有機エレクトロルミネッセンス素子及びその製造方法
【課題】光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減する。
【解決手段】光取り出し側電極2と、反射電極8と、光取り出し側電極2及び反射電極8の間に配置される発光層5a及び5bを含む有機積層膜3〜7とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、光取り出し側電極2と有機積層膜3〜7の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【解決手段】光取り出し側電極2と、反射電極8と、光取り出し側電極2及び反射電極8の間に配置される発光層5a及び5bを含む有機積層膜3〜7とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、光取り出し側電極2と有機積層膜3〜7の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、情報機器の多様化に伴い、従来から一般に使用されているCRTに比べ、消費電力の少ない平面表示素子として、有機EL素子を用いたディスプレイの開発が期待されている。また、有機EL素子は、蛍光灯などに代わる無公害(水銀レス)の照明デバイスとしても期待されている。
【0003】
有機EL素子は、電界を印加することにより、陽極より注入されたホールと陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。C.W.Tangらによる低電圧駆動有機EL素子の報告(非特許文献1)がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機EL素子に関する研究が盛んに行われいる。Tangらは、トリス(8−キノリノール)アルミニウムを発光層に、トリフェニルジアミン誘導体をホール輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層へのホールの注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じ込めることなどが挙げられる。この例のように有機EL素子の素子構造としては、ホール輸送(注入)層、電子輸送性発光層の2層型、またはホール輸送(注入)層、発光層、電子輸送(注入)層の3層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では、注入されたホールと電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。
【0004】
しかしながら、有機EL素子においてはキャリア再結合の際にスピン統計の依存性により一重項生成の確率に制限があり、従って発光確率に上限が生じる。この上限の値はおよそ25%であることが知られている。さらに、有機EL素子のような面発光素子では、発光体屈折率の影響のため、臨界角以上の出射角の光は全反射を起こし、外部に取り出すことができない。このため発光効率の屈折率が1.6であるとすると、発光量全体の20%程度しか有効に利用できないものと見積もられる。このため、エネルギーの変換効率の限界としては、一重項生成確率を併せ、全体で5%程度と抵効率にならざるを得ない。
【0005】
近年、発光材料に三重項発光材料を用いることにより、3倍のエネルギー効率の向上が図られているが、光取り出し効率の低さ(20%)が有機EL素子の効率の低下を招く主要因となっている。この光取り出し効率を向上させる手法として、例えば、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特許文献1)や、素子の側面等に反射面を形成する方法(特許文献2)が提案されている。また、基板ガラスと発光体の間に中間の屈折率を有する平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特許文献3)も提案されている。
【0006】
特許文献4においては、有機エレクトロルミネッセンス装置に用いられる画素に隣接して、基板上に透明なポリマー中に白色の微粒子か、またはこのポリマーと屈折率の相違する透明な微粒子を分散させた隔壁を光導波路として設けた有機エレクトロルミネッセンス装置が開示されている。
【0007】
特許文献5においては、ホールを注入する陽極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子が記載されており、この電極のうちの少なくとも一方の電極が、光透過性を有し、この透過性電極が、その内部に発光層から放射される光の角度を変換する手段を有した構成が記載されている。
【0008】
特許文献6においては、基板と、複数個の光変換手段とを備えた、基板の片面上に直接または下地層を介して設けられた1個または複数個の有機エレクトロルミネッセンス発光素子が記載され、この1個または複数個の有機エレクトロルミネッセンス発光素子のそれぞれに対して、複数個の光角度変換手段が設けられている。この公報には、光角度変換手段が、透明物質、または不透明粒子、または空気層の外形の長手方向が基板の厚さ方向に向いている構成として開示されている。また、フォトニック結晶、回折格子などを設けることにより、光取り出し効率を改善することが提案されている(特許文献7〜9など)。
【0009】
しかしながら、上述の従来の方法においては、以下のような問題がある。基板に集光性を持たせることにより光の取り出し効率を向上させる方法や、素子の側面等に反射面を形成する方法は、発光面積の大きな素子に対しては有効であるが、ドットマトリクスディスプレイ等の画素面積が微小な素子においては、集光性を持たせるレンズや側面の反射面等の形成加工が非常に困難である。さらに、有機EL素子においては、発光層の膜厚が数μm以下となるため、テーパー状の加工を施し、素子側面に反射鏡を形成することは現在の微細加工の技術では困難であり、かつ大幅なコストアップをもたらす。
【0010】
一方、基板ガラスと発光体の間に、中間の屈折率を有する平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法は、前方への光の取り出し効率の改善に効果はあるが、全反射を防ぐことは困難である。従って、屈折率の大きな無機エレクトロルミネッセンス素子に対しては有効であっても、比較的低屈折率の発光体である有機EL素子に対しては光取り出し効率の大きな改善効果を上げることができない。
【0011】
また、一般に有機EL素子内を金属電極(陰極)面方向に向かう伝播光は、金属電極により大きな伝播損失を受ける。このため、効率良くこの伝播光を取り出すためには、短い間隔で隔壁を配置する必要がある。そのため、特許文献4に開示された方法では、素子の発光部の面積を減少させることとなり、大きな改善効果を上げることができない。
【0012】
また、特許文献5に開示された方法では、電界を印加できない場所の面積が増加するため、上記と同様に、大きな改善効果を期待することができない。
【0013】
さらに、特許文献6に開示された方法では、臨界角以上の高角度で発光した光を効率良く取り出すことができない。また、特許文献6に開示された方法では、基板内全体に光角度変換手段を設けることにより性能が向上する旨記載されているが、散乱させる手段が基板の厚み方向に多数存在すると、基板が白色化し、発光した光の色純度が低下するという問題を生じる。
【0014】
また、特許文献7等には以下の問題がある。すなわち、フォトニック結晶を用いた場合、発光した光を効率良く取り出すことができるが、得られた発光は指向性が高くディスプレイに用いた場合、斜めから見ると輝度の低下や色度変化が大きくなるという問題を生じる。また、フォトニック結晶や回折格子などに微細な加工が必要であり、大幅なコストアップをもたらす。
【0015】
以上のように、従来の手法では、有機EL素子の光取り出しの向上は未だ十分に図られていない。
【特許文献1】特開昭63−314795号公報
【特許文献2】特開2004−119211号公報
【特許文献3】特開昭62−172691号公報
【特許文献4】特開2002−260844号公報
【特許文献5】特開2002−260866号公報
【特許文献6】特開2002−260845号公報
【特許文献7】特開2004−30964号公報
【特許文献8】特開2005−251525号公報
【特許文献9】特開2003−115377号公報
【非特許文献1】C.W.Tang,S.A.VanSlyke、ApplIedPhysIcsLetters)、51巻、913頁 1987年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明の目的は、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させることができる有機EL素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明の有機EL素子は、光取り出し側電極と、反射電極と、光取り出し側電極及び反射電極の間に配置される発光層を含む有機積層膜とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【0018】
本発明においては、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されている。このため、有機積層膜内の発光層から出射された光が光取り出し側電極を通過して外部に出射される際、光取り出し側電極と有機積層膜の界面で全反射する光の割合を低減することができ、これによって光取り出し効率を高めることができる。また、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に凹凸が形成されているので、光が出射する方向を分散させることができ、視野角依存性を低減させることができる。
【0019】
有機EL素子において、光取り出し効率を低減させる要因は、光取り出し側電極、有機積層膜、及び基板材料の屈折率差に依存して、各層の間の界面において全反射が生じることにより、光が閉じ込められることであると考えられる。有機積層膜、光取り出し側電極(透明導電材料、例えばITO及びIZOなど)、及び基板ガラスの屈折率を、それぞれ1.7、2.0及び1.5とした場合、全反射により各層に閉じ込められる光エネルギーの比率は、有機積層膜及び光取り出し側電極などの薄膜層内で47%であり、ガラス基板内で34%であると見積もられる。従って、薄膜内での損失がかなりのウェートを占めており、薄膜内での損失を改善することにより、光取り出しの効率を大きく改善することができる。本発明においては、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、このような凹凸を界面に形成することにより光取り出し側電極と有機積層膜の界面における全反射を低減することができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【0020】
また、光取り出し側電極と有機積層膜の界面から出射された光が基板に入射する場合には、基板に対する入射角も種々の角度となるように変更されるため、基板との界面での全反射による損失も低減され、光取り出し効率がより高められる。
【0021】
本発明の第1の局面に従う有機EL素子は、ボトムエミッション型の有機EL素子であって、基板上に透明導電膜からなる光取り出し側電極が設けられており、光取り出し側電極の上に有機積層膜が設けられており、有機積層膜の上に反射電極が設けられていることを特徴としている。
【0022】
第1の局面の有機EL素子は、ボトムエミッション型であり、発光層から出射された光は、光取り出し側電極と有機積層膜の界面を通り、基板側から外部に出射される。
【0023】
第1の局面の有機EL素子は、例えば、基板上に透明導電膜からなる光取り出し側電極を形成する工程と、光取り出し側電極の表面をエッチングすることにより、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、光取り出し側電極の上に、有機積層膜及び反射電極を順次形成する工程とを備える製造方法により製造することができる。
【0024】
インジウム−錫酸化物(ITO)やインジウム−亜鉛酸化物(IZO)などの導電性透明金属酸化物から形成された透明導電膜は、例えば、酸またはアルカリ溶液に接触させることにより、その表面をエッチングすることができる。エッチングにより形成する凹凸の程度は、使用する酸またはアルカリ溶液の種類、濃度及び処理時間などをコントロールすることにより適宜調整することができる。エッチングによって凹凸を形成することにより、透明導電膜の表面にはランダムな形状の凹凸が形成される。
【0025】
表面に凹凸が形成された透明導電膜からなる光取り出し側電極の上に、有機積層膜を設けることにより、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、透明導電膜の表面粗さに相当する凹凸を形成することができる。表面粗さRaは、例えば、原子間力顕微鏡(AFM)により測定することができる。
【0026】
また、第1の局面においては、凹凸が形成された光取り出し側電極の上に、有機積層膜及び反射電極が順次形成されるが、一般に有機積層膜内の各層の厚みは非常に薄いものであるため、有機積層膜内の界面、及び有機積層膜と反射電極の界面にも、光取り出し側電極の表面の凹凸に対応する凹凸が引き継いで形成される。この場合、反射電極の反射面にも凹凸が形成されることとなり、光取り出し効率の向上に寄与するものと思われる。
【0027】
本発明の第2の局面は、トップエミッション型の有機EL素子であって、基板上に反射電極が設けられており、反射電極の上に、透明導電膜が設けられており、透明導電膜の上に有機積層膜が設けられており、有機積層膜の上に光取り出し側電極が設けられており、透明導電膜と有機積層膜の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、有機積層膜と光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【0028】
本発明の第2の局面においては、透明導電膜と有機積層膜の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸を形成し、この凹凸を引き継ぐことにより、その上方に位置している有機積層膜と光取り出し側電極の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸を形成させている。第2の局面においても、上記と同様の理由により、光取り出し効率を高めることができ、視野角依存性を低減させることができる。
【0029】
本発明の第2の局面に従う有機EL素子は、例えば、基板上に反射電極を形成する工程と、反射電極上に透明導電膜を形成する工程と、透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、透明導電膜の上に、有機積層膜及び光取り出し側電極を順次形成する工程とを備える製造方法により製造することができる。
【0030】
透明導電膜のエッチングは、上記と同様にして行うことができる。
【0031】
本発明の第3の局面に従う有機EL素子は、トップエミッション型の有機EL素子であって、基板上に第1の透明導電膜が設けられており、第1の透明導電膜の上に反射電極が設けられており、反射電極の上に第2の透明導電膜が設けられており、第2の透明導電膜の上に有機積層膜が設けられており、有機積層膜の上に光取り出し側電極が設けられており、第1の透明導電膜と反射電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、有機積層膜と光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【0032】
本発明の第3の局面においては、反射電極の下地層として、第1の透明導電膜を形成し、この第1の透明導電膜と反射電極の界面に凹凸を形成し、この凹凸を引き継ぐことにより、有機積層膜と光取り出し側電極の界面に所定の表面粗さRaに相当する凹凸を形成させている。第3の局面に従う有機EL素子においても、上記と同様の理由により光取り出し効率を高めることができ、視野角依存性を低減させることができる。
【0033】
本発明の第3の局面に従う有機EL素子は、例えば、基板上に第1の透明導電膜を形成する工程と、第1の透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、第1の透明導電膜の上に、反射電極、第2の透明導電膜、有機積層膜、及び光取り出し側電極を順次形成する工程とを備える製造方法により製造することができる。
【0034】
第3の局面に従う有機EL素子においては、反射電極の反射面にも凹凸を形成することができ、反射電極の表面で反射される光の反射角を種々の角度に変更することができるので、さらに光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させることができる。
【0035】
このように、本発明においては、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸を形成することにより、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させている。表面粗さRaは、好ましくは4〜30nmの範囲であり、さらに好ましくは4〜25nmの範囲である。表面粗さRaの値が小さくなると、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させる本発明の効果が十分に得られない場合がある。また、表面粗さRaの値が大きくなりすぎると、有機積層膜などにおける膜厚の薄い層において、均一な薄膜が形成できなくなり、発光特性が低下する場合があり、極端な場合には電極間でショートし発光できなくなる場合もある。また、凹凸の傾斜角度は60°以下であることが好ましい。
【0036】
本発明において、有機積層膜を構成する層としては、発光層以外に、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層などが挙げられる。有機積層膜における各層の膜厚は、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に形成される凹凸の高さよりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【0037】
本発明によれば、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0038】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0039】
図1は、本発明に従う第1の実施形態の有機EL素子を示す模式的断面である。図1に示す有機EL素子は、ボトムエミッション型の有機EL素子である。
【0040】
図1に示すように、ガラスまたはプラスチック等からなる透明な基板1の上に、例えば、酸化シリコン(SiO2)からなる層と窒化シリコン(SiNX)からなる層との積層膜11が形成されている。
【0041】
積層膜11の上には、複数のTFT(薄膜トランジスタ)20が、赤色領域R、緑色領域G、及び青色領域Bに対応して形成されている。各TFT20は、チャネル領域12、ドレイン電極13d、ソース電極13s、ゲート酸化膜14及びゲート電極15から構成されている。
【0042】
積層膜11の上の一部の領域には、例えばポリシリコン層等からなるチャネル領域12が形成されている。チャネル領域12の上には、ドレイン電極13d及びソース電極13sが形成されている。チャネル領域12の上に、ゲート酸化膜14が形成されている。ゲート酸化膜14の上には、ゲート電極15が形成されている。各TFT20のドレイン電極13dは、後述のホール注入電極2に接続され、各TFT20のソース電極13sは電源線(図示せず)に接続されている。
【0043】
ゲート電極15を覆うように、ゲート酸化膜14の上に第1の層間膜16が形成されている。ドレイン電極13d及びソース電極13sを覆うように、第1の層間絶縁膜16上に、第2の層間膜17が形成されている。ゲート電極15は、信号線(図示せず)に接続されている。なお、ゲート酸化膜14は、例えば窒化シリコンからなる層と酸化シリコンからなる層との積層構造を有している。また、第1の層間絶縁膜16は、例えば、酸化シリコンからなる層と窒化シリコンからなる層の積層構造を有し、第2の層間絶縁膜17は、例えば窒化シリコンから形成されている。
【0044】
図1に示す実施例においては、第2の層間絶縁膜17の上の領域R、領域G及び領域Bの位置に、赤色カラーフィルター層GFR、緑色カラーフィルターCFG、及び青色カラーフィルターCFBがそれぞれ設けられている。赤色カラーフィルターCFRは、赤色の波長領域の光を透過させる。緑色カラーフィルターCFGは、緑色の波長領域の光を透過させる。青色カラーフィルターCFBは、青色の波長領域の光を透過させる。
【0045】
図2は、赤色カラーフィルターCFR、緑色カラーフィルターCFG、及び青色カラーフィルターCFBの吸収スペクトルの一例を示す図である。図2において、縦軸はカラーフィルター層に対する光の透過率を示し、横軸はカラーフィルターを通過する光の波長を示す。図2では、赤色カラーフィルターCFRの吸収スペクトルを〇、緑色カラーフィルターCFGの吸収スペクトルを△、及び青色カラーフィルターCFBの吸収スペクトルを□で示している。上記の各フィルター層は、例えばガラスまたはプラスチック等の材料からなる。また、カラーフィルター層として、CCM(色彩転換媒体)を用いてもよく、ガラスまたはプラスチック等の材料とCCMの両方を用いてもよい。
【0046】
図1に示すように、赤色カラーフィルター層CFR、緑色カラーフィルター層CFG、及び青色カラーフィルター層CFBを覆うように、第2の層間膜17の上に、平坦化膜18が形成されている。
【0047】
平坦化膜18は、以下のようにして形成する。例えば、アクリル系の感光性樹脂をスピンコート法により塗布した後、恒温槽やホットプレート等でプリベーク(例えば、80℃で10分間)を行う。その後、ドレイン電極13dの上の感光性樹脂を露光し、現像することにより、コンタクトホールを形成し、さらにポストベーク(例えば、190℃で15分間)を行うことにより、樹脂を完全に硬化させる。
【0048】
次に、平坦化膜18の上に、スパッタ法等によりインジウム−錫酸化物(ITO)等からなる透明導電膜を100nmの厚さで形成する。本実施例においては、透明導電膜を形成した後、15%の塩酸で所定時間エッチングし、透明導電膜の表面に表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する。この透明導電膜は、公知の方法、例えば、スパッタリング法、CVD法、電子ビーム蒸着法などにより形成することができるが、これらの中でもスパッタリング法が好ましい。
【0049】
透明導電膜をエッチングした後、透明導電膜の表面をイソプロピルアルコールで洗浄し、透明導電膜の上にフォトリソプロセスによりレジストパターンを形成し、その後エッチングすることによりホール注入電極2を形成する。ホール注入電極2とドレイン電極13dは、コンタクトホールにより電気的に接続する。
【0050】
次に、平坦化膜18の形成に用いたのと同じ材料を用いて、画素分離膜19を、領域R、G及びBの間において、ホール注入電極2を覆うように形成する。
【0051】
次に、図1に示すように、領域R、G及びBの上に、有機EL素子WLを、以下のようにして形成する。
【0052】
有機EL素子WLは、ホール注入電極2、ホール注入層3、ホール輸送層4、オレンジ色に発光するオレンジ色発光層5a、青色に発光する青色発光層5b、電子輸送層6、電子注入層7、及び電子注入電極8から構成されている。ホール注入層3〜電子注入層7までの層が、本発明における有機積層膜に相当する。
【0053】
ホール注入電極2及び画素分離膜19を覆うように、ホール注入層3を全体の領域上に形成する。ホール注入層3は、例えば厚さ1nmのフッ化炭素(CFx)から形成される。
【0054】
ホール注入層3の上に、ホール輸送層4、オレンジ色発光層5aを順に形成する。ホール輸送層4は、例えば厚さ60nmとなるように、NPBから形成する。オレンジ色発光層5aは、ホスト材料に第1のドーパント及び第2のドーパントがドープされた組成であり、例えば厚さ30nmとなるように形成する。
【0055】
オレンジ色発光層5aのホスト材料としては、例えばホール輸送層4の材料と同じNPBを用いる。オレンジ色発光層5aの第1のドーパントとしては、tBuDPNを用い、オレンジ色発光層5aに対して20重量%となるようにドープする。
【0056】
オレンジ色発光層5aの第2のドーパントとしては、例えばDBzRを用い、オレンジ色発光層5aに対して3重量%となるようにドープする。
【0057】
オレンジ色発光層5aの第2のドーパントが発光し、第1のドーパントは、その最高被占分子軌道(HOMO)レベルと最低空分子軌道(LUMO)レベルが共に、ホスト材料と第2のドーパントのレベルの中間の値を有するため、ホスト材料から第2のドーパントへのエネルギー移動を促進することにより、第2のドーパントの発光を補助する役割を担う。従って、オレンジ色発光層5aは、500nmよりも大きく650nmよりも小さいピーク波長を有するオレンジ色を発光する。
【0058】
次に、オレンジ色発光層5aの上に、青色発光層5bを形成する。青色発光層5bは、ホスト材料に第1のドーパント及び第2のドーパントがドープされた組成を有し、例えば厚さ40nmとなるように形成する。
【0059】
オレンジ色発光層5aのホスト材料としては、例えば、TBADNを用いる。青色発光層5bの第1のドーパントとしては、例えば、ホール輸送層4の材料と同じNPBを用い、青色発光層5bに対して10重量%となるようにドープする。
【0060】
青色発光層5bの第2のドーパントとしては、例えば、TBPを用い、青色発光層5bに対して2.5重量%となるようにドープする。
【0061】
青色発光層5bの第2のドーパントが発光し、第1のドーパントはホール輸送性材料からなり、ホール輸送を促進することにより、青色発光層5b内でのキャリアの再結合を促進し、第2のドーパントの発光を補助する役割を担う。従って、青色発光層5bは、400nmよりも大きく500nmよりも小さいピーク波長を有する青色光を発光する。
【0062】
次に、青色発光層5bの上に、電子輸送層6、電子注入層7、及び電子注入電極8を形成する。
【0063】
電子注入層6は、例えば厚さ10nmとなるように形成し、Alq3から形成する。
【0064】
電子注入層7は、例えば厚さ1nmとなるようにフッ化リチウム(LiF)から形成し、電子注入電極8は、例えば厚さ200nmとなるようにアルミニウム(Al)から形成する。有機層全体の膜厚は140nmであり、透明導電膜の凹凸の高さよりも厚くなっている。有機層全体の膜厚を透明導電膜の凹凸の高さよりも厚くすることにより、電子注入電極7とホール注入電極2のショートや、滅点を防ぐことができる。
【0065】
NPBは、N,N′−ジ(ナフタセン−1−イル)−N,N′−ジフェニルベンジジンであり、以下の構造を有している。
【0066】
【化1】
【0067】
tBuDPNは、5,12−ビス(4−ターシャリー−ブチルフェニル)ナフタセンであり、以下の構造を有している。
【0068】
【化2】
【0069】
DBzRは、5,12−ビス{4−(6−メチルベンゾチアゾール−2−イル)フェニル}−6,11−ジフェニルナフタセンであり、以下の構造を有している。
【0070】
【化3】
【0071】
TBADNは、2−ターシャリー−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセンであり、以下の構造を有している。
【0072】
【化4】
【0073】
TBPは、2,5,8,11−テトラ−ターシャリー−ブチルペリレンであり、以下の構造を有している。
【0074】
【化5】
【0075】
Alq3は、トリス−(8−キノリラト)アルミニウム(III)であり、以下の構造を有している。
【0076】
【化6】
【0077】
図13は、基板1上に形成したホール注入電極2、有機積層膜10、及び電子注入電極8における各層間の界面の状態を模式的に示す図である。有機積層膜10は、ホール注入層3、ホール輸送層4、オレンジ色発光層5a、青色発光層5b、電子輸送層6、及び電子注入層7の積層構造を含んでいる。
【0078】
図13に示すように、ホール注入電極2の表面には、上述のようにエッチング加工が施され、凹凸が形成されている。従って、その上に積層される有機積層膜10との界面には、ホール注入電極2の表面粗さRaに相当する凹凸が形成される。また、この凹凸は、有機積層膜10の各層の界面にも引き継がれ、有機積層膜10の上に形成される電子注入電極8との界面においても凹凸が形成される。また、電子注入電極8の表面にも凹凸が形成される。
【0079】
(実施例1〜5)
透明導電膜からなるホール注入電極2をエッチングする際のエッチング処理時間を、10分間(実施例1)、15分間(実施例2)、20分間(実施例3)、25分間(実施例4)、30分間(実施例5)とし、上記のようにして図1に示す有機EL素子を作製した。表1に示す「時間」は、透明導電膜をエッチングする時間を示している。
【0080】
(比較例1)
透明導電膜からなるホール注入電極2をエッチングする時間を5分間とし、上記実施例と同様に、有機EL素子を作製した。
【0081】
(実施例6)
ホール注入電極2を形成する材料として、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)を用い、このIZOからなるホール注入電極2の厚みを100nmとし、0.1%塩酸を用い30分間エッチングしてホール注入電極2の表面に凹凸を形成する以外は、上記各実施例と同様にして有機EL素子を作製した。
【0082】
(実施例7)
図12は、本実施例において作製したトップエミッション型の有機EL素子を示す模式的断面図である。図1に示すボトムエミッション型の有機EL素子との構造上の違いは以下の通りである。
【0083】
すなわち、図12に示すトップエミッション型の有機EL素子においては、アルミニウム(Al)からなる反射電極2bを形成し、この上にITOからなる透明電極2aを形成し、この透明電極2aの上に、ホール注入層3、ホール輸送層4、オレンジ色発光層5a、青色発光層5b、電子輸送層6、電子注入層7、及び電子注入電極8を形成している。
【0084】
電子注入電極8としては、アルミニウム(Al)を用い、膜厚を10nmとして、半透過性の電極としている。この電子注入電極8の上に、防湿のため、SiNxなどからなる保護膜9を形成し、この保護膜9の上に、光硬化樹脂または熱硬化樹脂からなる接着剤層22を介して、封止基板21aを取り付けている。カラーフィルターCFR、CFG及びCFB、並びにブラックマトリクスBMは、封止基板21の上に形成されている。
【0085】
図14は、図12に示すトップエミッション型の有機EL素子における素子構造の各層間の界面の凹凸を示す模式図である。図14に示すように、反射電極2bの上に形成した透明導電膜からなる透明電極2aの表面には、実施例3と同様のエッチング処理条件で、凹凸が形成されている。この透明電極2aの上に積層される有機積層膜10と、透明電極2aの界面には、上記凹凸の表面粗さRaに対応する凹凸が形成されている。また、有機積層膜10内の各層の界面にも同様の凹凸が引き継いで形成されている。
【0086】
また、有機積層膜10の上に形成される電子注入電極8との界面にも同様の凹凸が形成され、電子注入電極8の上に形成する保護膜9との界面においても同様の凹凸が形成されている。
【0087】
以上のようにして、本実施例では、トップエミッション型の有機EL素子を作製した。
【0088】
図15は、トップエミッション型有機EL素子の他の実施例の構造を説明するための模式図である。図15に示す実施例においては、基板1の上に、第1の透明導電膜2aを形成し、この第1の透明導電膜2aの表面にエッチング処理を施して、凹凸を形成している。この凹凸を形成した第1の透明導電膜2aの上に、反射電極2bを形成し、この反射電極2bの上に、第2の透明導電膜からなる透明電極2aを形成している。この第2の透明導電膜2aの上に、実施例7と同様にして、有機積層膜10、電子注入電極8、保護膜9を形成し、トップエミッション型の有機EL素子とすることができる。
【0089】
(比較例2)
実施例1〜5において、ホール注入電極2にエッチング処理を施さない以外は、上記実施例と同様にして有機EL素子を作製した。
【0090】
(比較例3)
実施例7において、透明電極2aにエッチング処理を施さない以外は、実施例7と同様にしてトップエミッション型の有機EL素子を作製した。
【0091】
〔有機EL素子の評価〕
実施例1〜7及び比較例1〜3の有機EL素子を作製する際に、エッチング処理を施した透明導電膜の表面の表面粗さを測定した。表面粗さの測定は、原子力間顕微鏡AFM(日本ビーコ社製ナノスコープIIIa)を用いて測定した。また、表面の凹凸の傾斜角を同時に測定した。測定した表面粗さRa及び傾斜角を表1に示す。
【0092】
また、各有機EL素子で発光された光の光取り出し効率と、輝度及び色度の角度依存性を測定した。測定には、トプコン社製BM5Aを用い、正面(0°)と60°における輝度の変化(光取り出し効率の変化)と、色度変化を測定した。測定結果を表1に示す。
【0093】
【表1】
【0094】
比較例1と、実施例1〜5との比較から明らかなように、透明導電膜の表面の表面粗さRaを4nm以上とすることにより、光取り出し効率が向上し、また視野角依存性が低減することがわかる。透明導電膜の表面の表面粗さRaは、上述のように、各有機EL素子において、光取り出し側電極と有機積層膜の界面における凹凸に対応しているため、光取り出し側電極と有機積層膜の界面の凹凸を表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸とすることにより、光取り出し効率が向上し、視野角依存性が低減することがわかる。
【0095】
また、比較例1及び実施例1〜5から明らかなように、表面粗さRaは、エッチング処理時間を変えることにより調整できることがわかる。
【0096】
また、実施例5と実施例6の比較から明らかなように、透明導電膜として、IZOを用いた場合には、表面粗さRa及び傾斜角が大きくなることがわかる。
【0097】
図3〜図10は、比較例1及び2並びに実施例1〜6におけるエッチング処理後の透明導電膜の表面状態を示す図であり、AFM観察により得られた図である。図3は比較例1、図4は実施例1、図5は実施例2、図6は実施例3、図7は実施例4、図8は実施例5、図9は実施例6、図10は比較例2の透明導電膜の表面状態を示している。
【0098】
また、図11は、実施例3における反射電極の表面状態を示す図である。図11と図6の比較から明らかなように、反射電極の表面においても、透明導電膜の表面と同様の凹凸が形成されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0099】
【図1】本発明に従う一実施例のボトムエミッション型の有機EL素子の素子構造を示す模式的断面図。
【図2】本発明に従う実施例において用いた各カラーフィルターの波長と透過率の関係を示す図。
【図3】比較例1におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図4】実施例1におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図5】実施例2におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図6】実施例3におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図7】実施例4におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図8】実施例5におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図9】実施例6におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図10】比較例2におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図11】実施例3における反射電極の表面の凹凸状態を示す図。
【図12】本発明に従う他の実施例のトップエミッション型の有機EL素子の素子構造を示す模式的断面図。
【図13】本発明に従う実施例におけるボトムエミッション型の有機EL素子における各層間の界面の凹凸状態を示す図。
【図14】本発明に従う実施例におけるトップエミッション型の有機EL素子における各層間の界面の凹凸状態を示す図。
【図15】本発明に従う実施例におけるトップエミッション型の有機EL素子における各層間の界面の凹凸状態を示す図。
【符号の説明】
【0100】
1…基板
2…ホール注入電極
2a…透明導電膜(透明電極)
2b…反射電極
3…ホール注入層
4…ホール輸送層
5a…オレンジ色発光層
5b…青色発光層
6…電子輸送層
7…電子注入層
8…電子注入電極
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、情報機器の多様化に伴い、従来から一般に使用されているCRTに比べ、消費電力の少ない平面表示素子として、有機EL素子を用いたディスプレイの開発が期待されている。また、有機EL素子は、蛍光灯などに代わる無公害(水銀レス)の照明デバイスとしても期待されている。
【0003】
有機EL素子は、電界を印加することにより、陽極より注入されたホールと陰極より注入された電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原理を利用した自発光素子である。C.W.Tangらによる低電圧駆動有機EL素子の報告(非特許文献1)がなされて以来、有機材料を構成材料とする有機EL素子に関する研究が盛んに行われいる。Tangらは、トリス(8−キノリノール)アルミニウムを発光層に、トリフェニルジアミン誘導体をホール輸送層に用いている。積層構造の利点としては、発光層へのホールの注入効率を高めること、陰極より注入された電子をブロックして再結合により生成する励起子の生成効率を高めること、発光層内で生成した励起子を閉じ込めることなどが挙げられる。この例のように有機EL素子の素子構造としては、ホール輸送(注入)層、電子輸送性発光層の2層型、またはホール輸送(注入)層、発光層、電子輸送(注入)層の3層型等がよく知られている。こうした積層型構造素子では、注入されたホールと電子の再結合効率を高めるため、素子構造や形成方法の工夫がなされている。
【0004】
しかしながら、有機EL素子においてはキャリア再結合の際にスピン統計の依存性により一重項生成の確率に制限があり、従って発光確率に上限が生じる。この上限の値はおよそ25%であることが知られている。さらに、有機EL素子のような面発光素子では、発光体屈折率の影響のため、臨界角以上の出射角の光は全反射を起こし、外部に取り出すことができない。このため発光効率の屈折率が1.6であるとすると、発光量全体の20%程度しか有効に利用できないものと見積もられる。このため、エネルギーの変換効率の限界としては、一重項生成確率を併せ、全体で5%程度と抵効率にならざるを得ない。
【0005】
近年、発光材料に三重項発光材料を用いることにより、3倍のエネルギー効率の向上が図られているが、光取り出し効率の低さ(20%)が有機EL素子の効率の低下を招く主要因となっている。この光取り出し効率を向上させる手法として、例えば、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特許文献1)や、素子の側面等に反射面を形成する方法(特許文献2)が提案されている。また、基板ガラスと発光体の間に中間の屈折率を有する平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特許文献3)も提案されている。
【0006】
特許文献4においては、有機エレクトロルミネッセンス装置に用いられる画素に隣接して、基板上に透明なポリマー中に白色の微粒子か、またはこのポリマーと屈折率の相違する透明な微粒子を分散させた隔壁を光導波路として設けた有機エレクトロルミネッセンス装置が開示されている。
【0007】
特許文献5においては、ホールを注入する陽極と、発光領域を有する発光層と、電子を注入する陰極を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子が記載されており、この電極のうちの少なくとも一方の電極が、光透過性を有し、この透過性電極が、その内部に発光層から放射される光の角度を変換する手段を有した構成が記載されている。
【0008】
特許文献6においては、基板と、複数個の光変換手段とを備えた、基板の片面上に直接または下地層を介して設けられた1個または複数個の有機エレクトロルミネッセンス発光素子が記載され、この1個または複数個の有機エレクトロルミネッセンス発光素子のそれぞれに対して、複数個の光角度変換手段が設けられている。この公報には、光角度変換手段が、透明物質、または不透明粒子、または空気層の外形の長手方向が基板の厚さ方向に向いている構成として開示されている。また、フォトニック結晶、回折格子などを設けることにより、光取り出し効率を改善することが提案されている(特許文献7〜9など)。
【0009】
しかしながら、上述の従来の方法においては、以下のような問題がある。基板に集光性を持たせることにより光の取り出し効率を向上させる方法や、素子の側面等に反射面を形成する方法は、発光面積の大きな素子に対しては有効であるが、ドットマトリクスディスプレイ等の画素面積が微小な素子においては、集光性を持たせるレンズや側面の反射面等の形成加工が非常に困難である。さらに、有機EL素子においては、発光層の膜厚が数μm以下となるため、テーパー状の加工を施し、素子側面に反射鏡を形成することは現在の微細加工の技術では困難であり、かつ大幅なコストアップをもたらす。
【0010】
一方、基板ガラスと発光体の間に、中間の屈折率を有する平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法は、前方への光の取り出し効率の改善に効果はあるが、全反射を防ぐことは困難である。従って、屈折率の大きな無機エレクトロルミネッセンス素子に対しては有効であっても、比較的低屈折率の発光体である有機EL素子に対しては光取り出し効率の大きな改善効果を上げることができない。
【0011】
また、一般に有機EL素子内を金属電極(陰極)面方向に向かう伝播光は、金属電極により大きな伝播損失を受ける。このため、効率良くこの伝播光を取り出すためには、短い間隔で隔壁を配置する必要がある。そのため、特許文献4に開示された方法では、素子の発光部の面積を減少させることとなり、大きな改善効果を上げることができない。
【0012】
また、特許文献5に開示された方法では、電界を印加できない場所の面積が増加するため、上記と同様に、大きな改善効果を期待することができない。
【0013】
さらに、特許文献6に開示された方法では、臨界角以上の高角度で発光した光を効率良く取り出すことができない。また、特許文献6に開示された方法では、基板内全体に光角度変換手段を設けることにより性能が向上する旨記載されているが、散乱させる手段が基板の厚み方向に多数存在すると、基板が白色化し、発光した光の色純度が低下するという問題を生じる。
【0014】
また、特許文献7等には以下の問題がある。すなわち、フォトニック結晶を用いた場合、発光した光を効率良く取り出すことができるが、得られた発光は指向性が高くディスプレイに用いた場合、斜めから見ると輝度の低下や色度変化が大きくなるという問題を生じる。また、フォトニック結晶や回折格子などに微細な加工が必要であり、大幅なコストアップをもたらす。
【0015】
以上のように、従来の手法では、有機EL素子の光取り出しの向上は未だ十分に図られていない。
【特許文献1】特開昭63−314795号公報
【特許文献2】特開2004−119211号公報
【特許文献3】特開昭62−172691号公報
【特許文献4】特開2002−260844号公報
【特許文献5】特開2002−260866号公報
【特許文献6】特開2002−260845号公報
【特許文献7】特開2004−30964号公報
【特許文献8】特開2005−251525号公報
【特許文献9】特開2003−115377号公報
【非特許文献1】C.W.Tang,S.A.VanSlyke、ApplIedPhysIcsLetters)、51巻、913頁 1987年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明の目的は、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させることができる有機EL素子及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明の有機EL素子は、光取り出し側電極と、反射電極と、光取り出し側電極及び反射電極の間に配置される発光層を含む有機積層膜とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【0018】
本発明においては、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されている。このため、有機積層膜内の発光層から出射された光が光取り出し側電極を通過して外部に出射される際、光取り出し側電極と有機積層膜の界面で全反射する光の割合を低減することができ、これによって光取り出し効率を高めることができる。また、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に凹凸が形成されているので、光が出射する方向を分散させることができ、視野角依存性を低減させることができる。
【0019】
有機EL素子において、光取り出し効率を低減させる要因は、光取り出し側電極、有機積層膜、及び基板材料の屈折率差に依存して、各層の間の界面において全反射が生じることにより、光が閉じ込められることであると考えられる。有機積層膜、光取り出し側電極(透明導電材料、例えばITO及びIZOなど)、及び基板ガラスの屈折率を、それぞれ1.7、2.0及び1.5とした場合、全反射により各層に閉じ込められる光エネルギーの比率は、有機積層膜及び光取り出し側電極などの薄膜層内で47%であり、ガラス基板内で34%であると見積もられる。従って、薄膜内での損失がかなりのウェートを占めており、薄膜内での損失を改善することにより、光取り出しの効率を大きく改善することができる。本発明においては、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、このような凹凸を界面に形成することにより光取り出し側電極と有機積層膜の界面における全反射を低減することができ、光取り出し効率を向上させることができる。
【0020】
また、光取り出し側電極と有機積層膜の界面から出射された光が基板に入射する場合には、基板に対する入射角も種々の角度となるように変更されるため、基板との界面での全反射による損失も低減され、光取り出し効率がより高められる。
【0021】
本発明の第1の局面に従う有機EL素子は、ボトムエミッション型の有機EL素子であって、基板上に透明導電膜からなる光取り出し側電極が設けられており、光取り出し側電極の上に有機積層膜が設けられており、有機積層膜の上に反射電極が設けられていることを特徴としている。
【0022】
第1の局面の有機EL素子は、ボトムエミッション型であり、発光層から出射された光は、光取り出し側電極と有機積層膜の界面を通り、基板側から外部に出射される。
【0023】
第1の局面の有機EL素子は、例えば、基板上に透明導電膜からなる光取り出し側電極を形成する工程と、光取り出し側電極の表面をエッチングすることにより、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、光取り出し側電極の上に、有機積層膜及び反射電極を順次形成する工程とを備える製造方法により製造することができる。
【0024】
インジウム−錫酸化物(ITO)やインジウム−亜鉛酸化物(IZO)などの導電性透明金属酸化物から形成された透明導電膜は、例えば、酸またはアルカリ溶液に接触させることにより、その表面をエッチングすることができる。エッチングにより形成する凹凸の程度は、使用する酸またはアルカリ溶液の種類、濃度及び処理時間などをコントロールすることにより適宜調整することができる。エッチングによって凹凸を形成することにより、透明導電膜の表面にはランダムな形状の凹凸が形成される。
【0025】
表面に凹凸が形成された透明導電膜からなる光取り出し側電極の上に、有機積層膜を設けることにより、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、透明導電膜の表面粗さに相当する凹凸を形成することができる。表面粗さRaは、例えば、原子間力顕微鏡(AFM)により測定することができる。
【0026】
また、第1の局面においては、凹凸が形成された光取り出し側電極の上に、有機積層膜及び反射電極が順次形成されるが、一般に有機積層膜内の各層の厚みは非常に薄いものであるため、有機積層膜内の界面、及び有機積層膜と反射電極の界面にも、光取り出し側電極の表面の凹凸に対応する凹凸が引き継いで形成される。この場合、反射電極の反射面にも凹凸が形成されることとなり、光取り出し効率の向上に寄与するものと思われる。
【0027】
本発明の第2の局面は、トップエミッション型の有機EL素子であって、基板上に反射電極が設けられており、反射電極の上に、透明導電膜が設けられており、透明導電膜の上に有機積層膜が設けられており、有機積層膜の上に光取り出し側電極が設けられており、透明導電膜と有機積層膜の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、有機積層膜と光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【0028】
本発明の第2の局面においては、透明導電膜と有機積層膜の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸を形成し、この凹凸を引き継ぐことにより、その上方に位置している有機積層膜と光取り出し側電極の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸を形成させている。第2の局面においても、上記と同様の理由により、光取り出し効率を高めることができ、視野角依存性を低減させることができる。
【0029】
本発明の第2の局面に従う有機EL素子は、例えば、基板上に反射電極を形成する工程と、反射電極上に透明導電膜を形成する工程と、透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、透明導電膜の上に、有機積層膜及び光取り出し側電極を順次形成する工程とを備える製造方法により製造することができる。
【0030】
透明導電膜のエッチングは、上記と同様にして行うことができる。
【0031】
本発明の第3の局面に従う有機EL素子は、トップエミッション型の有機EL素子であって、基板上に第1の透明導電膜が設けられており、第1の透明導電膜の上に反射電極が設けられており、反射電極の上に第2の透明導電膜が設けられており、第2の透明導電膜の上に有機積層膜が設けられており、有機積層膜の上に光取り出し側電極が設けられており、第1の透明導電膜と反射電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、有機積層膜と光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴としている。
【0032】
本発明の第3の局面においては、反射電極の下地層として、第1の透明導電膜を形成し、この第1の透明導電膜と反射電極の界面に凹凸を形成し、この凹凸を引き継ぐことにより、有機積層膜と光取り出し側電極の界面に所定の表面粗さRaに相当する凹凸を形成させている。第3の局面に従う有機EL素子においても、上記と同様の理由により光取り出し効率を高めることができ、視野角依存性を低減させることができる。
【0033】
本発明の第3の局面に従う有機EL素子は、例えば、基板上に第1の透明導電膜を形成する工程と、第1の透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、第1の透明導電膜の上に、反射電極、第2の透明導電膜、有機積層膜、及び光取り出し側電極を順次形成する工程とを備える製造方法により製造することができる。
【0034】
第3の局面に従う有機EL素子においては、反射電極の反射面にも凹凸を形成することができ、反射電極の表面で反射される光の反射角を種々の角度に変更することができるので、さらに光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させることができる。
【0035】
このように、本発明においては、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸を形成することにより、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させている。表面粗さRaは、好ましくは4〜30nmの範囲であり、さらに好ましくは4〜25nmの範囲である。表面粗さRaの値が小さくなると、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させる本発明の効果が十分に得られない場合がある。また、表面粗さRaの値が大きくなりすぎると、有機積層膜などにおける膜厚の薄い層において、均一な薄膜が形成できなくなり、発光特性が低下する場合があり、極端な場合には電極間でショートし発光できなくなる場合もある。また、凹凸の傾斜角度は60°以下であることが好ましい。
【0036】
本発明において、有機積層膜を構成する層としては、発光層以外に、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、及び電子注入層などが挙げられる。有機積層膜における各層の膜厚は、光取り出し側電極と有機積層膜の界面に形成される凹凸の高さよりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【0037】
本発明によれば、光取り出し効率を高め、視野角依存性を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0038】
以下、本発明を実施例により説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【0039】
図1は、本発明に従う第1の実施形態の有機EL素子を示す模式的断面である。図1に示す有機EL素子は、ボトムエミッション型の有機EL素子である。
【0040】
図1に示すように、ガラスまたはプラスチック等からなる透明な基板1の上に、例えば、酸化シリコン(SiO2)からなる層と窒化シリコン(SiNX)からなる層との積層膜11が形成されている。
【0041】
積層膜11の上には、複数のTFT(薄膜トランジスタ)20が、赤色領域R、緑色領域G、及び青色領域Bに対応して形成されている。各TFT20は、チャネル領域12、ドレイン電極13d、ソース電極13s、ゲート酸化膜14及びゲート電極15から構成されている。
【0042】
積層膜11の上の一部の領域には、例えばポリシリコン層等からなるチャネル領域12が形成されている。チャネル領域12の上には、ドレイン電極13d及びソース電極13sが形成されている。チャネル領域12の上に、ゲート酸化膜14が形成されている。ゲート酸化膜14の上には、ゲート電極15が形成されている。各TFT20のドレイン電極13dは、後述のホール注入電極2に接続され、各TFT20のソース電極13sは電源線(図示せず)に接続されている。
【0043】
ゲート電極15を覆うように、ゲート酸化膜14の上に第1の層間膜16が形成されている。ドレイン電極13d及びソース電極13sを覆うように、第1の層間絶縁膜16上に、第2の層間膜17が形成されている。ゲート電極15は、信号線(図示せず)に接続されている。なお、ゲート酸化膜14は、例えば窒化シリコンからなる層と酸化シリコンからなる層との積層構造を有している。また、第1の層間絶縁膜16は、例えば、酸化シリコンからなる層と窒化シリコンからなる層の積層構造を有し、第2の層間絶縁膜17は、例えば窒化シリコンから形成されている。
【0044】
図1に示す実施例においては、第2の層間絶縁膜17の上の領域R、領域G及び領域Bの位置に、赤色カラーフィルター層GFR、緑色カラーフィルターCFG、及び青色カラーフィルターCFBがそれぞれ設けられている。赤色カラーフィルターCFRは、赤色の波長領域の光を透過させる。緑色カラーフィルターCFGは、緑色の波長領域の光を透過させる。青色カラーフィルターCFBは、青色の波長領域の光を透過させる。
【0045】
図2は、赤色カラーフィルターCFR、緑色カラーフィルターCFG、及び青色カラーフィルターCFBの吸収スペクトルの一例を示す図である。図2において、縦軸はカラーフィルター層に対する光の透過率を示し、横軸はカラーフィルターを通過する光の波長を示す。図2では、赤色カラーフィルターCFRの吸収スペクトルを〇、緑色カラーフィルターCFGの吸収スペクトルを△、及び青色カラーフィルターCFBの吸収スペクトルを□で示している。上記の各フィルター層は、例えばガラスまたはプラスチック等の材料からなる。また、カラーフィルター層として、CCM(色彩転換媒体)を用いてもよく、ガラスまたはプラスチック等の材料とCCMの両方を用いてもよい。
【0046】
図1に示すように、赤色カラーフィルター層CFR、緑色カラーフィルター層CFG、及び青色カラーフィルター層CFBを覆うように、第2の層間膜17の上に、平坦化膜18が形成されている。
【0047】
平坦化膜18は、以下のようにして形成する。例えば、アクリル系の感光性樹脂をスピンコート法により塗布した後、恒温槽やホットプレート等でプリベーク(例えば、80℃で10分間)を行う。その後、ドレイン電極13dの上の感光性樹脂を露光し、現像することにより、コンタクトホールを形成し、さらにポストベーク(例えば、190℃で15分間)を行うことにより、樹脂を完全に硬化させる。
【0048】
次に、平坦化膜18の上に、スパッタ法等によりインジウム−錫酸化物(ITO)等からなる透明導電膜を100nmの厚さで形成する。本実施例においては、透明導電膜を形成した後、15%の塩酸で所定時間エッチングし、透明導電膜の表面に表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する。この透明導電膜は、公知の方法、例えば、スパッタリング法、CVD法、電子ビーム蒸着法などにより形成することができるが、これらの中でもスパッタリング法が好ましい。
【0049】
透明導電膜をエッチングした後、透明導電膜の表面をイソプロピルアルコールで洗浄し、透明導電膜の上にフォトリソプロセスによりレジストパターンを形成し、その後エッチングすることによりホール注入電極2を形成する。ホール注入電極2とドレイン電極13dは、コンタクトホールにより電気的に接続する。
【0050】
次に、平坦化膜18の形成に用いたのと同じ材料を用いて、画素分離膜19を、領域R、G及びBの間において、ホール注入電極2を覆うように形成する。
【0051】
次に、図1に示すように、領域R、G及びBの上に、有機EL素子WLを、以下のようにして形成する。
【0052】
有機EL素子WLは、ホール注入電極2、ホール注入層3、ホール輸送層4、オレンジ色に発光するオレンジ色発光層5a、青色に発光する青色発光層5b、電子輸送層6、電子注入層7、及び電子注入電極8から構成されている。ホール注入層3〜電子注入層7までの層が、本発明における有機積層膜に相当する。
【0053】
ホール注入電極2及び画素分離膜19を覆うように、ホール注入層3を全体の領域上に形成する。ホール注入層3は、例えば厚さ1nmのフッ化炭素(CFx)から形成される。
【0054】
ホール注入層3の上に、ホール輸送層4、オレンジ色発光層5aを順に形成する。ホール輸送層4は、例えば厚さ60nmとなるように、NPBから形成する。オレンジ色発光層5aは、ホスト材料に第1のドーパント及び第2のドーパントがドープされた組成であり、例えば厚さ30nmとなるように形成する。
【0055】
オレンジ色発光層5aのホスト材料としては、例えばホール輸送層4の材料と同じNPBを用いる。オレンジ色発光層5aの第1のドーパントとしては、tBuDPNを用い、オレンジ色発光層5aに対して20重量%となるようにドープする。
【0056】
オレンジ色発光層5aの第2のドーパントとしては、例えばDBzRを用い、オレンジ色発光層5aに対して3重量%となるようにドープする。
【0057】
オレンジ色発光層5aの第2のドーパントが発光し、第1のドーパントは、その最高被占分子軌道(HOMO)レベルと最低空分子軌道(LUMO)レベルが共に、ホスト材料と第2のドーパントのレベルの中間の値を有するため、ホスト材料から第2のドーパントへのエネルギー移動を促進することにより、第2のドーパントの発光を補助する役割を担う。従って、オレンジ色発光層5aは、500nmよりも大きく650nmよりも小さいピーク波長を有するオレンジ色を発光する。
【0058】
次に、オレンジ色発光層5aの上に、青色発光層5bを形成する。青色発光層5bは、ホスト材料に第1のドーパント及び第2のドーパントがドープされた組成を有し、例えば厚さ40nmとなるように形成する。
【0059】
オレンジ色発光層5aのホスト材料としては、例えば、TBADNを用いる。青色発光層5bの第1のドーパントとしては、例えば、ホール輸送層4の材料と同じNPBを用い、青色発光層5bに対して10重量%となるようにドープする。
【0060】
青色発光層5bの第2のドーパントとしては、例えば、TBPを用い、青色発光層5bに対して2.5重量%となるようにドープする。
【0061】
青色発光層5bの第2のドーパントが発光し、第1のドーパントはホール輸送性材料からなり、ホール輸送を促進することにより、青色発光層5b内でのキャリアの再結合を促進し、第2のドーパントの発光を補助する役割を担う。従って、青色発光層5bは、400nmよりも大きく500nmよりも小さいピーク波長を有する青色光を発光する。
【0062】
次に、青色発光層5bの上に、電子輸送層6、電子注入層7、及び電子注入電極8を形成する。
【0063】
電子注入層6は、例えば厚さ10nmとなるように形成し、Alq3から形成する。
【0064】
電子注入層7は、例えば厚さ1nmとなるようにフッ化リチウム(LiF)から形成し、電子注入電極8は、例えば厚さ200nmとなるようにアルミニウム(Al)から形成する。有機層全体の膜厚は140nmであり、透明導電膜の凹凸の高さよりも厚くなっている。有機層全体の膜厚を透明導電膜の凹凸の高さよりも厚くすることにより、電子注入電極7とホール注入電極2のショートや、滅点を防ぐことができる。
【0065】
NPBは、N,N′−ジ(ナフタセン−1−イル)−N,N′−ジフェニルベンジジンであり、以下の構造を有している。
【0066】
【化1】
【0067】
tBuDPNは、5,12−ビス(4−ターシャリー−ブチルフェニル)ナフタセンであり、以下の構造を有している。
【0068】
【化2】
【0069】
DBzRは、5,12−ビス{4−(6−メチルベンゾチアゾール−2−イル)フェニル}−6,11−ジフェニルナフタセンであり、以下の構造を有している。
【0070】
【化3】
【0071】
TBADNは、2−ターシャリー−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセンであり、以下の構造を有している。
【0072】
【化4】
【0073】
TBPは、2,5,8,11−テトラ−ターシャリー−ブチルペリレンであり、以下の構造を有している。
【0074】
【化5】
【0075】
Alq3は、トリス−(8−キノリラト)アルミニウム(III)であり、以下の構造を有している。
【0076】
【化6】
【0077】
図13は、基板1上に形成したホール注入電極2、有機積層膜10、及び電子注入電極8における各層間の界面の状態を模式的に示す図である。有機積層膜10は、ホール注入層3、ホール輸送層4、オレンジ色発光層5a、青色発光層5b、電子輸送層6、及び電子注入層7の積層構造を含んでいる。
【0078】
図13に示すように、ホール注入電極2の表面には、上述のようにエッチング加工が施され、凹凸が形成されている。従って、その上に積層される有機積層膜10との界面には、ホール注入電極2の表面粗さRaに相当する凹凸が形成される。また、この凹凸は、有機積層膜10の各層の界面にも引き継がれ、有機積層膜10の上に形成される電子注入電極8との界面においても凹凸が形成される。また、電子注入電極8の表面にも凹凸が形成される。
【0079】
(実施例1〜5)
透明導電膜からなるホール注入電極2をエッチングする際のエッチング処理時間を、10分間(実施例1)、15分間(実施例2)、20分間(実施例3)、25分間(実施例4)、30分間(実施例5)とし、上記のようにして図1に示す有機EL素子を作製した。表1に示す「時間」は、透明導電膜をエッチングする時間を示している。
【0080】
(比較例1)
透明導電膜からなるホール注入電極2をエッチングする時間を5分間とし、上記実施例と同様に、有機EL素子を作製した。
【0081】
(実施例6)
ホール注入電極2を形成する材料として、インジウム−亜鉛酸化物(IZO)を用い、このIZOからなるホール注入電極2の厚みを100nmとし、0.1%塩酸を用い30分間エッチングしてホール注入電極2の表面に凹凸を形成する以外は、上記各実施例と同様にして有機EL素子を作製した。
【0082】
(実施例7)
図12は、本実施例において作製したトップエミッション型の有機EL素子を示す模式的断面図である。図1に示すボトムエミッション型の有機EL素子との構造上の違いは以下の通りである。
【0083】
すなわち、図12に示すトップエミッション型の有機EL素子においては、アルミニウム(Al)からなる反射電極2bを形成し、この上にITOからなる透明電極2aを形成し、この透明電極2aの上に、ホール注入層3、ホール輸送層4、オレンジ色発光層5a、青色発光層5b、電子輸送層6、電子注入層7、及び電子注入電極8を形成している。
【0084】
電子注入電極8としては、アルミニウム(Al)を用い、膜厚を10nmとして、半透過性の電極としている。この電子注入電極8の上に、防湿のため、SiNxなどからなる保護膜9を形成し、この保護膜9の上に、光硬化樹脂または熱硬化樹脂からなる接着剤層22を介して、封止基板21aを取り付けている。カラーフィルターCFR、CFG及びCFB、並びにブラックマトリクスBMは、封止基板21の上に形成されている。
【0085】
図14は、図12に示すトップエミッション型の有機EL素子における素子構造の各層間の界面の凹凸を示す模式図である。図14に示すように、反射電極2bの上に形成した透明導電膜からなる透明電極2aの表面には、実施例3と同様のエッチング処理条件で、凹凸が形成されている。この透明電極2aの上に積層される有機積層膜10と、透明電極2aの界面には、上記凹凸の表面粗さRaに対応する凹凸が形成されている。また、有機積層膜10内の各層の界面にも同様の凹凸が引き継いで形成されている。
【0086】
また、有機積層膜10の上に形成される電子注入電極8との界面にも同様の凹凸が形成され、電子注入電極8の上に形成する保護膜9との界面においても同様の凹凸が形成されている。
【0087】
以上のようにして、本実施例では、トップエミッション型の有機EL素子を作製した。
【0088】
図15は、トップエミッション型有機EL素子の他の実施例の構造を説明するための模式図である。図15に示す実施例においては、基板1の上に、第1の透明導電膜2aを形成し、この第1の透明導電膜2aの表面にエッチング処理を施して、凹凸を形成している。この凹凸を形成した第1の透明導電膜2aの上に、反射電極2bを形成し、この反射電極2bの上に、第2の透明導電膜からなる透明電極2aを形成している。この第2の透明導電膜2aの上に、実施例7と同様にして、有機積層膜10、電子注入電極8、保護膜9を形成し、トップエミッション型の有機EL素子とすることができる。
【0089】
(比較例2)
実施例1〜5において、ホール注入電極2にエッチング処理を施さない以外は、上記実施例と同様にして有機EL素子を作製した。
【0090】
(比較例3)
実施例7において、透明電極2aにエッチング処理を施さない以外は、実施例7と同様にしてトップエミッション型の有機EL素子を作製した。
【0091】
〔有機EL素子の評価〕
実施例1〜7及び比較例1〜3の有機EL素子を作製する際に、エッチング処理を施した透明導電膜の表面の表面粗さを測定した。表面粗さの測定は、原子力間顕微鏡AFM(日本ビーコ社製ナノスコープIIIa)を用いて測定した。また、表面の凹凸の傾斜角を同時に測定した。測定した表面粗さRa及び傾斜角を表1に示す。
【0092】
また、各有機EL素子で発光された光の光取り出し効率と、輝度及び色度の角度依存性を測定した。測定には、トプコン社製BM5Aを用い、正面(0°)と60°における輝度の変化(光取り出し効率の変化)と、色度変化を測定した。測定結果を表1に示す。
【0093】
【表1】
【0094】
比較例1と、実施例1〜5との比較から明らかなように、透明導電膜の表面の表面粗さRaを4nm以上とすることにより、光取り出し効率が向上し、また視野角依存性が低減することがわかる。透明導電膜の表面の表面粗さRaは、上述のように、各有機EL素子において、光取り出し側電極と有機積層膜の界面における凹凸に対応しているため、光取り出し側電極と有機積層膜の界面の凹凸を表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸とすることにより、光取り出し効率が向上し、視野角依存性が低減することがわかる。
【0095】
また、比較例1及び実施例1〜5から明らかなように、表面粗さRaは、エッチング処理時間を変えることにより調整できることがわかる。
【0096】
また、実施例5と実施例6の比較から明らかなように、透明導電膜として、IZOを用いた場合には、表面粗さRa及び傾斜角が大きくなることがわかる。
【0097】
図3〜図10は、比較例1及び2並びに実施例1〜6におけるエッチング処理後の透明導電膜の表面状態を示す図であり、AFM観察により得られた図である。図3は比較例1、図4は実施例1、図5は実施例2、図6は実施例3、図7は実施例4、図8は実施例5、図9は実施例6、図10は比較例2の透明導電膜の表面状態を示している。
【0098】
また、図11は、実施例3における反射電極の表面状態を示す図である。図11と図6の比較から明らかなように、反射電極の表面においても、透明導電膜の表面と同様の凹凸が形成されていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【0099】
【図1】本発明に従う一実施例のボトムエミッション型の有機EL素子の素子構造を示す模式的断面図。
【図2】本発明に従う実施例において用いた各カラーフィルターの波長と透過率の関係を示す図。
【図3】比較例1におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図4】実施例1におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図5】実施例2におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図6】実施例3におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図7】実施例4におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図8】実施例5におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図9】実施例6におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図10】比較例2におけるエッチング後の透明導電膜の表面の凹凸状態を示す図。
【図11】実施例3における反射電極の表面の凹凸状態を示す図。
【図12】本発明に従う他の実施例のトップエミッション型の有機EL素子の素子構造を示す模式的断面図。
【図13】本発明に従う実施例におけるボトムエミッション型の有機EL素子における各層間の界面の凹凸状態を示す図。
【図14】本発明に従う実施例におけるトップエミッション型の有機EL素子における各層間の界面の凹凸状態を示す図。
【図15】本発明に従う実施例におけるトップエミッション型の有機EL素子における各層間の界面の凹凸状態を示す図。
【符号の説明】
【0100】
1…基板
2…ホール注入電極
2a…透明導電膜(透明電極)
2b…反射電極
3…ホール注入層
4…ホール輸送層
5a…オレンジ色発光層
5b…青色発光層
6…電子輸送層
7…電子注入層
8…電子注入電極
【特許請求の範囲】
【請求項1】
光取り出し側電極と、反射電極と、前記光取り出し側電極及び前記反射電極の間に配置される発光層を含む有機積層膜とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記光取り出し側電極と前記有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項2】
ボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
基板上に透明導電膜からなる前記光取り出し側電極が設けられており、前記光取り出し側電極の上に前記有機積層膜が設けられており、前記有機積層膜の上に前記反射電極が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項3】
前記有機積層膜内の界面、及び前記有機積層膜と前記反射電極の界面に、前記光取り出し側電極と前記有機積層膜の界面の凹凸に対応する凹凸が引き継いで形成されていることを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項4】
トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
基板上に前記反射電極が設けられており、前記反射電極の上に、透明導電膜が設けられており、前記透明導電膜の上に前記有機積層膜が設けられており、前記有機積層膜の上に前記光取り出し側電極が設けられており、
前記透明導電膜と前記有機積層膜の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、前記有機積層膜と前記光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項5】
トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
基板上に第1の透明導電膜が設けられており、前記第1の透明導電膜の上に前記反射電極が設けられており、前記反射電極の上に第2の透明導電膜が設けられており、前記第2の透明導電膜の上に前記有機積層膜が設けられており、前記有機積層膜の上に前記光取り出し側電極が設けられており、
前記第1の透明導電膜と前記反射電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、前記有機積層膜と前記光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項6】
請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
基板上に透明導電膜からなる前記光取り出し側電極を形成する工程と、
前記光取り出し側電極の表面をエッチングすることにより、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、
前記光取り出し側電極の上に、前記有機積層膜及び前記反射電極を順次形成する工程とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項7】
請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
基板上に前記反射電極を形成する工程と、
前記反射電極の上に前記透明導電膜を形成する工程と、
前記透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、
前記透明導電膜の上に、前記有機積層膜及び前記光取り出し側電極を順次形成する工程とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項8】
請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
基板上に前記第1の透明導電膜を形成する工程と、
前記第1の透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、
前記第1の透明導電膜の上に、前記反射電極、前記第2の透明導電膜、前記有機積層膜、及び前記光取り出し側電極を順次形成する工程とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項1】
光取り出し側電極と、反射電極と、前記光取り出し側電極及び前記反射電極の間に配置される発光層を含む有機積層膜とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記光取り出し側電極と前記有機積層膜の界面に、表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項2】
ボトムエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
基板上に透明導電膜からなる前記光取り出し側電極が設けられており、前記光取り出し側電極の上に前記有機積層膜が設けられており、前記有機積層膜の上に前記反射電極が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項3】
前記有機積層膜内の界面、及び前記有機積層膜と前記反射電極の界面に、前記光取り出し側電極と前記有機積層膜の界面の凹凸に対応する凹凸が引き継いで形成されていることを特徴とする請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項4】
トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
基板上に前記反射電極が設けられており、前記反射電極の上に、透明導電膜が設けられており、前記透明導電膜の上に前記有機積層膜が設けられており、前記有機積層膜の上に前記光取り出し側電極が設けられており、
前記透明導電膜と前記有機積層膜の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、前記有機積層膜と前記光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項5】
トップエミッション型の有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
基板上に第1の透明導電膜が設けられており、前記第1の透明導電膜の上に前記反射電極が設けられており、前記反射電極の上に第2の透明導電膜が設けられており、前記第2の透明導電膜の上に前記有機積層膜が設けられており、前記有機積層膜の上に前記光取り出し側電極が設けられており、
前記第1の透明導電膜と前記反射電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されており、この凹凸を引き継ぐことにより、前記有機積層膜と前記光取り出し側電極の界面に表面粗さRa4nm以上に相当する凹凸が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項6】
請求項2または3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
基板上に透明導電膜からなる前記光取り出し側電極を形成する工程と、
前記光取り出し側電極の表面をエッチングすることにより、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、
前記光取り出し側電極の上に、前記有機積層膜及び前記反射電極を順次形成する工程とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項7】
請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
基板上に前記反射電極を形成する工程と、
前記反射電極の上に前記透明導電膜を形成する工程と、
前記透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、
前記透明導電膜の上に、前記有機積層膜及び前記光取り出し側電極を順次形成する工程とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項8】
請求項5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
基板上に前記第1の透明導電膜を形成する工程と、
前記第1の透明導電膜の表面をエッチングして、表面粗さRa4nm以上の凹凸を形成する工程と、
前記第1の透明導電膜の上に、前記反射電極、前記第2の透明導電膜、前記有機積層膜、及び前記光取り出し側電極を順次形成する工程とを備えることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【図1】
【図2】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2007−207509(P2007−207509A)
【公開日】平成19年8月16日(2007.8.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−23284(P2006−23284)
【出願日】平成18年1月31日(2006.1.31)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成19年8月16日(2007.8.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成18年1月31日(2006.1.31)
【出願人】(000001889)三洋電機株式会社 (18,308)
【Fターム(参考)】
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