WO2007043299A1

WO2007043299A1 - 有機発光素子及びその製造方法

Info

Publication number: WO2007043299A1
Application number: PCT/JP2006/318719
Authority: WO
Inventors: Junji Kido; Nobuhiro Ide; Takuya Komoda
Original assignee: Matsushita Electric Works, Ltd.
Priority date: 2005-09-22
Filing date: 2006-09-21
Publication date: 2007-04-19
Also published as: KR100941277B1; CN101288343A; JP2011096679A; US7829907B2; EP1940202A1; US20090230415A1; EP1940202A4; CN101288343B; EP1940202B1; JP4951130B2; KR20080051171A

Abstract

　本発明は、一対の電極（３１，３２）間に発光層（３３）を備える第１の発光部（３）と、一対の電極（５１，５２）間に発光層（５３）を備える第２の発光部（５）と、を備えた有機発光素子に関する。有機発光素子（１）は、第１及び第２の発光部（３，５）の２対の電極（３１，３２，５１，５２）のうち、最も外側に位置する電極が光反射性を有し、他の電極は光透過性を有し、第１及び第２の発光部（３２，５１）の間には光透過性の絶縁層（４）が設けられている。この絶縁層（４）は、光反射性の電極を有しない発光部の発光層（３３）で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさない厚みに、又は、発光した光を散乱させる特性を持つように形成されている。そのため、発光層（３３，５３）で発光した光とそれ以外の光との干渉が抑制されるので、有機発光素子（１）は、発光スペクトルの角度依存性が小さく、色調の調整が可能となる。

Description

明細書

有機発光素子及びその製造方法

技術分野

[0001] 本発明は、フラットディスプレイパネル、液晶表示機用バックライト、照明用光源等に用いられる有機発光素子及びその製造方法に関する。

背景技術

[0002] 有機エレクト口ルミネッセンス素子 (有機 EL素子）と称される有機発光素子は、その一例として、透明基板の片側の表面に、陽極となる透明電極、ホール輸送層、有機発光層、電子注入層、陰極となる電極を、この順に積層して構成されたものが知られている。上記の陽極と陰極との間に電圧が印加されることによって、電子注入層を介して発光層に注入された電子と、ホール輸送層を介して発光層に注入されたホールと、が発光層内で再結合し、励起状態を生成することにより発光が起こる。この発光層で発光した光は、透明電極及び透明基板を透過して素子外部に放出される。

[0003] 有機発光素子は、自発光であること、比較的高効率の発光特性を示すこと、各種の色調による発光が可能であること等の特徴を有し、例えば、フラットパネルディスプレィ等の表示装置の発光体として、又は液晶表示機用バックライトや照明等の光源としての活用が期待され、一部では既に実用化されている。しかし、有機発光素子は、その輝度と寿命とがトレードオフの関係にあり、より鮮明な画像や、より明るい照明光を得るために、輝度を増大させると、その寿命が短くなる性質を有する。

[0004] 上記の問題を解決するものとして、例えば、特開平 11— 329748号公報に示される有機発光素子が知られている。この有機発光素子は、陽極と陰極との間に複数の発光層を備え、更に各発光層間に等電位面を形成する中間導電層又は電荷発生層を備えている。

[0005] 図 16に例示されるように、この種の有機発光素子 101は、透明基板 102の表面に、陽極となる光透過性の電極 103、第 1の発光層 104、等電位面を形成する中間導電層 105、第 2の発光層 106、陰極となる光反射性の電極 107を、夫々この順で積層した構成となっている。なお、発光層 104, 106は夫々、ホール輸送層及び電子注入層を有する力図 16では、それらの図示は省略されている。

[0006] 上記構成によれば、複数の発光層 104, 106が中間導電層 105によって仕切られることにより、電極 103, 107間に電圧が印加されると、両発光層 104, 106は、実質的に直列に接続された状態となって同時に発光する。結果として、各発光層 104, 1 06からの光が合算されるので、有機発光素子 101は、輝度と寿命とのトレードオフの関係に拘わらず、従来の単層発光層の有機発光素子よりも高輝度で発光することができる。

[0007] しかしながら、有機発光素子にお!ヽて、発光輝度、発光スペクトルの視野角依存性や膜厚依存性及び光利用効率の低下等といった問題は、上記のような複数の発光層を備える有機発光素子においてより顕著に発生する。これらの問題は、有機発光素子は薄膜デバイスであり、その膜厚は光学波長オーダーとなること、素子内に屈折率段差又は金属面等から成る反射面を有すること、又は高屈折率媒体中で光が発生すること等により、光干渉効果が生じたり、全反射によって有機発光層、基板、電極等の高屈折率媒体内へ光の閉じ込め現象等が生じること等に起因する。

[0008] 上記の光干渉効果は、それが適切に利用されれば、色純度の向上や指向性の制御等が可能となり、特にフラットパネルディスプレイ等の用途においては有用である。例えば、特開 2000— 323277号公報によれば、発光層を含む有機材料層の成膜において、発光層一光反射性の電極間の光学距離を、発光する光の波長えの 1Z4波長の奇数倍と等しくする、又は発光位置最大屈折率段差位置間の光学距離を、上記波長 λの 1Z4波長の偶数倍と等しくすることにより、上記波長 λの光を強調することができる。特に、発光層一光反射性の電極間の光学距離は、発光スペクトルに大きな影響を与えることが知られている。更に、特開 2003— 272860号公報は、複数の発光層の夫々の発光位置力も光反射性の電極までの光学膜厚を、発光する光の波長 λの 1Z4波長の奇数倍と等しくすることにより、最も高効率の発光が得られ、また、発光スペクトルの形状が細くなることを示して、る。

[0009] しかし、上記のように発光層一光反射性の電極間の光学距離や発光層最大屈折率段差位置間の光学距離といった、素子の膜厚の最適化により色純度等の適正化を行った有機発光素子では、膜厚が変化したときの発光輝度や発光色の変動が大きくなる。これは、有機発光素子の製造時の膜厚許容性が狭くなることを意味し、生産効率を低下させる虞がある。特に、上記のように、複数の発光層や等電位面形成層、電荷発生層等を積層した構成となっている有機発光素子では、いずれかの層に生じた僅かな光学特性のずれ (膜厚 ·屈折率の異常)が他の層の光学位置にも甚大な影響を与えるため、高精度の膜厚制御が要求され、結果として高コスト化を招く虞がある。

[0010] また、上記の特開 2003— 272860号公報に示される発光素子では、発光層-光反射性の電極間の光学距離を、発光する光の波長えの 1Z4波長の奇数 (2n+ l) [ n=0, 1, 2· ··]倍と等しくなるように設定することが効率の観点で好ましいが、実際には nの値が大きくなるのに従い、輝度やスペクトルの角度依存性が大きくなる。すなわち、単層の発光層を有する有機発光素子では、概ね n=0に相当する光学長に対応する膜厚設計がなされるため、膜厚変化に対する発光輝度、発光色の変動は必ずしも大きくないが、上記のような複数の発光層を備える有機発光素子においては、発光する光の波長えの 1Z4波長の（2n+ l) [n=0, 1, 2· ··]倍の距離に相当する位置に各発光層が設けられるため、層数の増大に従って特定の波長が顕著に強調され、ある発光層が本来有しているスペクトルとは異なるスペクトルの光を発することになり、また、角度依存性も大きくなる。従って、上記のような複数の発光層を備える有機発光素子は、従来型の有機発光素子よりも高!、電流効率及び量子効率を実現できる力その発光スペクトル及び視野角依存性に関しては好ま U、特性を有してヽな、。

[0011] 一方、図 16に示される構成を有する有機発光素子は、複数の各発光層が直列的に接続され、各発光層には同一の電流値が供給されるので、実質的に各発光層の発光色を個別にコントロールすることできない。有機発光素子の製造時に、所定の各発光層を選定して設計することにより、各発光層が個別の色で発光する有機発光素子を得ることはできるが、一度決定された発光色を変化させることはできない。また、例えば、 RGBの夫々の発光色を呈する複数の発光層を積層させた場合、その発光色の合算によって白色光が得られるが、各発光層の輝度に対する発光特性挙動が異なる場合、各輝度における発光色が変化することにより、望ましい白色光が得られないことがある。更に、複数の各発光層の寿命が異なる場合、寿命の短い発光層の発光色が次第に減少して、色ずれを生じることもある。例えば、上記の構造の有機発光素子がディスプレイの発光光源として用いられた場合には、表示される発光色の色バランスに狂いが生じる。また、上記の有機発光素子が照明の光源として用いられた場合には、劣化が色ずれとして視認されるので、特に好ましくない。

[0012] また、特表 2001— 511296号公報には、電極を有する発光層を複数積層した積層型有機発光素子が提案されている。この有機発光素子は、独立した又は一部を共通とした電極を備える複数の発光層が、必要に応じて絶縁層を介して積層された構成となっており、ディスプレイ用途に使用可能である。しかし、この構成を有する有機発光素子は、発光層間の距離が短ぐ上記の光干渉の問題を解消するものではない。実際に、特表 2001— 511296号公報では、光干渉があることを前提として、各発光層の位置はその発光波長に基づいて設定されることにより、高色純度の発光を可能とする素子設計が提案されている。しかし、この素子設計においても、発光層と光反射層との間の距離を、所定の波長の光が強調されるような膜厚としているため、特に発光層が積層された場合において、発光波長の角度依存性の問題は解決されていない。

発明の開示

[0013] 本発明は、上記課題を解決するものであり、発光スペクトルの角度依存性力 S小さぐ角度によらず所望の色調の発光を示す高品位発光を実現することができると共に、色調の調整が可能な有機発光素子を提供することを目的とする。

[0014] 上記課題を解決するため、本発明は、一対の電極間に発光層を有する第 1の発光部と、一対の電極間に発光層を有する第 2の発光部と、を備えた有機発光素子であつて、前記第 1及び第 2の発光部の 4つの電極のうち、最も外側に位置する一つの電極は光反射性を有し、その他の電極は光透過性を有し、前記第 1及び第 2の発光部の間には光透過性の絶縁層が設けられ、前記絶縁層は、前記光反射性の電極を有して、な、発光部の発光層で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさな、厚みに形成され、又は、同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成されているものである。

[0015] 本発明の有機発光素子によれば、発光層で発光した光と反射面で反射された光の干渉が抑制されるので、発光スペクトルの角度依存性が小さくなり、角度によらず所望の色調の発光を示す高品位発光を実現することができる。また、第 1の発光部と第 2の発光部の間に光透過性の絶縁層を設けることによって、両発光部は電気的に切断され、各発光部が独立して駆動されるので、本発明の有機発光素子は、必要に応じて各発光部の発光特性を変化させることができ、色調の調整が可能となる。

[0016] また、本発明の有機発光素子においては、前記第 1及び第 2の発光部の 4つの電極は光透過性を有し、最も外側に位置する電極の外側に、光反射性を有する光反射層を備え、前記第 1及び第 2の発光部の間には光透過性の絶縁層が設けられ、前記絶縁層は、前記光反射性の電極を有して!/ヽなヽ発光部の発光層で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成され、又は、同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成されて、るものでもよ、。

[0017] 更に、前記電極のうち最も外側に位置する電極の外側に、光透過性の絶縁層と、この絶縁層の外側に光反射性を有する光反射層と、が設けられ、前記絶縁層は、前記光反射性の電極を有して、な、発光部の発光層で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成され、又は、同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成されて、るものでもよ、。

[0018] 好ましくは、前記第 1及び第 2の発光部の少なくともいずれか一方が、複数の発光層を備え、前記複数の発光層は、等電位面を形成する層又は電荷発生層を介して積層されているものである。より効果的には、前記絶縁層は、ガラス板又はフィルムで形成されているものである。

[0019] また、本発明の有機発光素子は、好ましくは、前記発光層で発光した光がそれ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成された光透過性の部材又は同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成された光透過性の部材のヽずれか一方の部材を第 1の基板として、この第 1の基板表面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか一方の発光部を形成する工程と、光透過性の部材を第 2の基板として、この第 2の基板表面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか他方の発光部を形成する工程と、前記第 1の基板上に、前記第 2基板上に形成した発光部を積層することにより、第 1の基板を介して前記第 1及び第 2の発光部を積層する工程と、を含む有機発光素子の製造方法により製造される。

[0020] 適宜に、本発明の有機発光素子は、前記発光層で発光した光がそれ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成された光透過性の部材又は同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成された光透過性の部材の、ずれか一方の部材を基板として、この基板表面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか一方の発光部を形成する工程と、前記基板の前記第 1又は第 2のいずれか一方の発光部が形成されていない面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか他方の発光部を形成する工程と、を含む有機発光素子の製造方法により製造されてもょヽ。

図面の簡単な説明

[0021] [図 1]図 1A, 1Bは本発明の第 1の実施形態に係る有機発光素子の構成の一例を示す側面図。

[図 2]図 2A, 2Bは本発明の第 2の実施形態に係る有機発光素子の構成の一例を示す側面図。

[図 3]図 3A, 3Bは本発明の第 3の実施形態に係る有機発光素子の構成の一例を示す側面図。

[図 4]図 4A, 4B, 4Cは本発明の第 1乃至第 3の実施形態に係る有機発光素子の製造方法の一例を示す側面図。

[図 5]図 5A, 5Bは本発明の第 1乃至第 3の実施形態に係る有機発光素子の製造方法の他の例を示す側面図。

[図 6]図 6A, 6B, 6Cは本発明の第 1乃至第 3の実施形態に係る有機発光素子の製造方法の変形例を示す側面図。

[図 7]図 7Aは本発明の実施例の有機発光素子の作製に用いられる ITO付きガラス基板の平面図、図 7B, 7Cは同上有機発光素子の作製に用いられるマスクの平面図

[図 8]図 8A, 8B, 8Cは同上有機発光素子の作製に用いられるマスクの平面図。

[図 9]図 9は同上有機発光素子の平面図。 [図 10]図 10は同上有機発光素子の側面図。

[図 11]図 11は同上有機発光素子の側面図。

[図 12]図 12は同上有機発光素子の平面図である。

[図 13]図 13Aは実施例 1の有機発光素子の発光スペクトルを示す図、図 13Bは同上の発光強度比を種々変更した際の正面発光スペクトルの変化を示す図、図 13Cは同上の発光強度比と色調の関係を示す図。

[図 14]図 14Aは実施例 7の有機発光素子の発光スペクトルを示す図、図 14Bは同上の白色発光素子と赤色発光素子を任意の電流比で発光させた際の発光スペクトルの変化を示す図、図 14Cは同上の発光色の CIE色度座標上での変化を示す図。

[図 15]図 15は実施例 7及び比較例 3の有機発光素子を 0度力も 80度の範囲で回転させたときの各角度における発光色の CIE色度座標上での変化を示す図。

[図 16]図 16は従来の有機発光素子を示す側面図。

発明を実施するための最良の形態

[0022] 以下、本発明の第 1の実施形態に係る有機発光素子について、図 1Aを参照して説明する。有機発光素子 1 (有機 EL発光素子）は、基板 2上に、第 1の発光部 3と、光透過性の絶縁層 4と、第 2の発光部 5と、力の順に積層された構成となっている。第 1の発光部 3は、第 1及び第 2の二つの電極 31, 32の間に第 1の発光層 33を積層することにより形成され、第 1及び第 2の電極 31, 32のうち、一方が陽極、他方が陰極となる。また、第 2の発光部 5は、第 3及び第 4の二つの電極 51, 52の間に第 2の発光層 53を積層することにより形成され、第 3及び第 4の電極 51, 52も、上記の電極 31, 32と同様、一方が陽極、他方が陰極となる。ここで、第 1乃至第 4の電極 31, 32, 51 , 52のうち、第 1の発光部 3の外側に位置する第 1の電極 31又は第 2の発光部 5の外側に位置する第 4の電極 52のうちのいずれか一方が光反射性の電極として形成され、他の電極は光透過性を有するように形成される。

[0023] 例えば、図 1 Aの矢印に示されるように、発光層 33, 53で発光した光力基板 2側カゝら照射される有機発光素子 1では、基板 2は透明榭脂板や透明榭脂シート等から成る光透過性基板として形成され、第 1の電極 31、第 2の電極 32及び第 3の電極 51 も光透過性の電極として形成され、第 4の電極 52は光反射性の電極として形成される。

[0024] 第 1及び第 2の発光層 33, 53は、公知となっている任意の構造及び組成材料から成る有機層であり、例えば、単一の材料で発光する発光層、いわゆるホスト材料中にドーパントを導入したドープ型発光層、異なる組成の材料力成る二層以上の発光層が積層され又は併置された発光層等として形成される。各発光層 33, 53と電極³ 1, 32, 51, 52との間には、必要に応じて、ホール輸送層、ホール注入層、電子輸送層、電子注入層、キャリアブロック層等が積層される力図 1Aにおいては、これら各層の図示は省略されてヽる（後述の図も同様)。

[0025] 電極 31, 32, 51, 52のうち、光透過性の電極の材料は、有機発光素子の機能を損ねなければ、特に限定されるものではないが、 ITO、 IZO、 AZO、 GZO、 ATO、 S nO等の透明導電膜、 Ag、 Au、 Al等の金属薄膜、導電性有機材料膜又はこれらを

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適宜に組み合わせた多層膜が用いられる。光透過性の電極は、好ましくは光透過率の高い材料により形成される。また、光透過性の電極とこれに隣接する層との界面及び Z又は電極自体の反射率は低、ことがより望ま、。光透過性の電極とこれに隣接する層との界面における反射率は、例えば、光透過性の電極と、この光透過性の電極に隣接する層（空気層を含む)との間に、いわゆる反射防止膜や、両者の中間的な屈折率を有する膜が設けられることにより低減される。

[0026] 光反射性の電極には、有機発光素子の機能を損ねず、また、十分な光反射率を有していれば、特に限定されるものではないが、 Al、 Ag、 Au、 Ni、 Crその他の金属電極、上記の透明導電膜と金属電極、誘電体多層膜等の任意の反射膜層又は導電性有機材料とを適宜に組み合わせて形成される電極が用いられる。

[0027] 光透過性の絶縁層 4は、光の照射方向にある発光層 33で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成された層 41又はこの発光層 33で発光した光を散乱させる特性 (光散乱性)を持つように形成された層 42の、ずれかである。この絶縁層 4の主成分材料としては、ガラス板、光透過性フィルム又はこれに準じる光透過性材料、例えば榭脂板、プラスチックシート、ガラスとプラスチックの複合体、光透過性セラミック板、榭脂硬化体、有機'無機ハイブリッド材料カゝら成るシート'フィルム等が用いられる。 [0028] 光の照射方向にある発光層 33で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成された層 41には、例えば、 SiO、 SiO、 SiN、 LiF、 MgF等の蒸着、ス

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ノッタ、 CVD等の手段により成膜される光透過性膜や、無機系又は有機系榭脂等のスピンコート、ディップコート、塗布、インクジェット、グラビア又はスクリーン等の任意の印刷法又はコート法で形成される光透過性の膜や、有機系又は無機系材料から成るシート、フィルム、ゲル、シール、板等が貼付され又は配置されることにより形成される膜等が用いられる。また、有機発光素子を保持する基板自体が用いられてもよい。なお、上記の光が干渉を起こさない厚みとは、一般に、発光波長の数倍以上のオーダーであればよぐ例えばェ _{μ m}〜3mm程度の厚みである。

[0029] また、光散乱性を持つように形成された層 42は、例えば、層 42の主成分材料とは異なる屈折率の粒子ゃ箔等の光散乱成分を層中に含有させることや、層 42の層内に屈折率の異なる複数の材料を組み合わせた界面を形成する、例えば、凹凸を有する材料上に別材料を積層させることや、層 42の主成分材料と相分離を起こすことによって散乱性作用を発揮する材料を組み合わせることや、層 42の層中に反射性を有する粒子、箔、面等を含有させることにより作製される。層 42の膜厚は特に限定されず、必要に応じて任意に設定される。

[0030] 図 1Bは、本実施形態の有機発光素子 1の変形例を示したものであり、発光部 3, 5 力電極 31, 32及び電極 51, 52の間に夫々、発光層 33, 53を複数備え、これらの発光層 33, 53の間に夫々等電位面を形成する層 34, 54又は電荷発生層 34, 54を積層することにより、いわゆる積層型、タンデム型、マルチフオトン型の発光部 3, 5が形成されたものである。なお、発光部 3, 5の両方が複数の発光層 33, 53で形成されてもよく、いずれか一方のみが複数の発光層 33, 53で形成されてもよい。等電位面形成層 34, 54又は電荷発生層 34, 54の材料としては、例えば Ag、 Au、 A1等の金属薄膜、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸ィ匕レニウム、酸ィ匕タングステン等の金属酸化物、 ITO、 IZO、 AZO、 GZO、 ATO、 SnO等の透明導電膜、いわゆる n型

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半導体と P型半導体の積層体、金属薄膜又は透明導電膜と n型半導体及び Z又は P 型半導体との積層体、 n型半導体と p型半導体の混合物、 n型半導体及び Z又は P 型半導体と金属との混合物、等が用いられる。 n型半導体や p型半導体としては、無機系材料であっても、有機系材料であってもよぐ又は有機系材料と金属との混合物や、有機系材料と金属酸化物や、有機系材料と有機系ァクセプタ Zドナー材料や、無機系ァクセプタ Zドナー材料等を組み合わせた材料であってもよぐ必要に応じた適宜の材料が使用される。

[0031] 次に、本発明の第 2の実施形態に係る有機発光素子について、図 2Aを参照して説明する。本実施形態の有機発光素子 1は、上記の第 1乃至第 4の電極 31, 32, 51 , 52が光透過性の電極として形成され、また、第 1の発光部 3の外側に位置する電極 31又は第 2の発光部 5の外側に位置する第 4の電極 52のいずれか一方の外側に、光反射性を有する光反射層 6が更に積層された点が上記の第 1の実施形態とは異なる。なお、図 2Aにおいては、矢印で示されるように、光が基板 2の側から照射されるようにするため、第 4の電極 52の外側に、光反射性を有する光反射層 6が積層された例を示している。

[0032] この電極 52の外側に形成される光反射層 6は、いわゆる鏡面反射性を有する層 61 であってもよいし、光散乱性又は拡散反射性を有する層 62であってもよい。鏡面反射性を有する光反射層 61には、例えば、 Al、 Ag等の金属膜、誘電体多層膜から成る反射膜等、実質的に鏡面反射を示す任意の反射体材料から成る反射膜が用いられる。また、光散乱性又は拡散反射性を有する光反射層 62には、例えば、酸化バリゥム、酸化チタン等の粒子の層から成る反射膜や、凹凸形状を有する面の上に形成された金属膜や誘電体多層膜から成る反射膜や、鏡面反射性を有する反射膜の上に、光散乱性、光拡散性又は回折性等を有する光透過性材料から成る膜を形成した反射膜が用いられる。なお、図 2Bは、図 1Bと同様に、本実施形態の変形例を示したものであり、発光部 3, 5は、発光層 33, 53を夫々複数備え、発光層 33, 53の間に夫々等電位面を形成する層 34, 54又は電荷発生層 34, 54が積層されている。

[0033] 次に、本発明の第 3の実施形態に係る有機発光素子について、図 3Aを参照して説明する。本実施形態の有機発光素子 1は、第 1及び第 2の発光部 3, 5の間に光透過性の絶縁層 7を備え、また、第 1の発光部 3の外側に位置する第 1の電極 31又は第 2の発光部 5の外側に位置する第 4の電極 52のいずれか一方の外側であって、光反射層 6の内側に、光透過性の絶縁層 4が更に積層された点が上記第 2の実施形態の有機発光素子 1とは異なる。なお、図 3Aにおいては、光が基板 2の側から放射されるようにするために、第 4の電極 52の外側に、絶縁層 4及び光反射層 6が積層された例を示している。

[0034] 本実施形態において、光透過性の絶縁層 4は、発光層 33, 53で発光した光がそれ以外の光と干渉を起こさない厚みとなるように形成された層 41又は発光層 33, 53で発光した光を散乱させる特性を持つように形成された層 42のいずれかであるが、絶縁層 7は、必要に応じて備えられればよぐ必須のものではない。

[0035] 光透過性の電極 31, 32, 51, 52、発光層 33、光透過性の絶縁層 4の材料は、上記の第 1及び第 2の実施形態と同じ材料が用いられる。また、第 1の発光部 3と第 2の発光部 5の間の光透過性の絶縁層 7の厚みは特に限定されるものではなぐ光散乱性の有無も特に問わない。絶縁層 7を設けない場合、第 1の発光部 3の電極 32及び第 2の発光部 5の電極 51は、実質的に一つの電極により代替される。例えば、第 1の発光部 3用の陽極、第 1の発光層 33、第 1の発光部 3用と第 2の発光部 5用を兼ねた陰極、第 2の発光層 53、第 2の発光部 5用の陽極が、上記の順で積層されて有機発光素子 1が形成される。

[0036] なお、上記の第 1乃至第 3の実施形態において、 2つの発光部を備えた有機発光素子 1を例として挙げているが、 3つ以上の発光部を備えた有機発光素子であっても、こられの発光部のうち少なくとも隣り合う 2つの発光部が、上記のような第 1の発光部 3及び第 2の発光部 5の構成を満たすものであればよい。なお、図 3Bは、図 1B及び図 2Bと同様に、本実施形態の変形例を示したものであり、発光部 3, 5が、夫々発光層 33, 53を複数備え、これらの発光層 33, 53の間に夫々等電位面を形成する層 34 , 54又は電荷発生層 34, 54が積層されている。

[0037] 発光層 33, 53で発光した光は、第 1の実施形態においては、光反射性を有する電極 52によって反射され (図 1A参照）、第 2及び第 3の実施形態においては、光反射層 6により反射され (図 2A, 3A参照）、光透過性の基板 2を透過して発光素子外へ照射される。

[0038] 上記第 1乃至第 3の実施形態に係る有機発光素子 1は、光透過性の絶縁層 4が設けられており、この絶縁層 4が、発光層 33, 53で発光した光がそれ以外の光と干渉を起こさない厚みとなるように形成された層 41又は発光層 33, 53で発光した光を散乱させる特性を持つように形成された層 42のいずれかであり、絶縁層 4の厚みによって、光の照射面側に近い位置にある発光部位と光反射面との距離が、実質的に光学干渉を生じない光学長に相当する距離になるよう設定されることにより、又は絶縁層 4 の光散乱性により、発光部 3, 5で発生した光と、その光が反射面で反射された光の干渉が抑制されるので、発光スペクトルの角度依存性が低減される。なお、上記の光反射面とは、光反射性を有する電極 52又は光反射層 6のヽずれかをヽぅ。

[0039] 図 1A, 2A, 3Aに示される例において、最も光反射面に近い発光層 53は、例えば、その発光部位と反射面との光学的距離が、発光部位から発光される光の波長えに対する 1Z4波長の奇数倍の距離と等しくなるように設定されることにより、より好ましくは、発光部位と、発光部位に対して反射面とは反対側に位置する反射率段差が最も大きな界面との距離が、上記の光の波長えに対する 1Z4波長の整数倍と等しくなるように設定されることにより、光の干渉効果がほぼ抑制される。従って、必要に応じて、上記の膜厚設計による光干渉効果の抑制方法が併用されてもよい。また、最も反射面力も遠い側の発光部 3の発光層 33も、同様の膜厚設計とされることにより、光の干渉効果が適宜に調整されてもょヽ。

[0040] また、上記第 1乃至第 2の実施形態に係る有機発光素子 1は、第 1及び第 2の複数の発光部 3, 5の各々は、異なる電極 31, 32及び 51, 52を備え、また、第 1の発光部 3と第 2の発光部 5との間には、光透過性の絶縁層 4が設けられているので、各発光部 3, 5は、電気的に切り離されており、夫々個別に発光可能である。上記第 3の実施形態に係る有機発光素子 1も、光透過性の絶縁層 7が設けられている場合は同様である。また、絶縁層 7を設けない構成とした場合であっても、第 1及び第 2の発光部 3, 5の電極を共有させることにより、第 1の発光部 3と第 2の発光部 5の各々に異なる電界を印加して、必要に応じて発光特性を変化させることができる。

[0041] 例えば、上記のいずれかの実施形態の有機発光素子 1を用いて白色発光素子を形成し、これをカラーフィルターと組み合わせたディスプレイにおいては、白色発光素子を構成する複数の発光素子のうち、ある発光素子が劣化したことにより、基本発光色である白色光の色ずれが生じたときでも、劣化していない他の発光素子の発光色を適宜に調整することにより、白色光の色ずれを修正することができる。また、照明用途においては、例えば、白色の発光部と赤色の発光部とを備えた有機発光素子を用いることにより、白色発光から赤色発光の範囲の光を自在に調色することのできる光源が得られる。更に、発光部を 3つ以上備えた有機発光素子においては、各発光部の出力の調整により、黒体軌跡に沿った調色も可能である。各発光部の発光色及び発光部の数は、有機発光素子の用途、目的等に応じて任意に設定される。

[0042] 各発光部 3, 5の発光駆動は、既存の任意の方法又はこれらを適宜に組み合わせた方法により行われる。また、各発光部 3, 5の発光出力は、電圧、電流、電力のいずれによって制御されてもよ!、し、パルス等の任意の電流 Z電圧波形で通電によって調整されてもよい。更に、各発光部 3, 5は、夫々独立に制御されてもよぐ例えば、黒体軌跡上を発光色が移動するように各発光部 3, 5の出力が所定の関係に従って制御されるようにしてちょい。

[0043] ここで、上記第 1乃至第 3の実施形態の有機発光素子 1の製造方法の一例について、図 4A—4Cに示される製造工程のステップを参照して説明する。まず、図 4Aに示されるように、任意の光透過性の部材を第 1の基板 Xとして、第 1の基板 Xの表面に、電極 31、発光層 33、電極 32をこの順に積層することにより、第 1の発光部 3が形成される。次に、図 4Bに示されるように、光が干渉を起こさない厚みに成形された光透過性の、又は光散乱性を持つよう形成された光透過性の部材を第 2の基板 Yとして、この基板 Yの表面に、電極 51、発光層 53、電極 52をこの順に積層することにより、第 2の発光部 5が形成される。そして、図 4Cに示されるように、第 1の電極 32上に、発光部 5が形成されて、な、基板 Yの下面が接するように第 2の発光部 5及び基板 Yが積層される。これにより、実質的に基板 Yを介して 2つの発光部 3, 5が積層された有機発光素子 1が製造される。

[0044] 電極 31, 32, 51が光透過性の電極として、電極 52が光反射性を有する電極として形成され、第 1の基板 Xが基板 2として、第 2の基板 Yが絶縁層 4として形成されることにより、図 1Aに示される第 1の実施形態の有機発光素子 1が製造される。また、電極 31, 32, 51, 52が光透過性の電極として、第 2の基板 Yが絶縁層 4として形成され、上記第 2の発光部 5の電極 52上に、更に光反射層 6が形成されることにより、図 2Aに示される第 2の実施形態の有機発光素子 1が製造される。更に、電極 31, 32, 51, 5 2が光透過性の電極として、第 2の基板 Yが絶縁層 7として形成され、上記第 2の発光部 5の電極 52上に、更に光が干渉を起こさない厚みの又は光散乱性を持つように形成された光透過性の絶縁層 4及び光反射層 6が形成されることにより、図 3Aに示される第 3の実施形態の有機発光素子 1が製造される。

[0045] 次に、上記第 1乃至第 3の実施形態の有機発光素子 1の製造方法の他の一例について、図 5A, 5Bに示される製造工程のステップを参照して説明する。まず、図 5Aに示されるように、光が干渉を起こさなヽ厚みの又は光散乱性を持つように形成された光透過性の部材を基板 Yとして、この基板 Yの表面に、電極 51、発光層 53、電極 52 をこの順に積層することにより、まず第 2の発光部 5が形成される。次に、図 5Bに示されるように、基板 Yの発光部 5が形成さていない面に、電極 32、発光層 33、電極 31 をこの順に積層して第 1の発光部 3を形成することによって、基板 Yを介して 2つの発光部 3, 5が積層された有機発光素子 1が製造される。

[0046] この製造方法において、一部の電極が光反射性を有する電極とした形成されたり、又は光反射層 6が更に積層されたり、適宜に基板 X等が配置されることにより、上記第 1乃至第 3の実施形態の有機発光素子 1が製造される。

[0047] 任意の基板上に発光部を形成し、その後で光が干渉を起こさない厚みの又は光散乱性の光透過性の絶縁層を形成することは、発光部の膜厚及び材質に対応した絶縁層を用いる必要があるため、製造工程を複雑ィ匕する要因となる。一方、上記の製造方法のように、予め光が干渉を起こさな、厚みの又は光散乱性の光透過性の部材 Yを基板として、この上に第 1の発光部 3や第 2の発光部 5を形成すると、発光部の膜厚及び材質の選択は容易に調整可能であるから、製造工程を複雑化する虞がなヽ

[0048] また、図 5A, 5Bに示される製造方法の変形例として、例えば、図 6Aに示されるように、光透過性の基板 Ya上に第 2の発光部 5が形成され、図 6Bに示されるように、別の光透過性の基板 Ybの上に第 1の発光部 3が形成された後に、図 6Cに示されるように、各基板 Ya、 Ybの各々について、発光部 5, 3が形成されていない面同士を接触してもよい。また、この変形例においては、 2つの基板 Ya, Ybの発光部 5, 3が形成されていない面を所定の間隔で近接するように配設するようにしてもよい。この場合、基板 Ya, Ybの間は、基板 Ya, Ybと同等の屈折率を有する媒体又は散乱性を有する媒体を充填して両基板を接着することが好ましい。この変形例によれば、一枚の基板 Yの両面に順次発光部 3, 5を形成するのではなぐ発光部 3, 5が同時に形成可能となるので、製造効率が向上する。

[0049] 以下に、本発明の有機発光素子について、より具体的な実施例の有機発光素子について説明する。実施例の有機発光素子は、以下に説明する青色発光素子 A、黄色発光素子 B、白色発光素子 C, E, F、赤色発光素子 D等を組み合わせることにより製作される。ここでは、まず実施例の有機発光素子を構成する各色の発光素子について、続いて、実施例及び比較例の各有機発光素子の作製工程について具体的に説明する。

[0050] <青色発光素子 A >

まず、 0. 7mm厚のガラス基板の片面に、 1100 厚の1丁0 (シート抵抗120 /5 ）が形成された ITO付きガラス基板 20を用意した。この ITO付きガラス基板 20は、エツチングにより、図 7Aに示される領域 21に ITOを残して、 ITOが除去された。次に、この ITO付きガラス基板 20は、純水、アセトン、イソプロピルアルコールで各 10分間超音波洗浄された後、イソプロピルアルコール蒸気で 2分間蒸気洗浄及び乾燥され、更に 10分間 UVオゾン洗浄された。

[0051] 次に、この ITO付きガラス基板 20は真空蒸着装置にセットされ、図 7Bに示される寸法の開口部 80を有するマスク 81を用い、 5 X 10— 5Paの減圧下、 4, 4' —ビス [N - (ナフチル）— N—フエ-ルーアミノ]ビフエ-ル（e— Ray社製「α— NPD」）と酸化モリブデン (MoO )とを 3: 1の成膜速度比で、合計成膜速度を 1. 3AZsとして

3 100

A厚となるよう蒸着し、陽極となる ιτοの上にホール注入層が形成された。次に、ホール注入層の上に「α—NPD」をlAZsの蒸着速度で700A厚に蒸着して、ホール輸送層が形成された。また、ホール輸送層の上に、ジナフチルアントラセン誘導体 (コダック社製「BH - 2」 )にジスチリルァリーレン誘導体（[化 1 ] )を 4質量％ドープした層を 500A厚積層することによって、青色に発光する発光層が設けられた。次に、この発光層の上に、バソクプロイン（(株）同仁ィ匕学研究所製「BCP」）を 100 A厚、「B CP」とセシウム (Cs)とをモル比 1： 1で 100 A厚に共蒸着して電子注入層が設けられた。更にこの上に、「ひ— NPD」と MoOとを 3 : 1の成膜速度比で、合計成膜速度を

3

1. 3AZsとして loo A厚に蒸着し、電荷発生層が形成された。この後、この上に、上記と同様にしてホール輸送層が 700 A厚、発光層が 500 A厚、電子輸送層が 100A 厚、電子注入層が 100 A厚で積層された。更にこの上に、図 7Cに示される寸法の開口部 82を有するマスク 83を用い、アルミニウム (A1)を 4 AZsの成膜速度で 100 A厚積層して、光透過性の陰極が形成されることにより、電荷発生層を介して 2層の青色発光層を備えた青色発光素子 Aが得られた。

[0052] [化 1]

【化 1】

[0053] <黄色発光素子 B>

まず、 150 m厚のガラス板の片面に、 1100 A厚の ITO領域 21が、図 7Aに示される寸法により成膜された。この ITO付きガラス板 20は、真空蒸着装置にセットされ、図 7Bに示されるマスク 81を用いて、上記と同様の工程により、陰極となる ITOの上に、電子注入層として「BCP」と Csとのモル比 1 : 1の共蒸着層を 150 A厚、電子輸送層として「BCP」を 50 A厚、発光層として「BH— 2」に [化 2]に示す材料を 4質量％ドープした層を 500 A厚、ホール輸送層として「 α—NPD」を400A厚、ホール注入層として「α— NPD」と ΜοΟとを 3： 1の割合で共蒸着した層を 200 Α厚、夫々この順に

3

形成し、最後に、図 7Cに示されるマスク 83を用いて、 A1を 4AZsの成膜速度で 800 A厚積層して、光反射性の陽極が形成されることにより、黄色に発光する単一の発光層を備えた黄色発光素子 Bが得られた。

[0054] [化 2] 【化 2】

[0055] <白色発光素子 C>

上記の青色発光素子 Aの作製において、 2層目の発光層は、「BH— 2」に [ィ匕 2]の化合物を 1質量％ドープした 50 A厚の層と、「BH— 2」に [ィ匕 1]の化合物を 4質量％ドープした 450 A厚の層と、が積層される点を除き、上記の青色発光素子 Aの作製と同様の工程により、白色に発光する白色発光素子 Cが作製された。この白色発光素子 Cの発光色度は（0. 28, 0. 37)であった。

[0056] <赤色発光素子 D>

上記の黄色発光素子 Bの作製において、発光層は、トリス（8—ヒドロキシキノリナ一ト）アルミニウム錯体 (Alq)に赤色ドーパント (DCJTB)を 2質量％ドープした 500 A厚の層が、蒸着により形成される点を除き、上記の黄色発光素子 Bの作製と同様のェ程により、赤色に発光する赤色発光素子 Dが得られた。

[0057] <白色発光素子 E>

上記の青色発光素子 Aの作製で用いられたものと同じ ITO付きガラス基板 20の上に、図 7Bに示される寸法の開口部 80を有するマスク 81を用いて、電子注入層として「BCP」と Csとのモル比 1： 1の共蒸着層を 50 A厚、電子輸送層として Alqを 150 A厚、発光層として「BH— 2」に [ィ匕 1]に示す材料を 4質量％ドープした層を 500 A厚、ホール輸送層として「Q；—NPD」を600A厚、ホール注入層として「a—NPD」と MoO とを 3： 1の割合で共蒸着した層を 150 A厚で蒸着することにより、青色発光部が設

3

けられた。次に、電子注入層として「BCP」と Csとのモル比 1 : 1の共蒸着層を 50 A厚、電子輸送層として Alqを 250 A厚、発光層として「BH— 2」に [ィ匕 2]に示す材料を 1 . 5質量％ドープした層を 500 A厚、ホール輸送層として「Q；—NPD」を600A厚、ホール注入層として「 a -NPDJと MoOとを 3： 1の割合で共蒸着した層を 150 A厚で

3

蒸着することにより、黄色発光部が設けられた。更に、電子注入層として「BCP」と Cs とのモル比 1 : 1の共蒸着層を 50A厚、電子輸送層として Alqを 150 A厚、発光層として「BH— 2」に [化 1]に示す材料を 4質量％ドープした層を 500 A厚、ホール輸送層として「Q；—NPD」を600A厚、ホール注入層として「α— NPD」と MoOとを 3 : 1の

3 割合で共蒸着した層を 200 A厚で蒸着することにより、青色発光部が設けられた。最後に、図 7Cに示された寸法の開口部 82を有するマスク 83を用いて、厚み 100Aの金を蒸着して陽極を形成し、また、保護層及び電極と空気との中間的な屈折率を有する層として、 600 A厚のフッ化リチウム (LiF)を蒸着して、金力も成る陽極を備えた白色発光素子 Eが得られた。

[0058] <白色発光素子 F>

白色発光素子 Eと同様の工程により、 3種の発光層を形成し、最後の金電極の代わりに 800 A厚の A1を蒸着することにより、 A1から成る陽極を備えた白色発光素子 Fが得られた。

[0059] <実施例 1の有機発光素子 >

上記の青色発光素子 Aが真空蒸着装置にセットされ、この青色発光素子 Aの陰極上に、図 8Aに示された寸法の開口部 84を有するマスク 85を用いて、 20 /z m厚の Li Fを真空蒸着することによって、光が干渉を起こさない厚みの光透過性の絶縁層が形成された。次に、この絶縁層上に、図 8Bに示された寸法の開口部 86を有するマスク 87を用いて、 100 A厚の金を成膜して透明の陽極を形成し、更にこの上に、図 7Bに示される寸法の開口部 80を有するマスク 81を用いて、ホール注入層として「 α -ΝΡ D」と MoOとを 3 : 1の割合で共蒸着した層を 1200 A厚、ホール輸送層として「 α—

3

NPDJを 500 Α厚、黄色発光の発光層として「BH - 2」に [化 2]に示す材料を 4質量 %ドープした層を 500 A厚、電子輸送層として¾じ？」を50 厚、電子注入層として「 BCP」と Csとのモル比 1 : 1の共蒸着層を 150 A厚、を夫々この順に形成し、最後に図 8Cに示される寸法の開口部 88を有するマスク 89を用いて、 A1を 800 A厚で積層することにより、光反射性を有する陰極を形成して、実施例 1の有機発光素子が得られた。なお、青色発光素子 Aの陰極上に形成された黄色発光部は、独自の基板を有していないので単体の発光素子とはいえないが、以下の説明においては便宜上、黄色発光素子 Gという。すなわち、実施例 1の有機発光素子は、青色発光素子 Aの陰極上に、光が干渉を起こさない厚みの光透過性の絶縁層 (20 μ m厚の LiF)を形成し、その上に黄色発光素子 Gを積層したものである。

[0060] なお、実施例 1の有機発光素子は、図 9に示されるように、下段にある青色発光素子 Aの陽極 31と陰極 32とが電源 91に接続され、また、上段の黄色発光素子 Gの陽極 51と陰極 52とが電源 92に接続されることにより、各発光素子 A, Gの発光部に夫々通電可能となっている。

[0061] <実施例 2の有機発光素子 >

図 10に示されるように、青色発光素子 Aの発光部 3の上に、黄色発光素子 Bを、そのガラス板 4側が下になるように積層することにより、実施例 2の有機発光素子が得られた。上段に配置された黄色発光素子 Bのガラス板は、光が干渉を起こさない厚み（ 150 m)の絶縁層として形成されているので、実施例 2の有機発光素子は、実質的に青色発光素子 Aと黄色発光素子 Bとが、干渉を起こさない厚みの絶縁層 4を介して積層された構造となっている。

[0062] <実施例 3の有機発光素子 >

青色発光素子 Aの ITO付きガラス板 20の、発光部が形成されていない面に、実施例 1の有機発光素子の作製における金電極の蒸着以降の工程 (黄色発光素子 Gの作製工程)を実施することにより、実施例 3の有機発光素子が得られた。なお、青色発光素子 Aの基板上に設けられた黄色発光部を、便宜上、黄色発光素子 Hという。すなわち、実施例 3の有機発光素子は、図 11に示されるように、光が干渉を起こさない厚み (0. 7mm)の光透過性の絶縁層（ガラス板)を介して、青色発光素子 Aと黄色発光素子 Hとを積層したものである。

[0063] <実施例 4の有機発光素子 >

白色発光素子 Cと赤色発光素子 Dとを、実施例 2の有機発光素子と同様に積層することにより、実施例 4の有機発光素子が得られた。すなわち、上段に配置された赤色発光素子 Dの基板は、干渉を起こさな!/、厚み（ 150 m)の光透過性の絶縁層（ガラス板)として形成されているので、実施例 4の有機発光素子光は、実質的に白色発光素子 Cと赤色発光素子 Dとが、干渉を起こさない厚みの絶縁層を介して積層された構造となっている。

[0064] <実施例 5の有機発光素子 >

実施例 1の有機発光素子の作製において、 LiF力成る絶縁層の代りに、 CVD法により、 1000 A厚のシリコンォキシナイトライド (SiON)膜を形成し、その上に、スリーボンド社製光硬化性榭脂「30Y—431」に粒径 2 μ mと粒径 4 μ mとを 1： 1の重量比で混合した酸ィ匕チタン粒子を 50質量％添加した混合榭脂を、 12 μ m厚でコートすると共に紫外線照射して硬化させて光散乱層を設けることによって、光散乱性の絶縁層が形成された。すなわち、光散乱性の絶縁層を介して、青色発光素子 Aと黄色発光素子 Gとを積層することにより、実施例 5の有機発光素子が得られた。

[0065] <実施例 6の有機発光素子 >

青色発光素子 Aが真空蒸着装置にセットされ、図 7Bに示されたマスク 81を用いて、青色発光素子 Aの陰極上に、電子注入層として「BCP」と Csとのモル比 1 : 1の共蒸着層を 150 A厚、電子輸送層として¾じ？」を50 厚、発光層として「BH— 2」に [ィ匕 2]に示す材料を 4質量％ドープしたものを 500 A厚、ホール輸送層として「 α -ΝΡ D」を 400 A厚、ホール注入層として「 α -NPDJと ΜοΟとを 3： 1の割合で共蒸着し

3

た層を 200 Α厚、を夫々この順に形成し、次に、図 7Cに示されたマスク 83を用いて、 800 A厚の IZO層を光透過性の陽極として形成することにより、黄色発光素子 Iが形成された。また、この黄色発光素子 I上に、更に 500Aの SiON膜をスパッタして、光が干渉しなヽ厚みの光透過性の絶縁層を形成すると共に、この上にスリ一ボンド社製光硬化性榭脂「30Y— 431」を 20 μ m厚でコートして硬化させ、 1000 A厚の A1を光反射層として設けることによって、実施例 6の有機発光素子が得られた。なお、青色発光素子 Aの陰極上に設けられた黄色発光部を便宜上、黄色発光素子 Iという。この実施例 6の有機発光素子において、青色発光素子 Aと黄色発光素子 Iとは、夫々陽極を独自に備えるが、夫々の陰極は共通電極が用いられる。

[0066] <実施例 7の有機発光素子 >

白色発光素子 Eと赤色発光素子 Dとを、夫々の発光部が形成されていない面同士を屈折率 1. 5の接着剤を用いて発光面が重なる位置関係で積層することにより、実施例 7の有機発光素子が得られた。

[0067] 実施例 7の有機発光素子は、図 12に示されるように、赤色発光素子 Dの陰極 32と陽極 31に電源 91を接続し、また白色発光素子 Eの陰極 51と陽極 52に電源 92を接続することによって、各素子 D, Eの発光部に夫々通電できるようにした。なお、この時、発光された光は白色発光素子 Eの陽極 52である金電極を透過して照射される。

[0068] <比較例 1の有機発光素子 >

実施例 1の有機発光素子の作製において、 LiFの膜厚を 1000 Aに設定するようにした点を除き、実施例 1の有機発光素子と同様の作製工程により、比較例 1の有機発光素子が得られた。

[0069] <比較例 2の有機発光素子 >

実施例 1の有機発光素子の作製において、 LiFを形成しない点を除き、実施例 1の有機発光素子と同様の作製工程により、比較例 2の有機発光素子が得られた。比較例 2の有機発光素子では、青色発光素子 Aと黄色発光素子 Gとの間に絶縁層が配置されていないので、青色発光素子 Aの陰極と黄色発光素子 Gの陽極とは電気的に結合される。従って、青色発光素子 Aと黄色発光素子 Gとは実質的に直列に接続されること〖こなるので、電源の結線については、青色発光素子 Aの陽極と黄色発光の発光素子 Gの陰極にのみ行なえばよい。

[0070] <比較例 3の有機発光素子 >

白色発光素子 Fを比較例 3の有機発光素子とした。

[0071] 上記のように実施例 1乃至 7及び比較例 1乃至 3の有機発光素子を、電源 (KEITH LEY モデル 2400)に接続して、定電流駆動を行ない、マルチチャンネルアナライザ一 (浜松ホトニタス社製「PMA— 11」：測定距離 25cm)を用いて、各有機発光素子の CIE色度を測定した。実施例 1乃至 6及び比較例 1乃至 2の有機発光素子においては、有機発光素子の正面から、正面に対して 45度の方向から、実施例 7及び比較例 3の有機発光素子においては、有機発光素子の正面から、正面に対して、 20度、 40度及び 60度の方向からスペクトル評価を行った。

[0072] 図 13Aは、実施例 1の有機発光素子について、正面から観測した際の色度座標の X値が 0. 30となるように通電したとき、正面方向から観察したとき（0° )及び 45° の角度から観察したとき (45° )の各発光スペクトルを示す。これは、実施例 1の有機発光素子は、正面と 45度の角度から観察したスペクトルの差は比較的小さいことが分かる、また、実施例 1の有機発光素子において、正面からの色度座標は（0. 30, 0. 39)、 45度力らの色度座標は（0. 31, 0. 40)であった。なお、図 13Bは、実施例 1 の有機発光素子を構成する青色発光素子 A及び黄色発光素子 Gの夫々に対する発光強度比を種々変更させたときの正面から観察した発光スペクトルの変化を示す。

[0073] また、図 13Cに示されるように、青色発光素子 A及び黄色発光素子 Gの夫々に対する発光強度比を変化させることによって、実施例 1の有機発光素子は、青色発光素子 Aの発光色と黄色発光素子 Gの発光色を結ぶ線上の任意の色調の発光が可能である。なお、実施例 4の有機発光素子では、発光色は白色と赤色を結ぶ線上の任意のものとすることが可能であった（図示せず)。

[0074] 図 14Aは、実施例 7の有機発光素子において、白色発光素子 Eのみを発光させたときの、正面（0° )、 20° 、40° 、60° の方向力も観測した発光スペクトルを示す。いずれの方向から観察した発光スペクトルも類似しており、これは、実施例 7の有機発光素子の角度依存性が小さいことを示す。また、図 14Bは、実施例 7の有機発光素子を構成する白色発光素子 E及び赤色発光素子 Dを任意の電流比で駆動したときの発光スペクトルの変化を示す。これは、両発光素子から発光された光のスぺタトルが、任意に混合されて広い発光スペクトルを実現していることを示す。この時の発光色の CIE色度座標上での変化を図 14Cに示す。すなわち、実施例 7の有機発光素子は、白色発光素子 E及び赤色発光素子 Dの各色度座標を結ぶ線近傍の任意の色度の光を発光することができる。なお、図中の「E only」の記載は、白色発光素子 Eのみを発光させた時の発光スペクトル又は色度座標であり、「D only」についても同様である。

[0075] 図 15は、実施例 7及び比較例 3の有機発光素子を、 0° 乃至 80° の範囲で回転させた際の各角度における発光色の CIE色度座標の変化を示す。同図において、「▲ 」「△」は、実施例 7の発光素子を、異なる 6つの発光色で駆動させたときの観測角度 0° 乃至 80° の範囲で示す CIE色度座標点である。また、「◊」は、比較例 3の白色発光素子が 0° 乃至 80° の範囲で示す CIE色度座標点である。すなわち、比較例 3 の白色発光素子は、観測角度によって CIE色度座標点が大きく異なり、発光色の角度依存性が大きい。一方、実施例 7の有機発光素子は、異なる 6つの発光色で駆動させたときの観測角度 0° 乃至 80° の範囲で示す CIE色度座標点は、各発光色において近似した座標となり、発光色の角度依存性が小さい。

[0076] また、上記のようにして作製された各実施例及び各比較例の有機発光素子につ!、て、正面方向の色度と 45° 方向の色度の測定結果を表 1に示す。なお、実施例 7及び比較例 3の有機発光素子については、上述であるので、表 1には記載されていない。

[0077] [表 1]

【表 1 】

[0078] 表 1の「色度の角度依存性」の結果に示されるように、実施例 1乃至 6の有機発光素子は、いずれも発光色度の角度依存性は小さい。一方、比較例 1及び 2の有機発光素子は、いずれも発光色度の角度依存性が大きい。また、表 1の「色調調整」の結果に示されるように、実施例 1乃至 6の有機発光素子は、積層された夫々の素子が個別に駆動可能であるので、色調調整が可能であるが、比較例 2の有機発光素子は、 2 つの素子が電気的に接続されてしまうために夫々の素子を個別に駆動することができないので、色調調整は不可能である。

[0079] なお、本出願は、日本国特許出願 2005— 276861号に基づいており、その特許出願の内容は、参照によって本出願に組み込まれる。

Claims

請求の範囲

[1] 一対の電極間に発光層を有する第 1の発光部と、一対の電極間に発光層を有する第 2の発光部と、を備えた有機発光素子であって、

前記第 1及び第 2の発光部の 4つの電極のうち、最も外側に位置する一つの電極は光反射性を有し、その他の電極は光透過性を有し、

前記第 1及び第 2の発光部の間には光透過性の絶縁層が設けられ、

前記絶縁層は、前記光反射性の電極を有して!/ヽなヽ発光部の発光層で発光した光が、それ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成され、又は、同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成されて!ヽることを特徴とする有機発光素子。

[2] 一対の電極間に発光層を有する第 1の発光部と、一対の電極間に発光層を有する第 2の発光部と、を備えた有機発光素子であって、

前記第 1及び第 2の発光部の 4つの電極は光透過性を有し、最も外側に位置する電極の外側に、光反射性を有する光反射層を備え、

[3] 一対の電極間に発光層を有する第 1の発光部と、一対の電極間に発光層を有する第 2の発光部と、を備えた有機発光素子であって、

前記第 1及び第 2の発光部の 4つの電極は光透過性を有し、

前記電極のうち最も外側に位置する電極の外側に、光透過性の絶縁層と、この絶縁層の外側に光反射性を有する光反射層と、が設けられ、

[4] 前記第 1及び第 2の発光部の少なくともいずれか一方が、複数の発光層を備え、前記複数の発光層は、等電位面を形成する層又は電荷発生層を介して積層されていることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3のいずれか一項に記載の有機発光素子。

[5] 前記絶縁層は、ガラス板又はフィルムで形成されてヽることを特徴とする請求項 1乃至請求項 3の、ずれか一項に記載の有機発光素子。

[6] 請求項 1乃至請求項 3のいずれか一項に記載の有機発光素子の製造方法であつて、

前記発光層で発光した光がそれ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成された光透過性の部材又は同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成された光透過性の部材のいずれか一方の部材を第 1の基板として、この第 1の基板表面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか一方の発光部を形成する工程と、

光透過性の部材を第 2の基板として、この第 2の基板表面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか他方の発光部を形成する工程と、

前記第 1の基板上に、前記第 2基板上に形成した発光部を積層することにより、第 1 の基板を介して前記第 1及び第 2の発光部を積層する工程と、を含むことを特徴とする有機発光素子の製造方法。

[7] 請求項 1乃至請求項 3のいずれか一項に記載の有機発光素子の製造方法であつて、

前記発光層で発光した光がそれ以外の光と干渉を起こさない厚みに形成された光透過性の部材又は同発光層で発光した光を散乱させる特性を持つように形成された光透過性の部材のいずれか一方の部材を基板として、この基板表面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか一方の発光部を形成する工程と、

前記基板の前記第 1又は第 2の、ずれか一方の発光部が形成されて!ヽな、面に、電極、発光層、電極を、この順に積層することにより、第 1又は第 2のいずれか他方の発光部を形成する工程と、を含むことを特徴とする有機発光素子の製造方法。