有機発光素子及びその製造方法
【課題】 有機発光機能層で生成された光を効率よく基板表面から取り出すことができる有機発光素子及び有機発光素子の製造方法を提供する。
【解決手段】 透明基板と、透明基板上に形成された透明導電性膜と、透明導電性膜上に形成された有機発光機能層と、有機発光機能層上に形成された反射性金属膜と、を含み、透明導電性膜は透明導電性膜の透明基板側の一方の面から有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、透明導電性膜の消衰係数は屈折率に反比例する。
【解決手段】 透明基板と、透明基板上に形成された透明導電性膜と、透明導電性膜上に形成された有機発光機能層と、有機発光機能層上に形成された反射性金属膜と、を含み、透明導電性膜は透明導電性膜の透明基板側の一方の面から有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、透明導電性膜の消衰係数は屈折率に反比例する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子等の有機発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光源として有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子を用いた照明装置が提案されている。有機ＥＬ素子の照明装置（有機ＥＬ照明装置）には、面発光で形状に制約がないという特徴があり、そのような特徴はＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置等の他の照明装置では得られないので、今後の実用化に向けた更なる開発が期待されている。
【０００３】
一般に、発光源としての有機ＥＬ素子は透明基板上に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる陽極と、Ａｌ等の金属からなる陰極と、陽極と陰極との間に挟まれた有機多層構造の有機発光機能層とを有している。有機発光機能層は有機材料からなり、陽極側から順に例えば、ホール注入・輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層の積層からなり、例えば、真空蒸着法又はインクジェット法を用いて積層形成することができる。
【０００４】
有機発光機能層で生成した光は、有機発光機能層から陽極、そして透明基板を通過して外部に放出される。しかしながら、陽極を通過した光の一部は透明基板表面で反射し、また一部は陽極と透明基板との界面で反射する。また、有機発光機能層から陰極側へ放射され、有機発光機能層と陰極との界面で反射される光もある。特に、陽極と透明基板との屈折率差は大きく、このため、陽極と透明機能との界面で反射することにより、有機発光素子の基板表面から取り出せず、従って生成した光のうち有効利用されてない光量が多い。すなわち、有機発光素子内の各層間の反射により、有機発光機能層で生成された光のうちの一部しか取り出されておらず、効率の良い光の取り出しが行われていない。
【０００５】
これに対処するために、従来、陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成して有機発光機能層で生成された光の有機発光素子内での反射を防止した構成が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−１２７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された従来構成では陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成するためには製造工程が増えるので、反射防止膜を形成することなく有機発光機能層で生成された光をより効率良く基板表面から取り出すことが望まれている。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の欠点が一例として挙げられ、有機発光機能層で生成された光を効率よく基板表面から取り出すことができる有機発光素子及び有機発光素子の製造方法を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の有機発光素子は、透明基板と、前記透明基板上に形成された透明導電性膜と、前記透明導電性膜上に形成された有機発光機能層と、前記有機発光機能層上に形成された反射性金属膜と、を含む有機発光素子であって、前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面から前記有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴としている。
請求項４に係る発明の有機発光素子の製造方法は、透明基板上に透明導電性膜を形成する工程と、前記透明導電性膜に対してレーザアニール処理を施す工程と、前記レーザアニール処理後の前記透明導電性膜上に有機発光機能層を形成する工程と、前記有機発光機能層上に反射性金属膜を形成する工程と、を含む有機発光素子の製造方法であって、前記レーザアニール処理により前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面からその逆側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴としている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
請求項１に係る発明の有機発光素子及び請求項４に係る発明の有機発光素子の製造方法によれば、透明導電性膜は透明基板側の一方の面から有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、透明導電性膜の消衰係数は屈折率に反比例するので、透明導電性膜内の多重反射効果が高まり、これにより従来のように陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成することなく有機発光機能層で生成された光を効率よく透明基板の表面から取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例として有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】発光色Ｒ（赤）、Ｏ（橙）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）各々の有機ＥＬ素子についてガラス基板の表面での輝度をレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示す図である。
【図４】発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子の有機発光機能層にホール注入層を含む場合と含まない場合とについてガラス基板の表面での輝度をレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示す図である。
【図５】発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子でレーザアニール処理の各時間長についてのガラス基板の表面での輝度を示す図である。
【図６】レーザアニール処理のあり及びなしの場合について陽極を含むガラス基板の透過率を示す図である。
【図７】レーザアニール処理あり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極を含むガラス基板のＸ線回折（ＸＲＤ）測定結果として広角Ｘ線回折パターンと標準データとの対比を示す図である。
【図８】レーザアニール処理あり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極を含むガラス基板のＸ線回折測定結果として結晶子サイズを示す図である。
【図９】レーザアニール処理なしの場合のＸＲＤピークデータを示す図である。
【図１０】レーザアニール処理ありの場合のＸＲＤピークデータを示す図である。
【図１１】レーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示す図である。
【図１２】レーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示す図である。
【図１３】レーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向（膜厚方向）依存性を示す図である。
【図１４】レーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向依存性を示す図である。
【図１５】モリブデン酸化物層を陽極と有機発光機能層との間に有する有機ＥＬ素子の断面図である。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例である有機ＥＬ素子の断面を示し、図２はその製造方法を示すフローチャートを示している。
【００１４】
この有機ＥＬ素子は、例えば、図２に示すように、陽極（透明導電性膜）１２のガラス基板（透明基板）１１上における形成（ステップＳ１）、陽極１２に対するレーザアニール処理（ステップＳ２）、有機発光機能層１３の形成（ステップＳ３）、陰極（反射性金属膜）１４の形成（ステップＳ４）の順に製造される。
【００１５】
この有機ＥＬ素子においては、透明（半透明を含む）なガラス基板１１上には透明な陽極１２が形成されている。ガラス基板１１の厚さは、例えば、０．７ｍｍである。陽極１２は、ＩＴＯ等の光透過性を有する材料で透明導電膜をガラス基板１１上に付着形成し、フォトリソグラフィ技術を利用してパターニングすることにより形成される。
【００１６】
また、ガラス基板１１上に形成された陽極１２にはステップＳ２においてレーザアニール処理が施され、その結果、陽極１２の化学組成が熱的に変化する。このレーザアニール処理により陽極１２はガラス基板１１側の一方の面からその反対側の他方の面に向けて高くなる（大きくなる）屈折率を有することになる。なお、レーザアニール処理に用いるレーザ仕様はレーザ型番：LS-2132U、Pulsed Nd:YAGレーザ、波長（可変）：1064nm, 532nm, 355nm, 266nm、レーザ出力（可変）:1-180mjであり、レーザアニール処理は約10mjのレーザ出力で実施された。
【００１７】
レーザアニール処理後の陽極１２上には有機発光機能層１３が形成される。有機発光機能層１３は陽極１２側から順にホール輸送層、発光層、及び電子輸送層の多層の積層構造を有し、真空蒸着法等のドライ方式で形成することができる他、インクジェット法や印刷等のウェット方式で形成することもできる。ホール輸送層の材料としてはＮＰＢを用いて厚さ４０ｎｍである。発光層の材料として赤発光層ではホストＣＢＰ、ドーパントＩｒ(ｐｈｑ)2ｔｐｙを用いることができ、橙発光層ではホストＣＢＰ、ドーパントＨｅｘＩｒ(ｐｈｑ)3を用いることができ、緑発光層ではホストＣＢＰ、ドーパントＩｒ(ｐｐｙ)3を用いることができ、青発光層ではホストＰＡＮＤ、ドーパントＤＰＡＶを用いることができる。電子輸送層の材料としてはＣｓｘＭｏＯｘをドープしたＮＢｐｈｅｎを用いることができる。
【００１８】
有機発光機能層１３上には陰極１４が形成される。陰極１４は真空蒸着法により形成することができ、金属材料としてはＡｌやＡｇ等の光反射性金属を用いることが好ましい。
【００１９】
図３は、陽極１２としてＩＴＯを用いてその厚さが７０ｎｍと１５５ｎｍとの２つの場合における発光色Ｒ（赤）、Ｏ（橙）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）各々の有機ＥＬ素子についてガラス基板１１の表面での輝度をＩＴＯに対するレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示している。なお、図３に示した測定に用いた有機ＥＬ素子では、有機発光機能層１３のホール輸送層の厚さは４０ｎｍ、電子輸送層の厚さは３０ｎｍ、発光層は青発光層が厚さ４０ｎｍである以外は６０ｎｍの厚さを有する。陰極１４については蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃで５〜１０ｎｍまでを形成し、更に、蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃで６５〜１００ｎｍまでを形成し、全厚さ７０〜１００ｎｍをＡｌで成膜することが行われた。なお、蒸着速度は蒸着用のチャンバー内で酸素で陰極材が酸化しない程度の速度（例えば、０．５〜１ｎｍ／ｓｅｃ）であることが好ましい。また、陰極１４の厚さは十分の反射を得るために５０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２０】
レーザアニール処理ありの場合にそのレーザアニール処理の時間は同一時間（例えば、１時間）である。また、上記した有機ＥＬ素子作製後、真空蒸着機から不活性ガス雰囲気のグローブボックス中でガラス基板１１上の積層部分１２〜１４を乾燥剤（図示せず）を含んで金属製又はガラス製の封止缶（図示せず）で封止することが行われた。
【００２１】
輝度測定では陽極１２と陰極１４との間に駆動電流２．５ｍＡ／ｃｍ2（青発光層を有する素子では７．５ｍＡ／ｃｍ2）を流して有機ＥＬ素子を発光させることが行われた。この図３に示した測定結果からは陽極１２の厚さ７０ｎｍの場合には厚さ１５５ｎｍの場合より輝度が向上することが分かる。これは厚さ７０ｎｍの場合には膜厚による光学干渉の影響を受けやすいためと考えられる。
【００２２】
図４は陽極１２としてＩＴＯを用いてその厚さが７０ｎｍと１５５ｎｍとの２つの場合各々における発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子の有機発光機能層１３にホール注入層を含む場合と含まない場合とについてガラス基板１１の表面での輝度をレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示している。なお、図４に示した測定に用いた有機ＥＬ素子では、有機発光機能層１３は陽極１２側から順にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層からなる積層構造を有している。ホール注入層はモリブデン酸化物であるＭｏＯｘを５ｎｍの厚さで形成したものである。また、ホール輸送層の厚さは４０ｎｍ、電子輸送層の厚さは３０ｎｍ、赤発光層は６０ｎｍの厚さを有する。陰極１４については蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃで５〜１０ｎｍまでを形成し、更に、蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃで６５〜１００ｎｍまでを形成し、全厚さ７０〜１００ｎｍをＡｌで成膜することが行われた。レーザアニール処理ありの場合にそのレーザアニール処理の時間は同一時間（例えば、１時間）である。また、上記した有機ＥＬ素子作製後、真空蒸着機から不活性ガス雰囲気のグローブボックス中でガラス基板１１上の積層部分１２〜１４を乾燥剤（図示せず）を含んで金属製又はガラス製の封止缶（図示せず）で封止することが行われた。輝度測定では陽極１２と陰極１４との間に駆動電流２．５ｍＡ／ｃｍ2を流して有機ＥＬ素子を発光させることが行われた。
【００２３】
この図４に示した測定結果からは有機発光機能層１３に屈折率が２．３と高いホール注入層を含むことにより輝度が向上することが確認された。レーザアニール処理あり及びホール注入層ありの場合にはレーザアニール処理なし及びホール注入層なしの場合に比べ、ＩＴＯの陽極１２の厚さ１５５ｎｍでは１．１２倍、厚さ７０ｎｍでは１．１１倍も輝度が向上した。
【００２４】
図５は発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子でレーザアニール処理の時間長が０（レーザアニール処理なし），１０，３０，６０，１２０，１８０，２４０分各々についてのガラス基板１１の表面での輝度を示している。なお、図５に示した測定に用いた有機ＥＬ素子では、陽極１２としてＩＴＯを用いてその厚さが１５５ｎｍであり、有機発光機能層１３のホール輸送層の厚さは４０ｎｍ、電子輸送層の厚さは３０ｎｍ、赤発光層は６０ｎｍの厚さを有する。陰極１４については蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃで５〜１０ｎｍまでを形成し、更に、蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃで６５〜１００ｎｍまでを形成し、全厚さ７０〜１００ｎｍをＡｌで成膜することが行われた。また、上記した有機ＥＬ素子作製後、真空蒸着機から不活性ガス雰囲気のグローブボックス中でガラス基板１１上の積層部分１２〜１４を乾燥剤（図示せず）を含んで金属製又はガラス製の封止缶（図示せず）で封止することが行われた。
【００２５】
輝度測定では陽極１２と陰極１４との間に駆動電流２．５ｍＡ／ｃｍ2を流して有機ＥＬ素子を発光させることが行われた。この図５に示した測定結果からはレーザアニール処理が１０分以上であれば輝度に特に変化がないことが分かる。
【００２６】
図６はレーザアニール処理のあり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極１２を含むガラス基板１１の透過率を示している。波長２５０〜９００ｎｍの範囲の透過率が測定されている。この図４に示した測定結果からは陽極１２に対してレーザアニール処理することにより約３％減少することが確認された。このことはＩＴＯに注入された酸素がレーザアニール処理により欠損していると考えられる。
【００２７】
図７及び図８はレーザアニール処理あり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極１２を含むガラス基板１１のＸ線回折（ＸＲＤ：理学電機社製 ＲＵ−２００Ｒ（回転対陰極型））測定結果を示している。処理有無に関わらず、Ｉｎ2Ｏ3と類似の回折パターンを示すＩＴＯの回折ピークが観察された。他にガラス基板と思われる非晶質の散乱が観察された。非晶質のＩＴＯは、回折角３０°付近に散漫な散乱を示すが、今回測定した２つの試料ともに非晶質ＩＴＯと思われる散乱は検出できなかった（図７）。また、ＩＴＯの回折パターンは、ほぼ同じであるが、レーザアニール処理により若干４００ピークの相対強度が強い。したがって、レーザアニール処理は処理なしと比べて、若干４００の配向が強くなっていると考えられる。回折ピークの半値幅は大きな違いは無い。従って、結晶子サイズにも大きな差はないが、僅かにレーザアニール処理により結晶子サイズは大きく、結晶性は高い（図８）。結晶子サイズは、以下の式を用いて算出した。
【００２８】
【数１】
【００２９】
ここで、λ（0.15418 nm）、βe：回折ピークの半値幅、βo：半値幅の補正値（0.12°）である。
図９はレーザアニール処理なしの場合のＸＲＤピークデータを示しており、図１０はレーザアニール処理ありの場合のＸＲＤピークデータを示している。なお、hklは格子面であり、dは面間隔であり、cpsはcount per secondの略である。
【００３０】
図１１〜図１４は高速分光エリプソメーターＭ−２０００（J.A.Woollam 社製）を用いて陽極１２としてのＩＴＯの屈折率ｎと消衰係数ｋを測定した結果を示している。図１１はレーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示し、図１２はレーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示している。図１３はレーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向（膜厚方向）依存性を示し、図１４はレーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向依存性を示している。測定条件としては、入射角が６０度、６５度、７０度、７５度であり、測定波長が１９５ｎｍ〜１６８０ｎｍであり、解析ソフトはＷＶＡＳＥ３２を使用した。また、測定ではサンプル裏面を荒らして、極力裏面反射を無くして実施した。
【００３１】
測定結果から屈折率ｎ及び消衰係数ｋを算出するに当たってはガラス基板の光学定数は、ガラス基板のみのリファレンスより算出した。また、ＩＴＯ層には深さ方向に誘電率変化を仮定し、レーザアニール処理ありのサンプルはＩＴＯ層を２層として、表面側のみ誘電率分布を仮定した。
【００３２】
レーザアニール処理なしの場合のサンプルは表面粗い層、ＩＴＯ層(膜厚方向に直線的な誘電率変化を仮定)及びガラス基板の積層構造のものとし、レーザアニール処理ありの場合のサンプルは表面粗い層、ＩＴＯ層(膜厚方向に直線的な誘電率変化を仮定)、ＩＴＯ層及びガラス基板の積層構造のものとした。
【００３３】
屈折率ｎ及び消衰係数ｋの計算では、サンプルで測定されたΔ（位相差）とψ（振幅反射率）のスペクトルを計算モデルから算出された(Δ、ψ)と比較し、測定値（Δ、ψ）に近づくように誘電関数を変化させてフィッティングしていくことが行われた。ここで示されたフィッティング結果は、測定値と理論値がベストフィット（平均二乗誤差が最小に収束）した結果である。
【００３４】
レーザアニール処理なしの場合には図１１及び図１３から分かるように、波長依存性及び深さ方向依存性共に屈折率ｎの変化が少ない。一方、レーザアニール処理ありの場合には図１２及び図１４から分かるように、ガラス基板とＩＴＯとの界面における屈折率ｎはレーザアニール処理あり及びレーザアニール処理なしにおいて違いはないが、ＩＴＯ表面（ＩＴＯのガラス基板側の面とは反対側の面）上は処理することで屈折率ｎが高くなる。屈折率ｎは深さ方向８５ｎｍに対して０．１の勾配で高くなり、かつリニア（直線的）に変化している。このことはＩＴＯ表面から深さ方向（ガラス基板側方向）に屈折率が減少していること意味する。このため、図４について説明した屈折率が２．３と高いホール注入層を挿入した際には、更に出力が向上する結果が得られたと推測される。消衰係数ｋは屈折率ｎの増減に反した傾向にある。しかしながら、その消衰係数ｋの変化は小さい。
【００３５】
これらの解析より、レーザアニール処理を陽極であるＩＴＯに施すことによりＩＴＯ表面上の酸素が欠損し、ＩＴＯ表面の屈折率ｎが向上し、ＩＴＯ層内の多重反射効果を高めてそれにより輝度が向上したと考えられる。
【００３６】
このように本発明の実施例の有機ＥＬ素子においては、陽極１２はガラス基板１１側の一方の面（界面）から有機発光機能層１３側の他方の面に向けて高くなる屈折率を有するので、陽極１２内の多重反射効果が高まり、これにより有機発光機能層１３で生成された光を効率よくガラス基板１１の表面から取り出すことができる。また、従来のように陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成する必要がないので、その分だけ膜製造工程を少なくさせることができる。
【００３７】
上記した実施例において、ガラス基板１１から有機発光機能層１３までの各屈折率がガラス基板１１の表面から有機発光機能層１３と陰極１４との界面に向けて高くなるようにしても良い。すなわち、ガラス基板１１の屈折率が陽極１２の屈折率より低く、有機発光機能層１３の屈折率が陽極１２の屈折率より高くされても良い。例えば、ガラス基板１１では屈折率が１．４〜１．５の間の値とされ、陽極１２の屈折率が１．７〜２．３で変化し、有機発光機能層１３では低屈折率１．５〜１．８の層部分（ホール注入輸送層部分）と高屈折率１．８〜２．３の層部分（電子注入輸送層部分）とで構成することができる。このようにすることにより素子内の多重反射効果が高まるので効率よくガラス基板１１の表面から取り出すことができる。なお、有機発光機能層１３の屈折率の高い層部分（電子注入輸送層部分）はより屈折率を高めるため、金属酸塩化合物が混合されても良い。また、有機発光機能層１３の低屈折率の層部分は例えば、１〜１８０ｎｍの厚さとされ、高屈折率の層部分は例えば、１〜７０ｎｍの厚さとされる。高屈折率の層部分は有機層の導波モードが高くなることを防止して発光ロスを生じない厚さにされる。なお、ホール注入輸送層はホール注入層及び／又はホール輸送層であり、電子注入輸送層は電子注入層及び／又は電子輸送層である。
【００３８】
更に、図１５に示すように、モリブデン酸化物層２１を陽極１２と有機発光機能層１３との間に例えば、真空蒸着により形成しても良い。モリブデン酸化物層２１は導電性を有し、陽極１２の屈折率より高い屈折率、例えば、２．２を有する。このようにモリブデン酸化物層２１を含むことにより、有機発光機能層１３で生成された光を更に効率よくガラス基板１１の表面から取り出すことができる。なお、モリブデン酸化物層２１は上記したように有機発光機能層１３のホール注入層として設けても良い。また、モリブデン酸化物層２１に限らず、酸化チタン等の他の導電性無機酸化物層を用いても良い。
【００３９】
また、透明基板として実施例で示したガラス基板１１に限らず、樹脂基板を用いても良い。透明導電性膜である陽極１２としてＩＴＯに限らずＩＺＯを用いても良い。更に、有機発光機能層１３の構造及び材料についても上記した実施例に限らないことは勿論である。
【００４０】
更に、上記した実施例においては、ステップＳ２で陽極１２に対するレーザアニール処理が施され、その結果、陽極１２の化学組成に熱的変化が生じたが、陽極１２の化学組成が熱的に変化する手法であれば、ステップＳ２の処理はレーザアニール処理に限定されない。
【００４１】
本発明の有機発光素子は照明装置用の有機発光パネルに利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１ ガラス基板
１２ 陽極
１３ 有機発光機能層
１４ 陰極
２１ モリブデン酸化物層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子等の有機発光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光源として有機ＥＬ(Electro Luminescence)素子を用いた照明装置が提案されている。有機ＥＬ素子の照明装置（有機ＥＬ照明装置）には、面発光で形状に制約がないという特徴があり、そのような特徴はＬＥＤ（発光ダイオード）照明装置等の他の照明装置では得られないので、今後の実用化に向けた更なる開発が期待されている。
【０００３】
一般に、発光源としての有機ＥＬ素子は透明基板上に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる陽極と、Ａｌ等の金属からなる陰極と、陽極と陰極との間に挟まれた有機多層構造の有機発光機能層とを有している。有機発光機能層は有機材料からなり、陽極側から順に例えば、ホール注入・輸送層、発光層、電子輸送層、及び電子注入層の積層からなり、例えば、真空蒸着法又はインクジェット法を用いて積層形成することができる。
【０００４】
有機発光機能層で生成した光は、有機発光機能層から陽極、そして透明基板を通過して外部に放出される。しかしながら、陽極を通過した光の一部は透明基板表面で反射し、また一部は陽極と透明基板との界面で反射する。また、有機発光機能層から陰極側へ放射され、有機発光機能層と陰極との界面で反射される光もある。特に、陽極と透明基板との屈折率差は大きく、このため、陽極と透明機能との界面で反射することにより、有機発光素子の基板表面から取り出せず、従って生成した光のうち有効利用されてない光量が多い。すなわち、有機発光素子内の各層間の反射により、有機発光機能層で生成された光のうちの一部しか取り出されておらず、効率の良い光の取り出しが行われていない。
【０００５】
これに対処するために、従来、陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成して有機発光機能層で生成された光の有機発光素子内での反射を防止した構成が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００６−１２７２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に示された従来構成では陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成するためには製造工程が増えるので、反射防止膜を形成することなく有機発光機能層で生成された光をより効率良く基板表面から取り出すことが望まれている。
【０００８】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、上記の欠点が一例として挙げられ、有機発光機能層で生成された光を効率よく基板表面から取り出すことができる有機発光素子及び有機発光素子の製造方法を提供することが本発明の目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明の有機発光素子は、透明基板と、前記透明基板上に形成された透明導電性膜と、前記透明導電性膜上に形成された有機発光機能層と、前記有機発光機能層上に形成された反射性金属膜と、を含む有機発光素子であって、前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面から前記有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴としている。
請求項４に係る発明の有機発光素子の製造方法は、透明基板上に透明導電性膜を形成する工程と、前記透明導電性膜に対してレーザアニール処理を施す工程と、前記レーザアニール処理後の前記透明導電性膜上に有機発光機能層を形成する工程と、前記有機発光機能層上に反射性金属膜を形成する工程と、を含む有機発光素子の製造方法であって、前記レーザアニール処理により前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面からその逆側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴としている。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
請求項１に係る発明の有機発光素子及び請求項４に係る発明の有機発光素子の製造方法によれば、透明導電性膜は透明基板側の一方の面から有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、透明導電性膜の消衰係数は屈折率に反比例するので、透明導電性膜内の多重反射効果が高まり、これにより従来のように陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成することなく有機発光機能層で生成された光を効率よく透明基板の表面から取り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例として有機ＥＬ素子の構造を示す断面図である。
【図２】図１の有機ＥＬ素子の製造工程を示すフローチャートである。
【図３】発光色Ｒ（赤）、Ｏ（橙）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）各々の有機ＥＬ素子についてガラス基板の表面での輝度をレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示す図である。
【図４】発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子の有機発光機能層にホール注入層を含む場合と含まない場合とについてガラス基板の表面での輝度をレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示す図である。
【図５】発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子でレーザアニール処理の各時間長についてのガラス基板の表面での輝度を示す図である。
【図６】レーザアニール処理のあり及びなしの場合について陽極を含むガラス基板の透過率を示す図である。
【図７】レーザアニール処理あり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極を含むガラス基板のＸ線回折（ＸＲＤ）測定結果として広角Ｘ線回折パターンと標準データとの対比を示す図である。
【図８】レーザアニール処理あり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極を含むガラス基板のＸ線回折測定結果として結晶子サイズを示す図である。
【図９】レーザアニール処理なしの場合のＸＲＤピークデータを示す図である。
【図１０】レーザアニール処理ありの場合のＸＲＤピークデータを示す図である。
【図１１】レーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示す図である。
【図１２】レーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示す図である。
【図１３】レーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向（膜厚方向）依存性を示す図である。
【図１４】レーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向依存性を示す図である。
【図１５】モリブデン酸化物層を陽極と有機発光機能層との間に有する有機ＥＬ素子の断面図である。
【実施例】
【００１２】
以下、本発明の実施例を、図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施例である有機ＥＬ素子の断面を示し、図２はその製造方法を示すフローチャートを示している。
【００１４】
この有機ＥＬ素子は、例えば、図２に示すように、陽極（透明導電性膜）１２のガラス基板（透明基板）１１上における形成（ステップＳ１）、陽極１２に対するレーザアニール処理（ステップＳ２）、有機発光機能層１３の形成（ステップＳ３）、陰極（反射性金属膜）１４の形成（ステップＳ４）の順に製造される。
【００１５】
この有機ＥＬ素子においては、透明（半透明を含む）なガラス基板１１上には透明な陽極１２が形成されている。ガラス基板１１の厚さは、例えば、０．７ｍｍである。陽極１２は、ＩＴＯ等の光透過性を有する材料で透明導電膜をガラス基板１１上に付着形成し、フォトリソグラフィ技術を利用してパターニングすることにより形成される。
【００１６】
また、ガラス基板１１上に形成された陽極１２にはステップＳ２においてレーザアニール処理が施され、その結果、陽極１２の化学組成が熱的に変化する。このレーザアニール処理により陽極１２はガラス基板１１側の一方の面からその反対側の他方の面に向けて高くなる（大きくなる）屈折率を有することになる。なお、レーザアニール処理に用いるレーザ仕様はレーザ型番：LS-2132U、Pulsed Nd:YAGレーザ、波長（可変）：1064nm, 532nm, 355nm, 266nm、レーザ出力（可変）:1-180mjであり、レーザアニール処理は約10mjのレーザ出力で実施された。
【００１７】
レーザアニール処理後の陽極１２上には有機発光機能層１３が形成される。有機発光機能層１３は陽極１２側から順にホール輸送層、発光層、及び電子輸送層の多層の積層構造を有し、真空蒸着法等のドライ方式で形成することができる他、インクジェット法や印刷等のウェット方式で形成することもできる。ホール輸送層の材料としてはＮＰＢを用いて厚さ４０ｎｍである。発光層の材料として赤発光層ではホストＣＢＰ、ドーパントＩｒ(ｐｈｑ)2ｔｐｙを用いることができ、橙発光層ではホストＣＢＰ、ドーパントＨｅｘＩｒ(ｐｈｑ)3を用いることができ、緑発光層ではホストＣＢＰ、ドーパントＩｒ(ｐｐｙ)3を用いることができ、青発光層ではホストＰＡＮＤ、ドーパントＤＰＡＶを用いることができる。電子輸送層の材料としてはＣｓｘＭｏＯｘをドープしたＮＢｐｈｅｎを用いることができる。
【００１８】
有機発光機能層１３上には陰極１４が形成される。陰極１４は真空蒸着法により形成することができ、金属材料としてはＡｌやＡｇ等の光反射性金属を用いることが好ましい。
【００１９】
図３は、陽極１２としてＩＴＯを用いてその厚さが７０ｎｍと１５５ｎｍとの２つの場合における発光色Ｒ（赤）、Ｏ（橙）、Ｇ（緑）、及びＢ（青）各々の有機ＥＬ素子についてガラス基板１１の表面での輝度をＩＴＯに対するレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示している。なお、図３に示した測定に用いた有機ＥＬ素子では、有機発光機能層１３のホール輸送層の厚さは４０ｎｍ、電子輸送層の厚さは３０ｎｍ、発光層は青発光層が厚さ４０ｎｍである以外は６０ｎｍの厚さを有する。陰極１４については蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃで５〜１０ｎｍまでを形成し、更に、蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃで６５〜１００ｎｍまでを形成し、全厚さ７０〜１００ｎｍをＡｌで成膜することが行われた。なお、蒸着速度は蒸着用のチャンバー内で酸素で陰極材が酸化しない程度の速度（例えば、０．５〜１ｎｍ／ｓｅｃ）であることが好ましい。また、陰極１４の厚さは十分の反射を得るために５０ｎｍ以上であることが好ましい。
【００２０】
レーザアニール処理ありの場合にそのレーザアニール処理の時間は同一時間（例えば、１時間）である。また、上記した有機ＥＬ素子作製後、真空蒸着機から不活性ガス雰囲気のグローブボックス中でガラス基板１１上の積層部分１２〜１４を乾燥剤（図示せず）を含んで金属製又はガラス製の封止缶（図示せず）で封止することが行われた。
【００２１】
輝度測定では陽極１２と陰極１４との間に駆動電流２．５ｍＡ／ｃｍ2（青発光層を有する素子では７．５ｍＡ／ｃｍ2）を流して有機ＥＬ素子を発光させることが行われた。この図３に示した測定結果からは陽極１２の厚さ７０ｎｍの場合には厚さ１５５ｎｍの場合より輝度が向上することが分かる。これは厚さ７０ｎｍの場合には膜厚による光学干渉の影響を受けやすいためと考えられる。
【００２２】
図４は陽極１２としてＩＴＯを用いてその厚さが７０ｎｍと１５５ｎｍとの２つの場合各々における発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子の有機発光機能層１３にホール注入層を含む場合と含まない場合とについてガラス基板１１の表面での輝度をレーザアニール処理なしの場合とレーザアニール処理ありの場合とで示している。なお、図４に示した測定に用いた有機ＥＬ素子では、有機発光機能層１３は陽極１２側から順にホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層からなる積層構造を有している。ホール注入層はモリブデン酸化物であるＭｏＯｘを５ｎｍの厚さで形成したものである。また、ホール輸送層の厚さは４０ｎｍ、電子輸送層の厚さは３０ｎｍ、赤発光層は６０ｎｍの厚さを有する。陰極１４については蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃで５〜１０ｎｍまでを形成し、更に、蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃで６５〜１００ｎｍまでを形成し、全厚さ７０〜１００ｎｍをＡｌで成膜することが行われた。レーザアニール処理ありの場合にそのレーザアニール処理の時間は同一時間（例えば、１時間）である。また、上記した有機ＥＬ素子作製後、真空蒸着機から不活性ガス雰囲気のグローブボックス中でガラス基板１１上の積層部分１２〜１４を乾燥剤（図示せず）を含んで金属製又はガラス製の封止缶（図示せず）で封止することが行われた。輝度測定では陽極１２と陰極１４との間に駆動電流２．５ｍＡ／ｃｍ2を流して有機ＥＬ素子を発光させることが行われた。
【００２３】
この図４に示した測定結果からは有機発光機能層１３に屈折率が２．３と高いホール注入層を含むことにより輝度が向上することが確認された。レーザアニール処理あり及びホール注入層ありの場合にはレーザアニール処理なし及びホール注入層なしの場合に比べ、ＩＴＯの陽極１２の厚さ１５５ｎｍでは１．１２倍、厚さ７０ｎｍでは１．１１倍も輝度が向上した。
【００２４】
図５は発光色Ｒ（赤）の有機ＥＬ素子でレーザアニール処理の時間長が０（レーザアニール処理なし），１０，３０，６０，１２０，１８０，２４０分各々についてのガラス基板１１の表面での輝度を示している。なお、図５に示した測定に用いた有機ＥＬ素子では、陽極１２としてＩＴＯを用いてその厚さが１５５ｎｍであり、有機発光機能層１３のホール輸送層の厚さは４０ｎｍ、電子輸送層の厚さは３０ｎｍ、赤発光層は６０ｎｍの厚さを有する。陰極１４については蒸着速度０．１〜０．５ｎｍ／ｓｅｃで５〜１０ｎｍまでを形成し、更に、蒸着速度０．５ｎｍ／ｓｅｃで６５〜１００ｎｍまでを形成し、全厚さ７０〜１００ｎｍをＡｌで成膜することが行われた。また、上記した有機ＥＬ素子作製後、真空蒸着機から不活性ガス雰囲気のグローブボックス中でガラス基板１１上の積層部分１２〜１４を乾燥剤（図示せず）を含んで金属製又はガラス製の封止缶（図示せず）で封止することが行われた。
【００２５】
輝度測定では陽極１２と陰極１４との間に駆動電流２．５ｍＡ／ｃｍ2を流して有機ＥＬ素子を発光させることが行われた。この図５に示した測定結果からはレーザアニール処理が１０分以上であれば輝度に特に変化がないことが分かる。
【００２６】
図６はレーザアニール処理のあり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極１２を含むガラス基板１１の透過率を示している。波長２５０〜９００ｎｍの範囲の透過率が測定されている。この図４に示した測定結果からは陽極１２に対してレーザアニール処理することにより約３％減少することが確認された。このことはＩＴＯに注入された酸素がレーザアニール処理により欠損していると考えられる。
【００２７】
図７及び図８はレーザアニール処理あり及びなしの場合についてＩＴＯからなる陽極１２を含むガラス基板１１のＸ線回折（ＸＲＤ：理学電機社製 ＲＵ−２００Ｒ（回転対陰極型））測定結果を示している。処理有無に関わらず、Ｉｎ2Ｏ3と類似の回折パターンを示すＩＴＯの回折ピークが観察された。他にガラス基板と思われる非晶質の散乱が観察された。非晶質のＩＴＯは、回折角３０°付近に散漫な散乱を示すが、今回測定した２つの試料ともに非晶質ＩＴＯと思われる散乱は検出できなかった（図７）。また、ＩＴＯの回折パターンは、ほぼ同じであるが、レーザアニール処理により若干４００ピークの相対強度が強い。したがって、レーザアニール処理は処理なしと比べて、若干４００の配向が強くなっていると考えられる。回折ピークの半値幅は大きな違いは無い。従って、結晶子サイズにも大きな差はないが、僅かにレーザアニール処理により結晶子サイズは大きく、結晶性は高い（図８）。結晶子サイズは、以下の式を用いて算出した。
【００２８】
【数１】
【００２９】
ここで、λ（0.15418 nm）、βe：回折ピークの半値幅、βo：半値幅の補正値（0.12°）である。
図９はレーザアニール処理なしの場合のＸＲＤピークデータを示しており、図１０はレーザアニール処理ありの場合のＸＲＤピークデータを示している。なお、hklは格子面であり、dは面間隔であり、cpsはcount per secondの略である。
【００３０】
図１１〜図１４は高速分光エリプソメーターＭ−２０００（J.A.Woollam 社製）を用いて陽極１２としてのＩＴＯの屈折率ｎと消衰係数ｋを測定した結果を示している。図１１はレーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示し、図１２はレーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋの波長依存性を示している。図１３はレーザアニール処理なしの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向（膜厚方向）依存性を示し、図１４はレーザアニール処理ありの場合の屈折率ｎ及び消衰係数ｋのガラス基板との界面から深さ方向依存性を示している。測定条件としては、入射角が６０度、６５度、７０度、７５度であり、測定波長が１９５ｎｍ〜１６８０ｎｍであり、解析ソフトはＷＶＡＳＥ３２を使用した。また、測定ではサンプル裏面を荒らして、極力裏面反射を無くして実施した。
【００３１】
測定結果から屈折率ｎ及び消衰係数ｋを算出するに当たってはガラス基板の光学定数は、ガラス基板のみのリファレンスより算出した。また、ＩＴＯ層には深さ方向に誘電率変化を仮定し、レーザアニール処理ありのサンプルはＩＴＯ層を２層として、表面側のみ誘電率分布を仮定した。
【００３２】
レーザアニール処理なしの場合のサンプルは表面粗い層、ＩＴＯ層(膜厚方向に直線的な誘電率変化を仮定)及びガラス基板の積層構造のものとし、レーザアニール処理ありの場合のサンプルは表面粗い層、ＩＴＯ層(膜厚方向に直線的な誘電率変化を仮定)、ＩＴＯ層及びガラス基板の積層構造のものとした。
【００３３】
屈折率ｎ及び消衰係数ｋの計算では、サンプルで測定されたΔ（位相差）とψ（振幅反射率）のスペクトルを計算モデルから算出された(Δ、ψ)と比較し、測定値（Δ、ψ）に近づくように誘電関数を変化させてフィッティングしていくことが行われた。ここで示されたフィッティング結果は、測定値と理論値がベストフィット（平均二乗誤差が最小に収束）した結果である。
【００３４】
レーザアニール処理なしの場合には図１１及び図１３から分かるように、波長依存性及び深さ方向依存性共に屈折率ｎの変化が少ない。一方、レーザアニール処理ありの場合には図１２及び図１４から分かるように、ガラス基板とＩＴＯとの界面における屈折率ｎはレーザアニール処理あり及びレーザアニール処理なしにおいて違いはないが、ＩＴＯ表面（ＩＴＯのガラス基板側の面とは反対側の面）上は処理することで屈折率ｎが高くなる。屈折率ｎは深さ方向８５ｎｍに対して０．１の勾配で高くなり、かつリニア（直線的）に変化している。このことはＩＴＯ表面から深さ方向（ガラス基板側方向）に屈折率が減少していること意味する。このため、図４について説明した屈折率が２．３と高いホール注入層を挿入した際には、更に出力が向上する結果が得られたと推測される。消衰係数ｋは屈折率ｎの増減に反した傾向にある。しかしながら、その消衰係数ｋの変化は小さい。
【００３５】
これらの解析より、レーザアニール処理を陽極であるＩＴＯに施すことによりＩＴＯ表面上の酸素が欠損し、ＩＴＯ表面の屈折率ｎが向上し、ＩＴＯ層内の多重反射効果を高めてそれにより輝度が向上したと考えられる。
【００３６】
このように本発明の実施例の有機ＥＬ素子においては、陽極１２はガラス基板１１側の一方の面（界面）から有機発光機能層１３側の他方の面に向けて高くなる屈折率を有するので、陽極１２内の多重反射効果が高まり、これにより有機発光機能層１３で生成された光を効率よくガラス基板１１の表面から取り出すことができる。また、従来のように陽極と透明基板との間に反射防止膜を形成する必要がないので、その分だけ膜製造工程を少なくさせることができる。
【００３７】
上記した実施例において、ガラス基板１１から有機発光機能層１３までの各屈折率がガラス基板１１の表面から有機発光機能層１３と陰極１４との界面に向けて高くなるようにしても良い。すなわち、ガラス基板１１の屈折率が陽極１２の屈折率より低く、有機発光機能層１３の屈折率が陽極１２の屈折率より高くされても良い。例えば、ガラス基板１１では屈折率が１．４〜１．５の間の値とされ、陽極１２の屈折率が１．７〜２．３で変化し、有機発光機能層１３では低屈折率１．５〜１．８の層部分（ホール注入輸送層部分）と高屈折率１．８〜２．３の層部分（電子注入輸送層部分）とで構成することができる。このようにすることにより素子内の多重反射効果が高まるので効率よくガラス基板１１の表面から取り出すことができる。なお、有機発光機能層１３の屈折率の高い層部分（電子注入輸送層部分）はより屈折率を高めるため、金属酸塩化合物が混合されても良い。また、有機発光機能層１３の低屈折率の層部分は例えば、１〜１８０ｎｍの厚さとされ、高屈折率の層部分は例えば、１〜７０ｎｍの厚さとされる。高屈折率の層部分は有機層の導波モードが高くなることを防止して発光ロスを生じない厚さにされる。なお、ホール注入輸送層はホール注入層及び／又はホール輸送層であり、電子注入輸送層は電子注入層及び／又は電子輸送層である。
【００３８】
更に、図１５に示すように、モリブデン酸化物層２１を陽極１２と有機発光機能層１３との間に例えば、真空蒸着により形成しても良い。モリブデン酸化物層２１は導電性を有し、陽極１２の屈折率より高い屈折率、例えば、２．２を有する。このようにモリブデン酸化物層２１を含むことにより、有機発光機能層１３で生成された光を更に効率よくガラス基板１１の表面から取り出すことができる。なお、モリブデン酸化物層２１は上記したように有機発光機能層１３のホール注入層として設けても良い。また、モリブデン酸化物層２１に限らず、酸化チタン等の他の導電性無機酸化物層を用いても良い。
【００３９】
また、透明基板として実施例で示したガラス基板１１に限らず、樹脂基板を用いても良い。透明導電性膜である陽極１２としてＩＴＯに限らずＩＺＯを用いても良い。更に、有機発光機能層１３の構造及び材料についても上記した実施例に限らないことは勿論である。
【００４０】
更に、上記した実施例においては、ステップＳ２で陽極１２に対するレーザアニール処理が施され、その結果、陽極１２の化学組成に熱的変化が生じたが、陽極１２の化学組成が熱的に変化する手法であれば、ステップＳ２の処理はレーザアニール処理に限定されない。
【００４１】
本発明の有機発光素子は照明装置用の有機発光パネルに利用することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１ ガラス基板
１２ 陽極
１３ 有機発光機能層
１４ 陰極
２１ モリブデン酸化物層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に形成された透明導電性膜と、
前記透明導電性膜上に形成された有機発光機能層と、
前記有機発光機能層上に形成された反射性金属膜と、を含む有機発光素子であって、
前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面から前記有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、
前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記透明導電性膜はＩＴＯからなり、前記ＩＴＯの表面に酸素欠損が生じていることを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記透明導電性膜の屈折率は前記透明導電性膜の膜厚８５ｎｍに対して０．１の勾配で高くなることを特徴とする請求項１又は２記載の有機発光素子。
【請求項４】
透明基板上に透明導電性膜を形成する工程と、
前記透明導電性膜に対してレーザアニール処理を施す工程と、
前記レーザアニール処理後の前記透明導電性膜上に有機発光機能層を形成する工程と、
前記有機発光機能層上に反射性金属膜を形成する工程と、を含む有機発光素子の製造方法であって、
前記レーザアニール処理により前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面からその逆側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、
前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴とする製造方法。
【請求項５】
前記有機発光機能層を形成する工程では、前記透明導電性膜側から順にホール注入輸送層、発光層、及び電子注入輸送層が前記有機発光機能層として形成され、前記ホール注入輸送層の屈折率は前記電子注入輸送層の屈折率より低いことを特徴とする請求項４記載の製造方法。
【請求項１】
透明基板と、
前記透明基板上に形成された透明導電性膜と、
前記透明導電性膜上に形成された有機発光機能層と、
前記有機発光機能層上に形成された反射性金属膜と、を含む有機発光素子であって、
前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面から前記有機発光機能層側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、
前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴とする有機発光素子。
【請求項２】
前記透明導電性膜はＩＴＯからなり、前記ＩＴＯの表面に酸素欠損が生じていることを特徴とする請求項１記載の有機発光素子。
【請求項３】
前記透明導電性膜の屈折率は前記透明導電性膜の膜厚８５ｎｍに対して０．１の勾配で高くなることを特徴とする請求項１又は２記載の有機発光素子。
【請求項４】
透明基板上に透明導電性膜を形成する工程と、
前記透明導電性膜に対してレーザアニール処理を施す工程と、
前記レーザアニール処理後の前記透明導電性膜上に有機発光機能層を形成する工程と、
前記有機発光機能層上に反射性金属膜を形成する工程と、を含む有機発光素子の製造方法であって、
前記レーザアニール処理により前記透明導電性膜は前記透明導電性膜の前記透明基板側の一方の面からその逆側の他方の面に向けて直線的に大きくなる屈折率を有し、
前記透明導電性膜の消衰係数は前記屈折率に反比例することを特徴とする製造方法。
【請求項５】
前記有機発光機能層を形成する工程では、前記透明導電性膜側から順にホール注入輸送層、発光層、及び電子注入輸送層が前記有機発光機能層として形成され、前記ホール注入輸送層の屈折率は前記電子注入輸送層の屈折率より低いことを特徴とする請求項４記載の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−８４５５５（Ｐ２０１３−８４５５５Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−９６７３７（Ｐ２０１２−９６７３７）
【出願日】平成２４年４月２０日（２０１２．４．２０）
【分割の表示】特願２０１２−５１７９６０（Ｐ２０１２−５１７９６０）の分割
【原出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年４月２０日（２０１２．４．２０）
【分割の表示】特願２０１２−５１７９６０（Ｐ２０１２−５１７９６０）の分割
【原出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００５０１６）パイオニア株式会社 (3,620)
【Ｆターム（参考）】
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