有機ＥＬ素子
【課題】発光面内の色ムラが抑制された有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】有機ＥＬ素子は、二以上のドーパント含有層１と、一以上のドーパント非含有層２とを含む有機層３を備える。発光面Ａが所定の大きさの区画に複数の要素Ｓとして分割される。二以上のドーパント含有層１のうちの少なくとも一つのドーパント含有層１は、当該ドーパント含有層１における各要素Ｓの平均膜厚が、当該ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内である。ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。
【解決手段】有機ＥＬ素子は、二以上のドーパント含有層１と、一以上のドーパント非含有層２とを含む有機層３を備える。発光面Ａが所定の大きさの区画に複数の要素Ｓとして分割される。二以上のドーパント含有層１のうちの少なくとも一つのドーパント含有層１は、当該ドーパント含有層１における各要素Ｓの平均膜厚が、当該ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内である。ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光面を有する有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置などに用いられる有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）として、面状に発光する有機ＥＬ素子が開発されている。発光が面状になることにより、点状に発光されるものよりも発光面積を大きくすることができ、明るく発光することができるという利点がある。そして、このような発光面を有する有機ＥＬ素子は、低電力、長寿命などの特性を有することから、次世代の発光素子として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０４８７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光面を有する有機ＥＬ素子においては、パネルなどの発光面内において、色ムラなどと呼ばれる、色度のムラや輝度のムラが生じるという問題がある。すなわち、中央部と端部や、隅部同士、一端部と他端部など、発光面内のある一領域と別の領域とにおいて、輝度や色度に差が生じる場合がある。特に発光面積が大きくなればなるほど、輝度ムラや色度ムラが顕著になる。輝度ムラや色度ムラが大きいと、面内において均一な発光性が得られず、発光性能が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
特許文献１には、膜厚を調整してダークスポットを抑制する技術が開示されているが、発光面の色度ムラや輝度ムラを改善するものではなかった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、発光面内の色ムラが抑制された有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、二以上のドーパント含有層と、一以上のドーパント非含有層とを含む有機層を備え、発光面が所定の大きさの区画に複数の要素として分割されたときに、前記二以上のドーパント含有層のうちの少なくとも一つのドーパント含有層は、当該ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該ドーパント含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であり、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。
【０００８】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記一以上のドーパント非含有層の膜厚の総厚よりも小さいことが好ましい。
【０００９】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記有機層の膜厚に対して２５〜３５％であることが好ましい。
【００１０】
前記二以上のドーパント含有層における各ドーパント含有層は、当該各ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント含有層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であり、前記一以上のドーパント非含有層における各ドーパント非含有層は、当該各ドーパント非含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント非含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であることが好ましい。
【００１１】
また、前記有機層に隣接して反射性電極を備え、前記有機層のうち前記反射性電極に隣接する隣接有機層は、全体の膜厚が３０〜５０ｎｍであり、当該隣接有機層における各要素の平均膜厚が、当該隣接有機層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
前記複数の要素のうち最小輝度を示す要素は、最大輝度を示す要素に対して７０％以上の輝度を示すことが好ましい。
【００１３】
また、前記有機層を反射性電極と透明電極との間に備え、前記透明電極は、外面に光散乱層が設けられた光透過性基板の内面に設けられ、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される前記各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８．５〜１０１．５％の範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光面内の色ムラが抑制され、発光の面内均一性が向上した有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の発光面の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図３】真空蒸着法における膜厚調整の一例を示す概略図である。
【図４】発光面の写真であり、（ａ）は実施例１の有機ＥＬ素子の発光面、（ｂ）は比較例１の有機ＥＬ素子の発光面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図２は、本実施形態の有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の層構成の一例である。この有機ＥＬ素子は、二以上のドーパント含有層１と、一以上のドーパント非含有層２とを含む有機層３を備えている。
【００１７】
有機層３は、第一電極４と第二電極５の間に配置されている。図示の形態では、ドーパント含有層１は、ｍ個のドーパント含有層１からなっており、最も第一電極４側にはドーパント含有層１ａが配置され、最も第二電極５側にはドーパント含有層１ｂが配置されている。なお、ｍは二以上の正の整数である。また、ドーパント非含有層２は、ｎ個のドーパント非含有層２からなっており、最も第一電極４側にはドーパント非含有層２ａが配置され、最も第二電極５側にはドーパント非含有層２ｂが配置されている。なお、ｎは一以上の正の整数である。
【００１８】
ドーパント含有層１は、発光ドーパントを含有する層であり、発光層として機能する層である。二以上のドーパント含有層１は、発光色の異なる少なくとも二つのドーパント含有層１を含んでいることが好ましい。発光色が異なるものは色ムラが発生しやすいが、本実施形態では、そのような色ムラをより低減することができる。また、複数の発光色、特に三色以上の発光色があれば、赤、青、緑の発光の組み合わせにより、適宜の発光色を作り出すことが可能であり、好ましい。この場合、例えば、白色発光を得ることが可能である。
【００１９】
ドーパント非含有層２は、発光ドーパントを含有しない層である。ドーパント非含有層２は、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、中間層、結合層、などから選ばれる適宜の層として機能する。ドーパント非含有層２は、有機層３を構成する層の一つであり、基本的に、有機物を含む層であるが、本明細書では、電子注入層や電子輸送層など前記に掲げた層が、有機物を含まず金属などにより構成される場合もドーパント非含有層２と定義する。すなわち、有機層３は、第一電極４と第二電極５とに挟まれた層全体をいうものとする。
【００２０】
ドーパント含有層１の膜厚は、例えば、１〜４０ｎｍにすることができる。また、ドーパント非含有層２の膜厚は、例えば、１〜６０ｎｍにすることができる。これらの層の膜厚が適宜の範囲になることにより、電気特定及び発光特性の両方を良好にすることができる。
【００２１】
図１は、上記の有機ＥＬ素子を発光面Ａに垂直な方向から見た平面概略図である。有機層３による発光は、光取り出し電極である第一電極４側（又は第二電極５側）から取り出される。このように本実施形態の有機ＥＬ素子は、面状に発光するものであり、発光面Ａが比較的面積の広い面状となっている。発光面Ａの大きさは、例えば、面積が２５ｃｍ２以上９００ｃｍ２以下程度にすることができるが、これに限定されるものではない。発光面Ａの形状は、特に限定されるものではなく、矩形状（正方形又は長方形）であっても、円状であっても、その他の形状であってもよい。ただし、次に説明する要素分割は、矩形状の方が行いやすい。
【００２２】
発光面Ａは、所定の大きさの区画に複数の要素Ｓとして分割される。図１では、複数の要素Ｓは、各要素Ｓが面積の同じ正方形形状で構成されている。なお、要素Ｓは長方形形状であってもよいが、色ムラを低減する観点からは正方形形状である方がよい。そして、発光面Ａは、ｎ個の要素Ｓに分割されている。ここで、ｎは、正の整数である。なお、このｎは、図２におけるｎとは関係ない。
【００２３】
要素Ｓの大きさは、適宜所定の大きさに設定することができるが、要素Ｓの大きさが大きすぎる場合、要素内での色度・輝度などの勾配が平均化されてしまうため、評価上は勾配なしと評価されてしまい実情を反映しなくなるおそれがある。また、大きい面積の面光源として用いる場合、必要なのは面全体としての均一性（色度・輝度など）であって、極小領域間の均一性は必ずしも必要でなく、また視認性の観点からも不要であることから、要素Ｓの大きさを小さくしすぎなくてもよい。このように要素Ｓは、発光面Ａにおける発光が人に与える感度を基準として、その大きさが設定されるものである。
【００２４】
要素Ｓの大きさは、例えば、５ｍｍ×５ｍｍの正方形にすることができるが、この限りではなく、正方形形状で構成する場合、例えば、０．２ｍｍ×０．２ｍｍの正方形より大きく、３０ｍｍ×３０ｍｍの正方形より小さいことが好ましい。要素Ｓの大きさは、より好ましくは、１ｍｍ×１ｍｍの正方形より大きく、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形又は２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形より小さいものである。
【００２５】
また、発光面Ａを所定の個数で等分に分割して要素Ｓを得るようにしてもよい。例えば、発光面Ａを、３×３個（計９個）の正方形に分割したり、４×４個（計１６個）の正方形に分割したり、あるいは、５×５個（計２５個）の正方形に分割したりして、複数の要素Ｓを得ることができる。
【００２６】
図１においては、要素Ｓは、横方向にｐ個で配列され、縦方向にｑ個で配列されている。ｐ、ｑは正の整数である。ここで、左上の隅部の要素Ｓを要素Ｓ１とし、この段（一段目）の横方向に並ぶ要素を左から右に順に、Ｓ２、Ｓ３、・・・、Ｓｐといったように定義する。このとき、縦方向の次の段（二段目）の左端部の要素Ｓを、Ｓｐの次の要素Ｓとして、要素Ｓｐ＋１と表せば、この段の横方向に並ぶ要素は左から右に順に、ＳＰ＋２、ＳＰ＋３、・・・、Ｓ２ｐと表すことができる。このようにすると、横方向にα番目、縦方向にβ番目の任意の要素Ｓは、要素Ｓｍ、ｍ＝（β−１）ｐ＋α、と表すことができる。α、βは正の整数である。このｍは、図２におけるｍとは関係ない。こうして、横方向及び縦方向の要素を順に番号付けすると、右下の隅部の要素Ｓは、要素Ｓｎ、ｎ＝ｐ×ｑと表すことができる。このようにして、発光面Ａは、要素Ｓ１から要素Ｓｎまでのｎ個の要素Ｓに分割される。
【００２７】
本実施形態の有機ＥＬ素子では、このように要素分割したときに、二以上のドーパント含有層１のうちの少なくとも一つのドーパント含有層１が特定の膜厚条件を満たす。この特定の膜厚条件を満たすドーパント含有層１を特定ドーパント含有層として説明する。
【００２８】
特定ドーパント含有層においては、上記のように発光面Ａに垂直な方向から見た場合に、特定ドーパント含有層が、ｎ個の要素Ｓに分割されている。そして、各要素Ｓにおける特定ドーパント含有層の平均膜厚は、特定ドーパント含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内となっている。
【００２９】
ここで、任意の要素Ｓｍにおける特定ドーパント含有層の平均膜厚をＤＳｍと表す。すると、例えば、要素Ｓ１における特定ドーパント含有層の平均膜厚はＤＳ１と表すことができ、要素Ｓ２における特定ドーパント含有層の平均膜厚はＤＳ２と表すことができ、要素Ｓｎにおける特定ドーパント含有層の平均膜厚はＤＳｎと表すことができる。
【００３０】
また、特定ドーパント含有層全体の平均膜厚Ｄａｖは次のように表すことができる。
【００３１】
Ｄａｖ ＝ （ＤＳ１＋ＤＳ２＋・・・＋ＤＳｎ）／ｎ
【００３２】
そして、特定ドーパント含有層全体の平均膜厚Ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ＤＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００３３】
Ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．１
【００３４】
この関係は、
Ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳ１，ＤＳ２，・・・，ＤＳｎ≦ Ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００３５】
あるいは、
Ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳ１〜Ｓｎ≦ Ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００３６】
このように本実施形態の有機ＥＬ素子では、特定ドーパント含有層が特定の膜厚条件になるように設計される。
【００３７】
また、本実施形態の有機ＥＬ素子は、発光面Ａに垂直な方向から発光面Ａの色度を測定したときに、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素Ｓの平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。以下、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図のｕ’値をＣＩＥ−ｕ’と記載し、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図のｖ’値をＣＩＥ−ｖ’と記載する。
【００３８】
ここで、任意の要素Ｓｍの平均色度は、次のように表すことができる。
【００３９】
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’ｍ，ｖ’ｍ）
【００４０】
すると、要素Ｓ１の平均色度は、
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’１，ｖ’１）
と表すことができ、
要素Ｓ２の平均色度は、
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’２，ｖ’２）
と表すことができ、
要素Ｓｎの平均色度は、
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’ｎ，ｖ’ｎ）
と表すことができる。
【００４１】
また、発光面Ａ全体の平均色度は、次のように表すことができる。
【００４２】
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’０，ｖ’０）
ここで、ｕ’０ ＝ （ｕ’１＋ｕ’２＋・・・＋ｕ’ｎ）／ｎ
ｖ’０ ＝ （ｖ’１＋ｖ’２＋・・・＋ｖ’ｎ）／ｎ
である。
【００４３】
そして、発光面Ａ全体の平均色度（ｕ’０，ｖ’０）に対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均色度（ｕ’ｍ，ｖ’ｍ）は、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００４４】
ｕ’０×０．９８ ≦ ｕ’ｍ ≦ ｕ’０×１．０２
かつ、ｖ’０×０．９８ ≦ ｖ’ｍ ≦ ｖ’０×１．０２
【００４５】
この関係は、
ｕ’０×０．９８ ≦ ｕ’１，ｕ’２，・・・，ｕ’ｎ ≦ ｕ’０×１．０２
かつ、ｖ’０×０．９８ ≦ ｖ’１，ｖ’２，・・・，ｖ’ｎ ≦ ｖ’０×１．０２
と示してもよい。
【００４６】
あるいは、
ｕ’０×０．９８ ≦ ｕ’１〜ｎ ≦ ｕ’０×１．０２
かつ、ｖ’０×０．９８ ≦ ｖ’１〜ｎ ≦ ｖ’０×１．０２
と示してもよい。
【００４７】
すなわち、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’の両方において、発光面Ａ全体に対する各要素Ｓの平均色度が上記の範囲となるようにするものである。
【００４８】
色度は、例えば、コニカミノルタ社製二次元色彩輝度計（ＣＡ−２０００）により測定される。
【００４９】
このように本実施形態の有機ＥＬ素子では、発光面Ａの平均色度が特定の条件になるように設計される。
【００５０】
そして、上記のように、特定ドーパント含有層が特定の膜厚条件になり、発光面Ａの平均色度が特定の条件になることにより、面内の発光を均一に近づけることができ、色ムラが抑制され、優れた面状発光性の有機ＥＬ素子を構築することができるのである。
【００５１】
特定ドーパント含有層は、二以上のドーパント含有層１のうちの少なくとも一つのドーパント含有層１であればよいが、好ましくは、二以上、さらに好ましくは三以上のドーパント含有層１が特定ドーパント含有層となるものである。一部のドーパント含有層１が特定ドーパント含有層である場合は、全体の発光色における寄与度の高いドーパント含有層１が、特定ドーパント含有層であることが好ましい。例えば、発光波長と発光強度との関係をグラフ化した際に、強度ピークが高いドーパント含有層１が、特定ドーパント含有層であるようにすることが好ましい。発光強度の高いドーパント含有層１を特定の膜厚条件にすることで、色ムラを効果的に低減することができる。そして、さらに、有機層３における全てのドーパント含有層１が、特定ドーパント含有層となることが好ましい。全てのドーパント含有層１が、特定の膜厚条件となることにより、さらに色ムラを抑制することができる。
【００５２】
有機ＥＬ素子においては、各要素Ｓは、二以上のドーパント含有層１の膜厚の総厚が、一以上のドーパント非含有層２の膜厚の総厚よりも薄いことが好ましい。膜厚の総厚とは、有機層３内に複数の層（ドーパント含有層１又はドーパント非含有層２）が存在する場合、その個々の層の厚みを足した合計の厚みのことである。膜厚の総厚は、個々の層における各要素の平均膜厚の合計により計算される。
【００５３】
図２で示すように、有機ＥＬ素子は、ドーパント含有層１は、それぞれの膜厚Ｄを有している。ここで、第一電極４側のドーパント含有層１から順に、その膜厚を、Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍと定義する。すると、ドーパント含有層１の膜厚の総厚は次のように表すことができる。
【００５４】
ＴＤ ＝ Ｄ１＋Ｄ２＋・・・＋Ｄｍ
【００５５】
また、第一電極４側のドーパント非含有層２から順に、その膜厚を、ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎと定義する。すると、ドーパント非含有層２の膜厚の総厚は次のように表すことができる。
【００５６】
Ｔｄ ＝ ｄ１＋ｄ２＋・・・＋ｄｎ
【００５７】
このとき、有機ＥＬ素子では、個々の要素Ｓの全てにおいて、次の関係を満たすことが好ましい。
【００５８】
Ｔｄ ＞ ＴＤ
【００５９】
上記のような関係を満たせば、色ムラがさらに抑制される。
【００６０】
さらには、各要素Ｓは、二以上のドーパント含有層１の膜厚の総厚が、有機層３の膜厚に対して２５〜３５％であることが好ましい。
【００６１】
有機層３の膜厚Ｔａｌｌは、ドーパント含有層１の膜厚の総厚とドーパント非含有層２の膜厚の総厚との合計になる。すなわち、
Ｔａｌｌ ＝ ＴＤ ＋ Ｔｄ
の関係となる。
【００６２】
このとき、有機ＥＬ素子では、個々の要素Ｓの全てにおいて、次の関係を満たすことが好ましい。
【００６３】
０．２５×Ｔａｌｌ ≦ ＴＤ ≦ ０．３５×Ｔａｌｌ
【００６４】
上記のような関係を満たせば、色ムラがさらに抑制される。
【００６５】
有機ＥＬ素子においては、さらに、二以上のドーパント含有層１における各ドーパント含有層１は、当該各ドーパント含有層１における各要素Ｓの平均膜厚が、当該各ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であることが好ましい。すなわち、好ましい形態においては、要素分割したときに、二以上のドーパント含有層１の全ての各ドーパント含有層１が、特定の膜厚条件を満たす。言い換えれば、有機層３内のドーパント含有層１ａ、・・・、１ｂが全て、特定の膜厚条件を満たす。
【００６６】
個々のドーパント含有層１においては、上記のように発光面Ａに垂直な方向から見た場合に、ドーパント含有層１が、ｎ個の要素Ｓに分割されている。そして、各要素Ｓにおける個々のドーパント含有層１の平均膜厚は、自己の属するドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内となっている。
【００６７】
ここで、上述の場合と同様、任意の要素Ｓｍにおけるドーパント含有層１の平均膜厚をＤＳｍと表せば、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおけるドーパント含有層１の平均膜厚は、それぞれ、ＤＳ１、ＤＳ２、・・・、ＤＳｎと表すことができる。
【００６８】
また、個々のドーパント含有層１全体の平均膜厚Ｄａｖは次のように表すことができる。
【００６９】
Ｄａｖ ＝ （ＤＳ１＋ＤＳ２＋・・・＋ＤＳｎ）／ｎ
【００７０】
そして、個々のドーパント含有層１全体の平均膜厚Ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ＤＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００７１】
Ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．０７
【００７２】
この関係は、次のように示してもよい。
【００７３】
Ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳ１，ＤＳ２，・・・，ＤＳｎ≦ Ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００７４】
あるいは、
Ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳ１〜Ｓｎ≦ Ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００７５】
このように有機ＥＬ素子の好ましい形態では、全てのドーパント含有層１が特定の膜厚条件になるように設計される。その場合、色ムラが一層抑制される。
【００７６】
また、一以上のドーパント非含有層２における各ドーパント非含有層２は、当該各ドーパント非含有層２における各要素Ｓの平均膜厚が、当該各ドーパント非含有層２全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であることが好ましい。すなわち、好ましい形態においては、要素分割したときに、一以上のドーパント非含有層２の全てのドーパント非含有層２が、特定の膜厚条件を満たす。言い換えれば、有機層３内のドーパント非含有層１ａ、・・・、１ｂが全て、特定の膜厚条件を満たす。
【００７７】
個々のドーパント非含有層２においては、上記のように発光面Ａに垂直な方向から見た場合に、ドーパント非含有層２が、ｎ個の要素Ｓに分割されている。そして、各要素Ｓにおける個々のドーパント非含有層２の平均膜厚は、自己の属するドーパント非含有層２全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内となっている。
【００７８】
ここで、上述の場合と同様、任意の要素Ｓｍにおけるドーパント非含有層２の平均膜厚をｄＳｍと表せば、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおけるドーパント非含有層２の平均膜厚は、それぞれ、ｄＳ１、ｄＳ２、・・・、ｄＳｎと表すことができる。
【００７９】
また、個々のドーパント非含有層２全体の平均膜厚ｄａｖは次のように表すことができる。
【００８０】
ｄａｖ ＝ （ｄＳ１＋ｄＳ２＋・・・＋ｄＳｎ）／ｎ
【００８１】
そして、ドーパント非含有層２全体の平均膜厚ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ｄＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００８２】
ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．１
【００８３】
この関係は、
ｄａｖ×０．９ ≦ ｄＳ１，ｄＳ２，・・・，ｄＳｎ≦ ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００８４】
あるいは、
ｄａｖ×０．９ ≦ ｄＳ１〜Ｓｎ≦ ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００８５】
このように有機ＥＬ素子の好ましい形態では、全てのドーパント非含有層２が特定の膜厚条件になるように設計される。その場合、色ムラが一層抑制される。
【００８６】
有機ＥＬ素子では、電極の一方は透明電極に、電極の他方は反射性電極に形成されていることが好ましい。それにより、反射性電極において光を反射させ、透明電極から発光層の直接光及び反射光を取り出すことができる。透明電極とは光を透過させる電極である。反射性電極とは光を反射する機能を有する電極である。図２の形態においては、例えば、第一電極４を透明電極とし、第二電極５を反射性電極とする。
【００８７】
このとき、有機層３のうち反射性電極に隣接する隣接有機層３ａは、全体の膜厚が３０〜５０ｎｍであり、当該隣接有機層３ａにおける各要素Ｓの平均膜厚が、当該隣接有機層３ａ全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であることが好ましい。それにより色ムラが一層抑制される。
【００８８】
図２の形態においては、有機層３のうち反射性電極（第二電極５）に隣接する隣接有機層３ａは、ドーパント非含有層２のうちもっとも第二電極５側に配置されるドーパント非含有層２ｂである。好ましい形態では、このドーパント非含有層２ｂの膜厚が３０〜５０ｎｍであるようにする。
【００８９】
そして、上述の場合と同様、任意の要素Ｓｍにおけるドーパント非含有層２ｂの平均膜厚をｄＳｍと表せば、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおけるドーパント非含有層２ｂの平均膜厚は、それぞれ、ｄＳ１、ｄＳ２、・・・、ｄＳｎと表すことができる。
【００９０】
また、個々のドーパント非含有層２ｂ全体の平均膜厚ｄａｖは次のように表すことができる。
【００９１】
ｄａｖ ＝ （ｄＳ１＋ｄＳ２＋・・・＋ｄＳｎ）／ｎ
【００９２】
そして、ドーパント非含有層２ｂ全体の平均膜厚ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ｄＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００９３】
ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．０７
【００９４】
この関係は、
ｄａｖ×０．９３ ≦ ｄＳ１，ｄＳ２，・・・，ｄＳｎ≦ ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００９５】
あるいは、
ｄａｖ×０．９３ ≦ ｄＳ１〜Ｓｎ≦ ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００９６】
このように有機ＥＬ素子のさらに好ましい形態では、反射性電極に隣接する層であるドーパント非含有層２ｂが特定の膜厚条件になるように設計される。その場合、色ムラが一層抑制される。
【００９７】
なお、有機層３において各電極に接する層は、ドーパント含有層１であってもよいが、ドーパント非含有層２であることがより好ましい。特に、反射性電極に隣接する層である隣接有機層３ａは、ドーパント非含有層２であることが好ましい。それにより、発光性の層への電荷（電子又は正孔）の注入が容易になり、発光性を高めることができる。
【００９８】
有機ＥＬ素子では、発光面Ａに垂直な方向で輝度を測定した場合、複数の要素Ｓのうち最小輝度を示す要素Ｓは、最大輝度を示す要素Ｓに対して７０％以上の輝度を示すことが好ましい。各要素Ｓにおける輝度は、要素Ｓの区画範囲の平均輝度として測定される。
【００９９】
ここで、上述の場合に準じて、任意の要素Ｓｍにおける平均輝度をＬＳｍと表す。すると、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおける平均輝度は、それぞれ、ＬＳ１、ＬＳ２、・・・、ＬＳｎと表すことができる。そして、ｎ個の要素Ｓのうち、最も輝度が大きい要素Ｓの平均輝度をＬｍａｘと表し、最も輝度が小さい要素Ｓの平均輝度をＬｍｉｎと表す。すると、好ましい形態では、次の関係を満たす。
【０１００】
Ｌｍｉｎ ≧ Ｌｍａｘ×０．７０
【０１０１】
このように有機ＥＬ素子のさらに好ましい形態では、発光面Ａの輝度が均一に近づき、色ムラが一層抑制される。
【０１０２】
輝度は、例えば、コニカミノルタ社製二次元色彩輝度計（ＣＡ−２０００）により測定される。
【０１０３】
有機ＥＬ素子において、電極の一方が透明電極に、電極の他方が反射性電極に形成されている場合、この透明電極は、外面（裏面）に光散乱層が設けられた光透過性基板の内面（表面）に設けられていることが好ましい。それにより、取り出される光が散乱され色ムラが抑制される。
【０１０４】
例えば、図２の形態において、第一電極４が透明電極であり、第二電極５が反射性電極であれば、第一電極４は、光透過性基板の表面に形成されるようにする。すなわち、図２のような形態では、二つの電極及び有機層３により構成される有機ＥＬ素子の層全体が、光透過性基板の表面に形成される。そして、光透過性基板の第一電極４とは反対側の表面に光散乱層が設けられるようにする。これにより、発光した光は、光透過性電極と光散乱層を通過して、素子から出射することになる。このとき、出射光は光散乱層により散乱されるのである。なお、光透過性電極は光を透過するものであればよく、透明であることが好ましいが、半透明であってもよい。
【０１０５】
そして、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’で表される各要素Ｓの平均色度は、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８．５〜１０１．５％の範囲内であることが好ましい。すなわち、発光面Ａ全体の平均色度（ｕ’０，ｖ’０）に対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均色度（ｕ’ｍ，ｖ’ｍ）は、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たすことが好ましい。
【０１０６】
ｕ’０×０．９８５ ≦ ｕ’ｍ ≦ ｕ’０×１．０１５
かつ、ｖ’０×０．９８５ ≦ ｖ’ｍ ≦ ｖ’０×１．０１５
【０１０７】
この関係は、
ｕ’０×０．９８５ ≦ ｕ’１，ｕ’２，・・・，ｕ’ｎ≦ ｕ’０×１．０１５
かつ、ｖ’０×０．９８５ ≦ ｖ’１，ｖ’２，・・・，ｖ’ｎ≦ ｖ’０×１．０１５
と示してもよい。
【０１０８】
あるいは、
ｕ’０×０．９８５ ≦ ｕ’１〜ｎ ≦ ｕ’０×１．０１５
かつ、ｖ’０×０．９８５ ≦ ｖ’１〜ｎ ≦ ｖ’０×１．０１５
と示してもよい。
【０１０９】
このように有機ＥＬ素子は、好ましくは、発光面Ａの平均色度が特定の条件になるように設計される。それにより、面内の発光をさらに均一に近づけることができ、色ムラが抑制され、優れた面状発光性の有機ＥＬ素子を構築することができるのである。
【０１１０】
有機ＥＬ素子を構成する材料、有機ＥＬ素子の製造について説明する。
【０１１１】
第一電極４及び第二電極５は適宜の導電性材料を用いて形成される。それにより、透明電極又は反射性電極として、第一電極４及び第二電極５が形成される。
【０１１２】
透明電極の材料としては、限定されるものではないが、例えば、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛、ＩＺＯ（IndiumZinc Oxide）、ヨウ化銅など、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリンなどの導電性高分子および任意のアクセプタなどでドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料などを挙げることができる。
【０１１３】
反射性電極の材料としては、限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム、金、銅、クロム、モリブデン、パラジウム、錫など、およびこれらと他の金属との合金、例えばマグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金を例として挙げることができる。また、金属、金属酸化物など、およびこれらと他の金属との混合物、例えば、酸化アルミニウムからなる極薄膜（ここでは、トンネル注入により電子を流すことが可能な１ｎｍ以下の薄膜）とアルミニウムからなる薄膜との積層膜などを挙げることができる。
【０１１４】
ドーパント含有層１は、ドーパント化合物と、ドーパント化合物を含有させるホスト材料を含んで形成される。
【０１１５】
ドーパント化合物としては、限定されるものではないが、例えば、蛍光発光性のドーパント、燐光発光性のドーパントを適宜用いることが可能である。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。蛍光発光性ドーパントとしては、例えば、ＴＢＰ（１−ｔｅｒｔ−ブチル−ペリレン）、ＢＣｚＶＢｉ、ｐｅｒｙｌｅｎｅ、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などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。燐光発光性ドーパントとしては、例えば、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、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などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、白色発光を得るために、これらドーパントを適宜組み合わせてもよい。
【０１１６】
ホスト材料としては、限定されるものではないが、例えば、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。ホスト材料としては、例えば、Ａｌｑ３（トリス（８−オキソキノリン）アルミニウム（III））、ＴＢＡＤＮ（２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン）、ＡＤＮ、ＢＤＡＦ、ＣＢＰ、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどを挙げることができる。
【０１１７】
ドーパント非含有層２は、その目的に合わせて、電子注入性材料、電子輸送性材料、正孔輸送性材料、正孔注入性材料などにより形成される。
【０１１８】
電子注入性材料及び電子輸送性材料としては、限定されるものではないが、例えば、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−トリアゾールなどを挙げることができる。
【０１１９】
正孔輸送性材料、正孔注入性材料としては、限定されるものではないが、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などを挙げることができる。
【０１２０】
そして、上記のような材料を適宜の順序で適宜の方法により順に成膜して積層することにより、図２のような層構成の有機ＥＬ素子を製造することができる。
【０１２１】
各電極の膜厚は、例えば、１０〜３００ｎｍ程度にすることができる。有機層３の全体の膜厚は、例えば、６０〜３００ｎｍ程度にすることができる。
【０１２２】
成膜方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布法などを挙げることができる。
【０１２３】
ここで、上述のような膜厚の条件を満たすように、各層の面内での厚みが均一に近づくように成膜することが好ましい。例えば、真空蒸着法においては、蒸発源角度、基板−蒸発源間の距離（高さ）や、基板回転中心−蒸発源間の距離（オフセット）などを適宜調整することにより、厚みのバラツキを小さくすることができ、所望の膜厚条件となった層を得ることができる。
【０１２４】
図３は、真空蒸着法における膜厚調整の一例を示す概略図である。
【０１２５】
蒸着によって基板１１に材料を積層する場合、基板１１表面に垂直な軸である回転中心Ｃを中心として基板１１を水平回転させる。そして、蒸着源１２から基板１１に向けて材料を蒸発させる。このとき、材料が出射する蒸発源１２の出射口１２ａと基板１１との垂直方向の距離が、基板−蒸発源間の距離（高さ）Ｈとなる。また、蒸発源１２の出射口１２ａと回転中心Ｃとの水平方向の距離が、基板回転中心−蒸発源間の距離（オフセット）δとなる。また、蒸発源１２の出射方向は、垂直方向から所定の角度をなしていてもよく、蒸発源１２の出射方向と垂直方向とのなす角度が、蒸発源角度θとなる。なお、蒸発源１２の出射方向は、回転中心Ｃと基板１１表面との交点よりも上方に向いていることが好ましい。このように、蒸発源角度θや、基板−蒸発源間の距離Ｈや、基板回転中心−蒸発源間の距離δを適宜設定することにより、基板１１表面に厚みのバラツキが小さい層を形成することができる。
【０１２６】
以上のような有機ＥＬ素子についての設計の論理を説明する。本発明がこの論理によって限定されるものでないことは言うまでもない。
【０１２７】
有機ＥＬ素子は、電気的／光学的設計により、発光特性が変わる。ここで、発光面Ａにおける色ムラ、すなわち、輝度ムラ及び色度ムラの要因として、次の三つが考えられた。この三つは、すべて発光面Ａにおける面内のバラツキによるものである。
（１）電圧のバラツキ。
（２）各層の膜厚のバラツキ。
（３）温度分布のバラツキ。
【０１２８】
本実施形態の有機ＥＬ素子においては、上記（２）に着目し、素子の設計を行った。
【０１２９】
有機ＥＬ素子には高分子型ＥＬ素子と、低分子型ＥＬ素子とに大きく大別され、前者は塗布プロセス、後者は蒸着プロセスによって、作製されることが一般的である。その他にも、高分子材料を塗布プロセスで、低分子材料を蒸着プロセスで形成し、両者の特徴を併せ持った、ハイブリッド型素子構造も提案されている。いずれのプロセスを用いても、パネル内均一成膜は困難（膜厚／濃度）であり、面内の有機ＥＬ素子の特性にバラつきが生じる要因となっていた。ディスプレイなどの有機ＥＬ素子では、駆動回路での補償により各ピクセルの有機ＥＬ素子の特性バラつきの影響を低減することが比較的可能であった。一方、照明などの有機ＥＬ素子では、大面積での一面発光が求められる。そのため、面内の特性バラつきを補償することが不可能であり、質の低下を引き起こしていた。
【０１３０】
有機ＥＬ素子内の各層の膜厚がバラツク（一つの層で変化する）ことにより、面内におけるある部分と他の部分とで電気特性及び光学特性が変わることが考えられる。特に、有機ＥＬ素子においては、膜厚ｄと、屈折率ｎとを掛け合せた光学膜厚（ｎ×ｄ）という指標により、光学特性が支配され、物理的な膜厚ｄが少しでも変化すると光学膜厚ｎｄが大きく影響を受ける。また、電荷注入型素子である有機ＥＬ素子は、物理的な膜厚ｄの変化により、電荷（正孔、電子）の注入・輸送状態が変わることによって発光特性が大きく影響を受ける。このような電気特性及び光学特性を支配する膜厚をロバスト設計による管理幅設定で行うのである。
【０１３１】
そして、有機ＥＬ素子は、多層膜の積層によって形成され、各層は相互作用をもって、発光特性を支配する。このように、各層は相互作用をもっており、発光特性と各層の特性影響は１対１で明確に定義できるものではない。しかしながら、層間の相互作用のために各層を個別に分けて考えることはできないものの、各層が特性に影響を与える寄与度について明確に違いがあることが分かった。
【０１３２】
そこで、面内バラツキの影響を低減する素子構造として、以上で説明した素子設計を行った。すなわち、より光学特性及び電気特性に対しての寄与度が大きい層について、膜厚等の条件を規定するようにした。例えば、ドーパント非含有層２よりも、発光に直接関与するドーパント含有層１の方が発光への寄与度が大きい。また、有機層３の中では反射性電極に隣接する隣接有機層３ａの寄与度が他の層よりも大きい。このようにようにして、本実施形態の有機ＥＬ素子が完成されたものであり、これにより、発光の面内均一性が向上するものである。
【実施例】
【０１３３】
（層構成例１）
積層した材料を積層順に示す。
・光透過性基板：無アルカリガラス、厚み０．７ｍｍ。
・第一電極４（透明電極）：ＩＴＯ、膜厚１１０ｎｍ。
・正孔輸送層（ドーパント非含有層１）：トリフェニルアミン誘導体、膜厚６０ｎｍ。
・第一発光層（ドーパント含有層１）：材料トリフェニルアミン誘導体（ホスト）、ジスチリルアリーレン誘導体（ドーパント）、膜厚３０ｎｍ。
・電子輸送層（ドーパント非含有層２）：フェナントロリン誘導体、膜厚３０ｎｍ。
・中間層（ドーパント非含有層３）：Ｌｉ２Ｏ（酸化リチウム）／キノリン錯体／ヘキサアザトリフェニレン誘導体、膜厚１．５ｎｍ／３ｎｍ／１０ｎｍ。
・正孔輸送層(ドーパント非含有層４)：トリフェニルアミン誘導体、膜厚４０ｎｍ。
・第二発光層（ドーパント含有層２）：カルバゾール誘導体（ホスト）、Ｉｒ錯体（ドーパント）、膜厚３ｎｍ。
・第三発光層（ドーパント含有層３）：カルバゾール誘導体（ホスト）、Ｉｒ錯体（ドーパント）、膜厚４０ｎｍ。
・電子輸送層（ドーパント非含有層５）：フェナントロリン誘導体、膜厚４０ｎｍ。
・電子注入層（ドーパント非含有層６）：ＬｉＦ（フッ化リチウム）、膜厚１．５ｎｍ。
・第二電極５（反射性電極）：Ａｌ（アルミニウム）膜厚１５０ｎｍ。
【０１３４】
（実施例１）
上記の層構成例１により、発光面Ａが１００×１００ｍｍの有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３５】
ここで、作製にあたっては、要素Ｓの大きさを２０×２０ｍｍとして、発光面Ａを要素分割したとき、次の条件を満たすように成膜した。
・全てのドーパント含有層１において、各ドーパント含有層１は、その各ドーパント含有層１における各要素Ｓの平均膜厚が、その各ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内である。
・全てのドーパント非含有層２において、各ドーパント非含有層２は、その各ドーパント非含有層２における各要素Ｓの平均膜厚が、その各ドーパント非含有層２全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内である。
・各要素Ｓの平均色度は、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。
【０１３６】
（比較例１）
上記の層構成例１により、発光面Ａが１００×１００ｍｍの有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３７】
ここで、作製にあたっては、要素Ｓの大きさを２０×２０ｍｍとして、発光面Ａを要素分割したとき、次の条件を満たすように成膜した。
・全てのドーパント含有層１において、各ドーパント含有層１は、その各ドーパント含有層１における各要素Ｓのうち、平均膜厚がその各ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内にない要素Ｓが約３０％以上の個数で存在する。
・各要素Ｓのうち、平均色度がＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’のいずれか一方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内にない要素Ｓが約３０％以上の個数で存在する。
【０１３８】
（評価）
電圧を印加し、発光面Ａにおける発光を視認した。
【０１３９】
図４は、発光面Ａの写真であり、図４（ａ）は実施例１の有機ＥＬ素子、図４（ｂ）は比較例１の有機ＥＬ素子を示している。発光面積は１００ｍｍ□であり、各要素Ｓの大きさは２０ｍｍ□である。図４では、発光面Ａについて各要素Ｓの境界線を点線で示している。図４に示されるように、比較例１による発光は均一でないのに比べ、実施例１による発光は色度ムラが低減され均一に近づいている。このように、実施例１の有機ＥＬ素子は、色ムラ（輝度ムラ及び色度ムラ）が抑制され、面内の均一な発光性に優れたものであることが確認された。
【符号の説明】
【０１４０】
Ａ 発光面
Ｓ 要素
１ ドーパント含有層
２ ドーパント非含有層
３ 有機層
４ 第一電極
５ 第二電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光面を有する有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、照明装置などに用いられる有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）として、面状に発光する有機ＥＬ素子が開発されている。発光が面状になることにより、点状に発光されるものよりも発光面積を大きくすることができ、明るく発光することができるという利点がある。そして、このような発光面を有する有機ＥＬ素子は、低電力、長寿命などの特性を有することから、次世代の発光素子として注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−０４８７３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
発光面を有する有機ＥＬ素子においては、パネルなどの発光面内において、色ムラなどと呼ばれる、色度のムラや輝度のムラが生じるという問題がある。すなわち、中央部と端部や、隅部同士、一端部と他端部など、発光面内のある一領域と別の領域とにおいて、輝度や色度に差が生じる場合がある。特に発光面積が大きくなればなるほど、輝度ムラや色度ムラが顕著になる。輝度ムラや色度ムラが大きいと、面内において均一な発光性が得られず、発光性能が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
特許文献１には、膜厚を調整してダークスポットを抑制する技術が開示されているが、発光面の色度ムラや輝度ムラを改善するものではなかった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、発光面内の色ムラが抑制された有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、二以上のドーパント含有層と、一以上のドーパント非含有層とを含む有機層を備え、発光面が所定の大きさの区画に複数の要素として分割されたときに、前記二以上のドーパント含有層のうちの少なくとも一つのドーパント含有層は、当該ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該ドーパント含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であり、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。
【０００８】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記一以上のドーパント非含有層の膜厚の総厚よりも小さいことが好ましい。
【０００９】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記有機層の膜厚に対して２５〜３５％であることが好ましい。
【００１０】
前記二以上のドーパント含有層における各ドーパント含有層は、当該各ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント含有層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であり、前記一以上のドーパント非含有層における各ドーパント非含有層は、当該各ドーパント非含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント非含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であることが好ましい。
【００１１】
また、前記有機層に隣接して反射性電極を備え、前記有機層のうち前記反射性電極に隣接する隣接有機層は、全体の膜厚が３０〜５０ｎｍであり、当該隣接有機層における各要素の平均膜厚が、当該隣接有機層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であることが好ましい。
【００１２】
前記複数の要素のうち最小輝度を示す要素は、最大輝度を示す要素に対して７０％以上の輝度を示すことが好ましい。
【００１３】
また、前記有機層を反射性電極と透明電極との間に備え、前記透明電極は、外面に光散乱層が設けられた光透過性基板の内面に設けられ、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される前記各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８．５〜１０１．５％の範囲内であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、発光面内の色ムラが抑制され、発光の面内均一性が向上した有機ＥＬ素子を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の発光面の一例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【図３】真空蒸着法における膜厚調整の一例を示す概略図である。
【図４】発光面の写真であり、（ａ）は実施例１の有機ＥＬ素子の発光面、（ｂ）は比較例１の有機ＥＬ素子の発光面を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図２は、本実施形態の有機ＥＬ素子（有機エレクトロルミネッセンス素子）の層構成の一例である。この有機ＥＬ素子は、二以上のドーパント含有層１と、一以上のドーパント非含有層２とを含む有機層３を備えている。
【００１７】
有機層３は、第一電極４と第二電極５の間に配置されている。図示の形態では、ドーパント含有層１は、ｍ個のドーパント含有層１からなっており、最も第一電極４側にはドーパント含有層１ａが配置され、最も第二電極５側にはドーパント含有層１ｂが配置されている。なお、ｍは二以上の正の整数である。また、ドーパント非含有層２は、ｎ個のドーパント非含有層２からなっており、最も第一電極４側にはドーパント非含有層２ａが配置され、最も第二電極５側にはドーパント非含有層２ｂが配置されている。なお、ｎは一以上の正の整数である。
【００１８】
ドーパント含有層１は、発光ドーパントを含有する層であり、発光層として機能する層である。二以上のドーパント含有層１は、発光色の異なる少なくとも二つのドーパント含有層１を含んでいることが好ましい。発光色が異なるものは色ムラが発生しやすいが、本実施形態では、そのような色ムラをより低減することができる。また、複数の発光色、特に三色以上の発光色があれば、赤、青、緑の発光の組み合わせにより、適宜の発光色を作り出すことが可能であり、好ましい。この場合、例えば、白色発光を得ることが可能である。
【００１９】
ドーパント非含有層２は、発光ドーパントを含有しない層である。ドーパント非含有層２は、電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層、中間層、結合層、などから選ばれる適宜の層として機能する。ドーパント非含有層２は、有機層３を構成する層の一つであり、基本的に、有機物を含む層であるが、本明細書では、電子注入層や電子輸送層など前記に掲げた層が、有機物を含まず金属などにより構成される場合もドーパント非含有層２と定義する。すなわち、有機層３は、第一電極４と第二電極５とに挟まれた層全体をいうものとする。
【００２０】
ドーパント含有層１の膜厚は、例えば、１〜４０ｎｍにすることができる。また、ドーパント非含有層２の膜厚は、例えば、１〜６０ｎｍにすることができる。これらの層の膜厚が適宜の範囲になることにより、電気特定及び発光特性の両方を良好にすることができる。
【００２１】
図１は、上記の有機ＥＬ素子を発光面Ａに垂直な方向から見た平面概略図である。有機層３による発光は、光取り出し電極である第一電極４側（又は第二電極５側）から取り出される。このように本実施形態の有機ＥＬ素子は、面状に発光するものであり、発光面Ａが比較的面積の広い面状となっている。発光面Ａの大きさは、例えば、面積が２５ｃｍ２以上９００ｃｍ２以下程度にすることができるが、これに限定されるものではない。発光面Ａの形状は、特に限定されるものではなく、矩形状（正方形又は長方形）であっても、円状であっても、その他の形状であってもよい。ただし、次に説明する要素分割は、矩形状の方が行いやすい。
【００２２】
発光面Ａは、所定の大きさの区画に複数の要素Ｓとして分割される。図１では、複数の要素Ｓは、各要素Ｓが面積の同じ正方形形状で構成されている。なお、要素Ｓは長方形形状であってもよいが、色ムラを低減する観点からは正方形形状である方がよい。そして、発光面Ａは、ｎ個の要素Ｓに分割されている。ここで、ｎは、正の整数である。なお、このｎは、図２におけるｎとは関係ない。
【００２３】
要素Ｓの大きさは、適宜所定の大きさに設定することができるが、要素Ｓの大きさが大きすぎる場合、要素内での色度・輝度などの勾配が平均化されてしまうため、評価上は勾配なしと評価されてしまい実情を反映しなくなるおそれがある。また、大きい面積の面光源として用いる場合、必要なのは面全体としての均一性（色度・輝度など）であって、極小領域間の均一性は必ずしも必要でなく、また視認性の観点からも不要であることから、要素Ｓの大きさを小さくしすぎなくてもよい。このように要素Ｓは、発光面Ａにおける発光が人に与える感度を基準として、その大きさが設定されるものである。
【００２４】
要素Ｓの大きさは、例えば、５ｍｍ×５ｍｍの正方形にすることができるが、この限りではなく、正方形形状で構成する場合、例えば、０．２ｍｍ×０．２ｍｍの正方形より大きく、３０ｍｍ×３０ｍｍの正方形より小さいことが好ましい。要素Ｓの大きさは、より好ましくは、１ｍｍ×１ｍｍの正方形より大きく、１０ｍｍ×１０ｍｍの正方形又は２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形より小さいものである。
【００２５】
また、発光面Ａを所定の個数で等分に分割して要素Ｓを得るようにしてもよい。例えば、発光面Ａを、３×３個（計９個）の正方形に分割したり、４×４個（計１６個）の正方形に分割したり、あるいは、５×５個（計２５個）の正方形に分割したりして、複数の要素Ｓを得ることができる。
【００２６】
図１においては、要素Ｓは、横方向にｐ個で配列され、縦方向にｑ個で配列されている。ｐ、ｑは正の整数である。ここで、左上の隅部の要素Ｓを要素Ｓ１とし、この段（一段目）の横方向に並ぶ要素を左から右に順に、Ｓ２、Ｓ３、・・・、Ｓｐといったように定義する。このとき、縦方向の次の段（二段目）の左端部の要素Ｓを、Ｓｐの次の要素Ｓとして、要素Ｓｐ＋１と表せば、この段の横方向に並ぶ要素は左から右に順に、ＳＰ＋２、ＳＰ＋３、・・・、Ｓ２ｐと表すことができる。このようにすると、横方向にα番目、縦方向にβ番目の任意の要素Ｓは、要素Ｓｍ、ｍ＝（β−１）ｐ＋α、と表すことができる。α、βは正の整数である。このｍは、図２におけるｍとは関係ない。こうして、横方向及び縦方向の要素を順に番号付けすると、右下の隅部の要素Ｓは、要素Ｓｎ、ｎ＝ｐ×ｑと表すことができる。このようにして、発光面Ａは、要素Ｓ１から要素Ｓｎまでのｎ個の要素Ｓに分割される。
【００２７】
本実施形態の有機ＥＬ素子では、このように要素分割したときに、二以上のドーパント含有層１のうちの少なくとも一つのドーパント含有層１が特定の膜厚条件を満たす。この特定の膜厚条件を満たすドーパント含有層１を特定ドーパント含有層として説明する。
【００２８】
特定ドーパント含有層においては、上記のように発光面Ａに垂直な方向から見た場合に、特定ドーパント含有層が、ｎ個の要素Ｓに分割されている。そして、各要素Ｓにおける特定ドーパント含有層の平均膜厚は、特定ドーパント含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内となっている。
【００２９】
ここで、任意の要素Ｓｍにおける特定ドーパント含有層の平均膜厚をＤＳｍと表す。すると、例えば、要素Ｓ１における特定ドーパント含有層の平均膜厚はＤＳ１と表すことができ、要素Ｓ２における特定ドーパント含有層の平均膜厚はＤＳ２と表すことができ、要素Ｓｎにおける特定ドーパント含有層の平均膜厚はＤＳｎと表すことができる。
【００３０】
また、特定ドーパント含有層全体の平均膜厚Ｄａｖは次のように表すことができる。
【００３１】
Ｄａｖ ＝ （ＤＳ１＋ＤＳ２＋・・・＋ＤＳｎ）／ｎ
【００３２】
そして、特定ドーパント含有層全体の平均膜厚Ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ＤＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００３３】
Ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．１
【００３４】
この関係は、
Ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳ１，ＤＳ２，・・・，ＤＳｎ≦ Ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００３５】
あるいは、
Ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳ１〜Ｓｎ≦ Ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００３６】
このように本実施形態の有機ＥＬ素子では、特定ドーパント含有層が特定の膜厚条件になるように設計される。
【００３７】
また、本実施形態の有機ＥＬ素子は、発光面Ａに垂直な方向から発光面Ａの色度を測定したときに、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素Ｓの平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。以下、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図のｕ’値をＣＩＥ−ｕ’と記載し、ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図のｖ’値をＣＩＥ−ｖ’と記載する。
【００３８】
ここで、任意の要素Ｓｍの平均色度は、次のように表すことができる。
【００３９】
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’ｍ，ｖ’ｍ）
【００４０】
すると、要素Ｓ１の平均色度は、
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’１，ｖ’１）
と表すことができ、
要素Ｓ２の平均色度は、
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’２，ｖ’２）
と表すことができ、
要素Ｓｎの平均色度は、
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’ｎ，ｖ’ｎ）
と表すことができる。
【００４１】
また、発光面Ａ全体の平均色度は、次のように表すことができる。
【００４２】
（ＣＩＥ−ｕ’，ＣＩＥ−ｖ’）＝（ｕ’０，ｖ’０）
ここで、ｕ’０ ＝ （ｕ’１＋ｕ’２＋・・・＋ｕ’ｎ）／ｎ
ｖ’０ ＝ （ｖ’１＋ｖ’２＋・・・＋ｖ’ｎ）／ｎ
である。
【００４３】
そして、発光面Ａ全体の平均色度（ｕ’０，ｖ’０）に対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均色度（ｕ’ｍ，ｖ’ｍ）は、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００４４】
ｕ’０×０．９８ ≦ ｕ’ｍ ≦ ｕ’０×１．０２
かつ、ｖ’０×０．９８ ≦ ｖ’ｍ ≦ ｖ’０×１．０２
【００４５】
この関係は、
ｕ’０×０．９８ ≦ ｕ’１，ｕ’２，・・・，ｕ’ｎ ≦ ｕ’０×１．０２
かつ、ｖ’０×０．９８ ≦ ｖ’１，ｖ’２，・・・，ｖ’ｎ ≦ ｖ’０×１．０２
と示してもよい。
【００４６】
あるいは、
ｕ’０×０．９８ ≦ ｕ’１〜ｎ ≦ ｕ’０×１．０２
かつ、ｖ’０×０．９８ ≦ ｖ’１〜ｎ ≦ ｖ’０×１．０２
と示してもよい。
【００４７】
すなわち、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’の両方において、発光面Ａ全体に対する各要素Ｓの平均色度が上記の範囲となるようにするものである。
【００４８】
色度は、例えば、コニカミノルタ社製二次元色彩輝度計（ＣＡ−２０００）により測定される。
【００４９】
このように本実施形態の有機ＥＬ素子では、発光面Ａの平均色度が特定の条件になるように設計される。
【００５０】
そして、上記のように、特定ドーパント含有層が特定の膜厚条件になり、発光面Ａの平均色度が特定の条件になることにより、面内の発光を均一に近づけることができ、色ムラが抑制され、優れた面状発光性の有機ＥＬ素子を構築することができるのである。
【００５１】
特定ドーパント含有層は、二以上のドーパント含有層１のうちの少なくとも一つのドーパント含有層１であればよいが、好ましくは、二以上、さらに好ましくは三以上のドーパント含有層１が特定ドーパント含有層となるものである。一部のドーパント含有層１が特定ドーパント含有層である場合は、全体の発光色における寄与度の高いドーパント含有層１が、特定ドーパント含有層であることが好ましい。例えば、発光波長と発光強度との関係をグラフ化した際に、強度ピークが高いドーパント含有層１が、特定ドーパント含有層であるようにすることが好ましい。発光強度の高いドーパント含有層１を特定の膜厚条件にすることで、色ムラを効果的に低減することができる。そして、さらに、有機層３における全てのドーパント含有層１が、特定ドーパント含有層となることが好ましい。全てのドーパント含有層１が、特定の膜厚条件となることにより、さらに色ムラを抑制することができる。
【００５２】
有機ＥＬ素子においては、各要素Ｓは、二以上のドーパント含有層１の膜厚の総厚が、一以上のドーパント非含有層２の膜厚の総厚よりも薄いことが好ましい。膜厚の総厚とは、有機層３内に複数の層（ドーパント含有層１又はドーパント非含有層２）が存在する場合、その個々の層の厚みを足した合計の厚みのことである。膜厚の総厚は、個々の層における各要素の平均膜厚の合計により計算される。
【００５３】
図２で示すように、有機ＥＬ素子は、ドーパント含有層１は、それぞれの膜厚Ｄを有している。ここで、第一電極４側のドーパント含有層１から順に、その膜厚を、Ｄ１、Ｄ２、・・・、Ｄｍと定義する。すると、ドーパント含有層１の膜厚の総厚は次のように表すことができる。
【００５４】
ＴＤ ＝ Ｄ１＋Ｄ２＋・・・＋Ｄｍ
【００５５】
また、第一電極４側のドーパント非含有層２から順に、その膜厚を、ｄ１、ｄ２、・・・、ｄｎと定義する。すると、ドーパント非含有層２の膜厚の総厚は次のように表すことができる。
【００５６】
Ｔｄ ＝ ｄ１＋ｄ２＋・・・＋ｄｎ
【００５７】
このとき、有機ＥＬ素子では、個々の要素Ｓの全てにおいて、次の関係を満たすことが好ましい。
【００５８】
Ｔｄ ＞ ＴＤ
【００５９】
上記のような関係を満たせば、色ムラがさらに抑制される。
【００６０】
さらには、各要素Ｓは、二以上のドーパント含有層１の膜厚の総厚が、有機層３の膜厚に対して２５〜３５％であることが好ましい。
【００６１】
有機層３の膜厚Ｔａｌｌは、ドーパント含有層１の膜厚の総厚とドーパント非含有層２の膜厚の総厚との合計になる。すなわち、
Ｔａｌｌ ＝ ＴＤ ＋ Ｔｄ
の関係となる。
【００６２】
このとき、有機ＥＬ素子では、個々の要素Ｓの全てにおいて、次の関係を満たすことが好ましい。
【００６３】
０．２５×Ｔａｌｌ ≦ ＴＤ ≦ ０．３５×Ｔａｌｌ
【００６４】
上記のような関係を満たせば、色ムラがさらに抑制される。
【００６５】
有機ＥＬ素子においては、さらに、二以上のドーパント含有層１における各ドーパント含有層１は、当該各ドーパント含有層１における各要素Ｓの平均膜厚が、当該各ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であることが好ましい。すなわち、好ましい形態においては、要素分割したときに、二以上のドーパント含有層１の全ての各ドーパント含有層１が、特定の膜厚条件を満たす。言い換えれば、有機層３内のドーパント含有層１ａ、・・・、１ｂが全て、特定の膜厚条件を満たす。
【００６６】
個々のドーパント含有層１においては、上記のように発光面Ａに垂直な方向から見た場合に、ドーパント含有層１が、ｎ個の要素Ｓに分割されている。そして、各要素Ｓにおける個々のドーパント含有層１の平均膜厚は、自己の属するドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内となっている。
【００６７】
ここで、上述の場合と同様、任意の要素Ｓｍにおけるドーパント含有層１の平均膜厚をＤＳｍと表せば、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおけるドーパント含有層１の平均膜厚は、それぞれ、ＤＳ１、ＤＳ２、・・・、ＤＳｎと表すことができる。
【００６８】
また、個々のドーパント含有層１全体の平均膜厚Ｄａｖは次のように表すことができる。
【００６９】
Ｄａｖ ＝ （ＤＳ１＋ＤＳ２＋・・・＋ＤＳｎ）／ｎ
【００７０】
そして、個々のドーパント含有層１全体の平均膜厚Ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ＤＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００７１】
Ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．０７
【００７２】
この関係は、次のように示してもよい。
【００７３】
Ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳ１，ＤＳ２，・・・，ＤＳｎ≦ Ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００７４】
あるいは、
Ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳ１〜Ｓｎ≦ Ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００７５】
このように有機ＥＬ素子の好ましい形態では、全てのドーパント含有層１が特定の膜厚条件になるように設計される。その場合、色ムラが一層抑制される。
【００７６】
また、一以上のドーパント非含有層２における各ドーパント非含有層２は、当該各ドーパント非含有層２における各要素Ｓの平均膜厚が、当該各ドーパント非含有層２全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であることが好ましい。すなわち、好ましい形態においては、要素分割したときに、一以上のドーパント非含有層２の全てのドーパント非含有層２が、特定の膜厚条件を満たす。言い換えれば、有機層３内のドーパント非含有層１ａ、・・・、１ｂが全て、特定の膜厚条件を満たす。
【００７７】
個々のドーパント非含有層２においては、上記のように発光面Ａに垂直な方向から見た場合に、ドーパント非含有層２が、ｎ個の要素Ｓに分割されている。そして、各要素Ｓにおける個々のドーパント非含有層２の平均膜厚は、自己の属するドーパント非含有層２全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内となっている。
【００７８】
ここで、上述の場合と同様、任意の要素Ｓｍにおけるドーパント非含有層２の平均膜厚をｄＳｍと表せば、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおけるドーパント非含有層２の平均膜厚は、それぞれ、ｄＳ１、ｄＳ２、・・・、ｄＳｎと表すことができる。
【００７９】
また、個々のドーパント非含有層２全体の平均膜厚ｄａｖは次のように表すことができる。
【００８０】
ｄａｖ ＝ （ｄＳ１＋ｄＳ２＋・・・＋ｄＳｎ）／ｎ
【００８１】
そして、ドーパント非含有層２全体の平均膜厚ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ｄＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００８２】
ｄａｖ×０．９ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．１
【００８３】
この関係は、
ｄａｖ×０．９ ≦ ｄＳ１，ｄＳ２，・・・，ｄＳｎ≦ ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００８４】
あるいは、
ｄａｖ×０．９ ≦ ｄＳ１〜Ｓｎ≦ ｄａｖ×１．１
と示してもよい。
【００８５】
このように有機ＥＬ素子の好ましい形態では、全てのドーパント非含有層２が特定の膜厚条件になるように設計される。その場合、色ムラが一層抑制される。
【００８６】
有機ＥＬ素子では、電極の一方は透明電極に、電極の他方は反射性電極に形成されていることが好ましい。それにより、反射性電極において光を反射させ、透明電極から発光層の直接光及び反射光を取り出すことができる。透明電極とは光を透過させる電極である。反射性電極とは光を反射する機能を有する電極である。図２の形態においては、例えば、第一電極４を透明電極とし、第二電極５を反射性電極とする。
【００８７】
このとき、有機層３のうち反射性電極に隣接する隣接有機層３ａは、全体の膜厚が３０〜５０ｎｍであり、当該隣接有機層３ａにおける各要素Ｓの平均膜厚が、当該隣接有機層３ａ全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であることが好ましい。それにより色ムラが一層抑制される。
【００８８】
図２の形態においては、有機層３のうち反射性電極（第二電極５）に隣接する隣接有機層３ａは、ドーパント非含有層２のうちもっとも第二電極５側に配置されるドーパント非含有層２ｂである。好ましい形態では、このドーパント非含有層２ｂの膜厚が３０〜５０ｎｍであるようにする。
【００８９】
そして、上述の場合と同様、任意の要素Ｓｍにおけるドーパント非含有層２ｂの平均膜厚をｄＳｍと表せば、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおけるドーパント非含有層２ｂの平均膜厚は、それぞれ、ｄＳ１、ｄＳ２、・・・、ｄＳｎと表すことができる。
【００９０】
また、個々のドーパント非含有層２ｂ全体の平均膜厚ｄａｖは次のように表すことができる。
【００９１】
ｄａｖ ＝ （ｄＳ１＋ｄＳ２＋・・・＋ｄＳｎ）／ｎ
【００９２】
そして、ドーパント非含有層２ｂ全体の平均膜厚ｄａｖに対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均膜厚ｄＳｍは、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たす。
【００９３】
ｄａｖ×０．９３ ≦ ＤＳｍ ≦ Ｄａｖ×１．０７
【００９４】
この関係は、
ｄａｖ×０．９３ ≦ ｄＳ１，ｄＳ２，・・・，ｄＳｎ≦ ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００９５】
あるいは、
ｄａｖ×０．９３ ≦ ｄＳ１〜Ｓｎ≦ ｄａｖ×１．０７
と示してもよい。
【００９６】
このように有機ＥＬ素子のさらに好ましい形態では、反射性電極に隣接する層であるドーパント非含有層２ｂが特定の膜厚条件になるように設計される。その場合、色ムラが一層抑制される。
【００９７】
なお、有機層３において各電極に接する層は、ドーパント含有層１であってもよいが、ドーパント非含有層２であることがより好ましい。特に、反射性電極に隣接する層である隣接有機層３ａは、ドーパント非含有層２であることが好ましい。それにより、発光性の層への電荷（電子又は正孔）の注入が容易になり、発光性を高めることができる。
【００９８】
有機ＥＬ素子では、発光面Ａに垂直な方向で輝度を測定した場合、複数の要素Ｓのうち最小輝度を示す要素Ｓは、最大輝度を示す要素Ｓに対して７０％以上の輝度を示すことが好ましい。各要素Ｓにおける輝度は、要素Ｓの区画範囲の平均輝度として測定される。
【００９９】
ここで、上述の場合に準じて、任意の要素Ｓｍにおける平均輝度をＬＳｍと表す。すると、各要素Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎにおける平均輝度は、それぞれ、ＬＳ１、ＬＳ２、・・・、ＬＳｎと表すことができる。そして、ｎ個の要素Ｓのうち、最も輝度が大きい要素Ｓの平均輝度をＬｍａｘと表し、最も輝度が小さい要素Ｓの平均輝度をＬｍｉｎと表す。すると、好ましい形態では、次の関係を満たす。
【０１００】
Ｌｍｉｎ ≧ Ｌｍａｘ×０．７０
【０１０１】
このように有機ＥＬ素子のさらに好ましい形態では、発光面Ａの輝度が均一に近づき、色ムラが一層抑制される。
【０１０２】
輝度は、例えば、コニカミノルタ社製二次元色彩輝度計（ＣＡ−２０００）により測定される。
【０１０３】
有機ＥＬ素子において、電極の一方が透明電極に、電極の他方が反射性電極に形成されている場合、この透明電極は、外面（裏面）に光散乱層が設けられた光透過性基板の内面（表面）に設けられていることが好ましい。それにより、取り出される光が散乱され色ムラが抑制される。
【０１０４】
例えば、図２の形態において、第一電極４が透明電極であり、第二電極５が反射性電極であれば、第一電極４は、光透過性基板の表面に形成されるようにする。すなわち、図２のような形態では、二つの電極及び有機層３により構成される有機ＥＬ素子の層全体が、光透過性基板の表面に形成される。そして、光透過性基板の第一電極４とは反対側の表面に光散乱層が設けられるようにする。これにより、発光した光は、光透過性電極と光散乱層を通過して、素子から出射することになる。このとき、出射光は光散乱層により散乱されるのである。なお、光透過性電極は光を透過するものであればよく、透明であることが好ましいが、半透明であってもよい。
【０１０５】
そして、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’で表される各要素Ｓの平均色度は、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８．５〜１０１．５％の範囲内であることが好ましい。すなわち、発光面Ａ全体の平均色度（ｕ’０，ｖ’０）に対して、ｎ個の要素Ｓから選んだ任意の要素Ｓｍの平均色度（ｕ’ｍ，ｖ’ｍ）は、次の関係を全ての要素Ｓにおいて満たすことが好ましい。
【０１０６】
ｕ’０×０．９８５ ≦ ｕ’ｍ ≦ ｕ’０×１．０１５
かつ、ｖ’０×０．９８５ ≦ ｖ’ｍ ≦ ｖ’０×１．０１５
【０１０７】
この関係は、
ｕ’０×０．９８５ ≦ ｕ’１，ｕ’２，・・・，ｕ’ｎ≦ ｕ’０×１．０１５
かつ、ｖ’０×０．９８５ ≦ ｖ’１，ｖ’２，・・・，ｖ’ｎ≦ ｖ’０×１．０１５
と示してもよい。
【０１０８】
あるいは、
ｕ’０×０．９８５ ≦ ｕ’１〜ｎ ≦ ｕ’０×１．０１５
かつ、ｖ’０×０．９８５ ≦ ｖ’１〜ｎ ≦ ｖ’０×１．０１５
と示してもよい。
【０１０９】
このように有機ＥＬ素子は、好ましくは、発光面Ａの平均色度が特定の条件になるように設計される。それにより、面内の発光をさらに均一に近づけることができ、色ムラが抑制され、優れた面状発光性の有機ＥＬ素子を構築することができるのである。
【０１１０】
有機ＥＬ素子を構成する材料、有機ＥＬ素子の製造について説明する。
【０１１１】
第一電極４及び第二電極５は適宜の導電性材料を用いて形成される。それにより、透明電極又は反射性電極として、第一電極４及び第二電極５が形成される。
【０１１２】
透明電極の材料としては、限定されるものではないが、例えば、ＩＴＯ、酸化錫、酸化亜鉛、ＩＺＯ（IndiumZinc Oxide）、ヨウ化銅など、ＰＥＤＯＴ、ポリアニリンなどの導電性高分子および任意のアクセプタなどでドープした導電性高分子、カーボンナノチューブなどの導電性光透過性材料などを挙げることができる。
【０１１３】
反射性電極の材料としては、限定されるものではないが、例えば、アルミニウム、銀、マグネシウム、金、銅、クロム、モリブデン、パラジウム、錫など、およびこれらと他の金属との合金、例えばマグネシウム−銀混合物、マグネシウム−インジウム混合物、アルミニウム−リチウム合金を例として挙げることができる。また、金属、金属酸化物など、およびこれらと他の金属との混合物、例えば、酸化アルミニウムからなる極薄膜（ここでは、トンネル注入により電子を流すことが可能な１ｎｍ以下の薄膜）とアルミニウムからなる薄膜との積層膜などを挙げることができる。
【０１１４】
ドーパント含有層１は、ドーパント化合物と、ドーパント化合物を含有させるホスト材料を含んで形成される。
【０１１５】
ドーパント化合物としては、限定されるものではないが、例えば、蛍光発光性のドーパント、燐光発光性のドーパントを適宜用いることが可能である。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。蛍光発光性ドーパントとしては、例えば、ＴＢＰ（１−ｔｅｒｔ−ブチル−ペリレン）、ＢＣｚＶＢｉ、ｐｅｒｙｌｅｎｅ、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などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。燐光発光性ドーパントとしては、例えば、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、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などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。また、白色発光を得るために、これらドーパントを適宜組み合わせてもよい。
【０１１６】
ホスト材料としては、限定されるものではないが、例えば、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。ホスト材料としては、例えば、Ａｌｑ３（トリス（８−オキソキノリン）アルミニウム（III））、ＴＢＡＤＮ（２−ｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン）、ＡＤＮ、ＢＤＡＦ、ＣＢＰ、ＣｚＴＴ、ＴＣＴＡ、ｍＣＰ、ＣＤＢＰなどを挙げることができる。
【０１１７】
ドーパント非含有層２は、その目的に合わせて、電子注入性材料、電子輸送性材料、正孔輸送性材料、正孔注入性材料などにより形成される。
【０１１８】
電子注入性材料及び電子輸送性材料としては、限定されるものではないが、例えば、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−トリアゾールなどを挙げることができる。
【０１１９】
正孔輸送性材料、正孔注入性材料としては、限定されるものではないが、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などを挙げることができる。
【０１２０】
そして、上記のような材料を適宜の順序で適宜の方法により順に成膜して積層することにより、図２のような層構成の有機ＥＬ素子を製造することができる。
【０１２１】
各電極の膜厚は、例えば、１０〜３００ｎｍ程度にすることができる。有機層３の全体の膜厚は、例えば、６０〜３００ｎｍ程度にすることができる。
【０１２２】
成膜方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、真空蒸着法やスパッタリング法、塗布法などを挙げることができる。
【０１２３】
ここで、上述のような膜厚の条件を満たすように、各層の面内での厚みが均一に近づくように成膜することが好ましい。例えば、真空蒸着法においては、蒸発源角度、基板−蒸発源間の距離（高さ）や、基板回転中心−蒸発源間の距離（オフセット）などを適宜調整することにより、厚みのバラツキを小さくすることができ、所望の膜厚条件となった層を得ることができる。
【０１２４】
図３は、真空蒸着法における膜厚調整の一例を示す概略図である。
【０１２５】
蒸着によって基板１１に材料を積層する場合、基板１１表面に垂直な軸である回転中心Ｃを中心として基板１１を水平回転させる。そして、蒸着源１２から基板１１に向けて材料を蒸発させる。このとき、材料が出射する蒸発源１２の出射口１２ａと基板１１との垂直方向の距離が、基板−蒸発源間の距離（高さ）Ｈとなる。また、蒸発源１２の出射口１２ａと回転中心Ｃとの水平方向の距離が、基板回転中心−蒸発源間の距離（オフセット）δとなる。また、蒸発源１２の出射方向は、垂直方向から所定の角度をなしていてもよく、蒸発源１２の出射方向と垂直方向とのなす角度が、蒸発源角度θとなる。なお、蒸発源１２の出射方向は、回転中心Ｃと基板１１表面との交点よりも上方に向いていることが好ましい。このように、蒸発源角度θや、基板−蒸発源間の距離Ｈや、基板回転中心−蒸発源間の距離δを適宜設定することにより、基板１１表面に厚みのバラツキが小さい層を形成することができる。
【０１２６】
以上のような有機ＥＬ素子についての設計の論理を説明する。本発明がこの論理によって限定されるものでないことは言うまでもない。
【０１２７】
有機ＥＬ素子は、電気的／光学的設計により、発光特性が変わる。ここで、発光面Ａにおける色ムラ、すなわち、輝度ムラ及び色度ムラの要因として、次の三つが考えられた。この三つは、すべて発光面Ａにおける面内のバラツキによるものである。
（１）電圧のバラツキ。
（２）各層の膜厚のバラツキ。
（３）温度分布のバラツキ。
【０１２８】
本実施形態の有機ＥＬ素子においては、上記（２）に着目し、素子の設計を行った。
【０１２９】
有機ＥＬ素子には高分子型ＥＬ素子と、低分子型ＥＬ素子とに大きく大別され、前者は塗布プロセス、後者は蒸着プロセスによって、作製されることが一般的である。その他にも、高分子材料を塗布プロセスで、低分子材料を蒸着プロセスで形成し、両者の特徴を併せ持った、ハイブリッド型素子構造も提案されている。いずれのプロセスを用いても、パネル内均一成膜は困難（膜厚／濃度）であり、面内の有機ＥＬ素子の特性にバラつきが生じる要因となっていた。ディスプレイなどの有機ＥＬ素子では、駆動回路での補償により各ピクセルの有機ＥＬ素子の特性バラつきの影響を低減することが比較的可能であった。一方、照明などの有機ＥＬ素子では、大面積での一面発光が求められる。そのため、面内の特性バラつきを補償することが不可能であり、質の低下を引き起こしていた。
【０１３０】
有機ＥＬ素子内の各層の膜厚がバラツク（一つの層で変化する）ことにより、面内におけるある部分と他の部分とで電気特性及び光学特性が変わることが考えられる。特に、有機ＥＬ素子においては、膜厚ｄと、屈折率ｎとを掛け合せた光学膜厚（ｎ×ｄ）という指標により、光学特性が支配され、物理的な膜厚ｄが少しでも変化すると光学膜厚ｎｄが大きく影響を受ける。また、電荷注入型素子である有機ＥＬ素子は、物理的な膜厚ｄの変化により、電荷（正孔、電子）の注入・輸送状態が変わることによって発光特性が大きく影響を受ける。このような電気特性及び光学特性を支配する膜厚をロバスト設計による管理幅設定で行うのである。
【０１３１】
そして、有機ＥＬ素子は、多層膜の積層によって形成され、各層は相互作用をもって、発光特性を支配する。このように、各層は相互作用をもっており、発光特性と各層の特性影響は１対１で明確に定義できるものではない。しかしながら、層間の相互作用のために各層を個別に分けて考えることはできないものの、各層が特性に影響を与える寄与度について明確に違いがあることが分かった。
【０１３２】
そこで、面内バラツキの影響を低減する素子構造として、以上で説明した素子設計を行った。すなわち、より光学特性及び電気特性に対しての寄与度が大きい層について、膜厚等の条件を規定するようにした。例えば、ドーパント非含有層２よりも、発光に直接関与するドーパント含有層１の方が発光への寄与度が大きい。また、有機層３の中では反射性電極に隣接する隣接有機層３ａの寄与度が他の層よりも大きい。このようにようにして、本実施形態の有機ＥＬ素子が完成されたものであり、これにより、発光の面内均一性が向上するものである。
【実施例】
【０１３３】
（層構成例１）
積層した材料を積層順に示す。
・光透過性基板：無アルカリガラス、厚み０．７ｍｍ。
・第一電極４（透明電極）：ＩＴＯ、膜厚１１０ｎｍ。
・正孔輸送層（ドーパント非含有層１）：トリフェニルアミン誘導体、膜厚６０ｎｍ。
・第一発光層（ドーパント含有層１）：材料トリフェニルアミン誘導体（ホスト）、ジスチリルアリーレン誘導体（ドーパント）、膜厚３０ｎｍ。
・電子輸送層（ドーパント非含有層２）：フェナントロリン誘導体、膜厚３０ｎｍ。
・中間層（ドーパント非含有層３）：Ｌｉ２Ｏ（酸化リチウム）／キノリン錯体／ヘキサアザトリフェニレン誘導体、膜厚１．５ｎｍ／３ｎｍ／１０ｎｍ。
・正孔輸送層(ドーパント非含有層４)：トリフェニルアミン誘導体、膜厚４０ｎｍ。
・第二発光層（ドーパント含有層２）：カルバゾール誘導体（ホスト）、Ｉｒ錯体（ドーパント）、膜厚３ｎｍ。
・第三発光層（ドーパント含有層３）：カルバゾール誘導体（ホスト）、Ｉｒ錯体（ドーパント）、膜厚４０ｎｍ。
・電子輸送層（ドーパント非含有層５）：フェナントロリン誘導体、膜厚４０ｎｍ。
・電子注入層（ドーパント非含有層６）：ＬｉＦ（フッ化リチウム）、膜厚１．５ｎｍ。
・第二電極５（反射性電極）：Ａｌ（アルミニウム）膜厚１５０ｎｍ。
【０１３４】
（実施例１）
上記の層構成例１により、発光面Ａが１００×１００ｍｍの有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３５】
ここで、作製にあたっては、要素Ｓの大きさを２０×２０ｍｍとして、発光面Ａを要素分割したとき、次の条件を満たすように成膜した。
・全てのドーパント含有層１において、各ドーパント含有層１は、その各ドーパント含有層１における各要素Ｓの平均膜厚が、その各ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内である。
・全てのドーパント非含有層２において、各ドーパント非含有層２は、その各ドーパント非含有層２における各要素Ｓの平均膜厚が、その各ドーパント非含有層２全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内である。
・各要素Ｓの平均色度は、ＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’の両方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である。
【０１３６】
（比較例１）
上記の層構成例１により、発光面Ａが１００×１００ｍｍの有機ＥＬ素子を作製した。
【０１３７】
ここで、作製にあたっては、要素Ｓの大きさを２０×２０ｍｍとして、発光面Ａを要素分割したとき、次の条件を満たすように成膜した。
・全てのドーパント含有層１において、各ドーパント含有層１は、その各ドーパント含有層１における各要素Ｓのうち、平均膜厚がその各ドーパント含有層１全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内にない要素Ｓが約３０％以上の個数で存在する。
・各要素Ｓのうち、平均色度がＣＩＥ−ｕ’及びＣＩＥ−ｖ’のいずれか一方において、発光面Ａ全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内にない要素Ｓが約３０％以上の個数で存在する。
【０１３８】
（評価）
電圧を印加し、発光面Ａにおける発光を視認した。
【０１３９】
図４は、発光面Ａの写真であり、図４（ａ）は実施例１の有機ＥＬ素子、図４（ｂ）は比較例１の有機ＥＬ素子を示している。発光面積は１００ｍｍ□であり、各要素Ｓの大きさは２０ｍｍ□である。図４では、発光面Ａについて各要素Ｓの境界線を点線で示している。図４に示されるように、比較例１による発光は均一でないのに比べ、実施例１による発光は色度ムラが低減され均一に近づいている。このように、実施例１の有機ＥＬ素子は、色ムラ（輝度ムラ及び色度ムラ）が抑制され、面内の均一な発光性に優れたものであることが確認された。
【符号の説明】
【０１４０】
Ａ 発光面
Ｓ 要素
１ ドーパント含有層
２ ドーパント非含有層
３ 有機層
４ 第一電極
５ 第二電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
二以上のドーパント含有層と、一以上のドーパント非含有層とを含む有機層を備え、
発光面が所定の大きさの区画に複数の要素として分割されたときに、
前記二以上のドーパント含有層のうちの少なくとも一つのドーパント含有層は、当該ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該ドーパント含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であり、
ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である、有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記一以上のドーパント非含有層の膜厚の総厚よりも小さい、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記有機層の膜厚に対して２５〜３５％である、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記二以上のドーパント含有層における各ドーパント含有層は、当該各ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント含有層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であり、
前記一以上のドーパント非含有層における各ドーパント非含有層は、当該各ドーパント非含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント非含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記有機層に隣接して反射性電極を備え、
前記有機層のうち前記反射性電極に隣接する隣接有機層は、全体の膜厚が３０〜５０ｎｍであり、当該隣接有機層における各要素の平均膜厚が、当該隣接有機層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記複数の要素のうち最小輝度を示す要素は、最大輝度を示す要素に対して７０％以上の輝度を示す、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記有機層を反射性電極と透明電極との間に備え、
前記透明電極は、外面に光散乱層が設けられた光透過性基板の内面に設けられ、
ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される前記各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８．５〜１０１．５％の範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１】
二以上のドーパント含有層と、一以上のドーパント非含有層とを含む有機層を備え、
発光面が所定の大きさの区画に複数の要素として分割されたときに、
前記二以上のドーパント含有層のうちの少なくとも一つのドーパント含有層は、当該ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該ドーパント含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内であり、
ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８〜１０２％の範囲内である、有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記一以上のドーパント非含有層の膜厚の総厚よりも小さい、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記各要素は、前記二以上のドーパント含有層の膜厚の総厚が、前記有機層の膜厚に対して２５〜３５％である、請求項１又は２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記二以上のドーパント含有層における各ドーパント含有層は、当該各ドーパント含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント含有層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内であり、
前記一以上のドーパント非含有層における各ドーパント非含有層は、当該各ドーパント非含有層における各要素の平均膜厚が、当該各ドーパント非含有層全体の平均膜厚の９０〜１１０％の範囲内である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記有機層に隣接して反射性電極を備え、
前記有機層のうち前記反射性電極に隣接する隣接有機層は、全体の膜厚が３０〜５０ｎｍであり、当該隣接有機層における各要素の平均膜厚が、当該隣接有機層全体の平均膜厚の９３〜１０７％の範囲内である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記複数の要素のうち最小輝度を示す要素は、最大輝度を示す要素に対して７０％以上の輝度を示す、請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記有機層を反射性電極と透明電極との間に備え、
前記透明電極は、外面に光散乱層が設けられた光透過性基板の内面に設けられ、
ＣＩＥ１９７６（ｕ’，ｖ’）色度図の、ｕ’値およびｖ’値で表される前記各要素の平均色度は、ｕ’値およびｖ’値の両方において、発光面全体の平均色度の９８．５〜１０１．５％の範囲内である、請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１２−２１２７７８（Ｐ２０１２−２１２７７８Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７５０５（Ｐ２０１１−７７５０５）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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