JP2002280164A

JP2002280164A - 有機発光素子

Info

Publication number: JP2002280164A
Application number: JP2001074390A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Araki; 康荒木
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2002-09-27

Abstract

(57)【要約】【課題】駆動耐久性が向上した有機発光素子を提供す
ること。【解決手段】基板上に薄膜層、透明電極、少なくとも
一つの蛍光物質又は／及び少なくとも一つの燐光物質を
含有する有機発光層、背面電極が積層され、透明電極と
背面電極間に電圧を印加すると発光する有機発光素子に
おいて、該基板の薄膜層側の凹凸２乗平均が１００ｎｍ
以上で、かつ該薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均が１
００ｎｍ以下であることを特徴とする有機発光素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機発光素子に関
し、特に面状発光素子に用いるのに好適な有機発光素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機物質を利用した有機発光素子は、容
易に面状発光素子に適用し得るため、新たな光デバイス
として注目されている。具体的には、固体発光型の安価
な大面積フルカラー表示素子や書きこみ光源アレイとし
ての用途が有望視され多くの開発が行なわれている。一
般に有機発光素子は、発光層及び該発光層を挟んだ一対
の対向電極（背面電極及び透明電極）から構成されてい
る。そして、該有機発光素子においては、前記一対の対
向電極間に電界が印加されると、該有機発光素子内に、
前記背面電極から電子が注入されると共に前記透明電極
から正孔が注入される。該電子と正孔とが前記発光層中
において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子
帯に戻る際にエネルギーが光として放出され発光する。

【０００３】ところで、従来における有機発光素子は、
駆動電圧が高く発光輝度や発光効率が低いという問題が
あったが、近年、多くの技術者により検討され効率向上
が急速に達成されつつある。しかし、効率を決める要因
の一つである光の取り出し効率を上げると素子の駆動耐
久性が劣化してしまい、光の取り出し効率向上と駆動耐
久性が両立できないという問題を抱えていた。

【０００４】例えば、発光輝度を向上させるために、特
開２０００−２８４７０５には、色変換層の屈折率と透
光性層の屈折率との大小関係を規定するとともに、色変
換層と透光性層との界面構造が開示されている。しか
し、この方式は、透光性層と有機ＥＬ素子との間で光量
ロスが大きいという問題がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、光の取り出
し効率向上と駆動耐久性を両立した有機発光素子を提供
することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以下の手段で達
成された。（１）基板上に薄膜層、透明電極、少なくとも一つの蛍
光物質又は／及び少なくとも一つの燐光物質を含有する
有機発光層、背面電極が積層され、透明電極と背面電極
間に電圧を印加すると発光する有機発光素子において、
該基板の薄膜層側の凹凸２乗平均が１００ｎｍ以上で、
かつ該透過率の高い薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均
が１００ｎｍ以下であることを特徴とする有機発光素
子。（２）前記薄膜層が、透過率６５％以上であって、その
屈折率と透明電極の屈折率との差が０．５以下であるこ
とを特徴とする（１）に記載の有機発光素子。（３）前記薄膜層が酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸
化タンタルの何れかち選ばれることを特徴とする（２）
に記載に有機発光素子。（４）前記少なくとも一つの蛍光物質又は燐光物質の吸
収率の１００％の強度にＥＬスペクトルのピーク強度を
合わせた時に、ＥＬスペクトルと前記少なくとも一つの
蛍光物質又は／及び少なくとも一つの燐光物質の吸収率
スペクトルの重なる面積Ｓ重が、該ＥＬスペクトルの面
積Ｓ光の０．１０以下であることを特徴とする（１）〜
（３）に記載の有機発光素子。（５）前記蛍光物質又は及び燐光物質の少なくとも一つ
の材料がオルトメタル化錯体であることを特徴とする
（１）〜（４）に記載の有機発光素子。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明は、基板上に薄膜層、透明
電極、少なくとも一つの蛍光物質又は／及び少なくとも
一つの燐光物質を含有する有機発光層、背面電極が積層
され、透明電極と背面電極間に電圧を印加すると発光す
る有機発光素子である。この有機発光素子において、基
板の薄膜層側の凹凸２乗平均が１００ｎｍ以上であるこ
とが重要である。また、より好ましくは１μｍ以上であ
り、より好ましくは５μｍ以上であり、さらに好ましく
は１０μｍ以上である。基板の薄膜層側に１００ｎｍ以
上の凹凸を設けることにより、可視光領域である４００
〜７００ｎｍの光を散乱し全反射を抑えることができ
る。ただし、基板の薄膜層側の凹凸２乗平均の大きすぎ
ると、透光電極そのものの性能（透光率、抵抗）が低下
する等が弊害が生じやすいので、好ましくは１００nm以
上であって、１００μm以下が好ましい。

【０００８】また、薄膜層は、透過率が６５％以上であ
って、しかも上記条件に加えて薄膜層の透明電極側の凹
凸２乗平均が１００ｎｍ以下であることが望ましい。そ
れにより有機発光素子の光の取り出し効率向上と駆動耐
久性に優れる。該薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均
は、８０ｎｍ以下がより好ましく、５０ｎｍ以下が特に
好ましく、更に好ましくは１０ｎｍ以下である。本発明
の薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均の下限値は、小さ
いほど好ましいが、原子平滑面が出ると、その測定不能
であるため、具体的に数値は設けることができない。

【０００９】有機発光素子の光の取り出し効率と駆動耐
久性向上の原因は、透明電極の平滑性が向上し有機発光
層の結晶核の発生確率が低下したためであると推測され
る。すなわち、基板の薄膜層側の面の凹凸２乗平均を大
きくして基板面での光の散乱を効率的に行ない、一方、
有機発光層を、凹凸２乗平均が１００ｎｍ以下の薄膜層
上に形成された平滑な透明電極上に形成することによっ
て、全反射光が抑制されたり、凸の部分で強電界がかか
り駆動時にリーク電流が起きやすくなったり、また有機
層の結晶化により素子の耐久性が劣化する等の弊害を解
消することができる。

【００１０】前記基板上及び透過率の高い薄膜層の透明
電極側の凹凸２乗平均は、例えば、原子間力顕微鏡（Ａ
ＦＭ）を用いて測定することができる。該凹凸２乗平均
は、凹凸形状における凸部の頂点と凹部の底点から測定
した表面での高さをX_i(i = 1, 2, 3 ...)、そのX_iの平
均値X_avとしたとき、√（X_i- X_av）²を凹凸の２乗平均
と定義する。

【００１１】薄膜層の透過率は基板面における反射光を
増加させるのに有効であり、この点から６５％以上が好
ましく、より好ましくは８５％以上で、さらに好ましく
は９５％以上である。

【００１２】また、該薄膜層と透明電極の屈折率差が小
さければ小さいほど望ましい。具体的には０．５以下が
好ましく、より好ましくは０．１以下である。その値が
小さい方が光の取り出し効率が向上する。屈折率は波長
５８９ｎｍの光を用いたときの測定数値である。

【００１３】本発明において、基板として通常のガラス
基板の他にプラスチック基板を使用することができる。
ガラス基板としては、ソーダ石灰ガラス、バリウム・ス
トロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガ
ラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等
が挙げられる。

【００１４】プラスチック基板としては、耐熱性、寸法
安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低
吸湿性に優れていることが好ましい。このような材料と
しては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテ
レフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリスチレ
ン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリア
リレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミ
ド等が挙げられる。

【００１５】基板面の凹凸２乗平均を１００ｎｍ以上と
するためには、例えば、研磨処理、ショットブラスト処
理、タンブリング処理、グロー放電、コロナ処理等が挙
げられる。これら中で研磨処理が好ましい。

【００１６】薄膜層とは、透過率が高い膜であって、特
に透過率が６５％以上，より好ましくは８５％以上の薄
膜層が望ましい。薄膜層の透過率が６５未満であると、
基板に吸収される光の量が多くなり、発光効率が低下す
る。薄膜層の材料は、有機材料または無機材料のいずれ
でよく、有機材料としては、ポリアクリル酸系樹脂、メ
タクリル酸系樹脂、ポリエステル系樹脂、、ポリアミド
系樹脂、ポリカーボネイト系樹脂、ポリビニルビロリド
ン系樹脂、エポキシ系樹脂等の透明性の高い樹脂が好ま
しい。また、無機材料としては、、酸化ケイ素、酸化イ
ットリウム、酸化ゲルマニウム、酸化ストロンチウム、
酸化アルミニウム等の一種または二種の組み合せが用い
られる。これらの無機材料中で透明電極との屈折率差が
小さいため光損失が少ない酸化チタン、酸化ジルコニウ
ム、酸化タンタルが好ましい。

【００１７】薄膜層の厚みは、基板の薄膜層側の凹凸状
の形態によって任意に選定することができる。すなわ
ち、薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均が１００ｎｍ以
下であり、できるだけ平滑であることが望ましいので、
少なくとも基板表面の凹凸形状を覆い隠すことができる
程度の厚みであることが望ましい。具体的には、好まし
い薄膜層の厚みは、基板面の凹凸2乗平均の値＋2μm以
上の厚みであり，より好ましくは基板面の凹凸2乗平均
の値＋2μm以上の厚みである。

【００１８】薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均が１０
０ｎｍ以下とするためには、例えば、研磨処理等が適用
できる。

【００１９】本発明においては、素子に含有される少な
くとも一つの蛍光物質又は燐光物質の吸収率の１００％
の強度にＥＬスペクトルのピーク強度を合わせたとき
に、ＥＬスペクトルと該物質の吸収率スペクトルの重な
る面積Ｓ重が、該ＥＬスペクトルの面積Ｓ光の０．１０
以下であることが望ましく、０．０５以下がより望まし
く、０．０２以下がさらに望ましく、最も望ましいのは
０．０１以下である。吸収率とは、入射光強度をI入と
し出射光強度Ｉ出としたときに１−Ｉ出／I入で与えら
れる。

【００２０】本発明の効果は、オルトメタル化錯体を含
有する有機発光素子について非常に顕著である。オルト
メタル化錯体はＥＬスペクトルと重なる部分にＣＴ遷移
が存在し、薄膜でのＣＴ遷移による励起状態が通常の電
子遷移の励起状態に比べて不安定であるためではないか
と推測される。本発明における、オルトメタル化錯体と
は、例えば山本明夫著「有機金属化学―基礎と応用―」
１５０頁、２３２頁、裳華房社（１９８２年発行）やH.
Yersin著「Photochemistry and Photophysics of Coord
ination Compounds」７１〜７７頁、１３５〜１４６
頁、Springer-Verlag社（１９８７年発行）等に記載さ
れている化合物群の総称である。

【００２１】オルトメタル化錯体を形成する配位子とし
ては、種々のものがあり、上記文献中にも記載されてい
る。好ましい配位子としては、２−フェニルピリジン誘
導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエ
ニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン
誘導体、２−フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。
これらの誘導体は必要に応じて置換基を有していてもよ
い。オルトメタル化錯体を形成する金属としては、Ｉ
ｒ、Ｐｄ、Ｐｔ等が挙げられるが、イリジウム（Ｉｒ）
錯体が特に好ましい。本発明に使用するオルトメタル化
錯体は、オルトメタル化錯体を形成するに必要な配位子
以外に、他の配位子を有していてもよい。なお、本発明
に使用するオルトメタル化錯体は、三重項励起子から発
光する化合物も含まれており、発光効率向上の観点から
好ましい。

【００２２】本発明における有機発光層の構成すなわち
電極間の構成について説明する。具体的な構成は、透明
電極／発光層／電子輸送層／背面電極、透明電極／ホー
ル輸送層／発光層／電子輸送層／背面電極などが挙げら
れる（逆の構成でもよい）。また、発光層、ホール輸送
層を複数層設けたり、ホール注入層や電子注入層を設け
ても良い。

【００２３】本発明における電子輸送層に用いることの
できる電子輸送有機材料としてはオキサジアゾール誘導
体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、ニトロ置
換フルオレノン誘導体、チオピランジオキサイド誘導
体、ジフェニルキノン誘導体、ペリレンテトラカルボキ
シル誘導体、アントラキノジメタン誘導体、フレオレニ
リデンメタン誘導体、アントロン誘導体、ペリノン誘導
体、オキシン誘導体、キノリン錯体誘導体などの化合物
が挙げられる。もちろん、これらの記載以外の有機材料
であっても構わない。

【００２４】本発明においては、電子注入層として絶縁
層薄膜を設けることが非常に望ましい。好ましい材料と
しては、０．０１〜１０ｎｍ程度の薄層からなる酸化ア
ルミニウムやフッ化リチウムの層が知られている。もち
ろんこれ以外の材料でも構わない。

【００２５】ホール輸送層に用いられるホール輸送性化
合物としてはポリ−Ｎ−ビニルカルバゾールやポリフェ
ニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン、ポリチオフェ
ン、ポリメチルフェニルシラン、ポリアニリンなどの高
分子やトリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、
イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピ
ラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジア
ミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコ
ン誘導体、オキサゾール誘導体、カルバゾール誘導体、
スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒ
ドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、フタロシアニン等
のポリフィリン誘導体、芳香族第三級アミン化合物及び
スチリルアミン化合物、ブタジエン化合物、ベンジジン
誘導体、ポリスチレン誘導体、トリフェニルメタン誘導
体、テトラフェニルベンジン誘導体、スターバーストポ
リアミン誘導体などを使用することができる。

【００２６】本発明の有機発光素子に使用できる発光層
としては、特に限定するものではなく、励起されて蛍光
を発することのできるものであればよく、例えば、オキ
シノイド化合物、ペリレン化合物、クマリン化合物、ア
ザクマリン化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾ
ール化合物、ペリノン化合物、ピロロピロール化合物、
ナフタレン化合物、アントラセン化合物、フルオレン化
合物、フルオランテン化合物、テトラセン化合物、ピレ
ン化合物、コロネン化合物、キノロン化合物及びアザキ
ノロン化合物、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導
体、ローダミン化合物、クリセン化合物、フェナントレ
ン化合物、シクロペンタジエン化合物、スチルベン化合
物、ジフェニルキノン化合物、スチリル化合物、ジスチ
リルベンゼン化合物、ブタジエン化合物、ジシアノメチ
レンピラン化合物、ジシアノメチレンチオピラン化合
物、フルオレセイン化合物、ピリリウム化合物、チアピ
リリウム化合物、セレナピリリウム化合物、テルロピリ
リウム化合物、芳香族アルダジエン化合物、オリゴフェ
ニレン化合物、キサンテン化合物及びチオキサンテン化
合物、シアニン化合物、アクリジン化合物、アクリドン
化合物、キノリン化合物、８−ヒドロキシキノリン化合
物の金属錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、
２，２′−ビピリジン化合物の金属錯体、シッフ塩とII
I族金属との錯体、オキサジアゾール化合物の金属錯
体、希土類錯体等が用いられる。

【００２７】これらの発光材料は、単独で用いても、複
数併用してもよい。また、高分子発光材料を用いても良
い。高分子発光材料の例としては、ポリ−ｐ−フェニレ
ンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフ
ェン誘導体等のπ共役系の他、低分子色素とテトラフェ
ニルジアミンやトリフェニルアミンを主鎖や側鎖に導入
したポリマー等が挙げられる。高分子発光材料に低分子
発光材料を混合して使用することもできる。

【００２８】本発明はこれらの構成に加えて、透明電極
とホール輸送層（ホール輸送層を設けないときは発光
層）の間で、透明電極に接して導電性高分子層を設置し
てもよい。この層を設置することにより、駆動電圧がほ
とんど上昇することなく、有機化合物層の膜厚を大きく
することができ、輝度ムラやショートが改善される。導
電性高分子としては、ＷＯ−９８／０５１８７等に記載
のポリアニリン誘導体、ポリチオフェン誘導体およびポ
リピロール誘導体が好ましい。これらの誘導体はプロト
ン酸（例えば、樟脳スルホン酸、ｐ―トルエンスルホン
酸、スチレンスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸等）
と混合した状態で使用することができる。これらの誘導
体は、必要に応じて他の高分子（例えば、ポリメチルメ
タクリレート（ＰＭＭＡ）やポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ
ール（ＰＶＣｚ）等）と混合して使用することもでき
る。導電性高分子層の表面抵抗は１００００Ω／□以下
が望ましい。導電性高分子層の膜厚は１０ｎｍ〜１００
０ｎｍ、特に２０ｎｍ〜２００ｎｍが望ましい。

【００２９】ホール輸送層、電子輸送層、発光層および
導電性高分子層などの有機化合物層は、真空蒸着法、ス
パッタ法、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、公
知の方法を用いて形成することができる。また溶媒を使
い分けることにより多層塗布も可能である。

【００３０】次に本発明における電極材料の説明をす
る。透明電極材料としては、酸化錫、酸化錫インジウム
（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム等が良く知られてい
る。金や白金などの仕事関数が大きい金属薄膜を用いて
も良い。また、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピ
ロールまたはそれらの誘導体などを代表とする有機材料
でも良い。透明導電膜については、沢田豊監修「透明導
電膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳細に記
載されており、本発明に適用できる。

【００３１】背面電極材料としては仕事関数の低いＬ
ｉ、Ｋ等のアルカリ金属やＭｇ、Ｃａなどのアルカリ土
類金属が電子注入性からは望ましい。また、酸化されに
くく安定なＡｌ等も望ましい。安定性と電子注入性を
両立させるために、２種以上の材料を含む層にしても良
く、それらの材料については特開平２−１５５９５や特
開平５−１２１１７２に詳しく記載されている。

【００３２】背面電極の表面（有機化合物層と反対側）
には湿気や空気を遮断するための保護層を形成してもよ
い。この目的の保護層については特開平７−８５９７４
号等に記載されている。さらに、ガラスやポリ（クロロ
トリフルオロエチレン）シートを用いて封止することが
望ましい。この中に乾燥剤や撥水性のフッ素系不活性液
体等を挿入してもよい。透明電極や背面電極などの無機
物の層は真空蒸着法、スパッタ法、イオンプレーティン
グ法などの公知の方法で形成できる。

【００３３】前記した基板の表面、あるいは電極と反対
面（裏面とする）は、透湿防止層（ガスバリア層）を設
置するのが好ましい。透湿防止層（ガスバリア層）とし
ては窒化珪素や酸化珪素などの無機物が好ましく、例え
ば高周波スパッタリング法などにより成膜できる。さら
に、必要に応じて、ハードコート層やアンダーコート層
を設けてもよい。

【００３４】また、一般に有機発光素子には発光素子を
構成している各層への水分や酸素の侵入を防止するため
の封止層が設けられる。これらの封止材料としては、テ
トラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーと
を含む共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ
素共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチ
ルメタクリレート、ポリイミド、ポリユリア、ポリテト
ラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレ
ン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフル
オロエチレンおよびジクロロジフルオロエチレンから選
ばれる２種以上の共重合体、吸水率１％以上の吸水性物
質および吸水率０．１％以下の防湿性物質、Ｉｎ、Ｓ
ｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金
属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＧｅＯ、Ｎ
ｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等
の金属酸化物、ＭｇＦ₂、ＬｉＦ、ＡｌＦ₃、ＣａＦ₂等
の金属フッ化物、パーフルオロアルカン、パーフルオロ
アミン、パーフルオロエーテル等の液状フッ素化炭素お
よび該液状フッ素化炭素に水分や酸素を吸着する吸着剤
を分散させたもの等が用いられる。

【００３５】電極のパターニングは、フォトリソグラフ
ィーなどによる化学的エッチングで行なうこともできる
し、レーザーなどを用いて物理的にエッチングすること
もできる。また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタな
どを行なってもよい。本発明において、有機ＥＬ素子は
単一の画素でも使用できるが、好ましくは、発光色別に
複数列設けられたドットアレイとして使用する。各発光
色は１ラインでも、複数のラインになっていてもよい。
１画素のサイズは、１０〜５００μｍ、好ましくは５０
〜３００μｍである。

【００３６】

【実施例】（基板の作製）図１に示すように、洗浄済み
の２．５ｃｍ角のガラス基板に、粒径０．１〜１０μｍ
のビーズを用いて、表１のような基板表面凹凸の２乗平
均の数値からなる凹凸をそれぞれ設けた。その上に表１
に示すそれぞれ材料を表１のような厚みで膜付けした
後、表面を研磨し、表に示す表面凹凸の２乗平均の数値
からなる凹凸をそれぞれ設けた薄膜層を形成した。この
薄膜上にＩＴＯを厚み０．２２μｍでスパッタし、パタ
ーニング基板Ａ〜Ｉを作製した。なお比較例として洗浄
済みの２．５ｃｍ角ガラス基板自体に前記同様のＩＴＯ
をつけ、パターニングした基板を比較とした。

【００３７】

【表１】

【００３８】（有機発光層の作製）上記基板Ａ〜Ｉ及び
比較基板を、アセトン、ＩＰＡで超音波洗浄した。最後
にＩＰＡ煮沸洗浄を行った後、ＵＶ／Ｏ₃洗浄を行っ
た。上記基板を用いて以下のような素子を作製した。
４，４‘−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニル
アミノ］ビフェニル（ＮＰＤ）を、蒸着速度３〜４Å／
ｓｅｃで厚み４００Åとなるように蒸着し、化合物１を
蒸着速度３〜４Å／ｓｅｃで厚み２００Åとなるように
蒸着し、さらに、トリス（８−キノリラト）アルミニウ
ム（Ａｌｑ）を蒸着速度３〜６Å／ｓｅｃで厚み４００
Åとなるように蒸着した）。その上から、陰極（背面電
極）をモル比でＭｇ／Ａｇ＝１０：１、厚み０．６μｍ
で蒸着を行った。その後、陰極（背面電極）上にＡｇ単
独を０．５μｍの厚みで蒸着し、素子１を作製した。

【００３９】また、化合物１の代わりに以下に示すよう
な化合物２、３を蒸着し、素子２、３を作製した。化合
物１〜３の吸収率スペクトルと素子１〜３のＥＬスペク
トルを図１〜３に示す。図１〜３中、化合物１〜３の吸
収率スペクトルは実線で示し、素子１〜３のＥＬスペク
トルを破線で示す。

【００４０】

【化１】

【００４１】また上記化合物１の代わりに化合物４をホ
スト材料として化合物５，６をドープ材料として６質量
％でドープすること以外は全く同様にして素子４，５を
作製した。また、化合物７をホスト材料として化合物８
をドープ材料としてドープすること以外は全く同様にし
て素子６を作製した。化合物５、６、８の吸収率スペク
トルと素子４〜６のＥＬスペクトルを図４〜６に示す。
図４〜６中、化合物５、６、８の吸収率スペクトルは実
線で示し、素子４〜６のＥＬスペクトルを破線で示す。

【００４２】

【化２】

【００４３】（駆動耐久性の評価）上記有機発光素子の
駆動耐久性を以下のように評価した。出力パワーが１２
Ｗ／ｍ²になるように、定電流駆動を行い出力パワーが
半分になる時間を測定した。その結果が表２及び表３で
ある。

【００４４】

【表２】

【００４５】

【表３】

【００４６】表２及び表３よりわかる通り、比較例に対
して基板面に所定の凹凸をつけ、そこに所定の屈折率の
材料からなる薄膜層を設け、所定の凹凸形状に研磨した
後透明電極を膜付けし、有機発光素子を作成するとパワ
ー効率が上昇し、同じ出力に対する駆動耐久性が向上す
ることがわかる。また、該少なくとも一つの蛍光物質又
は燐光物質の吸収率の１００％の強度にＥＬスペクトル
のピーク強度を合わせたときに、ＥＬスペクトルと該物
質の吸収率スペクトルの重なる面積Ｓ重が、該ＥＬスペ
クトルの面積Ｓ光の０．１０以下である発光材料を用い
た素子（素子１及び素子６）は、上記発明の効果が非常
に顕著に現れることがわかる。さらに、オルトメタル化
錯体を用いた素子４〜６は、上記効果が非常に大きいこ
とがわかる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、パワー効
率が上昇し、駆動耐久性が向上した有機発光素子を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機発光素子(素子１）における吸収
率スペクトルの重なる面積Ｓ重／ＥＬスペクトルの面積
Ｓ光を示すスペクトル図である。

【図２】本発明の有機発光素子(素子２）における吸収
率スペクトルの重なる面積Ｓ重／ＥＬスペクトルの面積
Ｓ光を示すスペクトル図である。

【図３】本発明の有機発光素子(素子３）における吸収
率スペクトルの重なる面積Ｓ重／ＥＬスペクトルの面積
Ｓ光を示すスペクトル図である。

【図４】本発明の有機発光素子(素子４）における吸収
率スペクトルの重なる面積Ｓ重／ＥＬスペクトルの面積
Ｓ光を示すスペクトル図である。

【図５】本発明の有機発光素子(素子５）における吸収
率スペクトルの重なる面積Ｓ重／ＥＬスペクトルの面積
Ｓ光を示すスペクトル図である。

【図６】本発明の有機発光素子(素子６）における吸収
率スペクトルの重なる面積Ｓ重／ＥＬスペクトルの面積
Ｓ光を示すスペクトル図である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に薄膜層、透明電極、少なくとも一
つの蛍光物質又は／及び少なくとも一つの燐光物質を含
有する有機発光層、背面電極が積層され、透明電極と背
面電極間に電圧を印加すると発光する有機発光素子にお
いて、該基板の薄膜層側の凹凸２乗平均が１００ｎｍ以
上で、かつ該薄膜層の透明電極側の凹凸２乗平均が１０
０ｎｍ以下であることを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】前記薄膜層が透過率６５％以上を有し、
その屈折率と透明電極の屈折率との差が０．５以下であ
ることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
【請求項３】前記薄膜層が酸化チタン、酸化ジルコニ
ウム、酸化タンタルの何れから選ばれることを特徴とす
る請求項２に記載の有機発光素子。
【請求項４】前記少なくとも一つの蛍光物質又は燐光
物質の吸収率の１００％の強度にＥＬスペクトルのピー
ク強度を合わせたときに、ＥＬスペクトルと該蛍光物質
又は燐光物質の吸収率スペクトルの重なる面積Ｓ重が、
該ＥＬスペクトルの面積Ｓ光の０．１０以下であること
を特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の
有機発光素子。
【請求項５】前記蛍光物質又は及び燐光物質の少なく
とも一つの材料がオルトメタル化錯体であることを特徴
とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の有機発
光素子。