WO2012128116A1 - 有機エレクトロルミネッセンス素子、照明器具、及び食品保管装置 - Google Patents
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Definitions
- Organic electroluminescence devices can be used as flat panel displays, backlights for liquid crystal display devices, light sources for illumination, etc. due to their ability to emit surface light with high voltage and low voltage. It attracts attention as a generation light source.
- An organic electroluminescence device is a multi-unit device including a first light emitting unit, a second light emitting unit, and an intermediate layer interposed between the first light emitting unit and the second light emitting unit. Preferably there is.
- this organic electroluminescence element 1 a substrate 14, a first electrode 15, a first light emitting unit 11, an intermediate layer 13, a second light emitting unit 12, and a second electrode 16 are laminated in this order. It has a structure.
- the first electrode 15 can be formed using these materials by an appropriate method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an application method.
- the light transmittance of the first electrode 15 is preferably 70% or more, and more preferably 90% or more.
- the sheet resistance of the first electrode 15 is preferably several hundred ⁇ / ⁇ or less, and particularly preferably 100 ⁇ / ⁇ or less.
- the thickness of the first electrode 15 is appropriately set so that characteristics such as the light transmittance and sheet resistance of the first electrode 15 have a desired level. Although the preferred thickness of the first electrode 15 varies depending on the material constituting the first electrode 15, the thickness of the first electrode 15 is set to 500 nm or less, preferably in the range of 10 to 200 nm.
- the second electrode 16 functions as a cathode.
- the cathode in the organic electroluminescence element 1 is an electrode for injecting electrons into the light emitting layer 2.
- the second electrode 16 is preferably formed from a material such as a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a small work function.
- the second electrode 16 is preferably formed of a material having a work function of 5 eV or less. That is, the work function of the second electrode 16 is preferably 5 eV or less.
- Examples of the material for forming the second electrode 16 include Al, Ag, MgAg, and the like.
- the second electrode 16 can also be formed from an Al / Al 2 O 3 mixture or the like.
- the electron transporting material include fluorene, bathophenanthroline, bathocuproine, anthraquinodimethane, diphenoquinone, oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, anthraquinodimethane, 4,4′-N, N′-dicarbazole.
- Biphenyl (CBP) and the like, compounds thereof, metal complex compounds, nitrogen-containing five-membered ring derivatives and the like can be mentioned.
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Abstract
本発明の目的とするところは、低温下における食品照明と、室温下における室内照明とに、共に適する有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することにある。本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における平均演色評価数Ｒａの最大値が素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲にあり、素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度５℃以上３５℃以下の範囲にある特性を有する。
Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子、この有機エレクトロルミネッセンス素子を備える照明器具、及びこの照明器具を備える食品保管装置に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子（有機発光ダイオード）は、低電圧で高輝度の面発光が可能であること等の理由により、フラットパネルディスプレイ、液晶表示装置用バックライト、照明用の光源などとして活用可能な次世代光源として注目を集めている。
従来の有機エレクトロルミネッセンス素子の一例が、特許文献１に開示されている。この有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光層を、第１の蛍光材料が添加された正孔輸送性材料を母材とする正孔輸送性発光層と、第２の蛍光材料が添加された電子輸送性材料を母材とする電子輸送性発光層とにより構成し、正孔輸送性発光層と電子輸送性発光層とを同時に発光させてこれら両発光層からの発光色を混色として認識させるようにし、正孔輸送性発光層から発光される発光色の発光スペクトルと電子輸送性発光層から発光される発光色の発光スペクトルとが略同じになるように、正孔輸送性発光層及び電子輸送性発光層の第１の蛍光材料、第２の蛍光材料は共に２種類以上の蛍光材料よりなり、該２種類以上の蛍光材料の固体状態の蛍光ピーク波長が異なっている。この特許文献１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子は、印加電流量の変化や発光時間の経過に伴う発光色の色度変化を防止する観点から構成されている。
しかし、本発明者らは、有機エレクトロルミネッセンス素子の照明用途への適用にあたり、照明器具が使用される温度環境と照明される対象との関係という、従来十分に検討されていなかった事項に着目した新たな検討をおこなった。
例えば、食品や調理済み料理などを店頭で展示したり保管したりするために、細菌の繁殖を抑え食中毒を防止する目的で、５℃近くの低温で食品等を保管可能なショーケースなどの食品保管装置が使用される。この食品保管装置における照明には、商品である食品等の見映えをよくするために、特定の特殊演色評価数が高い光源が用いられる。一方、室内照明のためには、平均演色評価数が高い光源が好まれる。
従来、このような光源として、主として蛍光灯が用いられていた。しかし、蛍光灯は発光スペクトルの幅が狭く様々な演色性を得るのが困難なため、食品保管装置における照明用途と室内照明用途には、演色性能の異なる蛍光灯がそれぞれ開発されていた。そのため、光源の低コスト化が難しいという問題があった。更に、蛍光灯の平均演色評価数の値は８０程度と低いため、食品保管装置における照明用途や室内照明用途において、照明対象の見映えを十分に向上することもできなかった。
そこで、低温下における食品の見映えを高め得る演色性と、室温下における高い平均演色評価数とを兼ね備える有機エレクトロルミネッセンス素子が得られれば、照明の目的に応じて有機エレクトロルミネッセンス素子の設計を変更する必要がなくなる。そうすると、汎用性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子が低コストで得られるようになる。このような観点から設計された有機エレクトロルミネッセンス素子は、未だ存在していなかった。
本発明は上記事由に鑑みてなされたものであり、低温下における食品照明と、室温下における室内照明とに、共に適する有機エレクトロルミネッセンス素子及び照明器具、並びに前記照明器具を備え、低温下で食品を保管しながらこの食品の見映えをよくすることができる食品保管装置を提供することを目的とする。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における平均演色評価数Ｒａの最大値が、素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲にあり、素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度５℃以上３５℃以下の範囲にある特性を有する。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲にあることが好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つが、素子温度５℃以上２５℃以下の範囲におけるその最大値とその最小値との比が０．８以上であり、且つその値が７０以上となる条件を満たすことが好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において 、素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１０、及び特殊演色評価数Ｒ１２がこの順番に順次小さくなると共に、特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２がこの順番に順次小さくなることが好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなることも、好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の層の積層方向と一致する方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより減少すると共にｖ’の値がより増加することが好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が高いことが好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の層の積層方向と一致する方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより増加すると共にｖ’の値がより増加することも、好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が低いことも、好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、緑色域の光を発する発光層を複数備え、前記複数の発光層のうちの少なくとも一つが、燐光発光性のドーパントを含有することが、好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、赤色域の光を発する赤色域発光層と、この赤色域発光層に積層し、燐光発光性のドーパントを含有し、緑色域の光を発する緑色域発光層とを備え、前記赤色域発光層の厚みが、前記緑色域発光層の厚みよりも小さいことが、好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記緑色域発光層の厚みに対する、前記赤色域発光層の厚みの比率が、２～１５％の範囲であることが、好ましい。
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、第一の発光ユニット、第二の発光ユニット、及び前記第一の発光ユニットと前記第二の発光ユニットとの間に介在する中間層を備えるマルチユニット素子であることが好ましい。
本発明に係る照明器具は、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を備える。
本発明に係る食品保管装置は、食品を保管するように構成されている保管器具と、前記保管器具内を照らすように構成されている前記照明器具とを備える。
本発明によれば、低温下における食品照明と、室温下における室内照明とに、共に適する有機エレクトロルミネッセンス素子及び照明器具が得られる。
また、本発明によれば、前記照明器具を備え、低温下で食品を保管しながらこの食品の見映えをよくすることができる食品保管装置が得られる。
本実施形態における有機エレクトロルミネッセンス素子（有機発光ダイオード）の構造の一例を、図１に概略的に示す。この有機エレクトロルミネッセンス素子１は、第一の発光ユニット１１、第二の発光ユニット１２、並びに第一の発光ユニット１１と第二の発光ユニット１２との間に介在する中間層１３を備えるマルチユニット素子である。
この有機エレクトロルミネッセンス素子１は、基板１４、第一の電極１５、第一の発光ユニット１１、中間層１３、第二の発光ユニット１２、及び第二の電極１６が、この順番に積層している構造を有する。
基板１４は光透過性を有することが好ましい。基板１４は無色透明であっても、多少着色されていてもよい。基板１４は磨りガラス状であってもよい。
基板１４の材質としては、ソーダライムガラス、無アルカリガラスなどの透明ガラス；ポリエステル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂等のプラスチックなどが挙げられる。基板１４の形状はフィルム状でも板状でもよい。
基板１４が光拡散効果を有することも好ましい。このような基板１４の構造としては、母相と、この母相中に分散している母相とは屈折率の異なる粒子、粉体、気泡等とを備える構造、表面に光拡散性向上のための形状加工が施されている構造、光拡散性向上のために基板表面に光散乱性フィルムやマイクロレンズフィルムを積層した構造などが、挙げられる。
有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光が基板１４を透過する必要がない場合には、基板１４は光透過性を有しなくてもよい。この場合、素子の発光特性、寿命特性等を損なわない限り、基板１４の材質は特に制限されない。但し、素子の温度上昇を抑制する観点からは、基板１４が、アルミニウム製の金属フォイルなど熱伝導性の高い材質から形成されることが好ましい。
第一の電極１５は陽極として機能する。有機エレクトロルミネッセンス素子１における陽極は、発光層２中にホールを注入するための電極である。第一の電極１５は、仕事関数の大きい金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物等の材料から形成されることが好ましい。特に第一の電極１５が、仕事関数が４ｅＶ以上の材料から形成されることが好ましい。すなわち第一の電極１５の仕事関数が４ｅＶ以上となることが好ましい。このような第一の電極１５を形成するための材料としては、例えば、ＩＴＯ（インジウム－スズ酸化物）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（インジウム－亜鉛酸化物）等の金属酸化物等が用いられる。第一の電極１５は、これらの材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法、塗布等の適宜の方法により形成され得る。有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光が第一の電極１５を透過する場合には、第一の電極１５の光透過率が７０％以上であることが好ましく、９０％以上であることが更に好ましい。さらに、第一の電極１５のシート抵抗は数百Ω／□以下であることが好ましく、特に１００Ω／□以下であることが好ましい。第一の電極１５の厚みは、第一の電極１５の光透過率、シート抵抗等の特性が所望の程度となるように適宜設定される。第一の電極１５の好ましい厚みは第一の電極１５を構成する材料によって異なるが、第一の電極１５の厚みは５００ｎｍ以下、好ましくは１０～２００ｎｍの範囲で設定されるのがよい。
第一の電極１５から発光層２へホールを低電圧で注入するために、第一の電極１５上にホール注入層が積層していることが好ましい。ホール注入層を形成するための材料としては、例えば、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ、ポリアニリン等の導電性高分子；任意のアクセプタ等でドープした導電性高分子；カーボンナノチューブ、ＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、ＭＴＤＡＴＡ［4,4',4”-Tris(3-methyl-phenylphenylamino)tri-phenylamine］、ＴｉＯＰＣ（チタニルフタロシアニン）、アモルファスカーボンなどの、導電性と光透過性とを併せ持つ材料が挙げられる。ホール注入層が導電性高分子から形成される場合には、例えば導電性高分子がインク状に加工されてから、塗布法、印刷法などの手法で成膜されることでホール注入層が形成される。ホール注入層が低分子有機材料や無機物から形成される場合には、例えば真空蒸着法などによりホール注入層が形成される。
第二の電極１６は陰極として機能する。有機エレクトロルミネッセンス素子１における陰極は、発光層２中に電子を注入するための電極である。第二の電極１６は、仕事関数の小さい金属、合金、電気伝導性化合物、これらの混合物などの材料から形成されることが好ましい。特に第二の電極１６が仕事関数が５ｅＶ以下の材料から形成されることが好ましい。すなわち第二の電極１６の仕事関数が５ｅＶ以下となることが好ましい。このような第二の電極１６を形成するための材料としては、例えば、Ａｌ、Ａｇ、ＭｇＡｇなどが挙げられる。Ａｌ／Ａｌ２Ｏ３混合物などからも第二の電極１６が形成され得る。有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光が第二の電極１６を透過する場合には、第二の電極１６が複数の層から成り、その層の一部がＩＴＯ、ＩＺＯなどに代表される透明な導電性材料から形成されることも好ましい。第二の電極１６は、これらの材料を用いて、真空蒸着法、スパッタリング法等の適宜の方法により形成され得る。有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光が第一の電極１５を透過する場合には、第二の電極１６の光透過率が１０％以下であることが好ましい。但し、有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光が第二の電極１６を透過する場合には、第二の電極１６の光透過率が７０％以上であることが好ましい。第二の電極１６の厚みは、第二の電極１６の光透過率、シート抵抗等の特性が所望の程度となるように適宜設定される。第二の電極１６の好ましい厚みは第二の電極１６を構成する材料によって異なるが、第二の電極１６の厚みは５００ｎｍ以下、好ましくは２０～２００ｎｍの範囲で設定されるのがよい。
第二の電極１６から発光層２へ電子を低電圧で注入させるために、第二の電極１６上に電子注入層が積層していることが好ましい。電子注入層を形成するための材料としては、アルカリ金属、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属の炭酸化物、アルカリ土類金属、これらの金属を含む合金などが挙げらる。これらの材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム－カリウム合金、リチウム、フッ化リチウム、Ｌｉ２Ｏ、Ｌｉ２ＣＯ３、マグネシウム、ＭｇＯ、マグネシウム－インジウム混合物、アルミニウム－リチウム合金、Ａｌ／ＬｉＦ混合物等が挙げられる。電子注入層は、リチウム、ナトリウム、セシウム、カルシウム等のアルカリ金属、アルカリ土類金属などがドープされている有機物層などからも形成され得る。
第一の発光ユニット１１は、発光層２を備える。第一の発光ユニット１１は必要に応じて更にホール輸送層３、電子輸送層４等を備えてもよい。第二の発光ユニット１２も、発光層２を備える。第二の発光ユニット１２も、必要に応じて更にホール輸送層３、電子輸送層４等を備えてもよい。各発光ユニットは、例えばホール輸送層３／一以上の発光層２／電子輸送層４という、積層構造を有する。
本態様では、第一の発光ユニット１１は、発光層２として、青色域発光層２１と蛍光発光を示す緑色域発光層２２（第一の緑色域発光層２２）とを備える。青色域発光層２１は青色光を発する発光層２であり、第一の緑色域発光層２２は緑色光を発する発光層２である。一方、第二の発光ユニット１２は、発光層２として、赤色域発光層２３と燐光発光を示す緑色域発光層２４（第二の緑色域発光層２４）とを備える。赤色域発光層２３は赤色光を発する発光層２であり、第二の緑色域発光層２４は緑色光を発する発光層２である。
各発光層２は、発光性有機物質（ドーパント）がドープされた有機材料（ホスト材料）から形成され得る。
ホスト材料としては、電子輸送性の材料、ホール輸送性の材料、電子輸送性とホール輸送性とを併せ持つ材料の、いずれも使用され得る。ホスト材料として、電子輸送性の材料とホール輸送性の材料とが併用されてもよい。発光層２内にホスト材料の濃度勾配が形成されてもよい。例えば発光層２内で第一の電極１５に近いほどホール輸送性の材料の濃度が高く、第二の電極１６に近いほど電子輸送性の材料の濃度が高くなるように、発光層２が形成されても良い。ホスト材料として使用される電子輸送性の材料及びホール輸送性の材料は、特に制限されない。例えばホール輸送性の材料は後述するホール輸送層３を構成し得る材料から適宜選択され得る。また、電子輸送性の材料は後述する電子輸送層４を構成し得る材料から、適宜選択され得る。
第一の緑色域発光層２２を構成するホスト材料としては、Ａｌｑ３（トリス（８－オキソキノリン）アルミニウム（III））、ＡＤＮ、ＢＤＡＦなどが挙げられる。第一の緑色域発光層２２における蛍光発光性のドーパントとしては、Ｃ５４５Ｔ（クマリンＣ５４５Ｔ；１０－２－（ベンゾチアゾリル）－２，３，６，７－テトラヒドロ－１，１，７，７－テトラメチル－１Ｈ，５Ｈ，１１Ｈ－（１）ベンゾピロピラノ（６，７，－８－ｉｊ）キノリジン－１１－オン））、ＤＭＱＡ、ｃｏｕｍａｒｉｎ６、ｒｕｂｒｅｎｅなどが挙げられる。第一の緑色域発光層２２におけるドーパントの濃度は１～２０質量％の範囲であることが好ましい。
第二の緑色域発光層２４を構成するホスト材料としては、ＣＢＰ、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどが挙げられる。第二の緑色域発光層２４における燐光発光性のドーパントとしては、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ファクトリス（２－フェニルピリジン）イリジウム）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｐｙ）３などが挙げられる。第二の緑色域発光層２４におけるドーパントの濃度は１～４０質量％の範囲であることが好ましい。
赤色域発光層２３を構成するホスト材料としては、ＣＢＰ（４，４’－Ｎ，Ｎ’－ジカルバゾールビフェニル）、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどが挙げられる。赤色域発光層２３におけるドーパントとしては、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）（ビス－（３－（２－（２－ピリジル）ベンゾチエニル）モノ－アセチルアセトネート）イリジウム（III）））、Ｂｔ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、ＰｔＯＥＰなどが挙げられる。赤色域発光層２３におけるドーパントの濃度は１～４０質量％の範囲であることが好ましい。
青色域発光層２１を構成するホスト材料としては、ＴＢＡＤＮ（２－ｔ－ブチル－９，１０－ジ（２－ナフチル）アントラセン）、ＡＤＮ、ＢＤＡＦなどが挙げられる。青色域発光層２１におけるドーパントとしては、ＴＢＰ（１－ｔｅｒｔ－ブチル－ペリレン）、ＢＣｚＶＢｉ、ｐｅｒｙｌｅｎｅなどが挙げられる。電荷移動補助ドーパントとして、ＮＰＤ（４，４’－ビス［Ｎ－（ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル）、ＴＰＤ（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）、Ｓｐｉｒｏ－ＴＡＤなども用いられ得る。青色域発光層２１におけるドーパントの濃度は１～３０質量％の範囲であることが好ましい。
各発光層２は、真空蒸着、転写等の乾式プロセスや、スピンコート、スプレーコート、ダイコート、グラビア印刷等の湿式プロセスなど、適宜の手法により形成され得る。
ホール輸送層３を構成する材料（ホール輸送性材料）は、ホール輸送性を有する化合物の群から適宜選定される。ホール輸送性材料は、電子供与性を有し、且つ、電子供与によりラジカルカチオン化した際にも安定である化合物であることが好ましい。ホール輸送性材料としては、例えば、ポリアニリン、４，４’－ビス［Ｎ－（ナフチル）－Ｎ－フェニル－アミノ］ビフェニル（α－ＮＰＤ）、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－ＴＮＡＴＡ、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（ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’－Ｎ，Ｎ’－ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）、スピロ－ＮＰＤ、スピロ－ＴＰＤ、スピロ－ＴＡＤ、ＴＮＢなどを代表例とする、トリアリールアミン系化合物、カルバゾール基を含むアミン化合物、フルオレン誘導体を含むアミン化合物、スターバーストアミン類（ｍ－ＭＴＤＡＴＡ）、ＴＤＡＴＡ系材料として１－ＴＭＡＴＡ、２－ＴＮＡＴＡ、ｐ－ＰＭＴＤＡＴＡ、ＴＦＡＴＡなどが挙げられるが、これらに限定されるものではなく、一般に知られる任意のホール輸送材料が使用される。ホール輸送層３は蒸着法などの適宜の方法で形成され得る。
電子輸送層４を形成するための材料（電子輸送性材料）は、電子を輸送する能力を有し、第二の電極１６からの電子の注入を受け得ると共に発光層２に対して優れた電子注入効果を発揮し、さらに電子輸送層４へのホールの移動を阻害し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物であることが好ましい。電子輸送性材料として、Ａｌｑ３、オキサジアゾール誘導体、スターバーストオキサジアゾール、トリアゾール誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、シロール誘導体などが挙げられる。電子輸送性材料の具体例として、フルオレン、バソフェナントロリン、バソクプロイン、アントラキノジメタン、ジフェノキノン、オキサゾール、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、アントラキノジメタン、４，４’－Ｎ，Ｎ’－ジカルバゾールビフェニル（ＣＢＰ）等やそれらの化合物、金属錯体化合物、含窒素五員環誘導体などが挙げられる。金属錯体化合物としては、具体的には、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリ（２－メチル－８－ヒドロキシキノリナート）アルミニウム、トリス（８－ヒドロキシキノリナート）ガリウム、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム、ビス（１０－ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）亜鉛、ビス（２－メチル－８－キノリナート)（ｏ－クレゾラート）ガリウム、ビス（２－メチル－８－キノリナート)（１－ナフトラート）アルミニウム、ビス（２－メチル－８－キノリナート）－４－フェニルフェノラート等が挙げられるが、これらに限定されない。含窒素五員環誘導体としては、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール誘導体などが好ましく、具体的には、２，５－ビス（１－フェニル）－１，３，４－オキサゾール、２，５－ビス（１－フェニル）－１，３，４－チアゾール、２，５－ビス（１－フェニル）－１，３，４－オキサジアゾール、２－（４’－ｔｅｒｔ－ブチルフェニル）－５－（４”－ビフェニル）１，３，４－オキサジアゾール、２，５－ビス（１－ナフチル)－１，３，４－オキサジアゾール、１，４－ビス［２－（５－フェニルチアジアゾリル）］ベンゼン、２，５－ビス（１－ナフチル）－１，３，４－トリアゾール、３－（４－ビフェニルイル）－４－フェニル－５－（４－ｔ－ブチルフェニル)－１，２，４－トリアゾール等が挙げられるが、これらに限定されない。電子輸送性材料として、ポリマー有機エレクトロルミネッセンス素子に使用されるポリマー材料も挙げられる。このポリマー材料として、ポリパラフェニレン及びその誘導体、フルオレン及びその誘導体等が挙げられる。電子輸送層４の厚みに特に制限はないが、例えば、１０～３００ｎｍの範囲に形成される。電子輸送層４は蒸着法などの適宜の方法で形成され得る。
中間層１３は、二つの発光ユニットを電気的に直列接続する機能を果たす。中間層１３は透明性が高く、且つ熱的・電気的に安定性が高いことが好ましい。中間層１３は、例えば等電位面を形成する層、電荷発生層などから形成され得る。等電位面を形成する層もしくは電荷発生層の材料としては、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ等の金属薄膜；酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化レニウム、酸化タングステン等の金属酸化物；ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＡＺＯ、ＧＺＯ、ＡＴＯ、ＳｎＯ2等の透明導電膜；いわゆるｎ型半導体とｐ型半導体との積層体；金属薄膜もしくは透明導電膜と、ｎ型半導体及びｐ型半導体のうちの一方又は双方との積層体；ｎ型半導体とｐ型半導体の混合物；ｎ型半導体とｐ型半導体とのうちの一方又は双方と金属との混合物などが挙げられる。ｎ型半導体及びｐ型半導体としては、特に制限されることなく必要に応じて選定されたものが使用される。ｎ型半導体及びｐ型半導体は、無機材料、有機材料のうちいずれであっても良い。ｎ型半導体及びｐ型半導体は、有機材料と金属との混合物；有機材料と金属酸化物との組み合わせ；有機材料と有機系アクセプタ／ドナー材料や無機系アクセプタ／ドナー材料との組み合わせ等であってもよい。中間層１３は、ＢＣＰ：Ｌｉ、ＩＴＯ、ＮＰＤ：ＭｏＯ３、Ｌｉｑ：Ａｌなどからも形成され得る。ＢＣＰは２，９－ジメチル－４，７－ジフェニル－１，１０－フェナンスロリンを示す。例えば、中間層１３は、ＢＣＰ：Ｌｉからなる第１層を陽極側に、ＩＴＯからなる第２層を陰極側に配置した、二層構成のものにすることができる。中間層１３がＴＲ－Ｅ３１４（東レ社製）／Ｌｉ２Ｏ／ＬＧ－１０１（ＬＧ化学社製）、ＴＲ－Ｅ３１４／Ｌｉ２Ｏ、ＴＲ－Ｅ３１４／Ｌｉ２Ｏ／ＴＲ－Ｅ３１４／ＬＧ－１０１などの層構造を有していることも好ましい。
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１は、５℃以上６０℃以下の素子温度範囲において、平均演色評価数Ｒａが最大値となる素子温度が、１５℃以上３５℃以下の範囲にある特性を有する。室温は通常は２０℃（標準の室温と呼ぶ）程度が快適だが、一日の内に変動し、また季節によっても変動する。室内には様々な色彩を有する物があるため、室内照明における演色性は平均演色性で議論するのが適当である。本実施形態のように平均演色評価数Ｒａが最大値となる素子温度が、１５℃以上３５℃以下の範囲にあると、有機エレクトロルミネッセンス素子１が室内照明用途に適用される場合、室温が低い朝から温度が上がる日中までの間で演色性の絶対的な変動幅が小さくなる。このため有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光に照らされる対象物の見映えが良好になる。平均演色評価数Ｒａが最大値となる素子温度は、駆動時には発熱のため室温から高くなることを考慮すると、特に２５℃或いはその付近であることが好ましい。
室温で高い平均演色評価数Ｒａを実現するのが、本実施形態の目的の一つであるが、素子温度は前記のとおり発熱のため環境温度より高くなる。例えば、素子温度が環境温度より５℃高い場合で、室温に相当する温度が１０℃～３０℃であると、素子温度は１５℃～３５℃であれば良い。また、人が快適と感じる温度は２０℃程度なので、更に理想的には素子温度は２５℃であるのが望ましい。
更に、本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１は、素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における特殊演色評価数Ｒ１０（黄）、特殊演色評価数Ｒ１１（緑）、特殊演色評価数Ｒ１２（青）、及び特殊演色評価数Ｒ１３（西洋人の肌色）のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度５℃以上３５℃以下の範囲にある特性を有する。
有機エレクトロルミネッセンス素子１がこのような演色性を有すると、低温下において有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光に照らされる食品類の見映えが良くなる。例えば特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２などが高いと葉物野菜、青バナナなどの見映えが向上し、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１などが高いと緑黄色野菜などの見映えが向上し、特殊演色評価数Ｒ１３などが高いと大根などの白色が優勢な物の見映えが向上する。特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうちいずれか一つでも前記条件を満たせば、低温下で食品類の見映えを良くすることができる。複数種の食品類の見映えを向上して消費者の購買意欲を促進するなどの観点からは、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち複数が、前記条件を満たすことが好ましく、特にこれらのうち全てが前記条件を満たすことが好ましい。更に、低温下で食品類が保管される際には、しばしば値札や商品説明用のタグなどの食品類以外の物も併せて配置される。このため、これらの食品類以外の物の見映えも向上するためには、低温下でも平均演色評価数Ｒａが高いことが好ましい。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の演色評価数及び特殊演色評価数による演色性の評価は、ＪＩＳ Ｚ８７２６に基づく。
素子温度５℃以上６０℃以下の範囲において、有機エレクトロルミネッセンス素子１の特殊演色評価数Ｒ１０（黄）、特殊演色評価数Ｒ１１（緑）、特殊演色評価数Ｒ１２（青）、及び特殊演色評価数Ｒ１３（西洋人の肌色）のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲にあることも好ましい。生鮮食品類などがショーケースなどの食品保管装置で保管される場合、生鮮食品類用が取り出しやすいように、食品保管装置の開口が広く設計されるのが通例であり、食品保管装置における照明器具は、低温に保たれている食品類だけでなく、食品保管装置の開口周辺の室温付近の温度にある領域も照らすことが多い。つまり、一つの食品保管装置に照明器具が複数設置された場合、設置場所により器具の周囲の温度は低温である場合もあれば、室温に近い場合も有り得る。このような場合には、平均演色評価数Ｒａと、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つとが、共に低温から室温の広い範囲で高い値であることが好ましい。なぜなら一つの仕様の素子が幅広い温度範囲に適用でき、品種数が減って低コスト化に繋がるためである。更に食品類の見映えが温度によって変化することも抑制されることが好ましい。このため、前記のように、平均演色評価数Ｒａと、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つとが、同等の温度依存性を有することが好ましい。
更に、有機エレクトロルミネッセンス素子１の平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つが、素子温度５℃以上２５℃以下の範囲におけるその最大値とその最小値との比が０．８以上であり、且つこの素子温度範囲におけるその値が７０以上となる条件を満たすことが好ましい。平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうちの複数が前記条件を満たせば更に好ましく、全てが前記条件を満たせば特に好ましい。この場合、低温下から室温下に亘って有機エレクトロルミネッセンス素子１に照らされる食品類の見映えが向上すると共に見映えの差が小さくなる。すなわち広い温度範囲において有機エレクトロルミネッセンス素子１に照らされる食品類の見映えが向上すると共に、有機エレクトロルミネッセンス素子１が演色ＡＡの蛍光灯と同程度或いはそれよりも良好な演色性をも発揮し得るようになる。
更に、素子温度５℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、素子温度５℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、素子温度５℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなることが、好ましい。この場合、有機エレクトロルミネッセンス素子１によって生鮮食品類がスポット的に照らされたり、有機エレクトロルミネッセンス素子１による照明の直下に生鮮食品類が配置されたりする場合の、生鮮食品類の見映えが更に向上する。すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子１が前記のような演色性を有すると、低温下において食品類に衛生的で清潔なイメージを高めるために重要な白色の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１３（西洋人の肌色）が特に高くなる。これに続いて、品種が多く且つ市場規模が大きい点で重要な葉物の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１１（緑）と、特殊演色評価数Ｒ１１（緑）と共に緑黄色野菜の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１０（黄）が、高くなる。品種が相対的に少ない青い食品類の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１２（青）は比較的低くなる。このように低温下における食品類の照明において優先度の高い評価数ほど値が高くなり、このため低温下における食品類の見映えが総合的に優れたものとなる。更に、平均演色評価数Ｒａの値が、最も値の大きい特殊演色評価数Ｒ１３の値と、最も値の小さい特殊演色評価数Ｒ１２の値との間にあれば、食品類と共に配置される値札や商品説明の白黒表示の見映えが十分によくなり、且つ食品類の見映えも向上する。
更に、素子温度５℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１０、及び特殊演色評価数Ｒ１２がこの順番に順次小さくなること、並びに素子温度５℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２がこの順番に順次小さくなることが好ましい。この場合、有機エレクトロルミネッセンス素子１によって生鮮食品類がスポット的に照らされたり、有機エレクトロルミネッセンス素子１による照明の直下に生鮮食品類が配置されたりする場合の、生鮮食品類の見映えが更に向上する。すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子１が前記のような演色性を有すると、低温下において食品類に衛生的で清潔なイメージを高めるために重要な白色の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１３（西洋人の肌色）が特に高くなる。これに続いて、品種が多く且つ市場規模が大きい点で重要な葉物の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１１（緑）が高くなる。これに続いて、特殊演色評価数Ｒ１１（緑）と共に緑黄色野菜の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１０（黄）が高くなる。品種が相対的に少ない青い食品類の見映えに影響を与える特殊演色評価数Ｒ１２（青）は比較的低くなる。このように低温下における食品類の照明において優先度の高い評価数ほど値が高くなり、このため低温下における食品類の見映えが総合的に優れたものとなる。更に、平均演色評価数Ｒａの値が、最も値の大きい特殊演色評価数Ｒ１３の値と、最も値の小さい特殊演色評価数Ｒ１２の値との間にあれば、食品類と共に配置される値札や商品説明の白黒表示の見映えが十分によくなり、且つ食品類の見映えも向上する。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の正面方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図（ＣＩＥ １９７６ ＵＣＳ色度図）による座標ｕ’，ｖ’に関し、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合でｕ’の値がより減少すると共にｖ’の値がより増加することも好ましい。正面方向とは、有機エレクトロルミネッセンス素子１を構成する複数の層の積層方向と一致する方向である。この場合、低温になるほど有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光色が青みを帯びるようになる。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光に照らされる食品類を観察する者が、有機エレクトロルミネッセンス素子１からの青みを帯びた発光色も観察することになり、この発光色が観察者に心理的な影響を与えて、食品類が低温に保持されていることや清潔に保たれていることなどが観察者に印象づけられるようになる。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合でｕ’の値がより減少すると共にｖ’の値がより増加し、且つ、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光色の色温度が高いことも好ましい。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光色の色温度が高いことも好ましい。この場合も、低温になるほど有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光色が青みを帯びるようになる。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光に照らされる食品類を観察する者が、有機エレクトロルミネッセンス素子１からの青みを帯びた発光色も観察することになり、この発光色が観察者に心理的な影響を与えて、食品類が低温に保持されていることや清潔に保たれていることなどが観察者に印象づけられるようになる。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合でｕ’の値がより減少すると共にｖ’の値がより増加し、且つ、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光色の色温度が高いことも好ましい。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、正面方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより増加すると共にｖ’の値がより増加することも、好ましい。この場合、低温下において有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光において、緑色及び青色が強くなる。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光に照らされる食品類を観察する者が、有機エレクトロルミネッセンス素子１からの緑色及び青みを帯びた発光色も観察することになる。この発光色が観察者に心理的な影響を与えて、食品類が低温に保持されていることや清潔に保たれていることなどが観察者に印象づけられるようになる。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が低いことも、好ましい。この場合、低温下において、赤みを帯びた食品が有機エレクトロルミネッセンス素子１から発せられる光に照らされる場合に、食品の見映えが良くなる。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、正面方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより増加すると共にｖ’の値がより増加し、且つ素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が低いことも、好ましい。
素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、正面方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより増加すると共にｖ’の値がより増加し、且つ素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が低いことも、好ましい。
本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１は、室温下では通常の室内照明に適すると共に低温下では食品類の照明に適したものとなり、このように室温から低温まで異なる使用目的、使用条件が一種類の有機エレクトロルミネッセンス素子１で実現可能となる。このため、用途別及び条件別の有機エレクトロルミネッセンス素子１の開発及び生産が不要となり、低コスト化が可能となる。
このような本実施形態に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１は、次のようにして実現される。
第一の発光ユニット１１内では、第一の電極１５側に青色域発光層２１が、第二の電極１６側に第一の緑色域発光層２２が、それぞれ配置されている。第二の発光ユニット１２内では第一の電極１５側に赤色域発光層２３が、第二の電極１６側に第二の緑色域発光層２４が、それぞれ配置されている。
前述の通り、第一の緑色域発光層２２は蛍光発光性のドーパントを含み、第二の緑色域発光層２４は燐光発光性のドーパントを含む。燐光発光性のドーパントは、三重項状態から発光するため、一重項状態からのみ発光する蛍光発光性のドーパントに比べ、約４倍高い発光効率を有し、理想的には内部量子効率１００％の高効率発光が可能となる。
更に、緑色のドーパントのうち、燐光発光性のドーパントの発光効率は、蛍光発光性のドーパントより温度依存性が大きく、その値は図２に示されるように、高温下で蛍光発光性のドーパントに比較して大きく低下する。これは燐光発光性のドーパントの熱失活が大きいためである。
このような緑色の燐光発光性のドーパントの特性を利用して、室温下と低温下での各演色性の設計が可能となる。すなわち、本実施形態では、有機エレクトロルミネッセンス素子１が、蛍光発光性のドーパントを含む緑色域発光層２２と、燐光発光性のドーパントを含む緑色域発光層２４とを共に備え、これら緑色域発光層２２，２４の温度依存性の違いを利用して室温と定温のそれぞれで最適な演色性が実現するものである。
例えば、図２に示すグラフにおいて、蛍光発光性のドーパントと燐光発光性のドーパントの発光効率の温度による変化が小さい温度領域が室温付近となれば、発光スペクトル全体中の緑色域の成分の強度が強くなる。この緑の強度に合わせて、赤色域発光層２３と青色域発光層２１の発光強度を設計することで、室温下での平均演色性が極めて高くなるような設計が可能となる。次に、低温域では燐光発光性のドーパントの発光効率が室温と同程度或いはそれよりも向上すると、発光スペクトル全体中で緑色域の成分の強度が室温下と比べて同程度に維持され或いは相対的に向上する。それに伴って、発光スペクトルが室温下と同程度に維持され、或いは発光色が青みを帯びるようになる。
これにより、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３の最大値が、素子温度５℃以上３５℃以下の範囲、或いは更に素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲に調整され得るようになる。また、素子温度５℃以上２５℃以下の範囲において、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３が全体的に高くなると共にその温度変化が小さくなるように調整され得る。更に、素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなるように調整されるようになる。或いは、素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１０、及び特殊演色評価数Ｒ１２がこの順番に順次小さくなると共に、特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２がこの順番に順次小さくなるように調整されるようになる。演色性の値は、発光スペクトルの形状を基に算出されるため、各種の演色性の温度変化は、発光スペクトル形状の温度変化に帰着する。本発明者らは図９に示すように、特に素子温度の低下に伴って緑色域のスペクトル強度が増加し、青色域の強度が横ばいになり、赤色域の強度が若干低下するような素子構成とすることで、前記の各種演色性の温度変化が実現できることを見出した。例えば、素子温度２５℃で平均演色評価数Ｒａが高い状態から、５℃の低温に変化すると、緑色域の強度は高くなり、青色域の強度が横ばいになり、赤の強度が下がる（図９）。このため、相対的に赤色域の強度が下がり、結果的に白色を強調する演色性（例えば特殊演色評価数Ｒ１３）が高くなる。また、本実施形態では、様々な色彩の物の見映えを良くする為、赤、緑、青の三原色のうち、色彩の出現度数が低い青の特殊演色評価数（Ｒ１２）の絶対値が抑えられ、その分、平均演色評価数Ｒａや特殊演色評価数Ｒ１３が向上している。このため、５℃においては、Ｒ１３＞Ｒａ＞Ｒ１２の関係が成り立つ。
また、素子温度の低下に伴って、発光色のｕ’値の減少とｖ’値の増加がもたらされ、発光色の色温度の上昇がもたらされるようになる。これにより、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合でｕ’の値がより減少すると共にｖ’の値がより増加し、且つ、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光色の色温度が高くなることが、達成される。
また、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、正面方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより増加すると共にｖ’の値がより増加し、且つ素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が低いことも、達成される。
赤色域の光を発する発光層２、緑色域の光を発する発光層２、及び青色域の光を発する発光層２を備える有機エレクトロルミネッセンス素子１において、素子温度に応じた演色性を発揮するための発光スペクトルの設計のためには、緑色域の光を発する発光層２の発光強度を制御することが効率的である。これは、緑色域は可視光スペクトルにおける中程度の波長域であり、且つ緑色域の光を発する発光層２の発光スペクトルの曲線のすそ野は長波長側の赤色域及び短波長側の青色域に重なっているためである。これにより、緑色域の光を発する発光層２から発せられる光の強度が変化することで緑色域の発光強度が変化すると、それに応じて長波長側の赤色域及び短波長側の青色域の発光強度も影響を受けるのである。このため、赤と緑の成分を主に含み、青成分を従で含む肌色や、緑と青の中間に位置する青緑など、様々な演色性の値が、緑色域の光を発する発光層２の発光強度により効率良く制御され得る。つまり、赤、緑、青の各ドーパントの種類や発光層２の膜厚を調整して各色の発光層２から発せられる光を独立して最適化せずとも、緑色域の光を発する発光層２の発光強度の調整をメインに考え、青と赤は緑に付随して調整することで、有機エレクトロルミネッセンス素子１の様々な演色性並びに演色性の温度依存性を実現できるのである。
まず、平均演色評価数Ｒａが素子温度１５℃～３５℃で最大値を有する構成とするには、素子温度１５℃～３５℃の範囲にある温度（例えば２５℃）での発光スペクトルの波形から算出される色温度が、色温度曲線上に乗るように素子を構成し、かつ、発光スペクトル中の緑色域の相対強度が低温側で高く、高温側で低くなるようにする。そうすると、発光色のｕ’ｖ’色度図（ＣＩＥ １９７６ ＵＣＳ色度図）上のポイントが低温から高温に移動する際に色温度曲線を横切る形となる。このスペクトル変化を平均演色評価数Ｒａで計算すれば、平均演色評価数Ｒａが室温付近でピークを有することになる。
素子温度が低いほど励起子の移動距離は散乱を受けず長くなり緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へのエネルギー遷移が大きくなる。このため、素子温度が低いときに、平均演色評価数Ｒａが最大値となる場合は、赤色域発光層２３／第二の緑色域発光層２４の膜厚比はより小さくなることが好ましい。一方、平均演色評価数Ｒａが最大値となる素子温度が高いほど、赤色域発光層２３／第二の緑色域発光層２４の膜厚比はより大きくなることが好ましい。
緑色域の発光強度の温度依存性は、第二の発光ユニット１２における赤色域発光層２３と第二の緑色域発光層２４の厚み比、ドーパント濃度等の調整により制御することが可能である。第二の緑色域発光層２４における燐光発光性のドーパントは、単独でも高温での熱失活が大きくなって緑色域の発光強度が低下する。しかし、第二の緑色域発光層２４と赤色域発光層２３とが接していると、高温下において緑色域の発光強度の更なる低下、すなわち低温下における緑色域の発光強度の相対的な向上がもたらされる。この発光強度の変化が発生する原因として推定するメカニズムを、図３に示す。赤色域発光層２３に隣接した第二の緑色域発光層２４では励起子のエネルギーの全てが緑色発光を引き起こすのではなく、この励起子のエネルギーの一部は赤色域発光層２３内のドーパント又はホスト材料に遷移し、最終的には赤色域発光層２３内で赤色域の発光を引き起こすと考えられる。燐光発光の際の励起子は三重項からの遷移のため励起子寿命が蛍光材料より長いのが通常であるから、燐光発光性のドーパントを含む第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へのエネルギーの遷移は、顕著に現れる。第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へ遷移するエネルギーの量は、励起子寿命、励起子の移動距離、ドーパント濃度などが調整されることで制御され得る。
例えば第二の緑色域発光層２４の厚みが厚くなるほど、第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３までの励起子の移動距離も長くなるため、エネルギーの遷移量は少なくなる。また、赤色域発光層２３の厚みが小さくなるほど、並びに赤色域発光層２３内のドーパントの濃度が低くなるほど、緑色域発光層２２から赤色域発光層２３へエネルギーが遷移しにくくなる。また、上記に加えて、高温下で緑色域発光の熱失活が大きくなるため、逆に、低温下では緑域のスペクトル強度が相対的に向上する。このため、低温下で赤色に対して緑色域のスペクトルの相対強度が増加する効果が現れる。従って、第二の緑色域発光層２４の厚み、赤色域発光層２３の厚み、赤色域発光層２３内のドーパントの濃度などが調整されることで、低温下では第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へのエネルギーの遷移が十分に抑制されて緑色域の発光強度が充分に高くなると共に、高温下ではこの第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へ十分な量のエネルギーが遷移して緑色域の発光強度が低くなる、もしくは高温で緑域の発光が熱失活で低下するような設計が可能となる。
例えば、第二の緑色域発光層２４の厚みが大きくなると、高温下では第二の緑色域発光層２４での熱失活の影響が大きくなって緑色域の強度が減少し、低温下では相対的に赤色域や青色域の強度の割合が減る。逆に第二の緑色域発光層２４の厚みが小さくなると、第二の緑色域発光層２４での熱失活の影響は相対的に小さくなると共に、第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へのエネルギーの遷移割合が大きくなり、このため赤色域の強度が高くなる。第二の緑色域発光層２４があまりに薄くなると、室温でも赤色域発光層２３へのエネルギーの遷移が大きくなりすぎて、室温下で高い平均演色性が得られなくなる。一方、赤色域発光層２３の厚みが大きくなると赤色域の強度が上がり、この厚みが小さくなると赤色域の強度が下がる。これらを考慮して、第二の緑色域発光層２４及び赤色域発光層２３の最適な厚み並びに厚み比が設定され得る。特に、赤色域発光層２３の厚みは第二の緑色域発光層２４の厚みの２％以上１５％以下の範囲で調整されることが好ましい。第二の緑色域発光層２４の厚みは、燐光発光の励起子の移動距離が通常２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であるので、第二の緑色域発光層２４から赤色域発光層２３へのエネルギー遷移を考慮すると、これと同程度、すなわち２０ｎｍ以上６０ｎｍ以下であることが好ましい。
光学設計の観点からは、赤色域発光層２３と第二の緑色域発光層２４の合計厚みが一定の値であると、有機エレクトロルミネッセンス素子１全体の総厚みが光学的に最適な厚みに保たれた状態で、赤色域発光層２３と第二の緑色域発光層２４の発光強度比が制御可能となり、設計自由度が高くなる。すなわち、駆動電圧が低く且つ高効率な素子設計が可能となる。このため、上記の膜厚範囲でそれぞれの膜厚を選択するのが望ましい。
また、赤色域発光層２３でのドーパント濃度が高くなりすぎると濃度消光により発光効率が下がるが、第二の緑色域発光層２４からのエネルギー遷移を受けるにはドーパント濃度が高いほど有利であり、これらのバランスを考慮して最適な値が設定される。特に、赤色域発光層２３内のドーパント濃度は０．２質量％以上１０質量％以下の範囲で調整されることが好ましい。濃度消光は特に燐光ドーパントを用いる場合に顕著に現れる。これは、燐光の励起子寿命が長いためドーパント間で励起子のエネルギー移動／熱失活が発生しやすいためである。
具体的な素子設計にあたっては、例えば赤色域、青色域、緑色域の各発光層２に使用されるドーパント単独でのフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを基にしたシミュレーションにより、素子の白色の発光スペクトルを分離する。このとき、ある温度での演色性に対する各色のスペクトルの寄与を計算するには、まず、素子の白色の発光スペクトルを赤色域、青色域、緑色域のスペクトルに分離する。次に、この各色のスペクトルの大きさ（例えばスペクトルの内部面積）を求めることで、まずある温度において、白色スペクトルに占める各色のスペクトルの面積％が算出できる。次に、様々な温度での白色スペクトルを上記手法でＲＧＢに分離することで、各色のスペクトルの面積％の温度変化を求めることができる。最後に、白色スペクトル自体から算出される演色性と、上記の各色の面積％の関係を、個々の要素の温度変化のデータを用いて、重回帰の手法で近似し、各要素（すなわち各色の面積％の温度変化の大きさ）の寄与度から求めることができる。すなわち、演色性の温度変化をＹ、各色のスペクトルの温度変化を、Ｒｘ、Ｇｘ、Ｂｘとしたときに、
Ｙ＝α×Ｒｘ＋β×Ｇｘ＋γ×Ｂｘ＋（定数項）
（α、β、γは係数）
と近似したときの、Ｒｘ、Ｇｘ、ＢｘのＹに対する寄与度を計算すればよい。
Ｙ＝α×Ｒｘ＋β×Ｇｘ＋γ×Ｂｘ＋（定数項）
（α、β、γは係数）
と近似したときの、Ｒｘ、Ｇｘ、ＢｘのＹに対する寄与度を計算すればよい。
上記のような赤色域発光層２３と第二の緑色域発光層２４の設計に代えて、或いはこれに加えて、他の手法を採用することで、演色性を制御することも可能である。
例えば、第一の発光ユニット１１、第二の発光ユニット１２、中間層１３などを構成する有機材料の選択によって、演色性を制御することが可能である。これらの有機材料の電荷移動度（ホール移動度または電子移動度）は温度依存性を有する。このような電荷移動度の温度依存性を利用して、発光スペクトルの温度依存性を制御することが可能である。
例えば有機材料の選択によって、高温下での有機エレクトロルミネッセンス素子１中のキャリアバランスが最大値を取る箇所が、第一の発光ユニット１１寄りに位置するように調整される。それによって、高温下での第二の緑色域発光層２４での発光強度が抑制され、相対的に低温下での第二の緑色域発光層２４での発光強度が向上する。一般に、有機材料の電荷移動度は高温ほど増加するが、例えば、第一の発光ユニット１１で使用されるホール輸送材料のホール移動度の温度変化が相対的に小さく、第二の発光ユニット１２で使用されている電子輸送材料の電子移動度の温度変化が相対的に大きいと、高温下では第一の発光ユニット１１から発せられる光が強くなるため、第二の緑色域発光層２４の発光強度が抑制される。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の構造は上記の例には限られない。例えば、発光ユニットの数は１個でもよいし、３個以上であってもよい。発光ユニットの数が増えると同じ電流量でもユニット数に応じた高い発光効率が得られる。また、有機エレクトロルミネッセンス素子１の総膜厚が大きくなることで、異物や基板１４の微細凹凸に起因する電極間のショート、リーク電流に起因する欠陥などが抑制され、歩留まりが向上する。さらに、複数の発光ユニットの各々が単数又は複数の発光層２を有することで、有機エレクトロルミネッセンス素子１全体の発光層２の数が増える。素子の面内バラツキや視野角での輝度や色度、演色性のバラツキは、主に有機エレクトロルミネッセンス素子１内の光学干渉のズレに起因する。このため、有機エレクトロルミネッセンス素子１内の発光層２の総数が増えると光学干渉が平均化される程度が高くなり、これらの性能バラツキが低減する。発光層２の数だけでなく、発光層２の素子内での位置によっても干渉条件が変わるので、これらが併せて設計されることが好ましい。更に、発光色域が同じ発光層２の数が多いと、通電時の寿命特性の変化も平均化されるので、寿命バラツキを抑える効果も得られる。
更に、有機エレクトロルミネッセンス素子が複数の発光ユニットを備えると、個々の発光ユニットが赤色域、緑色域、青色域の発光層２を全て、または選択して備えることが可能である。このため、発光層２の種類と総数が多くなることで、スペクトルの設計自由度、すなわち演色性の設計自由度が大きくなり、本実施形態による演色性の設計のために適したものとなる。
一つの発光ユニットにおける発光層２の数の数も特に制限されず、１個であっても、２個以上であってもよい。また、上記有機エレクトロルミネッセンス素子１の構造において、第一の発光ユニット１１における発光層２の構造と第二の発光ユニット１２における発光層２の構造とが入れ替わっていてもよい。
第一の緑色域発光層２２と第二の緑色域発光層２４におけるドーパントが、共に燐光発光性のドーパントであってもよい。この場合、緑色域の発光強度の温度変化が更に大きくなることで演色性の温度変化が更に大きくなる。このような有機エレクトロルミネッセンス素子１は、たとえば演色性の温度変化をさらに積極的に利用する用途に適用可能となる。発光強度の温度依存性が大きい蛍光発光性のドーパントが使用されるならば、緑色域の光を発する発光層２におけるドーパントが蛍光発光性のドーパントのみ（例えば第一の緑色域発光層２２と第二の緑色域発光層２４におけるドーパントが、共に蛍光発光性のドーパント）であってもよい。すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子１は、緑色域の光を発し、発光強度の温度依存性が高く、高温下で発光強度が低下して低温下では相対的に発光強度が上昇する発光層２を、少なくとも一つ備えればよい。
また、発光スペクトルの形状は、上述のように緑色域の光を発する発光層２の発光強度によって最も容易に調整されるが、例えば有機エレクトロルミネッセンス素子１が燐光発光する赤色域の発光層２と蛍光発光する赤色域の発光層２とを備える場合でも、演色性の温度変化を調整する一定の効果は得られる。
有機エレクトロルミネッセンス素子１は、緑色光を発する発光層２、赤色光を発する発光層２、及び青色光を発する発光層２の各々を、一個以上備えることが好ましい。但し、燐光発光する発光層２の発光特性の温度依存性を利用して本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子１を実現することができるならば、青色光を発する発光層２と黄色光を発する発光層２との組み合わせ、青色光を発する発光層２とオレンジ色光を発する発光層２と赤色光を発する発光層２との組み合わせなどの、種々の発光層２の組み合わせが採用されてもよい。
照明器具３は、有機エレクトロルミネッセンス素子１、有機エレクトロルミネッセンス素子１と電源とを接続する接続端子、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子１を保持する筐体を備える。図４～図６は有機エレクトロルミネセンス素子を備える照明器具３の一例を示す。照明器具３は、有機エレクトロルミネッセンス素子１を備えるユニット３１と、このユニット３１を保持する筐体と、ユニット３１から照射される光を放出する前面パネル３２と、ユニット３１に電力を供給する配線部３３とを、備える。
筐体は、正面側筐体３４及び背面側筐体３５を備える。正面側筐体３４は枠体状に形成され、背面側筐体３５は下面開口の蓋体状に形成されている。正面側筐体３４及び背面側筐体３５は、重なり合わさってユニット３１を保持する。正面側筐体３４は、背面側筐体３５の側壁と接する周縁部に、導体のリード線やコネクタ等である配線部３３を通すための溝を有し、また、下面開口には透光性を有する板状の前面パネル３２が設置される。
ユニット３１は、有機エレクトロルミネッセンス素子１と、有機エレクトロルミネッセンス素子１に給電する給電部３６と、有機エレクトロルミネッセンス素子１と給電部３６を保持する正面側ケース３７及び背面側素子ケース３８と、を備える。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の基板１４上には、第一の電極１５に接続されているプラス電極３９と、第二の電極１６に接続されているマイナス電極４０も形成されている。基板１４上には有機エレクトロルミネッセンス素子１を覆う封止基板４４も設けられている。配線部３３が取り付けられた一対の給電部３６が、プラス電極３９及びマイナス電極４０にそれぞれ接触することで、有機エレクトロルミネッセンス素子１に給電される。
給電部３６は、プラス電極３９及びマイナス電極４０と接する複数の接点部４１を有し、これら各接点部４１がプラス電極３９及びマイナス電極４０に素子ケース３７、３８によって圧接されることで機械的及び電気的に多点にて接続される。接点部４１は、板状の銅やステンレススチールのような金属導電体から成る給電部３６に曲げ加工を施すことで、ディンプル状に形成され、このディンプル状部分の凸側がプラス電極３９及びマイナス電極４０と接する。なお、給電部３６は、板状の金属導電体にディンプル状の接点部４１を形成したもの以外に、例えば、線状の金属導電体にコイル状の接点部４１を形成したものであってもよい。
素子ケース３７、３８は、いずれも蓋体状に形成されている。正面側素子ケース３７は、有機エレクトロルミネッセンス素子１の基板１４と対向するケース壁に光を出射するための開口部４２と、ケース側壁に給電部３６を保持するための溝部４３と、を有する。素子ケース３７、３８は、アクリル等の樹脂から形成され、互いの側壁同士が接するようにして重なり合わさることで、直方体の箱状となり、有機エレクトロルミネッセンス素子１と給電部３６を保持する。
食品保管装置は、食品を保管するように構成されている保管器具と、照明器具３とを備える。照明器具３は、保管器具における食品を照らすように構成されている有機エレクトロルミネッセンス素子１を備える。保管器具としては、具体的にはショーケースや、バイキング形式の料理陳列棚などが挙げられる。食品保管装置は、保管器具に保管されている食品を冷却して保冷するための冷却器を備えることが好ましい。保管温度は主に食中毒を防止するため５℃程度であることが好ましい。
図７に食品保管装置５０の一例を示す。この食品保管装置５０はオープンショーケースであり、食品保管装置５０における保管器具５１は上方に開口する凹所５２を有する。この凹所５２内で食品類が保管され得る。保管器具５１の両側部の各々には支持板５３，５３が凹所５２よりも上方に突出するように取り付けられている。凹所５２の上方には照明器具３が配置され、この照明器具３の両端が、二つの支持板５３，５３でそれぞれ固定されている。この照明器具３により凹所５２内が照らされるようになっている。保管器具５１には、凹所５２内を冷却するための冷却器、送風機などが内装されている。
このような食品保管装置５０は、消費者の目前で食材や調理済み料理を、低温で保管し、或いは販売するために使用され得る。このような食品保管装置５０によれば、低温下で保管器具５１に保管されている食品類を有機エレクトロルミネッセンス素子１からの発光で照らすことで、食品類の見映えを非常に良くすることができる。
ガラス基板１４上にＩＴＯを厚み１３０ｎｍに成膜することで第一の電極１５を形成した。更に第一の電極１５の上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３５ｎｍのホール注入層を湿式法により形成した。続いてホール輸送層３、青領域発光層２１（蛍光発光）、第一の緑色域発光層２２（蛍光発光）、電子輸送層４を、蒸着法により５ｎｍ～６０ｎｍの厚みに順次形成した。次に、ＴＲ－Ｅ３１４／Ｌｉ２Ｏ／ＴＲ－Ｅ３１４／ＬＧ－１０１の層構造を有する中間層１３を層厚１５ｎｍで積層した。次に、ホール輸送層３、赤色域発光層２３（燐光発光）、第二の緑色域発光層２４（燐光発光）、電子輸送層４を、各層が最大５０ｎｍの膜厚で順次形成した。続いて、Ｌｉ膜からなる電子注入層、Ａｌ膜からなる第二の電極１６を順次形成した。赤色域発光層２３の厚みは２．５ｎｍ、第二の緑色域発光層２４の厚みは４０ｎｍとした。
青色域発光層２１におけるドーパントの発光スペクトルのピーク波長は４５０ｎｍ、第二の緑色域発光層２４におけるドーパントの発光スペクトルのピーク波長は５６３ｎｍ、赤色域発光層２３におけるドーパントの発光スペクトルのピーク波長は６２０ｎｍであった。
素子温度３０℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光スペクトルにおける、青（４５０ｎｍ）：緑（５６３ｎｍ）：赤（６２３ｎｍ）のピーク強度比は、１：１．５：２．５であった。
また演色性に重要なＸＹＺ等色関数のＸのピーク位置４５０ｎｍ、Ｙのピーク位置５６０ｎｍ、Ｚのピーク位置６００ｎｍ、及びピーク間の谷間に相当する位置５００ｎｍの波長での、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光強度の温度変化は、図８に示す通りであった。
赤色域発光層２３と第二の緑色域発光層２４の、厚み、ドープ濃度等が選択されることで、等色関数のＹのピーク波長５６０ｎｍ付近のスペクトル強度の温度変化が大きくなる。等色関数のＹのピーク波長は、視感度が最大となる波長の位置に相当する。つまり、この５６０ｎｍのスペクトル強度を主として制御することで演色性の数値を設計通りに制御することができる。等色関数ＸＹＺのピーク位置等に相当する波長での強度比は、ドーパントの種類、ドーパント濃度、発光層２等の厚み、発光層２等の電荷移動度などを適時選択して設計すればよい。
素子温度５～６０℃での、有機エレクトロルミネッセンス素子１のスペクトル、各種演色性、発光色を、分光放射輝度計（ＣＳ－２０００）を用いて測定したところ、その結果は次の通りであった。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光スペクトルにおける、青（４５０ｎｍ）：緑（５６３ｎｍ）：赤（６２３ｎｍ）、各ピーク強度の、素子温度を変更した場合の相対値（２５℃を１に規格化）を、図９に示す。素子温度が上昇すると、緑のピーク強度が最も大きく変化し、且つ高温で最も大きく低下した。
緑のピーク波長強度と平均演色評価数Ｒａとの関係を図１０に示す。両者を二次関数で近似すると相関係数は９１％となり、高い相関性があった。赤、青のピーク波長強度についても同様の近似をおこなうと、相関係数は赤の場合が５６％、青の場合が８１％であった。このように緑のピーク波長強度と平均演色評価数Ｒａとの相関性が高かった。
同様のプロットを、特殊演色評価数Ｒ１０（黄）、特殊演色評価数Ｒ１１（緑）、特殊演色評価数Ｒ１２（青）、特殊演色評価数Ｒ１３（西洋人の肌色）について実施して相関係数を算出した。その結果を表１に示す。この結果、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、特殊演色評価数Ｒ１３のいずれの場合も、緑のピーク波長強度との相関係数が大きかった。このため、本実施例の構成によれば、緑のピーク波長強度の温度依存性が最適化されることで、各種の演色性の温度依存性が容易に調整され得ることが、確認できた。
表１に示すとおり、平均演色評価数Ｒａは５℃から６０℃の広い範囲において８５以上という高い値であった。これは、本実施例による有機エレクトロルミネッセンス素子１が蛍光発光する第一の緑色域発光層２２と燐光発光する第二の緑色域発光層２４とを備え、これらの発光強度の温度依存性を利用することで実現したものである。平均演色評価数Ｒａは素子温度２５℃でピークを有し、かつ、値も９５と極めて高かった。５℃から６０℃の平均演色評価数Ｒａの最大値と最小との差は１０％程度で、かつ、絶対値も最低でも８６（６０℃）と、安定して高い演色性が得られた。
特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３も、平均演色評価数Ｒａと同様に２５℃付近で最大値を示した。
また、５℃から２５℃の範囲では、平均演色評価数Ｒａ、並びに特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のいずれにおいても、最小値の最大値に対する比は０．８５～０．９５であって、これらの評価数の変動幅は極めて小さく、またいずれの最小値も７１以上であった。
更に、５℃における評価数の大小関係は、Ｒ１３＞Ｒ１１＞Ｒ１０＞Ｒ１２という関係となった。
このように、室温下で平均演色評価数Ｒａが特に高く、かつ、低温から室温にかけて、必要な特殊演色評価数が、優先順位に応じた大小関係を満たし、かつそれらの値も高い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
本実施例に係る素子における、素子温度が５℃と２５℃の場合の、色度ｕ’及びｖ’、並びに色温度の変化を、表２に示す。
これによると、色度は５℃になるとｕ’が減少すると共にｖ’が増加し、色温度は低温で上昇した。このように、本実施例に係る素子は低温下において清潔感を感じさせる光を発することができた。
以上のことから、本実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１を用いることで、室温照明用として高い平均演色評価数Ｒａを実現し、かつ、低温環境下において食品や料理の見映えを向上する目的のためにも同じ素子を使用することができる。すなわち、素子の共通化が可能となり、開発費が削減され、低コスト化や照明機器の標準化が進むという効果が得られる。
［実施例２］
ガラス基板１４上にＩＴＯを厚み１３０ｎｍに成膜することで第一の電極１５を形成した。更に第一の電極１５の上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３５ｎｍのホール注入層を湿式法により形成した。続いてホール輸送層３、青領域発光層２１（蛍光発光）、第一の緑色域発光層２２（蛍光発光）、電子輸送層４を、蒸着法により５ｎｍ～６０ｎｍの厚みに順次形成した。次に、Ａｌｑ３／Ｌｉ２Ｏ／Ａｌｑ３／ＨＡＴ－ＣＮ６の層構造を有する中間層１３を層厚１５ｎｍで積層した。次に、ホール輸送層３、赤色域発光層２３（燐光発光）、第二の緑色域発光層２４（燐光発光）、電子輸送層４を、各層が最大５０ｎｍの膜厚で順次形成した。続いて、Ｌｉ膜からなる電子注入層、Ａｌ膜からなる第二の電極１６を順次形成した。赤色域発光層２３の厚みは５ｎｍ、第二の緑色域発光層２４の厚みは４０ｎｍとした。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１を得た。
ガラス基板１４上にＩＴＯを厚み１３０ｎｍに成膜することで第一の電極１５を形成した。更に第一の電極１５の上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３５ｎｍのホール注入層を湿式法により形成した。続いてホール輸送層３、青領域発光層２１（蛍光発光）、第一の緑色域発光層２２（蛍光発光）、電子輸送層４を、蒸着法により５ｎｍ～６０ｎｍの厚みに順次形成した。次に、Ａｌｑ３／Ｌｉ２Ｏ／Ａｌｑ３／ＨＡＴ－ＣＮ６の層構造を有する中間層１３を層厚１５ｎｍで積層した。次に、ホール輸送層３、赤色域発光層２３（燐光発光）、第二の緑色域発光層２４（燐光発光）、電子輸送層４を、各層が最大５０ｎｍの膜厚で順次形成した。続いて、Ｌｉ膜からなる電子注入層、Ａｌ膜からなる第二の電極１６を順次形成した。赤色域発光層２３の厚みは５ｎｍ、第二の緑色域発光層２４の厚みは４０ｎｍとした。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１を得た。
演色性に重要なＸＹＺ等色関数のＸのピーク位置４５０ｎｍ、Ｙのピーク位置５６０ｎｍ、Ｚのピーク位置６１６ｎｍ、及びピーク間の谷間に相当する位置５００ｎｍの波長での、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光強度の温度変化は、図１１に示す通りであった。
また、素子温度３０℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光スペクトルにおける、青（４５０ｎｍ）：緑（５６３ｎｍ）：赤（６２３ｎｍ）のピーク強度比は、１：１．１：１．３であった。
素子温度０～６０℃での、有機エレクトロルミネッセンス素子１のスペクトル、各種演色性、発光色を、分光放射輝度計（ＣＳ－２０００）を用いて測定したところ、その結果は次の通りであった。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光スペクトルにおける、青（４５０ｎｍ）：緑（５６３ｎｍ）：赤（６２３ｎｍ）、各ピーク強度の、素子温度を変更した場合の相対値（２５℃を１に規格化）を、図１２に示す。素子温度が上昇すると、緑のピーク強度が最も大きく変化し、且つ高温で最も大きく低下した。
表３に示すとおり、平均演色評価数Ｒａは５℃から６０℃の広い範囲において高い値であった。これは、本実施例による有機エレクトロルミネッセンス素子１が蛍光発光する第一の緑色域発光層２２と燐光発光する第二の緑色域発光層２４とを備え、これらの発光強度の温度依存性を利用することで実現したものである。
また、５℃から２５℃の範囲では、平均演色評価数Ｒａ、並びに特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のいずれにおいても、その最小値とその最大値の間の変動幅は極めて小さかった。
更に、素子温度５℃における評価数の大小関係は、Ｒ１３＞Ｒ１０＞Ｒ１１＞Ｒ１２という関係となった。
このように、室温下で平均演色評価数Ｒａが特に高く、かつ、低温から室温にかけて、必要な特殊演色評価数が、優先順位に応じた大小関係を満たし、かつそれらの値も高い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
本実施例に係る素子における、素子温度が５℃と２５℃の場合の、色度ｕ’及びｖ’、並びに色温度の変化を、表４に示す。
これによると、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が、より低かった。
以上のことから、本実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１を用いることで、室温照明用として高い平均演色評価数Ｒａを実現し、かつ、低温環境下において食品や料理の見映えを向上する目的のためにも同じ素子を使用することができる。すなわち、素子の共通化が可能となり、開発費が削減され、低コスト化や照明機器の標準化が進むという効果が得られる。
［実施例３］
ガラス基板１４上にＩＴＯを厚み１３０ｎｍに成膜することで第一の電極１５を形成した。更に第一の電極１５の上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３５ｎｍのホール注入層を湿式法により形成した。続いてホール輸送層３、青領域発光層２１（蛍光発光）、第一の緑色域発光層２２（蛍光発光）、電子輸送層４を、蒸着法により５ｎｍ～６０ｎｍの厚みに順次形成した。次に、Ａｌｑ３／Ｌｉ２Ｏ／Ａｌｑ３／ＨＡＴ－ＣＮ６の層構造を有する中間層１３を層厚１５ｎｍで積層した。次に、ホール輸送層３、赤色域発光層２３（燐光発光）、第二の緑色域発光層２４（燐光発光）、電子輸送層４を、各層が最大５０ｎｍの膜厚で順次形成した。続いて、Ｌｉ膜からなる電子注入層、Ａｌ膜からなる第二の電極１６を順次形成した。赤色域発光層２３の厚みは２ｎｍ、第二の緑色域発光層２４の厚みは４０ｎｍとした。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１を得た。
ガラス基板１４上にＩＴＯを厚み１３０ｎｍに成膜することで第一の電極１５を形成した。更に第一の電極１５の上にＰＥＤＯＴ／ＰＳＳからなる厚み３５ｎｍのホール注入層を湿式法により形成した。続いてホール輸送層３、青領域発光層２１（蛍光発光）、第一の緑色域発光層２２（蛍光発光）、電子輸送層４を、蒸着法により５ｎｍ～６０ｎｍの厚みに順次形成した。次に、Ａｌｑ３／Ｌｉ２Ｏ／Ａｌｑ３／ＨＡＴ－ＣＮ６の層構造を有する中間層１３を層厚１５ｎｍで積層した。次に、ホール輸送層３、赤色域発光層２３（燐光発光）、第二の緑色域発光層２４（燐光発光）、電子輸送層４を、各層が最大５０ｎｍの膜厚で順次形成した。続いて、Ｌｉ膜からなる電子注入層、Ａｌ膜からなる第二の電極１６を順次形成した。赤色域発光層２３の厚みは２ｎｍ、第二の緑色域発光層２４の厚みは４０ｎｍとした。これにより、有機エレクトロルミネッセンス素子１を得た。
演色性に重要なＸＹＺ等色関数のＸのピーク位置４５０ｎｍ、Ｙのピーク位置５６０ｎｍ、Ｚのピーク位置６１６ｎｍ、及びピーク間の谷間に相当する位置５００ｎｍの波長での、有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光強度の温度変化は、図１３に示す通りであった。
素子温度３０℃での有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光スペクトルにおける、青（４５０ｎｍ）：緑（５６３ｎｍ）：赤（６２３ｎｍ）のピーク強度比は、１：０．８：０．９であった。
素子温度０～６０℃での、有機エレクトロルミネッセンス素子１のスペクトル、各種演色性、発光色を、分光放射輝度計（ＣＳ－２０００）を用いて測定したところ、その結果は次の通りであった。
有機エレクトロルミネッセンス素子１の発光スペクトルにおける、青（４５０ｎｍ）：緑（５６３ｎｍ）：赤（６２３ｎｍ）、各ピーク強度の、素子温度を変更した場合の相対値（２５℃を１に規格化）を、図１４に示す。素子温度が上昇すると、赤のピーク強度が最も大きく変化し、且つ高温で最も大きく低下した。
表５に示すとおり、平均演色評価数Ｒａは５℃から６０℃の広い範囲において高い値であった。これは、本実施例による有機エレクトロルミネッセンス素子１が蛍光発光する第一の緑色域発光層２２と燐光発光する第二の緑色域発光層２４とを備え、これらの発光強度の温度依存性を利用することで実現したものである。
また、５℃から２５℃の範囲では、平均演色評価数Ｒａ、並びに特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のいずれにおいても、最小値と最大値の間の変動幅は極めて小さかった。
更に、５℃における評価数の大小関係は、Ｒ１３＞Ｒ１０＞Ｒ１１＞Ｒ１２という関係となった。
このように、室温下で平均演色評価数Ｒａが特に高く、かつ、低温から室温にかけて、必要な特殊演色評価数が、優先順位に応じた大小関係を満たし、かつそれらの値も高い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られた。
本実施例に係る素子における、素子温度が５℃と２５℃の場合の、色度ｕ’及びｖ’、並びに色温度の変化を、表６に示す。
この結果、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、ｕ’及びｖ’の値が、より大きかった。また、素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が、より低かった。
以上のことから、本実施例の有機エレクトロルミネッセンス素子１を用いることで、室温照明用として高い平均演色評価数Ｒａを実現し、かつ、低温環境下において食品や料理の見映えを向上する目的のためにも同じ素子を使用することができる。すなわち、素子の共通化が可能となり、開発費が削減され、低コスト化や照明機器の標準化が進むという効果が得られる。
１ 有機エレクトロルミネッセンス素子
２ 発光層
３ 照明器具
２ 発光層
３ 照明器具
Claims (14)
- 素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における平均演色評価数Ｒａの最大値が、素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲にあり、
素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度５℃以上３５℃以下の範囲にある特性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 素子温度５℃以上６０℃以下の範囲における特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つの最大値が、素子温度１５℃以上３５℃以下の範囲にある請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２、及び特殊演色評価数Ｒ１３のうち少なくとも一つが、
素子温度５℃以上２５℃以下の範囲におけるその最大値とその最小値との比が０．８以上であり、且つその値が７０以上となる条件を満たす請求項１又は２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 - 素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１０、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、
素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、特殊演色評価数Ｒ１１、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなり、
素子温度５℃において、特殊演色評価数Ｒ１３、平均演色評価数Ｒａ、特殊演色評価数Ｒ１２が、この順番に順次小さくなる請求項１乃至３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素子。 - 素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の層の積層方向と一致する方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより減少すると共にｖ’の値がより増加する請求項１乃至４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素子。
- 素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が高い請求項１乃至５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素子。
- 素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する複数の層の積層方向と一致する方向の発光色の、ｕ’ｖ’色度図のｕ’の値がより増加すると共にｖ’の値がより増加する請求項１乃至４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素子。
- 素子温度２５℃の場合よりも素子温度５℃の場合の方が、発光色の色温度が低い請求項１乃至４及び７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素子。
- 緑色域の光を発する発光層を複数備え、前記複数の発光層のうちの少なくとも一つが、燐光発光性のドーパントを含有する請求項１乃至８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素子。
- 赤色域の光を発する赤色域発光層と、
この赤色域発光層に積層し、燐光発光性のドーパントを含有し、緑色域の光を発する緑色域発光層とを備え、
前記赤色域発光層の厚みが、前記緑色域発光層の厚みよりも小さい請求項１乃至９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素子。 - 前記緑色域発光層の厚みに対する、前記赤色域発光層の厚みの比率が、２～１５％の範囲である請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
- 第一の発光ユニット、第二の発光ユニット、及び前記第一の発光ユニットと前記第二の発光ユニットとの間に介在する中間層を備える請求項１乃至１１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素子。
- 請求項１乃至１２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素子を備える照明器具。
- 食品を保管するように構成されている保管器具と、前記保管器具内を照らすように構成されている請求項１３に記載の照明器具とを備える食品保管装置。
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