(57)【要約】【課題】発光効率が良好で面内均一性が高い、照明用の有機ＥＬデバイスの提供【解決手段】基板と、少なくとも１つの直列接続有機ＥＬ素子群と、少なくとも１つの色変換層とを有する有機ＥＬデバイスであって、直列接続有機ＥＬ素子群は、基板側から第１電極、有機ＥＬ層および第２電極をこの順に有する複数の有機ＥＬ素子から構成され、第１電極および第２電極の少なくとも一方は透明電極であり、直列接続有機ＥＬ素子群を構成する有機ＥＬ素子のそれぞれの第１電極は、隣接する有機ＥＬ素子の第２電極と電気的に接続されており、少なくとも１つの色変換層は有機ＥＬ素子間の領域の少なくとも一部に延在していることを特徴とする有機ＥＬデバイス。【選択図】図２
2009181752.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、少なくとも１つの直列接続有機ＥＬ素子群と、少なくとも１つの色変換層とを有する有機ＥＬデバイスであって、
前記直列接続有機ＥＬ素子群は、前記基板側から第１電極、有機ＥＬ層および第２電極をこの順に有する複数の有機ＥＬ素子から構成され、
第１電極および第２電極の少なくとも一方は透明電極であり、
前記直列接続有機ＥＬ素子群を構成する有機ＥＬ素子のそれぞれの第１電極は、隣接する有機ＥＬ素子の第２電極と電気的に接続されており、
前記少なくとも１つの色変換層は有機ＥＬ素子間の領域の少なくとも一部に延在していることを特徴とする有機ＥＬデバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの色変換層は、０．５μｍ以上の膜厚を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項３】
複数の直列接続有機ＥＬ素子群を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項４】
前記基板が透明基板であり、第１電極が透明電極であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つの色変換層は、前記基板と前記第１電極との間に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項６】
前記少なくとも１つの色変換層は、前記基板の前記直列接続有機ＥＬ素子群とは反対側の面上に配置されていることを特徴とする請求項４に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項７】
前記第２電極の上面に反射層をさらに含むことを特徴とする請求項５または６に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項８】
前記第２電極と前記反射層との間に、パッシベーション層をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項９】
前記第１電極が反射電極であり、前記第２電極が透明電極であり、および前記少なくとも１つの色変換層が前記第２電極の上面に形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１０】
前記基板と前記第１電極との間に反射層をさらに含むことを特徴とする請求項９に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１１】
前記有機ＥＬ素子間の領域に追加の色変換層を形成したことを特徴とする請求項１０に記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１２】
前記基板が透明基板であり、前記第１電極および第２電極の両方が透明電極であり、前記少なくとも１つの色変換層は、前記第２電極の上面に設けられる第１色変換層と、前記基板と前記第１電極の間、または前記基板の前記直列接続有機ＥＬ素子群とは反対側の面上に配置されている第２色変換層とを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の有機ＥＬデバイス。
【請求項１３】
前記有機ＥＬ素子間の領域で第１色変換層の上面に追加の変換層を形成したことを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬデバイスの構造、特に、照明用光源として用いられる有機ＥＬデバイスの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球の温暖化問題に対して関心が高まっている。炭酸ガスの排出量を減らし、温暖化を低減するために、様々の省エネが模索されている。その中でも、照明器具のエネルギー利用の高効率化が、１つの重要なポイントとされている。現在、広く使われている白熱ランプおよび蛍光灯は発光効率の点から飽和状態となり、さらに発光効率のよい照明器具の研究開発が盛んに行われている。中でも、有機ＥＬ素子に関しては、将来技術として発光効率１００〜２００ｌｍ／Ｗ、寿命６０，０００時間が期待されており、白熱ランプの１５ｌｍ／Ｗ、１，０００〜２，０００時間、および蛍光灯の５０〜１００ｌｍ／Ｗ、１０，０００時間に対して、地球環境に優しい照明になり得ると考えられている。今後の研究開発の課題は、上述の性能を実現していくとともに、その製造コストを削減することである。
【０００３】
図１は、次世代の照明として期待されて開発が進められている発光ダイオード(light emitting diode：ＬＥＤ）を用いた光源を示す図である（非特許文献１参照）。図１の光源は、反対面上にヒートシンク２４０を設けたセラミック基板２１０上の金属パターン２２０に、複数のＬＥＤ２３０をフリップチップ実装して、その上に蛍光樹脂層２５０を設けたものであり、白色光を放射する。複数のＬＥＤの高密度配置により発光強度ムラを減らしているが、高密度配置には限界がある。また、複数のＬＥＤを実装していく必要があるので、組み立てコストが上昇し、および大面積の面発光光源の製造が困難であるという問題点を有している。
【０００４】
上記の問題点に関して、有機ＥＬ素子を用いる場合には、複数の有機ＥＬ素子を同一基板上に容易に作成できるという利点がある。したがって、前述したＬＥＤを用いる場合と比べて、素子を実装するコストを削減することができ、より低コストな面発光光源器具が実現可能であると考えられている。しかしながら、大面積の面発光光源を作製する場合、短絡欠陥が発生しやすい。短絡欠陥が存在すると電流が欠陥部に集中して発光が著しく劣化する。この問題を回避するために、複数の有機ＥＬ素子を直列に接続した大面積の面発光光源が提案されている（特許文献１参照）。直列接続構造とすることにより、一部の有機ＥＬ素子に短絡欠陥が生じても他の有機ＥＬ素子へ電流を流すことが可能であるため、光源全体としての発光の劣化を抑制することができる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２３４８６８号公報
【非特許文献１】緒方ほか、９８．高光束・コンパクトな白色ＬＥＤ光源、平成１９年度照明学会第４０回全国大会講演論文集（平成１９年８月２３、２４日）、ｐ１８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、複数の有機ＥＬ素子を用いる面発光光源においては、各有機ＥＬ素子間で性能のバラツキが不可避的に発生して、光源の発光面における発光輝度のバラツキ、色むらが発生し、均一な照明が困難となるという問題が存在する。また、隣接する２つの有機ＥＬ素子間に発光が行われない間隙が不可避的に発生し、面内での輝度バラツキが大きくなるという問題を生じていた。
【０００７】
有機ＥＬ素子を用いて高効率、低コストの照明光源を作製するためには、有機ＥＬ素子、電源および制御回路を含めた全体構成を考える必要がある。有機ＥＬ素子は、通常５〜１０Ｖ程度で発光する低電圧素子である。したがって、低電圧で駆動する有機ＥＬ素子を高効率で発光させる構成を提供することが重要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
通常の家庭用電源は、電圧１００Ｖまたは２００Ｖの交流である。この電源を、降圧の度合いが小さい状態で使うことができれば、電力変換のロスは少ない。したがって、５〜１０Ｖ程度で発光する有機ＥＬ素子を電気的にたとえば２０直列または１０直列に接続することによって、コンセントからの電力で発光し、ほとんど電力変換ロスのない、直列接続有機ＥＬ素子群を得ることができる。これを安価に製造することができれば有利である。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、基板と、少なくとも１つの直列接続有機ＥＬ素子群と、少なくとも１つの色変換層とを有する有機ＥＬデバイスであって、前記直列接続有機ＥＬ素子群は、前記基板側から第１電極、有機ＥＬ層および第２電極をこの順に有する複数の有機ＥＬ素子から構成され、第１電極および第２電極の少なくとも一方は透明電極であり、前記直列接続有機ＥＬ素子群を構成する有機ＥＬ素子のそれぞれの第１電極は、隣接する有機ＥＬ素子の第２電極と電気的に接続されており、前記少なくとも１つの色変換層は有機ＥＬ素子間の領域の少なくとも一部に延在していることを特徴とする有機ＥＬデバイスを提供する。
【００１０】
本発明において、少なくとも１つの色変換層は、０．５μｍ以上の厚さを有していてもよい。少なくとも１つの色変換層は、基板と第１電極との間、基板の直列接続有機ＥＬ素子群が配置されている面と反対側の面上、および第２電極の上面のいずれに配置されていてもよい。少なくとも１つの色変換層は、第２電極の上面に設けられている第１色変換層と、基板と第１電極との間または基板の直列接続有機ＥＬ素子群とは反対側の面上に配置されている第２色変換層とを含むことができる。各有機ＥＬ素子間の領域に、追加の色変換層が配置されていてもよい。追加の色変換層は、第２電極の上面に設けられている第１色変換層上で、各有機ＥＬ素子間の領域に配置されていてもよい。
【００１１】
基板は透明基板であることができる。また、第１電極は透明電極であることができる。第１電極および第２電極の両方が透明電極であってもよい。あるいはまた、第１電極は反射電極であり、第２電極は透明電極であることができる。
【００１２】
本発明の有機ＥＬデバイスは、反射層をさらに有することができる。反射層は、第２電極の上面、および基板と第１電極との間のいずれに配置されていてもよい。第２電極の上面に反射層が配置される場合、第２電極と反射層との間に透明なパッシベーション層をさらに有していてもよい。
【発明の効果】
【００１３】
直列接続有機ＥＬ素子群と色変換層（color conversion media：ＣＣＭ）とを組み合わせることによって、発光効率に優れ、かつ低コストな光源が可能となる。また、色変換層を、直列接続有機ＥＬ素子群を構成する有機ＥＬ素子の間隙を含めてデバイス全体に形成することで、色変換層を有さないデバイスと比較して、光の色純度および明るさの均一性に優れた有機ＥＬデバイスが得られる。色変換層の膜厚を設定することにより、均一性を設計しうる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図を参照して、本発明について詳細に説明する。
【００１５】
本発明の有機ＥＬデバイスは、基板１０と、基板１０側から少なくとも第１電極２０、有機ＥＬ層３０および第２電極４０をこの順に有する平面的に配置された複数の有機ＥＬ素子から構成される少なくとも１つの直列接続有機ＥＬ素子群と、少なくとも１つの色変換層５０とを含む。少なくとも１つの色変換層５０は、隣接する有機ＥＬ素子間の領域の少なくとも一部に延在している。少なくとも１つの直列接続有機ＥＬ素子群を構成する複数の有機ＥＬ素子は、それぞれの第１電極２０と隣接する有機ＥＬ素子の第２電極４０とが電気的に接続されている。ここで、第１電極２０および第２電極４０の少なくとも一方は透明電極（２０ｔまたは４０ｔ）である。
【００１６】
図２に本発明の有機ＥＬデバイスの１つの実施形態を示す。本実施形態の有機ＥＬデバイスは、基板１０、色変換層５０、第１パッシベーション層６２、透明第１電極２０ｔ、有機ＥＬ層３０、反射第２電極４０ｒ、第２パッシベーション層６４をこの順に含む。本実施形態において、基板１０は透明基板である。
【００１７】
本実施形態において、それぞれの有機ＥＬ素子の透明第１電極２０ｔの一端（直列接続される有機ＥＬ素子に対向する端部）は、有機ＥＬ層３０によって覆われて、透明第１電極２０ｔと反射第２電極４０ｒとの間の短絡を防止する。反射第２電極４０ｒは、有機ＥＬ層３０上から、隣接する有機ＥＬ素子の透明第１電極２０ｔの上まで連続して形成される。このような構成をとることによって、透明第１電極２０ｔ、有機ＥＬ層３０および反射第２電極４０ｒからなる有機ＥＬ素子が直列に接続され、直列接続有機ＥＬ素子群が形成される。本実施形態において、複数の直列接続有機ＥＬ素子群を形成してもよい。
【００１８】
本実施形態においては、直列接続有機ＥＬ素子群を構成する有機ＥＬ素子の数を変更することによって、各有機ＥＬ素子に印加される電圧を制御することができる。たとえば、１００〜１２０Ｖの電圧を２０個の有機ＥＬ素子で構成される直列接続有機ＥＬ素子群に印加した場合、各有機ＥＬ素子に印加される電圧は５〜６Ｖとなる。このことによって、たとえば家庭用の交流電源などを電圧を降下させる必要のない電力変換効率の高い方法で直流に変換することによって、本実施形態のデバイスの駆動に使用することができる。
【００１９】
また、直列接続有機ＥＬ素子群においては、１つの有機ＥＬ素子において短絡欠陥が発生したとしても、直列接続有機ＥＬ素子群の短絡欠陥が発生していない他の有機ＥＬ素子は発光を継続することができる。この特徴は、本実施形態の有機ＥＬデバイスの量産において非常に重要である。
【００２０】
さらに、有機ＥＬ層３０の材料、構成および設計、ならびに色変換層５０の材料および構成を変更することによって、出射光の色温度を任意に設定することができる。図２においては単一の色変換層５０を設ける場合を示したが、本実施形態の有機ＥＬデバイスにおいて、複数の色変換層（たとえば赤色変換層および緑色変換層）の積層体を用いてもよい。
【００２１】
さらに、各有機ＥＬ素子の有効発光領域、すなわち透明第１電極２０ｔと反射第２電極４０ｒに挟持された有機ＥＬ層３０の領域の幅ｘを、発光領域間距離ｙに比較して十分に大きくすることによって、面内均一性の高い発光を得ることができる。たとえば、半導体製造技術を活用すれば、発光領域間距離ｙを０．１ｍｍ以下にすることはそれほど難しいことではない。したがって、たとえば、本実施形態の有機ＥＬデバイスにおいて、有効発光領域の幅ｘを２ｍｍ以上にすることによって、高い面内均一性を有する発光を得ることができる。各有機ＥＬ素子間の領域にも色変換層を配置することにより、有機ＥＬ素子が発する光を効果的に色変換して発光の面内均一性を高めることができる。なお、本明細書中において「有機ＥＬ素子間の領域」とは、隣接する有機ＥＬ素子の間、およびその上方および下方の領域を含む。この効果に加えて、色変換層５０の膜厚ｚを適切に設定することによって、発光の面内均一性をさらに高めることができる。たとえば、色変換層５０の膜厚ｚを０．５μｍ以上にすることによって、有機ＥＬ素子の有効発光領域（幅ｘで示される）と発光領域間領域（距離ｙで示される）との間の輝度および色相の差を減少させることができる。
【００２２】
本実施形態における第１パッシベーション層６２および第２パッシベーション層６４は任意選択的な層である。しかしながら、有機ＥＬ層３０の水分および酸素による劣化を防止するために、設けることが望ましい層である。ただし、ガラスなどの水分および酸素の透過性が低い材料を用いて基板１０を形成し、その上に層を形成する際の色変換層５０のダメージを考慮しなくてもよく、および色変換層５０が水分および酸素を包含しない場合には、第１パッシベーション層６２を省略することができる。
【００２３】
図３に、上記の実施形態の有機ＥＬデバイスの変形例を示す。この変形例においては、基板１０の一方の面上に、透明第１電極２０ｔ、有機ＥＬ層３０、反射第２電極４０ｒおよび第２パッシベーション層６４がこの順に積層され、他方の面上に、色変換層５０および第１パッシベーション層６２がこの順に積層されている。
【００２４】
図４（ａ）に、上記の実施形態の有機ＥＬデバイスの変形例を示す。この変形例においては、基板１０上に、反射第１電極２０ｒ、有機ＥＬ層３０、透明第２電極４０ｔ、パッシベーション層６０および色変換層５０がこの順に積層されている。このような構成をとることにより、基板１０を経由せずに光を取り出すことのできる光源を得ることができる。
【００２５】
図４（ｂ）に、図４（ａ）に示した変形例のさらなる変形例を示す。この変形例においては、各有機ＥＬ素子間の領域、詳細には、直列接続有機ＥＬ素子群の形状に起因して生じた色変換層５０の表面の段差（くぼみ）に、追加の色変換層５２を設けて、色変換層の表面を平坦化している。このような色変換層の表面が平坦化された構成をとることにより、より薄い厚さの色変換層を用いて、均一性の高い光を得ることができる。
【００２６】
図５に、本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す。本実施形態の有機ＥＬデバイスは、基板１０の一方の面上に、透明第１電極２０ｔ、有機ＥＬ層３０、透明第２電極４０ｔ、パッシベーション層６０および色変換層５０をこの順に含み、他方の面上に、第２色変換層５４を含む。本実施形態において、基板１０は透明基板である。このような構成をとることにより、基板１０の両側から光を取り出す光源が得られる。色変換層５０および第２色変換層５４に異なる成分を使用することにより、両面から異なった光を取り出すことができる。
【００２７】
図６に、本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す。本実施形態の有機ＥＬデバイスは、図２に示した本発明の実施形態の有機ＥＬデバイスにおいて、第２パッシベーション層６４上に反射層７０をさらに含むものである。このような構成をとることにより、有機ＥＬデバイスの発光効率を向上させ、輝度を増大させることができる。第２パッシベーション層６４は、反射層７０が導電性を有さない場合は省略することができるが、導電性を有する場合は、反射第２電極４０ｒの短絡を回避するために必須の層である。
【００２８】
図７（ａ）に、上記の実施形態の有機ＥＬデバイスの変形例を示す。この変形例においては、基板１０上に、反射層７０、第１パッシベーション層６２、反射第１電極２０ｒ、有機ＥＬ層３０、透明第２電極４０ｔ、第２パッシベーション層６４および色変換層５０がこの順に積層されている。第１パッシベーション層６２は、反射層７０が導電性を有さない場合は省略することができるが、導電性を有する場合は、反射第１電極２０ｒの短絡を回避するために必須の層である。
【００２９】
図７（ｂ）に、図７（ａ）に示した変形例のさらなる変形例を示す。この変形例においては、図４（ｂ）に示す変形例の場合と同様に、直列接続有機ＥＬ素子群の形状に起因して生じた色変換層５０の表面の段差（くぼみ）に、追加の色変換層５２を設けて、色変換層の表面を平坦化している。
【００３０】
図８に、本発明の有機ＥＬデバイスの１つの実施形態を示す。図８（ａ）は、基板１０上に配置された複数の直列接続有機ＥＬ素子群１００の概略図を示す。図８（ｂ）は、ＩＸｂの領域の拡大図である。直列接続有機ＥＬ素子群１００は、基板１０上に、基板１０側から第１電極２０、有機ＥＬ層３０および第２電極４０をこの順に有する複数の有機ＥＬ素子を平面状に配置して構成される。有機ＥＬデバイスの発光の面内均一性を実現するためには、直列接続有機ＥＬ素子群１００を構成する各有機ＥＬ素子の有効発光領域の面積を同一とすることが望ましい。本実施形態において、直列接続有機ＥＬ素子群を構成する有機ＥＬ素子は、直線状ではなく曲線状に配列されている。こうすることにより、２つの利点が見出される。１つは、光源のパターンをある程度自由に設計できると言う点である。他の１つは、各有機ＥＬ素子の間隔をランダムなパターンで設計することにより、配置の癖が見えにくくなるという点である。使う場所、雰囲気にふさわしい空間、光源条件を作り出す上で、大きな自由度を与えることになると思われる。なお、図８（ｂ）においては、簡潔化のために、第１電極、有機ＥＬ層、第２電極のみを示し、色変換層５０他の層の表示を省略した。本実施形態において、図２から７に示すように、色変換層５０他の層を設けることは理解できるであろう。
【００３１】
図９に、本発明の有機ＥＬデバイスの１つの実施形態を回路図で示す。各有機ＥＬ素子１０２（ａ．．．ｚ）が直列的に接続されて、１つの直列接続有機ＥＬ素子群１００を構成する。直列接続有機ＥＬ素子群１００の末尾にトランジスタ１１０が接続され、これによって有機ＥＬ素子に流す電流が制御される。電流の制御は、トランジスタ１１０に併設された電流センサのデータに基づいて、各有機ＥＬ素子の平均電流が同じとなるように、制御用ＬＳＩを用いて行われる（不図示）。複数の直列接続有機ＥＬ素子群１００は、母線（バス）２１０および２２０によって、電気的に並列に接続されている。こうすることにより、事前の特性試験のデータを考慮して、各列の電流値を適正化することができ、色度合いの調整を適切に行うことができる。また、直列接続有機ＥＬ素子群の中に短絡した有機ＥＬ素子が混入している場合でも、トランジスタ１１０のゲート電圧を調整することによって、他の直列接続有機ＥＬ素子群の列と同じとなるように電流を制御することが可能である。
【００３２】
以下、本発明の有機ＥＬデバイスの各層について説明する。
【００３３】
基板１０
本発明の有機ＥＬデバイスの基板１０としては、当該技術において知られている、表面が平滑である様々な基板を用いることができる。たとえば、ガラス基板などの透明基板を用いることができる。透明基板は、光透過性に優れ（４００〜７００ｎｍの波長域において８０％以上の透過率を有する）、透明電極、有機ＥＬ層、反射電極等の積層される層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐え、寸法安定性に優れていることが好ましい。透明基板の例としては、ガラス基板の他、ポリオレフィン、アクリル樹脂（ポリメチルメタクリレートを含む）、ポリエステル樹脂（ポリエチレンテレフタレートを含む）、ポリカーボネート樹脂、あるいはポリイミド樹脂などの各種プラスチックで形成された剛直性樹脂基板もしくは可撓性フィルム等が挙げられる。
【００３４】
有機ＥＬ素子
本発明の有機ＥＬデバイスの「有機ＥＬ素子」は、基板１０側から少なくとも第１電極２０、有機ＥＬ層３０、および第２電極４０をこの順に有するように構成され、基板１０の上面に平面的に配置される。
【００３５】
（第１電極２０）
本発明の有機ＥＬ素子の第１電極２０は、陽極または陰極のいずれかとして機能する電極である。第１電極２０は、透明第１電極２０ｔまたは反射第１電極２０ｒのいずれであってもよい。
【００３６】
（第２電極４０）
本発明の有機ＥＬ素子の第２電極４０は、陽極または陰極のいずれかとして機能する電極である。第２電極４０は、反射第２電極４０ｒまたは透明第２電極４０ｔであることができる。ただし、第１電極２０および第２電極４０が同時に反射電極であることはなく、いずれか一方は透明電極である。
【００３７】
（（透明電極２０ｔ、４０ｔ））
透明電極は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上の透過率を有することが好ましい。透明電極を形成するための材料は、ＩＴＯ（Ｉｎ−Ｓｎ酸化物）、ＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物）、Ａｌ−Ｓｎ酸化物（ＡＴＯ）、ＮＥＳＡ膜、Ｓｎ酸化物、Ｉｎ酸化物、Ｚｎ酸化物、Ｚｎ−Ａｌ酸化物、Ｚｎ−Ｇａ酸化物、および、これらの酸化物に対してＦ、Ｓｂなどのドーパントを添加した導電性透明金属酸化物を含む。透明電極は、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍの範囲内の厚さを有することが望ましい。通常、透明電極は、導電性透明金属酸化物をスパッタ法を用いて堆積させることによって形成される。ここで、矩形状またはその他の所望の形状の部分電極からなる透明電極を形成する場合には、所望の形状を与えるマスクを用いる堆積法で形成してもよいし、あるいは有機ＥＬ層形成前であれば全面堆積の後にフォトリソグラフ法を用いてパターニングしてもよい。
【００３８】
（（反射電極２０ｒ、４０ｒ））
反射電極を形成するための材料として、高反射率の金属、アモルファス合金、または微結晶性合金を用いることが好ましい。高反射率の金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなどを含む。高反射率のアモルファス合金は、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰおよびＣｒＢなどを含む。高反射率の微結晶性合金は、ＮｉＡｌなどを含む。反射電極は、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍの範囲内の厚さを有することが望ましい。反射電極を陰極として用いる場合には、前述の高反射率の金属、アモルファス合金または微結晶性合金に対して、仕事関数が小さい材料であるリチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属、カルシウム、マグネシウム、ストロンチウムなどのアルカリ土類金属を添加して合金化し、電子注入効率を向上させることができる。反射電極を陽極として用いる場合には、反射電極と有機ＥＬ層３０との界面に、前述の導電性透明金属酸化物の層を設けて、有機ＥＬ層３０に対する正孔注入の効率を向上させてもよい。反射電極は、それを形成する材料に依存して、蒸着法（抵抗加熱蒸着法または電子ビーム加熱蒸着法）、スパッタ法、イオンプレーティング法、レーザアブレーション法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。ここで、矩形状またはその他の所望の形状の部分電極からなる反射電極を形成する場合には、所望の形状を与えるマスクを用いる堆積法で形成してもよいし、あるいは有機ＥＬ層形成前であれば全面堆積の後にフォトリソグラフ法を用いてパターニングしてもよい。
【００３９】
（有機ＥＬ層３０）
本発明の有機ＥＬ素子の有機ＥＬ層３０は、第１電極２０および第２電極４０から注入されるキャリアを再結合させて、所望の波長分布を有する光を発するための層である。本発明の有機ＥＬ層３０は、有機発光層を少なくとも含み、必要に応じて正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層および／または電子注入層を含む。
【００４０】
有機ＥＬ層３０には、具体的には、下記のような層構成からなるものを採用することができる。陽極および陰極は、第１電極２０または第２電極４０のいずれかである。有機ＥＬ層３０に含まれる各層は、それぞれにおいて所望される特性を実現するのに充分な膜厚を有して形成される。これら各層は、蒸着法などの当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。
(1)陽極／有機発光層／陰極
(2)陽極／正孔注入層／有機発光層／陰極
(3)陽極／有機発光層／電子注入層／陰極
(4)陽極／正孔注入層／有機発光層／電子注入層／陰極
(5)陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層／陰極
(6)陽極／正孔注入層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
(7)陽極／正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極
【００４１】
有機ＥＬ層は、任意の公知の材料を用いて形成することができる。有機発光層の材料としては、青色から青緑色の発光を得るためには、たとえばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、ポルフィリン系化合物、縮合芳香環化合物、環集合化合物、金属錯体（トリス（８−ヒドロキシキノリン）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3）のようなアルミニウム錯体など）、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物（４，４’−ビス（ジフェニルビニル）ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）など）、芳香族ジメチリディン系化合物などが好ましく使用される。あるいはまた、ホスト化合物にドーパントを添加することによって、青色成分および緑色成分を含む所望の波長域の光を発する有機発光層を形成してもよい。また、必要に応じて、有機発光層の発光色は白色であっても良い。その場合は公知の赤ドーパントを追加して使用される。
【００４２】
パッシベーション層６０，６２，６４
パッシベーション層は、可視域における透明性が高く（４００〜７００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、１００℃以上のＴｇを有し、表面硬度が鉛筆硬度で２Ｈ以上である層である。第１電極２０または第２電極４０のいずれかに接触する位置に設けられる場合、パッシベーション層は絶縁性であることが要求される。パッシベーション層の材料は、たとえば、イミド変性シリコ−ン樹脂、無機金属化合物（ＴｉＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2等）をアクリル、ポリイミド、シリコ−ン樹脂等中に分散したもの、紫外線硬化型樹脂としてエポキシ変性アクリレ−ト樹脂、アクリレ−トモノマ−／オリゴマ−／ポリマ−の反応性ビニル基を有した樹脂、レジスト樹脂、ゾル−ゲル法にて形成される無機化合物、フッ素系樹脂等を含む。前述の材料を用いるパッシベーション層の形成法には、たとえば、湿式法（スピンコ−ト法、ロ−ルコ−ト法、キャスト法等）およびゾル−ゲル法等の慣用の手法を用いることができる。また、パッシベーション層として、ガスおよび有機溶剤に対するバリア性を有し、可視域における透明性が高く（４００〜７００ｎｍの範囲で透過率５０％以上）、該パッシベーション層に、好ましくは２Ｈ以上の膜硬度を付与する無機材料を用いてもよい。たとえば、ＳｉＯｘ、ＳｉＮｘ、ＳｉＮｘＯｙ、ＡｌＯｘ、ＴｉＯｘ、ＴａＯｘ、ＺｎＯｘ等の無機酸化物、無機窒化物等が使用できる。これら無機酸化物または無機窒化物を用いるパッシベーション層の形成方法としては、たとえば、スパッタ法、ＣＶＤ法、真空蒸着法等の慣用の手法を用いることができる。上述のパッシベーション層は単層でも、あるいは複数の層が積層されたものでもよい。
【００４３】
色変換層５０，５２，５４
本発明の色変換層は、少なくとも１種の蛍光材料を含む。本発明において好適に用いることができる蛍光材料は、Ａｌｑ3（トリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体）などのアルミキレート系色素、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−ベンゾイミダゾリル）−７−ジエチルアミノクマリン（クマリン７）、クマリン１３５などのクマリン系色素、ソルベントイエロー４３、ソルベントイエロー４４のようなナフタルイミド系色素などの低分子有機蛍光色素を含む。また、蛍光材料として、ポリフェニレン系、ポリアリーレン系、ポリフルオレン系に代表される各種高分子発光材料を用いてもよい。別法として、前述の蛍光材料に第２蛍光材料を加えた２種の蛍光材料の混合物を用いて色変換層を形成してもよい。この構成においては、前述の蛍光材料が色変換層への入射光、好ましくは有機ＥＬ素子の発する青色〜青緑色の光を吸収し、吸収したエネルギーを第２蛍光材料に移動させ、第２蛍光材料が所望の波長の光を放射する。本発明において第２蛍光材料として好適に用いることができる蛍光材料は、ジエチルキナクリドン（ＤＥＱ）などのキナクリドン誘導体；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）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ−１、下記式（Ｉ））、ＤＣＭ−２（下記式（ＩＩ））、およびＤＣＪＴＢ（下記式（ＩＩＩ））などのシアニン色素；ローダミンＢ、ローダミン６Ｇなどのキサンテン系色素；ピリジン１などのピリジン系色素；４，４−ジフルオロ−１，３，５，７−テトラフェニル−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−インダセン（下記式（ＩＶ））；ルモゲンＦレッド；ナイルレッド（下記式（Ｖ））などの低分子有機蛍光色素を含む。あるいはまた、各種低分子発光材料、各種高分子ＥＬ発光材料も適用できる。
【００４４】
【化１】
2009181752.tif 000003
【００４５】
第２蛍光材料を用いる場合、第２蛍光材料が濃度消光を起こさないことが重要である。なぜなら、第２蛍光材料が所望の光を放射する材料であり、その濃度消光は色変換の効率の低下をもたらすからである。本発明の色変換層における第２蛍光材料の濃度の上限は、用いる材料に依存して変化し得る。一般的には、本発明の色変換層における第２蛍光材料の好ましい濃度は、色変換層の総構成分子数を基準として、１０モル％以下、好ましくは０．０１〜１０モル％、より好ましくは０．１〜５モル％の範囲内である。このような範囲内の濃度で第２蛍光材料を用いることによって、濃度消光を防止すると同時に、十分な変換光強度を得ることが可能となる。第２蛍光材料を添加する構成は、入射光の吸収ピーク波長と色変換の発光ピーク波長との差を大きくすることができるため、青色から赤色への変換時など波長シフト幅が大きい場合に有効である。さらに、機能が分離されたことによって、蛍光材料の選択肢を広げることが可能となる。
【００４６】
本発明の色変換層は、当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。たとえば、蒸着法、インクジェット法などを用いることができる。蒸着法を用いる場合、前述の蛍光材料の共蒸着によって色変換層を形成することができる。インクジェット法を用いる場合、最初に、前述の蛍光材料を適切な溶剤に溶解させて色変換層形成用インクを形成する。色変換層形成用インクは、その粘度などを調整するための添加剤を含んでもよい。適切なインクジェット装置（サーマルインクジェット方式およびピエゾインクジェット方式を含む）を用いて電色変換層形成用インクを付着させることによって、色変換層を形成することができる。
【００４７】
色変換層は単層であっても、あるいは複数の層が積層されたものでもよい。色変換層の表面を平坦化してもよい。平坦化は、色変換層の段差（くぼみ）部分に、インクジェット法等の手段を用いて、追加の色変換層を加えることにより実現してもよい。本発明の色変換層の膜厚は、２μｍ以下、好ましくは、１μｍ以下である。また、本発明の色変換層の膜厚は０．３μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは０．５μｍ以上である。このような色変換層の膜厚を用いることにより、本発明の有機ＥＬデバイスにおいて良好な輝度バラツキおよび色度バラツキを得ることができる。
【００４８】
反射層７０
本発明の反射層は、当該技術において知られている任意の方法を用いて形成することができる。たとえば蒸着またはスパッタ法により金属を積層して形成してもよい。また、パッシベーション層または基板上に、金属を含んだ反射度の高いフィルムを張り合わせてもよい。反射層には、たとえば、Ａｇ、Ａｌ等の材料を用いることができる。反射層は、０．１μｍ以上の膜厚を有する。
【実施例１】
【００４９】
（実施例１）
以下の工程に従い、本発明の有機ＥＬデバイスを作製した（図２参照）。
＜実施例１−１＞
（ａ）  基板１０として、透明基板（１７３７ガラス、コーニング社製）を準備した。
（ｂ）  基板１０上に、蒸着法にて色変換層５０を形成した。詳細には、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＣＭ−２との混合物（モル比はクマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）を用いて、赤色変換層５０Ｒを形成した。赤色変換層５０Ｒの膜厚は、０．１〜２μｍの範囲で変動させた。
（ｃ）  工程（ｂ）で得られた色変換層５０上に、窒化シリコン（ＳｉＮ）を厚さ１００ｎｍに積層して、第１パッシベーション層６２とした。積層には、プラズマＣＶＤ法を用いた（原料ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、及び窒素（Ｎ2）を使用）。このとき、基板温度を１００℃以下に保った。
（ｄ）  工程（ｃ）で得られた第１パッシベーション層６２上に、スパッタ法で厚さ２００ｎｍのＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、出光興産株式会社製）を全面蒸着した。次いで、フォトリソグラフ法を用いて、該ＩＺＯから所定のパターン状の透明第１電極２０ｔを形成した。ここで、所定のパターンとは、２０個の１０ｍｍ角の正方形を１００μｍの間隔で直線的に配置したものである。
（ｅ）  透明第１電極２０ｔの一端が有機ＥＬ層３０によって覆われて、第１電極２０と後に設ける第２電極４０との間の短絡を防止するように、所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いた蒸着法を用いて透明第１電極２０ｔをパターン状に覆い、多層構造を有する有機ＥＬ層３０を形成した。有機ＥＬ層３０は、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる膜厚１００ｎｍの正孔注入層、α−ＮＰＤからなる膜厚２０ｎｍの正孔輸送層、ＤＰＶＢｉおよびルブレン（体積比で、ＤＰＶＢｉ：ルブレン＝９５：５）からなる膜厚２０ｎｍの有機発光層、Ａｌｑ3からなる膜厚２０ｎｍの電子輸送層、およびＬｉＦからなる膜厚０．５ｎｍの電子注入層から構成された。
（ｆ）  所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いた蒸着法を用いて、有機ＥＬ層３０以下の層をパターン状に覆うように、Ａｌを積層して、厚さ１００ｎｍの反射第２電極４０ｒとした。このとき、複数の有機ＥＬ素子の反射第２電極４０ｒを、有機ＥＬ層３０上から隣接する有機ＥＬ素子の透明第１電極２０ｔの上まで連続して形成した。
（ｇ）  反射第２電極４０ｒ以下の層を全面的に覆うように、窒化シリコン（ＳｉＮ）を厚さ１００ｎｍに積層して、第２パッシベーション層６４とした。積層には、プラズマＣＶＤ法を用いた（原料ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、及び窒素（Ｎ2）を使用）。このとき、基板温度を１００℃以下に保った。
【００５０】
以上の工程により、透明第１電極２０ｔ、有機ＥＬ層３０および反射第２電極４０ｒからなる有機ＥＬ素子が２０直列に接続される直列接続有機ＥＬ素子群を含む、本発明の有機ＥＬデバイスが得られた。この有機ＥＬデバイスにおける各有効発光領域の幅ｘは９．７ｍｍであり、発光領域間距離ｙは０．４ｍｍであった。
【００５１】
＜実施例１−２＞
工程（ｂ）において赤色変換層５０Ｒの代わりに緑色変換層５０Ｇを形成した以外は、実施例１−１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。緑色変換層５０Ｇは、基板１０上に、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＥＱとの混合物（モル比はクマリン６：ＤＥＱ＝４８：２）を用いて、蒸着法にて形成した。緑色変換層５０Ｇの膜厚は、０．１〜２μｍの範囲で変動させた。
【００５２】
（実施例２）
以下の工程に従い、本発明の有機ＥＬデバイスを作製した（図４（ａ）参照）。
＜実施例２−１＞
（ａ）  基板１０として、透明基板（１７３７ガラス、コーニング社製）を準備した。
（ｂ）  所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いた蒸着法を用いて、Ａｌを積層して、厚さ１００ｎｍの反射第１電極２０ｒとした。ここで、所定のパターンとは、２０個の１０ｍｍ角の正方形を１００μｍの間隔で直線的に配置したものである。
（ｃ）  反射第１電極２０ｒの一端が有機ＥＬ層３０によって覆われて、第１電極２０と後に設ける第２電極４０との間の短絡を防止するように、所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いた蒸着法を用いて反射第１電極２０ｒをパターン状に覆い、多層構造を有する有機ＥＬ層３０を形成した。有機ＥＬ層３０は、ＬｉＦからなる膜厚０．５ｎｍの電子注入層、Ａｌｑ3からなる膜厚２０ｎｍの電子輸送層、ＤＰＶＢｉおよびルブレン（体積比で、ＤＰＶＢｉ：ルブレン＝９５：５）からなる膜厚２０ｎｍの有機発光層、α−ＮＰＤからなる膜厚２０ｎｍの正孔輸送層、およびＣｕＰｃからなる膜厚１００ｎｍの正孔注入層から構成された。
（ｄ）  工程（ｃ）で得られた有機ＥＬ層３０上に、所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いたスパッタ法でＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、出光興産株式会社製）を積層して、所定のパターンを有する膜厚２００ｎｍの透明第２電極４０ｔを形成した。このとき、複数の有機ＥＬ素子の透明第２電極４０ｔを、有機ＥＬ層３０上から隣接する有機ＥＬ素子の反射第１電極２０ｒの上まで連続して形成した。
（ｅ）  透明第２電極４０ｔ以下の層を全面的に覆うように、窒化シリコン（ＳｉＮ）を厚さ１００ｎｍに積層して、パッシベーション層６０とした。積層には、プラズマＣＶＤ法を用いた（原料ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、及び窒素（Ｎ2）を使用）。このとき、基板温度を１００℃以下に保った。
（ｆ）  工程（ｅ）で得られたパッシベーション層６０上に、蒸着法にて色変換層５０を形成した。詳細には、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＣＭ−２との混合物（モル比はクマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）を用いて、赤色変換層５０Ｒを形成した。赤色変換層５０Ｒの膜厚は、０．１〜２μｍの範囲で変動させた。
【００５３】
＜実施例２−２＞
工程（ｆ）において、赤色変換層５０Ｒの代わりに緑色変換層５０Ｇを形成した以外は、実施例２−１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。緑色変換層５０Ｇは、パッシベーション層６０上に、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＥＱとの混合物（モル比はクマリン６：ＤＥＱ＝４８：２）を用いて、蒸着法にて形成した。緑色変換層５０Ｇの膜厚は、０．１〜２μｍの範囲で変動させた。
【００５４】
以上の工程により、反射第１電極２０ｒ、有機ＥＬ層３０および透明第２電極４０ｔからなる有機ＥＬ素子が２０直列に接続される直列接続有機ＥＬ素子群を含む、本発明の有機ＥＬデバイスが得られた。この有機ＥＬデバイスにおける各有効発光領域の幅ｘは９．７ｍｍであり、発光領域間距離ｙは０．４ｍｍであった。
【００５５】
（実施例３）
色変換層５０を形成する工程（ｆ）の次に、以下に示す工程（ｇ）を行った以外は、実施例２−１と同様にして、有機ＥＬデバイスを作製した（図４（ｂ）参照）。
（ｇ）  色変換層５０の段差（くぼみ）部分に、インクジェット法により、膜（追加の色変換層５２）を形成して、色変換層５０の表面を平坦化した。詳細には、トルエン１０００重量部および第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＣＭ−２との混合物（モル比はクマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）５０重量部からなるインクを調整し；窒素雰囲気中で、インクジェット装置（ＵｎｉＪｅｔ製ＵＪ２００）を用いて、マルチノズルにより赤色変換層５０Ｒの１つの段差（くぼみ）部分につき６０滴（１滴：約１４ｐｌ）の量でインクを滴下し；窒素雰囲気を破ることなく真空乾燥炉を用いて、真空度１．０×１０-3Ｐａ、温度１００℃でインクの乾燥を行って、追加の色変換層５２として、膜厚０．２μｍの追加の赤色変換層５２Ｒ（０．４ｍｍｘ１０ｍｍ）を形成した。滴下するインクの条件（量、滴数）を調整することにより、追加の赤色変換層５２Ｒの膜厚を０．２〜０．４μｍの範囲で変動させた。
【００５６】
（実施例４）
以下の工程に従い、本発明の有機ＥＬデバイスを作製した（図５参照）。
＜実施例４−１＞
（ａ）  基板１０として、透明基板（１７３７ガラス、コーニング社製）を準備した。
（ｂ）  基板１０の一方の面上に、所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いたスパッタ法でＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、出光興産株式会社製）を積層して、所定のパターンを有する膜厚２００ｎｍの透明第１電極２０ｔを形成した。ここで、所定のパターンとは、２０個の１０ｍｍ角の正方形を１００μｍの間隔で直線的に配置したものである。
（ｃ）  透明第１電極２０ｔの一端が有機ＥＬ層３０によって覆われて、第１電極２０と後に設ける第２電極４０との間の短絡を防止するように、所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いた蒸着法を用いて透明第１電極２０ｔをパターン状に覆い、多層構造を有する有機ＥＬ層３０を形成した。有機ＥＬ層３０は、ＬｉＦからなる膜厚０．５ｎｍの電子注入層、Ａｌｑ3からなる膜厚２０ｎｍの電子輸送層、ＤＰＶＢｉおよびルブレン（体積比で、ＤＰＶＢｉ：ルブレン＝９５：５）からなる膜厚２０ｎｍの有機発光層、α−ＮＰＤからなる膜厚２０ｎｍの正孔輸送層、およびＣｕＰｃからなる膜厚１００ｎｍの正孔注入層から構成された。
（ｄ）  工程（ｃ）で得られた有機ＥＬ層３０上に、所定のパターンの開口部を有するメタルマスクを用いたスパッタ法でＩＺＯ（Ｉｎ−Ｚｎ酸化物、出光興産株式会社製）を積層して、所定のパターンを有する膜厚２００ｎｍの透明第２電極４０ｔを形成した。このとき、複数の有機ＥＬ素子の透明第２電極４０ｔを、有機ＥＬ層３０上から隣接する有機ＥＬ素子の反射第１電極２０ｒの上まで連続して形成した。
（ｅ）  透明第２電極４０ｔ以下の層を全面的に覆うように、窒化シリコン（ＳｉＮ）を厚さ１００ｎｍに積層して、パッシベーション層６０とした。積層には、プラズマＣＶＤ法を用いた（原料ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、及び窒素（Ｎ2）を使用）。このとき、基板温度を１００℃以下に保った。
（ｆ）  工程（ｅ）で得られたパッシベーション層６０上に、蒸着法にて色変換層５０を形成した。詳細には、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＣＭ−２との混合物（モル比はクマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）を用いて、赤色変換層５０Ｒを形成した。赤色変換層５０Ｒの膜厚を、０．５μｍとした。
（ｇ）  基板１０の他方の面上に、蒸着法にて色変換層５４を形成した。詳細には、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＥＱとの混合物（モル比はクマリン６：ＤＥＱ＝４８：２）を用いて、緑色変換層５４Ｇを形成した。緑色変換層５４Ｇの膜厚を、０．５μｍとした。
【００５７】
以上の工程により、透明第１電極２０ｔ、有機ＥＬ層３０および透明第２電極４０ｔからなる有機ＥＬ素子が２０直列に接続される直列接続有機ＥＬ素子群を含む、本発明の有機ＥＬデバイスが得られた。この有機ＥＬデバイスにおける各有効発光領域の幅ｘは９．７ｍｍであり、発光領域間距離ｙは０．４ｍｍであった。
【００５８】
＜実施例４−２＞
工程（ｆ）において、赤色変換層５０Ｒの代わりに緑色変換層５０Ｇを形成し、工程（ｇ）において、緑色変換層５４Ｇの換わりに赤色変換層５４Ｒを形成した以外は、実施例４−１と同様にして有機ＥＬデバイスを作製した。緑色変換層５０Ｇの材料は、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＥＱとの混合物（モル比はクマリン６：ＤＥＱ＝４８：２）であり、赤色変換層５４Ｒの材料は、第１蛍光材料：クマリン６と第２蛍光材料：ＤＣＭ−２との混合物（モル比はクマリン６：ＤＣＭ−２＝４８：２）であった。
【００５９】
＜実施例４−３＞
色変換層５０を形成する工程（ｆ）の次に、実施例３に示す工程（ｇ）と同様の工程を行った以外は、実施例４−１と同様にして、膜厚０．３μｍの追加の赤色変換層５２Ｒを有する有機ＥＬデバイスを作製した。
【００６０】
（実施例５）
工程（ｇ）の次に、以下に示す工程（ｈ）を行って反射層７０を形成した以外は、実施例１−１と同様にして、本発明の有機ＥＬデバイスを作製した（図６参照）。
（ｈ）  工程（ｇ）で得られた第２パッシベーション層６４上に  蒸着法にてＡｌを積層して、反射層７０を形成した。反射層の膜厚を０．１〜０．５μｍの範囲で変動させた。
【００６１】
（実施例６）
工程（ａ）と（ｂ）との間に、以下に示す工程（ｘ）および（ｙ）をこの順で行った以外は、実施例３と同様にして、本発明の有機ＥＬデバイスを作製した（図７（ｂ）参照）。
（ｘ）  基板１０上に、蒸着法にてＡｌを積層して、反射層７０を形成した。反射層の膜厚を０．１〜０．５μｍの範囲で変動させた。
（ｙ）  工程（ｘ）で得られた反射層７０上に、窒化シリコン（ＳｉＮ）を厚さ１００ｎｍに積層して、パッシベーション層６２とした。積層には、プラズマＣＶＤ法を用いた（原料ガスとして、モノシラン（ＳｉＨ4）、アンモニア（ＮＨ3）、及び窒素（Ｎ2）を使用）。このとき、基板温度を１００℃以下に保った。
【００６２】
（評価項目）
実施例の有機ＥＬデバイスに、１２０Ｖの電圧を印加して、以下の項目について評価した。
（１）色度のバラツキ：
大塚電子のマルチチャネルフォトデテクター（ＭＣＰＤ−３０００）によりスペクトルを測定した。赤色発光について、色度図（ＣＩＥ−ｘｙ）で、ｘ＝０．６７、ｙ＝０．３３に対する、有機ＥＬデバイス全面における色度のバラツキを評価した。緑色発光について、色度図（ＣＩＥ−ｘｙ）でｘ＝０．２１、ｙ＝０．７１に対する有機ＥＬデバイス全面における色度のバラツキを評価した。採取した色度のデータが、ｘ、ｙとも±０．０２以内または±０．０１以内にあることを確認した。
（２）輝度および輝度のバラツキ：
株式会社トプコンの輝度計（ＢＭ−９）により輝度を測定した。有機ＥＬデバイス全面における輝度を評価し、その平均値、最大値、最小値からバラツキを求めた。
（３）変換効率（％）：
積分球（分光計器製）を用いて、バックライト（色変換層成膜前の有機ＥＬ層）の発光フォトン数をカウントし、色変換層を成膜後にもフォトン数をカウントしてその比を変換効率として評価した。    
（４）発光輝度の増大（％）：
反射層７０を有さない有機ＥＬデバイスの発光輝度を基準として、それに対して発光層７０を設けた有機ＥＬデバイスの発光輝度の増大を評価した。
【００６３】
（評価結果）
実施例１−１および２−１の有機ＥＬデバイスは、本願発明の基本的な構成を有する。実施例１−１は基板と有機ＥＬ層との間に、および実施例２−１は有機ＥＬ層の上面に、赤色変換層５０Ｒを有する。実施例１−１については、赤色変換層５０Ｒの膜厚が０．５μｍ以上で、有機ＥＬデバイスの赤色発光の色度のバラツキ±０．０１以内、および輝度のバラツキ±５％以内が得られた。実施例１−２については、緑色変換層が０．５μｍ以上で有機ＥＬデバイスの緑色発光の色度バラツキが±０．０１以内、および輝度バラツキが±５％以内が得られた。実施例２−１、２−２については、色度のバラツキで±０．０２以内、および輝度のバラツキで±５％以内が得られた。
【００６４】
実施例３の有機ＥＬデバイスは、実施例２−１の有機ＥＬデバイスに対して、赤色変換層５０Ｒの上面に追加の赤色変換層５２Ｒをさらに設けた構成を有する。色変換層の膜厚と、有機ＥＬデバイスの赤色発光の色度のバラツキの関係を以下の第１表に示す。
【００６５】
【表１】
2009181752.tif 000004
【００６６】
追加の赤色変換層５２を設けることにより、赤色変換層５０の膜厚が０．３μｍ以上で、赤色発光の均一性は良好であった。なお、追加の赤色変換層５２Ｒの形成により、段差部の膜厚が厚くなって、周辺の赤色変換層５０Ｒの膜厚より盛り上がった場合でも、赤色発光の色の均一性に問題は見られなかった。
【００６７】
また、実施例１−１および３の有機ＥＬデバイスの色変換層５０の膜厚（μｍ）と変換効率（％）との関係を、図１０に示す。色変換層の変換効率は、膜厚０．５μｍ以上で飽和した。したがって、色変換層５０をこの膜厚より厚く形成すると、面内で均一の発光輝度および色度を有する有機ＥＬデバイスが得られることが分かった。
【００６８】
実施例４−１および４−２の有機ＥＬデバイスは、実施例２−１および２−２の有機ＥＬデバイスに対して、基板の直列接続有機ＥＬ素子群とは反対側の面上に、第２色変換層５４を設けた構成を有する。また、実施例４−３は、実施例４−１の有機ＥＬデバイスに対して、赤色変換層５０Ｒの上面に追加の赤色変換層５２Ｒをさらに設けた構成を有する。色変換層５０および第２色変換層５４の膜厚は、いずれも０．５μｍであり、追加の赤色変換層５２Ｒの膜厚は、０．３μｍであった。各実施例の有機ＥＬデバイスの発光の輝度および色度のバラツキを、以下の第２表に示す。
【００６９】
【表２】
2009181752.tif 000005
【００７０】
実施例５および６の有機ＥＬデバイスは、反射層７０を設けた構成を有する。実施例５は、実施例１−１の有機ＥＬデバイスを基本構成として、パッシベーション層６４の上面に反射層７０をさらに設けたものである。また実施例６は、実施例３の有機ＥＬデバイスを基本構成として、基板１０と有機ＥＬ層との間に、基板１０側から反射電極７０およびパッシベーション層６２をこの順にさらに有するものである。各実施例について、それぞれの基本構成の有機ＥＬデバイスと比較したときの発光強度の増大を、以下の第３表に示す。
【００７１】
【表３】
2009181752.tif 000006
【００７２】
なお、実施例６において、色度のバラツキは、実施例３と同様であった。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来の発光ダイオードを用いた光源を示す図である。
【図２】本発明の有機ＥＬデバイスの１つの実施形態を示す図である。
【図３】本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）は本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図５】本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は本発明の有機ＥＬデバイスの別の実施形態を示す図である。
【図８】（ａ）および（ｂ）は本発明の有機ＥＬデバイスおよび直列接続有機ＥＬ素子群の１つの実施形態を示す概略図である。
【図９】本発明の有機ＥＬデバイスの１つの実施形態の概略的な回路図である。
【図１０】本発明の実施例の効果を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０  基板
２０  第１電極
２０ｔ  透明第１電極
２０ｒ  反射第１電極
３０  有機ＥＬ層
４０  第２電極
４０ｔ  透明第２電極
４０ｒ  反射第２電極
５０，５２，５４  色変換層
５０Ｒ、５２Ｒ、５４Ｒ  赤色変換層
５０Ｇ、５２Ｇ、５４Ｇ  緑色変換層
６０，６２，６４  パッシベーション層
７０  反射層
１００  直列接続有機ＥＬ素子群
２１０  セラミック基板
２２０  金属パターン
２３０  ＬＥＤ
２４０  ヒートシンク
２５０  蛍光樹脂層
ｘ  有効発光部分
ｙ  無効発光部分（素子間接続）
ｚ  色変換層膜厚
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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