CN101123838A - 有机电致发光元件 - Google Patents

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Abstract

本发明的主要目的在于提供一种有机EL元件，所述有机EL元件的色纯度高、显示品质优良。其特征在于具有：透明基材、形成于上述透明基材上的透过性或半透过性的第一电极层、形成于上述透过性或半透过性的第一电极层上、且至少含有发光层的有机EL层、形成于上述有机EL层上的半透过性的第二电极层、形成于上述半透过性的第二电极层上、且由无机物组成的透过性或半透过性的膜厚调整层、和形成于上述透过性或半透过性的膜厚调整层上的反射层，由此实现上述目的。

Description

有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及一种利用光学干涉的电致发光元件。
背景技术
把发光层夹持在一对电极之间、在两电极之间施加电压使其发光的有机电致发光(下面有时简称为EL)元件，其具有以下优点：通过自己发色提高视觉辨认性、因为是不同于液晶像素的全固体元件所以抗冲击性优良、响应速度高、受温度变化的影响小、以及视角宽等，作为在显示装置上的发光元件的利用令人瞩目。
有机EL元件的构成以阳极、发光层、阴极这种叠层构造为基础。另外，作为有机EL元件，公知的有从下部电极侧出光的底部发光型和从顶部侧出光的上部发光型。
在有机EL元件中，为了提高发光色的色纯度及发光效率，公开有一种技术，其以上部电极或者下部电极的任一个作为发光电极，或者透明电极和下部电极之间或在上部电极上设置反射层(例如参照专利文献1)。就这种有机EL元件而言，由于在下部电极以及上部电极间产生多重干涉，所以能够提高发光色的色纯度及发光效率。
另外，为了提高发光色的色纯度及发光效率，公开的有一种技术，其是调整下部电极及上部电极的光学距离(例如参照专利文献1及专利文献2)。在专利文献1及专利文献2中公开有，调整空穴输送层、发光层和电子输送层的合计光学膜厚，即，有机EL层的膜厚的技术。但是，一般来说，构成有机EL层的各个层的膜厚由于是根据对各个层所要求的功能而进行适当调整的膜厚，所以再考虑光学干涉来设计有机EL层的膜厚是很困难的。
在专利文献1中，表示有底部发光型以及上部发光型有机EL元件，在专利文献2中，表示有一种底部发光型的有机EL元件。
就底部发光型的有机EL元件而言，通常，在上部电极上使用发光电极，在下部电极上使用ITO等透明电极，而对于利用光学干涉的底部发光型有机EL元件来说，例如，上部电极使用反射电极，下部电极使用使发自发光层的光一部分透过，一部分反射的半透反射电极。在专利文献2中例示有，作为半透反射电极，是含有厚度1nm～50nm左右的Al、Mo、Ti、Cr、Ag等的金属薄膜。但是，半透反射电极必须适当地选择具有和ITO等同样的特性的金属，材料选择难。另外，在只用金属薄膜得不到期望的特性的情况下，必须对金属薄膜进行表面处理。
另外，就上部发光型的有机EL元件而言，通常是在上部电极使用ITO膜等透明电极，在下部电极使用反射电极，而对于利用光学干涉的上部发光型的有机EL元件来说，例如，下部电极使用反射电极，上部电极使用使发自发光层的光一部分透过，一部分反射的半透反射电极。
再者，在利用光学干涉的有机EL元件中，公开有一种为了减轻外光反射，而设置低反射率层叠构造体的元件(例如参照专利文献3)。在专利文献3中公开的有机EL元件，具有层叠了第一半透膜和第二半透膜以及反射层的低反射率层叠构造体。对于低反射率层叠构造体来说，调整第一半透膜以及第二半透膜的膜厚，以使光学干涉造成的反射光减弱。
作为具有该低反射率层叠构造体的有机EL元件的层构造，具有多种形式。例如，指出了一种低反射率层叠构造体当作背面电极构造体发挥作用的底部发光型的有机EL元件。在这种情况下，第一半透膜作为电极发挥作用也可以，反射层作为电极发挥作用也可以。
另外，就有机EL元件而言，构成有机EL层的材料对于物理性的或者化学性的环境变化较敏感，常常出现产生被称为黑斑(dark spot)的非发光点的情况。为此，公开了一种技术，其以防止黑斑原因之一即空气中的水分及氧气的侵入为目的，在有机EL层上设置气体阻隔层(例如，参照专利文献4)。
专利文献1：特开2004-127725号公报
专利文献2：特开2005-93329号公报
专利文献3：特开2004-152751号公报
专利文献4：特开平8-279394号公报
在上述专利文献3中，并未完全显示气体阻隔层性质。而由于第二半透明型膜由有机物构成，所以不能说其对于水蒸气及氧气的气体阻隔性足够。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而建立的，其主要目的在于提供一种色纯度高、显示品质优良的有机EL元件。
为了实现上述目的，本发明提供一种有机EL元件，其特征在于具有：透明基材；形成于上述透明基材上的透过性或半透过性的第一电极层；形成于上述透过性或半透过性的第一电极层上、且至少含有发光层的有机EL层；形成于上述有机EL层上的半透过性的第二电极层；形成于上述半透过性的第二电极层上、且由无机物构成的透过性或半透过性的膜厚调整层；形成于上述透过性或半透过性的膜厚调整层上的反射层。
依照本发明，通过根据发光层的发光波长酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，能够利用光学干涉提高色纯度。因此，由于不必为了提高色纯度而设计有机EL层的膜厚，所以，能够提高膜厚设计的自由度。
依照本发明，由于在半透过性的第二电极层上形成有透过性或半透过性的膜厚调整层，所以能够保护半透过性的第二电极层以及有机EL层受到周围的水分及氧气的影响。尤其是由无机物构成的透过性或半透过性的膜厚调整层，较之由有机物构成的层，对氧气及水蒸气的气体阻挡性优越。因此，例如，在半透过性的第二电极层含有反应性比较高的金属的情况下，能够防止金属的氧化、抑制发光特性的降低。另外，能够抑制黑斑等的发生、提高显示品质。
在上述发明中，上述反射层具有导电性，优选在上述非显示区域设置与上述半透过性的第二电极层和上述反射层接触的接触区域。由于在非显示区域设置有接触上述半透过性的第二电极层和上述非反射层的接触区域，所以通过第二半透明电极使电流流过，同时也通过反射层使电流流过，能够向发光层高效提供电荷，因而能够提高发光效率。
另外，在本发明中，优选上述透过性或半透过性的膜厚调整层具有防止上述半透过性的第二电极层的氧化的功能。如上所述，例如，在半透过性的第二电极层含有反应性比较高的金属的情况下，用透过性或半透过性的膜厚调整层保护半透过性的第二电极层，因而能够有效地防止因周围的水分及氧气造成的金属的氧化。
再者，在本发明中，上述反射层也可以形成图案形状。因而能够通过做成这种构成，在设置了反射层的区域和没有设置反射层的区域，改变发光颜色的色调。
另外，在本发明中，优选上述反射层具有防止上述半透过性的第二电极层的氧化的功能。例如，在半透过性的第二电极层含有反应性比较高的金属的情况下，能够和透过性或半透过性的膜厚调整层一起，也使用反射层来保护半透过性的第二电极层，因而能够有效地防止因周围的水分及氧气造成的金属的氧化。
再者，在本发明中，优选上述半透过性的第二电极层含有碱金属以及碱土类金属中的至少一种。在半透过性的第二电极层含有碱金属及碱土类金属的情况下，碱金属及碱土类金属由于反应性比较高而因氧化易于降低导电性，但是，因为在半透过性的第二电极层上形成有透过性或半透过性的膜厚调整层，所以能够防止碱金属及碱土类金属的氧化。
另外，在本发明中，优选上述透过性或半透过性的膜厚调整层的光学厚度nd满足下述式(1)。
nd＝λ×m/4    (1)
(此处，n为透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率，d为透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，λ为要减弱的波长，m为任意奇数)。
在透过性或半透过性的膜厚调整层的光学膜厚满足上述式的情况下，能够利用光学干涉减弱特定的波长，因而能够提高作为目的的波长的色纯度。
再者，在本发明中，上述无机物也可以是宽能带隙(bandgap)半导体、金属氧化物、金属硫化物，或者是金属氟化物。由于这些无机物能够通过不造成损伤的方法在有机EL层上成膜。
在本发明中，通过根据发光层的波长酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，能够提高色纯度，由于不必为了提高色纯度而设计有机EL层的厚度，所以能够提高膜厚设计的自由度。另外，由于在半透过性的第二电极层上形成有由无机物构成的透过性或半透过性的膜厚调整层，所以能够保护半透过性的第二电极层以及透过性或半透过性的膜厚调整层，达到能够提高发光特性以及显示品质的效果。
附图说明
图1是表示本发明的有机EL元件的一例的概略剖面图。
图2是说明如图1所示的在有机EL元件的光学干涉的图。
图3是表示本发明的有机EL元件的另一例的概略剖面图。
图4是表示本发明的有机EL元件的另一例的概略剖面图。
图5是表示本发明的有机EL元件的另一例的概略剖面图。
图6是表示本发明的有机EL元件的另一例的概略剖面图。
符号说明
1：有机EL元件
2：透明基材
3：透过性或半透过性的第一电极层
4：空穴注入输送层
5：发光层
6：有机EL层
7：半透过性的第二电极层
8：透过性或半透过性的膜厚调整层
9：反射层
具体实施方式
下面，详细说明本发明的有机EL元件以及功能器件。
A、有机EL元件
本发明的有机EL元件，其特征在于具有：透明基材；形成于上述透明基材上的透过性或半透过性的第一电极层；形成于上述透过性或半透过性的第一电极层上、且至少含有发光层的有机EL层；形成于上述有机EL层上的半透过性的第二电极层；形成于上述半透过性的第二电极层上、且由无机物构成的透过性或半透过性的膜厚调整层；形成于上述透过性或半透过性的膜厚调整层上的反射层。
一边参照附图一边说明本发明的有机EL元件。
图1是表示本发明的有机EL元件之一例的概略剖面图。如图1所例示，有机EL元件1是在透明基材2上按下述顺序依次叠层了透过性或半透过性的第一电极层3、空穴注入输送层4、由发光层5构成的有机EL层6、半透过性的第二电极层7、透过性或半透过性的膜厚调整层8、反射层9的元件。该有机元件1是发光层5产生的光从透明基材2侧出光的底部发光型。另外，透过性或半透过性的膜厚调整层8由无机物构成。
然后，使用附图2来说明在有机EL元件上的光学干涉。在图1所示的有机EL元件上，存在各种各样的放射光。例如如图2所示，有从发光层5向前面(透明基材2一侧)放射的光a；从发光层5向后面(透过性或半透过性的膜厚调整层8一侧)放射的光b；从发光层5向后面放射，并在透过性或半透过性的膜厚调整层8和反射层9的界面发生反射的光c；从发光层5向后面放射而在发光层5和半透过性的第二电极层7的界面发生反射的光d；从发光层5向后面放射而在透过性或半透过性的膜厚调整层8和反射层9的界面发生反射，再在透过性或半透过性的膜厚调整层8和半透过性的第二电极层7的界面发生反射的光e等。这些光发生干涉，进而发生多重干涉。
光的干涉，依赖于各层的膜厚以及折射率、以及发光层的发光波长，光或强或弱。另外，通过这种光的干涉，使发光光谱发生变化。在本发明中，通过根据发光层的发光波长来酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，能够利用光学干涉使发光光谱发生变化、提高色纯度。
例如，在发光层发出绿色光的情况下，在由发光层产生的绿色光含有630nm左右的红色光时，就会使绿色光的色纯度降低。为了提高该绿色光的色纯度，只要利用光的干涉使630nm左右的红色光减弱即可。
为了利用光的干涉使某波长λ的光减弱，在本发明的有机EL元件中，简单的做法是，只要把透过性或半透过性的膜厚调整层的光学膜厚做成想要减弱的波长λ的约m/4倍(m是任意奇数)即可。如果设透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率为n、膜厚为d，则可求得透过性或半透过性的膜厚调整层的光学膜厚nd。因此，为了利用光的干涉使波长λ的光减弱，只要使其满足下述式(1)即可。
nd＝λ×m/4    (1)
(此处，n是透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率，d是透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，λ是波长，m是任意奇数。)
在上述绿色光的例子当中，为了利用光的干涉使波长630nm左右的红色光减弱，只要使其满足下述式的关系即可。
nd＝630×m/4＝157.5×m
(在此，n为透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率，d为透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，m为任意奇数。)
在这种情况下，如果透过性或半透过性的膜厚调整层使用ZnS，由于ZnS的折射率n为2.35左右，则可建立下述关系式。
2.35×d＝157.5×m
∴d＝67×m＝67、201、335、…
(在此，d为透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，m为任意奇数。)
因此，透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚d为67nm、201nm、335nm、…
此处，本发明者进行了下述的实验。对按照玻璃基板/ITO薄膜(膜厚：150nm)/聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)薄膜(膜厚：80nm)/发绿色光的发光层(膜厚：80nm)/Ca薄膜(膜厚：20nm)/ZnS薄膜(膜厚：200nm)/Ag薄膜(膜厚：150nm)顺序依次叠层的有机EL元件A，和按照玻璃基板/ITO薄膜(膜厚：150nm)/聚乙烯二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)薄膜(膜厚：80nm)/发绿色光的发光层(膜厚：80nm)/Ca薄膜(膜厚：20nm)/Ag薄膜(膜厚：150nm)顺序依次叠层的有机EL元件B，测定了发光光谱。有机EL元件A中其透过性或半透过性的膜厚调整层形成为ZnS薄膜，有机EL元件B中未形成有ZnS薄膜即透过性或半透过性的膜厚调整层。就有机EL元件A而言，用上述式计算求得一样，使ZnS的透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚d为200nm。
就有机EL元件A的发光光谱而言，其波峰波长为530nm，光谱半值宽度为35nm。与此相对，就有机EL元件B的发光光谱而言，其波峰波长为540nm，光谱半值宽度为75nm。由此可知，在满足上述公式(1)的情况下，使光谱半值宽度变窄，就会使色纯度变高。
另外，在理想的状态下，透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚d越厚，则发光光谱的光谱半值宽度变得更窄。例如，透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚为67nm的情况和为201nm的情况下，为201nm时的一方光谱半值宽度越窄，色纯度越高。
再者，例如，在发光层发出绿色光的情况下，为了提高绿色光的色纯度，只要利用光的干涉增强绿色光即可。
为了利用光的干涉增强具有波长λ的光，在本发明的有机EL元件中，简单的做法是，只要把透过性或半透过性的膜厚调整层的光学膜厚做成想要增强的波长λ的约m’/4倍(m’是任意奇数)即可。如果设透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率为n、膜厚为d，则可求得透过性或半透过性的膜厚调整层的光学膜厚nd。因此，为了利用光的干涉使波长λ的光增强，只要使其满足下述式(2)即可。
nd＝λ×m’/4    (2)
(此处，n为透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率，d为透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，λ为波长，m’为任意偶数。)
这样，在本发明中，通过根据发光层的发光波长来酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚就能提高色纯度，由于不必为了提高色纯度来设计有机EL层的膜厚，因而能够提高膜厚设计的自由度。
另外，在本发明中，由于在半透过性的第二电极层上形成有透过性或半透过性的膜厚调整层，因而能够利用透过性或半透过性的膜厚调整层保护半透过性的第二电极层和有机EL层不受周围的水分及氧气影响。尤其是，由于透过性或半透过性的膜厚调整层是由无机物构成的，与由有机物构成的层相比较，对氧气及水蒸气的气体阻挡性更为优越。因此，例如，在半透过性的第二电极层含有反应性比较强的金属的情况下，能够防止周围的水分及氧气造成的金属氧化。由此，能够抑制半透过性的第二电极层的电荷注入性能的降低、抑制发光特性的降低。另外，还能够抑制黑斑等的发生、提高显示品质。
再者，在本发明中，由于半透过性的第二电极层因从发光层发出的光一部分发生透射一部分发生反射而引起多重干涉，所以不必像现有的技术那样，为了引起多重干涉而把透过性或半透过性的第一电极层(下部电极)当作半透反射电极。因此，透过性或半透过性的第一电极层的材料选择比较容易，还不需要进行用于得到期望的特性的表面处理。
下面，说明本发明的有机EL元件的各构成。
1、半透明电极膜厚调整层
用在本发明的透过性或半透过性的膜厚调整层，是形成于半透过性的第二电极层和反射层之间、且由无机物构成的膜厚调整层。
作为透过性或半透过性的膜厚调整层的形成材料，使用无机物。作为该无机物只要是在规定的膜厚上具有透明性的无机物就不受特别的限制，但是优选对水分及氧气等的稳定性比较高的无机物。因为这种透过性或半透过性的膜厚调整层，能有效地保护半透过性的第二电极层和有机EL层不受水分及氧气影响。即，优选透过性或半透过性的膜厚调整层具有防止半透过性的第二电极层的氧化的功能。
另外，用于膜厚调整层的无机物优选使用不使有机EL层受到损坏的方法可成膜的无机物。因为由此能够回避在透过性或半透过性的膜厚调整层形成时由于有机EL层受损坏而造成发光特性降低的情况。
再者，用于膜厚调整层的无机物，既可以具有导电性，也可以具有绝缘性。
作为这样的无机物，可举出如：ZnSe、ZnS、ZnSxSe1-x等由化学元素周期表上II族及IV族的元素组成的化合物等宽能带隙半导体；SiO等金属氧化物；金属硫化物；金属氟化物等。
如图3所示，在半透过性的第二电极层7形成为图案的情况下，透过性或半透过性的膜厚调整层8，优选以覆盖半透过性的第二电极层7的图案边缘的形式来形成。例如，在半透过性的第二电极层7含有反应性比较强的金属的情况下，易于自半透过性的第二电极层的图案的边缘起进行金属的氧化。与此相对应，在以覆盖半透过性的第二电极层的图案边缘的形式形成透过性或半透过性的膜厚调整层的情况下，能够防止自该半透过性的第二电极层的图案边缘起的金属的氧化。
另外，在这种情况下，优选用于透过性或半透过性的膜厚调整层的无机物，具有绝缘性。这样，就能够防止相邻的半透过性的第二电极层的图案之间的导通，进而能够抑制串扰(cross talk)的发生。
另外，透过性或半透过性的膜厚调整层，在可见光范围(波长380nm～780nm)的平均透射率优选在10％以上，更优选40％以上。因为，为了通过酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚而利用光学干涉提高色纯度，如图2所示，必须使从发光层发出的光透过透过性或半透过性的膜厚调整层8。
再者，上述平均透射率是使用紫外线可视分光光度计((株)津岛制作所制、UV-2200A)，在室温、大气中测定的值。
作为透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，只要是能够得到期望的色纯度的厚度，就不受特别限制，用于透过性或半透过性的膜厚调整层的无机物的折射率，可根据发光层的发光波长来酌情设定。再者，透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚设定方法之一例，如上述。
具体而言，透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚优选1nm～2000nm范围内，更优选20nm～1000nm范围内，特别优选50nm～500nm范围内。如果透过性或半透过性的膜厚调整层的厚度比上述范围薄，则有可能出现难以保护半透过性的第二电极层和有机膜厚调整层不受水分及氧气影响的情况。另外，如果透过性或半透过性的膜厚调整层的厚度比上述范围厚，则有可能或者造成透射率降低，或者使成膜时间变长。
作为透过性或半透过性的膜厚调整层的形成方法，优选不对有机EL层造成损坏的方法，例如可举出：化学气相成长法；真空蒸镀法、溅射法、离子镀敷法等物理气相成长法。其中，优选化学气相成长法、真空蒸镀法。就化学气相成长法及真空蒸镀法而言，由于变为气体的物质所具有的动能低，因而对有机EL层施加的能量小。
另外，作为透过性或半透过性的膜厚调整层的形成方法，也可以使用涂敷法。再者，在透过性或半透过性的膜厚调整层形成薄膜状的情况下，也可以直接或者通过粘合剂，或是把透过性或半透过性的膜厚调整层叠层在半透过性的第二电极层上，或是把透过性或半透过性的膜厚调整层转印在半透过性的第二电极层上。
尤其是作为透过性或半透过性的膜厚调整层的形成方法，真空蒸镀法是最合适的。就真空蒸镀法而言，不仅仅是具有上述优点，而且因为其不会导入氧气等具有反应性的气体。因此，即使在半透过性的第二电极层含有反应性比较强的金属的情况下，也能够回避该金属的氧化。
因此，在使用化学气相成长法、溅射法、离子镀敷法的情况下，最好也不要导入氧气等具有反应性的气体，而导入引进惰性气体等没有反应性的气体。
作为真空蒸镀法，例如可举出：电阻加热蒸镀法、闪蒸法、电弧蒸镀法、激光蒸镀法、高频加热蒸镀法、电子束蒸镀法等。
2、半透过性的第二电极层
用于本发明的半透过性的第二电极层，形成于有机EL层和透过性或半透过性的膜厚调整层之间。另外，如图2所示，半透过性的第二电极层7使发自发光层的光一部分发生透射、一部分发生反射。
虽然半透过性的第二电极层既可以是阳极也可以是阴极，但通常被当作阴极。通常，在制造有机EL元件时，从阴极层开始进行叠层的方法能够稳定地制造有机EL元件。
作为半透过性的第二电极层，虽然只要在规定的膜厚具有透明度并且具有导电性，就不受特别的限制，但优选含有反应性比较强的金属。其中尤以半透过性的第二电极层含有碱金属和碱土类金属中的至少一种为好。特别优选半透过性的第二电极层含有：碱金属单体、碱土类金属单体、碱金属的氧化物、碱土类金属的氧化物、碱金属的氟化物、碱土类金属的氟化物，或者碱金属的有机配位化合物。
碱金属和碱土类金属易于被氧化，由于金属的氧化，有可能失去半透过性的第二电极层的电子注入功能。对此，在本发明中由于在半透过性的第二电极层上形成了透过性或半透过性的膜厚调整层，所以即使在半透过性的第二电极层含有碱金属或者碱土类金属的情况下，也能够用透过性或半透过性的膜厚调整层来保护半透过性的第二电极层，能够防止因周围的水分及氧气造成的对碱金属和碱土类金属的氧化。
作为碱金属或者碱土类金属，例如可举出：Li、Cs、Mg、Ca、Sr、Ba等。作为碱金属或者碱土类金属的氧化物，例如可举出：氧化镁、氧化锶、氧化锂等。作为碱金属或者碱土类金属的氟化物，例如可举出：氟化锂、氟化镁、氟化锶、氟化钙、氟化钡、氟化铯等。作为碱金属的有机配位化合物，例如可列举出：聚甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯磺酸钠等。
作为半透过性的第二电极层，既可以是单层，也可以是许多层叠层的多层。
作为单层的半透过性的第二电极层，例如是由Ca、Mg、Ba等碱金属单体或碱土类金属单体构成的单一膜，或者是由Mg、Ag等碱金属或碱土类金属和稳定性比较高的金属的合金构成的单一膜。再者，关于Ca膜作为电极发挥功能的情况，可参照专利第3478824号公报以及Appl.Phys.Lett.，Vol.58.No.18，p.1982-1984(1991)。
另外，作为许多层叠层而成的半透过性的第二电极层，其叠层体例如可以是：碱金属或者碱土金属和稳定性比较高的金属的叠层体；碱金属或者碱土类金属的氟化物、碱金属或者碱土类金属的氧化物或碱土类金属的有机配位化合物与稳定性比较高的金属的叠层体；碱金属或者碱土类金属的氟化物、碱金属或者碱土类金属的氧化物或碱金属的有机配位化合物和碱金属或碱土类金属的叠层体；碱金属或者碱土类金属的氟化物、碱金属或者碱土类金属的氧化物或碱金属的有机配位化合物与碱金属或碱土类金属以及稳定性比较高的金属的叠层体。具体而言，可举出Ca/Ag、LiF/Al、LiF/Ca、LiF/Ca/Ag等。
上述中尤以半透过性的第二电极层为由碱金属单体或者碱土类金属单体构成的单层膜，或者是碱金属或碱土类金属的氟化物、碱金属或碱土类金属的氧化物或者碱金属的配位化合物，和碱金属或者碱土类金属的叠层体。特别优选半透过性的第二电极层是由Ca构成的单层膜，或者是LiF/Ca的叠层体。因为它们虽然氧化性弱但导电性以及透明度比较高。
在半透过性的第二电极层上，如果使用诸如碱金属或者碱土类金属之类的反应性比较高的金属，则能够提高对发光层的电子注入性。但是，如上所述，由于碱金属及碱土类金属反应性比较强，所以因氧化易使导电性降低。现有的技术，为了防止碱金属以及碱土类金属的氧化，或者是在碱金属或碱土类金属或者它们的化合物膜上叠层Ag及Al等稳定性比较高的金属膜，或者是使用碱金属或碱土类金属和Ag及Al等稳定性比较高的金属的合金膜。但是，如果增加膜中稳定性比较高的金属的含有量，则有时会使膜的透明度降低。在本发明中，由于利用透过性或半透过性的膜厚调整层能够防止包含于半透过性的第二电极层的碱金属和碱土类金属的氧化，所以在半透过性的第二电极层含有化学稳定性比较高的金属的情况下，能够减少该稳定性比较高的金属的含量，即可以减少使透明度降低的金属的含量。
半透过性的第二电极层，其在可见光范围(波长380nm～780nm)的平均透射率优选在10％以上，更优选50％以上。因为，为了通过酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，利用光学干涉提高色纯度，如图2所示，必须使从发光层发出的光一部分透过半透过性的第二电极层7，另一部分发生反射。再者，关于平均透射率的测定方法，其和上述透过性或半透过性的膜厚调整层的项所述的方法是一样的。
另外，作为半透过性的第二电极层的厚度，并无特别限制，可根据使用的材料来酌情设定。具体而言，就是半透过性的第二电极层的厚度，优选0.2nm～100nm的范围内，更优选0.2nm～50nm的范围内。这是因为，若半透过性的第二电极层的厚度太薄，则会使电阻变高，若半透过性的第二电极层的厚度太厚，则会使透射率降低。
半透过性的第二电极层的形成方法，优选对有机EL层不造成损伤的方法。再者，就半透过性的第二电极层的形成方法而言，由于和上述透过性或半透过性的膜厚调整层的形成方法是一样的，因而省略此处的说明。
3、反射层
用于本发明的反射层是形成于透过性或半透过性的膜厚调整层上的反射层。另外，如图2所示，反射层9是反射发自发光层的光的反射层。
作为反射层的形成材料，虽然只要是具有反射性就不受特别限制，但优选对于水分及氧气等的稳定性比较高的材料。只要是这样的反射层，就能在水分及氧气环境中保护半透过性的第二电极层和有机EL元件。即，反射层优选具有防止半透过性的第二电极层的氧化的材料。
另外，反射层的形成材料，优选利用对有机EL层不造成损伤的方法而能够成膜的材料。由此能够回避形成反射层时因有机EL层受到损伤而带来的发光特性的降低。
作为这种反射层形成材料，例如可举出：Al、Au、Cr、Cu、Ag等。
反射层具有导电性也可以。在这种情况下，反射层的导电性优选高于半透过性的第二电极层。具体而言，优选就是用膜厚除反射层电阻率的值为用膜厚除半透过性的第二电极层的电阻率的值以下。在这种情况下，如图4所示，在非显示区域12内设置与半透过性的第二电极层2和反射层9相接触的接触区域13。
在图4所示的有机EL元件1中，如果在透过性或半透过性的第一电极层3和半透过性的第二电极层7上施加电压，则电流从取出电极10经由第二半透明电极7流进有机EL层6，半透过性的第二电极层7成为导电路径。此时，由于用非显示区域12内的接触区域使半透过性的第二电极层7和反射层9相接触，所以，反射层9辅助半透过性的第二电极层7的导电性，电流也经由反射层9流过，反射层9也就成了导电路径。即，设置于非显示区域的反射层作为半透过性的第二电极层的母线电极而发挥作用，由于提高了电荷的传导性，所以能够向发光层有效地提供电荷。
另外，在具有如图4所示的有机EL元件1中，在取出电极10是由ITO等导电性无机氧化物构成的情况下，在第二半透明电极7和取出电极10相接触的区域，有时包含于半透过性的第二电极层的金属，和包含于发光电极的氧发生化学反应而被氧化。在这种情况下，在第二半透明电极和发光电极相接触的区域，有可能使半透过性的第二电极层的导电性降低。但是，由于在非显示区域12，设置了半透过性的第二电极层7和反射电极层9相接触的接触区域13，所以因包含于发光电极的氧的影响，即使在使半透过性的第二电极层的导电性局部降低的情况下，反射层也能补充半透过性的第二电极层的导电性的降低。
在非显示区域，如果反射层的电阻低于半透过性的第二电极层的电阻，则发光电极、半透过性的第二电极层以及反射层就成为导电路径。例如，在图4所示的有机EL元件1中，电流从取出电极10流到半透过性的第二电极层7和反射层9，而且流到半透过性的第二电极层7而向发光层5提供电子。再比如，在图5所示的有机EL元件1中，电流从取出电极10流到反射层9，然后流到半透过性的第二电极层7而向发光层5提供电子。这样，由于提高了电荷的传导性，所以能够有效地向发光层提供电荷。
在上述的反射层的形成材料中，作为导电性比较高的材料，优选使用Ag、Al。
如图1所例示，反射层9也可以形成于透过性或半透过性的膜厚调整层8上的整个面，如图6所例示，也可以在透过性或半透过性的膜厚调整层8上形成为图案形状。
如图6所例示，在反射层9形成为图案形状的情况下，在设置了反射层9的反射区域21，发自发光层的光被透过性或半透过性的膜厚调整层8和反射层9的界面反射，而在没有设置反射层的透射区域22，发自发光层的光直接透过透过性或半透过性的膜厚调整层8。因此，能够在反射区域21和透射区域22使发出光的色调发生变化。例如，在发光层发蓝色光的情况下，当从发光层产生的蓝色光含有绿色光时，在反射区域和透射区域，能够使色调变化为蓝色和蓝绿色。
反射层在可见光范围(波长380nm～780nm)的平均透射率优选10％以上，更优选30％以上。只要反射率在上述范围，如图2所例示，发自发光层的光就能够被透过性或半透过性的膜厚调整层8和反射层9的界面高效率地反射。
再者，反射率是使用紫外线可视分光光度计((株)津岛制作所制作、UV-2200A)在室温、大气中测出的值。而对于平均反射率而言，是对在可见光范围(波长380nm～780nm)的反射率进行了平均的值。
另外，作为反射层的厚度，并没有特别的限制，可根据所使用的材料来酌情设定。具体而言，就是作为反射层的厚度，优选在10nm～1000nm的范围内。如果反射层的厚度太薄，则有时或是使反射率变低，或是使电阻变高，如果反射层的厚度太厚，则有可能使成膜时间变长。
反射层的形成方法，优选对有机EL层不造成损伤的方法。再者，就反射层的形成方法而言，因为和上述透过性或半透过性的膜厚调整层的形成方法是一样的，所以省略此处的说明。
4、有机EL层
用于本发明的有机EL层，由至少包含发光层一层或者多层有机层构成的。即所谓有机EL层是指，至少包含发光层的层，其层构造称为一层有机层以上的层。通常，在用涂敷法形成有机EL层的情况下，因和溶剂的关系而难以叠层许多层，所以虽然多数情况是有机EL层为一层或者二层的有机层构成，但是，通过或者想办法使有机材料对溶剂的溶解度不同，或者把真空蒸镀法组合在一起，也能够做成更多的层。
作为除发光层之外形成于有机EL层内的有机层，可举出空穴注入层、空穴输送层、电子注入层以及电子输送层等。大多情况是，空穴输送层通过使空穴注入层带有空穴输送功能而与空穴注入层成为一体。另外，有时电子输送层通过使电子注入层带有电子输送功能而与电子注入层成为一体。
此外，作为形成于有机EL层内的有机层，可举出，通过载流子阻隔层那样的防止空穴或者电子的击穿，进而防止激发子的扩散，将激发子封闭在发光层内，用于提高复合效率的层等。
这样，有机EL层具有叠层了各种层的叠层构造的情况居多，而作为这种叠层构造有多种类型，例如优选像空穴注入层/发光层形式的叠层构造。
下面，分别说明有机EL层的各构成。
(1)发光层
用于本发明的发光层，具有提供电子和空穴的复合的电场并进行发光的功能。
作为发光层，既可以是发出蓝色、绿色、黄色、橙色、红色等单色光的层，也可以是通过许多色的混色而发出白色光的层，还可以是排列了三种基色的发光图案的层。
白色光可通过把发自许多发光体的光叠加混合而得到。发白色光的发光层，例如也可以通过把具有规定的波峰波长的两种发光体的双色光叠加混合而得到白色光，也可以通过把具有规定的波峰波长的三种发光体的三色光叠加混合而得到白色光。
在发光层发出单色光的情况下，通过根据发光波长来酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，能够提高作为目的的单色的色纯度。
另外，在发光层发出白色光的情况以及排列了三种基色的发光图案的情况下，通过根据发光波长来酌情设定透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，能够提高三种基色的平衡。
作为发光层的形成材料，通常使用色素类发光材料、金属配位化合物类的发光材料，或者高分子类发光材料。
作为色素类发光材料，可举出：环戊二烯衍生物、四苯丁二烯衍生物、三苯胺衍生物、噁二唑衍生物、吡唑啉喹啉衍生物、二苯乙烯苯衍生物、二苯乙烯芳烯类衍生物、噻咯衍生物、噻吩环化合物、氮苯衍生物、紫环酮(perynone)衍生物、紫苏烯衍生物、低聚噻吩衍生物、三富马酰(トリフマニルアミン)胺衍生物、香豆素衍生物、噁二唑噻吩二聚物、吡唑啉二聚物等。
作为金属配位化合物类发光材料，可列举出，中心金属具有Al、Zn、Be、Ir、Pt等或Tb、Eu、Dy稀土类金属，配合基上具有噁二唑、噻二唑、苯吡啶、苯基苯并咪唑、喹啉结构等的金属配位化合物。作为该金属配位化合物，可列举出铝羟基喹啉配位化合物、苯并羟基喹啉铍配位化合物、苯并噁唑锌配位化合物、苯并噻唑锌配位化合物、偶氮甲基锌配位化合物、卟啉锌配位化合物、铕配位化合物、铱金属配位化合物、铂金属配位化合物等。具体而言，就是能够使用3(8-羟基喹啉)铝配位化合物(Alq3)配位化合物。
作为高分子发光材料，可列举出：聚对苯撑乙烯衍生物、聚噻吩衍生物、聚对苯衍生物、聚硅烷衍生物、聚乙炔衍生物、聚乙烯咔唑衍生物、聚芴酮衍生物、聚芴衍生物、聚喹喔啉衍生物、聚二烷基芴衍生物，以及它们的共聚物等。另外，也可以为将上述色素类发光材料以及金属配位化合物系发光材料进行了高分子化的材料。
另外，在发光层中，出于提高发光效率、使发光波长发生变化等目的，也可以添加荧光发光或者磷光发光的掺杂剂。作为这种掺杂剂，例如可列举出：紫苏烯衍生物、香豆素衍生物、红荧烯衍生物、喹吖酮衍生物、斯夸母(squalium)衍生物、聚卟啉衍生物、苯乙烯基色素、四氢蒽衍生物、吡唑啉衍生物、十环烯衍生物、吩噁嗪酮衍生物、喹喔啉衍生物、咔唑衍生物、芴衍生物等。
作为发光层的厚度，只要是能够提供电子和空穴复合的空间并发挥发光的功能的厚度，就不受特别限制，可设定为1nm～200nm左右。
作为发光层的形成方法，只要是能够形成有机EL元件所要求的微细图案的方法，就不受特别限制。作为发光层的形成方法例如可举出蒸镀法、印刷法、喷墨法、旋涂法、浇注法、浸渍法、棒涂敷法、电镀法、辊涂法、凹版印刷法、柔性版印刷法、喷涂法、自组织化法(交互吸附法、自组织化单分子膜法)等。其中，优选蒸镀法、旋涂法、喷墨法。
在使用有机EL元件制作全彩色显示或者多色显示的显示装置之际，由于必须将发出不同颜色光的发光层形成细微的形状，在此基础上，按规定的排列摆放，所以有时需要将发光层形成为图案。作为将发光层形成为图案的方法，可举出：对每种不同的发光颜色用掩模法进行涂敷及蒸镀的方法；用印刷法或者喷墨法进行的方法。另外，也可以通过在排列的发光层间形成隔壁来将发光层形成为图案。形成隔壁的方法，其优点在于，在用喷墨法等形成发光层之际，不濡湿到发光层相邻的区域。
作为这种隔壁的形成材料，可使用感光性聚酰亚胺树脂、丙烯酸系树脂等光固化型树脂、或者热固化型树脂、以及无机材料等。也可以进行使隔壁形成材料的表面能(濡湿性)发生变化的处理。
(2)空穴注入输送层
在本发明中，也可以在发光层和阳极之间形成空穴注入输送层。例如图1所示，在透过性或半透过性的第一电极层3是阳极的情况下，在透过性或半透过性的第一电极层3和发光层5之间形成空穴注入输送层4。
作为空穴注入输送层，只要能够把从阳极注入的空穴输送到发光层内，就不受特别的限制。空穴注入输送层也可以是具有空穴注入层以及空穴输送层的任意一方的层，也可以是具有空穴注入层以及空穴输送层两者的层，也可以是具有空穴注入功能以及空穴输送功能的单层。
空穴注入输送层的形成材料，只要是能够把从阳极注入的空穴稳定地输送到发光层的材料，就不受特别的限制。作为空穴注入输送层的形成材料，例如可举出：苯胺系、星爆式胺、酞菁系；氧化钒、氧化钼、氧化钌、氧化铝等氧化物；非晶碳；聚苯胺、聚噻吩、聚苯撑乙烯以及它们的衍生物。作为空穴注入输送层的形成材料，具体而言就是可使用：二(N-(1-奈基-N-苯基)联苯胺(α--NPD)、4，4，4-三(3-甲基苯基苯基氨基)3苯基胺(MTDATA)、聚(3，4-亚乙烯基二氧噻吩-聚苯乙烯磺酸(PEDOT-PSS)、聚乙烯咔唑(PVCZ)等。
作为空穴注入输送层的厚度，只要是能够充分发挥从阳极注入空穴、向发光层输送空穴的功能的厚度，就不受特别限制，具体而言，优选0.5nm～300nm范围内，更优选10nm～100nm范围内。
(3)电子注入层
在本发明，也可以在发光层和阳极之间形成电子注入层。例如在半透过性的第二电极层是阴极的情况下，在发光层和半透过性的第二电极层之间形成电子注入层。
电子注入层的材料，只要是能够使向发光层的电子注入稳定的材料，就不受特别的限制。作为电子注入层的形成材料，例如可举出：锶、钙、锂、铯等碱金属或者碱土类金属的金属单体；氧化镁、氧化锶、氧化锂等碱金属或者碱土类金属的氧化物；氟化锂、氟化镁、氟化锶、氟化钙、氟化钡、氟化铯等碱金属或者碱土类金属的氟化物；聚甲基丙烯酸甲酯聚苯乙烯磺酸钠等碱金属的有机配位化合物等。
在上述材料中，优选碱土类金属的氟化物。因为碱土类金属的氟化物能够提高有机EL层的稳定性和寿命。这是因为，与上述的碱金属的化合物及碱土类金属的氧化物相比较，碱土类金属的氟化物与水的反应性低、在电子注入层的成膜过程中或者成膜后的吸水少。还因为，与上述的碱金属的化合物相比较，碱土类金属的氟化物熔点高，耐热稳定性优良。
另外，如上所述，碱金属以及碱土类金属易于被氧化，由于金属的氧化有可能丧失电子注入层的电子注入功能。对此，在本发明中由于形成有透过性或半透过性的膜厚调整层，所以即使在电子注入层含有碱金属或者碱土类金属的情况下，电子注入层也会得到透过性或半透过性的膜厚调整层的保护，能够防止因周围的水分及氧气而造成的金属的氧化。
作为电子注入层的厚度，若兼顾上述碱金属或者碱土类金属的化合物等的导电性以及透射率，则优选0.2nm～10nm左右。
(4)电子输送层
在本发明中，也可以在发光层和阴极之间形成电子输送层。例如，在半透过性的第二电极层是阴极的情况下，在发光层和半透过性的第二电极层之间形成电子输送层。而在形成了电子注入层的情况下，则按照发光层、电子输送层、电子注入层和半透过性的第二电极层的顺序进行叠层。
电子输送层的形成材料，只要是能够把从阴极或者电子注入层注入的电子输送到发光层内的材料，就不受特别的限制。作为电子输送层的形成材料，例如可举出菲罗啉(BCP：bathocuproin)、红菲罗啉(Bpehn：bathophenanthroline)等菲罗啉衍生物，或者三(8-羟基喹啉)铝配位化合物(Alq3)等铝羟基喹啉配位化合物。
5、透过性或半透过性的第一电极层
用于本发明的透过性或半透过性的第一电极层，既可以作阳极也可以作阴极，而通常被当作阴极。这是因为一般在制作有机EL元件之际，从阴极侧开始叠层的方法能够稳定地制作有机EL元件。
另外，由于本发明的有机EL元件属于从透过性或半透过性的第一电极层一侧取出光的底部发光型，所以透过性或半透过性的第一电极层必须具有透明度。透过性或半透过性的第一电极层在可见光范围(波长380nm～780nm)的平均透射率优选10％以上，更优选50％以上。
作为透过性或半透过性的第一电极层的形成材料，只要是透明导电性材料就不受特别限制，例如可以使用In-Sn-O(ITO)、In-Zn-O(IZO)、In-O、Zn-O、Zn-O-Al、Zn-Sn-O等导电性无机氧化物；掺杂了金属的聚噻吩、聚苯胺、聚乙炔、聚烷基噻吩衍生物、聚硅烷衍生物等导电性高分子；α-Si、α-SiC等。
作为透过性或半透过性的第一电极层的厚度，没有特别的限制，可根据所使用的透明导电性材料来酌情设定。具体而言，就是透过性或半透过性的第一电极层的厚度优选5nm～1000nm的范围内，更优选40nm～500nm的范围内。另外，如果透过性或半透过性的第一电极层的厚度太薄，则往往使电阻变高。另外，如果透过性或半透过性的第一电极层的厚度太厚，则有可能例如由于形成图案的透过性或半透过性的第一电极层端部的高低差，或是半透过性的第二电极层断路，或是透过性或半透过性的第一电极层和半透过性的第二电极层之间发生短路。
作为透过性或半透过性的第一电极层的形成方法，例如可举出：化学气相成长法；真空蒸镀法、溅射法、离子镀敷法等物理气相成长法。
6、透明基材
用于本发明的基材，一般是支撑透过性或半透过性的第一电极层、有机EL层、半透过性的第二电极层、透过性或半透过性的膜厚调整层以及反射层的基材。
如上所述，本发明的有机EL元件由于属于从透明基材一侧取出光的底部发光型，所以半透明基材必须具有透明度。
作为透明基材的形成材料，例如可列举出：石英、玻璃、硅晶片、形成了TFT(薄膜晶体管)的玻璃等无机材料。另外，作为透明基材，例如可举出：聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚对苯二甲酸丁二酸酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)、聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)等高分子材料。
在上述材料中，优选石英、玻璃、硅晶片，或者超级工程塑料即聚酰亚胺(PI)、聚酰胺酰亚胺(PAI)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、聚醚醚酮(PEEK)。这是因为，这些材料具有200℃以上的耐热性，能够提高制造工序中的透明基材温度。尤其是在制造使用了TFT的有源驱动显示装置时，由于在制造工序中形成高温，能够适宜使用上述的材料。
作为透明基材的厚度，可根据所使用的材料以及有机EL元件的用途酌情选择。具体而言，透明基材的厚度是0.005nm～5nm左右。
另外，在透明基材中使用了上述的高分子材料的情况下，由于有可能因从该高分子材料中产生的气体而使有机EL层老化，所以优选在透明基材和透过性或半透过性的第一电极层之间形成气体阻隔层。作为气体阻隔层的形成材料，可举出氧化硅、氮化硅等。
7、其它
在本发明中，如上所述，在反射层的导电性高于半透过性的第二电极层的情况下，优选在非显示区域设置与反射层和半透过性的第二电极层相接触的接触区域。接触区域只要设置在非显示区域即可，而作为接触区域的面积不受特别限制。
另外，在非显示区域，只要反射层和半透过性的第二电极层相接触即可。也可以如图4所例示，半透过性的第二电极层7和取出电极10相接触，而反射层9不与取出电极10接触。也可以如图5所例示，反射层9和取出电极10相接触，而半透过性的第二电极层7不与取出电极10接触。虽然未图示，但也可以使半透过性的第二电极层以及反射层双方都和发光电极相接触。
例如，在图4所示的有机EL元件1中，在取出电极10是由ITO等导电性无机氧化物构成的情况下，包含于半透过性的第二电极层7的金属，有时和包含于取出电极10的氧进行化学反应而被氧化。在这种情况下，有可能使发光电极和半透过性的第二电极层变得难以导通。但是，一般认为，在反射层和发光电极相接触的情况下，由于电流从发光电极流经反射层，再在接触区域从反射层流向半透过性的第二电极层，所以即使假设发光电极和第二半透明电极变得难以导通，也能够稳定地向发光层提供电荷。
另外，本发明的有机EL元件，也可以是所谓的多光子发光的层叠型的有机EL元件。即，在本发明中，也可以在透过性或半透过性的第一电极层和半透过性的第二电极层之间设置多个有机EL元件。在这种情况下，在各个有机EL层之间形成中间层。
就该中间层而言，可参考特开平11-329748号公报、特开2003-45676号公报、特开2003-272860号公报、特开2004-39617号公报以及特开2005-135600号公报。
作为本发明的有机EL元件的用途，例如可举出：广告、照明、显示器的显示部件、显示器的背光灯等。
B、功能器件
本发明的适用范围并非局限于上述的有机EL元件。本发明中的半透过性的第二电极层、透过性或半透过性的膜厚调整层以及反射层，是必须具有载流子(空穴和电子)的注入以及输送功能、而利用光学干涉的层。对于所期望的防止包含于半透过性的第二电极层的金属氧化的功能器件，能够广泛使用。
本发明的功能器件，其特征在于，具有：透明基材；形成于上述透明基材上的透过性或半透过性的第一电极层；形成于上述透过性或半透过性的第一电极层上、且利用电场或者电流来发挥功能的功能层；形成于上述功能层上的半透过性的第二电极层；形成于上述半透过性的第二电极层上、且由无机物构成的透过性或半透过性的膜厚调整层、形成于上述透过性或半透过性的膜厚调整层上的反射层。
作为本发明的功能装置，具体而言，除有机EL元件之外，可举出有机EL元件、有机薄膜太阳电池等。
作为用于本发明的功能层，只要是利用电场或者电流来发挥功能的，就不受特别的限制，可根据本发明的功能装置的种类来酌情选择。作为功能层，具体而言，除有机EL层之外还可举出无机EL层、太阳电池层、晶体管层、存储器层。
再者，本发明并非局限于上述实施方式，上述实施方式是例示，具有和记录在本发明的专利要求的范围的技术思想实质上是同样的构成、达到同样的作用效果的技术，不论何种形式都包含在本发明的技术范围内。
实施例
下面，通过实施例和比较例具体说明本发明。
实施例1
在玻璃衬底上，首先，利用喷溅法形成氧化铟锡(ITO)薄膜(膜厚：150nm)而形成阳极(透过性或半透过性的第一电极层)。把形成了阳极的基板洗净，实施UV臭氧处理。然后，在大气环境中，用旋转镀敷法在TIO薄膜上涂敷聚乙烯二氧噻吩-聚乙烯磺酸(简称：PEDOT-PSS)溶液，使其干燥形成空穴注入输送层(厚度：80nm)。接着，在低氧(氧气浓度：0.1ppm以下)、低湿度(水蒸气浓度：0.1ppm以下)状态的手套箱中，用旋转镀敷法(spin coating)在上述空穴注入输送层上涂敷烯烃系共聚物(American Die Source社制造、商品序号：ADS133YE)的溶液，使其干燥形成发光层(厚度：80nm)。
对形成至发光层的衬底，在真空中(压力：5×10-5Pa)，利用电阻加热蒸镀法在发光层上形成Ca薄膜(厚度：20nm)而形成半透过性的第二电极层(阴极)。
其次，在真空(压力：5×10-5Pa)中，利用电阻加热蒸镀法在半透过性的第二电极层上形成ZnS膜，从而形成透过性或半透过性的膜厚调整层(膜厚：200nm)。
此时，透过性或半透过性的膜厚调整层的厚度可用下述公式(1)求得。
nd＝λ×m/4    (1)
(此处，n是透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率，d是透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，λ是要减弱的波长，m是任意奇数。)
ZnS的折射率n是2.35左右，为了提高绿色光的色纯度就要减弱波长λ＝630nm的红色光，则透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚d为：
2.35×d＝630×2/4
∴d＝201(nm)
接着，在透过性或半透过性的膜厚调整层上，利用电阻加热蒸镀法形成Ag薄膜(厚度：150nm)，从而形成反射层。
形成反射层后，在低氧(氧气浓度：0.1ppm以下)、低湿度(水蒸气浓度：0.1ppm以下)状态的手套箱中，用无碱玻璃进行密封得到有机EL元件。
在得到的有机EL元件的阳极和阴极之间施加电压，测定了向相对于衬底平面垂着的方向发光的光放射光谱(发光光谱)的位置，色度为(x、y)＝(0.35、0.61)。另外，放射光谱的波峰波长是530nm，光谱半幅值(波峰波长强度的50％时的光谱值)是35nm。
另外，在用肉眼观察到的有机EL元件的范围，没有发现黑斑等发光缺陷。
比较例1
在使实施例1中，不形成透过性或半透过性的膜厚调整层、而是在半透过性的第二电极层上直接形成Ag薄膜，除此之外，和实施例1同样而制作有机EL元件。
在得到的有机EL元件的阳极和阴极之间施加电压，测定了向相对于基板平面垂着的方向发光的光放射光谱(发光光谱)的位置，色度为(x、y)＝(0.41、0.57)。另外，放射光谱的波峰波长是540nm，光谱半幅值是75nm。
从实施例1和比较例的结果可证实，通过形成透过性或半透过性的膜厚调整层，色度发生了变化，光谱半幅值变小。
实验例1
只在实施例1的非显示区域形成反射层，除此之外，和实施例1同样而制作有机EL元件。
在得到的有机EL元件的阳极和阴极之间施加电压，研究有机EL元件的发光状态，得知经过数日后也良好的发光。
实验例2
使用Alq3取代实施例1的ZnS形成透过性或半透过性的膜厚调整层，再只在非显示区域形成了反射层，除此之外，和实施例1同样而制作有机EL元件。
在得到的有机EL元件的阳极和阴极之间施加电压，研究其发光状态，得知经过一天后不能发光。
从实验例1、2可以看出，当在透过性或半透过性的膜厚调整层上使用了Alq3这种有机物时，由于透过性或半透过性的膜厚调整层不能充分地防止半透过性的第二电极层的氧化，所以随着时间的推移使半透过性的第二电极层氧化变差而变得不能发光。另一方面可知，当在透过性或半透过性的膜厚调整层上使用了ZnS这种无机物时，由于透过性或半透过性的膜厚调整层能够防止半透过性的第二电极层的氧化，所以经过数日后仍能持续良好的发光。

Claims (8)

1.一种有机电致发光元件，其特征在于，具有：
透明基材；
形成于所述透明基材上的透过性或半透过性的第一电极层；
形成于所述透过性或半透过性的第一电极层上、且至少含有发光层的有机电致发光层；
形成于所述有机电致发光层上的半透过性的第二电极层；
形成于所述半透过性的第二电极层上、且由无机物组成的透过性或半透过性的膜厚调整层；
形成于所述透过性或半透过性的膜厚调整层上的反射层。
2.一种有机电致发光元件，其特征在于，
所述反射层具有导电性，在非显示区域设置有与所述半透过性的第二电极层以及所述反射层相接触的接触区域。
3.如权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述透过性或半透过性的膜厚调整层具有防止所述半透过性的第二电极层的氧化的功能。
4.如权利要求1～3中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述反射层形成为图案状。
5.如权利要求1～4中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述反射层具有防止所述半透过性的第二电极层的氧化的功能。
6.如权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述半透过性的第二电极层含有碱金属以及碱土类金属的至少一种。
7.如权利要求1～6中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述透过性或半透过性的膜厚调整层的光学膜厚nd满足下述式(1)：
nd＝λ×m/4    (1)
(此处，n是透过性或半透过性的膜厚调整层的折射率，d是透过性或半透过性的膜厚调整层的膜厚，λ为要减弱的波长，m为任意奇数)。
8.如权利要求1～7中任一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，
所述无机物是宽能带隙半导体、金属氧化物、金属硫化物或金属氟化物。
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