(57)【要約】  発光素子（１０）と、この発光素子（１０）の発する光を吸収して光を発する色変換部材（２１）とを含み、発光素子（１０）が、少なくとも第一の光反射部（１２）と第二の光反射部（１５）を、光取出し方向にこの順に保有し、かつ、第一と第二の光反射部の間に位置する有機発光層（１４）とを有し、色変換部材（２１）が第二の光反射部（１５）よりも光取出し側にあり、色変換部材（２１）の発する光のピーク波長に対する発光素子（１０）の反射率が５０％以上である、カラー発光装置（１）。【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と、
前記発光素子の発する光を吸収して光を発する色変換部材とを含み、
前記発光素子が、少なくとも第一の光反射部と第二の光反射部を、光取出し方向にこの順に保有し、かつ、前記第一と第二の光反射部の間に位置する有機発光層とを有し、
前記色変換部材が前記第二の光反射部よりも光取出し側にあり、
前記色変換部材の発する光のピーク波長に対する前記発光素子の反射率が５０％以上である、カラー発光装置。
【請求項２】
前記発光素子が、さらに第一の透明層と第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、
前記第一の透明層が、前記第一の光反射部と前記第二の光反射部の間にあり、
前記色変換部材が前記第二の透明層よりも光取出し側にある、請求項１に記載のカラー発光装置。
【請求項３】
前記第二の透明層が、前記第二の光反射部と色変換部材の間にある請求項２に記載のカラー発光装置。
【請求項４】
第一の発光素子、及び前記第一の発光素子が発する第一の色の光を透過させる第一のカラーフィルタを、光取出し方向にこの順に設けた第一の画素と、
第二の発光素子、及び前記第二の発光素子が発する第二の色の光を透過させる第二のカラーフィルタを、光取出し方向にこの順に設けた第二の画素と、
第三の発光素子、及び前記第三の発光素子が発する光を吸収して第三の色の光を発する色変換部材を、光取出し方向にこの順に設けた第三の画素とを有し、
前記第一の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、
前記第二の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第三の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、
前記第三の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第一の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、かつ、前記色変換部材の発する第三の色の光に対する反射率が５０％以上であり、
前記有機発光層が、少なくとも第一の色の光を発する第一の発光材料、及び第二の色の光を発する第二の発光材料を含む、カラー発光装置。
【請求項５】
前記第三の発光素子が、さらに第三の色の光を透過させる第三のカラーフィルタを有する、請求項４に記載のカラー発光装置。
【請求項６】
第一の発光素子、及び前記第一の発光素子が発する第一の色の光を透過させる第一のカラーフィルタを、光取出し方向にこの順に設けた第一の画素と、
第二の発光素子、及び前記第二の発光素子が発する光を吸収して第二の色の光を発する色変換部材を、光取出し方向にこの順に設けた第二の画素と、
第三の発光素子、及び前記第三の発光素子が発する光を吸収して第三の色の光を発する色変換部材を、光取出し方向にこの順に設けた第三の画素とを有し、
前記第一の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、有機発光層、第二の光反射部、第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、
前記第二の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第一の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、かつ、前記色変換部材の発する第二の色の光に対する反射率が５０％以上であり、
前記第三の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第一の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、かつ、前記色変換部材の発する第三の色の光に対する反射率が５０％以上であり、
前記有機発光層が、少なくとも第一の色の光を発する第一の発光材料を含む、カラー発光装置。
【請求項７】
前記第二の発光素子が、第二の色の光を透過させる第二のカラーフィルタを有し、
前記第三の発光素子が、第三の色の光を透過させる第三のカラーフィルタを有する、請求項６に記載のカラー発光装置。
【請求項８】
前記第一の透明層の膜厚と色変換部材の発する色の光における屈折率の積Ｓ１と、前記有機発光層の膜厚と色変換部材の発する色の光における屈折率の積Ｓ２との和Ｓ１＋Ｓ２が２５０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にある、請求項２〜７のいずれかに記載のカラー発光装置。
【請求項９】
前記第一の透明層の膜厚と色変換部材の発する色の光における屈折率の積が１００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にある、請求項８に記載のカラー発光装置。
【請求項１０】
前記第二の透明層の膜厚と色変換部材の発する色の光における屈折率の積が１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にある、請求項８に記載のカラー発光装置。
【請求項１１】
前記有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強める請求項１〜３のいずれかに記載のカラー発光装置。
【請求項１２】
前記第一の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、第一の色の光を選択的に強め、
前記第二の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、第二の色の光を選択的に強め、
前記第三の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強める請求項４又は５記載のカラー発光装置。
【請求項１３】
前記第一の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、第一の色の光を選択的に強め、
前記第二の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強め、
前記第三の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強める請求項６又は７記載のカラー発光装置。
【請求項１４】
前記色変換部材の発する光に対する前記第一の光反射部の反射率が６５％以上である、請求項１、４又は６記載のカラー発光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カラー発光装置に関し、特に、カラーディスプレイ用に適したカラー発光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子が発する光を、色変換部材により異なる波長の光に変換する色変換法は、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「エレクトロルミネッセンス」をＥＬと示すことがある。）素子に使用されるだけでなく、ＶＦＤやＬＥＤ等の発光素子や液晶表示素子の発光色を効率よく変換するためにも有用な技術である。【０００３】
色変換法を用いた有機ＥＬカラー発光装置は、ボトムエミッション型とトップエミッション型の二種類に大別することができる。
ボトムエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置の例を図７示す。ボトムエミッション型では、支持基板７１上に色変換部材７０と薄膜トランジスタ７２（ＴＦＴ）を形成し、さらに、この上に順次、第一の電極７３、絶縁部材７４、有機発光層７５、第二の電極７７及びガスバリア層７９が積層され、最上面に封止基板８０が設けられる。【０００４】
色変換部材７０は、有機発光層７５が発した光を吸収して、より長波長の光を発する。ガスバリア層７９は、有機発光層７５を水分や酸素から保護する。ボトムエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置では、有機発光層が発した光を色変換部材７０により変換し、支持基板側７１から取り出す。図中、矢印は光の取り出し方向を示す。【０００５】
続いて、トップエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置の例を図８示す。
トップエミッション型では、支持基板７１上にＴＦＴ７２と第一の電極７３が形成され、さらに、この上に順次、絶縁部材７４、有機発光層７５、第二の電極７７、ガスバリア層７９、平坦化層７８及び色変換部材７０が設けられ、最上面に封止基板８０が設けられている。【０００６】
このトップエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置では、有機発光層７５が発した光を、色変換部材７０により変換し封止基板側８０から取り出している。
トップエミッション型では、ＴＦＴ７２部分を光取出し側（封止基板側）と反対の支持基板７１上に配置しているので、開口率を低下させることなく、ＤＣ駆動に近く低電流密度でのマイルドな条件で有機ＥＬ材料を発光させることができる。【０００７】
色変換部材を用いたトップエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置が開示されている文献として、特許文献１には、第一の電極として仕事関数が大きな電極、例えばアルミニウムと金の積層電極を用い、第二の電極として、仕事関数が小さく電子注入性を有するマグネシウム：銀合金やアルカリ金属フッ化物（フッ化リチウム）とインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）との積層電極が提案されている。【０００８】
しかしながら、上部電極としてフッ化リチウム等のアルカリフッ化物を用いた場合、この材料は絶縁体であるため、膜厚を厚くすると急激に駆動電圧が上がる。そのため、１〜２ｎｍ程度の非常に薄い膜厚にする必要があった。ところが、このような薄い膜厚では、その上にＩＴＯ電極を成膜する際の、有機発光層へ与えるダメージが大きく、結果として有機ＥＬ素子の発光効率を損なう、という欠点があった。【０００９】
特許文献２には、第一の電極としてモリブデンとＩＴＯの積層陽極、第二の電極としてマグネシウム：銀の合金薄膜とＩＴＯとの積層陰極の例が開示されている。また、特許文献３には、有機ＥＬ発光部から放射された光を色変換部材へと結合するマイクロキャビティ構造を有し、該マイクロキャビティ構造は広いスペクトルを有する放射光が前記マイクロキャビティ構造によって前記吸収ピークに実質的に重複する共振ピークを有する光へと増強されるような光学的長さを有するもの、を具備することを特徴とする発光装置が開示されている。【００１０】
これらの技術では、有機ＥＬ素子の効率は比較的高くなる。しかしながら、色変換部材を使用して発光装置を形成した場合、実際に発光装置の外部に取り出される光の強度は十分ではなく、発光装置全体としては発光輝度が低いものであった。従って、より効果的な光強度の改善方法が求められていた。
【特許文献１】特開平１０−２８９７８４号公報
【特許文献２】特開２０００−７７１９１号公報
【特許文献３】特表２００２−５２０８０１号公報
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、色変換部材により変換された光を、効率よく発光装置の外部に取り出すことで、発光輝度を向上したカラー発光装置を提供することを目的とする。
【発明の開示】
【００１２】
この課題を解決するために、本発明者は様々な検討を行なった。その結果、色変換部材で発生した光の一部が発光装置内部で減衰してしまうため、光を効率よく装置の外部に取り出せていないことが、発光装置における輝度低下の原因の１つであることがわかった。
図９は、色変換部材が発した光の素子内部での減衰の様子を説明するための図であり、色変換部材を用いた有機ＥＬカラー発光装置の模式図である。
このカラー発光装置において、有機ＥＬ素子１０は、第一の電極１２、有機発光層１４、第二の電極１５、ガスバリア層１７から構成され、有機発光層１４が第一の電極１２と第二の電極１５の間に挟まれた構造を有する。色変換部材２１は、有機ＥＬ素子１０からの光を吸収して光を発する。
【００１３】
色変換部材２１で生じた光は、空間的に等方なため、カラー発光装置の光取り出し側（図中、矢印で示す）へ放出される成分ａとともに、有機ＥＬ素子１０側へ放射される成分ｂも存在する。トップエミッション型の場合、両電極は一般に、光反射性の高い金属や屈折率の大きな金属化合物薄膜からなる。また、第二の電極１５は光を透過する必要がある。この場合、光成分ｂの一部の光ｂ’は、これら電極間で多重干渉し減衰・消滅するため、素子外部へ取り出される割合が少なくなる。その結果、観察側（表示面）へ放出される光の強度が弱まってしまう。
【００１４】
また、有機ＥＬ素子以外の発光原理を用いた発光素子においても、例えば、ＶＦＤ（蛍光表示管）のように、拡散反射面を有する場合が多く、色変換部材から発光素子側に発せられた光が反射しないで減衰する。
【００１５】
以上の知見に基づき、色変換部材が発する光のピーク波長に対する、発光素子の反射率を高くすることで、外部に取り出される光の強度を向上できることを見出した。そして、この反射率は、素子を構成する第一の電極と第二の電極間の光学的距離等によって調整できることを見出し、本発明を完成させた。
【００１６】
本発明によれば、以下のカラー発光装置が提供される。
１．発光素子と、前記発光素子の発する光を吸収して光を発する色変換部材とを含み、前記発光素子が、少なくとも第一の光反射部と第二の光反射部を、光取出し方向にこの順に保有し、かつ、前記第一と第二の光反射部の間に位置する有機発光層とを有し、前記色変換部材が前記第二の光反射部よりも光取出し側にあり、前記色変換部材の発する光のピーク波長に対する前記発光素子の反射率が５０％以上である、カラー発光装置。
２．前記発光素子が、さらに第一の透明層と第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、前記第一の透明層が、前記第一の光反射部と前記第二の光反射部の間にあり、前記色変換部材が前記第二の透明層よりも光取出し側にある、１に記載のカラー発光装置。
３．前記第二の透明層が、前記第二の光反射部と色変換部材の間にある１又は２に記載のカラー発光装置。
【００１７】
４．第一の発光素子、及び前記第一の発光素子が発する第一の色の光を透過させる第一のカラーフィルタを、光取出し方向にこの順に設けた第一の画素と、第二の発光素子、及び前記第二の発光素子が発する第二の色の光を透過させる第二のカラーフィルタを、光取出し方向にこの順に設けた第二の画素と、第三の発光素子、及び前記第三の発光素子が発する光を吸収して第三の色の光を発する色変換部材を、光取出し方向にこの順に設けた第三の画素とを有し、前記第一の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、前記第二の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第三の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、前記第三の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第一の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、かつ、前記色変換部材の発する第三の色の光に対する反射率が５０％以上であり、前記有機発光層が、少なくとも第一の色の光を発する第一の発光材料、及び第二の色の光を発する第二の発光材料を含む、カラー発光装置。
５．前記第三の発光素子が、さらに第三の色の光を透過させる第三のカラーフィルタを有する、４に記載のカラー発光装置。
【００１８】
６．第一の発光素子、及び前記第一の発光素子が発する第一の色の光を透過させる第一のカラーフィルタを、光取出し方向にこの順に設けた第一の画素と、第二の発光素子、及び前記第二の発光素子が発する光を吸収して第二の色の光を発する色変換部材を、光取出し方向にこの順に設けた第二の画素と、第三の発光素子、及び前記第三の発光素子が発する光を吸収して第三の色の光を発する色変換部材を、光取出し方向にこの順に設けた第三の画素とを有し、前記第一の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、有機発光層、第二の光反射部、第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、前記第二の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第一の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、かつ、前記色変換部材の発する第二の色の光に対する反射率が５０％以上であり、前記第三の発光素子が、少なくとも第一の光反射部、第一の透明層、有機発光層、第二の光反射部及び第二の透明層を、光取出し方向にこの順に有し、かつ、前記色変換部材の発する第三の色の光に対する反射率が５０％以上であり、前記有機発光層が、少なくとも第一の色の光を発する第一の発光材料を含む、カラー発光装置。
７．前記第二の発光素子が、第二の色の光を透過させる第二のカラーフィルタを有し、前記第三の発光素子が、第三の色の光を透過させる第三のカラーフィルタを有する、６に記載のカラー発光装置。
【００１９】
８．前記第一の透明層の膜厚（単位：ｎｍ）と色変換部材の発する色の光における屈折率の積Ｓ１と、前記有機発光層の膜厚（単位：ｎｍ）と色変換部材の発する色の光における屈折率の積Ｓ２との和Ｓ１＋Ｓ２が２５０ｎｍから５００ｎｍの範囲にある、２〜７のいずれかに記載のカラー発光装置。
９．前記第一の透明層の膜厚（単位：ｎｍ）と色変換部材の発する色の光における屈折率の積が１００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にある、８に記載のカラー発光装置。
１０．前記第二の透明層の膜厚（単位：ｎｍ）と色変換部材の発する色の光における屈折率の積が１００ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にある、８又は９に記載のカラー発光装置。
【００２０】
１１．前記有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強める１〜３のいずれかに記載のカラー発光装置。
１２．  前記第一の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、第一の色の光を選択的に強め、
前記第二の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、第二の色の光を選択的に強め、
前記第三の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強める４又は５記載のカラー発光装置。
１３．  前記第一の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、第一の色の光を選択的に強め、
前記第二の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強め、
前記第三の発光素子において、有機発光層で発生した光は、前記第一と第二の光反射部の間で反射を繰り返し、前記色変換部材の吸収波長の光を選択的に強める６又は７記載のカラー発光装置。
１４．前記色変換部材の発する光に対する前記第一の光反射部の反射率が６５％以上である、１〜１３のいずれかに記載のカラー発光装置。
本発明のカラー発光装置は、色変換部材により変換された光（蛍光、燐光）を、効率よく発光装置の外部に取り出すことができるので、装置の発光輝度を向上できる
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のカラー発光装置の構成を示す図である。
【図２】式（４）における光学的距離（Ｌ）とｍの関係を示すグラフである。
【図３】光学的距離Ｌと、有機ＥＬ素子の５３０ｎｍ（緑色変換部材の発する光）における反射率、６１０ｎｍ（赤色変換部材の発する光）における反射率、及び４６０ｎｍの光が有機ＥＬ素子の外部に放射される割合（光取出効率）の関係を示す図である。
【図４】第一の透明層と有機発光層の光学的距離を４００ｎｍ（図３の（Ｂ）の領域）に合わせたときの、第二の透明層の光学的距離と、５３０ｎｍ及び６１０ｎｍの光に対する有機ＥＬ素子の反射率との関係を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態であるカラー発光装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態であるカラー発光装置の構成を示す図である。
【図７】ボトムエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置の例を示す図である。
【図８】トップエミッション型の有機ＥＬカラー発光装置の例を示す図である。
【図９】色変換部材が発した蛍光の素子内部での減衰の様子を示す図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のカラー発光装置について図面を用いて説明する。
図１は、本発明のカラー発光装置の構成を示す図である。
カラー発光装置１は、有機ＥＬ素子１０と色変換部材２１を有する。
有機ＥＬ素子１０は、支持基板１１、第一の光反射部１２、第一の透明層１３、有機発光層１４、第二の光反射部１５、第二の透明層１６及びガスバリア層１７をこの順に積層した構成を有している。
透明支持基板２２は、色変換部材２１を支持するものである。【００２３】
支持基板１１は、有機ＥＬ素子を支持するものである。第一の光反射部１２は、正孔又は電子を供給する電極として機能するとともに、有機発光層１４で発生した光を、光取り出し方向（図１における矢印方向)に反射する層である。
第一の透明層１３は、第一の光反射部１２と第二の光反射部１５間の光学的距離を調整するものである。第一の透明層１３も正孔又は電子を供給する電極として機能する場合がある。
有機発光層１４は、発光媒体層（図示せず）を含み、電子と正孔の再結合により光を発生する層である。第二の反射部１５は、有機発光層１４で発生した光を反射及び透過する層であり、第二の透明層１６は、反射率を調整するものである。第二の反射部１５及び／又は第二の透明層１６は、正孔又は電子を供給する電極でもある。【００２４】
尚、有機発光層１４の膜厚で、第一の光反射部１２と第二の光反射部１５間の光学的距離を調整できる場合には、第一の透明層１３は不要である。また、第二の透明層１６の位置は、図１に限定されず、例えば、有機発光層１４と第二の光反射部１５の間に形成してもよい。但し、有機発光層１４の上に第二の透明層１６を形成すると、その形成時に有機発光層１４がダメージを受けやすいので、第二の光反射部１５と色変換部材２１の間に形成することが好ましい。
また、第一の光反射部１２及び第二の光反射部１５の他に、さらに光反射部を形成してもよい。【００２５】
有機ＥＬ素子１０は、第一の光反射部１２と第二の光反射部１５の間を共振部とする光共振器構造を有している。このような共振器構造により、有機発光層１４で発生した光は、二つの光反射面の間で反射を繰り返し、下記式（１）を満たす波長付近の光が選択的に強く素子の外に放出される。
（２Ｌ）／λ＋（Φ１＋Φ２）／（２π）＝ｍ      （１）
（式中、Ｌは、二つの光反射部の間の光学的距離、λは光の波長、Φ１、Φ２は、それぞれ第一の光反射部、第二の光反射部界面における位相シフト、ｍは整数を示す。）【００２６】
尚、光学的距離Ｌは、光の通過する媒体の屈折率と実際の幾何学的距離の積である。
即ち、有機発光層１４で発生した光のうち、上記式を満たす波長λ付近の光が選択的に強められ、第二の光反射部１５、第二の透明層１６を通って、素子の外に放出される。【００２７】
ここで、二つの光反射部の間の光学的距離を求める方法について説明する。まず、二つの光反射部の間を構成する材料単独の薄膜を支持基板上に作製する。次に、エリプソメーター等の装置を用い、作製した薄膜試料の光学測定を行い、特定波長における材料の屈折率ｎを求める。最後に、有機ＥＬ素子を作製したときの各層の膜厚ｄと屈折率ｎの積を計算し、その総和を求めることで得られる。例えば、二つの光反射部の間がｋ層（ｋは整数）の薄膜から構成されている場合、各層の屈折率ｎ１，ｎ２，・・・，ｎｋと、膜厚ｄ１，ｄ２，・・・，ｄｋであるとき、光学膜厚Ｌは、下記式（２）のように求めることができる。
Ｌ＝ｎ１×ｄ１＋ｎ２×ｄ２＋・・・＋ｎｋ×ｄｋ    ・・・（２）【００２８】
位相シフトΦ１、Φ２は次のように求める。まず、支持基板上に、目的とする光反射性部を形成し、エリプソメータ等の装置を用い、作製した薄膜試料の光学測定を行い、材料の屈折率ｎ０と消衰係数κ０を求める。このとき、共振器構造内の、光反射部と接する層の屈折率をｎ１とすると、位相シフトΦ１は下記式（３）で計算することができる。【００２９】
【数１】
2006009039.tif 000002
【００３０】
カラー発光装置１では、色変換部材２１の発する光のピーク波長に対する有機ＥＬ素子１０の反射率を５０％以上となるように構成する。反射率を５０％以上とすることで、実用的な表示能力を有するカラー発光装置を製造することができる。反射率は６０％以上が好ましく、特に７０％以上であることが好ましい。反射率は好ましくは１００％以下である。【００３１】
尚、本発明において「発光素子の反射率」とは、発光素子の表面から素子内部に向けて、特定波長の光を垂直に入射した際の、入射光に対する反射率を意味する。この反射率は、発光素子の全体の光反射率であって、発光素子を構成する各層や界面における多重反射の合計を示す。【００３２】
反射率を５０％以上にするための方法について、ピーク波長が４６０ｎｍの青色発光層を含む有機ＥＬ素子１０と、波長４６０ｎｍの光を吸収して長波長の光（赤色又は緑色）を発する色変換部材２１を組合わせたカラー発光装置の場合を例として、具体的に説明する。【００３３】
説明に用いる有機ＥＬ素子の構成としては、ガラス支持基板１１の上に、第一の光反射部１２としてアルミニウム（膜厚２００ｎｍ、屈折率１．０４−６．５１ｉ（ｉは虚数単位））、第一の透明層１３としてＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）（膜厚Ｘｎｍ、屈折率１．８９）、有機発光層１４（膜厚Ｙｎｍ、屈折率１．７６）、第二の光反射部１５としてマグネシウム：銀合金（膜厚１０ｎｍ、屈折率０．５７−３．４７ｉ）、及び第二の透明層１６としてＩＴＯ（膜厚Ｚｎｍ、屈折率１．８９）が、光取出し方向にこの順に積層されたものとする。【００３４】
上記式（３）を用いて位相シフトを計算すると、第一の光反射部１２（アルミニウム膜）界面では、−３．６６ラジアン、第二の光反射部１５（マグネシウム：銀合金膜）界面では、−０．９２ラジアンである。従って、位相シフトの合計Φ１＋Φ２は、−４．５８ラジアンとなる。従って、この例では、上記式（１）は下記式（４）のようになる。
（２Ｌ）／４６０−４．５８／（２π）＝ｍ      ・・・（４）【００３５】
図２は、上記式（４）における光学的距離（Ｌ）とｍの関係を示すグラフである。この図中に示した３つの矢印Ａ，Ｂ，Ｃで示す部分は、式（４）のｍが整数となるところである。従って、光学的距離を１５０ｎｍ〜２００ｎｍ（Ａ）、３８０ｎｍ〜４２０ｎｍ（Ｂ）、６００ｎｍ〜６５０ｎｍ（Ｃ）の範囲で設定することにより、ｍが整数に近くなり、有機発光層１４の発する波長４６０ｎｍの光が共振器構造の効果により増強され、有機ＥＬ素子１０の外部に放射され、色変換部材２１へ導かれることとなる。【００３６】
図３は、本例において、光学的距離Ｌ（＝１．８９Ｘ＋１．７６Ｙ）と有機ＥＬ素子の５３０ｎｍ（緑色変換部材の発する光）における反射率、６１０ｎｍ（赤色変換部材の発する光）における反射率、及び４６０ｎｍの光が有機ＥＬ素子の外部に放射される割合、即ち、光取出効率の関係を示す図である。尚、図３のグラフは、理論計算によって得られたものである。【００３７】
図３中、（Ａ）及び（Ｂ）は、図２のＡ、Ｂに対応し、有機ＥＬ素子１０の４６０ｎｍの発光を効率よく取り出すことのできる領域を示している。ここで、光学的距離Ｌを（Ａ）に設定した場合と（Ｂ）に設定した場合で、色変換部材の発する光に対する有機ＥＬ素子１０の反射率を比較してみると、（Ａ）では５０％を下回る値であるのに対し、（Ｂ）では５０％を上回る値であることがわかる。即ち、光学的距離Ｌを（Ｂ）の領域に設定することにより、有機ＥＬ素子１０において特定波長（本例では４６０ｎｍ）の発光を強め、色変換部材２１に供給しながら、かつ、色変換部材２１の発した光成分ｂを反射するので、光を効率よくカラー発光装置の外部に取り出すことができる。【００３８】
このように、本発明では、有機発光層が発する光のうち特定の波長（例えば４６０ｎｍの青色光）を強めるように式（１）のｍを整数とし、かつ、色変換部材２１の発する光のピーク波長（例えば６１０ｎｍの赤色光）に対する反射率が５０％以上となるように光学的距離Ｌを調整する。尚、反射率は光学的距離Ｌの他に、各層、例えば、第一の光反射部１２の材質を選択することでも調整できる。【００３９】
本例では、光学的距離Ｌは、Ｌ＝１．８９Ｘ＋１．７６Ｙ（Ｌ＝Ｓ１＋Ｓ２）で表すことができる。光学的距離Ｌを（Ｂ）の領域に設定するためには、第一の透明層１３の膜厚Ｘ、及び有機発光層１４の膜厚Ｙを、適宜調節して選ぶことができる。
尚、具体的な光学的距離Ｌの値としては、有機ＥＬ素子に用いる材料の種類、その波長分散特性、層の順序によって異なるが、第一の透明層の膜厚（単位：ｎｍ）と色変換部材の発する色の光における屈折率の積である光学的距離Ｓ１と、有機発光層の膜厚（単位：ｎｍ）と色変換部材の発する色の光における屈折率の積である光学的距離Ｓ２との和であるＬは、２５０ｎｍ〜５００ｎｍ、特に、３００ｎｍ〜４５０ｎｍの範囲にあることが好ましい。【００４０】
また、上記Ｓ１は、１００ｎｍ〜３５０ｎｍの範囲にあることが好ましく、特に、１３０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲にあることが好ましい。３００ｎｍを超えると、有機発光層の膜厚が相対的に厚くなりすぎ、素子の駆動電圧が上昇するおそれがある。逆に、１００ｎｍ未満では、有機発光層の膜厚が相対的に薄くなりすぎ、カラー発光装置の連続駆動寿命が短くなったり、製造歩留りが低下するおそれがある。【００４１】
図４は、第一の透明層１３と有機発光層１４の光学的距離を４００ｎｍ（図３の（Ｂ）の領域）に合わせたときの、第二の透明層１６の光学的距離と、５３０ｎｍ及び６１０ｎｍの光に対する有機ＥＬ素子の反射率との関係を示す図である。尚、図４のグラフは理論計算により得られた結果である。
このように、第二の透明層１６の膜厚を調整し、光学的距離を変化させることによっても、有機ＥＬ素子１０の反射率を調整することができる。
第二の透明層１６の具体的な光学的距離の値としては、有機ＥＬ素子１０に用いる材料の種類、その波長分散特性、層の順序、また、色変換部材２１の発する光の色によって異なるが、第二の透明層の膜厚（単位：ｎｍ）と、色変換部材の発する色の光における屈折率の積（光学的距離）が１００ｎｍ〜３００ｎｍ、特に、１２０ｎｍ〜２８０ｎｍの範囲であることが好ましい。【００４２】
本発明のカラー発光装置では、発光素子に色変換部材を組み合わせても、色変換部材が発した光を、効率よく素子の外部に取り出すことができる。従って、発光装置の外部に取り出される光量が増加し、結果として発光輝度の高いカラー発光装置とすることができる。
以下、本発明をフルカラー発光装置に適応した実施形態について説明する。【００４３】
［実施形態１］
図５は、本発明の一実施形態であるカラー発光装置の構成を示す図である。
本実施形態は、本発明の技術を用いて青、緑及び赤の３原色をそれぞれ発する発光画素を平面内に分離配置したフルカラー発光装置の例である。
カラー発光装置２は、支持基板１１上に、青色画素１０１、緑色画素１０２及び赤色画素１０３を形成したものである。矢印は光取出方向を示す。【００４４】
青色画素１０１は、第一の有機ＥＬ素子４１と青色カラーフィルタ５１から構成される。第一の有機ＥＬ素子４１は、第一の光反射部１２、有機発光層１４、第二の光反射部１５、第二の透明層１６及びガスバリア層１７をこの順に積層したものである。
緑色画素１０２は、第二の有機ＥＬ素子４２と緑色カラーフィルタ５２から構成される。第二の有機ＥＬ素子４２は、第一の光反射部１２と有機発光層１４の間に第三の透明層１３’を形成した他は、第一の有機ＥＬ素子４１と同じ構成を有する。
赤色画素１０３は、第三の有機ＥＬ素子４３、赤色変換部材３３及び赤色カラーフィルタ５３から構成される。第三の有機ＥＬ素子４３は、第一の光反射部１２と有機発光層１４の間に第一の透明層１３を形成した他は、第一の有機ＥＬ素子４１と同じ構成を有する。
尚、各部材の説明は、図１と同じであり省略する。【００４５】
図３、図４において、緑色変換部材の発する５３０ｎｍの光に対する反射率と、赤色変換部材の発する６１０ｎｍの光に対する反射率を比較すると、５３０ｎｍの光に対する反射率の方が低い傾向にある。このような場合には、赤色画素１０３を図１に示した構成とし、青色画素１０１、緑色画素１０２を色変換部材を用いずカラーフィルタのみの構成とすることが好ましい。【００４６】
有機発光層１４は、少なくとも青色及び緑色の発光を含む光を発する。青色画素１０１には青色カラーフィルタ５１、緑色画素１０２には緑色カラーフィルタ５２を配置しているため、それぞれの画素に対応する色を発光装置の外部に取り出すことができる。【００４７】
有機発光層１４の膜厚としては、上記式（１）において、λを青色の光の波長としたときに、ｍが整数となるように設定する。このようにすると光共振器効果により、有機発光層１４の発する光のうち青色光だけを選択的に強めることができる。即ち、青色画素１０１では、この強調された青色光が、青色カラーフィルタ５１を通過して発光装置の外部に取り出される。【００４８】
緑色画素１０２には、第一の透明層１３とは光学間距離の異なる第三の透明層１３’が、第一の光反射部１２の上に設けられている。第三の透明層１３’の膜厚を、上記式（１）において、λを緑色の光の波長としたときに、ｍが整数となるように設定することにより、有機発光層１４の発する光のうち緑色光だけを選択的に強めることができる。これにより、緑色画素１０２では、強調された緑色光が、緑色カラーフィルタ５２を通過して発光装置の外部に取り出される。【００４９】
赤色画素１０３には、第一の透明層１３が、第一の光反射部１２の上に設けられている。第一の透明層１３の膜厚を、上記式（１）において、λを赤色変換部材３３の吸収波長としたときに、ｍが整数となるように設定することにより、有機発光層１４の発する光のうち赤色変換部材３３の吸収波長の光だけを選択的に強めることができる。これにより、赤色画素１０３では、強調された光が、赤色変換部材３３により赤色に変換され、さらに赤色カラーフィルタ５３を通過して発光装置の外部に取り出される。【００５０】
さらに、本実施形態では、赤色変換部材３３の発する光のピーク波長に対する第三の有機ＥＬ素子４３の反射率が５０％以上である。従って、外部に効率よく赤色光を取り出すことができる。【００５１】
このようにして、色の３原色のそれぞれを強めることができるため、高輝度のフルカラー発光装置を得ることができる。【００５２】
尚、本実施形態において、色変換部材として緑色変換部材のみを用い、有機発光層１４に青色及び赤色の光を少なくとも発するものを使用しても、同様にフルカラー発光装置を得ることができる。
また、赤色画素１０３に赤色カラーフィルタ５３を形成しているが、赤色変換部材３３の発する色の色純度が高い場合等は形成しなくともよい。【００５３】
［実施形態２］
本実施形態は、青、緑及び赤の３原色をそれぞれ発する発光画素を平面内に分離配置したフルカラー発光装置の他の例である。
フルカラー発光装置３は、緑色画素１０２が、第二の有機ＥＬ素子４２と緑色カラーフィルタ５２の間に緑色変換部材３２を形成し、第三の透明層１３’の代りに第一の透明層１３を形成した他は、実施形態１と同じ構成をしている。各部材の説明は、図２と同じであるので省略する。【００５４】
緑色変換部材３２が発する光ピーク波長に対する反射率と、赤色変換部材３３の発する光ピーク波長に対する反射率を、どちらも５０％以上とすることができる場合には、赤色変換部材３２と緑色変換部材３３を併用し、青色画素１０１のみ、青色カラーフィルタ５１を配置する構成とすることができる。
この場合は、有機発光層１４としては、少なくとも青色光を発する層を含んでいればよい。その膜厚は、青色光が選択的に強められるような膜厚を設定する。そして、緑色画素と赤色画素には、第一の光反射部１２の上に、共通の第一の透明層１３が設けられる。第一の透明層１３の膜厚は、有機発光層１４の発する光のうち緑色変換部材３２及び赤色変換部材３３の吸収波長の光だけを選択的に強めるような膜厚を設定する。この場合、色変換部材３２、３３としては青色領域の光を吸収して蛍光を発する材料を用いることが好ましい。【００５５】
さらに、本実施形態では、それぞれ、緑色変換部材３２及び赤色変換部材３３の発する光のピーク波長に対する第二及び第三の有機ＥＬ素子４２，４３の反射率が５０％以上である。従って、外部に効率よく緑色光と赤色光を取り出すことができる。
このようにして、３原色のそれぞれを強めることができるため、高輝度のフルカラー発光装置を得ることができる。
尚、緑色画素１０２及び赤色画素１０３にカラーフィルタを形成しているが、色変換部材の発する色の色純度が高い場合等は形成しなくともよい。【００５６】
上述した各実施形態では、トップエミッション型のカラー発光装置について示したが、本発明はボトムエミッション型にも適用できる。【００５７】
次に、本発明のカラー発光装置を構成する各部材について説明する。
１．支持基板
支持基板は、有機ＥＬ素子や、ＴＦＴ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。
このような基板としては、具体的には、ガラス板、金属板、セラミックス基板、あるいはプラスチック板（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、フッ素樹脂等）等をあげることができる。【００５８】
これらの材料からなる基板は、カラー発光装置への水分の浸入を避けるために、さらに無機膜を形成したり、フッ素樹脂を塗布したりして、防湿処理や疎水性処理を施してあることが好ましい。
特に、有機発光媒体層への水分の浸入を避けるために、基板における含水率及びガス透過係数を小さくすることが好ましい。具体的には、支持基板の含水率を０．０００１重量％以下の値及びガス透過係数を１×１０−１３ｃｃ・ｃｍ／ｃｍ２・ｓｅｃ・ｃｍＨｇ以下の値とすることがそれぞれ好ましい。
尚、本実施形態では、支持基板と反対側、即ち第二の透明電極側からＥＬ発光を取り出すため、基板は必ずしも透明性を有する必要はない。【００５９】
２．有機ＥＬ素子
（１）有機発光層
有機発光層は、陽極及び陰極から注入された電子と正孔とが再結合して、ＥＬ発光が可能な媒体を含む層と定義することができる。かかる有機発光層は、例えば、陽極上に、以下の各層を積層して構成することができる。
１．有機発光媒体
２．正孔注入層／有機発光媒体
３．有機発光媒体／電子注入層
４．正孔注入層／有機発光媒体／電子注入層
５．正孔注入層／正孔輸送層／有機発光媒体／電子注入層
６．正孔注入層／有機発光媒体／電子輸送層／電子注入層
７．正孔注入層／正孔輸送層／有機発光媒体／電子輸送層／電子注入層
８．有機半導体層／有機発光媒体
９．有機半導体層／電子障壁層／有機発光媒体
１０．正孔注入層／有機発光媒体／付着改善層【００６０】
これらの中で、１〜７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。【００６１】
有機発光層としては、後述する色変換部材を励起し、異なる光を放出させうるものであれば、どのような発光色でも含むことができるが、色変換部材と組合わせることによりフルカラー画像が実現できるという観点から、少なくとも青色発光層を含むことが好ましい。青色発光層から放射される光のピーク波長としては４００ｎｍ〜５００ｎｍであることが好ましく、４４０ｎｍ〜４８０ｎｍであることがより好ましい。【００６２】
また、上記実施形態２のカラー発光装置では、青色以外に、波長５００ｎｍ〜５８０ｎｍにピーク波長を有する緑色発光層や波長５８０ｎｍ以上にピーク波長を有する赤色発光層を適宜含むように構成できる。具体的には、有機発光媒体を、青色発光層及び緑色発光層の積層構造にしたり、正孔輸送層又は電子輸送層が、青又は緑色に発光するようにしてもよい。
以下、有機発光層の構成部材について説明する。【００６３】
（ａ）青色系発光層
青系発光層はホスト材料と青色系ドーパントを含む。
ホスト材料は、スチリル誘導体、アントラセン誘導体又は芳香族アミンであることが好ましい。スチリル誘導体は、ジスチリル誘導体、トリスチリル誘導体、テトラスチリル誘導体及びスチリルアミン誘導体の中から選ばれる少なくとも一種類であることが特に好ましい。アントラセン誘導体は、非対称アントラセン系化合物であることが好ましい。芳香族アミンは、芳香族置換された窒素原子を２〜４個有する化合物であることが好ましく、芳香族置換された窒素原子を２〜４個有し、かつアルケニル基を少なくとも一つ有する化合物が特に好ましい。
好適な非対称アントラセン系化合物として以下の式に示される化合物が挙げられる。これらの化合物の製造方法等は特願２００４−０４２６９４に記載されている。【００６４】
【化１】
2006009039.tif 000003
［式中、Ａｒは置換もしくは無置換の核炭素数１０〜５０の縮合芳香族基である。
Ａｒ’は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｘは、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
ａ、ｂ及びｃは、それぞれ０〜４の整数であり、ｎは１〜３の整数である。］【００６５】
上記の式におけるＡｒの置換もしくは無置換の縮合芳香族基の例としては、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナンスリル基、２−フェナンスリル基、３−フェナンスリル基、４−フェナンスリル基、９−フェナンスリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基等が挙げられる。【００６６】
上記の式におけるＡｒ’の置換もしくは無置換のアリール基、Ｘの置換もしくは無置換のアリール基、芳香族複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールチオ基及びアルコキシカルボニル基の例としては、それぞれ以下の例が挙げられる。【００６７】
置換もしくは無置換のアリール基の例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、１−ナフタセニル基、２−ナフタセニル基、９−ナフタセニル基、１−ピレニル基、２−ピレニル基、４−ピレニル基、２−ビフェニルイル基、３−ビフェニルイル基、４−ビフェニルイル基、ｐ−ターフェニル−４−イル基、ｐ−ターフェニル−３−イル基、ｐ−ターフェニル−２−イル基、ｍ−ターフェニル−４−イル基、ｍ−ターフェニル−３−イル基、ｍ−ターフェニル−２−イル基、ｏ−トリル基、ｍ−トリル基、ｐ−トリル基、ｐ−ｔ−ブチルフェニル基、ｐ−（２−フェニルプロピル）フェニル基、３−メチル−２−ナフチル基、４−メチル−１−ナフチル基、４−メチル−１−アントリル基、４’−メチルビフェニルイル基、４”−ｔ−ブチル−ｐ−ターフェニル−４−イル基等が挙げられる。【００６８】
置換もしくは無置換の芳香族複素環基の例としては、１−ピロリル基、２−ピロリル基、３−ピロリル基、ピラジニル基、２−ピリジニル基、３−ピリジニル基、４−ピリジニル基、１−インドリル基、２−インドリル基、３−インドリル基、４−インドリル基、５−インドリル基、６−インドリル基、７−インドリル基、１−イソインドリル基、２−イソインドリル基、３−イソインドリル基、４−イソインドリル基、５−イソインドリル基、６−イソインドリル基、７−イソインドリル基、２−フリル基、３−フリル基、２−ベンゾフラニル基、３−ベンゾフラニル基、４−ベンゾフラニル基、５−ベンゾフラニル基、６−ベンゾフラニル基、７−ベンゾフラニル基、１−イソベンゾフラニル基、３−イソベンゾフラニル基、４−イソベンゾフラニル基、５−イソベンゾフラニル基、６−イソベンゾフラニル基、７−イソベンゾフラニル基、キノリル基、３−キノリル基、４−キノリル基、５−キノリル基、６−キノリル基、７−キノリル基、８−キノリル基、１−イソキノリル基、３−イソキノリル基、４−イソキノリル基、５−イソキノリル基、６−イソキノリル基、７−イソキノリル基、８−イソキノリル基、２−キノキサリニル基、５−キノキサリニル基、６−キノキサリニル基、１−カルバゾリル基、２−カルバゾリル基、３−カルバゾリル基、４−カルバゾリル基、９−カルバゾリル基、１−フェナンスリジニル基、２−フェナンスリジニル基、３−フェナンスリジニル基、４−フェナンスリジニル基、６−フェナンスリジニル基、７−フェナンスリジニル基、８−フェナンスリジニル基、９−フェナンスリジニル基、１０−フェナンスリジニル基、１−アクリジニル基、２−アクリジニル基、３−アクリジニル基、４−アクリジニル基、９−アクリジニル基、１，７−フェナンスロリン−２−イル基、１，７−フェナンスロリン−３−イル基、１，７−フェナンスロリン−４−イル基、１，７−フェナンスロリン−５−イル基、１，７−フェナンスロリン−６−イル基、１，７−フェナンスロリン−８−イル基、１，７−フェナンスロリン−９−イル基、１，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１，８−フェナンスロリン−２−イル基、１，８−フェナンスロリン−３−イル基、１，８−フェナンスロリン−４−イル基、１，８−フェナンスロリン−５−イル基、１，８−フェナンスロリン−６−イル基、１，８−フェナンスロリン−７−イル基、１，８−フェナンスロリン−９−イル基、１，８−フェナンスロリン−１０−イル基、１，９−フェナンスロリン−２−イル基、１，９−フェナンスロリン−３−イル基、１，９−フェナンスロリン−４−イル基、１，９−フェナンスロリン−５−イル基、１，９−フェナンスロリン−６−イル基、１，９−フェナンスロリン−７−イル基、１，９−フェナンスロリン−８−イル基、１，９−フェナンスロリン−１０−イル基、１，１０−フェナンスロリン−２−イル基、１，１０−フェナンスロリン−３−イル基、１，１０−フェナンスロリン−４−イル基、１，１０−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−１−イル基、２，９−フェナンスロリン−３−イル基、２，９−フェナンスロリン−４−イル基、２，９−フェナンスロリン−５−イル基、２，９−フェナンスロリン−６−イル基、２，９−フェナンスロリン−７−イル基、２，９−フェナンスロリン−８−イル基、２，９−フェナンスロリン−１０−イル基、２，８−フェナンスロリン−１−イル基、２，８−フェナンスロリン−３−イル基、２，８−フェナンスロリン−４−イル基、２，８−フェナンスロリン−５−イル基、２，８−フェナンスロリン−６−イル基、２，８−フェナンスロリン−７−イル基、２，８−フェナンスロリン−９−イル基、２，８−フェナンスロリン−１０−イル基、２，７−フェナンスロリン−１−イル基、２，７−フェナンスロリン−３−イル基、２，７−フェナンスロリン−４−イル基、２，７−フェナンスロリン−５−イル基、２，７−フェナンスロリン−６−イル基、２，７−フェナンスロリン−８−イル基、２，７−フェナンスロリン−９−イル基、２，７−フェナンスロリン−１０−イル基、１−フェナジニル基、２−フェナジニル基、１−フェノチアジニル基、２−フェノチアジニル基、３−フェノチアジニル基、４−フェノチアジニル基、１０−フェノチアジニル基
、１−フェノキサジニル基、２−フェノキサジニル基、３−フェノキサジニル基、４−フェノキサジニル基、１０−フェノキサジニル基、２−オキサゾリル基、４−オキサゾリル基、５−オキサゾリル基、２−オキサジアゾリル基、５−オキサジアゾリル基、３−フラザニル基、２−チエニル基、３−チエニル基、２−メチルピロール−１−イル基、２−メチルピロール−３−イル基、２−メチルピロール−４−イル基、２−メチルピロール−５−イル基、３−メチルピロール−１−イル基、３−メチルピロール−２−イル基、３−メチルピロール−４−イル基、３−メチルピロール−５−イル基、２−ｔ−ブチルピロール−４−イル基、３−（２−フェニルプロピル）ピロール−１−イル基、２−メチル−１−インドリル基、４−メチル−１−インドリル基、２−メチル−３−インドリル基、４−メチル−３−インドリル基、２−ｔ−ブチル１−インドリル基、４−ｔ−ブチル１−インドリル基、２−ｔ−ブチル３−インドリル基、４−ｔ−ブチル３−インドリル基等が挙げられる。【００６９】
置換もしくは無置換のアルキル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ヒドロキシメチル基、１−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシエチル基、２−ヒドロキシイソブチル基、１，２−ジヒドロキシエチル基、１，３−ジヒドロキシイソプロピル基、２，３−ジヒドロキシ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヒドロキシプロピル基、クロロメチル基、１−クロロエチル基、２−クロロエチル基、２−クロロイソブチル基、１，２−ジクロロエチル基、１，３−ジクロロイソプロピル基、２，３−ジクロロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリクロロプロピル基、ブロモメチル基、１−ブロモエチル基、２−ブロモエチル基、２−ブロモイソブチル基、１，２−ジブロモエチル基、１，３−ジブロモイソプロピル基、２，３−ジブロモ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリブロモプロピル基、ヨードメチル基、１−ヨードエチル基、２−ヨードエチル基、２−ヨードイソブチル基、１，２−ジヨードエチル基、１，３−ジヨードイソプロピル基、２，３−ジヨード−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリヨードプロピル基、アミノメチル基、１−アミノエチル基、２−アミノエチル基、２−アミノイソブチル基、１，２−ジアミノエチル基、１，３−ジアミノイソプロピル基、２，３−ジアミノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリアミノプロピル基、シアノメチル基、１−シアノエチル基、２−シアノエチル基、２−シアノイソブチル基、１，２−ジシアノエチル基、１，３−ジシアノイソプロピル基、２，３−ジシアノ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリシアノプロピル基、ニトロメチル基、１−ニトロエチル基、２−ニトロエチル基、２−ニトロイソブチル基、１，２−ジニトロエチル基、１，３−ジニトロイソプロピル基、２，３−ジニトロ−ｔ−ブチル基、１，２，３−トリニトロプロピル基、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、４−メチルシクロヘキシル基、１−アダマンチル基、２−アダマンチル基、１−ノルボルニル基、２−ノルボルニル基等が挙げられる。【００７０】
置換もしくは無置換のアルコキシ基は−ＯＹと表され、Ｙの例としては、前記置換もしくは無置換のアルキル基と同様のものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアラルキル基の例としては、前記置換もしくは無置換のアリール基で置換された前記置換もしくは無置換のアルキル基等が挙げられる。
置換もしくは無置換のアリールオキシ基は−ＯＹ’と表され、Ｙ’の例としては、前記置換もしくは無置換のアリール基と同様のものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアリールチオ基は−ＳＹ’と表され、Ｙ’の例としては、前記置換もしくは無置換のアリール基と同様のものが挙げられる。
置換もしくは無置換のアルコキシカルボニル基は−ＣＯＯＹと表され、Ｙの例としては、前記置換もしくは無置換のアルキル基と同様のものが挙げられる。
ハロゲン原子としては、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等が挙げられる。【００７１】
【化２】
2006009039.tif 000004
［式中、Ａ1及びＡ2は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数１０〜２０の縮合芳香族環基である。
Ａｒ1及びＡｒ2は、それぞれ独立に、水素原子、又は置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｒ1 〜Ｒ10は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。
ただし、中心のアントラセンの９位及び１０位に、対称型となる基が結合する場合はない。］
上記の式におけるＡ1 及びＡ2
の置換もしくは無置換の縮合芳香族基の例としては、前記と同様の例が挙げられる。
上記の式におけるＡｒ1 及びＡｒ2 の置換もしくは無置換のアリール基の例としては、それぞれ前記と同様の例が挙げられる。
上記の式におけるＲ1 〜Ｒ10の置換もしくは無置換のアリール基、芳香族複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールチオ基及びアルコキシカルボニル基の例としては、それぞれ前記と同様の例が挙げられる。【００７２】
【化３】
2006009039.tif 000005
［式中、Ａｒ1'及びＡｒ2'は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基である。
Ｒ1〜Ｒ１０は、それぞれ独立に、置換もしくは無置換の核炭素数６〜５０のアリール基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０の芳香族複素環基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素数６〜５０のアラルキル基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の核原子数５〜５０のアリールチオ基、置換もしくは無置換の炭素数１〜５０のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基である。］
上記の式におけるＡｒ1'及びＡｒ2'の置換もしくは無置換のアリール基の例としては、それぞれ前記と同様の例が挙げられる。
上記の式におけるＲ1 〜Ｒ10の置換もしくは無置換のアリール基、芳香族複素環基、アルキル基、アルコキシ基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールチオ基及びアルコキシカルボニル基の例としては、それぞれ前記と同様の例が挙げられる。
また、上記の３つの式における、各基の置換基としては、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、ニトロ基、シアノ基、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシ基、芳香族複素環基、アラルキル基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基等が挙げられる。【００７３】
青色系ドーパントとしては、青色系ドーパントは、スチリルアミン、アミン置換スチリル化合物、アミン置換縮合芳香族環及び縮合芳香族環含有化合物の中から選ばれる少なくとも一種類であることが好ましい。そのとき、青色系ドーパントは異なる複数の化合物から構成されていもよい。上記スチリルアミン及びアミン置換スチリル化合物としては、例えば下記式（１），（２）で示される化合物が、上記縮合芳香族環含有化合物としては、例えば下記式（３）で示される化合物が挙げられる。【００７４】
【化４】
2006009039.tif 000006
【００７５】
〔式中、Ａｒ２、Ａｒ３及びＡｒ４は、それぞれ独立に、炭素原子数６〜４０の置換もしくは無置換の芳香族基を示し、それらの中の少なくとも一つはスチリル基を含み、ｐは１〜３の整数を示す。〕【００７６】
【化５】
2006009039.tif 000007
【００７７】
〔式中、Ａｒ１５及びＡｒ１６は、それぞれ独立に、炭素原子数６〜３０のアリーレン基、Ｅ１及びＥ２は、それぞれ独立に、炭素原子数６〜３０のアリール基もしくはアルキル基、水素原子又はシアノ基を示し、ｑは１〜３の整数を示す。Ｕ及び／又はＶはアミノ基を含む置換基であり、該アミノ基がアリールアミノ基であると好ましい。〕【００７８】
【化６】
2006009039.tif 000008
【００７９】
〔式中、Ａは炭素原子数１〜１６のアルキル基もしくはアルコキシ基、炭素原子数６〜３０の置換もしくは未置換のアリール基、炭素原子数６〜３０の置換もしくは未置換のアルキルアミノ基、又は炭素原子数６〜３０の置換もしくは未置換のアリールアミノ基、Ｂは炭素原子数１０〜４０の縮合芳香族環基を示し、ｒは１〜４の整数を示す。〕【００８０】
（ｂ）緑色系発光層
緑色系発光層はホスト材料と緑色系ドーパントを含む。
連続点灯時の色変化を抑えるという観点で、ホスト材料としては、青色系発光層で使用するホスト材料と同一のものを使用することが好ましい。【００８１】
ドーパントとしては、特に制限はないが、例えばヨーロッパ公開特許第０２８１３８１号公報、公開公報２００３−２４９３７２号公報等に開示されているクマリン誘導体や、置換アントラセン構造とアミン構造が連結した芳香族アミン誘導体等を用いることができる。【００８２】
（ｃ）橙色〜赤色系発光層
橙色〜赤色系発光層はホスト材料と橙色〜赤色系ドーパントを含む。
連続点灯時の色変化を抑えるという観点で、ホスト材料としては、青色系発光層で使用するホスト材料と同一のものを使用することが好ましい。【００８３】
ドーパントとしては、少なくとも一つのフルオランテン骨格又はペリレン骨格を有する蛍光性化合物が使用でき、例えば、下記式で示される化合物が挙げられる。【００８４】
【化７】
2006009039.tif 000009
【００８５】
〔式中、Ｘ２１〜Ｘ２４は、それぞれ独立に、炭素原子数１〜２０のアルキル基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基であり、Ｘ２１とＸ２２及び／又はＸ２３とＸ２４は、炭素−炭素結合又は−Ｏ−、−Ｓ−を介して結合していてもよい。Ｘ２５〜Ｘ３６は、水素原子、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルキル基、直鎖、分岐もしくは環状の炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリール基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールオキシ基、置換もしくは無置換の炭素原子数６〜３０のアリールアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数１〜３０のアルキルアミノ基、置換もしくは無置換の炭素原子数７〜３０のアリールアルキルアミノ基又は置換もしくは無置換炭素原子数８〜３０のアルケニル基であり、隣接する置換基及びＸ２５〜Ｘ３６は結合して環状構造を形成していてもよい。各式中の置換基Ｘ２５〜Ｘ３６の少なくとも一つがアミン又はアルケニル基を含有すると好ましい。〕【００８６】
（ｄ）正孔輸送層
本発明では、有機発光媒体層と正孔注入層の間に正孔輸送層を設けることができる。
正孔輸送層は、より低い電界強度で正孔を発光層に輸送する材料が好ましい。即ち、正孔の移動度が、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に、１０−４ｃｍ２／Ｖ・秒以上であると好ましい。【００８７】
正孔輸送層を形成する材料としては、光導伝材料において正孔の電荷輸送材料として慣用されているものや、ＥＬ素子の正孔輸送層に使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができる。【００８８】
具体例としては、トリアゾール誘導体（米国特許３，１１２，１９７号明細書等参照）、オキサジアゾール誘導体（米国特許３，１８９，４４７号明細書等参照）、イミダゾール誘導体（特公昭３７−１６０９６号公報等参照）、ポリアリールアルカン誘導体（米国特許３，６１５，４０２号明細書、同第３，８２０，９８９号明細書、同第３，５４２，５４４号明細書、特公昭４５−５５５号公報、同５１−１０９８３号公報、特開昭５１−９３２２４号公報、同５５−１７１０５号公報、同５６−４１４８号公報、同５５−１０８６６７号公報、同５５−１５６９５３号公報、同５６−３６６５６号公報等参照）、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体（米国特許第３，１８０，７２９号明細書、同第４，２７８，７４６号明細書、特開昭５５−８８０６４号公報、同５５−８８０６５号公報、同４９−１０５５３７号公報、同５５−５１０８６号公報、同５６−８００５１号公報、同５６−８８１４１号公報、同５７−４５５４５号公報、同５４−１１２６３７号公報、同５５−７４５４６号公報等参照）、フェニレンジアミン誘導体（米国特許第３，６１５，４０４号明細書、特公昭５１−１０１０５号公報、同４６−３７１２号公報、同４７−２５３３６号公報、特開昭５４−５３４３５号公報、同５４−１１０５３６号公報、同５４−１１９９２５号公報等参照）、アリールアミン誘導体（米国特許第３，５６７，４５０号明細書、同第３，１８０，７０３号明細書、同第３，２４０，５９７号明細書、同第３，６５８，５２０号明細書、同第４，２３２，１０３号明細書、同第４，１７５，９６１号明細書、同第４，０１２，３７６号明細書、特公昭４９−３５７０２号公報、同３９−２７５７７号公報、特開昭５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同５６−２２４３７号公報、西独特許第１，１１０，５１８号明細書等参照）、アミノ置換カルコン誘導体（米国特許第３，５２６，５０１号明細書等参照）、オキサゾール誘導体（米国特許第３，２５７，２０３号明細書等に開示のもの）、スチリルアントラセン誘導体（特開昭５６−４６２３４号公報等参照）、フルオレノン誘導体（特開昭５４−１１０８３７号公報等参照）、ヒドラゾン誘導体（米国特許第３，７１７，４６２号明細書、特開昭５４−５９１４３号公報、同５５−５２０６３号公報、同５５−５２０６４号公報、同５５−４６７６０号公報、同５５−８５４９５号公報、同５７−１１３５０号公報、同５７−１４８７４９号公報、特開平２−３１１５９１号公報等参照）、スチルベン誘導体（特開昭６１−２１０３６３号公報、同第６１−２２８４５１号公報、同６１−１４６４２号公報、同６１−７２２５５号公報、同６２−４７６４６号公報、同６２−３６６７４号公報、同６２−１０６５２号公報、同６２−３０２５５号公報、同６０−９３４５５号公報、同６０−９４４６２号公報、同６０−１７４７４９号公報、同６０−１７５０５２号公報等参照）、シラザン誘導体（米国特許第４，９５０，９５０号明細書）、ポリシラン系（特開平２−２０４９９６号公報）、アニリン系共重合体（特開平２−２８２２６３号公報）、特開平１−２１１３９９号公報に開示されている導電性高分子オリゴマー（特にチオフェンオリゴマー）等を挙げることができる。【００８９】
正孔輸送層の膜厚は特に制限されないが、好ましくは５ｎｍ〜５μｍ、特に好ましくは５〜４０ｎｍである。正孔輸送層は上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよい。また、別種の化合物からなる正孔輸送層を積層したものであってもよい。【００９０】
（ｅ）正孔注入層
正孔注入層の材料としては正孔輸送層と同様の材料を使用することができるが、ポルフィリン化合物（特開昭６３−２９５６９６５号公報等に開示のもの）、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルアミン化合物（米国特許第４，１２７，４１２号明細書、特開昭５３−２７０３３号公報、同５４−５８４４５号公報、同５４−１４９６３４号公報、同５４−６４２９９号公報、同５５−７９４５０号公報、同５５−１４４２５０号公報、同５６−１１９１３２号公報、同６１−２９５５５８号公報、同６１−９８３５３号公報、同６３−２９５６９５号公報等参照）、特に芳香族第三級アミン化合物を用いることが好ましい。【００９１】
また米国特許第５，０６１，５６９号に記載されている２個の縮合芳香族環を分子内に有する、例えば４，４’−ビス（Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ）ビフェニル（以下ＮＰＤと略記する）、また特開平４−３０８６８８号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが３つスターバースト型に連結された４，４’，４”−トリス（Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下ＭＴＤＡＴＡと略記する）等を挙げることができる。【００９２】
また芳香族ジメチリディン系化合物の他、ｐ型Ｓｉ、ｐ型ＳｉＣ等の無機化合物も正孔注入層の材料として使用することができる。また有機半導体層も正孔注入層の一部であるが、これは発光層への正孔注入又は電子注入を助ける層であって、１０−１０Ｓ／ｃｍ以上の導電率を有するものが好適である。このような有機半導体層の材料としては、含チオフェンオリゴマーや特開平８−１９３１９１号公報に開示してある含アリールアミンオリゴマー等の導電性オリゴマー、含アリールアミンデンドリマー等の導電性デンドリマー等を用いることができる。【００９３】
正孔注入層としての膜厚は、陽極の成膜時のダメージを回避するために、１０ｎｍ〜１０００ｎｍにすることが好ましい。より好ましくは６０〜３００ｎｍ、さらに好ましくは１００〜２００ｎｍである。
正孔注入層は上述した材料の一種又は二種以上からなる一層で構成されてもよい。又は、前記正孔注入層とは別種の化合物からなる正孔注入層を積層したものであってもよい。【００９４】
（ｆ）電子輸送層
本発明では、陰極と有機発光媒体層の間に電子輸送層を設けることができる。
電子輸送層は数ｎｍ〜数μｍの膜厚で適宜選ばれるが、１０４〜１０６Ｖ／ｃｍの電界印加時に電子移動度が１０−５ｃｍ２／Ｖｓ以上であるものが好ましい。【００９５】
電子輸送層に用いられる材料としては、８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体が好適である。
上記８−ヒドロキシキノリン又はその誘導体の金属錯体の具体例としては、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が挙げられる。
例えば、発光材料の項で記載したＡｌｑを電子注入層として用いることができる。【００９６】
一方、オキサジアゾール誘導体としては、下記の式で表される電子伝達化合物が挙げられる。
【化８】
2006009039.tif 000010
（式中、Ａｒ５，Ａｒ６，Ａｒ７，Ａｒ９，Ａｒ１０，Ａｒ１３はそれぞれ置換又は無置換のアリール基を示し、それぞれ互いに同一であっても異なっていてもよい。またＡｒ８，Ａｒ１１，Ａｒ１２は置換又は無置換のアリーレン基を示し、それぞれ同一であっても異なっていてもよい）【００９７】
ここでアリール基としてはフェニル基、ビフェニル基、アントラニル基、ペリレニル基、ピレニル基が挙げられる。またアリーレン基としてはフェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、アントラニレン基、ペリレニレン基、ピレニレン基等が挙げられる。また置換基としては炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のアルコキシ基又はシアノ基等が挙げられる。この電子伝達化合物は薄膜形成性のものが好ましい。【００９８】
上記電子伝達性化合物の具体例としては下記のものを挙げることができる。
【化９】
2006009039.tif 000011
式中、Ｍｅはメチルを、ｔＢｕはｔブチルを表す。【００９９】
下記式で表される含窒素複素環誘導体
【化１０】
2006009039.tif 000012
（式中、Ａ１〜Ａ３は、窒素原子又は炭素原子である。
Ｒは、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基であり、ｎは０から５の整数であり、ｎが２以上の整数であるとき、複数のＲは互いに同一又は異なっていてもよい。
また、隣接する複数のＲ基同士で互いに結合して、置換又は未置換の炭素環式脂肪族環、あるいは、置換又は未置換の炭素環式芳香族環を形成していてもよい。
Ａｒ１４は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
Ａｒ１５は、水素原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロアルキル基、炭素数１〜２０のアルコキシ基、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。
ただし、Ａｒ１４、Ａｒ１５のいずれか一方は置換基を有していてもよい炭素数１０〜６０の縮合環基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロ縮合環基である。
Ｌ１、Ｌ２は、それぞれ単結合、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０の縮合環、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロ縮合環又は置換基を有していてもよいフルオレニレン基である。）【０１００】
下記式で表される含窒素複素環誘導体
ＨＡｒ−Ｌ３−Ａｒ１６−Ａｒ１７
（式中、ＨＡｒは、置換基を有していても良い炭素数３〜４０の含窒素複素環であり、
Ｌ３は、単結合、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリーレン基、置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリーレン基又は置換基を有していてもよいフルオレニレン基であり、
Ａｒ１６は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０の２価の芳香族炭化水素基であり、
Ａｒ１７は、置換基を有していてもよい炭素数６〜６０のアリール基又は、
置換基を有していてもよい炭素数３〜６０のヘテロアリール基である。）【０１０１】
（ｇ）電子注入層
本発明においては陰極と電子注入層の間又は陰極と発光層の間に絶縁体や半導体からなる電子注入層を設けることができる。このような電子注入層を設けることで、電流のリークを有効に防止して、電子注入性の向上が図られる。
絶縁体としては、アルカリ金属カルコゲナイド、アルカリ土類金属カルコゲナイド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、窒化珪素、窒化ホウ素、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化バナジウム等の金属化合物を単独又は組み合わせて使用するのが好ましい。これらの金属化合物の中でもアルカリ金属カルコゲナイドやアルカリ土類金属のカルコゲナイドが電子注入性の点で好ましい。好ましいアルカリ金属カルコゲナイドとしては、Ｌｉ２Ｏ、ＬｉＯ、Ｎａ２Ｓ、Ｎａ２Ｓｅ及びＮａＯが挙げられる。好ましいアルカリ土類金属カルコゲナイドとしては、ＣａＯ、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＢｅＯ、ＢａＳ、及びＣａＳｅが挙げられる。アルカリ金属のハロゲン化物としては、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＫＦ、ＬｉＣｌ、ＫＣｌ及びＮａＣｌ等を挙げることができる。アルカリ土類金属のハロゲン化物としては、ＣａＦ２、ＢａＦ２、ＳｒＦ２、ＭｇＦ２及びＢｅＦ２等のフッ化物や、フッ化物以外のハロゲン化物が挙げられる。【０１０２】
電子注入層を構成する半導体としては、Ｂａ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｙｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｃｄ、Ｍｇ、Ｓｉ、Ｔａ、Ｓｂ及びＺｎからなる群から選ばれる少なくとも一つの元素を含む酸化物、窒化物又は酸化窒化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。【０１０３】
電子注入層は、微結晶又は非結晶質であることが好ましい。均質な薄膜が形成されるために、ダークスポット等の画素欠陥を減少させることができるからである。
尚、２種以上の電子注入層を積層して使用してもよい。【０１０４】
有機発光層の厚さについては、色変換部材の発する光のピーク波長に対する有機ＥＬ素子の反射率が５０％以上となるように、好ましくは５ｎｍ〜５μｍの範囲内で設定することができる。この理由は、有機発光層の厚さが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、有機発光層の厚さが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。従って有機発光層の厚さを１０ｎｍ〜３μｍの範囲内とすることがより好ましく、２０ｎｍ〜１μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。【０１０５】
（２）第一の光反射部
第一の光反射部の材質としては、光反射性の大きな金属膜や互いに屈折率の異なる誘電体多層膜等を挙げることができる。この中で、青色から赤色に至る可視光領域の広い範囲で高い反射率を実現できるという観点で、金属膜が好ましい。【０１０６】
金属膜の反射率は、その膜厚ｄ、複素屈折率ｎ−ｉ・κ、表面粗さ（ＲＭＳ粗さ）σで決まる。好ましい金属膜の材料としては、複素屈折率の実部ｎ、虚部κ（光吸収係数に相当）ともに小さいものが好ましく、具体的には、Ａｕ，Ａｇ，Ｃｕ，Ｍｇ，Ａｌ，Ｎｉ，Ｐｄ等を挙げることができる。膜厚ｄが薄い場合、光が透過してしまい反射率が小さくなる。
使用する金属種の複素屈折率虚部κの値にもよるが、膜厚としては３０ｎｍ以上であることが好ましい。
また、表面粗さσが大きい場合、光が乱反射し有機ＥＬ素子の発光面と垂直な方向へ反射される成分が少なくなる。そのため、表面粗さσとしては、１０ｎｍ未満であることが好ましく、５ｎｍ未満であることがより好ましい。【０１０７】
また、誘電体多層膜を使用することができる。誘電体多層膜は、屈折率の大きな誘電体層（屈折率ｎＨ、膜厚ｄＨ）と屈折率の小さな誘電体層（屈折率ｎＬ、膜厚ｄＬ）の積層体から構成される。それぞれの膜厚は、光の波長λに対し下記式を満たすように設定される。
ｎＨ×ｄＨ＝ｎＬ×ｄＬ＝λ／４【０１０８】
屈折率の大きな誘電体材料の具体例としては、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ、Ｎｄ２Ｏ３，ＧｄＯ３、ＴｈＯ２，Ｙ２Ｏ３、Ｓｃ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３，ＺｒＯ２、Ｔａ２Ｏ５，ＺｎＯ、ＣｅＯ２、ＴｉＯ２、ＰｂＯ等の金属酸化物、ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＺｎＳｅ、ＺｎＴｅ等の金属カルコゲナイド物を挙げることができる。屈折率の小さな誘電体材料の具体例としては、ＳｉＯ２、Ｓｉ２Ｏ３等のＳｉ酸化物、ＮａＦ，ＬｉＦ，ＣａＦ２，Ｎａ３ＡｌＦ６，ＡｌＦ３，ＭｇＦ２等の金属フッ化物等を挙げることができる。【０１０９】
また、それぞれの屈折率の比ｎＬ／ｎＨが小さいほど、反射率が大きくなる波長幅が広がる。可視光の中でも比較的視感度の高い４５０ｎｍ〜６５０ｎｍの範囲で反射率を大きくするためには、比ｎＬ／ｎＨが０．６よりも小さくなることが好ましい。このような材料の組合せとしては、例えばＴｉＯ２（ｎ＝２．５）とＭｇＦ２（ｎ＝１．３９）を挙げることができる。【０１１０】
第一の光反射部は、色変換部材の発する光に対する反射率が６５％以上であることが好ましい。これにより、発光素子を構成する他の部材に、光吸収性を有するような部材を用いたとしても、素子の反射率を５０％以上とすることが容易となる。反射率は、特に７０％以上が好ましい。【０１１１】
（３）第一〜第三の透明層
透明層としては、その可視光の波長領域（３８０ｎｍ〜７８０ｎｍ）における光透過率が５０％以上のものであり、電荷注入性、導電性、半導電性のいずれかを示す材料であれば、特に限定なく使用することができる。
具体例としては、（ａ）導電性ラジカル塩、（ｂ）遷移金属を含む導電性酸化物であるアクセプター成分と、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属であるドナー成分からなるもの、（ｃ）カルコゲナイド、及びカルコゲナイド並びにアルカリ金属の組み合わせ、（ｄ）無機酸化物を挙げることができる。【０１１２】
（ａ）導電性有機ラジカル塩としては、下記式で表されるものが挙げられる。
ＤｙＡｚ 
［式中、Ｄは、ドナー性の分子又は原子であり、Ａは、アクセプター性の分子又は原子であり、ｙは、１〜５の整数であり、ｚは、１〜５の整数である。］
Ｄとしては、Ｌｉ、Ｋ、Ｎａ、Ｒｂ、Ｃｓ等のアルカリ金属、Ｃａ等のアルカリ土類金属、Ｌａ、ＮＨ４等が好ましい。
Ａとしては、ＴａＦ６、ＡｓＦ６、ＰＦ６、ＲｅＯ４、ＣｌＯ４、ＢＦ４、Ａｕ（ＣＮ）２、Ｎｉ（ＣＮ）４、ＣｏＣｌ４、ＣｏＢｒ、Ｉ３、Ｉ２Ｂｒ、ＩＢｒ２、ＡｕＩ２、ＡｕＢｒ２、Ｃｕ５Ｉ６、ＣｕＣｌ４、Ｃｕ（ＮＣＳ）２、ＦｅＣｌ４、ＦｅＢｒ４、ＭｎＣｌ４、ＫＨｇ（ＳＣＮ）４、Ｈｇ（ＳＣＮ）３、ＮＨ４（ＳＣＮ）４等が好ましい。【０１１３】
（ｂ）遷移金属を含む導電性酸化物であるアクセプター成分と、アルカリ金属及び／又はアルカリ土類金属であるドナー成分からなるものの、アクセプター成分としては、ＬｉｘＴｉ２Ｏ４、ＬｉｘＶ２Ｏ４、ＥｒｘＮｂＯ３、ＬａｘＴｉＯ３、ＳｒｘＶＯ３、ＣａｘＣｒＯ３、ＳｒｘＣｒＯ３、ＡｘＭｏＯ３、ＡＶ２Ｏ５（Ａ＝Ｋ、Ｃｓ、Ｒｂ、Ｓｒ、Ｎａ、Ｌｉ、Ｃａ）（ｘ＝０．２〜５）からなる群から選択される少なくとも一つの酸化物が好適である。
また、アルカリ金属、アルカリ土類金属としては、上記Ｄと同様のものが好適である。【０１１４】
（ｃ）カルコゲナイドとしては、ＺｎＳｅ、ＺｎＳ、ＴａＳ、ＴａＳｅ、ＺｎＯ等が好ましい。さらに、カルコゲナイド及びアルカリ金属からなることも好ましい。好ましい例としては、ＬｉＺｎＳｅ、ＬｉＺｎＳｉ、ＬｉＺｎＯ、ＬｉＩｎＯ等が挙げられる。【０１１５】
（ｄ）無機酸化物としては、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎ，Ｃｅ，Ｓｍ，Ｐｒ，Ｎｂ，Ｔｂ，Ｃｄ，Ｇａ，Ａｌ，Ｍｏ及びＷ等の酸化物が挙げられ、好ましくは、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｚｎを含む酸化物である。【０１１６】
有機発光層への電荷注入性や低抵抗性という観点で、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、インジウムセリウム酸化物（ＩＣＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、インジウム銅（ＣｕＩｎ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化アンチモン（Ｓｂ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ４、Ｓｂ２Ｏ５）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）等の一種単独又は２種以上組み合わせが特に好ましい。【０１１７】
尚、第一及び第三の透明層の膜厚は、色変換部材の発する光のピーク波長に対する有機ＥＬ素子の反射率が５０％以上となるように、膜厚５〜１０００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍの範囲で設定される。【０１１８】
（４）第二の光反射部
第二の光反射部は、有機発光層で発生した光を反射・透過し、上述した第一の光反射部とともに光共振器を形成することのできる金属を使用することが好ましい。このような金属としては、Ａｇ，Ｍｇ，Ａｌ，Ａｕ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｗ，Ｔａ，Ｎｂ，Ｌｉ，Ｍｎ，Ｃａ，Ｙｂ，Ｔｉ，Ｉｒ，Ｂｅ，Ｈｆ，Ｅｕ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｃｓ，Ｎａ及びＫ等の金属又はこれら金属からなる合金を挙げることができる。【０１１９】
この金属層を有機発光層と接する陰極として用いる場合には、仕事関数が低い（例えば４．０ｅＶ以下）という観点で、Ａｌ，Ａｇ，Ｍｇ，Ｃｅ，Ｃｅ，Ｎａ，Ｋ，Ｃｓ，Ｌｉ及びこれらの合金が好ましい。この膜厚は、２ｎｍ〜１００ｎｍの範囲内とすることが好ましい。２ｎｍより薄いと陰極として用いたときに電子注入性が低下するために素子の発光効率が低下したり、透過率が高すぎて十分な光共振器効果が得られず、また、後に第二の透明層をスパッタリング等の方法で成膜する際に、その下部に位置する有機発光層へのダメージを防ぐことができないおそれがある。一方、１００ｎｍより厚いと、光透過率が低下するため光の取り出し効率が低下するおそれがある。【０１２０】
（５）ガスバリア層
有機発光層内部への水分や酸素侵入を防止するために有機発光層を覆うように、ガスバリア層を設けることが好ましい。ガスバリア層は、通常、透明絶縁体からなり、具体的には、乾燥剤、ドライガス、フッ化炭化水素等の不活性液体を封入した構成であることが好ましい。また、防湿性に優れた材料であれば、無機酸化物層や向き窒化物層、無機酸窒化物層であることが好ましい。例えば、シリカ、アルミナ、ＡｌＯＮ、ＳｉＡｌＯＮ，ＳｉＮｘ等が挙げられる。【０１２１】
上述した有機ＥＬ素子の各層の形成方法は特に限定されず、従来公知のスパッタリング法、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）あるいは溶媒に解かした溶液のディッピング法、スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等の塗布法によって形成することができる。【０１２２】
３．色変換部材
（１）色変換部材
本発明の色変換部材は、発光素子の発光を吸収して、より長波長の光を発光する機能を有している。色変換部材が発する光は、光源の光により励起され発光する蛍光、燐光である。
色変換部材は、例えば、蛍光材料単独、あるいは蛍光材料と透明媒体との組合せから構成される。色変換部材は、外光によるコントラストの低下を防止するため、後に述べるカラーフィルタと組み合せて構成してもよい。
蛍光材料としては、有機蛍光色素、有機蛍光顔料、金属錯体色素、無機蛍光体等を用いることができる。また透明媒体としては、ガラス等の無機透明体や、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の透明樹脂を用いることができる。【０１２３】
有機蛍光色素と樹脂からなる場合について、有機蛍光色素としては、所望の発光色に応じて、単独種類の有機蛍光色素を用いてもよいし、複数種類の有機蛍光色素を用いてもよい。例えば、青色〜青緑色の励起光を赤色光に変換する場合には、６００ｎｍ以上の波長領域に蛍光ピークを有するローダミン系色素を用いるとよい。さらに、励起光の波長領域に吸収帯を有し、かつ、ローダミン系色素へのエネルギー移動又は再吸収を誘起する蛍光色素も用いるのがより好ましい。【０１２４】
また、色変換部材用樹脂組成物の全体に対する有機蛍光色素の含有率は、０．０１〜１重量％の範囲内であることが望ましい。含有率が０．０１重量％よりも低いと、色変換部材が十分に励起光を吸収することが困難となり、蛍光強度が小さくなる。また、含有率が１重量％よりも高いと、色変換部材中で、有機蛍光色素分子どうしの距離が近くなりすぎ、濃度消光のため蛍光強度が低くなる。
ここで、発光素子の発する励起光の色と発光色との組合せ別に、好ましい蛍光色素を例示する。【０１２５】
近紫外光〜青紫色の励起光を、青色発光に変更する蛍光色素の例としては、スチルベン系色素：１，４−ビス（２−メチルスチリル）ベンゼン、トランス−４，４−ジフェニルスチルベン、及びクマリン系色素：７−ヒドロキシ−４−メチルクマリン（「クマリン４」とも称する）が挙げられる。【０１２６】
青色、青緑色又は白色の励起光を、緑色発光に変換する蛍光色素の例としては、クマリン系色素：２，３，５，６−１Ｈ、４Ｈ−テトラヒドロ−８−トリフロメチルキノリジン（９，９ａ、１−ｇｈ）クマリン（「クマリン１５３」とも称する）、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」とも称する）、３−（２′−ベンゾイミダゾリル）―７−Ｎ，Ｎ−ジエチルアミノクマリン（「クマリン７」とも称する）、及びナフタルイミド系色素：ベーシックイエロー５１、ソルベントイエロー１１、ソルベントイエロー１１６が挙げられる。【０１２７】
青色、緑色又は白色の励起光を、橙色〜赤色の発光に変換する蛍光色素の例としては、シアニン系色素：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、ピリジン系色素：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−パークロレート、及びローダミン系色素：ローダミンＢ、ローダミン６Ｇ、ローダミン３Ｂ、ローダミン１０１、ローダミン１１０、ベーシックバイオレット１１、スルホローダミン１０１が挙げられる。
尚、この他に、ローダミン系色素として、会合体の形成を阻害する立体障害基を分子中に少なくとも一つ有するものを使用してもよい。このようなローダミン系色素の例が、特開平１１−２７９４２６号公報に記載されている。【０１２８】
無機蛍光体としては、可視光を吸収し、吸収した光よりも長い光を発する金属化合物等の無機化合物からなる。微粒子化した無機蛍光体を透明樹脂媒体に分散したものを色変換部材とする場合には、微粒子の樹脂への分散性向上のため、例えば、長鎖アルキル基や燐酸等の有機物で微粒子表面を修飾してあってもよい。
具体的には、以下の材料を用いることができる。【０１２９】
（ａ）金属酸化物に遷移金属イオンをドープしたもの
Ｙ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２、Ｚｎ２ＳｉＯ４等の金属酸化物に、Ｅｕ２＋、Ｅｕ３＋、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋等の遷移金属イオンをドープしたもの。【０１３０】
（ｂ）金属カルコゲナイド物に遷移金属イオンをドープしたもの
ＺｎＳ、ＣｄＳ、ＣｄＳｅ等の金属カルコゲナイド化物に、Ｅｕ２＋、Ｅｕ３＋、Ｃｅ３＋、Ｔｂ３＋等の可視光を吸収する遷移金属イオンをドープしたもの。ＳやＳｅ等が、後述するマトリクス樹脂の反応成分により引き抜かれることを防止するため、シリカ等の金属酸化物や有機物等で表面修飾してもよい。【０１３１】
（ｃ）半導体のバンドギャップを利用し、可視光を吸収、発光する微粒子
ＣｄＳ、ＣｄＳｅ、ＣｄＴｅ、ＺｎＳ、ＺｎＳｅ、ＩｎＰ等の半導体微粒子。これらは、特表２００２−５１０８６６号公報等の文献で知られているように、粒径をナノサイズ化することにより、バンドギャップを制御し、その結果、吸収−蛍光波長を変えることができる。ＳやＳｅ等が、後述するマトリクス樹脂の反応成分により引き抜かれることを防止するため、シリカ等の金属酸化物や有機物等で表面修飾してもよい。【０１３２】
例えば、ＣｄＳｅ微粒子の表面を、ＺｎＳのような、よりバンドギャップエネルギーの高い半導体材料のシェルで被覆してもよい。これにより中心微粒子内に発生する電子の閉じ込め効果を発現しやすくなる。
尚、上記の微粒子は、一種単独で使用してもよく、また、二種以上を組み合わせて使用してもよい。【０１３３】
色変換部材が、蛍光材料と樹脂からなる場合は、有機蛍光色素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部材のパターンにパターニングしたり、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、色変換部材を形成するのが好ましい。【０１３４】
色変換部材の厚さは、有機ＥＬ素子の発光を十分に吸収するとともに、蛍光の発生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〜１ｍｍの範囲内の値とすることが好ましく、０．５μｍ〜１ｍｍの範囲内の値とすることがより好ましく、１μｍ〜１００μｍの範囲内の値とすることがさらに好ましい。【０１３５】
蛍光材料を分散するための透明樹脂（バインダー樹脂）として、非硬化型樹脂や、光硬化型樹脂を用いることができる。また、透明樹脂は、一種類単独で用いてもよいし、複数種類を混合して用いてもよい。尚、フルカラーディスプレイにおいては、マトリクス状に分離配置した色変換部材を形成する。このため、透明樹脂としては、フォトリソグラフィー法を適用できる感光性樹脂を使用することが好ましい。ここで、樹脂として、感光性樹脂及び非硬化型樹脂について順次に説明する。【０１３６】
感光性樹脂としては、アクリル酸系樹脂、メタクリル酸系樹脂、ポリ桂皮酸ビニル系樹脂、硬ゴム系樹脂等の反応性ビニル基を有する感光性樹脂（光硬化型レジスト材料）の一種類又は複数種類の混合物が好ましい。
このような感光性樹脂は、反応性オリゴマーと重合開始剤、重合促進剤、反応性希釈剤としてのモノマー類から構成される。【０１３７】
本発明で用いるのに適した反応性オリゴマーとしては、ビフェノール型のエポキシ樹脂やノボラック型のエポキシ樹脂に、アクリル酸を付加したエポキシアクリレート類；多官能性イソシアネートに、等モル量の２−ヒドロキシエチルアクリレートと多官能性アルコールを、任意のモル比で反応させたポリウレタンアクリレート類；多官能性アルコールに、等モル量のアクリル酸と多官能カルボン酸を任意のモル比で反応させたポリエステルアクリレート類；ポリオール類とアクリル酸を反応させたポリエーテルアクリレート類；ポリ（メチルメタクリレート−ＣＯ−グリシジルメタクリレート）等の側鎖のエポキシ基に、アクリル酸を反応させた反応性ポリアクリレート類；エポキシアクリレート類を部分的に２塩酸基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型のエポキシアクリレート類；反応性ポリアクリレート類を部分的に２塩酸基性カルボン酸無水物で変性したカルボキシル変性型の反応性ポリアクリレート類；ポリブタジエンオリゴマーの側鎖に、アクリレート基を持つポリブタジエンアクリレート類；主鎖にポリシロキサン結合を持つシリコンアクリレート類；アミノプラスト樹脂を変性したアミノプラスト樹脂アクリレート類を挙げることができる。【０１３８】
感光性樹脂の重合開始剤としては、重合反応において一般的に使用されているものを使用することができ、その種類に特に制約はない。例えば、ビニルモノマー、ベンゾフェノン類、アセトフェノン類、ベンゾイン類、チオキサンソン類、アントラキノン類、アゾビスイソブチロニトリル、ベンゾイルパーオキサイド等の有機過酸化物を挙げることができる。感光性樹脂の重合促進剤としては、例えば、トリエタノールアミン、４，４′−ジメチルアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル等が好適なものとして挙げられる。【０１３９】
さらに、感光性樹脂の反応性希釈剤としてのモノマー類としては、例えば、ラジカル重合系では、アクリル酸エステル類やメタクリル酸エステル類等の単官能モノマー；トリメチロールプロパントリアクリレートやペンタエリスリ（iii）オリゴマー等の多官能モノマー；トールトリアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート、ポリエーテルアクリレート等を挙げることができる。【０１４０】
非硬化型樹脂としては、例えば、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、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂が好適である。これら非硬化型樹脂の中でも、ベンゾグアナミン樹脂、メラミン樹脂及び塩化ビニル樹脂が特に好適である。
これらバインダー樹脂は、一種類単独で使用してもよいし、複数種類混合して使用してもよい。【０１４１】
さらに、上記の非硬化型樹脂の他に、希釈用のバインダー樹脂を用いてもよい。例えば、ポリメチルメタクリレートやポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアミド、シリコーン及びエポキシ樹脂のうちの一種類、又は、複数種類の混合物が挙げられる。【０１４２】
（２）カラーフィルタ
本発明に用いられるカラーフィルタとしては、例えば、下記の色素のみ、又は色素をバインダー樹脂中に溶解又は分散させた固体状態のものを挙げることができる。
赤色（Ｒ）色素：ペリレン系顔料、レーキ顔料、アゾ系顔料等
緑色（Ｇ）色素：ハロゲン多置換フタロシアニン系顔料、ハロゲン多置換銅フタロシアニン系顔料、トリフェルメタン系塩基性染料等
青色（Ｂ）色素：銅フタロシアニン系顔料、インダンスロン系顔料、インドフェノール系顔料、シアニン系顔料等【０１４３】
一方、バインダー樹脂は、透明な（可視光透過率５０％以上）材料が好ましい。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の透明樹脂（高分子）や、フォトリソグラフィー法が適用できる感光性樹脂として、アクリル酸系、メタクリル酸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、ポリ塩化ビニル樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の透明な樹脂を用いた印刷インキ（メジウム）が選ばれる。【０１４４】
カラーフィルタの製造方法として、カラーフィルタが主に色素からなる場合は、所望のカラーフィルタパターンのマスクを介して、真空蒸着又はスパッタリング法で成膜できる。
一方、カラーフィルタが色素とバインダー樹脂からなる場合は、色素と上記樹脂及びレジストを混合、分散又は可溶化させ、スピンコート、ロールコート、キャスト法等の方法で製膜し、フォトリソグラフィー法で所望のカラーフィルタパターンでパターニングしたり、印刷等の方法で所望のカラーフィルタのパターンでパターニングするのが一般的である。【０１４５】
それぞれのカラーフィルタの膜厚と透過率は、下記とすることが好ましい。
Ｒ：膜厚０．５〜５．０μｍ（透過率５０％以上／６１０ｎｍ）
Ｇ：膜厚０．５〜５．０μｍ（透過率５０％以上／５４５ｎｍ）
Ｂ：膜厚０．２〜５．０μｍ（透過率５０％以上／４６０ｎｍ）。
また、本発明において、赤、緑、青の３原色発光を呈するフルカラー発光装置を提供する場合には、コントラスト比向上のためブラックマトリックスを用いることができる。      【０１４６】
［実施例］
以下、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する。
実施例１
１．有機ＥＬ素子基板の作製
７５ｍｍ×２５ｍｍ×１．１ｍｍの支持基板（０Ａ２ガラス：日本電気硝子社製）上に、アルミニウムをスパッタリングにより３００ｎｍの厚みになるように成膜した。このアルミニウム膜は、下部電極として機能するとともに、第一の光反射部としても機能する。【０１４７】
次に、アルミニウム膜上に、ＩＴＯをスパッタリングにより１３０ｎｍの厚みになるように成膜した。このＩＴＯ膜は、有機発光層への正孔注入電極として機能するとともに、第一の透明層としても機能する。
この下部電極付き基板をイソプロピルアルコール中で超音波洗浄を５分間行った後、ＵＶオゾン洗浄を３０分間行った。洗浄後の下部電極付き基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに装着した。【０１４８】
尚、予め、それぞれのモリブテン製の加熱ボートに、正孔注入材料として、下記化合物（ＨＩ）（以下「ＨＩ膜」と略記する）、正孔輸送材料として、下記化合物（ＨＴ）（以下「ＨＴ膜」と略記する）、発光材料のホストとして、下記化合物（ＢＨ）、青色発光ドーパントとして下記化合物（ＢＤ）、電子輸送材料として、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（Ａｌｑ）、電子注入材料としてＬｉＦ、陰極材料として、Ｍｇ及びＡｇをそれぞれ仕込み、さらに正孔注入補助材料及び陰極の取出し電極としてＩＺＯターゲットを別のスパッタリング槽に装着した。【０１４９】
【化１１】
2006009039.tif 000013
【０１５０】
まず、正孔注入層として機能するＨＩ膜を膜厚２０ｎｍで蒸着した。ＨＩ膜の成膜に続けて、正孔輸送層として機能するＨＴ膜を膜厚１５ｎｍで蒸着した。ＨＴ膜の成膜に続けて、青色発光層として、化合物ＢＨと化合物ＢＤを３０：１．５の重量比になるように膜厚３０ｎｍで共蒸着した。
この膜上に、電子輸送層として、Ａｌｑ膜を膜厚１０ｎｍで蒸着した。この後、電子注入層として、ＬｉＦを膜厚１ｎｍで蒸着し、この膜上に、ＡｇとＭｇを成膜速度比１：９として１０ｎｍ蒸着した。このＡｌ：Ｍｇ膜は有機発光層への電子注入電極として機能するとともに、第二の光反射部として機能する。
さらに、ＩＺＯを９０ｎｍスパッタリング成膜した。このＩＺＯは上部電極として機能するとともに、第二の透明層として機能する。【０１５１】
次に、有機ＥＬ発光部全体を覆うように、ガスバリア層として、上部電極上に透明無機膜としてＳｉＯｘＮｙ（Ｏ／Ｏ＋Ｎ＝５０％：Ａｔｏｍｉｃ  ｒａｔｉｏ）を低温ＣＶＤにより１０００ｎｍの厚さで成膜した。
こうして、有機ＥＬ素子を得た。【０１５２】
２．色変換基板の作製
（１）カラーフィルタの作製
有機ＥＬ素子よりも小さな４０ｍｍ×２５ｍｍ×１．１ｍｍの支持基板（０Ａ２ガラス：日本電気硝子社製）上に、所定のパターンで、顔料系赤色カラーフィルタ材料（ＣＲＹ−Ｓ８４０Ｂ，富士フィルムアーチ製）をスピンコートし、紫外線で露光した。その後，２００℃でベークして，赤色カラーフィルタ層（膜厚１．２μｍ）基板を得た。【０１５３】
（２）色変換部材の作製
マトリクス樹脂として、メタクリル酸−メタクリル酸メチル共重合体（メタクリル酸共重合比＝１５〜２０％、Ｍｗ＝２０，０００〜２５，０００）を用い、これを１−メトキシ−２−アセトキシプロパンに溶解し、粒径５．１ｎｍのＣｄＳｅ微粒子（蛍光波長６０６ｎｍ）を添加した。添加の割合は、全固形分濃度に対するＣｄＳｅ粒子の重量比率を１７．８ｗｔ％とした。
これを、先に作製した赤色カラーフィルタ基板のカラーフィルタ膜上にスピンコートし、２００℃３０分の乾燥処理を行い、赤色カラーフィルタと赤色変換部材を積層した色変換基板を得た。色変換部材の膜厚は１７μｍであった。【０１５４】
３．有機ＥＬ素子基板と色変換基板の貼り合せ
色変換基板上に液状シリコーンゴム（東芝シリコーン社製ＸＥ１４−１２８）をスピンコーターを用いて塗布し、その上に、上記有機ＥＬ素子基板を貼り合わせた。このようにして、色変換部材の重なっていない部分が青色画素、色変換部材が重なっている部分が赤色画素であるカラー発光装置を得た。【０１５５】
４．カラー発光装置の特性評価
（１）色変換基板の蛍光ピーク波長
蛍光強度計にて、色変換基板の色変換部材側から波長４７０ｎｍの単色励起光を４５°方向から入射して色変換部材から発する蛍光スペクトルを測定したところ、そのピーク波長は６０６ｎｍであった。【０１５６】
（２）有機ＥＬ素子の反射率と部材の光学膜厚
顕微分光反射率計にて、色変換部材が重なっていない有機ＥＬ素子表面に垂直に入射する光に対する反射率を測定した。色変換部材の発する蛍光のピーク波長６０６ｎｍに対する反射率は、７１．８％であった。【０１５７】
６０６ｎｍにおける第一の透明層（１３０ｎｍのＩＴＯ膜）、第二の透明部材（９０ｎｍのＩＺＯ膜）の光学的距離を、膜厚・屈折率測定装置（ＳＣＩ社製）を用いて測定したところ、それぞれ、２３８ｎｍ、１６５ｎｍであった。
また、有機ＥＬ素子の作製途中に、ＬｉＦまで蒸着した基板を取出し、有機発光層全体（ＨＩ膜２０ｎｍ、ＨＴ膜１５ｎｍ、ＢＨ：ＢＤ膜３０ｎｍ、Ａｌｑ膜１０ｎｍ、ＬｉＦ膜１ｎｍ）の光学的距離を測定したところ、１３０ｎｍであった。つまり、第一の光反射部と第二の光反射部の間の光学的距離は、２３８ｎｍ＋１３０ｎｍ＝３６８ｎｍであった。【０１５８】
（３）カラー発光装置の発光性能
分光放射輝度計を用い、色変換部材が重なっていない有機ＥＬ素子部分（青色画素）からの発光が１０００ｎｉｔとなるように印加電圧を調節したのち、色変換部材が重なっている部分（赤色画素）の発光特性を測定したところ、輝度７８７ｎｉｔ、色度（０．６３４、０．３６１）の良好な赤色発光を示した。【０１５９】
比較例１
第一の透明層として、膜厚１０ｎｍのＩＴＯ膜、第二の透明層として、膜厚４５ｎｍのＩＺＯ膜を形成したこと以外は、実施例１と同様にして、カラー発光装置を作製した。その後、実施例１と同様に特性評価を行ったところ、以下のような結果を得た。【０１６０】
（１）色変換基板の蛍光波長
蛍光強度計にて、色変換基板の色変換層側から波長４７０ｎｍの単色励起光を４５°方向から入射して色変換部材から発する蛍光スペクトルを測定したところ、そのピーク波長は６０６ｎｍであった。【０１６１】
（２）有機ＥＬ素子の反射率と部材の光学膜厚
顕微分光反射率計にて、色変換部材が重なっていない有機ＥＬ素子表面に垂直に入射する光に対する反射率を測定した。色変換部材の発する蛍光のピーク波長６０６ｎｍに対する反射率は、４１．９％であった。
６０６ｎｍにおける第一の透明層（１０ｎｍのＩＴＯ膜）、第二の透明層（４５ｎｍのＩＺＯ膜）の光学的距離を、膜厚・屈折率測定装置（ＳＣＩ社製）を用いて測定したところ、それぞれ、１９ｎｍ、９１ｎｍであった。【０１６２】
（３）カラー発光装置の発光性能
分光放射輝度計を用い、色変換部材が重なっていない有機ＥＬ素子部分からの発光が１０００ｎｉｔとなるように印加電圧を調節したのち、色変換部材が重なっている部分の発光特性を測定したところ、輝度４１５ｎｉｔ、色度（０．６３０、０．３６６）であり、実施例１の半分の輝度しか得られなかった。【０１６３】
比較例２
第一の光反射部としてＡｌの代わりにＣｒを使用したこと以外は、実施例１と同様にカラー発光装置を作製した。その後、実施例１と同様に特性評価を行ったところ、以下のような結果を得た。【０１６４】
（１）色変換基板の蛍光波長
蛍光強度計にて、色変換基板の色変換層側から波長４７０ｎｍの単色励起光を４５°方向から入射して色変換部材から発する蛍光スペクトルを測定したところ、そのピーク波長は６０６ｎｍであった。【０１６５】
（２）有機ＥＬ素子の反射率と部材の光学膜厚
顕微分光反射率計にて、色変換部材が重なっていない有機ＥＬ素子表面に垂直に入射する光に対する反射率を測定した。色変換部材の発する蛍光のピーク波長６０６ｎｍに対する反射率は、２５．８％であった。
６０６ｎｍにおける第一の透明部材（１３０ｎｍのＩＴＯ膜）、第二の透明部材（９０ｎｍのＩＺＯ膜）の光学的距離を、膜厚・屈折率測定装置（ＳＣＩ社製）を用いて測定したところ、それぞれ、２３８ｎｍ、１６５ｎｍであった。【０１６６】
（３）カラー発光装置の発光性能
分光放射輝度計を用い、色変換部材が重なっていない有機ＥＬ素子部分からの発光が１０００ｎｉｔとなるように印加電圧を調節したのち、色変換部材が重なっている部分の発光特性を測定したところ、輝度３３９ｎｉｔ、色度（０．６２７、０．３６８）であり、実施例１の半分以下の輝度しか得られなかった。
【産業上の利用可能性】
【０１６７】
本発明のカラー発光装置は、民生用ＴＶ、大型表示ディスプレイ、携帯電話用表示画面等の各種表示装置に用いることができる。
【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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【国際調査報告】
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