JP2005071919A

JP2005071919A - 高効率有機発光素子

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Publication number: JP2005071919A
Application number: JP2003303051A
Authority: JP
Inventors: Takahiro Nakayama; 隆博中山; Hajime Murakami; 村上　　元; Masao Shimizu; 政男清水
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Displays Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd; Japan Display Inc
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-17
Anticipated expiration: 2023-08-27
Also published as: JP4155569B2; TWI268741B; TW200520615A

Abstract

【課題】従来の共振器構造の発光素子では、発光素子の電荷バランス調整のために電子輸送層の膜厚調整の自由度が殆どないため、発光層から出て金属電極に反射し発光層に再び至るときの電磁波の位相を調整することは殆どできなかった。また、励起緩和時間が数μ秒以上と長い材料は、励起状態が緩和するまでに発光層から長距離移動拡散するため、従来の共振器構造の発光素子では、金属電極上に到達した励起状態が非発光失活し、高輝度・高効率化できない。
【解決手段】ホール輸送層203、発光層204、電子輸送層205、電子注入層206を有する有機発光素子の陽極202Aと陰極202Bの両方に透明導電膜を用い、そのそれぞれ外側に光反射機能を有する膜201,207を設け、その間が光共振器として機能する構造をとることにより、上記２つの課題を同時に解決した有機発光素子が得られる。
【効果】有機発光素子において、高効率化、高輝度側での効率低下防止、共振器効果を導入することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜発光表示パネルにおいて、高効率発光を実現する構造に関する。本発明は、光源、情報表示パネル等に用いられる。

干渉（共振）とは、干渉性のある複数の波動の重ね合わせの結果として得られる波動の現象であり、共振器とは干渉（共振）を生じさせる装置・機構を指す。

有機発光素子発光前面に半透明反射鏡を設置し往復の光学的長さが所望の発光波長の整数倍になる共振器（微小共振器）にすることにより、発光スペクトルを単色化し、同時に発光ピーク強度をエンハンスすることが可能である（下記特許文献１に記載の「有機電界発光素子及びその基板」を参照）。

その素子構造の例を図6Aに示す。101は半透明反射膜、102は透明導電膜、103はホール輸送層、104は発光層、105は電子輸送層、106はアルカリ金属化合物などの電子注入層、107はアルミニウムなどの陰極である。共振器構造に関係した物性については、下記非特許文献１に詳説されている。

また、「透明な発光パネル」を実現する目的で、不透明な金属電極の代わりに透明電極を用いた透明素子構造が提唱されている（下記特許文献２など）。その素子構造の例を図6Bに示す。102A,102Bは透明導電膜、103はホール輸送層、104は発光層、105は電子輸送層、106はアルカリ金属化合物などの電子注入層である。
特開平８−２１３１７４号公報特開２００２−２３１０５４号公報 T.Nakayama:"Organic luminescent devices with a microcavity structure",included in "Organic electroluminescent materials and devices",edited by S.Miyata,published by Gorden & Breach Science Publisher (1997)

高輝度発光用の共振器構造素子では、素子内部膜厚方向の電磁界分布を最適設計することが高輝度化・高効率化のために重要となる（1990年，春季応用物理学会，a-PB-11など）。しかし、従来の共振器構造素子では、素子の電荷バランス調整のために電子輸送層の膜厚調整の自由度が殆どないため、発光層から出て金属電極に反射し発光層に再び至るときの電磁波の位相を調整することが殆どできなかった。透明素子構造は、もともと発光を素子内部に戻して共振を発生させる構造を持っていないので電磁界分布の最適設計は行なわれていない。

π電子発光を利用する電界発光は、発光に用いる分子は、それが主に発光に利用する励起状態により２つのグループに分けて考えることができる。第１のグループは、１重項励起状態を利用する分子であり、(1)内部量子効率が25％を越えない、(2)励起状態の緩和時間（発光強度の1/e低下に要する特性時間）が短い（100ns以下）、といった特徴がある。

第２のグループは、３重項励起状態も発光に利用するグループで、(1)内部量子効率が25％を越える、(2)励起状態の緩和時間が長い（１μs以上）、(3)イリジウム、プラチナなどの、軌道−スピン交換相互作用を生じさせる重金属と結合（配位）している、といった特徴がある。

第２のグループの、励起状態の緩和寿命が数μ秒以上と長い材料は、励起状態が緩和するまでに発光層から長距離移動拡散する。そのため、そういった発光材料を用いる場合は、従来構造の共振器構造素子では、金属電極上に到達した励起状態が非発光失活し、高輝度・高効率化できないという問題があった。

この両者の問題は、陽極と陰極の両方に透明導電膜を用い、そのそれぞれ外側に光反射機能を有する膜を設け、その間が光共振器として機能する構造をとることにより、同時に解決できる。

すなわち、共振器長（上下反射鏡間の距離と反射による位相シフト相当分の和）を、所望の発光波長の整数倍にすることにより、進行波と反射波との干渉で、膜中に定常波をたてることができる。

発光層の発光部がこの定常波の振幅の腹にくるように透明電極の膜厚を調整することにより高輝度領域での効率を向上させることができる。また、この構造では金属膜を電極として使用しないので、従来の共振器構造で起きていた金属電極上に到達した励起状態の非発光失活は解消される。

図１に本発明の基本構成を示す。図1Aにおいて、201は半透明反射膜、202A,202Bは透明導電膜、203はホール輸送層、204は発光層、205は電子輸送層、206は電子注入層、207は高反射・透過遮断膜である。

203〜206は発光素子の半導体薄膜部分であり、その層構成に関しては、電荷輸送機能の兼用や役割分離により修正可能であることは、通常の有機LEDと同様である。

半透明反射構造201の実現には、屈折率の異なる透明物質の積層による界面反射を用いればよい。また、複数の界面を構成し、それら界面間の光学的距離の２倍と反射による位相シフト分の和が所望の反射波長の整数倍になるようにとることにより、反射を重畳させることができる。もちろん、透明導電膜外側の界面もこの反射に利用できる。

高反射・透過遮断膜207は、図6Bの公知例の素子のように、素子自体が透明となっているために、反対側の外光が透過してくるのを防ぎ、素子の発光を１方向に集積させて取り出す機能を果たしている。

透過してくる外光の強度が、素子で発生して出てくる光の強度と同程度ではディスプレイとしては視認性に問題が生じる。使用環境と用途に依存する問題ではあるが、例えば、外光が50cd/m²であれば1/10以下程度には落とすのか望ましいと考えられる。

高反射・透過遮断膜207を構成するためには、屈折率の異なる膜を多積層して反射を重畳させる、金属反射をする膜と組み合わせる、などの方法がある。酸化膜等と金属反射を保持する金属膜を安定に積層する手法として、金属反射面に保持膜(金属反射光沢維持低反応性膜)として窒化シリコンを形成したり、金属膜としてセラミクスと積層しても金属光沢を失いにくいクロム、タングステン、チタン、金などを用いることができる。

さらに、界面反応進行を抑制する低温プロセスを用いたりすることにより、用途によってはアルミニウムが使える場合もある。また、これらの金属膜には電極としての導電性は必要ないので、有機発光素子と別基板上に作製した金属薄膜を素子に近接して設置しても有効である。また、反射機能を有する膜構成の外部に、外光遮断の機能の膜を組み合わせて用いる方法もある。

ホール注入層206としては、LiFなどの、仕事関数の小さいアルカリ金属化合物を、連続膜にならない1nm厚程度の厚さで形成して用いられる。

図1Aの右側の説明図には、反射面により素子を上下に往復する光が矢印で記入されているが、干渉ないし共振は、それぞれの光の重ねあわせにより生じる。

図1Bは、発光取り出し方向が図1Aと逆の陰極方向であり、半透明反射構造201と高反射・透過遮断膜207の位置が入れかわっている。

図1A、図1Bともに、素子を形成するベースとなる基板は、図の積層構造のどちらにあってもよい。無論、光取り出し側に基板がある場合は、用途に対して十分な透明性が要請される。

発光層材料としては、発光スペクトルと励起スペクトルの重なりが大きいものが望ましく、共振器の固有振動数（波長）としては、その重なりの度合いが強い値を用いると効果が大きい。

共振器構造有機発光素子の原理と構成要件、積層透明膜の透過特性などについては、上記非特許文献１に詳説されている。共振器の光学的長さは、発光の角度依存性や膜厚を変えたサンプルとの比較などから検証される。

本発明により、共振器長（上下反射鏡間の距離と反射による位相シフト相当分の和）を、所望の発光波長の整数倍にすることにより、進行波と反射波との干渉で、膜中に定常波をたてることができる。

発光層の発光部がこの定常波の振幅の腹にくるように透明電極の膜厚を調整することにより高輝度領域での効率を向上させることができる。

また、この構造では金属膜を電極として使用しないので、従来の共振器構造で起きていた金属電極上に到達した励起状態の非発光失活は解消される。

以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

図２に本発明の実施例１を示す。図2Aにおいて、半透明反射層301として、誘電体膜を外側より順に、酸化チタンTiO₂(厚さ56nm)/酸化シリコンSiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)の４積層膜を用いる。本構造においては、中間の３界面に加えて、外部とTiO₂界面、SiO₂と透明電極302Aの界面の合計５面が反射面をなしている。

透明電極302Aとして、ITO（Indium Tin Oxide）を175nm形成する。ホール注入層303としてα-NPDを40nm、発光層304としてCBPにIr(ppy)₃を6体積％混入させた膜を20nm、電子輸送層305としてALQを50nm形成する。(それぞれの有機分子の構造を図５に示す。)電子注入層306として、LiF(1.0nm)を形成する。透明電極302Bとして、ITO（Indium Tin Oxide）を315nm形成する。

高反射率層307として、誘電体膜を発光層側から順に、SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)の８積層膜を用いる。

この実施例においては、積層反射膜の積総数ないし重畳する反射界面の数を変えて反射率を大きくし透過率を小さくすることにより半透明反射層301及び高反射層307を得ているが、積層膜厚を変えて反射率の波長特性を変えるといった方法も適用できる。

図2Bは、発光取り出し方向が図2Aと逆の陰極方向であり、半透明反射構造301と高反射・透過遮断膜307の位置が入れかわっている。ともに、素子を形成するベースとなる基板は、図の積層構造のどちらにあってもよい。基板には、ガラス基板、石英基板、透明樹脂基板などを用いることができる。また、光取り出し方向と逆の方向に基板がある場合は、透明基板である必要はなく、不透明基板や、透明基板に不透明構造を形成した基板を用いることも可能である。

図３に本発明の実施例２を示す。図3A、3Bは多積層半透明反射膜(407A,407B,407A又は401A,401B,401C)の外部に窒化シリコン、クロムの薄膜(407C,407D)を反射膜として積層している。片側の透明電極側からの出射を抑えて閉じ込め効率を上げ遮断側とし、もう一方の透明電極側からのみ発光を取り出している。

図3Aにおいて、半透明反射層401として、外側より順に、Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄の３積層膜401A,401B,401Cを用いている。この膜は、有機LEDディスプレイ画素駆動用に同一基板上に形成される薄膜トランジスタ作成時に形成される薄膜などを兼用することができる。それぞれ膜厚が所望の波長の1/4、3/4、… (2ｎ+1)/4倍に近くなるようにプロセスをすり合わせることにより望ましい特性が得られる。

透明電極402Aとして、ITO（Indium Tin Oxide）を175nm形成する。ホール注入層403としてα-NPDを40nm、発光層404としてCBPにIr(ppy)₃を６体積％混入させた膜を20nm、電子輸送層405としてALQを50nm形成する。電子注入層406として、LiF(1.0nm)を形成する。透明電極402Bとして、ITO（Indium Tin Oxide）を315nm形成する。

反射層407A,407Bとして、発光層側から順に、SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)の３積層膜407A,407B,407Aを用いる。

金属反射面構造407C,407Dとして、窒化シリコン、クロムの薄膜を積層している。透明電極402B側からの出射を抑えて閉じ込め効率を上げ遮断側とし、もう一方の透明電極402A側からのみ発光を取り出している。

窒化シリコン407Cは、金属の反射光沢を保持させるための反射面保護層(金属反射光沢維持低反応性膜)として用いており、同じ機能を有するのであれば他の膜でも良い。クロムは金属反射面を保持しやすい金属として用いており、反射を十分維持できるのであれば、金などのほかの金属や金属光沢物質などでも良い。クロム、タングステン、チタンなどで、低温形成プロセスなどを用いることにより、透明導電膜上に直接形成しても必要とされる反射特性が得られる場合は、窒化シリコン407Cを省略しても良い。

図3Bにおいては、透明電極402A側からの出射を抑えて閉じ込め効率を上げ遮断側とし、もう一方の透明電極402B側からのみ発光を取り出している。金属反射面構造407C,407Dを半透明反射層401の積層膜401Aの外側に配置している。

図3Cにおいては、図3Aの金属反射面構造407Dを、発光素子と別の基板408Bに形成して、発光素子の基板408Aと張り合わせる構造を採っている。この構造においては金属膜407Dが下側の酸化膜等との反応により金属反射機能を低下させる悪影響を避けられるため、空隙距離409により金属反射面構造407Cは省略可能となる。基板間の密閉空間410は、真空でも、適当なガスを封入しても良い。空隙距離409の長さは、反射層407A,407B,407Aらの界面反射と重畳するように取る方法と、発光波長に対して十分大きい値にすることにより干渉周期が十分小さくなるようにする方法とがある。

図3Dは、図3Aにおいて、高反射・透過遮断膜407を金属反射面構造407C,407Dのみにして反射層407A,407B,407Aを省略した素子である。図3Dの構造においては、図3Aの構造に比べると、発光層404と金属薄膜407Dが接近し、励起子の非発光消滅の確率が大きくなることが危惧されるが、それでも公知例の図6Aの構造に比べると、両者の間隔は３倍程度以上になっていて大きく改善されている。

図3Eは、図3Bにおいて、高反射・透過遮断膜407を金属反射面構造407C,407Dのみにして半透明反射層401A,401B,401Cを省略した素子である。

図3Fは、図3Eにおいて、半透明反射層401を簡略化したものである。このように簡略した構造で、すこしでも高い効果を得ようとする場合は、半透明反射層401Bと402Bの屈折率差が重要になる。半透明反射層401Bに酸化チタンを用いる場合には、透明電極402Bにできるだけ小さい屈折率の膜を用いるのが良い。逆に、半透明反射層401Bに酸化シリコンを用いる場合は、透明電極402Bの屈折率は通常それより大きいので、逆にできるだけ大きい屈折率の膜を用いるのが良い。

図４に本発明の実施例３を示す。図4Aは、図３の金属反射面構造407C、407Dの代わりに反射機能のない膜508を用いた構造である。共振器機能を果たす反射構造は積層反射膜507であり、反射機能のない膜508は素子外部からの光が光取り出し方向に抜けるのを防止する遮断膜の役割のみを果たしている。

図4Aにおいて、半透明反射層501A,501B,501Cとして、外側より順に、Si₃N₄/SiO₂/Si₃N₄の３積層膜を用いている。この膜は、有機LEDディスプレイ画素駆動用に同一基板上に形成される薄膜トランジスタ作成時に形成される薄膜などを兼用することができる。それぞれ膜厚が所望の波長の1/4、3/4、… (2ｎ+1)/4倍に近くなるようにプロセスをすり合わせることにより望ましい特性が得られる。

透明電極502Aとして、ITOを175nm形成する。ホール注入層503としてα-NPDを50nm、発光層504としてCBPにIr(ppy)₃を６体積％混入させた膜を20nm、電子輸送層505としてALQを50nm形成する。電子注入層506として、LiF(1.0nm)を形成する。透明電極502Bとして、ITOを315nm形成する。

反射層507A、507Bとして、発光層側から順に、SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm))/TiO₂(厚さ56nm)の４積層膜を用いる。

遮断層508として、アルミニウム薄膜（1.5μｍ）を形成する。蒸着時の熱や自然拡散による反応により、遮断層508と反射層507の界面では金属反射は失われるため、遮断層508の機能は、素子外部からの光が光取り出し方向に抜けるのを防止する遮断膜の役割が主となる。

遮断層508には、外光の通り抜けを遮断する膜（構造）なら何を用いても良く、反射光をランダムな方向に拡散させる機能や、反射光に偏向を生じさせる機能、黒色膜、反射色修正フィルタ機能など、有機LED素子の特性を支援する機能を有する膜（構造）を用いることができる。

図4Bは、遮断層508を図4Aと反対側に設置した構造であり、光取り出し方向は逆の陰極側になる。

図4Cは、図4Aの遮断膜構造508を、発光素子と別の基板511Bに形成して、発光素子の基板511Aと張り合わせる構造を採っている。この場合は、遮断膜構造508の反射を共振に利用するわけではないため、空隙距離509は任意の値にとって良い。基板間の密閉空間510は、真空でも、適当なガスを封入しても良い。

図4Dは、図4Bの半透明反射層501を簡略化したものである。このように簡略した構造で、すこしでも高い効果を得ようとする場合は、半透明反射層501Bと透明電極502Bの屈折率差が重要になる。半透明反射層501Bに酸化チタンを用いる場合には、透明電極502Bにできるだけ小さい屈折率の膜を用いるのが良い。逆に、半透明反射層501Bに酸化シリコンを用いる場合は、透明電極502Bの屈折率は通常それより大きいので、逆にできるだけ大きい屈折率の膜を用いるのが良い。

本発明に係る有機発光素子の基本構造図であって、図1Aは陽極側取り出し構造の有機発光素子の基本構造図で、図1Bは陰極側取り出し構造の有機発光素子の基本構造図である。本発明の実施例１である有機発光素子の構造図であって、図2Aは陽極側取り出し構造の有機発光素子の構造図で、図2Bは陰極側取り出し構造の有機発光素子の構造図である。本発明の実施例２である金属反射・遮断膜を用いた有機発光素子の構造図であって、図3Aは陽極側取り出し構造の有機発光素子の構造図で、図3Bは陰極側取り出し構造の有機発光素子の構造図で、図3C〜図3Fは各種構造の有機発光素子の構造図である。本発明の実施例３である非反射遮断膜を用いた有機発光素子の構造図であって、図4Aは陽極側取り出し構造の有機発光素子の構造図で、図4Bは陰極側取り出し構造の有機発光素子の構造図で、図4C〜図4Dは各種構造有機発光素子の構造図である。有機材料分子の構造図である。従来の有機発光素子の構造図であって、図6Aは共振器構造の有機発光素子の構造図で、図6Bは透明型の有機発光素子の構造図である。

符号の説明

101：半透明反射膜、102：透明導電膜、102A,102B：透明導電膜、103：ホール輸送層、104：発光層、105：電子輸送層、106：アルカリ金属化合物などの電子注入層、107：アルミニウムなどの陰極
201：半透明反射膜、202A,202B：透明導電膜、203：ホール輸送層、204：発光層、205：電子輸送層、206：電子注入層、207：高反射・透過遮断膜
301：半透明反射層（酸化チタンTiO₂(厚さ56nm)/酸化シリコンSiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)の４積層膜）、302A,302B：透明電極(ITO(Indium Tin Oxide))、303：ホール注入層（α-NPD）、304：発光層(CBP+Ir(ppy)₃)、305：電子輸送層(ALQ)、306：電子注入層(LiF(1.0nm))、307：高反射率層(SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)/SiO₂(厚さ89nm)/TiO₂(厚さ56nm)の８積層膜)
401：半透明反射層、401A:窒素シリコン膜、401B：酸化シリコン膜、401C:窒素シリコン膜、402A,402B：透明電極(ITO(Indium Tin Oxide))、403：ホール注入層(α-NPD)、404：発光層(CBP+Ir(ppy)₃)、405：電子輸送層(ALQ)、406：電子注入層(LiF(1.0nm))、407：高反射率層、407A：酸化シリコン膜、407B：酸化チタン膜、407C：窒素シリコン膜、407D：反射膜(クロム)、408A,408B：ガラス基板、409：空隙距離、410：基板間密閉空間
501：半透明反射層、501A:窒素シリコン膜、501B：酸化シリコン膜、501C:窒素シリコン膜、502A,502B：透明電極(ITO(Indium Tin Oxide))、503：ホール注入層(α-NPD)、504：発光層(CBP+Ir(ppy)₃)、505：電子輸送層(ALQ)、506：電子注入層(LiF(1.0nm))、507：高反射率層、507A：酸化シリコン膜、507B：酸化チタン膜、508：遮断膜（アルミ膜）、509：空隙距離、510：基板間密閉空間、511A,511B：ガラス基板

Claims

有機薄膜を発光に用いる有機発光素子において、陽極と陰極の両方に透明導電膜を用い、そのそれぞれ外側に光反射機能を持つ膜を有することを特徴とする有機発光素子。
請求項1において、少なくとも一方の光反射機能を果たす構造として誘電体膜又はその積層膜を有する有機発光素子。
請求項１又は２において、片側電極の外部の反射機能膜及びそれに付随した膜を高反射率又は高吸収率とすることにより遮断側とし、その反対電極側１方向のみで取り出される光を利用することを特徴とする有機発光素子。
請求項３において、遮断側構造として、反射を行なう金属部を含む有機発光素子。
請求項４において、金属反射膜／金属反射光沢維持低反応性膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項４において、クロム膜／窒化シリコン膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項３において、遮断側構造として、有機発光素子基板外部に別個に設けた基板と基板上の膜構造を含む有機発光素子。
有機発光素子において、陽極と陰極の両方に透明導電膜を用い、そのそれぞれ外側に設けた光反射機能を有する膜によりその間が光共振器として機能することを特徴とする有機発光素子。
請求項８において、少なくとも一方の光反射機能を果たす構造として誘電体膜又はその積層膜を有する有機発光素子。
請求項８又は９において、片側電極の外部の反射機能膜及びそれに付随した膜を高反射率又は高吸収率とすることにより遮断側とし、その反対電極側１方向のみで取り出される光を利用することを特徴とする有機発光素子。
請求項１０において、遮断側構造として、反射を行なう金属部を含む有機発光素子。
請求項１１において、金属反射膜／金属反射光沢維持低反応性膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項１１において、クロム膜／窒化シリコン膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項１０において、遮断側構造として、有機発光素子基板外部に別個に設けた基板と基板上の膜構造を含む有機発光素子。
発光の緩和時間が１μ秒以上ある発光分子を用いる有機発光素子において、陰極電極及び陽極電極として透明導電膜を用い、そのそれぞれ外側に設けた光反射機能を有する膜によりその間が光共振器として機能することを特徴とする有機発光素子。
請求項１５において、少なくとも一方の光反射機能を果たす構造として誘電体膜又はその積層膜を有する有機発光素子。
請求項１５又は１６において、片側電極の外部の反射機能膜及びそれに付随した膜を高反射率又は高吸収率とすることにより遮断側とし、その反対電極側１方向のみで取り出される光を利用することを特徴とする有機発光素子。
請求項１７において、遮断側構造として、反射を行なう金属部を含む有機発光素子。
請求項１８において、金属反射膜／金属反射光沢維持低反応性膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項１８において、クロム膜／窒化シリコン膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項１７において、遮断側構造として、有機発光素子基板外部に別個に設けた基板と基板上の膜構造を含む有機発光素子。
３重項励起状態を利用する発光分子を用いる有機発光素子において、陰極電極及び陽極電極として透明導電膜を用い、そのそれぞれ外側に設けた光反射機能を有する膜によりその間が光共振器として機能することを特徴とする有機発光素子。
請求項２２において、少なくとも一方の光反射機能を果たす構造として誘電体膜又はその積層膜を有する有機発光素子。
請求項２２又は２３において、片側電極の外部の反射機能膜及びそれに付随した膜を高反射率又は高吸収率とすることにより遮断側とし、その反対電極側１方向のみで取り出される光を利用することを特徴とする有機発光素子。
請求項２４において、遮断側構造として、反射を行なう金属部を含む有機発光素子。
請求項２５において、金属反射膜／金属反射光沢維持低反応性膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項２５において、クロム膜／窒化シリコン膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
請求項２４において、遮断側構造として、有機発光素子基板外部に別個に設けた基板と基板上の膜構造を含む有機発光素子。
有機発光素子において、金属反射膜／金属反射光沢維持低反応性膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。
有機発光素子において、クロム膜／窒化シリコン膜／透明導電電極の構造を透明電極側からの反射鏡として有する有機発光素子。