JPWO2015151855A1 - 有機エレクトロルミネッセンスモジュール及び情報機器 - Google Patents

Abstract

本発明の課題は、消費電力の抑制が可能な発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールと、それを具備した情報機器を提供することである。本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、互いに電気的に接続された複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニットの各々が、発光により表示される図案に対応した発光領域を有することを特徴とする。

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンスモジュールと、それを具備した情報機器に関する。より詳しくは、タッチ検出機能を有する情報機器において、複数のアイコン表示領域を有する有機エレクトロルミネッセンスモジュール等に関する。

従来、平面状の光源体としては、導光板を用いた発光ダイオード（以下、ＬＥＤと略記する。）や、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）の発光現象を利用した有機発光ダイオード（以下、ＯＬＥＤと略記する。）等が挙げられる。
導光板を用いたＬＥＤ光源は、一般照明の他、例えば、２００８年ごろから、世界的に普及してきているスマートデバイス（スマートフォン、タブレット）のメインディスプレイ（例えば、液晶表示装置）のバックライトとして急速に使用されてきている。

このようなＬＥＤ光源は、メインディスプレイのみならず、スマートデバイスの下部に設けられている共通機能キーボタン（いわゆるソフトウェアボタン）のバックライトとしても使用される。
共通機能キーボタンには、例えば、「ホーム」（家を表す模式的なマークで表示）、「戻る」（矢印マークなどで表示）、「メニュー」（３本線のマークなどで表示）を示す３種類のマークが設けられている場合がある。

このような共通機能キーボタンの表示には、視認性向上の観点から、表示するマークのパターン形状に応じた偏向パターンがあらかじめ形成された導光板が用いられる。ＬＥＤ光源から出射した光が導光板の端部から入射し、当該入射光が偏向パターンによって偏向されて、導光板の正面方向へ出射する。これにより、所定のパターンで導光板の正面側から光が出射されて、導光板を正面から見たときに当該パターンで発光して見えるようになる（例えば、特許文献１参照。）。

しかし、導光板方式の場合、ＬＥＤ光源から導光板に入射した光の一部が所定のパターン以外から漏れる等のために、ＬＥＤの発光量に対して利用効率が低く、消費電力が大きいという問題がある。

特開２０１２−１９４２９１号公報

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、消費電力の抑制が可能な発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールと、それを具備した情報機器を提供することである。

本発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意検討を進めた結果、複数の発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールであって、複数の発光ユニットが、電気的に接続されている有機エレクトロルミネッセンスモジュールにより、消費電力の抑制が可能な発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールを提供できることを見出した。
すなわち、本発明に係る課題は、以下の手段により解決される。

１．互いに電気的に接続された複数の発光ユニットを有し、
前記複数の発光ユニットの各々が、発光により表示される図案に対応した発光領域を有する
ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

２．前記複数の発光ユニットのうち、発光輝度が最も低い発光ユニットの発光輝度が、発光輝度が最も高い発光ユニットの発光輝度の８０％以上であることを特徴とする第１項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

３．前記複数の発光ユニットのうち、発光領域の面積が最も小さい発光ユニットの発光領域の面積が、発光領域の面積が最も大きい発光ユニットの発光領域の面積の８０％以上であることを特徴とする第１項又は第２項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

４．前記複数の発光ユニットの発光領域が、アイコン表示領域であることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

５．前記複数の発光ユニットのうち少なくとも一つの発光ユニットの発光領域が、アイコン表示領域に加えて、さらにダミー発光領域を有し、
前記アイコン表示領域及び前記ダミー発光領域の合計面積が、他の一の発光ユニットの発光領域の面積と同一であることを特徴とする第３項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

６．複数の前記アイコン表示領域の形状に対応する形状が印刷されたカバーガラスを有することを特徴とする第１項から第５項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

７．前記複数の発光領域が、特定の波長の光で、一括でパターニングされて形成されることを特徴とする第１項から第６項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

８．前記複数の発光ユニットが、電気的に直列に接続されていることを特徴とする第１項から第７項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。

９．第１項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えることを特徴とする情報機器。

１０．主表示画面と少なくとも一つ副表示画面を有する情報機器であって、前記副表示画面の構成要素として、第１項から第８項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えていることを特徴とする情報機器。

本発明の上記手段により、消費電力の抑制が可能な発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールと、それを具備した情報機器を提供することができる。

本発明で規定する構成からなる有機エレクトロルミネッセンスモジュールの技術的特徴とその効果の発現機構は、以下のとおりである。
本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールの構成上の特徴は、有機エレクトロルミネッセンスモジュールが複数の発光ユニットを有し、各発光ユニットが、発光により表示される図案に対応した発光領域を有する点にある。したがって、導光板方式や有機エレクトロルミネッセンスモジュール全体が発光ユニットである場合と比較して、必要な部分にのみ発光させるため、消費電力を削減することができる。

本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備した情報機器の一例を示す概略構成図 本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備した情報機器の一例を示す概略断面図 有機エレクトロルミネッセンス素子の一例を示す概略構成図 アイコン表示領域の一例を示す模式図 アイコン表示領域の一例を示す模式図 アイコン表示領域の一例を示す模式図 ダミー発光領域を有するアイコン表示領域の一例を示す模式図 カバーガラスの一例を示す模式図 アイコン表示領域に対応する発光ユニットの引き出し電極の模式図 引き出し配線が印刷されたフレキシブル基板の模式図 アイコン表示領域を構成する発光ユニットと回路基板との接続部分の一例を示す模式図

本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、互いに電気的に接続された複数の発光ユニットを有し、前記複数の発光ユニットの各々が、発光により表示される図案に対応した発光領域を有することを特徴とする。この特徴は、請求項１から請求項１０までの請求項に係る発明に共通する技術的特徴である。

本発明の実施態様としては、前記複数の発光ユニットのうち、発光輝度が最も低い発光ユニットの発光輝度が、発光輝度が最も高い発光ユニットの発光輝度の８０％以上であることが好ましい。これにより、複数の発光ユニット間で輝度ムラが生じることなく発光を高効率で取り出すことができる。

また、前記複数の発光ユニットのうち、発光領域の面積が最も小さい発光ユニットの発光領域の面積が、発光領域の面積が最も大きい発光ユニットの発光領域の面積の８０％以上であることが好ましい。これにより、複数の発光ユニットに同じ発光素子を用いている場合に、簡便に発光ユニットに流れる電流密度を同一にすることができる。

また、本発明の実施態様としては、前記複数の発光ユニットの発光領域が、アイコン表示領域であることが好ましい。

また、前記複数の発光ユニットのうち少なくとも一つの発光ユニットの発光領域が、アイコン表示領域に加えて、さらにダミー発光領域を有し、前記アイコン表示領域及び前記ダミー発光領域の合計面積が、他の一の発光ユニットの発光領域の面積と同一であることが好ましい。これにより、あらかじめアイコン表示領域の面積が決まっている場合であっても、複数のアイコン表示領域の面積を簡便に同一にすることができる。

また、複数の前記アイコン表示領域の形状に対応する形状が印刷されたカバーガラスを有することが好ましい。これにより、アイコン表示領域の発光形状をより際立たせることができる。また、ダミー発光領域を有する場合には、ダミー発光領域を外観として表示させないようにできる。

また、本発明の実施態様としては、コスト削減及び工程の簡略化を図ることができる点から、前記複数の発光領域が、特定の波長の光で、一括でパターニングされて形成されることが好ましい。

また、本発明の実施態様としては、前記複数の発光ユニットが、電気的に直列に接続されていることが好ましい。

本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、情報機器に好適に具備され得る。
また、本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、主表示画面と少なくとも一つ副表示画面を有する情報機器であって、前記副表示画面の構成要素として、情報機器に好適に具備され得る。

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、数値範囲を表す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用している。

《有機エレクトロルミネッセンスモジュールと情報機器》
有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、複数の発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールであって、前記複数の発光ユニットが、電気的に接続され、前記複数の発光ユニットが、発光により表示される図案に対応した発光領域を有することを特徴とする。
なお、本発明に係る「発光ユニット」とは、少なくとも後述する有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた発光素子であって、有機エレクトロルミネッセンスモジュールの構成要素（単位、部品）をいう。
図１は、本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを具備した情報機器の一例を示す概略構成図である。
本発明の情報機器１００は、タッチ検出機能を有する有機エレクトロルミネッセンスモジュール１０１（副表示画面）と、液晶表示画面１０２（主表示画面）等を備えて構成されている。液晶表示画面１０２としては、従来公知の液晶表示画面を用いることができる。

図１では、本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュール（以下、有機ＥＬモジュールともいう。）１０１が有する複数の発光ユニットの発光領域が発光している状態を示しており、正面側から見て各種のアイコン表示領域２１１〜２１３の発光が視認される。有機ＥＬモジュール１０１が非発光状態である場合には、各種アイコン表示領域２１１〜２１３において図案等の表示は視認されない。
なお、図１に示されるアイコン表示領域２１１〜２１３の図案（形状）は、一例であってこれらに限られるものでなく、いずれの図形、文字、模様等であっても適宜変更できる。
ここで、「アイコン表示領域」とは、有機ＥＬ素子の発光により表示される図案（図の柄や模様）、文字、画像等の占める領域をいう。なお、ここでのアイコン表示領域とは、液晶表示画面内に表示されるアイコンは含まず、いわゆるソフトウェアアイコン（共通機能キーボタン）をいう。

次に、図１の情報機器のＡ−Ａ断面を表す模式図を図２に示す。
図２は、本発明の情報機器１００のＡ−Ａ断面を示したものであり、有機ＥＬモジュール１０１と液晶表示画面１０２が筐体１０９に備えられている。
有機ＥＬモジュール１０１と液晶表示画面１０２は、開口部を有する「コ」の字型の筐体１０９の開口部と平行する底面に接して備えられているプリント配線基板１０８を介して電気的に接続されている。
有機ＥＬモジュール１０１は、プリント配線基板１０８上に、電気接続ユニット１０７Ｂと電気的に接続される発光ユニット１１１、１１２、１１３を備えている。発光ユニット１１１、１１２、１１３は、それぞれフレキシブルプリント基板１０７Ｂと電気的に接続されている。具体的には、発光ユニット１１１と発光ユニット１１２、及び発光ユニット１１２と発光ユニット１１３が、フレキシブルプリント基板上に配設された引き出し配線により電気的に直列に接続されている。

液晶表示画面１０２は、プリント配線基板１０８上に、電気接続ユニット１０７Ａ、液晶表示パネル１０５を備えている。
液晶表示パネル１０５及び発光ユニット１１１、１１２、１１３に接して、筐体１０９の開口部を覆うようにカバーガラス１０４が備えられている。カバーガラスは、従来公知のカバーガラスを用いることができる。なお、プラスチック等の透明材料を用いることもできる。カバーガラスは、使用により傷がつくのを防止するために、透明シート等を用いてラミネートされていることが好ましい。
発光ユニット１１１には、有機ＥＬ素子３００と、電気接続ユニット１０７Ｂと電気的に接続する引き出し配線等が含まれており、詳細を説明する。

〔有機ＥＬモジュールの構成〕
本発明において、有機ＥＬモジュールとは、発光ユニット（有機ＥＬパネルともいう。）を複数有し、複数の発光ユニットが、導電性材料（部材）により電気的に接続されていることを特徴とする。
発光ユニット間は、各発光ユニットの陽極と隣接する発光ユニットの陰極とを電気接続ユニット１０７Ｂの引き出し配線を介して電気的に接続されている。
有機ＥＬモジュールは、例えば、有機ＥＬ素子が図示しない異方性導電フィルム（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ Ｃｏｎｄａｃｔｉｖｅ Ｆｉｌｍ：ＡＣＦ）を介して、電気接続ユニット１０７Ｂに接続されている。

具体的には、発光ユニットに含まれる有機ＥＬ素子から、電極が引き出され、この電極と電気接続ユニット１０７Ｂとが、異方性導電フィルムを介して、電気的に接続される。そして、電気接続ユニット１０７Ｂは、図示しないドライバーＩＣやプリント配線基板に接続されている。
また、透明基板の発光面側に偏光部材を設けることが好ましい。偏光部材に代えて、ハーフミラーや黒色フィルターを用いることもできる。これにより、有機ＥＬモジュールは、導光板では表現することができなかった黒色を表現することができる。

〈発光ユニット〉
本発明に係る発光ユニットは、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた発光素子であり、有機ＥＬモジュールに含まれ、電気的に接続されていることを特徴とする。また、発光ユニットが備える有機ＥＬ素子は、発光により表示する図案（模様、絵柄）に対応する形状にパターニングされていることを特徴とする。
有機ＥＬ素子のパターニング方法及び電気的な接続方法の詳細は後述する。

〈電気接続ユニット〉
電気接続ユニットとしては、フレキシブルプリント回路が好ましく、フレキシブル基板上の一方の面側に静電容量型の検出回路部と、裏面側に配線部を有しているものであることが好ましい。
電気接続ユニットを構成するフレキシブル基板としては、透明で可撓性を有し、かつ十分な機械的強度を備えたプラスチック材料であれば特に制限はなく、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）、シクロオレフィン樹脂（ＣＯＰ）等が挙げられるが、好ましくは、ポリイミド樹脂（ＰＩ）、ポリエチレンテレフタレート樹脂（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート樹脂（ＰＥＮ）が好ましい。
検出回路部と裏面側配線は、導電性を有する金属材料で構成されていることが好ましく、例えば、金、銀、銅、ＩＴＯ等を挙げることができるが、本発明では、銅により形成することが好ましい。

〈偏光部材〉
本発明の有機ＥＬモジュールにおいては、偏光部材として、市販の偏光板又は円偏光板を用いることができる。
偏光板の主たる構成要素である偏光膜とは、一定方向の偏波面の光だけを通す素子であり、代表的なものとして、ポリビニルアルコール系偏光フィルムがある。これは、主に、ポリビニルアルコール系フィルムにヨウ素を染色させたものと２色性染料を染色させたものとがある。偏光膜は、ポリビニルアルコール水溶液を成膜し、これを一軸延伸させて染色するか、染色した後一軸延伸してから、好ましくはホウ素化合物で耐久性処理を行ったものが用いられている。偏光膜の膜厚としては、５〜３０μｍの範囲内、好ましくは８〜１５μｍの範囲内である偏光膜が好ましく用いられており、本発明においては、このような偏光膜も好適に用いることができる。

また、市販の偏光板保護フィルムを用いることも好ましく、具体的には、ＫＣ８ＵＸ２ＭＷ、ＫＣ４ＵＸ、ＫＣ５ＵＸ、ＫＣ４ＵＹ、ＫＣ８ＵＹ、ＫＣ１２ＵＲ、ＫＣ４ＵＥＷ、ＫＣ８ＵＣＲ−３、ＫＣ８ＵＣＲ−４、ＫＣ８ＵＣＲ−５、ＫＣ４ＦＲ−１、ＫＣ４ＦＲ−２、ＫＣ８ＵＥ、ＫＣ４ＵＥ（以上、コニカミノルタ（株）製）等が挙げられる。

偏光部材と支持基板とを貼り合わせるために用いられる粘着剤は、光学的に透明であることはもとより、適度な粘弾性や粘着特性を示すものが好ましい。
具体的には、アクリル系共重合体やエポキシ系樹脂、ポリウレタン、シリコーン系ポリマー、ポリエーテル、ブチラール系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、合成ゴム等が挙げられる。中でも、アクリル系共重合体は、最も粘着物性を制御しやすく、かつ透明性や耐候性、耐久性などに優れていることから好ましく用いることができる。これら粘着剤は、基板上に塗設後、乾燥法、化学硬化法、熱硬化法、熱熔融法、光硬化法等により膜形成させ、硬化させることができる。

〔有機エレクトロルミネッセンスモジュールの作製〕
本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュールは、本発明に係る発光ユニット（「有機エレクトロルミネッセンスパネル」ともいう。）と、電気接続ユニットとを有し、電気接続ユニットは、発光ユニットの発光面と反対側に配置され、電気接続ユニットの検出回路部と、発光ユニットの接続電極部とが電気的に接続されている構成であることが好ましい。

電気接続ユニットの発光ユニット側の面には、発光ユニットと接続するための引き出し配線を有し、電気接続ユニットの裏面側に配置されている駆動ＩＣ（不図示）と接続するための裏面側配線に接続されている。

電気的に接続する部材としては、導電性を備えた部材であれば特に制限はないが、異方性導電膜（ＡＣＦ）、導電性ペースト又は金属ペーストであることが好ましい態様である。

〈異方性導電膜〉
異方性導電膜とは、例えば、熱硬化性樹脂に混ぜ合わせた導電性を持つ微細な導電性粒子を含有する層を挙げることができる。本発明に用いることができる導電性粒子含有層としては、異方性導電部材としての導電性粒子を含有する層であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明で異方性導電部材として用いることができる導電性粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、金属粒子、金属被覆樹脂粒子などが挙げられる。市販されているＡＣＦとしては、例えば、ＭＦ−３３１（日立化成製）などの、樹脂フィルムにも適用可能な低温硬化型のＡＣＦを挙げることができる。

金属粒子としては、例えば、ニッケル、コバルト、銀、銅、金、パラジウムなどが挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、二種以上を併用してもよい。これらの中でも、ニッケル、銀、銅が好ましい。これらの表面酸化を防ぐ目的で、表面に金、パラジウムを施した粒子を用いてもよい。更に、表面に金属突起や有機物で絶縁被膜を施したものを用いてもよい。
金属被覆樹脂粒子としては、例えば、樹脂コアの表面をニッケル、銅、金、及びパラジウムのいずれかの金属を被覆した粒子が挙げられる。同様に、樹脂コアの最外表面に金、パラジウムを施した粒子を用いてもよい。更に、樹脂コアの表面に金属突起や有機物で絶縁皮膜を施したものを用いてもよい。
また、本発明においては、異方導電性フィルムに代えて、導電性ペースト等の流動性材料、例えば、銀ペースト等を用いてもよい。

また、金属ペーストとしては、市販されている金属ナノ粒子ペーストである、銀粒子ペースト、銀−パラジウム粒子ペースト、金粒子ペースト、銅粒子ペースト等を適宜選択して用いることができる。金属ペーストとしては、例えば、大研化学社から販売されている有機ＥＬ素子基板用銀ペースト（ＣＡ−６１７８、ＣＡ−６１７８Ｂ、ＣＡ−２５００Ｅ、ＣＡ−２５０３−４、ＣＡ−２５０３Ｎ、ＣＡ−２７１等、比抵抗値：１５〜３０ｍΩ・ｃｍ、スクリーン印刷法で形成、硬化温度：１２０〜２００℃）、ＬＴＣＣ用ペースト（ＰＡ−８８（Ａｇ）、ＴＣＲ−８８０（Ａｇ）、ＰＡ−Ｐｔ（Ａｇ・Ｐｔ））、ガラス基板用銀ペースト（ＵＳ−２０１、ＵＡ−３０２、焼成温度：４３０〜４８０℃）等を挙げることができる。

〔有機エレクトロルミネッセンス素子の構成〕
次に、有機ＥＬ素子３００の構成の詳細を説明する。
本発明の有機エレクトロルミネッセンスモジュール１０１の発光ユニット１１１、１１２、１１３に用いられる有機ＥＬ素子３００は、例えば、図３に示すように、透明基板１３上に、第一電極（陽極）１、正孔注入層３ａ、正孔輸送層３ｂ、発光層３ｃ、電子輸送層３ｄ、電子注入層３ｅ等から構成される有機層３及び第二電極（陰極）５ａが積層された積層体１０が形成されている。
また、陽極１の端部には、取り出し配線が設けられており、電気的に接続され、電気接続ユニット１０７Ｂに接続されている。

以下に、有機ＥＬ素子の構成の代表例を示す。
（ｉ）陽極／正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極
（ii）陽極／正孔注入輸送層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層／陰極
（iii）陽極／正孔注入輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子注入輸送層／
陰極
（iv）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
（ｖ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極
（vi）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／電子阻止層／発光層／正孔阻止層／電子輸送層／電子注入層／陰極

更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。中間層は電荷発生層であってもよく、マルチフォトンユニット構成であってもよい。また、低抵抗化を図ることを目的とし、第一電極１に接して補助電極１５が設けられていてもよい。また、有機ＥＬ素子３００は、有機材料等を用いて構成された有機層３の劣化を防止することを目的として、樹脂基板１３上に、後述する封止部材１７で封止されている。この封止部材（以下、封止材ともいう。）１７は、接着剤１９を介して樹脂基板１３側に固定されている。ただし、第一電極１、取り出し電極１６及び第二電極５ａの端子部分は、樹脂基板１３上において、有機層３によって互いに絶縁性を保った状態で封止部材１７から露出させた状態で設けられている。有機ＥＬ素子３００は、発生させた光（発光光ｈ）を、少なくとも樹脂基板１３側の光取り出し面１３ａから取り出すように構成されている。

本発明に適用可能な有機ＥＬ素子の概要については、例えば、特開２０１３−１５７６３４号公報、特開２０１３−１６８５５２号公報、特開２０１３−１７７３６１号公報、特開２０１３−１８７２１１号公報、特開２０１３−１９１６４４号公報、特開２０１３−１９１８０４号公報、特開２０１３−２２５６７８号公報、特開２０１３−２３５９９４号公報、特開２０１３−２４３２３４号公報、特開２０１３−２４３２３６号公報、特開２０１３−２４２３６６号公報、特開２０１３−２４３３７１号公報、特開２０１３−２４５１７９号公報、特開２０１４−００３２４９号公報、特開２０１４−００３２９９号公報、特開２０１４−０１３９１０号公報、特開２０１４−０１７４９３号公報、特開２０１４−０１７４９４号公報等に記載されている構成を挙げることができる。
更に、有機ＥＬ素子を構成する各層について説明する。

〔透明基板〕
本発明に係る有機ＥＬ素子に適用可能な透明基板としては、例えば、ガラス、プラスチック等の透明材料を挙げることができる。好ましく用いられる透明な透明基板としては、ガラス、石英、樹脂フィルムを挙げることができる。
ガラス材料としては、例えば、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。これらのガラス材料の表面には、隣接する層との密着性、耐久性、平滑性の観点から、必要に応じて、研磨等の物理的処理、無機物又は有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜を形成することができる。

樹脂フィルムを構成材料としては、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）等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート（ＴＡＣ）、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート（ＣＡＰ）、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類及びそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル及びポリアリレート類、アートン（商品名ＪＳＲ社製）及びアペル（商品名三井化学社製）等のシクロオレフィン系樹脂等を挙げることができる。

有機ＥＬ素子においては、上記説明した透明基板上に、必要に応じて、ガスバリアー層を設ける構成であってもよい。
ガスバリアー層を形成する材料としては、水分や酸素など、有機ＥＬ素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素などの無機物を用いることができる。更に、ガスバリアー層の脆弱性を改良するため、これら無機層と有機材料からなる有機層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。

（陽極）
有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、Ａｇ、Ａｕ等の金属又は金属を主成分とする合金、ＣｕＩ、あるいはインジウム−スズの複合酸化物（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）、ＳｎＯ_２及びＺｎＯ等の金属酸化物を挙げることができるが、金属又は金属を主成分とする合金であることが好ましく、更に好ましくは、銀又は銀を主成分とする合金である。
陽極を、透明電極にするために、銀を主成分として構成する場合、銀の純度としては、９９％以上であることが好ましい。また、銀の安定性を確保するためにパラジウム（Ｐｄ）、銅（Ｃｕ）及び金（Ａｕ）等が添加されていてもよい。

透明陽極は銀を主成分として構成されている層であるが、具体的には、銀単独で形成しても、あるいは銀（Ａｇ）を含有する合金から構成されていてもよい。そのような合金としては、例えば、銀・マグネシウム（Ａｇ・Ｍｇ）、銀・銅（Ａｇ・Ｃｕ）、銀・パラジウム（Ａｇ・Ｐｄ）、銀・パラジウム・銅（Ａｇ・Ｐｄ・Ｃｕ）、銀・インジウム（Ａｇ・Ｉｎ）などが挙げられる。

上記陽極を構成する各構成材料の中でも、本発明に係る有機ＥＬ素子を構成する陽極としては、銀を主成分として構成し、厚さが２〜２０ｎｍの範囲内にある透明陽極であることが好ましいが、更に好ましくは厚さが４〜１２ｎｍの範囲内である。厚さが２０ｎｍ以下であれば、透明陽極の吸収成分及び反射成分が低く抑えられ、高い光透過率が維持されるため好ましい。
本発明でいう銀を主成分として構成されている層とは、透明陽極中の銀の含有量が６０質量％以上であることをいい、好ましくは銀の含有量が８０質量％以上であり、より好ましくは銀の含有量が９０質量％以上であり、特に好ましくは銀の含有量が９８質量％以上である。また、本発明に係る透明陽極でいう「透明」とは、波長５５０ｎｍでの光透過率が５０％以上であることをいう。

透明陽極においては、銀を主成分として構成されている層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であっても良い。
また、本発明においては、陽極が、銀を主成分として構成する透明陽極である場合には、形成する透明陽極の銀膜の均一性を高める観点から、その下部に、下地層１ａを設けることが好ましい。下地層としては、特に制限はないが、窒素原子又は硫黄原子を有する有機化合物を含有する層であることが好ましく、当該下地層上に電極層１ｂを設け、透明陽極を形成する方法が好ましい態様である。

（有機層）
有機ＥＬ素子を構成する各種機能層について、発光層、電荷注入層、正孔輸送層、電子輸送層及び阻止層の順に説明する。

（発光層）
有機ＥＬ素子を構成する発光層は、発光材料としてリン光発光性化合物が含有されている構成が好ましい。
この発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であってもよい。
このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。

発光層の厚さの総和は、１〜１００ｎｍの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから１〜３０ｎｍの範囲内がさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。
以上のような発光層は、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、ＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット、Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。
また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料と蛍光発光材料（蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう。）を同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物（発光ホスト等ともいう。）及び発光材料（発光ドーパント化合物ともいう。）を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。

〈ホスト化合物〉
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温（２５℃）におけるリン光発光のリン光量子収率が０．１未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が０．０１未満であることが好ましい。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が５０％以上であることが好ましい。
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、あるいは、複数種のホスト化合物を用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機電界発光素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。

発光層に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物（蒸着重合性発光ホスト）でもよい。
本発明に適用可能なホスト化合物としては、例えば、特開２００１−２５７０７６号公報、同２００１−３５７９７７号公報、同２００２−８８６０号公報、同２００２−４３０５６号公報、同２００２−１０５４４５号公報、同２００２−３５２９５７号公報、同２００２−２３１４５３号公報、同２００２−２３４８８８号公報、同２００２−２６０８６１号公報、同２００２−３０５０８３号公報、米国特許公開第２００５／０１１２４０７号明細書、米国特許公開第２００９／００３０２０２号明細書、国際公開第２００１／０３９２３４号、国際公開第２００８／０５６７４６号、国際公開第２００５／０８９０２５号、国際公開第２００７／０６３７５４号、国際公開第２００５／０３０９００号、国際公開第２００９／０８６０２８号、国際公開第２０１２／０２３９４７号、特開２００７−２５４２９７号公報、欧州特許第２０３４５３８号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。

〈発光材料〉
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物（リン光性化合物、リン光発光材料又はリン光発光ドーパントともいう。）及び蛍光発光性化合物（蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。）が挙げられる。

〈リン光発光性化合物〉
リン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温（２５℃）にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が２５℃において０．０１以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は０．１以上である。
上記リン光量子収率は、第４版実験化学講座７の分光IIの３９８頁（１９９２年版、丸善）に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として０．０１以上が達成されればよい。

リン光発光性化合物は、一般的な有機ＥＬ素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で８〜１０族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物（白金錯体系化合物）又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。
本発明においては、少なくとも一つの発光層が、二種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。

本発明に使用できる公知のリン光発光性化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。
Ｎａｔｕｒｅ，３９５，１５１（１９９８）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７８，１６２２（２００１）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９，７３９（２００７）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，１７，３５３２（２００５）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，１７，１０５９（２００５）、国際公開第２００９／１００９９１号、国際公開第２００８／１０１８４２号、国際公開第２００３／０４０２５７号、米国特許公開第２００６／８３５４６９号明細書、米国特許公開第２００６／０２０２１９４号明細書、米国特許公開第２００７／００８７３２１号明細書、米国特許公開第２００５／０２４４６７３号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。

また、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４０，１７０４（２００１）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，１６，２４８０（２００４）、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．，１６，２００３（２００４）、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．，２００６，４５，７８００、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，８６，１５３５０５（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｌｅｔｔ．，３４，５９２（２００５）、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，２９０６（２００５）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４２，１２４８（２００３）、国際公開第２００９／０５０２９０号、国際公開第２００９／０００６７３号、米国特許第７３３２２３２号明細書、米国特許公開第２００９／００３９７７６号、米国特許第６６８７２６６号明細書、米国特許公開第２００６／０００８６７０号明細書、米国特許公開第２００８／００１５３５５号明細書、米国特許第７３９６５９８号明細書、米国特許公開第２００３／０１３８６５７号明細書、米国特許第７０９０９２８号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。

また、Ａｎｇｅｗ．Ｃｈｅｍ．ｌｎｔ．Ｅｄ．，４７，１（２００８）、Ｃｈｅｍ．Ｍａｔｅｒ．，１８，５１１９（２００６）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，４６，４３０８（２００７）、Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃｓ，２３，３７４５（２００４）、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，７４，１３６１（１９９９）、国際公開第２００６／０５６４１８号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００５／１２３８７３号、国際公開第２００６／０８２７４２号、米国特許公開第２００５／０２６０４４１号明細書、米国特許第７５３４５０５号明細書、米国特許公開第２００７／０１９０３５９号明細書、米国特許第７３３８７２２号明細書、米国特許第７２７９７０４号明細書、米国特許公開第２００６／１０３８７４号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。

さらには、国際公開第２００５／０７６３８０号、国際公開第２００８／１４０１１５号、国際公開第２０１１／１３４０１３号、国際公開第２０１０／０８６０８９号、国際公開第２０１２／０２０３２７号、国際公開第２０１１／０５１４０４号、国際公開第２０１１／０７３１４９号、特開２００９−１１４０８６号公報、特開２００３−８１９８８号公報、特開２００２−３６３５５２号公報等に記載の化合物も挙げることができる。

本発明においては、好ましいリン光発光性化合物としてはＩｒを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
リン光発光性化合物（リン光発光性金属錯体ともいう）としては、例えば、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｅｔｔｅｒ誌、ｖｏｌ３、Ｎｏ．１６、２５７９〜２５８１頁（２００１）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，第３０巻、第８号、１６８５〜１６８７頁（１９９１年）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，第４０巻、第７号、１７０４〜１７１１頁（２００１年）、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．，第４１巻、第１２号、３０５５〜３０６６頁（２００２年）、Ｎｅｗ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第２６巻、１１７１頁（２００２年）、Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，第４巻、６９５〜７０９頁（２００４年）、さらにこれらの文献中に記載されている参考文献等に開示されている方法を適用することにより合成することができる。

〈蛍光発光性化合物〉
蛍光発光性化合物としては、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及び希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。

（電荷注入層）
電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の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１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができるが、本発明においては、透明電極に隣接して電荷注入層を配置させることを特徴とする。また、中間電極で用いられる場合は、隣接する電子注入層及び正孔注入層の少なくとも一方が、本発明の要件を満たしていれば良い。

（正孔注入層）
正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、透明電極である陽極に隣接して配置される層であり、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。

正孔注入層は、特開平９−４５４７９号公報、同９−２６００６２号公報、同８−２８８０６９号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー（例えば、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）：ＰＳＳ（ポリスチレンスルホン酸）、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等）等が挙げられる。

トリアリールアミン誘導体としては、α−ＮＰＤ（４，４′−ビス〔Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ビフェニル）に代表されるベンジジン型や、ＭＴＤＡＴＡ（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）に代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。
また、特表２００３−５１９４３２号公報や特開２００６−１３５１４５号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。

（電子注入層）
電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことであり、陰極が本発明に係る透明電極で構成されている場合には、当該透明電極に隣接して設けられ、「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の第２編第２章「電極材料」（１２３〜１６６頁）に詳細に記載されている。

電子注入層は、特開平６−３２５８７１号公報、同９−１７５７４号公報、同１０−７４５８６号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ金属ハライド層、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層、酸化モリブデン、酸化アルミニウム等に代表される金属酸化物、リチウム８−ヒドロキシキノレート（Ｌｉｑ）等に代表される金属錯体等が挙げられる。また、本発明における透明電極が陰極の場合は、金属錯体等の有機材料が特に好適に用いられる。電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は１ｎｍ〜１０μｍの範囲が好ましい。

（正孔輸送層）
正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層及び電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、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。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、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、導電性高分子オリゴマー及びチオフェンオリゴマー等が挙げられる。
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３級アミン化合物及びスチリルアミン化合物を用いることができ、特に芳香族第３級アミン化合物を用いることが好ましい。

芳香族第３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（略称：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及びＮ−フェニルカルバゾール等が挙げられる。

正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法及びＬＢ法（ラングミュア・ブロジェット、Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法）等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。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲である。この正孔輸送層は、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い。

また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、ｐ性を高くすることもできる。その例としては、特開平４−２９７０７６号公報、特開２０００−１９６１４０号公報、同２００１−１０２１７５号公報及びＪ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，９５，５７７３（２００４）等に記載されたものが挙げられる。
このように、正孔輸送層のｐ性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。

（電子輸送層）
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。

単層構造の電子輸送層及び積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料（正孔阻止材料を兼ねる。）としては、カソード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い。このような材料としては、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。
例えば、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、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、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。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、電子輸送層の材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した高分子材料又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。

また、８−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム（略称：Ａｌｑ_３）、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（略称：Ｚｎｑ）等及びこれらの金属錯体の中心金属がＩｎ、Ｍｇ、Ｃｕ、Ｃａ、Ｓｎ、Ｇａ又はＰｂに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。

電子輸送層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法及びＬＢ法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は５ｎｍ〜５μｍ程度、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲内である。電子輸送層は上記材料の一種又は二種以上からなる単一構造であってもよい。

（阻止層）
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機層３の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。例えば、特開平１１−２０４２５８号公報、同１１−２０４３５９号公報、及び「有機ＥＬ素子とその工業化最前線（１９９８年１１月３０日エヌ・ティー・エス社発行）」の２３７頁等に記載されている正孔阻止（ホールブロック）層等を挙げることができる。

正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。

一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ、電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは３〜１００ｎｍの範囲であり、さらに好ましくは５〜３０ｎｍの範囲である。

〔陰極〕
陰極は、有機層に正孔を供給するために機能する電極膜であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物若しくはこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、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、インジウム、リチウム／アルミニウム混合物、希土類金属、ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ_２及びＳｎＯ_２等の酸化物半導体などが挙げられる。

陰極は、これらの導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させて作製することができる。また、第二電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５ｎｍ〜５μｍ、好ましくは５〜２００ｎｍの範囲で選ばれる。
なお、有機ＥＬ素子が、陰極側からも発光光ｈを取り出す、両面発光型の場合には、光透過性の良好な陰極を選択して構成すればよい。

〔封止部材〕
有機ＥＬ素子を封止するのに用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、陰極及び透明基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
封止部材としては、有機ＥＬ素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また透明性及び電気絶縁性は特に限定されない。

具体的には、ガラス板、ポリマー板、フィルム、金属板、フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、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、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属又は合金が挙げられる。

封止部材としては、有機ＥＬ素子を薄膜化することできる観点から、ポリマーフィルム及び金属フィルムを好ましく使用することができる。さらに、ポリマーフィルムは、ＪＩＳ Ｋ ７１２９−１９９２に準拠した方法で測定された温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が、１×１０^−３ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下であることが好ましく、さらには、ＪＩＳ Ｋ ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０^−３ｍｌ／ｍ^２・２４ｈ・ａｔｍ（１ａｔｍは、１．０１３２５×１０^５Ｐａである）以下であって、温度２５±０．５℃、相対湿度９０±２％における水蒸気透過度が、１×１０^−３ｇ／ｍ^２・２４ｈ以下であることが好ましい。

封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域（発光領域）との間隙には、気相及び液相では窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、封止部材と有機ＥＬ素子の表示領域との間隙を真空とすることや、間隙に吸湿性化合物を封入することもできる。

〔有機ＥＬ素子の製造方法〕
有機ＥＬ素子の製造方法としては、透明基板上に、陽極、有機層及び陰極を積層して積層体１０を形成する。
まず、透明基板を準備し、該透明基板上に、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の範囲内の膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陽極を形成する。同時に、陽極端部に、外部電源と接続する部分を形成する。

次に、この上に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等を含む有機層を順に積層する。
これらの各層の形成は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な層が得られやすく、かつ、ピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。更に、層ごとに異なる形成法を適用しても良い。これらの各層の形成に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等により異なるが、一般にボート加熱温度５０〜４５０℃、真空度１×１０^−６〜１×１０^−２Ｐａ、蒸着速度０．０１〜５０ｎｍ／秒、基板温度−５０〜３００℃、層厚０．１〜５μｍの範囲内で、各条件を適宜選択することが望ましい。

以上のようにして有機層を形成した後、この上部に陰極を蒸着法やスパッタ法などの適宜の形成法によって形成する。この際、陰極は、有機層によって陽極に対して絶縁状態を保ちつつ、有機層の上方から透明基板の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。
陰極の形成後、これら透明基板、陽極、有機層及び陰極を封止部材で封止する。すなわち、陽極及び陰極の端子部分を露出させた状態で、透明基板上に、少なくとも有機層を覆う封止部材を設ける。

〔有機ＥＬ素子のパターニング方法〕
本発明では、光照射を透明基板側又は封止部材側から行い、複数のアイコン表示領域を一括してパターニングする方法であることが好ましい。パターニングする方法については、フォトリソグラフィー法やエッチング法等が挙げられるが、特に、ＵＶ照射によりパターニングすることが好ましい。また、パターニングは、電極及び有機層のうち少なくとも１層以上についてＵＶ照射する必要があり、さらにその他の層についてもＵＶ照射することで機能を変化させ、非発光領域としてもよい。

具体的には、有機ＥＬ素子の製造方法において、前述のとおり、有機ＥＬ素子の各構成要素を成膜した後、封止部材で封止し、透明基板１３側又は封止部材側から、複数のユニットごとに表示させるアイコンに対応する形状を、光照射によりパターニングする。パターニングする方法は、例えば、特開２００１−１６７８８１号公報に記載のパターニング方法等を用いることができる。

光照射工程においては、例えば、図５Ａに示すような発光形状を得るため、発光領域２１１、２１２、２１３に光が当たらないよう非透過加工したマスク板を用意する。次に、第１ステップとして、封止部材側から、発光領域の位置とマスク板を位置合わせしてマスク板を固定する。
位置合わせ終了後、ＵＶ照射し、発光ユニット１１１、１１２、１１３のそれぞれについてアイコン表示領域（発光領域）２１１、２１２、２１３を除く範囲を輝度変化させる。輝度変化させた部分については、発光領域として機能することがないため、基板上にそのまま保持していてもよく、除去する工程を省くことができる。
具体的には、発光ユニットのマスク板が設置されていない範囲の陰極に一括してＵＶ照射する。照射する紫外線の波長は、３５５、３６５、３８０及び４０５ｎｍであることが好ましい。一般的に波長が短い方が光エネルギーは強く、全ての膜に照射光が届きやすい点で好ましい。しかしながら、上記波長より短い波長を選択した場合には、透明基板が光を吸収して変質してしまうため、上記波長を用いることが最適である。これにより、有機ＥＬ素子３００に代表されるように積層構造とする場合、電極及び有機層のうち少なくとも１層以上に当該波長のＵＶ照射することで、非発光領域とすることができる。また、積層構造を構成するその他の層についてもＵＶ照射することは、非発光領域の作製により効果的である。
なお、前述のとおり、有機層を形成した段階で、マスク板を設置し、ＵＶ照射することにより、複数の発光ユニットをパターニングする方法であってもよい。

《アイコン表示領域の設計》
以下の実施形態では、一例として、有機エレクトロルミネッセンスモジュールが三つの発光ユニット１１１〜１１３を備える場合について説明する。各発光ユニット１１１〜１１３は、電気的に直列に接続されていることを特徴とする。
各実施形態について、アイコン表示領域２１１〜２１３の詳細な設計方法を説明する。

［実施形態１］
《アイコン表示領域の発光色がアイコン表示領域ごとに異なる場合》
アイコン表示領域の発光色がアイコン表示領域ごとに異なる場合、各アイコン表示領域の発光の輝度が、同一であることが好ましい。
例えば、図４Ａに示すように、情報機器に備えられているソフトウェアボタンとして、矢印ボタン２１１、ホームボタン２１２及びメニューボタン２１３が、それぞれを赤色、青色、緑色といったように、異なる色で表示する場合について説明する。

アイコン表示領域の発光色がアイコン表示領域ごとに異なる場合、有機ＥＬ素子に用いられる発光性化合物がアイコン表示領域ごとに異なるため、各発光領域で抵抗値が異なる。よって、各発光領域間で輝度を同一にするために、使用する有機ＥＬ素子の抵抗値をあらかじめ測定し、各発光ユニットの電流密度が一定になるように、有機ＥＬ素子に用いる素材及び有機ＥＬ素子を配設する面積等を調整し、発光ユニットを作製する。

次に、各発光ユニットの陽極及び陰極を、図５Ｂに示すフレキシブル基板１４１の引き出し配線１４２に接続した。具体的には、図５Ｃに示すように、発光ユニット１１１の陽極側の引き出し電極１１１Ｐを電源（図示略）につながるように接続した。陰極側の引き出し電極１１１Ｎについては、発光ユニット１１２の陽極側の引き出し電極１１２Ｐと回路が導通するように、フレキシブル基板１４１の引き出し配線１４２と電気的に接続する。
また、発光ユニット１１３についても同様に、陽極側の引き出し電極１１３Ｐと発光ユニット１１２の陰極側の引き出し電極１１２Ｎとが導通するようにフレキシブル基板１４１の引き出し配線１４２に接続した。陰極側の引き出し電極１１３Ｎは、電源（図示略）につながるように接続した。その他の有機ＥＬモジュールの作製方法は前述のとおりである。

作製した有機ＥＬモジュールの発光輝度を分光放射輝度計ＣＳ−１０００（コニカミノルタ（株）製）で測定したところ、三つの発光ユニットのうち、発光輝度が最も低い発光ユニットの発光輝度が、発光輝度が最も高い発光ユニットの発光輝度の８０％以上であることを確認することができた。
なお、複数の発光ユニットの発光輝度のうち、最も低い発光輝度が、最も高い発光輝度の８０％以上である場合は、目視で輝度のバラつきを感じることなく有機ＥＬモジュールを使用できることがわかっている。
これにより、各発光ユニットは、電気的に直列に接続されているため、一定の電流値が流れ、抵抗値も一定に調整されていることで、低消費電力かつ輝度ムラのない発光を確認することができる。
以上より、異なる発光材料（発光性化合物）を用いる場合であっても、消費電力及び輝度ムラを抑制することができる。
なお、本実施形態は、複数の発光ユニットの各発光領域で発光色が異なる場合について示したが、複数の発光ユニットが同一色である場合であっても、各発光ユニットで用いられる有機ＥＬ素子が異なることにより、各ユニット間の抵抗値が異なる場合については、本実施形態の設計方法を用いてアイコン表示領域を設計することができる。
また、複数の発光ユニットを電気的に並列に接続してもよい。複数の発光ユニットが並列に接続されている場合、各発光ユニットを独立して制御することができる。

［実施形態２］
《各アイコン表示領域の面積を同一にする場合》
一般的な従来のアイコン表示領域は、その発光面積が一律でない場合が多い。すなわち、それぞれのアイコンの形状に応じて発光領域を作製すると、発光面積がバラバラになってしまう。
例えば、図４Ａに示すように、情報機器に備えられているソフトウェアボタンとして、矢印ボタン２１１、ホームボタン２１２、メニューボタン２１３の面積比が、ホームボタンを１とする場合、矢印ボタン２１１の面積：ホームボタン２１２の面積：メニューボタン２１３の面積＝１．２５：１．００：１．３０となっている。よって、ソフトウェアボタン間で輝度のばらつきが生じている。
アイコン表示領域に用いる有機ＥＬ素子の素材が、各アイコン表示領域で同一（電気抵抗が同一の場合を含む。）の場合は、各アイコン表示領域の面積を同一に揃えることが、各アイコン表示領域の電流密度を簡便に調整することができる点で好ましい。

そこで、本発明の有機ＥＬモジュールは、複数の発光ユニットのうち、発光領域の面積が最も小さい発光ユニットの発光領域の面積が、発光領域の面積が最も大きい発光ユニットの発光領域の面積の８０％以上であることが好ましい。
複数の発光ユニットのうち、発光領域の面積が最も小さい発光ユニットの発光領域の面積が、発光領域の面積が最も大きい発光ユニットの発光領域の面積の８０％以上とすることで、直列に接続された発光ユニット間の電流密度のばらつきを抑制することができ、輝度のばらつきも抑制できるためである。

具体的には、図４Ａで最も面積が小さいホームボタンを基準に、矢印ボタン２１１の面積：ホームボタン２１２の面積：メニューボタン２１３の面積＝１：１：１（図４Ｂ参照）とすることで発光面積を同一にすることができる。
なお、矢印ボタン２１１の面積：ホームボタン２１２の面積：メニューボタン２１３の面積＝１．３：１．３：１．３として（図４Ｃ参照）、最も面積が大きいアイコン表示領域を基準に設計してもよい。

三つのアイコン表示領域の面積が同一になるように形成し、実施形態１と同様に有機ＥＬモジュールを作製した。当該有機ＥＬモジュールの輝度を測定したところ、三つの発光ユニットのうち、発光輝度が最も低い発光ユニットの発光輝度が、発光輝度が最も高い発光ユニットの発光輝度の８０％以上であることを確認することができる。
これにより、各発光ユニットは、電気的に直列に接続されているため、一定の電流値が流れ、面積を同一にすることで簡便に抵抗値を一定に調整することができ、低消費電力かつ輝度ムラのない発光を得ることができる。
以上より、発光領域（アイコン表示領域）の面積を一定にした場合についても、消費電力及び輝度のばらつきを抑制することができる。

［実施形態３］
《各アイコン表示領域に加えてダミー発光領域を備える場合》
発光面積が一律でないアイコン表示領域の面積を変更できない場合について、各発光ユニットが備えるアイコン表示領域に加えて、ダミー発光領域を備えることができる。
具体的には、図４Ｄに示すように、矢印ボタン２１１、ホームボタン２１２、メニューボタン２１３の面積比が、ホームボタンを１とする場合、矢印ボタン２１１の面積：ホームボタン２１２の面積：メニューボタン２１３の面積＝１．２５：１．００：１．３０となっている。そこで、最も面積が大きいメニューボタンに面積を合わせるために、ダミー発光領域を設けて、面積比を同一に調整することができる。

例えば、面積比が１．２５に対応する矢印ボタン２１１を有する発光ユニット１１１に、面積比が０．０５に対応するダミー発光領域を形成させることで、発光ユニット１１１の発光面積は、メニューボタン２１３を有する発光ユニット１１３の発光面積（面積比１．３０）と同一とすることができる。
同様にして、面積比が１．００に対応するホームボタン２１２を有する発光ユニット１１２に、面積比が０．３０に対応するダミー発光領域を形成させることで、発光ユニット１１１の発光面積は、メニューボタン２１３を有する発光ユニット１１３の発光面積（面積比１．３０）と同一とすることができる。
しかし、ダミー発光領域は、本来発光させる必要のない領域であるため、発光がユーザーに視認できない態様にすることが好ましい。そこで、図４Ｅに示すように、複数のアイコン表示領域の形状に対応する形状が印刷されたカバーガラスを備えることが好ましい。
なお、実施形態１及び実施形態２についても、発光をより明確にするために、当該カバーガラスを備える構成としてもよい。

以上のようにダミー発光領域を形成することで、三つのアイコン表示領域の面積を同一に形成し、実施形態１と同様に有機ＥＬモジュールを作製した。当該有機ＥＬモジュールの輝度を測定したところ、三つの発光ユニットのうち、発光輝度が最も低い発光ユニットの発光輝度が、発光輝度が最も高い発光ユニットの発光輝度の８０％以上であることを確認することができる。
これにより、各発光ユニットは、電気的に直列に接続されているため、一定の電流値が流れ、面積を同一にすることで簡便に抵抗値を一定に調整することができ、低消費電力かつ輝度ムラのない発光を得ることができる。
以上より、発光領域（アイコン表示領域）の面積を一定にした場合についても、消費電力及び輝度のばらつきを抑制することができる。

本発明により、消費電力の抑制が可能な発光ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンスモジュールを得ることができ、当該有機ＥＬモジュールを備えた表示デバイス、ディスプレイや、家庭用照明、車内照明、時計や液晶用のバックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源、さらには表示装置を必要とする一般の家庭用電気器具等の広い発光光源として好適に利用できる。

１００ 情報機器
１０１ 有機ＥＬモジュール
１０２ 液晶表示画面
１０４ カバーガラス
１０５ 液晶表示パネル
１０７Ａ、１０７Ｂ 電気接続ユニット
１０８ プリント配線基板
１０９ 筐体
１１１、１１２、１１３ 発光ユニット
２１１、２１２、２１３ 発光領域（アイコン表示領域）
３００ 有機ＥＬ素子

Claims (10)

1. 互いに電気的に接続された複数の発光ユニットを有し、
   前記複数の発光ユニットの各々が、発光により表示される図案に対応した発光領域を有する
   ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
2. 前記複数の発光ユニットのうち、発光輝度が最も低い発光ユニットの発光輝度が、発光輝度が最も高い発光ユニットの発光輝度の８０％以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
3. 前記複数の発光ユニットのうち、発光領域の面積が最も小さい発光ユニットの発光領域の面積が、発光領域の面積が最も大きい発光ユニットの発光領域の面積の８０％以上であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
4. 前記複数の発光ユニットの発光領域が、アイコン表示領域であることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
5. 前記複数の発光ユニットのうち少なくとも一つの発光ユニットの発光領域が、アイコン表示領域に加えて、さらにダミー発光領域を有し、
   前記アイコン表示領域及び前記ダミー発光領域の合計面積が、他の一の発光ユニットの発光領域の面積と同一であることを特徴とする請求項３に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
6. 複数の前記アイコン表示領域の形状に対応する形状が印刷されたカバーガラスを有することを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
7. 前記複数の発光領域が、特定の波長の光で、一括でパターニングされて形成されることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
   
8. 前記複数の発光ユニットが、電気的に直列に接続されていることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュール。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えることを特徴とする情報機器。
10. 主表示画面と少なくとも一つ副表示画面を有する情報機器であって、前記副表示画面の構成要素として、請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンスモジュールを備えていることを特徴とする情報機器。

Images