含有する合金、アルミニウム、酸化アルミニウム、インジウム、希土類金属、これらの金属又は合金と有機発光媒体材料との混合物、これらの金属又は合金と有機電子輸送性化合物との混合物、及び金属化合物と有機電子輸送性化合物の混合物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。さらには、無機化合物層／電気伝導性化合物の積層体であり、無機化合物層として、アルカリ金属化合物、アルカリ土類金属化合物を用いてもよい。
【００３７】
また、陰極層の膜厚についても、陽極層と同様に、特に制限されるものではないが、具体的に１０〜１，０００ｎｍとするのが好ましく、１０〜２００ｎｍとするのがより好ましい。
特に、この陰極層を光透過性として用いる場合、以下の透明性陰極が好ましい。
▲１▼前記金属の膜厚０．１〜１５ｎｍの薄膜又は島状膜
▲２▼無機化合物層を用いた前記積層体
▲３▼金属、合金、金属化合物と有機電子輸送性化合物との混合層
上記▲１▼〜▲３▼に電気伝導性を付与する、又は、酸素、水から保護する目的で透明導電性材料をさらに積層してもよい。このような透明性陰極の屈折率については、その外表面の屈折率によって定まり、好ましい値は１．６〜２．２、さらに好ましい値は１．７〜２．１である。
【００３８】
２．保護層
保護層とは、有機ＥＬ素子を水や酸素からを保護する層であるとともに、前記したように第一の部材と第二の部材の間に介在する中間層である。
（１）屈折率の変化
保護層の屈折率を変化させる方法は特に制限されない。屈折率を変化させる方法としては、（ｉ）屈折率が連続して異なるように、保護層の材料の成分割合を連続的に変化させる方法、（ii）屈折率が異なる２以上の複数の層を順次積層させる方法、（iii）保護層中に微小の空孔を設け、その空孔比率を変化させる方法等が挙げられる。
【００３９】
（ｉ）の方法で得られる保護層の具体例としては、ＳｉＯxＮy、ＡｌＯxＮy、ＳｉＡｌＯxＮy等が挙げられる。このうち、ＳｉＯxＮyは、高屈折率のＳｉＯx及び低屈折率のＳｉＮyから構成されており、これらの割合を、その原料であるＳｉＨ4及びＮ2の割合を連続的に変化させることによって屈折率を変化させている。例えば、０＜ｘ≦２、０＜ｙ≦３／２の範囲でｘを大きくすれば低屈折率となり、ｙを大きくすれば高屈折率となり、１．５〜２．３の値を任意に設定しうる。ＳｉＯxＮyは、陽極の成膜法と同様に、例えば、ＣＶＤ法等により成膜できる。例えば、ＣＶＤ法で成膜する際、ガス流量を調節することにより変化させる。さらに、Ｆを添加すると、低屈折率が得られる。例えば、ＳｉＯＦ（Ｆ添加ＳｉＯx）、Ｆ添加ＡｌＯx、Ｆ添加ＳｉＯxＮy等があり、屈折率１．３〜１．５を実現できる。
【００４０】
（ii）の方法で得られる保護層の具体例としては、第一の部材上に、ＳｉＯxＮy／ＳｉＯx、ＳｉＯxＮy／透明樹脂、ＳｉＯxＮy／封止液、又は透明樹脂／封止液を積層したものが挙げられる。
この場合、各々の層の屈折率が第一の部材より小さく、第二の部材よりも大きいことが好ましく、さらに、第一の部材から第二の部材に向けて小さくなることがより好ましい。
【００４１】
（２）材料
保護層の材料としては、透明樹脂、封止液及び透明無機物が挙げられる。
透明樹脂や封止液は、芳香族環含有化合物、フルオレン骨格含有化合物、臭素含有化合物、又はイオウ含有化合物を主成分として使用するか、あるいは屈折率調整剤として添加することが好ましい。このような化合物は、屈折率の値が比較的高く、保護層の屈折率の調整を必要に応じて柔軟に行えるためである。
【００４２】
さらに、保護層を構成する透明樹脂や封止液中に、高屈折率の化合物、例えば、アルコキシチタン等の金属化合物（ジメトキシチタンや、ジエトキシチタン）等を添加することも好ましい。
このようにアルコキシチタン等を添加することにより、透明樹脂や封止液の屈折率をさらに高い値とすることができる。
【００４３】
保護層の材料として用いることができる透明樹脂としては、以下の化合物が挙げられる。
ポリフェニルメタクリレート      （屈折率：１．５７）
ポリエチレンテレフタレート      （屈折率：１．５８）
ポリ−ｏ−クロロスチレン        （屈折率：１．６１）
ポリ−ｏ−ナフチルメタクリレート（屈折率：１．６１）
ポリビニルナフタレン            （屈折率：１．６８）
ポリビニルカルバゾール          （屈折率：１．６８）
フルオレン骨格含有ポリエステル  （屈折率：１．６１〜１．６４）
【００４４】
また、保護層の材料に透明樹脂を用いる場合、これを紫外線硬化型樹脂や、可視光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂又はそれらを用いた接着剤から構成することも好ましい。これらの具体例としては、ラックストラックＬＣＲ０２７８や、０２４２Ｄ（いずれも東亜合成（株）製）、ＴＢ３１０２（エポキシ系：スリーボンド（株）製）、ベネフィックスＶＬ（アクリル系：アーデル（株）製）等の市販品が挙げられる。
【００４５】
また、保護層を構成する材料として用いることができる透明無機物としては、ＳｉＯ2、ＳｉＯx、ＳｉＯxＮy、Ｓｉ3Ｎ4、Ａｌ2Ｏ3、ＡｌＯxＮy、ＴｉＯ2、ＴｉＯx、ＳｉＡｌＯxＮy、ＴｉＡｌＯx、ＴｉＡｌＯxＮy、ＳｉＴｉＯx、ＳｉＴｉＯxＮy等が挙げられる。
尚、保護層の材料に透明無機物を用いる場合には、有機ＥＬ素子を劣化させないように、低温（１００℃以下）で、成膜速度を遅くして成膜するのが好ましく、具体的にはスパッタリング、蒸着、ＣＶＤ等の方法が好ましい。
また、これらの透明無機物は、非晶質（アモルファス）であることが、水分、酸素、低分子モノマー等の遮断効果が高く、有機ＥＬ素子の劣化を制御するので好ましい。
【００４６】
また、保護層を構成する材料として用いることができる封止液としては、フッ素化炭化水素、フッ素化オレフィンのオリゴマー等が挙げられる。
【００４７】
（３）屈折率
保護層の屈折率は、特に、１〜２．３であることが好ましく、１〜１．９とするのがより好ましい。
【００４８】
（４）厚さ
また、保護層の厚さについては特に制限はないが、例えば、厚さを１０ｎｍ〜１ｍｍとすることが好ましい。
この理由は、保護層の厚さが１０ｎｍ未満となると、水分や酸素の透過量が大きくなる場合があり、一方、保護層の厚さが１ｍｍを超えると、全体として膜厚が厚くなり溝型化できない場合があるためである。
また、このような理由から、保護層の厚さを１０ｎｍ〜１００μｍとすることがより好ましい。
【００４９】
（５）多孔質層
保護層には低屈折率とする点から、多孔質層を含むことが好ましい。このような多孔質層の成分としては、エアロゲル、キセロゲル等が挙げられる。
一例として、多孔質であるエアロゲル層について詳述する。エアロゲル層は、アルコキシシランの加水分解及び重合反応によって得られたシリカゲルをアルコール又はＣＯ2等の溶媒の存在下で、溶媒の臨界点以上の超臨界状態で乾燥させることにより得られる。エアロゲル層の屈折率は１．０３〜１．４である。
【００５０】
３．色変換層
色変換層は、有機ＥＬ素子の発光を吸収して、より長波長の蛍光を発光する機能を有する蛍光体層の場合、又は有機ＥＬ素子の発光を吸収して、所望の発光色に変換するカラーフィルタの場合がある。例えば、蛍光体層を用い、青色光から緑色光又は赤色光に変換してもよいし、カラーフィルタを用い、白色光から赤色、緑色、青色の光を取り出してもよいし、色純度を向上するため、光の三原色の入射光に対しカラーフィルタ又は蛍光体層を用いてもよい。
尚、色変換層は、色再現性をよくするためにカラーフィルターと蛍光体層を組み合わせて積層する場合があるが、この積層体を色変換層としてもよい。
【００５１】
各色変換層は、有機ＥＬ素子の発光領域、例えば、第一の電極と第二の電極との交差部分の位置に対応して配置してあることが好ましい。
このように構成することにより、第一の電極と第二の電極との交差部分における有機ＥＬ発光層が発光した場合に、その光を各色変換層が受光して、異なる色（波長）の発光を外部に取り出すことが可能になる。
この場合、特に、有機ＥＬ素子が青色系の発光をするとともに、色変換層によって、緑色、赤色発光に変換可能な構成とすると、一つの有機ＥＬ素子であっても、青色、緑色、赤色の光の三原色が得られ、フルカラー表示が可能であることから好適である。
【００５２】
（１）材料
色変換層が蛍光体層からなる場合は、その材料は特に制限されるものではないが、例えば、蛍光色素及び樹脂、又は蛍光色素のみからなり、蛍光色素及び樹脂は、蛍光色素を顔料樹脂及び／又はバインダ−樹脂中に溶解又は分散させた固形状態のものを挙げることができる。
また、色変換層がカラーフィルタからなる場合は、その材料は特に制限されるものではないが、例えば、色系顔料、又は樹脂及び色系顔料からなり、樹脂及び色系顔料は、色系顔料を顔料樹脂及び／又はバインダ−樹脂中に溶解又は分散させた固形状態のものを挙げることができる。
【００５３】
具体的な蛍光色素について説明すると、有機ＥＬ素子における近紫外光から紫色の発光を青色発光に変換する蛍光色素としては、１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン（Ｂｉｓ−ＭＢＳ）、トランス−４，４′−ジフェニルスチルベン（ＤＰＳ）等のスチルベン系色素、７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（クマリン４）等のクマリン系色素を挙げることができる。
【００５４】
また、有機ＥＬ素子における青色、青緑色又は白色の発光を緑色発光に変換する場合の蛍光色素については、例えば、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）、３−（２′−ベンゾチアゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン６）、３−（２′−ベンズイミダゾリル）−７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）等のクマリン色素、その他クマリン色素系染料であるベ−シックイエロ−５１、また、ソルベントイエロ−１１、ソルベントイエロ−１１６等のナフタルイミド色素を挙げることができる。
【００５５】
また、有機ＥＬ素子における青色から緑色までの発光、又は白色の発光を、橙色から赤色までの発光に変換する場合の蛍光色素については、例えば、４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−ジメチルアミノスチルリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）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）−ピリジニウム−パ−クロレ−ト（ピリジン１）等のピリジン系色素、ロ−ダミンＢ、ロ−ダミン６Ｇ等のロ−ダミン系色素、その他にオキサジン系色素等が挙げられる。
【００５６】
さらに、各種染料（直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料等）も蛍光性があれば蛍光色素として選択することが可能である。
また、蛍光色素をポリメタクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、アルキッド樹脂、芳香族スルホンアミド樹脂、ユリア樹脂、メラニン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂等の顔料樹脂中にあらかじめ練り込んで顔料化したものでもよい。
【００５７】
一方、バインダ−樹脂は、透明な（可視光における光透過率が５０％以上）材料が好ましい。例えば、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリアクリレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス等の透明樹脂（高分子）が挙げられる。
【００５８】
カラーフィルタに用いる顔料については、フタロシアニン、キナクリドン、アントラキノン、ピロロ−ピロール等が好ましく挙げられる。
【００５９】
尚、色変換層を平面的に分離配置するために、フォトリソグラフィ−法が適用できる感光性樹脂も選ばれる。例えば、アクリル酸系、メタクリル酸系、ポリケイ皮酸ビニル系、環ゴム系等の反応性ビニル基を有する光硬化型レジスト材料が挙げられる。また、印刷法を用いる場合には、透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）が選ばれる。例えば、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノ−ル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸樹脂、ポリアミド樹脂のモノマ−、オリゴマ−、ポリマ−また、ポリメチルメタクリレ−ト、ポリアクリレ−ト、ポリカ−ボネ−ト、ポリビニルアルコ−ル、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロ−ス、カルボキシメチルセルロ−ス等の透明樹脂を用いることができる。
【００６０】
（２）形成方法
色変換層が、主に蛍光色素又は色素からなる場合は、所望の色変換層のパターンが得られるマスクを介して真空蒸着で成膜することが好ましい。
一方、色変換層が、蛍光色素又は色素顔料と樹脂からなる場合は、蛍光色素又は色素顔料と樹脂と適当な溶剤とを混合、分散又は可溶化させて液状物とし、当該液状物を、スピンコート、ロールコート、キャスト法等の方法で成膜し、その後、フォトリソグラフィー法で所望の色変換層のパターンにパターニングしたり、インクジェット、スクリーン印刷等の方法で所望のパターンにパターニングして、色変換層を形成するのが好ましい。
【００６１】
（３）厚さ
色変換層の厚さは、有機ＥＬ素子の発光を十分に受光（吸収）するとともに、色変換の機能を妨げるものでなければ、特に制限されるものではないが、例えば、１０ｎｍ〜１，０００μｍとすることが好ましく、０．１μｍ〜５００μｍとすることがより好ましく、２μｍ〜１００μｍとすることがさらに好ましい。
この理由は、色変換層の厚さが１０ｎｍ未満となると、機械的強度が低下したり、積層することが困難となる場合があるためである。一方、色変換層の厚さが１ｍｍを超えると、光透過率が著しく低下して、外部に取り出せる光量が低下したり、あるいは有機ＥＬ発光装置の薄型化が困難となる場合があるためである。
【００６２】
（４）屈折率
色変換層が第二の部材であるとき、色変換層の屈折率は、第一の部材及び保護層の屈折率よりも小さいことが好ましい。色変換層の屈折率は、１．５〜１．８とすることが好ましく、１．５〜１．７とするのがより好ましい。
また、色変換層が第一の部材であるとき、色変換層の屈折率は、保護層及び支持基板の屈折率よりも大きいことが好ましい。色変換層の屈折率は、１．６〜２．３とすることが好ましく、１．７〜２．１とするのがより好ましい。
【００６３】
５．封止部材
封止部材は、有機発光媒体内部への水分侵入を防止するために、少なくとも有機ＥＬ表示装置の発光領域を覆うように設けることが好ましい。
このような封止部材としては、支持基板と同種の材料を用いることができる。特に、水分や酸素の遮断効果の高いガラス板又はセラミックス基板を用いることができる。また、封止部材の形態についても、特に制限されるものでなく、例えば、板状やキャップ状とすることが好ましい。そして、例えば、板状とした場合、その厚さを、０．０１〜５ｍｍの範囲内の値とすることが好ましい。
さらに、封止部材は、支持基板の一部に溝等を設けておき、それに圧入して固定することも好ましいし、あるいは、光硬化型の接着剤等を用いて、支持基板の一部に固定することも好ましい。
【００６４】
封止部材が第二の部材であるとき、封止部材の屈折率は、第一の部材及び保護層の屈折率よりも小さいことが好ましい。封止部材の屈折率は、１．４〜１．８とすることが好ましく、１．４〜１．６とするのがより好ましい。
【００６５】
６．支持基板
有機ＥＬ発光装置における支持基板は、有機ＥＬ素子や保護層等を支持するための部材であり、そのため機械的強度や、寸法安定性に優れていることが好ましい。
このような支持基板としては、無機材料からなる支持基板、例えば、ガラス板、金属板、セラミックス板等が挙げられるが、好ましい無機材料としては、ガラス材料、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化イットリウム、酸化ゲルマニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化鉛、酸化ナトリウム、酸化ジルコニア、酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化硼素、窒化シリコン、ソ−ダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等を挙げることができる。
また、支持基板を構成する好ましい有機材料としては、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコ−ン樹脂、フッ素樹脂、ポリビニルアルコ−ル系樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シアネ−ト樹脂、メラミン樹脂、マレイン樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリアセタ−ル樹脂、セルロ−ス樹脂等を挙げることができる。
【００６６】
支持基板が第二の部材であるとき、支持基板の屈折率は、第一の部材及び保護層の屈折率よりも小さいことが好ましい。支持基板の屈折率は、１．４〜１．８とすることが好ましい。
また、このような支持基板であれば、支持基板を介してＥＬ発光を外部に取り出す場合にも、基板表面での反射を抑制することができるためである。
尚、参考のため、好ましい基板の屈折率を示すと、以下のような値である。
メタクリル酸メチル樹脂    ：１．４９
酸化珪素（ＳｉＯ2）       ：１．５４
酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）         ：１．７７
ガラス                    ：１．４９〜１．５０
テトラフルオロエチレン樹脂：１．４９
【００６７】
［実施形態１］
図４は、本発明の有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す模式図である。図面においては、同じ参照番号は同じ部材を示し、その説明は省略する。
有機ＥＬ発光装置１００は、支持基板２上に、電気絶縁膜（ゲート絶縁膜を含む）４に埋設されたＴＦＴ６、層間絶縁膜８、有機ＥＬ素子１６、コンタクトホール１８、保護層２０、色変換層２２及び封止部材２４を備えている。有機ＥＬ素子１６は、第一の電極１０と第二の電極１４の間に有機発光媒体１２を挟持している。コンタクトホール１８によりＴＦＴ６及び有機ＥＬ素子１６が電気接続される。図中の矢印は光を取り出す方向を示す。
第二の電極１４の屈折率はｎ１であり、色変換層２２の屈折率はｎ２であり、ｎ１＞ｎ２である。保護層２０における任意の位置ｘにおける屈折率がｎｘであり、任意の位置ｙにおける屈折率がｎｙである。位置ｙは、第二の電極１４と色変換層２２に挟まれた保護層２０の厚み方向において、位置ｘより色変換層２２に近い位置である。この実施例において、保護層２０の屈折率は、第二の電極１４から色変換層２２に向かって、ｎ１からｎ２へ減少している。従って、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たすｎｘとｎｙの組み合わせが少なくとも一組存在する。
【００６８】
また、図５は、本発明の有機ＥＬ発光装置の他の実施形態を示す模式図である。この図に示す有機ＥＬ発光装置２００は、色変換層２２が封止部材２４（対向部材）の外側に設けてある。
この有機ＥＬ発光装置２００においては、第二の電極１４の屈折率はｎ１であり、封止部材２４の屈折率はｎ２であり、ｎ１＞ｎ２である。保護層２０における任意の位置ｘにおける屈折率がｎｘであり、任意の位置ｙにおける屈折率がｎｙである。位置ｙは、第二の電極１４と封止部材２４に挟まれた保護層２０の厚み方向において、位置ｘより封止部材２４に近い位置である。この実施例において、保護層２０の屈折率は、第二の電極１４から封止部材２４に向かって、ｎ１からｎ２へ減少している。従って、｜ｎ２−ｎｙ｜＜｜ｎ２−ｎｘ｜、かつ、｜ｎ１−ｎｙ｜＞｜ｎ１−ｎｘ｜の関係を満たすｎｘとｎｙの組み合わせが少なくとも一組存在する。
【００６９】
【実施例】
［実施例１］
縦２５ｍｍ、横７５ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの透明電極付ガラス基板（コーニング７０５９）をイソプロピルアルコール洗浄及び紫外線洗浄した後、この基板を、真空蒸着装置（日本真空技術（株）製）内の基板ホルダーに固定した。透明電極はＩＴＯであり、その膜厚は１３０ｎｍであった。
【００７０】
次いで、真空蒸着装置内のモリブテン製の加熱ボードに、正孔注入材料として、銅フタロシアニン（ＣｕＰＣ）及び４，４′−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）、有機発光材料として、４，４′−ビス（２，２−ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）、電子注入材料として、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、アルカリ金属源としてＬｉをそれぞれ充填し、さらに下部電極（陰極）の材料としてのＡｌ合金（Ｓｉ含有率５重量％）を加熱ボードに装着した。
【００７１】
この状態で、蒸着装置の真空度を６５５×１０-7Ｐａまで減圧し、以下の蒸着速度及び膜厚となるように、陰極から正孔注入層の形成まで、途中で真空状態を破らず、一回の真空引きで積層した。尚、Ａｌｑの蒸着の際には、Ｌｉ源も加熱し、１：１のモル比で電子注入材とアルカリ金属の混合物を形成した。
ＣｕＰＣ      ：蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ．，膜厚３０ｎｍ
ＮＰＤ        ：蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ．，膜厚４０ｎｍ
ＤＰＶＢｉ    ：蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ．，膜厚５０ｎｍ
Ａｌｑ：Ｌｉ  ：蒸着速度０．１〜０．３ｎｍ／ｓｅｃ．，膜厚２０ｎｍ
Ａｌ：Ｓｉ合金：蒸着速度１．０〜２．０ｎｍ／ｓｅｃ．，膜厚１０ｎｍ
【００７２】
次に、基板をスパッタリング装置に移動して、上部電極（陽極）のＩＺＯ（屈折率２．１）をスパッタリング成膜して２００ｎｍ積層し、有機ＥＬ素子を作製した。
【００７３】
次に、有機ＥＬ素子の上部電極上に、透明無機膜としてＳｉＯxＮy（Ｏ／Ｏ＋Ｎ＝５０％：Ａｔｏｍｉｃ  ｒａｔｉｏ）（屈折率１．７０）を低温プラズマＣＶＤにより３００ｎｍの厚さで成膜した。このときのガス源は、シラン、Ｎ２、Ｏ２であり、ＲＦ出力は３０Ｗであった。さらに、ベネフィックスＶＬ（透明樹脂としてのアクリル系可視光硬化性透明接着剤：アーデル（株）製、屈折率１．５７）をキャスティングし、封止部材としてガラス基板（屈折率１．５３）を積層し、封止部材からハロゲンランプで可視光を照射して接着剤を硬化させて有機ＥＬ表示装置を作製した。ここで、ＳｉＯxＮyとベネフィックスＶＬ層の積層体は保護層である。
【００７４】
次に、得られた有機ＥＬ表示装置の上部電極（陽極、ＩＺＯ）と、下部電極（陰極、Ａｌ：Ｓｉ）との間に、アクティブマトリックス（トランジスター）回路を介して、ＤＣ１２Ｖの電圧を印加して発光させた。
色彩色差計ＣＳ１０００（ミノルタ（株）製）を用いて発光輝度を測定したところ、１９５ｃｄ／ｍ2という値が得られ、また、効率としては４．６ｃｄ／Ａであった。また、得られた青色（ブルー）発光についてのＣＩＥ色度座標は、Ｘ＝０．１５，Ｙ＝０．１６であり、視野角−７０°〜７０°の範囲で色度座標の変化も０．０１以下で、ほぼないことを確認した。ここで、発光色を正面から見たときの角度を０°とし、これに対して発光色を斜めから見たときの角度を視野角と定義した。
【００７５】
［比較例１］
実施例１において、ＳｉＯxＮyを成膜しなかった以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製し、その性能を測定した。その結果、効率としては３．８ｃｄ／Ａであり、実施例１に比べ劣っていた。
【００７６】
［比較例２］
実施例１において、保護層であるＳｉＯxＮy及び透明樹脂並びに封止部材を用いなかった以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。また、得られた装置の性能を、乾燥Ｎ２を充たしたグローブボックス中で、実施例１と同様に測定した。その結果、効率は３．６ｃｄ／Ａと低く、さらに正面から測定した色度は（０．１６，０．１８）であったが、斜め３０°から観測すると、色度は（０．１３，０．１２）であり、視野角特性も実施例１に比べ劣っていた。
【００７７】
［実施例２］
実施例１において、ＳｉＯxＮyの組成を、上部電極との界面ではＳｉＯ0.1Ｎ1.0であり、透明樹脂との界面ではＳｉＯ1.7Ｎ0.1であるように、ＣＶＤに用いる原料ガスの量比を制御した以外は、実施例１と同様にして有機ＥＬ表示装置を作製した。ＳｉＯxＮyの屈折率は、上部電極との界面では２．１であり、透明樹脂との界面では１．６であった。尚、Ｓｉのガス源としてはシラン、窒素のガス源としてはＮ２、酸素のガス源としてはＯ2を用い、ＲＦ出力は５０Ｗとし、酸素流量と窒素流量の比（Ｏ2：Ｎ2）を最初に１：１２とし、徐々に２０:１に変化させた。
得られた装置の性能を実施例１と同様に測定したところ、５．０ｃｄ／Ａと比較例に比べ改善された。
【００７８】
［実施例３］
縦２５ｍｍ、横７５ｍｍ、厚さ１．１ｍｍの透明電極付ガラス基板（コーニング７０５９）（屈折率１．５３）上に、テトラメトキシシランのオリゴマー（コルトー社製、商品名：メチルシリケート５１）とメタノールを質量比４７:８１で混合したＡ液と、水、２８質量％アンモニア水、メタノールを質量比５０：１：８１で混合したＢ液を１６：１７の質量比で混合したアルコキシシラン溶液を滴下し、７００ｍｉｎ-1の回転数で１０秒間スピンコーティングした。次いで、アルコキシシランをゲル化させた後、水：２８質量％アンモニア水：メタノール＝１６２：４：６４０（質量比）の養生溶液中に浸漬し、室温で１昼夜養生した。次に、このようにして養生を行なった薄膜状のゲル状化合物を、ヘキサメチルジシラザンの１０質量％イソプロパノール溶液中に浸漬して疎水化処理をした。このようにしてガラス基板上に形成した薄膜状のゲル状化合物を、イソプロパノール中へ浸漬して洗浄した後、高圧容器中に入れ、高圧容器内を液化炭酸ガスで満たし、８０℃、１６ＭＰａの条件で超臨界乾燥して、膜厚３０μｍのシリカエアロゲル層とした。この層の屈折率を測定したところ、１．１と非常に小さかった。
【００７９】
次に、シリカエアロゲル層の上に、ＳｉＯ1.6Ｆ0.1をプラズマＣＶＤ法により１００ｎｍの膜厚で設けた。原料ガスとしては、シラン、Ｏ2、Ｆ2を用い、量比を制御した。この層の屈折率は１．４１であった。さらに、連続的にＦ2の流量を減少させ、次にＮ2の流量を増加させ、ＳｉＯＦ／ＳｉＯx〜ＳｉＯxＮyと屈折率が変化するようにした。以上により保護層が形成された。その構成はエアロゲル／ＳｉＯＦ／ＳｉＯx〜ＳｉＯxＮyであり、ＳｉＯxＮyの表面の組成はｘ＝０．１、ｙ＝１．０であった。ＳｉＯxＮyの屈折率は２．１であった。
【００８０】
次に、保護層の上に透明電極（ＩＺＯ）（屈折率２．１）を膜厚１００ｎｍで設けた後、実施例１と同様にして、各有機層を設けた。さらに、その上に陰極としてフッ化Ｌｉ層１ｎｍ／Ａｌ１００ｎｍを設け、有機ＥＬ表示装置を作製した。得られた装置の性能を実施例１と同様に評価したところ、７．１ｃｄ／Ａと高い効率が得られた。
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、光の内部反射に起因する干渉効果による発光量の減少を防止して、外部により多くの光を取り出すことができるとともに、視野角特性に優れた有機ＥＬ発光装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】本発明の屈折率の相対的関係の一例を示す図である。
【図１ｂ】本発明が規定する関係にないｎｘとｎｙの組み合わせを示す図である。
【図１ｃ】本発明が規定する関係にない別のｎｘとｎｙの組み合わせを示す図である。
【図２ａ】保護層の屈折率の直線的な変化の態様を示す図である。
【図２ｂ】保護層の屈折率の曲線的な変化の態様を示す図である。
【図２ｃ】保護層の屈折率の段階的な変化の態様を示す図である。
【図２ｄ】保護層の屈折率の他の段階的な変化の態様を示す図である。
【図３ａ】請求項２に係る発明による有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す模式図である。
【図３ｂ】請求項２に係る発明による有機ＥＬ発光装置の他の実施形態を示す模式図である。
【図３ｃ】請求項３に係る発明による有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す模式図である。
【図３ｄ】請求項４に係る発明による有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す模式図である。
【図３ｅ】請求項５に係る発明による有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す模式図である。
【図４】本発明の有機ＥＬ発光装置の一実施形態を示す模式図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ発光装置の他の実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
１００，２００  有機ＥＬ発光装置
２    支持基板（第二の部材）
１０  第一の電極
１２  有機発光媒体
１４  第二の電極（第一の部材）
１６  有機ＥＬ素子
２０  保護層
２２  色変換層（第一の部材）（第二の部材）
２４  封止部材（第二の部材）
ｎ１  第二の電極の屈折率
ｎ２  封止部材又は色変換層の屈折率
ｎｘ  保護層のｘ位置における屈折率
ｎｙ  保護層のｙ位置における屈折率
【図１ａ】
0003962572.tif 000002
【図１ｂ】
0003962572.tif 000003
【図１ｃ】
0003962572.tif 000004
【図２ａ】
0003962572.tif 000005
【図２ｂ】
0003962572.tif 000006
【図２ｃ】
0003962572.tif 000007
【図２ｄ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図３ｃ】
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【図３ｄ】
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【図３ｅ】
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【図４】
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【図５】
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