JP2003077680A

JP2003077680A - 有機エレクトロルミネッセンス素子及び表示装置

Info

Publication number: JP2003077680A
Application number: JP2001270180A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Oshiyama; 智寛押山; Taketoshi Yamada; 岳俊山田; Yoshiyuki Suzurisato; 善幸硯里; Hiroshi Kita; 弘志北
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-09-06
Filing date: 2001-09-06
Publication date: 2003-03-14

Abstract

(57)【要約】【課題】特定の構成の素子において、光取だし効率を
高めて、輝度向上をはかった有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】基板上に下地層、電極１、有機層部及び
電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセン
ス素子において、該下地層の屈折率をｎとし、基板の屈
折率をｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂とした時、ｎ₁＜ｎ＜
ｎ₂であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機エレクトロルミ
ネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子と略記する。）に
関し、さらに詳しくは、特定の構成により、エレクトロ
ルミネッセンス発光の光取だし効率を向上させ、輝度向
上を達成した有機ＥＬ素子に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】発光型の電子ディスプレイデバイスとし
て、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）
がある。ＥＬＤの構成要素としては、無機エレクトロル
ミネッセンス素子や有機エレクトロルミネッセンス素子
が挙げられる。無機エレクトロルミネッセンス素子は平
面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させ
るためには交流の高電圧が必要である。有機エレクトロ
ルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光
層を、陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及
び正孔を注入して、再結合させることにより励起子（エ
キシトン）を生成させ、このエキシトンが失活する際の
光の放出（蛍光・燐光）を利用して発光する素子であ
り、数Ｖ〜数十Ｖ程度の電圧で発光が可能であり、さら
に、自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高
く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携
帯性等の観点から注目されている。

【０００３】上記有機ＥＬ素子の構成については、陽極
／発光層／陰極の構成を基本とし、これに正孔注入輸送
層や電子注入輸送層を適宜設けたもの、例えば陽極／正
孔注入輸送層／発光層／陰極や、陽極／正孔注入輸送層
／発光層／電子注入輸送層／陰極などの構成のものが知
られている。該正孔注入輸送層は、陽極より注入された
正孔を発光層に伝達する機能を有し、また、電子注入輸
送層は陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能
を有している。そして、該正孔注入輸送層を発光層と陽
極との間に介在させることによって、より低い電界で多
くの正孔が発光層に注入され、さらに、発光層に陰極又
は電子注入輸送層より注入された電子は、正孔注入輸送
層が電子を輸送しないので、正孔注入輸送層と発光層と
の界面に蓄積され発光効率が上がることが知られてい
る。

【０００４】このような有機ＥＬ素子においては、陽極
と陰極との間に介在する有機層部における各層の膜厚、
例えば正孔注入輸送層、発光層、電子注入輸送層の各膜
厚を制御し、最大の効率及び最高の輝度を得る試みが多
くなされている。例えば、陽極／正孔輸送性発光層／電
子輸送層／陰極の構成において、電子輸送層の膜厚を３
０〜６０ｎｍに制御して、発光効率の向上を図った技術
が開示されている（特開平４−１３７４８５号公報）。
これは、発光層と陰極間の距離が重要な因子であること
を示している。また、電子輸送層の膜厚を制御し、発光
層から生じる光と陰極から反射してくる光とが干渉する
際に、実質的に増強されるようにした技術が開示されて
いる（特開平４−３２８２９５号公報）。

【０００５】これらの技術では、電子輸送層の膜厚を制
御することが必要であるが、この場合、電子注入層が発
光に関与し、色純度が劣化したり、効率が低下するなど
の好ましくない事態を招来し、その改善が求められてい
た。また、陽極と陰極との間に、金属酸化物を挿入した
構成のＥＬ素子が開示されている（特開平４−３３４８
９５号公報）。しかしながら、この技術においては、有
機層の劣化をもたらす紫外線を遮断する目的で金属酸化
物層が設けられており、本発明の技術を示唆するもので
はない。さらに、陽極／正孔注入層／発光層／電子注入
層／陰極の構成であって、該電子注入層として、特定の
金属キレート錯体とこれ以外の有機化合物との混合層を
用いたＥＬ素子が提案（特開平６−３１３１６８号）さ
れている。しかしながら、この技術においては、金属キ
レート錯体は有機層部に含有されているものであり、本
発明のように、透明電極と基板の間に挿入されているも
のではない。また、基板／誘電体多層膜／透明電極／有
機層部／陰極からなる素子において、透明電極と有機層
部との合計光学膜厚を制御することにより、色純度を向
上させる技術が知られている。しかしながら、この技術
においては、誘電体多層膜を用いる必要があり、コスト
高になるのを免れない。

【０００６】このような背景から、登録特許第２８４６
５７１号では、陽極から陰極までの光学膜厚を制御し、
特に青色発光の色純度を高めた有機ＥＬ素子が開示され
ている。この有機ＥＬ素子に色変換層を導入することに
よりフルカラーの有機ＥＬ素子を実現できることは容易
に考えられる。一方、ＥＰ１，０６７，１６５Ａ号、特
開２００１−１４３８６９号では、青紫色を色変換して
フルカラー化する方が、青色光を色変換してフルカラー
化するよりも、効率が良いことが開示されている。

【０００７】ところで、他の可視光に比べて、青紫色光
は短波長であることから屈折率が大きく、発光層からの
電界発光を光学膜厚を制御して、その光取だし効率を大
きくしようとしたところで、側面への拡散光の割合が大
きく、光取だし効率が低くなる。したがって、青紫色光
を光源とする場合や、青紫色を励起光に用い色変換して
フルカラー化する方式において、発光層に蛍光量子効率
の高い青紫色の発光材料を用いたとしても、その実力を
十分に引き出すことが難しいという欠点を有しており、
その改善が求められていた。この光取り出し技術は、有
機ＥＬ素子を高効率化する最大の課題であり、青紫色以
外の可視光においても、その程度に大小はあるものの事
情は同じで有り、実際に、可視光においてもさらなる輝
度向上が求められている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、特定の構成の素子において、光取だし効
率を高めて、輝度向上をはかった有機ＥＬ素子を提供す
ることを目的としてなされたものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、以
下の構成によって達成された。

【００１０】１．基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層の屈折率をｎとし、基板の
屈折率をｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂とした時、ｎ₁＜ｎ
＜ｎ₂であることを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。

【００１１】２．基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層の屈折率をｎとし、基板の
屈折率をｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂とした時、ｎ₁＜ｎ
＜ｎ₂であり、該有機層部より発生する電界発光を吸収
することにより該電界発光よりも長波長領域の蛍光を発
光する色変換部を有することを特徴とする有機エレクト
ロルミネッセンス素子。

【００１２】３．基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層が該有機層部より発生する
電界発光を吸収することにより、該電界発光よりも長波
長領域の蛍光を発光する色変換材料を含有することを特
徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１３】４．下地層の屈折率が１．５０以上２．１
０未満であることを特徴とする前記１〜３のいずれか１
項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１４】５．有機層部からの電界発光の蛍光極大波
長が３５０ｎｍ以上４４０ｎｍ未満であることを特徴と
する前記１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。

【００１５】６．下地層が、有機高分子化合物を含有す
ることを特徴とする前記５に記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。

【００１６】７．有機高分子化合物が、ポリビニルカル
バゾール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリイミドから選ばれる少なくとも１種を含有して
いることを特徴とする前記６に記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子。

【００１７】８．基板と透明電極の間に、金属キレート
錯体を含有する層を少なくとも一層設けることを特徴と
する有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００１８】９．基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層が金属キレート錯体を含有
することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素
子。

【００１９】１０．金属キレート錯体が、ニッケルキレ
ート錯体であることを特徴とする前記８又は９に記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００２０】１１．下地層が、電極１を積層する際に下
地層を熱や衝撃から保護するためのハードコート材料を
含むことを特徴とする前記１〜１０のいずれか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００２１】１２．基板上に下地層、電極１、有機層部
及び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッ
センス素子において、該下地層が屈折率の異なる複数の
層からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。

【００２２】１３．屈折率の異なる複数の下地層がｍ層
（ｍは２以上の整数）からなる時、基板の屈折率を
ｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂、該複数の下地層の屈折率を
基板側からｎａ₁、ｎａ₂、・・・、ｎａ_i、・・・、ｎ
ａ_mとした時にｎ₁＜ｎａ₁＜ｎａ₂＜・・・＜ｎａ_i＜・
・・＜ｎａ_m＜ｎ₂であることを特徴とする前記１２に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００２３】１４．基板上に下地層、電極１、有機層部
及び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッ
センス素子において、該下地層が屈折率の異なる複数の
材料を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネ
ッセンス素子。

【００２４】１５．基板上に下地層、電極１、有機層部
及び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッ
センス素子において、該下地層の屈折率が１．５０〜
２．１０の間の傾斜材料からなることを特徴とする有機
エレクトロルミネッセンス素子。

【００２５】１６．有機層部より発生する電界発光を吸
収することにより可視光の蛍光を発光する色変換部を有
することを特徴とする前記１５に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。

【００２６】１７．有機層部からの発光が３５０ｎｍ以
上４４０ｎｍ未満であることを特徴とする前記８〜１６
のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。

【００２７】１８．下地層の膜厚が２０ｎｍ以上、４０
０ｎｍ以下であることを特徴とする前記１〜１７のいず
れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。

【００２８】１９．有機層部が、（ａ）正孔注入層及び
正孔輸送層から選ばれる少なくとも１種の層と発光層と
からなるもの、又は（ｂ）正孔注入層及び正孔輸送層か
ら選ばれる少なくとも１種の層と発光層と電子注入層及
び電子輸送層から選ばれる少なくとも１種の層とからな
るもの、のいずれかであることを特徴とする前記１〜１
８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセン
ス素子。

【００２９】２０．発光層に隣接する正孔注入層及び正
孔輸送層から選ばれる少なくとも１種の層、または電子
注入層及び電子輸送層から選ばれる少なくとも１種の層
に含有される化合物の少なくとも１種の蛍光極大波長
が、３５０ｎｍ以上４４０ｎｍ未満であることを特徴と
する前記１〜１９のいずれか１項に記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子。

【００３０】２１．前記１〜２０のいずれか１項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特
徴とする表示装置。

【００３１】本発明を更に詳しく説明する。本発明者ら
は、光取だし効率を高めた有機ＥＬ素子を開発すべく鋭
意研究を重ねた結果、素子構成と有機層部からの発光波
長を制御することにより達成された。素子構成を「基板
／下地層／電極１／有機層部／電極２」とし、有機層部
からの発光波長、及び、下地層の屈折率を制御すること
により、その目的を達成しうることを見出した。本発明
で電極１、電極２はそれぞれ陽極でも陰極でも良い。電
極１は透明電極が好ましく、ＩＴＯなどの陽極の透明電
極が最も好ましい。電極２は、好ましくは陰極である。
本発明は、かかる知見に基づいて完成したものである。

【００３２】有機ＥＬ素子での反射は、陰極のみを考え
ると、基板と透明電極の界面において、特に、短波長の
光、中でも青紫色の領域の光において大きな屈折率段差
が生じ、この面での反射の影響が素子の色度、効率に大
きく左右する。基板をガラス、透明電極をＩＴＯとした
場合の具体例を下記表１に示す。このように、可視光の
領域では、各界面での屈折率段差が小さいので構成層の
膜厚が素子特性を著しく左右するほどではない。しか
し、青紫色領域ではガラス／ＩＴＯ界面に０．５以上の
大きな屈折率段差が存在する。この屈折率段差により光
の側面方向への拡散が大きくなり、青紫色の光の取だし
効率を下げていた。その結果、発光層に蛍光量子効率の
高い青紫色の発光材料を用いたとしても、十分な輝度が
得られてなかった。

【００３３】

【表１】

【００３４】そこで、屈折率段差の大きなＩＴＯ／ガラ
ス界面に、その中間の屈折率を有する下地層を導入し、
屈折率段差を緩和することで、光の取だし効率の向上が
実現できる。さらに、基板と透明電極の間に設ける下地
層に蛍光体を導入すれば、光の取だし効率の向上と色変
換を同時に行えるという利点があり、基板と透明電極の
間に下地層を設ける場合は、ガスバリア性も向上する。
このような技術は、基板と透明電極の間の屈折率段差が
大きな青紫色発光を利用することにより効果が大きいも
のである。

【００３５】一方、屈折率段差が小さな可視光を利用す
る場合も、下地層により大きな効果が認められる場合も
ある。上記、有機高分子化合物の導入では、屈折率段差
の補正であったが、傾斜材料の導入により透明電極側か
ら透明基板側まで屈折率分布を得ることができる。この
技術により、屈折率段差の小さな可視光でも光の取り出
し効率の向上には有効である。下地層への金属キレート
錯体、特に、ニッケルキレート錯体の導入でも同様の効
果が得られた。これは、金属キレート錯体の導入により
下地層の屈折率が大きくなった効果によるものと考えら
れる。

【００３６】有機層部について説明する。本明細書でい
う有機層部は、陰極と陽極からなる電極に電流を流した
際に発光する有機化合物を含有する層を含む多層構成の
有機薄膜である。通常、有機層部は一対の電極に挟持さ
れる構造をとる。本発明の有機ＥＬ素子は、発光層の他
に、必要に応じ、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層
および電子輸送層を有し、陰極と陽極で狭持された構造
をとる。

【００３７】具体的には、（i）陽極／発光層／陰極（ii）陽極／正孔注入層／発光層／陰極（iii）陽極／発光層／電子注入層／陰極（iv）陽極／正孔注入層／発光層／電子注入層／陰極（v）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子輸
送層／電子注入層／陰極などの構造がある。

【００３８】上記材料を用いて有機層部を形成する方法
としては、例えば蒸着法、スピンコート法、キャスト
法、ＬＢ法などの公知の方法により薄膜化することによ
り形成することができるが、特に分子堆積膜であること
が好ましい。ここで、分子堆積膜とは、上記化合物の気
相状態から沈着され形成された薄膜や、該化合物の溶融
状態又は液相状態から固体化され形成された膜のことで
ある。通常、この分子堆積膜はＬＢ法により形成された
薄膜（分子累積膜）と凝集構造、高次構造の相違や、そ
れに起因する機能的な相違により区別することができ
る。

【００３９】また、この有機層部は、特開昭５７−５１
７８１号に記載されているように、樹脂などの結着材と
共に上記発光材料を溶剤に溶かして溶液としたのち、こ
れをスピンコート法などにより薄膜化して形成すること
ができる。このようにして形成された発光層の膜厚につ
いては特に制限はなく、状況に応じて適宜選択すること
ができるが、通常は５ｎｍ〜５μｍの範囲である。

【００４０】本発明における蛍光極大波長は、蛍光性化
合物をガラス上に１００ｎｍ蒸着したときの蒸着膜の蛍
光スペクトルを測定した時の極大値である。

【００４１】本発明において、屈折率は発光層からの発
光極大波長での値であり、エリプソメーター等で膜状態
での測定が可能である。

【００４２】本発明の下地層は、有機層部からの発光
を、有機エレクトロルミネッセンス素子の外部への取り
出し効率を向上させるために、基板と電極１の間に設け
た中間層と定義でき、前記下地層の屈折率ｎは、基板の
屈折率をｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂とした時、ｎ₁＜ｎ
＜ｎ₂となるものである。

【００４３】前記下地層に用いられる材料としては、特
に制限するものではないが、無機化合物、有機高分子化
合物のいずれでも良い。

【００４４】下地層の屈折率として好ましくは、１．５
０以上２．１０未満である。また、下地層の構成材料と
しては、屈折率が透明電極側から基板側へ少しずつ小さ
くなるように変化する傾斜材料であることが最も好まし
い。

【００４５】前記下地層の厚さにはとくに限定がない
が、１ｎｍから１０μｍであることが好ましい。さらに
好ましくは、２０ｎｍから１μｍである。最も好ましく
は、２０ｎｍから４００ｎｍである。

【００４６】前記下地層に用いられる材料の具体例とし
ては、たとえばＩｎ₂Ｏ₃、ＳｉＯ、ＭｏＯ₃、Ｎｄ
₂Ｏ₅、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＣｅＦ₃、ＬａＦ₃、ＮｄＦ₃、Ｃｅ
Ｏ₂、ＺｎＯ、ＷＯ₃、Ａｌ₂Ｏ₃、ＡｌＮ、ＴｉＮ、Ｔｉ
₃Ｎ₄、ＳｉＯ₂、Ｔａ₂Ｏ₅、ＺｒＯ₂、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ
Ｆ₂、ＳｎＯ₂、ＨｆＯ₂、Ｓｃ₂Ｏ₃、ＴｈＯ₂、ＭｇＯ、
Ａｌ₂Ｏ₂、ダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）、Ｐ
Ｉ（ポリイミド）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＭＭ
Ａ（ポリメチルメタクリレート）、ＰＰＳ（ポリフェニ
レンスルフィド）、ＰＳ（ポリスチレン）、ＰＶＤＦ
（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＶＫ（ポリビニルカルバ
ゾール）、ＣＲ−３９（ジエチレングリコールビスカー
ボネート）、ＴＰＸ（ポリ−４−メチルペンテン−
１）、ＭＡＳ（メチルメタクリレート・スチレン共重合
体）などが挙げられる。これらの材質からなる絶縁膜の
うち、コストが低く、作製が容易である点からＭｇＯ、
Ｔａ₂Ｏ₅、ＰＶＫ、ＰＣ、ＰＭＭＡ、ＰＩなどからなる
膜が好ましい。

【００４７】本発明において、傾斜材料とは、表から裏
にかけて材質が徐々に変化し、表と裏で性質が全く異な
る材料である。傾斜機能材は、異種の素材を組み合わせ
た複合材料であるが、従来の複合材と異なるのは、継ぎ
目がないことで、材料の内部で二つの素材が原子レベル
で混じり合い、表から裏へ境目なく素材の比率が変わっ
ていくため、単なる異種材料の張り合わせと違い、壊れ
にくいなどの特徴を有する。本発明では、屈折率の値が
材料の厚み方向で徐々に変わる材料を傾斜材料と定義す
る。

【００４８】傾斜材料の製造法には、化学的気相成長法
（ＣＶＤ）、プラズマ溶射法、真空蒸着法などがある。

【００４９】傾斜材料としては、屈折率差のある二種類
以上の組み合わせが好ましく、二種類であることが最も
好ましい。無機化合物と無機化合物、有機高分子と有機
高分子の組み合わせ等が考えられるが、具体的には、Ｔ
ｉＯ₂とＳｉＯ₂、ＭｇＯとＳｉＯ₂、ＺｒＯ₂とＳｉ
Ｏ₂、ＰＭＭＡとシリコンオイル等の組み合わせが可能
であり、屈折率差が０．０１以上あればよい。好ましく
は、該下地層の屈折率が１．５０〜２．１０の値となる
場合である。

【００５０】次に金属キレート錯体、ニッケルキレート
錯体について述べる。まず本発明に用いられる金属キレ
ート錯体の好ましい配位子の具体例を示すが、本発明は
これらに限定されるものではない。

【００５１】

【化１】

【００５２】

【化２】

【００５３】

【化３】

【００５４】

【化４】

【００５５】

【化５】

【００５６】

【化６】

【００５７】

【化７】

【００５８】本発明の金属キレート錯体の中心金属とし
ては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ
ａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｂ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、
Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｙ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｔａ、Ｗ、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｏｓ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐ
ｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｈｇ、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｎｄ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ等を挙げることがで
きる。更に、Ｎｉ、Ｍｇ、Ｃａ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｚｎが好
ましく、Ｎｉが最も好ましい。

【００５９】本発明に好ましく用いることの出来る金属
キレート錯体の具体例を以下の表２に示す。

【００６０】

【表２】

【００６１】本発明におけるハードコート材としては、
アクリル系のエポキシ樹脂、ジアリルフタレート樹脂
［例えば、ダイソー株式会社製、ダイソータップＡやダ
イソーイソタップなど］、ジシクロペンタジエン樹脂
［例えば、日本石油化学製など］、ポリジビニルベンゼ
ン［例えば、マクロモレキュールケミー（Ｍａｋｒｏ
ｍｏｌ．Ｃｈｅｍ．）、１７９、２０６９（１９７８）
に示されるもの］、多官能（メタ）アクリレート［例え
ばトリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、
イソシアヌル酸トリ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエ
リスリトールヘキサ（メタ）アクリレートなど］、ポリ
エステルアクリレート［例えば、東亜合成化学製、アロ
ニックスＭ−８０３０など］、エポキシアクリレート、
ポリウレタンアクリレートなどが挙げられる。これらの
うち、好ましいものは、ジペンタエリスリトールヘキサ
アクリレートおよびポリエステルアクリレートである。

【００６２】また、本発明におけるハードコート材とし
てポリチオールの中では、エチレングリコールビス（チ
オグリコレート）、エチレングリコールビス（β−メル
カプトプロピオネート）、トリメチロールプロパントリ
ス（チオグリコレート）、ペンタエリスリトールテトラ
キス（チオグリコレート）、トリメチロールプロパント
リス（β−メルカプトプロピオネート）、ペンタエリス
リトールテトラキス（β−メルカプトプロピオネー
ト）、トリス（ヒドロキシエチル）イソシアヌレートト
リス（β−メルカプトプロピオネート）などが挙げられ
る。これらのうち、好ましいものは、トリメチロールプ
ロパントリス（チオグリコレート）およびペンタエリス
リトールテトラキス（チオグリコレート）である。

【００６３】本発明において、有機化合物とハードコー
ト材との質量比は、通常１０：１〜１：１０の範囲であ
り、好ましくは５：１〜１：２の範囲である。

【００６４】本明細書の蛍光性化合物が発光する色は、
「新編色彩科学ハンドブック」（日本色彩学会編、東京
大学出版会、１９８５）の１０８頁の図４．１６におい
て、分光放射輝度計ＣＳ−１０００（ミノルタ製）で測
定した結果をＣＩＥ色度座標に当てはめたときの色で決
定される。

【００６５】次に正孔注入層、正孔輸送層、電子注入
層、電子輸送層について説明する。正孔注入層、正孔輸
送層は、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機
能を有し、この正孔注入層、正孔輸送層を陽極と発光層
の間に介在させることにより、より低い電界で多くの正
孔が発光層に注入され、そのうえ、発光層に陰極、電子
注入層又は電子輸送層より注入された電子は、発光層と
正孔注入層もしくは正孔輸送層の界面に存在する電子の
障壁により、発光層内の界面に累積され発光効率が向上
するなど発光性能の優れた素子となる。この正孔注入
層、正孔輸送層の材料（以下、正孔注入材料、正孔輸送
材料という）については、前記の好ましい性質を有する
ものであれば特に制限はなく、従来、光導伝材料におい
て、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているもの
やＥＬ素子の正孔注入層、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。

【００６６】上記正孔注入材料、正孔輸送材料は、正孔
の注入もしくは輸送、電子の障壁性のいずれかを有する
ものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。
この正孔注入材料、正孔輸送材料としては、例えばトリ
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、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、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、ま
た、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマ
ーなどが挙げられる。正孔注入材料、正孔輸送材料とし
ては、上記のものを使用することができるが、ポルフィ
リン化合物、芳香族第三級アミン化合物及びスチリルア
ミン化合物、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。

【００６７】上記芳香族第三級アミン化合物及びスチリ
ルアミン化合物の代表例としては、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′
−テトラフェニル−４，４′−ジアミノフェニル；Ｎ，
Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニ
ル）−〔１，１′−ビフェニル〕−４，４′−ジアミン
（ＴＰＤ）；２，２−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノ
フェニル）プロパン；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリ
ルアミノフェニル）シクロヘキサン；Ｎ，Ｎ，Ｎ′，
Ｎ′−テトラ−ｐ−トリル−４，４′−ジアミノビフェ
ニル；１，１−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニ
ル）−４−フェニルシクロヘキサン；ビス（４−ジメチ
ルアミノ−２−メチルフェニル）フェニルメタン；ビス
（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）フェニルメタ
ン；Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，Ｎ′−ジ（４−メトキ
シフェニル）−４，４′−ジアミノビフェニル；Ｎ，
Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラフェニル−４，４′−ジアミノ
ジフェニルエーテル；４，４′−ビス（ジフェニルアミ
ノ）クオードリフェニル；Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリ（ｐ−トリ
ル）アミン；４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）−４′−
〔４−（ジ−ｐ−トリルアミノ）スチリル〕スチルベ
ン；４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノ−（２−ジフェニル
ビニル）ベンゼン；３−メトキシ−４′−Ｎ，Ｎ−ジフ
ェニルアミノスチルベンゼン；Ｎ−フェニルカルバゾー
ル、さらには、米国特許第５，０６１，５６９号明細書
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
もの、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（ＮＰＤ）、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（ＭＴＤＡＴ
Ａ）などが挙げられる。

【００６８】さらにこれらの材料を高分子鎖に導入し
た、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材
料を用いることもできる。

【００６９】また、ｐ型−Ｓｉ、ｐ型−ＳｉＣなどの無
機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用する
ことができる。この正孔注入層、正孔輸送層は、上記正
孔注入材料、正孔輸送材料を、例えば真空蒸着法、スピ
ンコート法、キャスト法、ＬＢ法などの公知の方法によ
り、薄膜化することにより形成することができる。正孔
注入層、正孔輸送層の膜厚については特に制限はない
が、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度である。この正孔注入
層、正孔輸送層は、上記材料の一種又は二種以上からな
る一層構造であってもよく、同一組成又は異種組成の複
数層からなる積層構造であってもよい。さらに、必要に
応じて用いられる電子輸送層は、陰極より注入された電
子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材
料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択
して用いることができる。

【００７０】この電子輸送層に用いられる材料（以下、
電子輸送材料という）の例としては、ニトロ置換フルオ
レン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオ
キシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラ
カルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデン
メタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘
導体、オキサジアゾール誘導体などが挙げられる。さら
に、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジア
ゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾー
ル誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン
環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として
用いることができる。

【００７１】さらにこれらの材料を高分子鎖に導入し
た、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材
料を用いることもできる。

【００７２】また、８−キノリノール誘導体の金属キレ
ート錯体、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニ
ウム（Ａｌｑ）、トリス（５，７−ジクロロ−８−キノ
リノール）アルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−
８−キノリノール）アルミニウム、トリス（２−メチル
−８−キノリノール）アルミニウム、トリス（５−メチ
ル−８−キノリノール）アルミニウム、ビス（８−キノ
リノール）亜鉛（Ｚｎｑ）など、及びこれらの金属キレ
ート錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、
Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属キレート錯体も、電子
輸送材料として用いることができる。その他、メタルフ
リー若しくはメタルフタロシアニン、又はそれらの末端
がアルキル基やスルホン酸基などで置換されているもの
も、電子輸送材料として好ましく用いることができる。
また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン
誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、
正孔注入層、正孔輸送層と同様に、ｎ型−Ｓｉ、ｎ型−
ＳｉＣなどの無機半導体も電子輸送材料として用いるこ
とができる。

【００７３】この電子輸送層は、上記化合物を、例えば
真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法など
の公知の薄膜化法により製膜して形成することができ
る。電子輸送層としての膜厚は、特に制限はないが、通
常は５ｎｍ〜５μｍの範囲で選ばれる。この電子輸送層
は、これらの電子輸送材料一種又は二種以上からなる一
層構造であってもよいし、あるいは、同一組成又は異種
組成の複数層からなる積層構造であってもよい。

【００７４】本発明の有機ＥＬ素子に好ましく用いられ
る基板は、ガラス、プラスチックなどの種類には特に限
定はなく、また、透明のものであれば特に制限はない。
本発明のエレクトロルミネッセンス素子に好ましく用い
られる基板としては例えばガラス、石英、光透過性プラ
スチックフィルムを挙げることができる。

【００７５】光透過性プラスチックフィルムとしては、
例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエ
チレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリエーテルスルホン
（ＰＥＳ）、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテ
ルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレー
ト、ポリイミド、ポリカーボネート（ＰＣ）、セルロー
ストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートプ
ロピオネート（ＣＡＰ）等からなるフィルム等が挙げら
れる。

【００７６】次に、該有機ＥＬ素子を作製する好適な例
を説明する。例として、前記の陽極／正孔注入層／正孔
輸送層／発光層／電子輸送層／電子注入層／陰極からな
るＥＬ素子の作製法について説明すると、まず適当な基
板上に、所望の電極物質、例えば陽極用物質からなる薄
膜を、１μｍ以下、好ましくは１０〜２００ｎｍの範囲
の膜厚になるように、蒸着やスパッタリングなどの方法
により形成させ、陽極を作製する。次に、この上に素子
材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送
層／電子注入層からなる薄膜を形成させる。

【００７７】さらに、陽極と発光層または正孔注入層の
間、および、陰極と発光層または電子注入層との間には
バッファー層（電極界面層）を存在させてもよい。

【００７８】バッファー層とは、駆動電圧低下や発光効
率向上のために電極と有機層間に設けられる層のこと
で、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１
１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第
２章「電極材料」（第１２３頁〜第１６６頁）に詳細に
記載されており、陽極バッファー層と陰極バッファー層
とがある。

【００７９】陽極バッファー層は、特開平９−４５４７
９号、同９−２６００６２号、同８−２８８０６９号等
にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタ
ロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、
酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモ
ルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン（エメラ
ルディン）やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた
高分子バッファー層等が挙げられる。

【００８０】陰極バッファー層は、特開平６−３２５８
７１号、同９−１７５７４号、同１０−７４５８６号等
にもその詳細が記載されており、具体的にはストロンチ
ウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、
フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッフ
ァー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類
金属化合物バッファー層、酸化アルミニウム、酸化リチ
ウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。

【００８１】上記バッファー層はごく薄い膜であること
が望ましく、素材にもよるが、その膜厚は０．１〜１０
０ｎｍの範囲が好ましい。

【００８２】さらに上記基本構成層の他に必要に応じて
その他の機能を有する層を積層してもよく、例えば特開
平１１−２０４２５８号、同１１−２０４３５９号、お
よび「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１
１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２３７
頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層な
どのような機能層を有していても良い。

【００８３】バッファー層は、陰極バッファー層または
陽極バッファー層の少なくとも何れか１つの層内に本発
明の化合物の少なくとも１種が存在して、発光層として
機能してもよい。

【００８４】次に有機ＥＬ素子の電極について説明す
る。有機ＥＬ素子の電極は、陰極と陽極からなる。

【００８５】この有機ＥＬ素子における陽極としては、
仕事関数の大きい（４ｅＶ以上）金属、合金、電気伝導
性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好
ましく用いられる。このような電極物質の具体例として
はＡｕなどの金属、ＣｕＩ、インジウムチンオキシド
（ＩＴＯ）、ＳｎＯ₂、ＺｎＯなどの導電性透明材料が
挙げられる。

【００８６】上記陽極は、これらの電極物質を蒸着やス
パッタリングなどの方法により、薄膜を形成させ、フォ
トリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成して
もよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場
合は（１００μｍ以上程度）、上記電極物質の蒸着やス
パッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターン
を形成してもよい。この陽極より発光を取り出す場合に
は、透過率を１０％より大きくすることが望ましく、ま
た、陽極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下が好まし
い。さらに膜厚は材料にもよるが、通常１０ｎｍ〜１μ
ｍ、好ましくは１０ｎｍ〜２００ｎｍの範囲で選ばれ
る。

【００８７】一方、陰極としては、仕事関数の小さい
（４ｅＶ以下）金属（電子注入性金属と称する）、合
金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質と
するものが用いられる。このような電極物質の具体例と
しては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグ
ネシウム、リチウム、マグネシウム／銅混合物、マグネ
シウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウム混合
物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニウム／
酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、インジウム、リ
チウム／アルミニウム混合物、希土類金属などが挙げら
れる。これらの中で、電子注入性及び酸化などに対する
耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の
値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例え
ばマグネシウム／銀混合物、マグネシウム／アルミニウ
ム混合物、マグネシウム／インジウム混合物、アルミニ
ウム／酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）混合物、リチウム
／アルミニウム混合物などが好適である。上記陰極は、
これらの電極物質を蒸着やスパッタリングなどの方法に
より、薄膜を形成させることにより、作製することがで
きる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω／□以下
が好ましく、膜厚は通常１０ｎｍ〜１μｍ、好ましくは
５０〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。なお、発光を透過
させるため、有機ＥＬ素子の陽極又は陰極のいずれか一
方が、透明又は半透明であれば発光効率が向上し好都合
である。

【００８８】次に有機ＥＬ素子の作製方法について説明
する。薄膜化の方法としては、スピンコート法、キャス
ト法、蒸着法などがあるが、均質な膜が得られやすく、
かつピンホールが生成しにくいなどの点から、真空蒸着
法が好ましい。薄膜化に、真空蒸着法を採用する場合、
その蒸着条件は、使用する化合物の種類、分子堆積膜の
目的とする結晶構造、会合構造などにより異なるが、一
般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１０^-6〜１
０^-3Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度
−５０〜３００℃、膜厚５ｎｍ〜５μｍの範囲で適宜選
ぶことが望ましい。

【００８９】これらの層の形成後、その上に陰極用物質
からなる薄膜を、１μｍ以下好ましくは５０〜２００ｎ
ｍの範囲の膜厚になるように、例えば蒸着やスパッタリ
ングなどの方法により形成させ、陰極を設けることによ
り、所望の有機ＥＬ素子が得られる。この有機ＥＬ素子
の作製は、一回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰
極まで作製するのが好ましいが、作製順序を逆にして、
陰極、電子注入層、発光層、正孔注入層、陽極の順に作
製することも可能である。このようにして得られた有機
ＥＬ素子に、直流電圧を印加する場合には、陽極を＋、
陰極を−の極性として電圧５〜４０Ｖ程度を印加する
と、発光が観測できる。また、逆の極性で電圧を印加し
ても電流は流れずに発光は全く生じない。さらに、交流
電圧を印加する場合には、陽極が＋、陰極が−の状態に
なったときのみ発光する。なお、印加する交流の波形は
任意でよい。

【００９０】次に色変換部について説明する。本明細書
でいう色変換部は、広義の意味ではある波長の光を、異
なる波長の光に変換する機能を有する層のことを言う。
具体的には、有機ＥＬ素子の発光層から発せられる光を
吸収して異なる波長の光を発する物質を含有する層のこ
とを言い、色変換層が挙げられる。

【００９１】本発明の有機ＥＬ素子は、蛍光体を含有す
る色変換層を有していることが好ましい。これにより有
機ＥＬ素子が、発光層から発する光の色のみではなく、
色変換層により変換された他の色も表示することが可能
となる。

【００９２】また本発明に用いられる色変換層に含有さ
れる蛍光体は無機系蛍光体を含有するすることが特に好
ましい。これにより、有機ＥＬ素子の発光層から発せら
れる光を色変換効率よく変換することから有機ＥＬ素子
の消費電力をおさえることができる。

【００９３】本発明に用いられる色変換層として、発光
層中の有機化合物の発光波長で励起して４００〜５００
ｎｍの範囲内に極大発光波長を有して発光する蛍光体を
含有する色変換層、発光層中の有機化合物の発光波長で
励起して５０１〜６００ｎｍの範囲内に極大発光波長を
有して発光する蛍光体を含有する色変換層、発光層中の
有機化合物の発光波長で励起して６０１〜７００ｎｍの
範囲内に極大発光波長を有して発光する蛍光体を含有す
る色変換層を少なくとも有しているのが好ましい。これ
により、有機ＥＬ素子をフルカラー化することが可能と
なる。

【００９４】また、効率よくフルカラー化が達成される
のであれば、色変換層を４層以上有していても構わな
い。

【００９５】本発明の有機ＥＬ素子の色変換層に含有す
る有機蛍光体の具体例は、クマリン系色素、ピラン系色
素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウ
ム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレ
セイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、
ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系
色素などが挙げられる。

【００９６】本発明の有機ＥＬ素子の色変換層に含有す
る無機系蛍光体の組成は特に制限はないが、結晶母体で
あるＹ₂Ｏ₂Ｓ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄、Ｃａ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ等
に代表される金属酸化物及びＺｎＳ、ＳｒＳ、ＣａＳ等
に代表される硫化物に、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓ
ｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ
等の希土類金属のイオンやＡｇ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｉｎ、Ｃ
ｕ、Ｓｂ等の金属のイオンを賦活剤または共賦活剤とし
て組み合わせたものが好ましい。

【００９７】結晶母体を更に詳しく説明すると、結晶母
体としては金属酸化物が好ましく、例えば、（Ｘ）₃Ａ
ｌ₁₆Ｏ₂₇、（Ｘ）₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅、（Ｘ）₃Ａｌ₂Ｓｉ
₂Ｏ₁₀、（Ｘ）₄Ｓｉ₂Ｏ₈、（Ｘ）₂Ｓｉ₂Ｏ₆、（Ｘ）₂Ｐ
₂Ｏ₇、（Ｘ）₂Ｐ₂Ｏ₅、（Ｘ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ、（Ｘ）
₂Ｓｉ₃Ｏ₈−２（Ｘ）Ｃｌ₂〔ここで、Ｘはアルカリ土類
金属を表す。なお、Ｘで表されるアルカリ土類金属は単
一成分でも２種類以上の混合成分でもよく、その混合比
率は任意でよい。〕のようなアルカリ土類金属で置換さ
れた酸化アルミニウム、酸化ケイ素、リン酸、ハロリン
酸等が代表的な結晶母体として挙げられる。

【００９８】その他の好ましい結晶母体としては、亜鉛
の酸化物および硫化物、イットリウムやガドリウム、ラ
ンタン等の希土類金属の酸化物およびその酸化物の酸素
の一部を硫黄原子に換えた（硫化物）もの、および希土
類金属の硫化物およびそれらの酸化物や硫化物に任意の
金属元素を配合したもの等が挙げられる。

【００９９】結晶母体の好ましい例を以下に列挙する。
Ｍｇ₄ＧｅＯ_5.5Ｆ、Ｍｇ₄ＧｅＯ₆、ＺｎＳ、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ、
Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂、Ｙ₂ＳｉＯ₁₀、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄、Ｙ₂Ｏ₃、
ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉、（Ｂａ、Ｓｒ、
Ｍｇ）Ｏ・ａＡｌ₂Ｏ₃、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃、（Ｚｎ、
Ｃｄ）Ｓ、ＳｒＧａ₂Ｓ₄、ＳｒＳ、ＧａＳ、ＳｎＯ₂、
Ｃａ₁₀（ＰＯ₄）₆（Ｆ、Ｃｌ）₂、（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍ
ｇ、Ｍｎ）Ａｌ₁₀Ｏ₁₇、（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）₁₀
（ＰＯ₄）₆Ｃｌ２、（Ｌａ、Ｃｅ）ＰＯ₄、ＣｅＭｇＡ
ｌ₁₁Ｏ₁₉、ＧｄＭｇＢ₅Ｏ₁₀、Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇、Ｓｒ₄Ａｌ
₁₄Ｏ₂₅、Ｙ₂ＳＯ₄、Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ、Ｇｄ₂Ｏ₃、ＹＶＯ₄、
Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄等である。

【０１００】以上の結晶母体及び賦活剤または共賦活剤
は、同族の元素と一部置き換えたものでも構わないし、
とくに元素組成に制限はなく、紫外領域の光または紫色
領域の光を吸収して可視光を発するものであればよい。

【０１０１】本発明において、無機蛍光体の賦活剤、共
賦活剤として好ましいものは、Ｌａ、Ｅｕ、Ｔｂ、Ｃ
ｅ、Ｙｂ、Ｐｒ等に代表されるランタノイド元素のイオ
ン、Ａｇ、Ｍｎ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ａｌ等の金属のイオンで
あり、そのドープ量は母体に対して０．００１〜１００
モル％が好ましく、０．０１〜５０モル％がさらに好ま
しい。

【０１０２】賦活剤、共賦活剤は結晶母体を構成するイ
オンの一部を上記ランタノイドのようなイオンに置き換
えることでその結晶の中にドープされる。

【０１０３】蛍光体結晶の実際の組成は、厳密に記載す
れば以下のような組成式になるが、賦活剤の量の大小は
本質的な蛍光特性に影響を及ぼさないことが多いので、
以下特にことわりのない限り下記ｘやｙの数値は記載し
ないこととする。例えばＳｒ _4-xＡｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ
²⁺ _xは、本発明においてはＳｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺と表
記する。

【０１０４】以下に代表的な無機系蛍光体（結晶母体と
賦活剤によって構成される無機蛍光体）の組成式を記載
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
（Ｂａ _zＭｇ_1-z）_3-x-yＡｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺ _x，Ｍ
ｎ²⁺ _y、Ｓｒ_4-xＡｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ _x、（Ｓｒ_1-zＢ
ａ_z）_1-xＡｌ₂Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ _x、Ｂａ_2-xＳｉＯ₄：Ｅ
ｕ²⁺ _x、Ｓｒ_2-xＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ _x、Ｍｇ_2-xＳｉＯ₄：Ｅ
ｕ²⁺ _x、（ＢａＳｒ）_1-xＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ _x、Ｙ_2-x-yＳ
ｉＯ₅：Ｃｅ³⁺ _x，Ｔｂ³⁺ _y、Ｓｒ_2-xＰ₂Ｏ₅：Ｅｕ²⁺ _x、
Ｓｒ₂ _-xＰ₂Ｏ₇：Ｅｕ²⁺ _x、（Ｂａ_yＣａ_zＭｇ_1-y-z）_5-x
（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ _x、Ｓｒ_2-xＳｉ₃Ｏ₈−２ＳｒＣ
ｌ₂：Ｅｕ²⁺ _x［ｘ，ｙ及びｚはそれぞれ１以下の任意の
数を表す。］以下に本発明に好ましく使用される無機蛍光体を示す
が、本発明はこれらの化合物に限定されるものではな
い。［青色発光無機系蛍光体］（ＢＬ−１）Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｓｎ⁴⁺ （ＢＬ−２）Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−３）ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−４）ＳｒＧａ₂Ｓ₄：Ｃｅ³⁺ （ＢＬ−５）ＣａＧａ₂Ｓ₄：Ｃｅ³⁺ （ＢＬ−６）（Ｂａ、Ｓｒ）（Ｍｇ、Ｍｎ）Ａｌ₁₀
Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−７）（Ｓｒ、Ｃａ、Ｂａ、Ｍｇ）₁₀（ＰＯ
₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−８）ＢａＡｌ₂ＳｉＯ₈：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−９）Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１０）Ｓｒ₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１１）（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃ
ｌ：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１２）ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１３）（Ｂａ，Ｃａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅ
ｕ²⁺ （ＢＬ−１４）Ｂａ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ （ＢＬ−１５）Ｓｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ ［緑色発光無機系蛍光体］（ＧＬ−１）（ＢａＭｇ）Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ²⁺，Ｍ
ｎ²⁺ （ＧＬ−２）Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−３）（ＳｒＢａ）Ａ_l2Ｓｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−４）（ＢａＭｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−５）Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ³⁺，Ｔｂ³⁺ （ＧＬ−６）Ｓｒ₂Ｐ₂Ｏ₇−Ｓｒ₂Ｂ₂Ｏ₅：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−７）（ＢａＣａＭｇ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：
Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−８）Ｓｒ₂Ｓｉ₃Ｏ₈−２ＳｒＣｌ₂：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−９）Ｚｒ₂ＳｉＯ₄、ＭｇＡｌ₁₁Ｏ₁₉：Ｃｅ
³⁺，Ｔｂ³⁺ （ＧＬ−１０）Ｂａ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−１１）Ｓｒ₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ （ＧＬ−１２）（ＢａＳｒ）ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺ ［赤色発光無機系蛍光体］（ＲＬ−１）Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−２）ＹＡｌＯ₃：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−３）Ｃａ₂Ｙ₂（ＳｉＯ₄）₆：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−４）ＬｉＹ₉（ＳｉＯ₄）₆Ｏ₂：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−５）ＹＶＯ₄：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−６）ＣａＳ：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−７）Ｇｄ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−８）Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−９）Ｙ（Ｐ，Ｖ）Ｏ₄：Ｅｕ³⁺ （ＲＬ−１０）Ｍｇ₄ＧｅＯ_5.5Ｆ：Ｍｎ⁴⁺ （ＲＬ−１１）Ｍｇ₄ＧｅＯ₆：Ｍｎ⁴⁺ （ＲＬ−１２）Ｋ₅Ｅｕ_2.5（ＷＯ₄）_6.25 （ＲＬ−１３）Ｎａ₅Ｅｕ_2.5（ＷＯ₄）_6.25 （ＲＬ−１４）Ｋ₅Ｅｕ_2.5（ＭｏＯ₄）_6.25 （ＲＬ−１５）Ｎａ₅Ｅｕ_2.5（ＭｏＯ₄）_6.25 上記無機系蛍光体は、必要に応じて表面改質処理を施し
てもよく、その方法としてはシランカップリング剤等の
化学的処理によるものや、サブミクロンオーダーの微粒
子等の添加による物理的処理によるもの、さらにはそれ
らの併用によるもの等が挙げられる。

【０１０５】シランカップリング剤としては、日本ユニ
カー株式会社発行（１９９７年８月２日）の「ＮＵＣシ
リコーンシランカップリング剤」カタログに記載され
ているものがそのまま使え、その具体例としては、例え
ば、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）−エチル
トリアルコキシシラン、グリシジルオキシエチルトリエ
トキシシラン、γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピル
トリ−ｎ−プロピルオキシシラン、γ−メタクリロイル
オキシ−ｎ−プロピル−ｎ−プロピルオキシシラン、ジ
（γ−アクリロイルオキシ−ｎ−プロピル）ジ−ｎ−プ
ロピルオキシシラン、アクリロイルオキシジメトキシエ
チルシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−アミノプロピ
ルトリメトキシシラン、Ｎ−β（アミノエチル）γ−ア
ミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロ
ピルトリエトキシシラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプ
ロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルト
リメトキシシランなどが挙げられる。

【０１０６】上記シランカップリング剤は、下地層に使
用する材料と基板の接着性が悪い場合に、基板の表面処
理を実施する目的で使用しても良い。

【０１０７】本発明で用いられる微粒子としては、無機
微粒子であることが好ましく、例えば、シリカ、チタニ
ア、ジルコニア、酸化亜鉛等の微粒子が挙げられる。

【０１０８】本発明に用いられる無機蛍光体は、発光強
度の観点から、製造時に機械的破砕工程を経ない、つま
りビルドアップ法で合成されるものが好ましく、特にゾ
ル−ゲル法等による液相法によって製造されるものが好
ましい。また、組成上は無機酸化物が母体となっている
ものが好ましい。

【０１０９】無機蛍光体は、ゾル−ゲル法により製造さ
れていることが好ましい。ゾル−ゲル法による製造方法
とは、例えば、作花済夫著「ゾル−ゲル法の応用」（１
９９７年アグネ承風社発行）に詳しく書かれているが、
基本的には、溶液から出発し、溶液のゾル化、ゲル化を
経て材料を溶融法よりも低温で合成する方法を意味し、
本発明でいう「ゾル−ゲル法」とは、蛍光体製造の少な
くとも１工程で液相法での反応を行うことを指し、通常
の無機蛍光体合成に適用される溶融反応で行う合成法と
区別することができる。本発明のゾル−ゲル法は、一般
的には母体または賦活剤または共賦活剤に用いる元素
（金属）を例えばテトラメトキシシラン（Ｓｉ（ＯＣＨ
₃）₄）やユーロピウム−２，４−ペンタンジオネート
（Ｅｕ³⁺（ＣＨ₃ＣＯＣＨ＝Ｃ（Ｏ^-）ＣＨ₃）₃）等の金
属アルコキシドや金属キレート錯体、またはそれらの有
機溶媒溶液に金属単体を加えて作るダブルアルコキシド
（例えばＡｌ（ＯＢｕ）₃の２−ブタノール溶液に金属
マグネシウムを加えて作るＭｇ〔Ａｌ（ＯＢｕ）₃〕
₂等）、金属ハロゲン化物、有機酸の金属塩、金属単体
として必要量混合し、液相状態で熱的または化学的に重
縮合することによる製造方法を意味し、必要に応じて焼
成や還元処理等を施してもよい。

【０１１０】なお、前記金属アルコキシド、金属ハロゲ
ン化物、金属塩または金属の「金属」とは、一般に周期
律表等で定義されている「金属類（Ｍｅｔａｌｓ）」の
他に「遷移金属（ＴｒａｎｓｉｔｉｏｎＭｅｔａｌ
ｓ）」の全ての元素、「ランタノイド」の全ての元素、
「アクチノイド」の全ての元素、および「非金属（Ｎｏ
ｎＭｅｔａｌｓ）」として定義されるホウ素、珪素
（シリコン）を含んだものとして定義する。

【０１１１】また、特にゾル−ゲル法で製造する場合、
蛍光体の前駆溶液または一次粒子を含む液を透明基板に
印刷法やインクジェット法等でパターニングした後に焼
成や還元処理等の結晶化処理または高輝度化処理を施し
ても良い。

【０１１２】また、無機系蛍光体は希土類錯体系蛍光体
であることが好ましい。これにより色変換効率がよくな
り、有機ＥＬ素子の消費電力をさらにおさえることがで
きる。

【０１１３】希土類錯体系蛍光体としては、希土類金属
としてＣｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、Ｙｂ等を有するものが挙
げられ、錯体を形成する有機配位子としては、芳香族
系、非芳香族系のどちらでも良く、好ましく下記一般式
（１）で表される化合物が好ましい。

【０１１４】一般式（１）Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−（Ｌｚ）−Ｙａ［式中、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚはそれぞれ独立に２個以上の
結合手を持つ原子を表わし、ｎは０または１を表わし、
ＸａはＬｘの隣接位に配位可能な原子を有する置換基を
表わし、ＹａはＬｚの隣接位に配位可能な原子を有する
置換基を表わす。さらにＸａの任意の部分とＬｘとは互
いに縮合して環を形成してもよく、Ｙａの任意の部分と
Ｌｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、ＬｘとＬ
ｚとは互いに縮合して環を形成してもよく、さらに分子
内に芳香族炭化水素環または芳香族複素環が少なくとも
一つ存在する。ただし、Ｘａ−（Ｌｘ）−（Ｌｙ）ｎ−
（Ｌｚ）−Ｙａがβ−ジケトン誘導体やβ−ケトエステ
ル誘導体、β−ケトアミド誘導体又は前記ケトンの酸素
原子を硫黄原子又は−Ｎ（Ｒ₂₀₁）−に置き換えたも
の、クラウンエーテルやアザクラウンエーテルまたはチ
アクラウンエーテルまたはクラウンエーテルの酸素原子
を任意の数硫黄原子または−Ｎ（Ｒ₂₀₁）−に置き換え
たクラウンエーテルを表わす場合には芳香族炭化水素環
または芳香族複素環は無くてもよい。−Ｎ（Ｒ₂₀₁）−
において、Ｒ₂₀₁は、水素原子、置換または無置換のア
ルキル基、置換または無置換のアリール基を表す。］一般式（１）において、ＸａおよびＹａで表される配位
可能な原子とは、具体的には酸素原子、窒素原子、硫黄
原子、セレン原子、テルル原子であり、特に酸素原子、
窒素原子、硫黄原子であることが好ましい。

【０１１５】一般式（１）において、Ｌｘ、Ｌｙ、Ｌｚ
で表される２個以上の結合手を持つ原子としては、特に
制限はないが、代表的には炭素原子、酸素原子、窒素原
子、シリコン原子、チタン原子等が挙げられるが、この
ましいものは炭素原子である。

【０１１６】以下に一般式（１）で表される希土類錯体
系蛍光体の具体例を示すが、本発明はこれらに限定され
るものではない。

【０１１７】

【化８】

【０１１８】

【化９】

【０１１９】

【化１０】

【０１２０】

【化１１】

【０１２１】

【化１２】

【０１２２】

【化１３】

【０１２３】

【化１４】

【０１２４】

【実施例】更に、実施例により本発明を詳細に説明する
が、本発明はこれらの例によってなんら限定されるもの
ではない。

【０１２５】実施例１＜有機ＥＬ素子の作製＞２５ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍ
ｍのガラス基板〔旭硝子製〕上にポリビニルカルバゾー
ル（ＰＶＫ）１％のトルエン溶液を作製し、下地層とし
てスピンコートで成膜した（回転数５０００ｒｐｍ、回
転時間２０秒）。その後、溶媒を完全に乾燥させるため
に真空乾燥機で１５時間乾燥した。電子顕微鏡で下地層
の膜厚を測定すると、７０ｎｍであった。

【０１２６】この上にＲＦマグネトロンスパッタ法で透
明導電層（ＩＴＯ）を８０ｎｍの厚さで形成させ、透明
支持基板とした。なお、この基板は、ＵＶオゾン洗浄
〔ＵＶ３００、サムコインターナショナル社製〕を１０
分間行ったものである。この透明支持基板を市販の蒸着
装置〔アルバック製〕の基板ホルダーに固定し、モリブ
デン製抵抗加熱ボートに、まず、正孔輸送層として、ｍ
−ＭＴＤＡＴＸＡを３３ｎｍ、発光層としてＤＭＰｈｅ
ｎを３３ｎｍ、電子輸送層としてバソキュプロイン（Ｂ
Ｃ）を３３ｎｍ蒸着した。

【０１２７】さらに、銀を蒸着速度０．１ｎｍ／秒、マ
グネシウムを蒸着速度１．４ｎｍ／秒で同時蒸着して
銀：マグネシウム混合電極を陰極とした。膜厚は１５０
ｎｍであった。表３に各層の屈折率を別個に、その蒸着
膜に対してエリプソメーターにより計測したところ、４
０５ｎｍにおけるガラス基板、下地層、ＩＴＯ、ｍ−Ｍ
ＴＤＡＴＸＡ、ＤＭＰｈｅｎ及びＢＣの屈折率は、それ
ぞれ１．５３、１．６８、２．１０、１．８３、１．８
４及び１．８２であった。

【０１２８】試料１−４から１−９、１−１４及び１−
１５は下地層としてＰＶＫの代わりに表３に示す材料と
した以外は１−１と同様にして、試料１−２、１−３は
発光層の化合物をＤＭＰｈｅｎから、ｍＴＰＤに変更
し、正孔輸送層の化合物をｍ−ＭＴＤＡＴＸＡからそれ
ぞれｄｍＴＰＤ、銅フタロシアニンに変更した以外は１
−１と同様にして、試料１−１０から１−１３、１−１
６、１−１７は発光層の化合物をＤＭＰｈｅｎからＤＰ
ＶＢｉに、正孔輸送層の化合物をｍ−ＭＴＤＡＴＸＡか
らＴＰＤに変更し、下地層を表３に示す材料に変更した
以外は１−１と同様にして１−２から１−１７の有機Ｅ
Ｌ素子を作製した。

【０１２９】

【化１５】

【０１３０】

【化１６】

【０１３１】得られた有機ＥＬ素子に、それぞれ８Ｖの
電圧を印加し、放射エネルギーをミノルタ製ＣＳ−１０
００を用いて測定した。なお、放射エネルギーは比較の
有機ＥＬ素子１−９を基準に１００としたときの相対値
で示す。尚、下地層の屈折率は、それぞれ発光波長にお
ける値である。又、ガラス基板の屈折率は、３９０ｎ
ｍ、４０５ｎｍ、４６０ｎｍにおいて、それぞれ１．５
４、１．５３、１．５２であった。ＩＴＯの屈折率は、
３９０ｎｍ、４０５ｎｍ、４６０ｎｍにおいて、それぞ
れ２．１７、２．１０、２．０１であった。図１にその
素子構成の断面図を示し、結果を表３に示す。

【０１３２】

【表３】

【０１３３】＜無機蛍光体を用いた色変換フィルターの
作製＞平均粒径５ｎｍのエアロジル０．１６ｇにエタノ
ール１５ｇおよびγ−グリシドキシプロピルトリエトキ
シシラン０．２２ｇを加えて開放系室温下１時間攪拌し
た。この混合物と（ＲＬ−１２）２０ｇとを乳鉢に移
し、よくすり混ぜた後、７０℃のオーブンで２時間、さ
らに１２０℃のオーブンで２時間加熱し、表面改質した
（ＲＬ−１２）を得た。

【０１３４】また、同様にして、（ＧＬ−１０）と（Ｂ
Ｌ−３）の表面改質も行った。上記の表面改質を施した
（ＲＬ−１２）１０ｇに、トルエン／エタノール＝１／
１の混合溶液（３００ｇ）で溶解されたブチラール樹脂
（エスレックＢＸ−１）３０ｇを加え、攪拌した後、Ｗ
ｅｔ膜厚２００μｍでガラス上に塗布した。得られた塗
布済みガラスを１００℃のオーブンで４時間加熱乾燥し
て、色変換フィルター（Ｆ−１）を作製した。

【０１３５】また、これと同じ方法で（ＧＬ−１０）を
塗設した色変換フィルター（Ｆ−２）および（ＢＬ−
３）を塗設した色変換フィルター（Ｆ−３）を作製し
た。

【０１３６】続いて、実施例１−１〜１−９の有機ＥＬ
素子には、透明基板の透明基体の下側に、色変換部とし
て（Ｆ−１）、（Ｆ−２）、（Ｆ−３）をストライプ状
に貼り付けた。

【０１３７】＜有機蛍光体を用いた色変換部の作製＞有
機蛍光体を用いた色変換部は、特開平３−１５２８９７
公報と同様にして作製した。具体的には、緑色変換部は
前記公報に記載のクマリン１５３をポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）分散膜とし、赤色変換部は前記公報
に記載のフェノキサジン９とピリジン１のＰＭＭＡ分散
膜としたものを用いた。

【０１３８】続いて、実施例１−１０から１−１３の有
機ＥＬ素子には、透明基板の下側に、色変換部として上
記緑色変換部、赤色変換部をストライプ状に貼り付け
た。

【０１３９】本実施例の有機ＥＬ素子は、以下のような
構成で、図２にその素子構成の断面図を示す。

【０１４０】色変換層／基板／下地層／透明電極／有機層部／陰極得られた有機ＥＬ素子に、それぞれ８Ｖの電圧を印加
し、赤、緑、青の輝度をミノルタ製ＣＳ−１０００を用
いて測定した。なお、輝度は比較の有機ＥＬ素子１−９
を基準に１００としたときの相対値で示す。結果を表４
に示す。

【０１４１】

【表４】

【０１４２】表３、表４から本発明と比較の差をみて分
かるように、本発明のものは比較に比べて、高い放射エ
ネルギーであり、また赤、緑、青いずれの場合も高輝度
になっている。これは下地層の効果によるものである。
また、有機層部からの発光が、青色の場合は青紫色の場
合に比べて、下地層の効果は小さいことが分かる。これ
は、基板と透明電極の屈折率段差の大きな青紫色の発光
の場合に、本発明の下地層の導入が特に有効であること
を示唆している結果である。また、下地層に用いる材料
は、その屈折率が基板とＩＴＯとの間の値である場合に
良好な性能が示されている。

【０１４３】実施例２＜有機ＥＬ素子の作製＞実施例１−１と同様にして、有
機ＥＬ素子３−１から３−６を作製した。ただし、下地
層はＰＶＫの代わりに表５記載化合物（例えば、試料３
−１では（Ｃｈ−１４））と、表５記載化合物に対して
１０質量％のジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
トを溶解したトルエン溶液を作製し、スピンコートで成
膜した。有機ＥＬ素子３−６は比較として下地層なしで
作製した。その後、１００ｍＪ／ｃｍ²のＵＶ光で１分
間硬化させハードコートした。

【０１４４】色変換層を貼り付ける前の有機ＥＬ素子
に、それぞれ８Ｖの電圧を印加し、放射エネルギーをミ
ノルタ製ＣＳ−１０００を用いて測定した。なお、輝度
は有機ＥＬ素子３−６を基準に１００としたときの相対
値で示す。結果を表５に示す。

【０１４５】

【表５】

【０１４６】実施例１と同様にして透明基板の透明基体
の下側に色変換層を貼り付けた後の有機ＥＬ素子に、そ
れぞれ８Ｖの電圧を印加し、赤、緑、青の輝度をミノル
タ製ＣＳ−１０００を用いて測定した。なお、輝度は有
機ＥＬ素子３−６を基準に１００としたときの相対値で
示す。結果を表６に示す。

【０１４７】

【表６】

【０１４８】表６から本発明と比較の差をみて分かるよ
うに、本発明のものは比較に比べて赤、緑、青いずれの
場合も高輝度になっている。これは下地層にキレート化
合物を添加した効果によるものである。また、キレート
化合物の中心金属はニッケルの場合が最も効果的である
ことが分かった。

【０１４９】実施例３＜有機ＥＬ素子の作製＞２５ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍ
ｍのガラス基板〔旭硝子製〕上に、電子ビーム蒸着法に
より二酸化シリコンおよび酸化タンタルの膜をそれぞれ
の蒸着速度を徐々に変更して、３００℃で蒸着を行っ
た。

【０１５０】蒸着速度は、二酸化シリコンの蒸着速度を
ｖｓ、酸化タンタルの蒸着速度をｖｔとした時に、ｖ
ｓ：ｖｔ＝１００：０からはじめて、徐々にｖｔの値を
増やして最終的にｖｓ：ｖｔ＝０：１００となるように
調整した。この方法によりガラス基板側では二酸化シリ
コンの濃度が高く基板から離れるにしたがって酸化タン
タルの濃度が上がる傾斜材料の薄膜を作製できた。

【０１５１】この薄膜の上にＲＦマグネトロンスパッタ
法で透明導電層（ＩＴＯ）を５０ｎｍの厚さで形成さ
せ、透明支持基板とした。なお、この基板は、ＵＶオゾ
ン洗浄〔ＵＶ３００、サムコインターナショナル社製〕
を１０分間行ったものである。この透明支持基板を市販
の蒸着装置〔アルバック製〕の基板ホルダーに固定し、
モリブデン製抵抗加熱ボートに、まず、正孔輸送層とし
て、ｍ−ＭＴＤＡＴＸＡを３０ｎｍ、発光層としてＤＭ
Ｐｈｅｎを３０ｎｍ、電子輸送層としてバソキュプロイ
ン（ＢＣ）２０ｎｍ蒸着した。

【０１５２】さらに、銀を蒸着速度０．１ｎｍ／秒、マ
グネシウムを蒸着速度１．４ｎｍ／秒で同時蒸着して
銀：マグネシウム混合電極を陰極とした。膜厚は１５０
ｎｍであった。このようにして有機ＥＬ素子４−１を作
製した。傾斜材料の屈折率分布はＩＴＯ側から基板にか
けて２．０５〜１．５５となった。

【０１５３】傾斜材料を二酸化シリコンと酸化タンタル
から、二酸化ジルコニウムと二酸化シリコンにした以外
は、有機ＥＬ素子４−１と同様にして有機ＥＬ素子４−
２を作製した。有機ＥＬ素子４−３は傾斜材料を付与し
ない比較の素子として作製した。

【０１５４】得られた有機ＥＬ素子に、それぞれ８Ｖの
電圧を印加し、赤、緑、青の輝度をミノルタ製ＣＳ−１
０００を用いて測定した。なお、輝度は有機ＥＬ素子４
−３を基準に１００としたときの相対値で示す。結果を
表７に示す。

【０１５５】

【表７】

【０１５６】表７から、傾斜材料を付与することによ
り、極めて効率のよい輝度を得た。実施例４＜有機ＥＬ素子の作製＞２５ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍ
ｍのガラス基板〔旭硝子製〕上に、ポリメチルメタクリ
レート（ＰＭＭＡ）１％のトルエン溶液を塗布した。そ
の後、溶媒を完全に乾燥させるために真空乾燥機で１５
時間乾燥した。

【０１５７】次に、上記ＰＭＭＡ層の上にポリカーボネ
ート（ＰＣ）１％のトルエン溶液を塗布した。その後、
溶媒を完全に乾燥させるために真空乾燥機で１５時間乾
燥した。

【０１５８】さらに、上記ＰＣ層の上にポリビニルカル
バゾール（ＰＶＫ）１％のトルエン溶液を塗布した。そ
の後、１００ｍＪ／ｃｍ²のＵＶ光で１分間硬化させハ
ードコートし、溶媒を完全に乾燥させるために真空乾燥
機で１５時間乾燥した。電子顕微鏡で下地層の膜厚を測
定すると、ＰＭＭＡ層、ＰＣ層、ＰＶＫ層でそれぞれ７
５ｎｍ、７５ｎｍ、７０ｎｍであった。

【０１５９】この上にＲＦマグネトロンスパッタ法で透
明導電層（ＩＴＯ）を８０ｎｍの厚さで形成させ、透明
支持基板とした。なお、この基板は、ＵＶオゾン洗浄
〔ＵＶ３００、サムコインターナショナル社製〕を１０
分間行ったものである。この透明支持基板を市販の蒸着
装置〔アルバック製〕の基板ホルダーに固定し、モリブ
デン製抵抗加熱ボートに、まず、正孔輸送層として、ｍ
−ＭＴＤＡＴＸＡを３３ｎｍ、発光層としてＤＭＰｈｅ
ｎを３３ｎｍ、電子輸送層としてバソキュプロイン（Ｂ
Ｃ）３３ｎｍ蒸着した。

【０１６０】さらに、銀を蒸着速度０．１ｎｍ／秒、マ
グネシウムを蒸着速度１．４ｎｍ／秒で同時蒸着して
銀：マグネシウム混合電極を陰極とした。膜厚は１５０
ｎｍであった。各層の屈折率を別個に、その蒸着膜に対
してエリプソメーターにより計測したところ、４０５ｎ
ｍにおける下地層の屈折率はＰＭＭＡ層、ＰＣ層、ＰＶ
Ｋ層で順に１．５５、１．６２、１．６８であった。ま
た、ガラス基板は１．５３、ＩＴＯは２．１０であっ
た。

【０１６１】続いて、透明基板の透明基体の下側に、色
変換部として（Ｆ−１）、（Ｆ−２）、（Ｆ−３）をス
トライプ状に貼り付けた。本実施例の有機ＥＬ素子５
は、以下のような構成である。

【０１６２】色変換層／基板／下地層／透明電極／有機層部／陰極この時、下地層の屈折率の大きさは、基板側からＩＴＯ
層＞ＰＶＫ層＞ＰＣ層＞ＰＭＭＡ層＞ガラス基板となっ
た。

【０１６３】得られた有機ＥＬ素子５に、それぞれ８Ｖ
の電圧を印加し、赤、緑、青の輝度をミノルタ製ＣＳ−
１０００を用いて測定したところ、試料１−１の下地層
がＰＶＫの単層のものと比較して、赤、緑、青の輝度で
それぞれ１１５、１１８、１１４となった。下地層を積
層にして屈折率段差が緩和され、光の取り出し効率が上
がり、輝度向上につながったと考えられる。

【０１６４】実施例５２５ｍｍ×２０ｍｍ×０．７ｍｍのガラス基板〔旭硝子
製〕上にブチラール樹脂（エスレックＢＸ−１）を３０
ｍｇ、（ＧＬ−１０）を１０ｍｇをそれぞれ１００ｍｌ
のテトラヒドロフラン溶液に溶解し、下地層としてスピ
ンコートで成膜した（回転数５０００ｒｐｍ、回転時間
２０秒）。その後、溶媒を完全に乾燥させるために真空
乾燥機で１５時間乾燥した。電子顕微鏡で下地層の膜厚
を測定すると、８０ｎｍであった。

【０１６５】この上にＲＦマグネトロンスパッタ法で透
明導電層（ＩＴＯ）を８０ｎｍの厚さで形成させ、透明
支持基板とした。なお、この基板は、ＵＶオゾン洗浄
〔ＵＶ３００、サムコインターナショナル社製〕を１０
分間行ったものである。この透明支持基板を市販の蒸着
装置〔アルバック製〕の基板ホルダーに固定し、モリブ
デン製抵抗加熱ボートに、まず、正孔輸送層として、ｍ
−ＭＴＤＡＴＸＡを３３ｎｍ、発光層としてＤＭＰｈｅ
ｎを３３ｎｍ、電子輸送層としてバソキュプロイン（Ｂ
Ｃ）３３ｎｍ蒸着した。

【０１６６】さらに、銀を蒸着速度０．１ｎｍ／秒、マ
グネシウムを蒸着速度１．４ｎｍ／秒で同時蒸着して
銀：マグネシウム混合電極を陰極とした。膜厚は１５０
ｎｍであった。エリプソメーターにより、基板、下地
層、ＩＴＯの屈折率の計測をしたところ、４０５ｎｍに
おいて、それぞれ１．５３、２．０５、２．１０であっ
た。この有機ＥＬ素子を６−１とした。

【０１６７】有機ＥＬ素子６−２、６−３は、６−１を
作製した時のスピンコートの回転数を調整することによ
り、下地層の膜厚をそれぞれ６００ｎｍ、１２００ｎｍ
とした。

【０１６８】有機ＥＬ素子６−４は、バインダーにＴｉ
Ｏ₂を混合した以外は有機ＥＬ素子６−１と同様にして
作製した。

【０１６９】有機ＥＬ素子６−５は、バインダーをＢＸ
−１からルミフロンＬＦ−２００（旭硝子製）に変更し
た以外は有機ＥＬ素子６−１と同様にして作製した。

【０１７０】有機ＥＬ素子６−６は、発光層の材料をＤ
ＭＰｈｅｎからＤＰＶＢｉに変更し、色変換材料を（Ｇ
Ｌ−１０）から特開平３−１５２８９７公報に記載のク
マリン１５３に変更した以外は有機ＥＬ素子６−１と同
様にして作製した。

【０１７１】有機ＥＬ素子６−７は、発光層の材料をＤ
ＭＰｈｅｎからＤＰＶＢｉに変更し、色変換材料を（Ｇ
Ｌ−１０）から特開平３−１５２８９７公報に記載のク
マリン１５３に変更し、バインダーをＢＸ−１からルミ
フロンＬＦ−２００（旭硝子製）に変更した以外は有機
ＥＬ素子６−１と同様にして作製した。

【０１７２】有機ＥＬ素子６−８は、色変換材料を（Ｇ
Ｌ−１０）からクマリン５４０に変更した以外は有機Ｅ
Ｌ素子６−１と同様にして作製した。

【０１７３】得られた有機ＥＬ素子６−１から６−８
に、８Ｖの電圧を印加し、緑の輝度をミノルタ製ＣＳ−
１０００を用いて測定したところ、表８のような結果と
なった。なお、輝度は６−４を１００とした相対値で示
した。表８において、下地層の屈折率は、発光波長にお
ける値である。ガラス基板の屈折率は、４０５ｎｍ、４
６０ｎｍにおいてそれぞれ１．５３、１．５２であっ
た。ＩＴＯの屈折率は、４０５ｎｍ、４６０ｎｍにおい
てそれぞれ２．１０、２．０１であった。図３にその素
子構成の断面図を示す。

【０１７４】

【表８】

【０１７５】表８から本発明と比較の差をみて分かるよ
うに、本発明のものは比較に比べて高輝度になってい
る。膜厚変化では４００ｎｍ以下の下地層を有する場合
が、より高輝度となっている。また、下地層の屈折率
が、基板とＩＴＯの間の値でない場合は輝度が低下して
いる。これは、下地層の屈折率は、基板とＩＴＯの間の
値であることが好ましいことを示唆する結果である。

【０１７６】また、有機層部からの発光が、青色の場合
は青紫色の場合に比べて、下地層の効果は小さく、基板
と透明電極の屈折率段差の大きな青紫色の発光の場合
に、本発明の下地層の導入が有効であることを示唆して
いる結果である。

【０１７７】

【発明の効果】本発明により、特定の構成の素子におい
て、光取だし効率を高めて、輝度向上をはかった有機Ｅ
Ｌ素子を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る有機ＥＬ素子の素子構
成の断面図である。

【図２】本発明の実施例１に係る色変換層を貼付した有
機ＥＬ素子の素子構成の断面図である。

【図３】本発明の実施例５に係る有機ＥＬ素子の素子構
成の断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北弘志東京都日野市さくら町１番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB02 AB03 BB06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 5C094 AA10 BA27 BA32 CA24 DA13 EA05 EB02 ED20 FA02 FB01 FB20 JA11 JA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に下地層、電極１、有機層部及び
電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセン
ス素子において、該下地層の屈折率をｎとし、基板の屈
折率をｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂とした時、ｎ₁＜ｎ＜
ｎ₂であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセ
ンス素子。
【請求項２】基板上に下地層、電極１、有機層部及び
電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセン
ス素子において、該下地層の屈折率をｎとし、基板の屈
折率をｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂とした時、ｎ₁＜ｎ＜
ｎ₂であり、該有機層部より発生する電界発光を吸収す
ることにより該電界発光よりも長波長領域の蛍光を発光
する色変換部を有することを特徴とする有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項３】基板上に下地層、電極１、有機層部及び
電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセン
ス素子において、該下地層が該有機層部より発生する電
界発光を吸収することにより、該電界発光よりも長波長
領域の蛍光を発光する色変換材料を含有することを特徴
とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】下地層の屈折率が１．５０以上２．１０
未満であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１
項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】有機層部からの電界発光の蛍光極大波長
が３５０ｎｍ以上４４０ｎｍ未満であることを特徴とす
る請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項６】下地層が、有機高分子化合物を含有する
ことを特徴とする請求項５に記載の有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。
【請求項７】有機高分子化合物が、ポリビニルカルバ
ゾール、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリイミドから選ばれる少なくとも１種を含有して
いることを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項８】基板と透明電極の間に、金属キレート錯
体を含有する層を少なくとも一層設けることを特徴とす
る有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項９】基板上に下地層、電極１、有機層部及び
電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセン
ス素子において、該下地層が金属キレート錯体を含有す
ることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素
子。
【請求項１０】金属キレート錯体が、ニッケルキレー
ト錯体であることを特徴とする請求項８又は９に記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１１】下地層が、電極１を積層する際に下地
層を熱や衝撃から保護するためのハードコート材料を含
むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１２】基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層が屈折率の異なる複数の層
からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセン
ス素子。
【請求項１３】屈折率の異なる複数の下地層がｍ層
（ｍは２以上の整数）からなる時、基板の屈折率を
ｎ₁、電極１の屈折率をｎ₂、該複数の下地層の屈折率を
基板側からｎａ₁、ｎａ₂、・・・、ｎａ_i、・・・、ｎ
ａ_mとした時にｎ₁＜ｎａ₁＜ｎａ₂＜・・・＜ｎａ_i＜・
・・＜ｎａ_m＜ｎ₂であることを特徴とする請求項１２に
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１４】基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層が屈折率の異なる複数の材
料を含有することを特徴とする有機エレクトロルミネッ
センス素子。
【請求項１５】基板上に下地層、電極１、有機層部及
び電極２をこの順に形成した有機エレクトロルミネッセ
ンス素子において、該下地層の屈折率が１．５０〜２．
１０の間の傾斜材料からなることを特徴とする有機エレ
クトロルミネッセンス素子。
【請求項１６】有機層部より発生する電界発光を吸収
することにより可視光の蛍光を発光する色変換部を有す
ることを特徴とする請求項１５に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項１７】有機層部からの発光が３５０ｎｍ以上
４４０ｎｍ未満であることを特徴とする請求項８〜１６
のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子。
【請求項１８】下地層の膜厚が２０ｎｍ以上、４００
ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１〜１７のいず
れか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１９】有機層部が、（ａ）正孔注入層及び正
孔輸送層から選ばれる少なくとも１種の層と発光層とか
らなるもの、又は（ｂ）正孔注入層及び正孔輸送層から
選ばれる少なくとも１種の層と発光層と電子注入層及び
電子輸送層から選ばれる少なくとも１種の層とからなる
もの、のいずれかであることを特徴とする請求項１〜１
８のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセン
ス素子。
【請求項２０】発光層に隣接する正孔注入層及び正孔
輸送層から選ばれる少なくとも１種の層、または電子注
入層及び電子輸送層から選ばれる少なくとも１種の層に
含有される化合物の少なくとも１種の蛍光極大波長が、
３５０ｎｍ以上４４０ｎｍ未満であることを特徴とする
請求項１〜１９のいずれか１項に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子。
【請求項２１】請求項１〜２０のいずれか１項に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子を有することを特
徴とする表示装置。