有機エレクトロルミネッセンス素子
【課題】反射電極の光反射率と耐腐食性とを、高いレベルで両立でき、高効率で長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。
【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、基板１１上にこの順で積層された反射電極１，有機発光層２，透明電極３からなり、有機発光層２から発せられる光を、透明電極３を介して上方に出射する有機ＥＬ素子であって、上記反射電極１が、基板１１に接して設けられた基板密着層１Ａと、その上に積層された銀系合金からなる反射層１Ｂと、この反射層１Ｂの上に形成された仕事関数調整層１Ｃとから構成されている。
【解決手段】本発明の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子は、基板１１上にこの順で積層された反射電極１，有機発光層２，透明電極３からなり、有機発光層２から発せられる光を、透明電極３を介して上方に出射する有機ＥＬ素子であって、上記反射電極１が、基板１１に接して設けられた基板密着層１Ａと、その上に積層された銀系合金からなる反射層１Ｂと、この反射層１Ｂの上に形成された仕事関数調整層１Ｃとから構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光層の発光を、透明電極を通して上方に出射する有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電極間に発光層を設け、電気的に発光を得る電界発光（エレクトロルミネッセンス）素子は、発光表示装置や、平面型照明，光ファイバー用光源，液晶ディスプレイ用バックライト，液晶プロジェクタ用バックライト等の各種発光装置の光源としても、利用が進んでいる。特に、発光層に有機薄膜を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、発光効率，低電圧駆動，軽量，フレキシブル性の点から注目されており、上記発光装置や発光表示装置等への利用も拡大している。
【０００３】
上記有機ＥＬ素子の概略構成を図３に示す。図３は、基板の上方から発光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子の構成を示す模式図である。なお、素子の実装（電気的接続）に用いられる導電性ペースト，ボンディングワイヤや、封止樹脂等は図示を省略している。
【０００４】
上記有機ＥＬ素子は、図３に示すように、基板１１上に、反射電極（光反射性導電層）１０と、有機発光層（有機半導体薄膜）２と、透明電極（透光性導電層）３とを、この順に積層（成膜）した構成になっており、上記透明電極３側の表面（図示上側）が、光を取り出すための発光面３ａとなっている。
【０００５】
このようなトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、基板１１と反対側の面（トップ側）より発光を取り出すため、基板１１側に形成される反射電極１０は、高い光反射性を有している方が、光の取り出し効率が向上する。すなわち、上記有機ＥＬ素子に通電した場合、素子の有機発光層２からは、図３のように、この有機発光層２の周囲（上下）に向かって光が発せられる。そして、有機発光層２の透明電極３側界面から上方（トップ側）に発せられた光（上面発光：図中実線矢印で表示）は、そのまま透明電極３を透過して、上記発光面３ａから出射される。また、有機発光層２から、反対側（ボトム側）に向けて発せられた光（下面発光：図中点線矢印で表示）は、上記反射電極１０で反射されて上方に向かい、上記有機発光層２を透過して、先の上面発光と同様、有機ＥＬ素子の発光面３ａから出射されるようになっている。
【０００６】
上記反射電極１０を構成する材料には、高光反射率の金属や合金が用いられる。上記高光反射率の金属としては、アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ）などがあげられる。なかでも、コストの観点から、アルミニウムが多用される。
【０００７】
なお、上記反射電極１０を陽極として用いる場合は、この反射電極１０の最上層に、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ），酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）やＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3等、反射電極１０を構成する材料より仕事関数の高い導電性金属酸化物が積層され、この層が、有機発光層２に対する正孔の注入効率を高める正孔注入層（仕事関数調整層）として機能する（特許文献１，２を参照）。また、上記反射電極１０を陰極として用いる場合も同様に、上記反射電極１０の最上層に、有機発光層２に対する電子の注入効率を高める電子注入層（仕事関数調整層）が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−４７２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記のような有機ＥＬ素子においては、反射電極にアルミニウム（Ａｌ）等を用いると、この反射電極が腐食したり、上記反射電極が基板と密着不良を起こしたりして、素子が早期に劣化する場合があり、その対策が検討されている。
【００１０】
この解決策として、例えば、上記反射電極の上下に、ガスバリア性を有する被膜（バリア層）を設ける提案がなされている。しかしながら、バリア層を設けると、素子内での光の反射率や透過率が下がり、発光層（発光面）からの光の取り出し効率が低下してしまうため、異なったアプローチによる解決が望まれている。
【００１１】
また、別の解決策として、金属のうちで最も光反射率の高い銀（Ａｇ）を反射性被膜に用いる提案がなされている。しかしながら、銀は、反応性に富んでいるため酸化され易く、かつ、他の材料との密着性に乏しいという性質を有しているため、耐久性のある安定した反射電極を得ることができていないのが実情である。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、反射電極の光反射率と耐腐食性とを、高いレベルで両立でき、高効率で長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上にこの順で積層された反射電極，有機発光層，透明電極からなり、上記有機発光層から発せられる光を、上記透明電極を介して上方に出射する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、上記反射電極が、上記基板に接して設けられた基板密着層と、その上に積層された銀系合金からなる反射層と、この反射層の上に形成された仕事関数調整層とから構成されていることを要旨とする。
【００１４】
すなわち、本発明者らは、有機ＥＬ素子の反射電極（光反射性導電層）を形成する材料として、安価ではあるが性能に劣るアルミニウムに代えて、耐久性が高く、素子の効率と寿命を向上させることのできる材料がないか研究を重ね、耐腐食性と光反射率に優れる銀系合金を反射層として利用することを着想した。しかしながら、上記銀系合金は、先に述べたように、特性的には優れるものの、基板との密着性が低い等の欠点を有するため、そのままでは使用できなかった。そこで、本発明者らは、基板との密着性に着目してさらに工夫を重ね、その結果、銀系合金からなる反射層と基板との間に、両者との密着性（親和性）に富み、銀系合金の特性を損なわない基板密着層を介在させ、かつ、上記銀系合金からなる反射層の上に仕事関数調整層を形成することによって、実用的な反射電極を構成できることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板寄りの反射電極（無機材料部分）が、上記基板に接して設けられた基板密着層と、その上に積層された銀系合金からなる反射層と、この反射層の上に形成された仕事関数調整層とから構成されている。そのため、上記銀系合金製反射層が基板から剥離することが防止され、剥離部分から腐食や変質が発生するおそれがなくなる。さらに、上記銀系合金製反射層の基板側下面が上記基板密着層で保護され、この反射層の有機発光層側上面が上記仕事関数調整層で保護されるため、上記銀系合金の備える耐腐食性と相俟って、反射電極の耐久性を向上させることができる。しかも、上記銀系合金製反射層は、銀に由来する高光反射率を備えている。したがって、本発明の有機ＥＬ素子は、光の取り出し効率に優れ、反射電極の耐久性も高い、長寿命な有機ＥＬ素子とすることができる。
【００１６】
また、上記反射電極の基板密着層を構成する材料が、金属酸化物である有機ＥＬ素子は、上記銀系合金からなる反射層の備える耐腐食性能を維持した状態で、この銀系合金製反射層の基板に対する密着性を、より向上させることができる。
【００１７】
そして、本発明の有機ＥＬ素子において、上記反射電極の反射層を構成する材料が、パラジウムおよび銅を含有する銀系合金であり、上記基板密着層を構成する材料が、インジウム酸化物系化合物であるものは、反射電極の光反射率と耐腐食性、および、基板に対する密着性が、より向上する。これにより、高効率かつ長寿命で、信頼性の高い有機ＥＬ素子とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態における有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態における有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【図３】従来の有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態における有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の構成を模式的に示す断面図である。この第１実施形態における有機ＥＬ素子も、従来例（図３）と同様、基板１１の反対側（上方）から発光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子である。なお、この実施形態においては、基板１１の導電層（反射電極１）を陽極として、発光側（上方）の導電層（透明電極３）を陰極として用いる例について説明する。また、本実施形態における発光層（有機発光層２）とは、発光層単独のほか、正孔輸送層，電子注入層，電子輸送層（電子輸送性発光層），電子ブロック層，や正孔ブロック層などを含む各種の有機薄膜層を、総称して表現したものである。
【００２１】
本実施形態の有機ＥＬ素子は、図１に示すように、基板１１上に、反射電極（光反射性導電層）１と、有機発光層（有機半導体薄膜）２と、透明電極（透光性導電層）３とを、この順に積層（成膜）した構成であり、上記透明電極３側の表面（図示上側）が、光を取り出すための発光面３ａとなっている。そして、上記反射電極１が、基板１１に接して設けられた基板密着層１Ａと、その上に積層された銀系合金製の反射層１Ｂと、この反射層１Ｂの上にさらに積層された正孔注入層（仕事関数調整層）１Ｃとから構成されている。これが、本実施形態における有機ＥＬ素子の特徴である。
【００２２】
上記有機ＥＬ素子の構造について、より詳しく説明すると、上記反射電極１は、スパッタリング法等、真空条件下で一貫して行われる連続工程により、基板１１の一方の面側に順次積層（成膜）された、基板密着層１Ａ，反射層１Ｂ，正孔注入層１Ｃから構成されている。
【００２３】
上記基板密着層１Ａの材料には、クロム（Ｃｒ），ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等の金属や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物などが用いられ、より好ましくは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ），酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等のインジウム酸化物系化合物が、単独でもしくは２種以上併せて使用される。基板密着層１Ａの好ましい膜厚は、密着性を考慮すると１０ｎｍ以上、より好ましくは１０〜５０ｎｍである。
【００２４】
上記反射層１Ｂには、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対して反射率が６０％以上、より好ましくは８０％以上を有する銀系合金が用いられる。具体的には、耐食性・耐熱性に優れ、上記光に対する反射率の高い、パラジウムおよび銅を含有する銀系合金が好適に用いられる。銀系合金製反射層１Ｂの好ましい膜厚は、基板との密着性および４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対する反射率を考慮すると５０ｎｍ以上、より好ましくは５０〜３００ｎｍである。
【００２５】
また、上記正孔注入層１Ｃを構成する材料は、上記有機発光層２の種類や構成に応じて選択され、その仕事関数が上記反射層１Ｂの材料を上回る物質が用いられる。具体的には、上記基板密着層１Ａと同様、ＩＴＯ，ＩＺＯ等のインジウム酸化物系化合物が好適に使用される。なお、反射層１Ｂによる有機発光層２の発光の反射を阻害しないように、上記正孔注入層１Ｃは、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対する透過率が５０％以上、好ましくは８０％以上となるように、膜厚が調整される。その好適な膜厚は２０ｎｍ以上であり、より好ましくは５０〜２００ｎｍである。上記膜厚がこの範囲内であれば、上記反射層１Ｂによる高効率な発光の反射と、前記有機発光層２に対する効率的な電子の注入とを、よりバランスよく両立することができる。また、膜厚が厚ければ、反射層１Ｂを構成する銀系合金が空気中の酸素あるいは水分等と接触するのを防止するバリア層を兼用させることもできる。
【００２６】
そして、上記反射電極１の上に成膜される有機発光層（有機半導体薄膜）２は、低分子系の材料を真空蒸着して形成してもよいし、高分子系の材料を塗布法などにより形成してもよい。例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビスジフェニルビニルビフェニル（ＢＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（ｐ−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾールイル）フェニル（ＯＸＤ−７）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＢＰＰＣ）、１，４−ビス〔Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−４−（４−メチルスチリル）フェニルアミノ〕ナフタレンなどの低分子発光材料や、ポリフェニレンビニレン系ポリマーなどの高分子系発光材料などを、単独でもしくは２種以上併せて使用することができる。
【００２７】
上記有機発光層２の上に形成される透明電極３材料としては、可視光領域に充分な透明性があり、電極として必要な電気伝導性を持ち合わせている物質が使用できる。通常、上記基板密着層１Ａや正孔注入層１Ｃと同様の、ＩＴＯやＩＺＯ等が用いられる。その他、酸化錫、酸化錫にアンチモンやフッ素などをドープしたもの、酸化亜鉛にガリウムをドープしたものなどがあげられる。また、有機発光層２の界面から厚さ数ｎｍ〜十数ｎｍの透光性を維持できる薄さの金属電極を形成し、その上にＩＴＯを形成するなどして、透明電極としてもよい。
【００２８】
上記有機ＥＬ素子を支持する基板１１には、ガスバリア性（例えば、酸素遮断性，水蒸気遮断性等）を有するアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），ステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属箔や、極薄のガラス板等を使用できる。ただし、上記基板１１の表面（有機ＥＬ素子形成側表面）の最大粗さＲｍａｘが２０ｎｍ以上の場合は、低アウトガス性の材料を、スリットコート法やスプレー法などの湿式法で塗工することにより、上記表面の最大粗さＲｍａｘを、２０ｎｍ以下になるよう平坦化する必要がある。この基板１１表面に平坦化用の被膜を形成した例は、後記の第２実施形態で説明する。
【００２９】
これらの構成により、本実施形態における有機ＥＬ素子は、基板密着層１Ａにより、銀系合金製反射層１Ｂが基板１１から剥離することが防止される。そのため、反射層１Ｂの剥離に起因する腐食や変質の発生が抑えられる。さらに、銀系合金製反射層１Ｂの基板１１側の下面が基板密着層１Ａで保護され、この反射層１Ｂの有機発光層２側の上面が正孔注入層１Ｃ（仕事関数調整層）で保護されるため、上記銀系合金の備える耐腐食性と相俟って、反射電極１の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
しかも、上記銀系合金製反射層１Ｂは、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対して高い光反射率を備えている。その結果、本実施形態の有機ＥＬ素子は、光の取り出し効率に優れ、反射電極の耐久性も高い、長寿命な有機ＥＬ素子とすることができる。
【００３１】
そして、本実施形態の有機ＥＬ素子において、上記反射電極１の反射層１Ｂをパラジウムおよび銅を含有する銀系合金で形成し、上記反射電極１の基板密着層１ＡをＩＺＯ等のインジウム酸化物系化合物で形成したものは、反射電極１の光反射率と耐腐食性、および、基板１１に対する密着性が、従来品に比べ最も向上する。これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子は、高効率かつ長寿命で、かつ、信頼性の高い有機ＥＬ素子とすることができる。
【００３２】
つぎに、上記有機ＥＬ素子を、表面に被膜が形成された基板を用いて形成した例について説明する。図２は、本発明の第２実施形態における有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面図である。なお、平滑化層１２より上側の有機ＥＬ素子の部分は、前記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３３】
先に述べたように、有機ＥＬ素子を形成するのに用いる基板は、素子の発光効率を高めたり、各素子の膜厚を揃えて輝度等を均一化するために、有機ＥＬ素子の形成前に予め、その表面を平坦化する処理を施す場合がある。第２実施形態の有機ＥＬ素子は、このような基板を用いて形成されたものであり、図２のように、基板１１の表面には、樹脂等からなる平滑化層（下地層）１２が設けられており、その上に、第１実施形態と同様の構成の有機ＥＬ素子が形成されている。
【００３４】
上記平滑化層１２を構成する、低アウトガス性の材料としては、アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ノボラック樹脂，フェノール樹脂をあげることができ、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。また、シリカナノペーストやアルミナナノペースト等を用いることもできる。これら平滑化層１２の材料は、スリットコート法やスプレー法等の湿式法で、基板１１表面に塗工される。
【００３５】
このような構成によっても、この実施形態の有機ＥＬ素子は、基板密着層１Ａにより、銀系合金製反射層１Ｂが平滑化層１２（および基板１１）から剥離することが防止される。そのため、第１実施形態同様、反射層１Ｂの剥離に起因する腐食や変質の発生が抑えられる。また、反射層１Ｂの下面および上面が、基板密着層１Ａと正孔注入層１Ｃ（仕事関数調整層）とで保護され、上記銀系合金の備える耐腐食性と相俟って、反射電極１の耐久性が向上する。
【００３６】
しかも、この実施形態の有機ＥＬ素子は、上記基板１１上の平滑化層１２の存在により、上記反射電極の耐久性が高く長寿命な有機ＥＬ素子を、精度よく製造することができる。したがって、本実施形態の有機ＥＬ素子は、各素子間の品質差が少ない、高品質な素子を量産することが可能である。
【００３７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３８】
本実施例においては、各種の基板上に有機ＥＬ素子の反射電極のみを作製し、金属製反射層の種類と基板密着層の有無とによる腐食性，密着性への影響を調べた。
【００３９】
［基板］
供試用の基板には、以下の３種類を用いた。
・アルミニウム箔（厚さ：０．１ｍｍ）
・銅箔（厚さ：０．１ｍｍ）
・ガラス板（厚さ：０．７ｍｍ）
なお、上記ガラス板は、その表面を平坦にするために、液体レジスト（フェノールノボラック樹脂系：日本ゼオン社製 ＺＷＤ６２１６−６）をスピンコート法で塗布し、乾燥させて、平滑化層（膜厚８００ｎｍ，図２の符号１２を参照）を形成している。
【００４０】
［反射電極の基板密着層の材料］
基板密着層の材料として、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）と、クロム（Ｃｒ）とを準備した。なお、基板密着層を形成しない比較例もある。
【００４１】
［反射電極の反射層］
反射層の材料として、銀系合金（フルヤ金属製 ＡＰＣ−ＴＲ，パラジウムおよび銅を含有する銀系合金）と、アルミニウムとを準備した。
【００４２】
［反射電極の仕事関数調整層の材料］
仕事関数調整層（正孔注入層）の材料として、上記基板密着層の材料と同じ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を準備した。
【００４３】
〔反射電極の作製〕
反射電極は、バッチ式のスパッタリング装置を用いて、上記基板のうちの１つの上に、真空条件下で、基板密着層，反射層，仕事関数調整層をこの順に、装置から基板を取り出さずに連続して（真空一貫）成膜した。なお、各層の層厚（膜厚）は、得られた反射電極（サンプル）をエポキシ樹脂で包埋した後、研磨，イオンポリッシングした断面を、導電性粘着テープで固定し、その断面にＯｓコートを２０秒間施したものを、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製）で観察し、測定した。
【００４４】
（実施例１）
上記バッチ式スパッタリング装置内に、基板（アルミニウム箔）を封入し、この基板上に、基板密着層（ＩＺＯ：２０ｎｍ厚），反射層（銀系合金：１００ｎｍ厚），仕事関数調整層（ＩＺＯ：１００ｎｍ厚）を、この順に真空一貫で成膜して、実施例１の反射電極を作製した。なお、各ＩＺＯの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。また、銀系合金の成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２７ｎｍ／分の条件で行った。
【００４５】
（実施例２）
基板を銅箔に変更したこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例２の反射電極を作製した。
（実施例３）
基板をガラス板（平滑化層が形成されたもの）に変更したこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例３の反射電極を作製した。
【００４６】
（実施例４）
基板密着層の材料をクロム（Ｃｒ：１００ｎｍ厚）としたこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例４の反射電極を作製した。なお、クロムの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。
（実施例５）
基板を銅箔に変更し、基板密着層の材料をクロムとしたこと以外、上記実施例１（実施例４）と同様にして、実施例５の反射電極を作製した。
【００４７】
つぎに、以下のようにして、比較例を作製した。
（比較例１）
基板密着層（ＩＺＯ）を形成しなかったこと以外、上記実施例１と同様にして、比較例１の反射電極を作製した。すなわち、上記バッチ式スパッタリング装置内に、基板（アルミニウム箔）を封入し、この基板上に、反射層（銀系合金：１００ｎｍ厚），仕事関数調整層（ＩＺＯ：１００ｎｍ厚）を、この順に真空一貫で成膜して、比較例１の反射電極を作製した。なお、銀系合金の成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２７ｎｍ／分の条件で行った。また、仕事関数調整層としてのＩＺＯの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。
【００４８】
（比較例２）
基板を銅箔に変更したこと以外、上記比較例１と同様（基板密着層を形成せず）にして、比較例２の反射電極を作製した。
（比較例３）
基板をガラス板（平滑化層が形成されたもの）に変更したこと以外、上記比較例１と同様（基板密着層を形成せず）にして、比較例３の反射電極を作製した。
【００４９】
つぎに、腐食試験のブランク用に、従来の反射電極と同様、反射層をアルミニウムから形成した比較例を作製した。
（比較例４）
反射層の材料をアルミニウムとしたこと以外、上記実施例１と同様にして、比較例４の反射電極を作製した。すなわち、上記バッチ式スパッタリング装置内に、基板（アルミニウム箔）を封入し、この基板上に、基板密着層（ＩＺＯ：２０ｎｍ厚），反射層（アルミニウム：１００ｎｍ厚），仕事関数調整層（ＩＺＯ：１００ｎｍ厚）を、この順に真空一貫で成膜して、比較例４の反射電極を作製した。なお、各ＩＺＯの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。また、アルミニウムの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。
【００５０】
（比較例５）
基板密着層の材料をクロム（Ｃｒ：１００ｎｍ厚）としたこと以外、上記比較例４と同様にして、比較例５の反射電極を作製した。
【００５１】
上記実施例１〜５および比較例１〜５の反射電極（サンプル）を用いて、耐腐食性と、基板への密着性とを評価した。評価に用いた試験方法および評価基準を以下に示す。
【００５２】
〈耐腐食性試験〉
小型環境試験器ＳＨ−２２１（エスペック社製）を用い、サンプルを８５℃×８５％ＲＨ環境下で１２時間保持した後、その表面および断面に変質などがないかを、目視で観察した。評価は、変質が見られないものを「○」、変質が見られるものを「×」とする。
【００５３】
〈密着性試験（碁盤目試験）〉
ＪＩＳに規定の碁盤目試験（ＪＩＳ Ｇ ３３１２）に準じて行った。数値は、碁盤目１００升のうち、剥離せずに残留している升目の数を表し、その数値（剥がれずに残る数）が多い方を良好とする。評価は良好を「○」、不良を「×」で表示する。
【００５４】
〈密着性試験（超音波密着成試験）〉
超音波洗浄器ＵＳ−１Ｒ（アズワン社製）を用い、サンプルをイオン交換水に浸漬した状態で、超音波を１５分間照射（洗浄）した後、剥離や変質などがないかを、目視で観察した。評価は、剥離や変質が見られないものを「○」、剥離や変質が見られるものを「×」とする。
【００５５】
上記実施例１〜５の評価結果を「表１」に、上記比較例１〜５の評価結果を「表２」に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【００５８】
上記比較例４，５の結果から分かるように、反射層にアルミニウムを用いた（従来例）反射電極の場合、基板側に基板密着層を形成しても効果はなく、反射層が腐食している。また、比較例１〜３の反射電極ように、反射層を銀系合金とすれば、反射層の腐食は防止できるものの、基板への密着不良により、実用的な反射電極を得ることができない。
【００５９】
これに対して、反射層を銀系合金とし、基板密着層にＩＺＯを用いた実施例１，２の反射電極と、基板密着層にＣｒを用いた実施例４，５の反射電極とは、アルミニウム箔，銅箔等の金属製基板に対し、充分な密着性を示しており、実用上、問題のないレベルにある。なお、基板の表面粗さ調整用に平滑化層（樹脂層）が形成されたガラス基板を用いた実施例３の反射電極においても、基板密着層にＩＺＯを用いることにより、製品上問題のない基板密着性を発揮できることが分かった。
【００６０】
ちなみに、実施例１〜３の反射電極と、比較例４，５の反射電極に関し、分光光度計Ｕ−４１００（日立ハイテクノロジー社製）を用いて、５度正反射絶対反射率測定を行ってみたところ、上記比較例４，５の反射電極は、４５０ｎｍの光に対して反射率約４１％、５５０ｎｍの光に対して反射率約４８％、８００ｎｍの光に対して反射率約２８％であった。これに対して、実施例１〜３の反射電極は、４５０ｎｍの光に対して反射率約７０％、５５０ｎｍの光に対して反射率約８１％、８００ｎｍの光に対して反射率約７０％であり、反射層に銀系合金を使用することによる、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対する反射率の向上が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、高発光効率を長期にわたって維持することができる。そのため、発光表示装置や、液晶ディスプレイ用バックライト，液晶プロジェクタ用バックライトなどの各種発光装置の光源等、長寿命が要求される発光装置に適する。
【符号の説明】
【００６２】
１ 反射電極
１Ａ 基板密着層
１Ｂ 反射層
１Ｃ 仕事関数調整層
２ 有機発光層
３ 透明電極
１１ 基板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機発光層の発光を、透明電極を通して上方に出射する有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電極間に発光層を設け、電気的に発光を得る電界発光（エレクトロルミネッセンス）素子は、発光表示装置や、平面型照明，光ファイバー用光源，液晶ディスプレイ用バックライト，液晶プロジェクタ用バックライト等の各種発光装置の光源としても、利用が進んでいる。特に、発光層に有機薄膜を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子という）は、発光効率，低電圧駆動，軽量，フレキシブル性の点から注目されており、上記発光装置や発光表示装置等への利用も拡大している。
【０００３】
上記有機ＥＬ素子の概略構成を図３に示す。図３は、基板の上方から発光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子の構成を示す模式図である。なお、素子の実装（電気的接続）に用いられる導電性ペースト，ボンディングワイヤや、封止樹脂等は図示を省略している。
【０００４】
上記有機ＥＬ素子は、図３に示すように、基板１１上に、反射電極（光反射性導電層）１０と、有機発光層（有機半導体薄膜）２と、透明電極（透光性導電層）３とを、この順に積層（成膜）した構成になっており、上記透明電極３側の表面（図示上側）が、光を取り出すための発光面３ａとなっている。
【０００５】
このようなトップエミッション型の有機ＥＬ素子では、基板１１と反対側の面（トップ側）より発光を取り出すため、基板１１側に形成される反射電極１０は、高い光反射性を有している方が、光の取り出し効率が向上する。すなわち、上記有機ＥＬ素子に通電した場合、素子の有機発光層２からは、図３のように、この有機発光層２の周囲（上下）に向かって光が発せられる。そして、有機発光層２の透明電極３側界面から上方（トップ側）に発せられた光（上面発光：図中実線矢印で表示）は、そのまま透明電極３を透過して、上記発光面３ａから出射される。また、有機発光層２から、反対側（ボトム側）に向けて発せられた光（下面発光：図中点線矢印で表示）は、上記反射電極１０で反射されて上方に向かい、上記有機発光層２を透過して、先の上面発光と同様、有機ＥＬ素子の発光面３ａから出射されるようになっている。
【０００６】
上記反射電極１０を構成する材料には、高光反射率の金属や合金が用いられる。上記高光反射率の金属としては、アルミニウム（Ａｌ），銀（Ａｇ），モリブデン（Ｍｏ），タングステン（Ｗ），ニッケル（Ｎｉ），クロム（Ｃｒ）などがあげられる。なかでも、コストの観点から、アルミニウムが多用される。
【０００７】
なお、上記反射電極１０を陽極として用いる場合は、この反射電極１０の最上層に、例えば酸化インジウム錫（ＩＴＯ），酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）やＳｎＯ2，Ｉｎ2Ｏ3等、反射電極１０を構成する材料より仕事関数の高い導電性金属酸化物が積層され、この層が、有機発光層２に対する正孔の注入効率を高める正孔注入層（仕事関数調整層）として機能する（特許文献１，２を参照）。また、上記反射電極１０を陰極として用いる場合も同様に、上記反射電極１０の最上層に、有機発光層２に対する電子の注入効率を高める電子注入層（仕事関数調整層）が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００６−４７２１号公報
【特許文献２】特開２００５−３２７５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、上記のような有機ＥＬ素子においては、反射電極にアルミニウム（Ａｌ）等を用いると、この反射電極が腐食したり、上記反射電極が基板と密着不良を起こしたりして、素子が早期に劣化する場合があり、その対策が検討されている。
【００１０】
この解決策として、例えば、上記反射電極の上下に、ガスバリア性を有する被膜（バリア層）を設ける提案がなされている。しかしながら、バリア層を設けると、素子内での光の反射率や透過率が下がり、発光層（発光面）からの光の取り出し効率が低下してしまうため、異なったアプローチによる解決が望まれている。
【００１１】
また、別の解決策として、金属のうちで最も光反射率の高い銀（Ａｇ）を反射性被膜に用いる提案がなされている。しかしながら、銀は、反応性に富んでいるため酸化され易く、かつ、他の材料との密着性に乏しいという性質を有しているため、耐久性のある安定した反射電極を得ることができていないのが実情である。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、反射電極の光反射率と耐腐食性とを、高いレベルで両立でき、高効率で長寿命な有機エレクトロルミネッセンス素子の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板上にこの順で積層された反射電極，有機発光層，透明電極からなり、上記有機発光層から発せられる光を、上記透明電極を介して上方に出射する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、上記反射電極が、上記基板に接して設けられた基板密着層と、その上に積層された銀系合金からなる反射層と、この反射層の上に形成された仕事関数調整層とから構成されていることを要旨とする。
【００１４】
すなわち、本発明者らは、有機ＥＬ素子の反射電極（光反射性導電層）を形成する材料として、安価ではあるが性能に劣るアルミニウムに代えて、耐久性が高く、素子の効率と寿命を向上させることのできる材料がないか研究を重ね、耐腐食性と光反射率に優れる銀系合金を反射層として利用することを着想した。しかしながら、上記銀系合金は、先に述べたように、特性的には優れるものの、基板との密着性が低い等の欠点を有するため、そのままでは使用できなかった。そこで、本発明者らは、基板との密着性に着目してさらに工夫を重ね、その結果、銀系合金からなる反射層と基板との間に、両者との密着性（親和性）に富み、銀系合金の特性を損なわない基板密着層を介在させ、かつ、上記銀系合金からなる反射層の上に仕事関数調整層を形成することによって、実用的な反射電極を構成できることを見出し、本発明に到達した。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の有機ＥＬ素子は、基板寄りの反射電極（無機材料部分）が、上記基板に接して設けられた基板密着層と、その上に積層された銀系合金からなる反射層と、この反射層の上に形成された仕事関数調整層とから構成されている。そのため、上記銀系合金製反射層が基板から剥離することが防止され、剥離部分から腐食や変質が発生するおそれがなくなる。さらに、上記銀系合金製反射層の基板側下面が上記基板密着層で保護され、この反射層の有機発光層側上面が上記仕事関数調整層で保護されるため、上記銀系合金の備える耐腐食性と相俟って、反射電極の耐久性を向上させることができる。しかも、上記銀系合金製反射層は、銀に由来する高光反射率を備えている。したがって、本発明の有機ＥＬ素子は、光の取り出し効率に優れ、反射電極の耐久性も高い、長寿命な有機ＥＬ素子とすることができる。
【００１６】
また、上記反射電極の基板密着層を構成する材料が、金属酸化物である有機ＥＬ素子は、上記銀系合金からなる反射層の備える耐腐食性能を維持した状態で、この銀系合金製反射層の基板に対する密着性を、より向上させることができる。
【００１７】
そして、本発明の有機ＥＬ素子において、上記反射電極の反射層を構成する材料が、パラジウムおよび銅を含有する銀系合金であり、上記基板密着層を構成する材料が、インジウム酸化物系化合物であるものは、反射電極の光反射率と耐腐食性、および、基板に対する密着性が、より向上する。これにより、高効率かつ長寿命で、信頼性の高い有機ＥＬ素子とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１実施形態における有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【図２】本発明の第２実施形態における有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【図３】従来の有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
つぎに、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて詳しく説明する。
【００２０】
図１は、本発明の第１実施形態における有機エレクトロルミネッセンス素子（有機ＥＬ素子）の構成を模式的に示す断面図である。この第１実施形態における有機ＥＬ素子も、従来例（図３）と同様、基板１１の反対側（上方）から発光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子である。なお、この実施形態においては、基板１１の導電層（反射電極１）を陽極として、発光側（上方）の導電層（透明電極３）を陰極として用いる例について説明する。また、本実施形態における発光層（有機発光層２）とは、発光層単独のほか、正孔輸送層，電子注入層，電子輸送層（電子輸送性発光層），電子ブロック層，や正孔ブロック層などを含む各種の有機薄膜層を、総称して表現したものである。
【００２１】
本実施形態の有機ＥＬ素子は、図１に示すように、基板１１上に、反射電極（光反射性導電層）１と、有機発光層（有機半導体薄膜）２と、透明電極（透光性導電層）３とを、この順に積層（成膜）した構成であり、上記透明電極３側の表面（図示上側）が、光を取り出すための発光面３ａとなっている。そして、上記反射電極１が、基板１１に接して設けられた基板密着層１Ａと、その上に積層された銀系合金製の反射層１Ｂと、この反射層１Ｂの上にさらに積層された正孔注入層（仕事関数調整層）１Ｃとから構成されている。これが、本実施形態における有機ＥＬ素子の特徴である。
【００２２】
上記有機ＥＬ素子の構造について、より詳しく説明すると、上記反射電極１は、スパッタリング法等、真空条件下で一貫して行われる連続工程により、基板１１の一方の面側に順次積層（成膜）された、基板密着層１Ａ，反射層１Ｂ，正孔注入層１Ｃから構成されている。
【００２３】
上記基板密着層１Ａの材料には、クロム（Ｃｒ），ニッケルクロム（ＮｉＣｒ）等の金属や、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物などが用いられ、より好ましくは、酸化インジウム錫（ＩＴＯ），酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）等のインジウム酸化物系化合物が、単独でもしくは２種以上併せて使用される。基板密着層１Ａの好ましい膜厚は、密着性を考慮すると１０ｎｍ以上、より好ましくは１０〜５０ｎｍである。
【００２４】
上記反射層１Ｂには、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対して反射率が６０％以上、より好ましくは８０％以上を有する銀系合金が用いられる。具体的には、耐食性・耐熱性に優れ、上記光に対する反射率の高い、パラジウムおよび銅を含有する銀系合金が好適に用いられる。銀系合金製反射層１Ｂの好ましい膜厚は、基板との密着性および４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対する反射率を考慮すると５０ｎｍ以上、より好ましくは５０〜３００ｎｍである。
【００２５】
また、上記正孔注入層１Ｃを構成する材料は、上記有機発光層２の種類や構成に応じて選択され、その仕事関数が上記反射層１Ｂの材料を上回る物質が用いられる。具体的には、上記基板密着層１Ａと同様、ＩＴＯ，ＩＺＯ等のインジウム酸化物系化合物が好適に使用される。なお、反射層１Ｂによる有機発光層２の発光の反射を阻害しないように、上記正孔注入層１Ｃは、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対する透過率が５０％以上、好ましくは８０％以上となるように、膜厚が調整される。その好適な膜厚は２０ｎｍ以上であり、より好ましくは５０〜２００ｎｍである。上記膜厚がこの範囲内であれば、上記反射層１Ｂによる高効率な発光の反射と、前記有機発光層２に対する効率的な電子の注入とを、よりバランスよく両立することができる。また、膜厚が厚ければ、反射層１Ｂを構成する銀系合金が空気中の酸素あるいは水分等と接触するのを防止するバリア層を兼用させることもできる。
【００２６】
そして、上記反射電極１の上に成膜される有機発光層（有機半導体薄膜）２は、低分子系の材料を真空蒸着して形成してもよいし、高分子系の材料を塗布法などにより形成してもよい。例えば、トリス（８−キノリノール）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビスジフェニルビニルビフェニル（ＢＤＰＶＢｉ）、１，３−ビス（ｐ−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサジアゾールイル）フェニル（ＯＸＤ−７）、Ｎ，Ｎ’−ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（ＢＰＰＣ）、１，４−ビス〔Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−４−（４−メチルスチリル）フェニルアミノ〕ナフタレンなどの低分子発光材料や、ポリフェニレンビニレン系ポリマーなどの高分子系発光材料などを、単独でもしくは２種以上併せて使用することができる。
【００２７】
上記有機発光層２の上に形成される透明電極３材料としては、可視光領域に充分な透明性があり、電極として必要な電気伝導性を持ち合わせている物質が使用できる。通常、上記基板密着層１Ａや正孔注入層１Ｃと同様の、ＩＴＯやＩＺＯ等が用いられる。その他、酸化錫、酸化錫にアンチモンやフッ素などをドープしたもの、酸化亜鉛にガリウムをドープしたものなどがあげられる。また、有機発光層２の界面から厚さ数ｎｍ〜十数ｎｍの透光性を維持できる薄さの金属電極を形成し、その上にＩＴＯを形成するなどして、透明電極としてもよい。
【００２８】
上記有機ＥＬ素子を支持する基板１１には、ガスバリア性（例えば、酸素遮断性，水蒸気遮断性等）を有するアルミニウム（Ａｌ），銅（Ｃｕ），ステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属箔や、極薄のガラス板等を使用できる。ただし、上記基板１１の表面（有機ＥＬ素子形成側表面）の最大粗さＲｍａｘが２０ｎｍ以上の場合は、低アウトガス性の材料を、スリットコート法やスプレー法などの湿式法で塗工することにより、上記表面の最大粗さＲｍａｘを、２０ｎｍ以下になるよう平坦化する必要がある。この基板１１表面に平坦化用の被膜を形成した例は、後記の第２実施形態で説明する。
【００２９】
これらの構成により、本実施形態における有機ＥＬ素子は、基板密着層１Ａにより、銀系合金製反射層１Ｂが基板１１から剥離することが防止される。そのため、反射層１Ｂの剥離に起因する腐食や変質の発生が抑えられる。さらに、銀系合金製反射層１Ｂの基板１１側の下面が基板密着層１Ａで保護され、この反射層１Ｂの有機発光層２側の上面が正孔注入層１Ｃ（仕事関数調整層）で保護されるため、上記銀系合金の備える耐腐食性と相俟って、反射電極１の耐久性を向上させることができる。
【００３０】
しかも、上記銀系合金製反射層１Ｂは、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対して高い光反射率を備えている。その結果、本実施形態の有機ＥＬ素子は、光の取り出し効率に優れ、反射電極の耐久性も高い、長寿命な有機ＥＬ素子とすることができる。
【００３１】
そして、本実施形態の有機ＥＬ素子において、上記反射電極１の反射層１Ｂをパラジウムおよび銅を含有する銀系合金で形成し、上記反射電極１の基板密着層１ＡをＩＺＯ等のインジウム酸化物系化合物で形成したものは、反射電極１の光反射率と耐腐食性、および、基板１１に対する密着性が、従来品に比べ最も向上する。これにより、本実施形態の有機ＥＬ素子は、高効率かつ長寿命で、かつ、信頼性の高い有機ＥＬ素子とすることができる。
【００３２】
つぎに、上記有機ＥＬ素子を、表面に被膜が形成された基板を用いて形成した例について説明する。図２は、本発明の第２実施形態における有機ＥＬ素子の構成を模式的に示す断面図である。なお、平滑化層１２より上側の有機ＥＬ素子の部分は、前記第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。
【００３３】
先に述べたように、有機ＥＬ素子を形成するのに用いる基板は、素子の発光効率を高めたり、各素子の膜厚を揃えて輝度等を均一化するために、有機ＥＬ素子の形成前に予め、その表面を平坦化する処理を施す場合がある。第２実施形態の有機ＥＬ素子は、このような基板を用いて形成されたものであり、図２のように、基板１１の表面には、樹脂等からなる平滑化層（下地層）１２が設けられており、その上に、第１実施形態と同様の構成の有機ＥＬ素子が形成されている。
【００３４】
上記平滑化層１２を構成する、低アウトガス性の材料としては、アクリル樹脂，ポリイミド樹脂，ノボラック樹脂，フェノール樹脂をあげることができ、単独でもしくは２種以上併せて用いられる。また、シリカナノペーストやアルミナナノペースト等を用いることもできる。これら平滑化層１２の材料は、スリットコート法やスプレー法等の湿式法で、基板１１表面に塗工される。
【００３５】
このような構成によっても、この実施形態の有機ＥＬ素子は、基板密着層１Ａにより、銀系合金製反射層１Ｂが平滑化層１２（および基板１１）から剥離することが防止される。そのため、第１実施形態同様、反射層１Ｂの剥離に起因する腐食や変質の発生が抑えられる。また、反射層１Ｂの下面および上面が、基板密着層１Ａと正孔注入層１Ｃ（仕事関数調整層）とで保護され、上記銀系合金の備える耐腐食性と相俟って、反射電極１の耐久性が向上する。
【００３６】
しかも、この実施形態の有機ＥＬ素子は、上記基板１１上の平滑化層１２の存在により、上記反射電極の耐久性が高く長寿命な有機ＥＬ素子を、精度よく製造することができる。したがって、本実施形態の有機ＥＬ素子は、各素子間の品質差が少ない、高品質な素子を量産することが可能である。
【００３７】
つぎに、実施例について比較例と併せて説明する。ただし、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００３８】
本実施例においては、各種の基板上に有機ＥＬ素子の反射電極のみを作製し、金属製反射層の種類と基板密着層の有無とによる腐食性，密着性への影響を調べた。
【００３９】
［基板］
供試用の基板には、以下の３種類を用いた。
・アルミニウム箔（厚さ：０．１ｍｍ）
・銅箔（厚さ：０．１ｍｍ）
・ガラス板（厚さ：０．７ｍｍ）
なお、上記ガラス板は、その表面を平坦にするために、液体レジスト（フェノールノボラック樹脂系：日本ゼオン社製 ＺＷＤ６２１６−６）をスピンコート法で塗布し、乾燥させて、平滑化層（膜厚８００ｎｍ，図２の符号１２を参照）を形成している。
【００４０】
［反射電極の基板密着層の材料］
基板密着層の材料として、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）と、クロム（Ｃｒ）とを準備した。なお、基板密着層を形成しない比較例もある。
【００４１】
［反射電極の反射層］
反射層の材料として、銀系合金（フルヤ金属製 ＡＰＣ−ＴＲ，パラジウムおよび銅を含有する銀系合金）と、アルミニウムとを準備した。
【００４２】
［反射電極の仕事関数調整層の材料］
仕事関数調整層（正孔注入層）の材料として、上記基板密着層の材料と同じ、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）を準備した。
【００４３】
〔反射電極の作製〕
反射電極は、バッチ式のスパッタリング装置を用いて、上記基板のうちの１つの上に、真空条件下で、基板密着層，反射層，仕事関数調整層をこの順に、装置から基板を取り出さずに連続して（真空一貫）成膜した。なお、各層の層厚（膜厚）は、得られた反射電極（サンプル）をエポキシ樹脂で包埋した後、研磨，イオンポリッシングした断面を、導電性粘着テープで固定し、その断面にＯｓコートを２０秒間施したものを、ＦＥ−ＳＥＭ（日本電子社製）で観察し、測定した。
【００４４】
（実施例１）
上記バッチ式スパッタリング装置内に、基板（アルミニウム箔）を封入し、この基板上に、基板密着層（ＩＺＯ：２０ｎｍ厚），反射層（銀系合金：１００ｎｍ厚），仕事関数調整層（ＩＺＯ：１００ｎｍ厚）を、この順に真空一貫で成膜して、実施例１の反射電極を作製した。なお、各ＩＺＯの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。また、銀系合金の成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２７ｎｍ／分の条件で行った。
【００４５】
（実施例２）
基板を銅箔に変更したこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例２の反射電極を作製した。
（実施例３）
基板をガラス板（平滑化層が形成されたもの）に変更したこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例３の反射電極を作製した。
【００４６】
（実施例４）
基板密着層の材料をクロム（Ｃｒ：１００ｎｍ厚）としたこと以外、上記実施例１と同様にして、実施例４の反射電極を作製した。なお、クロムの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。
（実施例５）
基板を銅箔に変更し、基板密着層の材料をクロムとしたこと以外、上記実施例１（実施例４）と同様にして、実施例５の反射電極を作製した。
【００４７】
つぎに、以下のようにして、比較例を作製した。
（比較例１）
基板密着層（ＩＺＯ）を形成しなかったこと以外、上記実施例１と同様にして、比較例１の反射電極を作製した。すなわち、上記バッチ式スパッタリング装置内に、基板（アルミニウム箔）を封入し、この基板上に、反射層（銀系合金：１００ｎｍ厚），仕事関数調整層（ＩＺＯ：１００ｎｍ厚）を、この順に真空一貫で成膜して、比較例１の反射電極を作製した。なお、銀系合金の成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２７ｎｍ／分の条件で行った。また、仕事関数調整層としてのＩＺＯの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。
【００４８】
（比較例２）
基板を銅箔に変更したこと以外、上記比較例１と同様（基板密着層を形成せず）にして、比較例２の反射電極を作製した。
（比較例３）
基板をガラス板（平滑化層が形成されたもの）に変更したこと以外、上記比較例１と同様（基板密着層を形成せず）にして、比較例３の反射電極を作製した。
【００４９】
つぎに、腐食試験のブランク用に、従来の反射電極と同様、反射層をアルミニウムから形成した比較例を作製した。
（比較例４）
反射層の材料をアルミニウムとしたこと以外、上記実施例１と同様にして、比較例４の反射電極を作製した。すなわち、上記バッチ式スパッタリング装置内に、基板（アルミニウム箔）を封入し、この基板上に、基板密着層（ＩＺＯ：２０ｎｍ厚），反射層（アルミニウム：１００ｎｍ厚），仕事関数調整層（ＩＺＯ：１００ｎｍ厚）を、この順に真空一貫で成膜して、比較例４の反射電極を作製した。なお、各ＩＺＯの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。また、アルミニウムの成膜は、投入電力 ＲＦ：２００Ｗ，反応ガス圧：０．５Ｐａ，Ａｒガス流量：１．６９×１０-2Ｐａ・ｍ3／ｓｅｃ，成膜速度：２０ｎｍ／分の条件で行った。
【００５０】
（比較例５）
基板密着層の材料をクロム（Ｃｒ：１００ｎｍ厚）としたこと以外、上記比較例４と同様にして、比較例５の反射電極を作製した。
【００５１】
上記実施例１〜５および比較例１〜５の反射電極（サンプル）を用いて、耐腐食性と、基板への密着性とを評価した。評価に用いた試験方法および評価基準を以下に示す。
【００５２】
〈耐腐食性試験〉
小型環境試験器ＳＨ−２２１（エスペック社製）を用い、サンプルを８５℃×８５％ＲＨ環境下で１２時間保持した後、その表面および断面に変質などがないかを、目視で観察した。評価は、変質が見られないものを「○」、変質が見られるものを「×」とする。
【００５３】
〈密着性試験（碁盤目試験）〉
ＪＩＳに規定の碁盤目試験（ＪＩＳ Ｇ ３３１２）に準じて行った。数値は、碁盤目１００升のうち、剥離せずに残留している升目の数を表し、その数値（剥がれずに残る数）が多い方を良好とする。評価は良好を「○」、不良を「×」で表示する。
【００５４】
〈密着性試験（超音波密着成試験）〉
超音波洗浄器ＵＳ−１Ｒ（アズワン社製）を用い、サンプルをイオン交換水に浸漬した状態で、超音波を１５分間照射（洗浄）した後、剥離や変質などがないかを、目視で観察した。評価は、剥離や変質が見られないものを「○」、剥離や変質が見られるものを「×」とする。
【００５５】
上記実施例１〜５の評価結果を「表１」に、上記比較例１〜５の評価結果を「表２」に示す。
【００５６】
【表１】
【００５７】
【表２】
【００５８】
上記比較例４，５の結果から分かるように、反射層にアルミニウムを用いた（従来例）反射電極の場合、基板側に基板密着層を形成しても効果はなく、反射層が腐食している。また、比較例１〜３の反射電極ように、反射層を銀系合金とすれば、反射層の腐食は防止できるものの、基板への密着不良により、実用的な反射電極を得ることができない。
【００５９】
これに対して、反射層を銀系合金とし、基板密着層にＩＺＯを用いた実施例１，２の反射電極と、基板密着層にＣｒを用いた実施例４，５の反射電極とは、アルミニウム箔，銅箔等の金属製基板に対し、充分な密着性を示しており、実用上、問題のないレベルにある。なお、基板の表面粗さ調整用に平滑化層（樹脂層）が形成されたガラス基板を用いた実施例３の反射電極においても、基板密着層にＩＺＯを用いることにより、製品上問題のない基板密着性を発揮できることが分かった。
【００６０】
ちなみに、実施例１〜３の反射電極と、比較例４，５の反射電極に関し、分光光度計Ｕ−４１００（日立ハイテクノロジー社製）を用いて、５度正反射絶対反射率測定を行ってみたところ、上記比較例４，５の反射電極は、４５０ｎｍの光に対して反射率約４１％、５５０ｎｍの光に対して反射率約４８％、８００ｎｍの光に対して反射率約２８％であった。これに対して、実施例１〜３の反射電極は、４５０ｎｍの光に対して反射率約７０％、５５０ｎｍの光に対して反射率約８１％、８００ｎｍの光に対して反射率約７０％であり、反射層に銀系合金を使用することによる、４５０〜８００ｎｍの範囲の光に対する反射率の向上が確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、高発光効率を長期にわたって維持することができる。そのため、発光表示装置や、液晶ディスプレイ用バックライト，液晶プロジェクタ用バックライトなどの各種発光装置の光源等、長寿命が要求される発光装置に適する。
【符号の説明】
【００６２】
１ 反射電極
１Ａ 基板密着層
１Ｂ 反射層
１Ｃ 仕事関数調整層
２ 有機発光層
３ 透明電極
１１ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にこの順で積層された反射電極，有機発光層，透明電極からなり、上記有機発光層から発せられる光を、上記透明電極を介して上方に出射する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、上記反射電極が、上記基板に接して設けられた基板密着層と、その上に積層された銀系合金からなる反射層と、この反射層の上に形成された仕事関数調整層とから構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】
上記反射電極の基板密着層を構成する材料が、金属酸化物である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
上記反射電極の反射層を構成する材料が、パラジウムおよび銅を含有する銀系合金であり、上記基板密着層を構成する材料が、インジウム酸化物系化合物である請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項１】
基板上にこの順で積層された反射電極，有機発光層，透明電極からなり、上記有機発光層から発せられる光を、上記透明電極を介して上方に出射する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、上記反射電極が、上記基板に接して設けられた基板密着層と、その上に積層された銀系合金からなる反射層と、この反射層の上に形成された仕事関数調整層とから構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】
上記反射電極の基板密着層を構成する材料が、金属酸化物である請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
上記反射電極の反射層を構成する材料が、パラジウムおよび銅を含有する銀系合金であり、上記基板密着層を構成する材料が、インジウム酸化物系化合物である請求項１または２記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１２−５９５７６（Ｐ２０１２−５９５７６Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０２３６４（Ｐ２０１０−２０２３６４）
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【出願人】（０００００３９６４）日東電工株式会社 (5,557)
【Ｆターム（参考）】
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