JP4758889B2 - 有機発光素子 - Google Patents

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ、液晶表示機用バックライト、照明用光源、電飾、サイン用光源などに用いられる有機発光素子に関するものである。

有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）と称される有機発光素子は、一般に、透明電極からなる陽極、ホール輸送層、有機発光層、電子注入層、陰極の順に、透明基板の片側の表面に積層した構成で形成されている。そして陽極と陰極の間に電圧を印加することによって、電子注入層を介して発光層に注入された電子と、ホール輸送層を介して発光層に注入されたホールとが、発光層内で再結合し、励起状態が生成して発光が起こり、発光層で発光したこの光は透明電極及び透明基板を通して取り出されるようになっている。

上記のような有機発光素子において、近年、高輝度発光で長寿命を達成するために、陽極と陰極の間に複数の有機発光層を積層すると共に、隣り合う各発光層の間に、等電位面を形成する層、もしくは電荷発生層を設けるようにした、いわゆるマルチフォトン素子が提案されている（日本公開特許１１−３２９７４８号公報、日本公開特許２００３−４５６７６号公報、日本公開特許２００３−２７２８６０号公報、等参照）。

図１２はこのようなマルチフォトン素子として形成される有機発光素子の構造の一例を示すものであり、陽極１と陰極２の間に複数の発光層３を、隣接する発光層３の間に等電位面を形成する層４もしくは電荷発生層４を介在させた状態で積層し、これを透明基板１０の表面に積層したものであり、陽極１は光透過性の電極として、陰極２は光反射性の電極として形成してある。尚、図１２において、発光層３の両側にはホール輸送層と電子注入層が設けられているが、ホール輸送層と電子注入層の図示は省略してある。そしてこのように複数層の発光層３を等電位面形成層もしくは電荷発生層４で仕切ることによって、複数の発光層３があたかも直列的に接続された状態で同時に発光し、各発光層３からの光が合算されることで、従来型の有機発光素子（有機ＥＬ素子）では実現不可能であった高い電流効率、量子効率を実現することができ、高輝度発光させることができるものである（日本公開特許２００３−４５６７６号公報、日本公開特許２００３−２７２８６０号公報参照）。

ここで、有機発光素子は、光学波長オーダーの膜厚の薄膜デバイスであること、素子内に屈折率段差もしくは金属面等からなる反射面を備えること、高屈折率媒体の発光層で光が発光すること、がその構造の特徴として挙げられる。そしてこの構造によって、光干渉効果、全反射によって有機膜の発光層や基板、電極など、高屈折率媒体内への光の閉じ込め等の現象が生じ、この結果、発光輝度、発光スペクトルの角度依存性、膜厚依存性、および光利用効率の低下が観測される。この問題は上記の複数層の発光層を備えるマルチフォトン素子の有機発光素子においても生じるものである。光干渉効果は、それを適切に利用すれば、色純度の向上、指向性の制御等を実現することが可能であり、特にフラットパネルディスプレイ等の用途に有用である。例えば日本公開特許７−２４０２７７号公報及び日本公開特許２０００−３２３２７７号公報には、発光層−光反射性の電極間の光学距離を１／４波長の偶数倍に調整することや、発光層−最大屈折率段差位置間の光学距離を１／４波長の偶数倍に調整することで、この波長を強調することが可能であることが記載されており、特に発光層−光反射性の電極間の光学距離が発光スペクトルに与える影響が大きいことが知られている。さらに上記の日本公開特許２００３−２７２８６０号公報には、複数の発光層のそれぞれの発光位置から光反射性の電極までの光学膜厚をすべて１／４波長の奇数倍にすることで、最も高効率の発光が得られると共に、発光スペクトル形状が細くなることが記載されている。

しかし、上記のように発光層−光反射性の電極間の光学距離や、発光層−最大屈折率段差位置間の光学距離、つまり素子の膜厚の最適化によって色純度等の適正化を行なった有機発光素子では、膜厚が変化した際の発光輝度や発光色の変動が大きくなる。これはすなわち、有機発光素子の製造時の許容される膜厚ぶれが小さくなることを意味するものであり、生産性の問題に直結するものである。特に複数の発光層や等電位面形成層もしくは電荷発生層などを積層した構造の上記のような有機発光素子では、いずれかの層の膜厚異常が他の層の光学位置にさえも影響を及ぼすため、膜厚制御の精度や必然性がさらに増大することになる。

さらに上記の日本公開特開２００３−２７２８６０号公報では、発光層−光反射性の電極間の光学距離を１／４波長の奇数（２ｎ＋１）［ｎ＝０，１，２…］倍に設定するが、ｎの値が大きくなるに伴なって、輝度やスペクトルの角度依存性が大きくなることが知られている。すなわち、発光層を一層のみ有する有機発光層では、概ねｎ＝０に相当する光学長で膜厚設計がなされることが多いために、膜厚変化に対する発光輝度、発光色の変動は必ずしも大きくないが、上記のような複数層の発光層を備える有機発光素子においては、各発光層が１／４波長の２ｎ＋１倍の位置に必然的に位置するため、層数の増大に伴なって特定の波長がより顕著に強調され、発光層が本来有するスペクトルとは大きく異なる発光スペクトルを与えると同時に角度依存性が大きくなる問題を有するものである。

従って、等電位面形成層もしくは電荷発生層で仕切った複数層の複数の発光層を有する上記の有機発光素子は、確かに、従来型の有機発光素子では実現不可能であった高い電流効率、量子効率を実現することができるが、その発光スペクトルおよび角度依存性に関しては、必ずしも好ましい特性を有するものではない。

上記の日本公開特許２００３−２７２８６０号公報には、このような問題を解決するために、複数の発光層を備える有機発光層において、発生した光の一部を光吸収手段で吸収させ、あるいは光乱反射手段で乱反射させることによって、光干渉効果が消失し、発光位置から光反射電極までの光学膜厚の調整が実質的に不要であるとの記載がある。しかしこの日本公開特許２００３−２７２８６０号公報には、有機発光素子が有する角度依存性の問題については何ら言及がなく、依然として上記の問題は解決されていない。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができると共に、膜厚変動に対する発光輝度、発光色の変化が小さく、さらに光の利用効率を高くすることができる有機発光素子を提供することを目的とするものである。

本発明に係る有機発光素子は、陽極と陰極の間に複数の発光層を備え、各発光層が等電位面を形成する層もしくは電荷発生層で仕切られた有機発光素子において、素子内部と素子外部の少なくとも一方に発光層で発光した光を散乱させる光散乱手段を備えることを特徴とする。

本発明の有機発光素子は、発光層で発光した光を光散乱手段で散乱させた状態で出射させることによって、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものであり、この結果、膜厚変動に対する発光輝度、発光色の変化が小さくなり、さらに光の利用効率を高くすることができる。

あるいは、本発明に係る有機発光素子は、陽極と陰極の間に複数の発光層を備え、各発光層が等電位面を形成する層もしくは電荷発生層で仕切られた有機発光素子において、素子内部と素子外部の少なくとも一方に発光層で発光した光を散乱させる光散乱手段を備えると共に、陽極と陰極のいずれか一方を光透過性電極で形成し、他方を光反射性電極で形成し、等電位面を形成する層もしくは電荷発生層を光散乱性に形成して、上記光散乱手段を構成することを特徴とする。

あるいは、本発明に係る有機発光素子は、陽極と陰極の間に複数の発光層を備え、各発光層が等電位面を形成する層もしくは電荷発生層で仕切られた有機発光素子において、陽極と陰極をともに光透過性電極で形成し、一方の光透過性電極の発光層と反対側に光反射性の要素を設けると共に、この光反射性の要素と発光層との間に光学的スペーサを設けることによって、光反射性の要素と発光層との距離を、実質的に光学干渉をしない距離である１μｍ〜１ｍｍの範囲に設定して成ることを特徴とする。

この場合、光反射性の要素と発光層を光学干渉しない距離に離すことによって、発光層で発光した光を干渉むらなどが発生することを防いだ状態で出射させることができ、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものであり、この結果、膜厚変動に対する発光輝度、発光色の変化が小さくなり、さらに光の利用効率を高くすることができるものである。

なお、上述の複数の発光層は、少なくとも２種類の異なる発光色の発光層からなるものでもよい。この場合、多くの色の有機発光素子を形成することが可能となる。

また、この有機発光素子の発光色が、白色であるのも好ましい。この場合、有機発光素子を液晶表示機用バックライトや照明用光源などに使用することができる。

参考例の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 参考例の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 参考例のさらに他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 参考例のさらに他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 参考例のさらに他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 参考例のさらに他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 参考例のさらに他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 請求項１の発明の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 請求項２の発明の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 請求項２の発明の他の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 実施例、参考例及び比較例で用いる基板の平面図である。 実施例、参考例及び比較例で用いるマスクの平面図である。 実施例、参考例及び比較例で用いるマスクの平面図である。 実施例で用いる光学スペーサの概略断面図である。 従来例を示す概略断面図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。

図１は参考例の実施の形態の一例を示すものであり、陽極１と陰極２の間に複数の発光層３を、隣接する発光層３の間に等電位面を形成する層４もしくは電荷発生層４を介在させた状態で積層し、これを基板１０の表面に積層してある。ここで、各発光層３の陽極１側には必要に応じてホール輸送層が、陰極２側には必要に応じて電子注入層が積層されているが、図１（後述の各図においても同じ）にはこれらのホール輸送層と電子注入層の図示は省略してある。また図１（後述の各図においても同じ）には三層の発光層３と二層の等電位面形成層４もしくは電荷発生層４の構成を示したが、図には一例を示すだけであり、層数はこれらに限定されるものでないのはいうまでもない。

そして図１の実施の形態では、陽極１は光反射性の電極として形成してあり、陰極２は光透過性の電極として形成してあるが、逆に陽極１を光透過性の電極として形成すると共に陰極２を光反射性の電極として形成するようにしてもよく、陽極１と陰極２を逆にして陰極２を基板１０の表面に形成するようにしてもよい。

光反射性電極は、その材質や形成方法は特に限定されないものであり、本発明の効果の妨げにならない限り任意のものを用いることができるが、陰極２を光反射性電極として用いる場合には、例えばＡｌ、Ｚｒ、Ｔｉ、Ｙ、Ｓｃ、Ａｇ、Ｉｎ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属等の金属単体、もしくはこれらの金属の合金または酸化物、ハロゲン化物、あるいはこれらと特開平１０−２４０１７１号公報等に記載されている金属ドーピング有機層の併用、などを挙げることができる。また陽極１を光反射性電極として用いる場合には、例えばＡｕ、Ｐｄ、Ｐｔ等の金属などを用いることができる。また、インジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、錫酸化物、Ａｕ等の金属の極薄膜、導電性高分子、導電性の有機材料等による光透過性の電極と何らかの反射面を組み合わせて光反射性電極とすることも可能である。

光透過性電極についても、本発明の効果の妨げにならない限り任意のものを用いることができるものであり、例えばインジウム−錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム−亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、錫酸化物、Ａｕ等の金属の極薄膜、導電性高分子、導電性の有機材料、ドーパント（ドナーもしくはアクセプタ）含有有機層、およびこれらの積層体等を挙げることができる。

また発光層３に使用できる有機発光材料またはドーピング材料としては、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス（８−ヒドロキシキノリナート）アルミニウム錯体、トリス（４−メチル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、トリス（５−フェニル−８−キノリナート）アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−（ｐ−ターフェニル−４−イル）アミン、１−アリール−２，５−ジ（２−チエニル）ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ジスチリルアミン誘導体及び各種蛍光色素等があるが、これに限定されるものではない。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を９０〜９９．５質量部、ドーピング材料を０．５〜１０重量部含むようにすることも好ましい。また、前記化合物に代表される蛍光発光を生じる化合物のみならず、燐光発光を生じる燐光発光材料、およびそれらからなる部位を分子内の一部に有する化合物も好適に用いることができる。

ホール輸送層を構成するホール輸送材料としては、ホールを輸送する能力を有し、陽極１からのホール注入効果を有するとともに、発光層３に対して優れたホール注入効果を有し、また電子のホール輸送層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。具体的にはフタロシアニン誘導体、ナフタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、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）や４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）等の芳香族ジアミン化合物、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、イミダゾロン、スチルベン誘導体、ピラゾリン誘導体、テトラヒドロイミダゾール、ポリアリールアルカン、ブタジエン、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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、及びポリビニルカルバゾール、ポリシラン、ポリエチレンジオキサイドチオフェン（ＰＥＤＯＴ）等の導電性高分子等の高分子材料が挙げられるが、これらに限定されるものではない。

電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、電子を輸送する能力を有し、陰極２からの電子注入効果を有するとともに、発光層３に対して優れた電子注入効果を有し、さらにホールの電子輸送層への移動を防止し、かつ薄膜形成能力の優れた化合物を挙げることができる。具体的には、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等やそれらの化合物、金属錯体化合物もしくは含窒素五員環誘導体である。具体的には、金属錯体化合物としては、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）アルミニウム等があるが、これらに限定されるものではない。また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、チアジアゾールもしくはトリアゾール誘導体が好ましい。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−トリアゾール等があるが、これらに限定されるものではない。さらに、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使用することができる。例えば、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である。

また、等電位面を形成する層４は、日本公開特許２００３−４５６７６号公報に記載されているように、電圧印加時に層内で厚さ方向にも、面方向にも電位差が実質的にない層を意味するものであり、具体的には比抵抗が１．０×１０²Ω・ｃｍ未満の物質からなるものである。既述のように有機発光素子では、陰極２側から発光層３に注入された電子と、陽極１側から発光層３に注入されたホールとが、発光層３内で再結合し、励起状態を生成して発光が起こるものであるが、複数の発光層３をこの等電位面形成層４で仕切ることによって、複数の各発光層３内でそれぞれ電子−ホール再結合が生じ、複数の発光を陽極１と陰極２の間で発生させることができるものである。

等電位面形成層４の材料としては、日本公開特許２００３−４５６７６号公報に記載されるものを用いることができ、特に限定されるものではないが、導電材料からなる層、透明性を有する程度の極薄の金属薄膜、誘電体と金属膜を積層してなる構造のもの、導電性有機物などを挙げることができる。具体的には、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ₂、Ａｌの薄膜、Ａｕ／Ｂｉ₂Ｏ₂、フラーレン類、金属フタロシアニンなどがその例である。

また電荷発生層４は、日本公開特許２００３−２７２８６０号公報に記載されているように、１．０×１０²Ω・ｃｍ以上の比抵抗を有する電気的絶縁層であり、電圧印加時に陰極２方向にホールを、陽極１方向に電子をそれぞれ注入する役割を果たす層である。そして複数の発光層３をこの電荷発生層４で仕切ることによって、陰極２と陽極１の間に挟まれた全ての層（発光層３や電荷発生層４など）が電気絶縁層から形成されているにも拘わらず、電荷発生層４で複数の発光層３が直列に接続されているように振る舞うことになり、複数の発光を陽極１と陰極２の間で発生させることができるものである。

電荷発生層４の材料としては、日本公開特許２００３−２７２８６０号公報に開示されているものを用いることができ、特に限定されるものではないが、五酸化バナジウムや、例えば電荷移動錯体として、ラジカルカチオン状態の層とラジカルアニオン状態の層とが積層された構造のものを好ましく用いることができる。

そして図１の実施の形態では、陽極１と陰極２の一方を光反射性電極、他方を光透過性電極として形成し、光反射性電極の発光層３の側の表面を凹凸に形成して光散乱性として形成したものである。この光散乱性かつ光反射性の電極によって光散乱手段５が形成されるものである。図１の実施の形態では陽極１をこの光散乱性かつ光反射性の電極として形成し、陰極２を光透過性電極として形成してある。

光反射性電極の表面を凹凸に形成する方法は、特に限定されるものではない、例えば、基板１０の表面もしくは基板１０の表面に設けた層の、電極を形成する面に対して、サンドブラスト加工、フロスト加工、スタンプ加工、エッチング加工等により凹凸化を施した後に、この凹凸面に電極を形成することによって行なう方法、有機系樹脂やガラス等の母材に、樹脂ビーズ、ガラス、中空ガラスビーズ、シリカ、酸化バリウム、酸化チタン、樹脂ビーズ等の各種粒子を散在させたものを、塗布やゾルゲル法等によって成膜し、表面凹凸を有する膜を設けた後に、この凹凸膜に電極を形成する方法を挙げることができる。またフォトレジスト等を用いて凹凸パターンを基板１０の表面に設けた後に、この凹凸パターンの上に電極を形成する方法を挙げることができ、さらに、マスクを用いて厚みの異なる部分を有する電極を形成する方法等を挙げることができる。その他、基板１０の表面に直接凹凸を形成せず、他の基材上に凹凸を形成したものを転写したり貼付したりする各種の方法を利用することも可能である。光反射性電極の表面の凹凸の大きさは、光を散乱する特性を満足するものであればよく、形成法に応じて適宜選択されるものである。また光反射性電極の凹凸のパターンは、ランダムなものでも良いし、必要に応じてそのサイズが規定された回折格子、ゾーンプレートなどでも構わない。さらに、所望の発光波長に応じてサイズ、パターン、向きを適宜選択し、基板１０上の所定の位置にそれぞれ形成することも好ましい。

上記のように形成される図１の有機発光素子にあっては、各発光層３で発光される光は、一部が光透過性電極の陰極２の側へ進行して、陰極２を通して出射される他、各発光層３から陽極１の側へ進行した他の光は、光反射性電極の陽極１で反射され、陰極２を通して出射される。このとき、陽極１は光散乱性電極でもあるので、光は陽極１の表面で散乱して反射される。従ってこの散乱した反射光は光透過性電極の陰極２から任意の方向に出射され、かつ発光層３から陰極２の側へ進行する一部の光との干渉を生じないために、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。そして有機発光素子の各層の膜厚変動に対する発光輝度、発光色の変化が小さくなり、さらに光の利用効率を高くすることができるものである。

図２は参考例の他の実施の形態の一例を示すものである。図１の実施の形態では基板１０上に設ける電極を光散乱性かつ光反射性に形成したが、この実施の形態では、基板１０上に設ける電極を光透過性に形成し、基板１０上以外の部位に設ける電極を光散乱性かつ光反射性に形成してある。図２の実施の形態では陰極２をこの光散乱性かつ光反射性の電極として形成し、陽極１を光透過性電極として形成してある。

図２の実施の形態では光反射性電極の発光層３の側の表面を凹凸に形成して光散乱性として形成するものであるが、凹凸の形成方法としては、例えばマスクによって発光層３上に設けられる電子注入層の膜厚みに変化を与えて凹凸に成膜し、この上に電極を形成する方法などを挙げることができる。その他の構成は図１のものと同じである。

そしてこの実施の形態にあって、各発光層３で発光される光は、一部が光透過性電極の陽極１の側へ進行して、陽極１及びガラスなどで透明に形成される基板１０を通して出射される他、各発光層３から陰極２の側へ進行した他の光は、光反射性電極の陰極２で反射され、陽極１及び基板１０を通して出射される。このとき、陰極２は光散乱性電極でもあるので、光は陰極２の表面で散乱して反射され、反射光は光透過性の陽極１及び基板１０を通して任意の方向に出射され、かつ発光層３から陽極１の側へ進行する一部の光との干渉を生じないために、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図３は参考例のさらに他の実施の形態の一例を示すものであり、陽極１と陰極２を光透過性電極として形成し、光透過性電極の陽極１と陰極２の一方に、その発光層３とは反対側に光散乱性かつ光反射性の要素６を設けるようにしたものである。図３の実施の形態では光透過性電極の陰極２の発光層３と反対側の表面に光散乱性かつ光反射性の要素６を設けるようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。この光散乱性かつ光反射性の要素６によって光散乱手段５が形成されるものである。光散乱性かつ光反射性の要素６は電極の表面に直近で形成する必要はなく、光学的に近接して設けられていればよい。

この光散乱性かつ光反射性の要素６としては、アルミニウム、クロム、銀等金属の薄膜を蒸着やスパッタその他任意の方法で成膜した反射膜、反射性粒子を塗布した反射膜、誘電体等の多層膜による反射膜など、光反射膜の電極側の表面を光散乱性にしたもので形成することができる。光散乱性の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば前記の表面凹凸を作る際に例示した各種方法を用いて凹凸表面を形成する他、屈折率の異なる母材と粒子とを混合したものを塗布して光散乱層を形成したり、複数の成分を最終的に生成する構成でのゾルゲル法によって散乱層を形成したり、内部に空洞を設けた層や複数の材料の相分離により散乱を示す層を形成したり、微細粒子を表面に整列乃至散在させて光散乱乃至回折性を付与する層を形成したりする方法などを挙げることができる。また後述の光反射層６ａと光散乱層６ｂを組み合わせて光散乱性かつ光反射性の要素６を形成することもできる。その他の構成は図１のものと同じである。

上記のように形成される図３の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が光透過性電極の陽極１の側へ進行して、陽極１及びガラスなどで光透過性に形成される基板１０を通して出射される他、各発光層３から陰極２の側へ進行した他の光は、陰極２を透過した後に光散乱性かつ光反射性の要素６で反射され、陽極１及び基板１０を通して出射される。このとき、光は光散乱性かつ光反射性の要素６で散乱して反射されるので、散乱した反射光は光透過性の陽極１及び基板１０を通して任意の方向に出射され、かつ発光層３から陽極１の側へ進行する一部の光との干渉を生じないために、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図４は参考例のさらに他の実施の形態の一例を示すものである。この実施の形態では、陽極１と陰極２を光透過性電極として形成し、光透過性の基板１０の陽極１と反対側の外面に光散乱性かつ光反射性の要素６を設けるようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。この光散乱性かつ光反射性の要素６は図３の実施の形態と同様にして形成することができるが、基板１０の表面に直接形成しても良いし、あるいは別の基材に別途形成しておき、必要に応じて転写、貼付等の方法によって用いることも可能である。また光透過性の基板１０自体が光散乱性を有するものでもよい。光散乱性の基板１０の材質や構造は特に限定しないが、例えば複数の高分子を混合・相分離させることにより散乱性を持たせたもの、屈折率の異なるあるいは反射性の成分を部分的に含有することで散乱性を有するものなどが挙げられる。その他の構成は図１のものと同じである。

この実施の形態の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が光透過性電極の陰極２の側へ進行して、陰極２を通して出射される他、各発光層３から陽極１の側へ進行した他の光は、陽極１及び基板１０を透過した後に光散乱性かつ光反射性の要素６で反射され、陰極２を通して出射される。このとき、光は光散乱性かつ光反射性の要素６で散乱して反射されるので、散乱した反射光は光透過性の陰極２を通して任意の方向に出射され、かつ発光層３から陰極２の側へ進行する一部の光との干渉を生じないために、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図５は参考例のさらに他の実施の形態の一例を示すものである。この実施の形態では、陽極１と陰極２を光透過性電極として形成し、陽極１と基板１０の間に光散乱性かつ光反射性の要素６を設けるようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。そして図５の実施の形態では、陽極１と反対側の光反射層６ａと陽極１側の光散乱層６ｂの二層構造に光散乱性かつ光反射性の要素６を形成するようにしてある。

光反射層６ａの種類および形成方法は、特に限定されるものではないが、アルミニウム、クロム、銀等金属の薄膜を蒸着やスパッタその他任意の方法により成膜したもの、反射性粒子を塗布したもの、誘電体等の多層膜によって形成したものなどを挙げることができる。

また光散乱層６ｂの種類および形成方法は、特に限定されるものではないが、例えば前記の表面凹凸を作る際に例示した各種方法等により形成された凹凸が散乱性の層として機能する層、屈折率の異なる母材と粒子とを混合したものを塗布して散乱層としたもの、複数の成分を最終的に生成する構成でのゾルゲル法によって形成される散乱層、内部に空洞を設けた層、複数の材料の相分離により散乱を示す層、微細粒子を表面に整列あるいは散在させて光散乱あるいは回折性を付与した層、などが挙げられる。これらの層６ａ，６ｂは基板１０の表面に直接形成しても良いし、あるいは別の基材に別途形成し、必要に応じて転写や貼付等の方法によって用いることも可能である。その他の構成は図１のものと同じである。

この実施の形態の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が光透過性電極の陰極２の側へ進行して、陰極２を通して出射される他、各発光層３から陽極１の側へ進行した他の光は、陽極１を透過した後に光反射層６ａで反射され、陰極２を通して出射される。このとき、光は光反射層６ａで反射される際に、光散乱層６ｂで散乱されるので、散乱した反射光は光透過性の陰極２を通して任意の方向に出射され、かつ発光層３から陰極２の側へ進行する一部の光との干渉を生じないために、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図６は参考例のさらに他の実施の形態の一例を示すものであり、陽極１と陰極２の一方を光反射性の電極で形成し、他方を光散乱性かつ光透過性の電極で形成するようにしたものである。この光散乱性かつ光透過性の電極によって光散乱手段５が形成されるものである。図６の実施形態では、基板１０の側の陽極１を光散乱性かつ光透過性の電極で形成し、基板１０と反対側の陰極２を光反射性電極で形成するようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。

光散乱性かつ光透過性の電極の種類及び形成方法は、特に限定されるものではないが、例えばマスクを用いて凹凸形状を有する光透過性の電極を形成することによって、この凹凸形状で光散乱性を付与する方法、光透過性の電極を部分的にエッチングして凹凸形状を付与することによって、光散乱性を与える方法、前述のように基板１０の表面に凹凸形状を予め形成しておき、この上に光透過性の電極を形成して凹凸形状にすることによって、光散乱性を付与する方法、屈折率の異なる複数の材質からなる光透過性の電極を形成して光散乱性を発現させる方法、ＩＴＯ等の透明導電性材料とそれとは屈折率の異なるシリカ等の微粒子を塗布後に焼成して部分的に屈折率が異なる電極構成物とすることによって、光散乱性を得る方法などが挙げられる。その他の構成は図１のものと同じである。

上記のように形成される図６の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が陽極１の側へ進行して、陽極１及びガラスなどで光透過性に形成される基板１０を通して出射される他、各発光層３から陰極２の側へ進行した他の光は、光反射性の陰極２で反射され、陽極１及び基板１０を通して出射される。このとき、陽極１は光散乱性かつ光透過性に形成されているので、光が陽極１を通過する際に散乱される。従って、陽極１側へ進行した光及び反射光はともに散乱された状態で、陽極１及び基板１０を通して任意の方向に出射されるものであり、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図７は参考例のさらに他の実施の形態の一例を示すものであり、陽極１と陰極２の一方を光反射性の電極で形成し、他方を光透過性の電極で形成すると共に、この光透過性電極の発光層３と反対側に光散乱性かつ光透過性の要素７を設けるようにしたものである。この光散乱性かつ光透過性の要素７によって光散乱手段５が形成されるものである。図７の実施形態では、基板１０側の陽極１を光透過性電極で形成し、基板１０と反対側の陰極２を光反射性電極で形成するようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。

光散乱性かつ光透過性の要素７は、例えば、上記の光散乱性かつ光透過性の電極や、光散乱層６ｂなどと同様な層で形成することができるものである。またこの光散乱性かつ光透過性の要素７は光透過性電極に直接接して設けるようにしてもよく、光透過性電極との間に別の構成要素が挿入されていてもよい。

ここで、光散乱性かつ光透過性の要素７を光透過性電極と基板１０の間など、屈折率の異なる２種の材質間に設ける場合、光散乱性かつ光透過性の要素７を形成する層を構成する材質の屈折率は、必ずしも両側の２種の材質の屈折率に依存するものではないが、光散乱性かつ光透過性の要素７を形成する層を構成する材料が１種の場合には、どちらかの屈折率に近いものが好ましく、２種以上の場合には、１つが片側の屈折率、もう１つが他方の屈折率に近いものが好ましいものであり、光散乱性かつ光透過性の要素７に入射される光や出射される光の全反射分率を低減させることができ、結果として光利用効率を向上させることが可能であるので好ましい。また、光透過性電極、光反射性電極のいずれを基板１０上に設けるかにかかわらず、有機発光素子を形成する基板１０上に凹凸を設けた場合、その凹凸は直上の電極のみならず発光層３などの有機層、等電位面形成層４もしくは電荷発生層４、対向する陽極１と陰極の、一部もしくは全ての形状に付与されて各層が凹凸形状となることがあるが、得られた有機発光素子に致命的な影響を与えない限り問題とはならない。

上記のように形成される図７の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が陽極１の側へ進行して、光透過性の陽極１及びガラスなどで光透過性に形成される基板１０を通して出射される他、各発光層３から陰極２の側へ進行した他の光は、光反射性の陰極２で反射され、陽極１及び基板１０を通して出射される。このとき、陽極１の外側には光散乱性かつ光透過性の要素７が設けられているので、光は陽極１から光散乱性かつ光透過性の要素７を通過し、その際に散乱される。従って、陽極１側へ進行した光及び反射光はともに散乱された状態で、反射光は基板１０を通して任意の方向に出射されるものであり、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図８は請求項１の発明の実施の形態の一例を示すものであり、隣接する発光層３の間に設けられる等電位面を形成する層４もしくは電荷発生層４を光散乱性に形成するようにしたものである。この光散乱性の等電位面形成層４もしくは電荷発生層４によって光散乱手段５が形成されるものである。図８の実施形態では、基板１０側の陽極１を光透過性電極で形成し、基板１０と反対側の陰極２を光反射性電極で形成するようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。

等電位面形成層４や電荷発生層４を光散乱性に形成するにあたっては、例えば、前述のように等電位面形成層４や電荷発生層４を形成する際に、複数のマスクを用いて部分的に厚みが異なるようにこれらの層４を形成する方法、部分的に組成が異なる部分を層内部に有するようにこれらの層４を形成する方法、形成した電荷発生層４の一部をリフトオフ、レーザー加工等によって除去する方法、電荷発生層４の厚み方向のいずれかの位置に部分的に導電膜（透明導電膜や金属膜等）を形成する方法などを例として挙げることができる。また、等電位面形成層４もしくは電荷発生層４を複数層形成した素子構造の場合には、いずれか１つの等電位面形成層４もしくは電荷発生層４が光散乱性を有していればよく、必ずしも全ての等電位面形成層４もしくは電荷発生層４が光散乱性を有している必要はない。その他の構成は図１のものと同じである。

上記のように形成される図８の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が陽極１の側へ進行して、光透過性の陽極１及びガラスなどで光透過性に形成される基板１０を通して出射される他、各発光層３から陰極２の側へ進行した他の光は、光反射性の陰極２で反射され、陽極１及び基板１０を通して出射される。このとき、素子内に位置する等電位面形成層４もしくは電荷発生層４は光散乱性に形成されているので、光が等電位面形成層４もしくは電荷発生層４を通過する際に散乱される。従って、陽極１側へ進行した光及び反射光はともに散乱された状態で、陽極１及び基板１０を通して任意の方向に出射されるものであり、かつ発光層３から陽極１の側へ進行する一部の光との干渉を生じないために、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものである。

図９は請求項２の発明の実施の形態の一例を示すものであり、陽極１と陰極２をともに光透過性電極として形成し、陽極１と陰極２のいずれか一方の発光層３と反対側に光反射性の要素８が設けてある。図の実施の形態では、発光した光を出射させるために光透過性に形成される基板１０と反対側に配置される陰極２の外側に光反射性の要素８を設けるようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。そして光の出射側と反対側端部に配置される発光層３と光反射性要素８の反射面との距離が実質的に光学干渉をしない距離以上になるように、陰極２から離れた位置に光反射性要素８を設けるようにしてある。発光層３と光反射性要素８の反射面との距離は、１μｍ〜１ｍｍ程度の範囲である。１μｍ未満である場合、ある程度の光学干渉が発生することがあり、また１ｍｍを超える場合には、特に発光面積が小さいときには鉛直方向以外の角度から観察した際に発光位置ずれが観測されることがある。

図９の実施の形態では、発光層３と光反射性要素８との間に光学緩衝要素として光学的スペーサ１１を設けることによって、発光層３と光反射性要素８との距離が実質的に光学干渉をしない距離以上になるようにしてある。この光学的スペーサ１１としては、光の透過率が高く、有機発光素子に悪影響を与えないものであればその材質や形成方法は任意であるが、例えば、透明樹脂の塗布、透明フィルムの貼付、透明ガラス、スパッタや蒸着等によって成膜されるシリカ膜等の無機膜、あるいは同様の方法により成膜される有機膜などによって形成することができる。光学的スペーサ１１が単独の材料で形成されるものである場合には、隣接する材質の屈折率に近いものであることが好ましい。また、光学的スペーサ１１が光散乱性のものであってもかまわない。屈折率の異なる２種以上の材料成分を用いた光散乱性のものの場合には、いずれかの材料成分の屈折率が隣接する光透過性の電極の屈折率に近いことが好ましい。また光反射性要素８は、既述の光反射性の電極を形成する材料や、図５の光反射層６ａを形成する材料などを用いて、同様に形成することができる。陰極２（光透過性電極）と光反射性要素８の間は必ずしも密着していなくても構わないため、光反射性要素８を設けた光学的スペーサ１１を別体化して陰極２の近隣に位置させることも可能であるし、また光反射性要素８のみを空気層または真空層を介して陰極２の近隣に位置させることも可能である。その他の構成は図１のものと同じである。

上記のように形成される図９の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が陽極１の側へ進行して、光透過性の陽極１及びガラスなどで光透過性に形成される基板１０を通して出射される他、各発光層３から陰極２の側へ進行した他の光は、陰極２を通して光反射性要素８で反射され、陽極１の側へ進行して陽極１及び基板１０を通して出射される。このとき、発光層３と光反射性要素８との距離を光学干渉をしない距離以上に設定してあるので、陰極２を通して光反射性要素８に進行してきた光は光反射性要素８の反射面でほぼ正反射して陽極１の側へ戻り、かつ、発光層３から陽極１の側へ進行した光とは干渉しないものとして、出射させることができるものである。従って、発光輝度、発光色の角度依存性を小さくすることができるものであり、この結果、膜厚変動に対する発光輝度、発光色の変化が小さくなり、さらに光の利用効率を高くすることができるものである。

そしてこの種の有機発光素子は、上記のように光反射性要素８で反射された光に基づく干渉効果の影響を受けないために、素子の膜厚設計の自由度も高まるものである。具体的には、一般に知られている発光層−電極ミラー間の光学距離を４分の１波長の奇数倍に調整することが不要である。また、発光層−最大屈折率段差位置間の光学距離を４分の１波長の偶数倍に調整する必要が小さくなる。すなわち素子効率その他の特性に鑑み、任意の膜厚にて素子を作製することが可能となるものであり、これはすなわち、膜厚ずれが起きたときの発光色のずれが小さいことを意味しており、膜厚管理の厳密さを緩和できるものである。

図１０は請求項２の発明の他の実施の形態の一例を示すものであり、陽極１と陰極２をともに光透過性電極として形成し、ガラスなどで光透過性に形成される基板１０の外面に光反射性の要素８が設けてある。図の実施の形態では、基板１０の表面に陽極１を設けると共に陰極２を基板１０と反対側に配置し、陽極１の発光層３と反対側に光反射性要素８が設けられるようにしてある。勿論、陽極１と陰極２は逆であってもよい。そしてこの実施の形態では、基板１０を利用して、光の出射側と反対側端部に位置する発光層３と光反射性要素８の反射面との距離が実質的に光学干渉をしない距離以上になるようにしてあり、基板１０が陽極１と光反射性要素８の間の光学的スペーサ１１として作用するようにしたものである。その他の構成は図９のものと同じである。

このように形成される図１０の有機発光素子にあって、各発光層３で発光される光は、一部が陰極２の側へ進行して、光透過性の陰極２を通して出射される他、各発光層３から陽極１の側へ進行した他の光は、光透過性の陽極１と基板１０を通して光反射性要素８で反射され、陰極２の側へ進行して陰極２を通して出射される。このとき、発光層３と光反射性要素８との距離を光学干渉をしない距離以上に設定してあるので、陽極１を通して光反射性要素８に進行してきた光は光反射性要素８の反射面でほぼ正反射して陰極２の側へ戻り、かつ、発光層３から陰極２の側へ進行した光とは干渉しないものとして、出射させることができるものである。

上記の各実施の形態にあって、複数の各発光層３は異なる色を発光するように形成することができる。この場合、複数の発光層３がすべて異なる発光色である必要はないが、少なくとも２種類の異なる発光色の発光層３から形成するものである。このように異なる発光色の発光層３で形成することによって、異なる色を混色した状態で有機発光素子から出射させることができるものであり、多くの色の有機発光素子を形成することが可能になるものである。また発光層３の層数、発光色の選定等によって、発光色を調整することが可能である。そして、各発光層３から発光される色が光の三原色や、光の補色などである場合、複数の発光層３から発光される色が混色すると白色になる。従ってこの場合には、有機発光素子を液晶表示機用バックライトや照明用光源などとして用いることができるものである。

上記の各図に例示した有機発光素子の構造はあくまでも一例であり、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、各構造を適宜組み合わせて使用することもできる。また、本発明の有機発光素子に用いられる基板、有機材料（ホール注入材料、ホール輸送材料、発光層ホスト、発光層ドーパント、電子輸送材料、電子注入材料）、各種材料（電極、電荷発生層用材料、等電位面用材料、金属錯体、各種無機材料）等、および有機層（発光層、ホール輸送層、電子輸送層など）の積層順及び成分など素子の内部構成として例示したものは、本発明の趣旨に反しない限り、公知の任意のものを用いることができる。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

（参考例１）
無アルカリガラスの基板１０上に、平均粒径５００ｎｍのシリカ粒子スラリーを塗布乾燥し、６００℃で５０分焼成した。基板１０の表面の平均面粗さは約１３０ｎｍ、最大高低差は約２μｍであった。この基板１０の表面に、アセトン、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄、ＵＶ／Ｏ_３洗浄を施し、この後に、基板１０の表面にＣｒの膜を２２００Åの厚みでスパッタし、さらにその上に厚み８００ÅのＡｌ膜を真空蒸着によって形成し、光散乱性かつ光反射性の電極（陰極２）を形成した。

次に、上記の基板１０を真空蒸着装置にセットし、図１１Ｂに示す形状の孔１２あきのマスク１３を用いて、５×１０^-5Ｐａの減圧下、バソクプロイン（（株）同仁化学研究所製）とＣｓをモル比１：１で２００Å厚に共蒸着して陰極２の上に電子注入層を形成した。次に電子注入層の上にジナフチルアントラセン誘導体（コダック製「ＢＨ−２」）に、ジスチリルアリーレン誘導体（化１）を４質量％ドープした層を５００Å厚積層することによって、青色発光層３を設けた。次にこの発光層３の上に、４，４’−ビス［Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニル−アミノ］ビフェニル（以下α−ＮＰＤと略称）（ケミプロ化成株式会社製）を１Å／ｓの蒸着速度で８００Å厚に蒸着してホール輸送層を形成した。そしてホール輸送層の上に五酸化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₅）を成膜速度２Å／ｓで１００Å厚に蒸着し、電荷発生層４を形成した。

この後、上記の手順に基づき、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、さらに電荷発生層４を１００Å、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を８００Å積層した。

最後にこの上に１Å／sの蒸着速度で１００Åの厚のＡｕを蒸着して、光透過性電極（陽極１）を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した（図１参照）。

（参考例２）
厚み０．７ｍｍの無アルカリ基板ガラス板からなる透明基板１０の表面に、ＩＴＯ薄膜をスパッタして、膜厚１１００Å、シート抵抗１２Ω／□の光透過性電極（陰極２）を形成した。このガラス基板１０およびＩＴＯの陰極２を図１１Ａに示す形にエッチング及び切断した後、純水、アセトン、イソプロピルアルコールで各１０分間超音波洗浄をし、次いでイソプロピルアルコール蒸気で２分間蒸気洗浄して乾燥し、さらに３０分間ＵＶオゾン洗浄した。

次に、基板１０の陰極２を形成した面と反対側の面を＃２２０の粗さのサンドブラストで粗面化し、次いでこの粗面に厚み１０００ÅのＡｌ膜を形成することによって、光散乱性かつ光反射性の要素６を形成した。

この後、参考例１と同様にして、基板１０の陰極２の上に、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、電荷発生層４を１００Å、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、電荷発生層４を１００Å、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を８００Åの順に積層し、最後に１Å／ｓの蒸着速度で１００Å厚のＡｕを蒸着して、光透過性電極（陽極１）を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した（図４参照）。

（参考例３）
参考例２と同様に、陰極２と反対側の面に光散乱性かつ光反射性の要素６を形成した基板１０を用い、参考例１に準じて有機発光素子を作製した。ただし、膜厚や層構成は次の通りである。すなわち、バソクプロインとＣｓのモル比１：１の共蒸着層からなる電子注入層を２００Å、バソクプロインのみからなる電子輸送層を５００Å、Ａｌｑとルブレンをルブレンの重量分率７％で共蒸着した発光層３を３００Å、ホール輸送層を４００Å、酸化バナジウムからなる電荷発生層４を１００Å、バソクプロインとＣｓのモル比１：１の共蒸着層からなる電子注入層２００Å、ＢＨ−２とスチリルアリーレン誘導体からなる発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、電荷発生層４を１００Å、電子輸送注入層を２００Å、ＢＨ−２とスチリルアリーレン誘導体からなる発光層３を５００Å、ホール輸送層を８００Åの順に積層し、最後に１Å／ｓの蒸着速度で１００Å厚のＡｕを蒸着して、光透過性電極（陽極１）を形成することによって、３層の発光層３を備えた白色発光の有機発光素子を作製した（図４参照）。

（参考例４）
旭電化工業株式会社製「アデカＩＴＯ塗布液（ＩＴＯ−Ｌ）」に平均粒径２００ｎｍのシリカ粒子を、ＩＴＯとシリカの重量比で２０：１になるように添加混合して分散した。次にこの混合液を無アルカリガラス基板１０の上にスピンコートし、１６０℃の大気中で５分乾燥した後、３００℃で１２０分間焼成およびアニール処理を行った。この処理を３回繰り返すことによって、平均厚み５３００ÅのＩＴＯシリカ混合膜を得た。次いで、この膜を研磨機によって研磨し、平均厚み４８００Å、表面平均粗さ１．３ｎｍに調整した。さらに、この基板１０をイオン交換水を用いて洗浄した後、ＩＴＯシリカ混合膜の上にスパッタにより厚み２００ÅのＩＴＯ膜を成膜することによって、光散乱性かつ光透過性の電極（陽極１）を形成した。得られた陽極１のシート抵抗は、７２Ω／□、基板１０は全光線透過率６９％、ヘーズ８２％であった。

続いて上記の基板１０を真空蒸着装置にセットし、図１１Ｂに示す形状のマスク１３を用いて、５×１０^−５Ｐａの減圧下、α−ＮＰＤを１Å／ｓの蒸着速度で８００Å厚に蒸着して、陽極１の上にホール輸送層を形成した。次にホール輸送層の上に、ジナフチルアントラセン誘導体（コダック製「ＢＨ−２」）にジスチリルアリーレン誘導体（化１）を４質量％ドープした層を５００Å厚積層することによって、青色発光層３を設けた。次に発光層３の上に、バソクプロイン（（株）同仁化学研究所製）とＣｓをモル比１：１で２００Å厚に共蒸着して電子注入層を設けた。次いで、五酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）を成膜速度２Å／ｓで１００Å厚に蒸着し、電荷発生層４を形成した。この後、上記手順に基づき、ホール輸送層を７００Å、発光層を５００Å、電子注入層を２００Å、さらに電荷発生層４を１００Å、ホール輸送層を７００Å、発光層３を５００Å、電子注入層を２００Å積層した。最後に陰極２としてＡｌを、図１１Ｃに示す形の孔１４あきのマスク１５を用いて４Å／sの成膜速度で８００Å積層して、光反射性の電極（陰極２）を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を得た（図６参照）。

（参考例５）
無アルカリガラスの基板１０の上に、平均粒径５００ｎｍのシリカ粒子スラリーを塗布して乾燥した後、６００℃で５０分間焼成し、光散乱性かつ光透過性の要素７を形成した。この光散乱性かつ光透過性の要素７を形成した基板１０の表面の平均面粗さは約１３０ｎｍ、最大高低差は約２μｍであった。

この基板１を用い、光散乱性かつ光透過性の要素７の表面に、ＩＴＯ薄膜をスパッタして、膜厚１１００Å、シート抵抗２７Ω／□の光透過性電極（陽極１）を形成した。このガラス基板１０およびＩＴＯの陰極１を図１１Ａに示す形に切断及びエッチングした後、純水、アセトン、イソプロピルアルコールで各１０分間超音波洗浄をし、次いでイソプロピルアルコール蒸気で２分間蒸気洗浄して乾燥し、さらに３０分間ＵＶオゾン洗浄した。

後は、参考例４と同様にして各層の形成を行ない、３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した（図７参照）。

（参考例６）
参考例２と同様なＩＴＯ薄膜の光透過性電極（陽極１）を形成したガラス基板１０を用い、この基板１０の陽極１の上に参考例４と同様にして各層の形成を行なった。次に、この基板１０の陽極１と反対側の表面に、株式会社きもと製の光散乱シート「１００−ＧＭ２」を、屈折率１．６３のマッチングオイルを用いて貼り付けて光散乱性かつ光透過性の要素７を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した（図７において光散乱性かつ光透過性の要素７を基板１０の外面に形成したもの参照）。

（参考例７）
電子注入層の膜厚を５０Åに変更した他は、参考例５と同様にして３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した（図７参照）。

（実施例１）
参考例２と同様なＩＴＯ薄膜の光透過性電極（陽極１）を形成したガラス基板１０を用いた。そしてこの基板１０を真空蒸着装置にセットし、図１１Ｂに示す形状のマスク１３を用いて、５×１０^−５Ｐａの減圧下、α−ＮＰＤを１Å／ｓの蒸着速度で８００Å厚に蒸着して、陽極１の上にホール輸送層を形成した。次にホール輸送層の上に、ジナフチルアントラセン誘導体（コダック製「ＢＨ−２」）にジスチリルアリーレン誘導体（化１）を４質量％ドープした層を５００Å厚積層することによって、青色発光層３を設けた。次に発光層３の上に、バソクプロイン（（株）同仁化学研究所製）とＣｓをモル比１：１で共蒸着して電子注入層を設けた。この電子注入層の形成は、図１１Ｂのマスク１３を用いて１００Å厚に蒸着し、さらにこの上に２０μｍ幅のラインと２０μｍのライン間隔を有するマスクを重ねて３００Å厚に蒸着することによって行ない、電子注入層の上面に凹凸を形成した。次いで、この電子注入層の凹凸面に五酸化バナジウム（Ｖ_２Ｏ_５）を成膜速度２Å／ｓで１００Å厚に蒸着し、光散乱性の電荷発生層４を形成した。この後、上記手順に基づき、ホール輸送層を７００Å、発光層を５００Å、電子注入層を２００Å、さらに光散乱性の電荷発生層４を１００Å、ホール輸送層を７００Å、発光層３を５００Å、電子注入層を２００Å積層した。最後に陰極２としてＡｌを、図１１Ｃに示す形の孔１４あきのマスク１５を用いてＡｌを４Å／sの成膜速度で８００Å積層して、光反射性の電極（陰極２）を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を得た（図８参照）。

（比較例１）
厚み０．７ｍｍの無アルカリ基板ガラス板からなる透明基板１０の表面に、ＩＴＯ薄膜をスパッタして、膜厚１１００Å、シート抵抗１２Ω／□の光透過性電極（陽極１）を形成した。このガラス基板１０およびＩＴＯの陽極１を図１１Ａに示す形にエッチング及び切断した後、純水、アセトン、イソプロピルアルコールで各１０分間超音波洗浄をし、次いでイソプロピルアルコール蒸気で２分間蒸気洗浄して乾燥し、さらに３０分間ＵＶオゾン洗浄した。

続いて上記の基板１０を真空蒸着装置にセットし、図１１Ｂに示す形状のマスク１３を用いて、５×１０^-5Ｐａの減圧下、α−ＮＰＤを１Å／ｓの蒸着速度で８００Å厚に蒸着して、陽極１の上にホール輸送層を形成した。次にホール輸送層の上に、ジナフチルアントラセン誘導体（コダック製「ＢＨ−２」）にジスチリルアリーレン誘導体（化１）を４質量％ドープした層を５００Å厚積層することによって、青色発光層３を設けた。次に発光層３の上に、バソクプロイン（（株）同仁化学研究所製）とＣｓをモル比１：１で２００Å厚に共蒸着して電子注入層を設けた。次いで、五酸化バナジウム（Ｖ₂Ｏ₅）を成膜速度２Å／ｓで１００Å厚に蒸着し、電荷発生層４を形成した。この後、上記手順に基づき、ホール輸送層を７００Å、発光層を５００Å、電子注入層を２００Å、さらに電荷発生層４を１００Å、ホール輸送層を７００Å、発光層３を５００Å、電子注入層を２００Å積層した。最後に陰極１としてＡｌを、図１１Ｃに示す形の孔１４あきのマスク１５を用いてＡｌを４Å／sの成膜速度で８００Å積層して、光反射性の電極（陰極２）を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を得た（図１２参照）。

（比較例２）
電子注入層の膜厚を５０Åに変更した他は、比較例１と同様にして３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した。

（比較例３）
比較例１と同様のＩＴＯ薄膜付きの基板１０を用い、基板１０のＩＴＯ薄膜と反対側の面に１０００Åの厚みのＡｌ膜を蒸着して反射面を形成した。

そして基板１０のＩＴＯ薄膜を光透過性の陰極２として、この陰極２の上に参考例１と同様にして、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、電荷発生層４を１００Å、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、電荷発生層４を１００Å、電子注入層を２００Å、発光層３を５００Å、ホール輸送層を８００Åの順に積層し、最後に１Å／ｓの蒸着速度で１００Å厚のＡｕを蒸着して、光透過性電極（陽極１）を形成することによって、３層の発光層３を備えた有機発光素子を作製した。

（比較例４）
比較例１と同様のＩＴＯ薄膜付きの基板１０を用い、基板１０のＩＴＯ薄膜と反対側の面に１０００Åの厚みのＡｌ膜を蒸着して反射面を形成した。

そして基板１０のＩＴＯ薄膜を光透過性の陰極２として、この陰極２の上に参考例３と同様にして、バソクプロインとＣｓのモル比１：１の共蒸着層からなる電子注入層を２００Å、バソクプロインのみからなる電子輸送層を５００Å、Ａｌｑとルブレンをルブレンの重量分率７％で共蒸着した発光層３を３００Å、ホール輸送層を４００Å、酸化バナジウムからなる電荷発生層４を１００Å、電子注入層２００Å、ＢＨ−２とスチリルアリーレン誘導体からなる発光層３を５００Å、ホール輸送層を７００Å、電荷発生層４を１００Å、電子輸送注入層を２００Å、ＢＨ−２とスチリルアリーレン誘導体からなる発光層３を５００Å、ホール輸送層を８００Åの順に積層し、最後に１Å／ｓの蒸着速度で１００Å厚のＡｕを蒸着して、光透過性電極（陽極１）を形成することによって、３層の発光層３を備えた白色発光の有機発光素子を作製した。

上記のように実施例１、参考例１〜７及び比較例１〜４で作製した有機発光素子を、電源（ＫＥＩＴＨＬＥＹモデル２４００）に接続して５ｍＡ／ｃｍ^２の定電流駆動を行い、その際の輝度を輝度計（トプコン社製「ＢＭ−９」；視野角０．２°、距離４５ｃｍ）で測定した。また、ＣＩＥ色度をマルチチャンネルアナライザー（浜松ホトニクス社製「ＰＭＡ−１１」；測定距離５ｃｍ）を用いて測定した。これらの測定は、有機発光素子の鉛直正面方向（０°）からと、鉛直正面方向に対して４５°の方向からとで行なった。

そして、０°方向から測定した輝度と４５°方向から測定した輝度の比を求め、また０°方向から観測した際のＣＩＥ色度座標値の、ＣＩＥ−ｘ値（ｘ１）、ＣＩＥ−ｙ値（ｙ１）と、４５°の方向から観測した際のＣＩＥ−ｘ値（ｘ２）、ＣＩＥ−ｙ値（ｙ２）の差と、（（ｘ１−ｘ２）²＋（ｙ１−ｙ２）²）の値を求めた。これらの結果を表１に示す。

表１にみられるように、実施例１及び参考例１〜７のものは、鉛直正面方向（０°）からと、４５°の方向からの輝度の比や色度の差が小さく、発光輝度や発光色の角度依存性が小さいことが確認される。

（実施例２）
比較例１に準じて有機発光素子の作製を行なった。ただし、陰極２はＩＴＯを図１１Ｃのマスク１５を用いて対向ターゲット式スパッタ装置によって４Å／ｓで１０００Åの厚みで積層して、光透過性電極として形成した。さらに、厚み０．４ｍｍのガラスからなる光学スペーサ１１の片面に厚み１００００ÅのＡｌ膜からなる光反射性要素８を設けて図１１Ｄのように形成し、この光学スペーサ１１を光反射性要素８と反対側の面で、陰極２の表面に屈折率１．５のマッチングオイルで貼付することによって、３層の発光層を備えた有機発光素子を得た（図９参照）。

（実施例３）
実施例２に準じて有機発光素子の作製を行なった。ただし、電子注入層の膜厚を５０Åに設定し、また、光反射性要素８付きの光学スペーサ１１を、基板１０の陽極１と反対側の表面に屈折率１．５のマッチングオイルで貼付するようにして、３層の発光層を備えた有機発光素子を得た（図１０参照）。

（比較例５）
比較例１に準じて有機発光素子を作製した。ただし、膜厚、層構成は以下の通りである。ホール輸送層を８００Å、ＢＨ−２とスチリルアリーレン誘導体からなる発光層３を５００Å、電子注入層を２００Å、電荷発生層４を１００Å、ホール輸送層を７００Å、Ａｌｑとルブレンをルブレンの重量分率７％で共蒸着した発光層３を３００Å、バソクプロインからなる電子輸送層を５００Å、電子注入層を２００Å、Ａｌからなる陰極２を８００Åに設定して、白色発光の有機発光素子を得た（図１２参照）。

（実施例４）
比較例５に準じて有機発光素子を作製した。ただし、陰極２はＩＴＯを図１１Ｃのマスク１５を用いて対向ターゲット式スパッタ装置によって４Å／ｓで１０００Åの厚みで積層して、光透過性電極として形成した。さらに、図１１Ｄの光学スペーサ１１を陰極２の表面に屈折率１．５のマッチングオイルで貼付することによって、白色発光の有機発光素子を得た（図９参照）。

上記のように実施例２〜４及び比較例５で作製した有機発光素子について、上記と同様にして、輝度及びＣＩＥ色度を測定した。そして、０°方向から測定した輝度と４５°方向から測定した輝度の比を求め、また０°方向から観測した際のＣＩＥ色度座標値の、ＣＩＥ−ｘ値（ｘ１）、ＣＩＥ−ｙ値（ｙ１）と、４５°の方向から観測した際のＣＩＥ−ｘ値（ｘ２）、ＣＩＥ−ｙ値（ｙ２）の差と、（（ｘ１−ｘ２）^２＋（ｙ１−ｙ２）^２）の値を求めた。これらの結果を表２に示す。

表２にみられるように、実施例２〜４のものは、鉛直正面方向（０°）からと、４５°の方向からの輝度の比や色度の差が小さく、発光輝度や発光色の角度依存性が小さいことが確認される。

Claims (4)

1. 陽極と陰極の間に複数の発光層を備え、各発光層が等電位面を形成する層もしくは電荷発生層で仕切られた有機発光素子において、
   上記有機発光素子は、素子内部と素子外部の少なくとも一方に発光層で発光した光を散乱させる光散乱手段を備えると共に、
   陽極と陰極のいずれか一方を光透過性電極で形成し、他方を光反射性電極で形成し、等電位面を形成する層もしくは電荷発生層を光散乱性に形成して、上記光散乱手段を構成した。
2. 陽極と陰極の間に複数の発光層を備え、各発光層が等電位面を形成する層もしくは電荷発生層で仕切られた有機発光素子において、
   陽極と陰極をともに光透過性電極で形成し、一方の光透過性電極の発光層と反対側に光反射性の要素を設けると共に、この光反射性の要素と発光層との間に光学的スペーサを設けることによって、光反射性の要素と発光層との距離を、実質的に光学干渉をしない距離である１μｍ〜１ｍｍの範囲に設定した。
3. 請求項２に記載の有機発光素子において、
   複数の発光層は、少なくとも２種類の異なる発光色の発光層からなる。
4. 請求項３に記載の有機発光素子において、
   この有機発光素子の発光色は、白色である。

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