有機電界発光素子及びその製造方法
【課題】別途の電子注入層を必要とせず，且つ電子注入特性の向上したカソードを備えることが可能な有機電界発光素子及びその製造方法を提供すること。
【解決手段】本発明の有機電界発光素子は，アノード１１０と，マグネシウム−カルシウム膜のカソード１８０と，アノード１１０と上記カソード１８０との間に介在し，少なくとも有機発光層１４０を備える有機機能膜Ａとを含む。
【解決手段】本発明の有機電界発光素子は，アノード１１０と，マグネシウム−カルシウム膜のカソード１８０と，アノード１１０と上記カソード１８０との間に介在し，少なくとも有機発光層１４０を備える有機機能膜Ａとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，有機電界発光素子及びその製造方法に係り，より詳しくは，マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える有機電界発光素子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，有機電界発光素子は，アノードと，上記アノード上に配置される有機発光層と，上記有機発光層上に配置されるカソードとを含む。上記アノードと上記カソードとの間に電圧を印加すると，正孔は上記アノードから上記有機発光層内に注入され，電子は上記カソードから上記有機発光層内に注入される。上記有機発光層内に注入された正孔と電子は上記有機発光層で結合して励起子（ｅｘｉｔｏｎ）を生成し，この励起子は励起状態から基底状態へ遷移しながら光を放出する。
【０００３】
この際，上記カソードは，上記有機発光層への電子注入を容易にするために，低い仕事関数を有することが要求される。これを満足する物質としては，３．４６ｅＶの仕事関数を有するマグネシウムがある。ところが，マグネシウムは，外部の酸素または水分との反応性が高いため，安定した有機電界発光素子を実現することができないという欠点がある。
【０００４】
これを解決するために，Ｔａｎｇ等は，特許文献１に「改善されたカソードを有する有機電界発光素子（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃａｔｈｏｄｅ）」を開示した。上記特許文献１によれば，マグネシウム−銀合金（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ−ｓｉｌｖｅｒ；ＭａＡｇ）を用いてカソードを形成することにより，周囲環境に対する安定性（ａｍｂｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）に優れたカソードを実現することができる。その結果，寿命特性の良好な有機電界発光素子を得ることができる。しかし，銀は仕事関数が４．２８ｅＶ程度と比較的高いため，マグネシウム−銀合金カソードの電子注入特性はマグネシウムの電子注入特性に比べて劣るおそれがある。
【０００５】
これを解決するために，Ｈｕｎｇ等は，特許文献２「有機電界発光素子に使用するための２層の電子注入電極（Ｂｉｌａｙｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ａｎ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）」を開示した。上記特許文献２によれば，電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌｙａｅｒ；Ａｌｑ）上にフッ化リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＬｉＦ）膜を積層し，上記ＬｉＦ膜上にＭｇＡｇ膜を積層することにより，ＬｉＦ／ＭｇＡｇ二重層のカソードを形成した。上記ＬｉＦ／ＭｇＡｇ二重層のカソードはＭｇＡｇ単一層のカソードに比べて電子注入特性が向上した。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，８８５，２１１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７６６，６２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，従来のＬｉＦ／ＭｇＡｇ二重層のカソードによれば，カソードの電子注入特性を向上させるために別途の層をさらに形成するので，コストアップ及び作業処理量の減少を招くという問題がある。
【０００８】
そこで，本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので，その目的は，別途の電子注入層を必要とせず，且つ電子注入特性の向上したカソードを備えることが可能な，新規かつ改良された有機電界発光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】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，アノードと；マグネシウム−カルシウム膜のカソードと；上記アノードと上記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；を含むことを特徴とする，有機電界発光素子が提供される。
【００１０】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有してもよい。
【００１１】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有してもよい。
【００１２】
また，上記カソードの上記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含んでもよい。
【００１３】
また，上記キャッピング層は，有機膜，無機膜，または有機膜と無機膜との多重層であってもよい。
【００１４】
また，上記無機膜は，シリコン酸化膜，シリコン窒化膜及びシリコン酸化窒化膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であってもよい。
【００１５】
また，上記無機膜は，ＩＴＯ膜，ＩＺＯ膜，ＴＯ膜及びＺｎＯ膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であってもよい。
【００１６】
また，上記無機膜は，ＬｉＦ膜であってもよい。
【００１７】
また，上記有機膜は，ＮＰＢ，ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ，ＴＤＡＰＢ，ＴＤＡＴＡ，Ａｌｑ３，Ｂａｌｑ及びＣＢＰからなる群より選択される少なくとも一つの物質を含有する膜であってもよい。
【００１８】
また，上記有機機能膜は，上記カソードと上記有機発光層との間に介在する電子輸送層をさらに含んでもよく，上記電子輸送層は，上記カソードと接してもよい。
【００１９】
また，上記有機機能膜は，上記アノードと上記有機発光層との間に介在する正孔注入層及び／又は正孔輸送層をさらに含んでもよい。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，アノードと；マグネシウム−カルシウム膜の光透過性カソードと；上記アノードと上記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；を含むことを特徴とする，有機電界発光素子が提供される。
【００２１】
また，上記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有してもよい。
【００２２】
また，上記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有してもよい。
【００２３】
また，上記光透過性カソードの厚さは，４００Å以下であってもよい。
【００２４】
また，上記光透過性カソードの厚さは，１００Å以上であってもよい。
【００２５】
また，上記光透過性カソードの厚さは，２００Å〜３００Åであってもよい。
【００２６】
また，上記光透過性カソードの上記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含んでもよい。
【００２７】
また，上記キャッピング層は，透明キャッピング層であってもよい。
【００２８】
また，上記キャッピング層は，上記光透過性カソードに比べて屈折率が高くてもよい。
【００２９】
また，上記キャッピング層の屈折率は，１．３〜２．３であってもよい。
【００３０】
また，上記キャッピング層は，有機膜，無機膜及び有機膜と無機膜との多重層であってもよい。
【００３１】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板上にアノードを形成し，上記アノード上に，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜を形成し，上記有機機能膜上にマグネシウム−カルシウム膜のカソードを形成することを特徴とする，有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【００３２】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で共蒸着して形成してもよい。
【００３３】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で共蒸着して形成してもよい。
【００３４】
また，上記カソードは，１００〜４００Åの厚さを持つように形成してもよい。
【００３５】
また，上記カソード上に，キャッピング層を形成することをさらに含んでもよい。
【００３６】
また，上記キャッピング層は，有機膜，無機膜または有機膜と無機膜との多重層で形成してもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば，カソードをマグネシウム−カルシウム膜で形成することにより，別途の電子注入層を形成しなくても，駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命特性も改善された有機電界発光素子を得ることができる。寿命特性の改善は，上記マグネシウム−カルシウム膜のカソードが外部の水分または酸素などに対して高い安定性を有することを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に，添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する発明特定事項については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の有機電解発光素子は，アノードとカソードとの間に少なくとも有機発光層を備える有機機能膜が介在する。このような有機電解発光素子は，別途の電子注入層を形成しなくても，駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命特性も改善される。
【００４０】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを含有し，その原子比は，マグネシウムが１に対して１／３〜３であってもよい。また，上記カソードはマグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有してもよい。これにより，カソードは低い面抵抗を持つことができる。
【００４１】
上記有機電界発光素子は，上記カソードの上記有機機能膜に隣接した面の反対面に隣接するキャッピング層をさらに含むことができる。これにより，上記カソードを通過して外部に取り出される光の透過率を増加させることができる。
【００４２】
図面において，ある層が他の層又は基板の「上」にあると言及される場合，ある層が上記他の層又は上記基板の上に直接形成されることもあり，或いは上記ある層と上記他の層または上記基板との間に第３の層が介在することもある。
【００４３】
図１は，本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。図１を参照すると，基板１００上にアノード１１０が位置する。上記基板１００は上記アノード１００に接続する少なくとも一つの薄膜トランジスタ（図示せず。）を備えることができる。
【００４４】
上記アノード１１０は，透明電極または反射電極である。上記アノード１１０が透明電極の場合，上記アノード１１０は，ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜，ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）膜，ＴＯ（Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜またはＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｉｘｄｅ）膜である。上記アノード１１０が反射電極の場合，上記アノード１１０は，銀（Ａｇ）膜，アルミニウム（Ａｌ）膜，ニッケル（Ｎｉ）膜，白金（Ｐｔ）膜，パラジウム（Ｐｄ）膜またはこれらの合金膜からなり，あるいはこれらの合金膜上にＩＴＯ，ＩＺＯ，ＴＯまたはＺｎＯの透過型酸化膜が積層された構造からなる。上記アノード１１０を形成することは，スパッタリング法や蒸発法などの気相蒸着（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法，イオンビーム蒸着（ｉｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法，電子ビーム蒸着（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法またはレーザアブレーション（ｌａｓｅｒ ａｂｌａｔｉｏｎ）法を用いて行うことができる。
【００４５】
上記アノード１１０上に正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＩＬ）１２０と，正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ，ＨＴＬ）１３０とが順次配置される。上記正孔注入層１２０と上記正孔輸送層１３０のいずれか一方は省略してもよい。上記正孔注入層１２０は，後述する発光層への正孔の注入を容易にする層であって，ＣｕＰｃ（ｃｕｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ），ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ（４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾール基）トリフェニルアミン），ＴＤＡＰＢ（１，３，５−トリス−（Ｎ，Ｎ−ビス−（４−メトキシ−フェニル）−アミノフェニル）−ベンゼン），ＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）のような低分子材料，またはＰＡＮＩ（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ），ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ（３，４）−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のような高分子材料を用いて形成することができる。また，上記正孔輸送層１３０は，後述する発光層への正孔の輸送を容易にする層であって，α−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ），ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ−（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−（ｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ），ｓ−ＴＡＤ，ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ−３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）のような低分子材料，またはＰＶＫのような高分子材料を用いて形成することができる。上記正孔注入層１２０と上記正孔輸送層１３０の形成は気相蒸着法，スピンコーティング法，インクジェットプリント法またはレーザ熱転写法を用いて行うことができる。
【００４６】
上記正孔輸送層１３０上に有機発光層１４０が配置される。上記有機発光層１４０はリン光発光層または蛍光発光層である。上記有機発光層１４０が蛍光発光層の場合，上記有機発光層１４０は，ジスチリルアリーレン（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ；ＤＳＡ），ジスチリルアリーレン誘導体，ジスチリルベンゼン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｅｎｚｅｎｅ；ＤＳＢ），ジスチリルベンゼン誘導体，ＤＰＶＢｉ（４，４’−ｂｉｓ（２，２’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｖｉｎｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ），ＤＰＶＢｉ誘導体，スピロ−ＤＰＶＢｉ及びスピロ−６Ｐ（ｓｐｉｒｏ−ｓｉｘｐｈｅｎｙｌ）からなる群より選択される一つの物質を含むことができる。ひいては，上記発光層１４０は，スチリルアミン（ｓｔｙｒｙｌａｍｉｎｅ）系，フェリレン（ｐｈｅｒｙｌｅｎｅ）系及びＤＳＢＰ（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）系からなる群より選択される一つのドーパント物質をさらに含むことができる。
【００４７】
これとは異なり，上記有機発光層１４０がリン光発光層の場合，上記有機発光層１４０は，ホスト物質としてアリールアミン系，カルバゾール系及びスピロ系からなる群より選択される一つの物質を含むことができる。好ましくは，上記ホスト物質は，ＣＢＰ（４，４−Ｎ，Ｎ ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ），ＣＢＰ誘導体，ｍＣＰ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ），ｍＣＰ誘導体及びスピロ系誘導体からなる群より選択される一つの物質である。これに加え，上記有機発光層１４０は，ドーパント物質としてＩｒ，Ｐｔ，Ｔｂ及びＥｕからなる群より選択される一つの中心金属を有するリン光有機金属錯体を含むことができる。また，上記リン光有機金属錯体はＰＱＩｒ，ＰＱＩｒ（ａｃａｃ），ＰＱ２Ｉｒ（ａｃａｃ），ＰＩＱＩｒ（ａｃａｃ）及びＰｔＯＥＰからなる群より選択される一つである。
【００４８】
フルカラー有機電界発光素子の場合，上記有機発光層１４０の形成は高精細マスクを用いた真空蒸着法，インクジェットプリント法及びレーザ熱転写法を用いて行うことができる。
【００４９】
上記有機発光層１４０上に正孔阻止層（ｈｏｌｅ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＢＬ）１５０が配置される。ところが，上記正孔阻止層１５０は，上記有機発光層１４０が蛍光発光層の場合に省略してもよい。上記正孔阻止層１５０は，有機電界発光素子の駆動過程において上記有機発光層１４０で生成された励起子の拡散を抑える役割をする。このような正孔阻止層１５０は，Ｂａｌｑ，ＢＣＰ，ＣＦ−Ｘ，ＴＡＺまたはスピロ−ＴＡＺを用いて形成することができる。
【００５０】
正孔阻止層１５０上に電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ，ＥＴＬ）１６０と電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＴＬ）１７０が順次配置される。上記電子輸送層１６０は，上記発光層１４０への電子の輸送を容易にする層であって，例えばＰＢＤ，ＴＡＺ，ｓｐｉｒｏ−ＰＢＤのような高分子材料，またはＡｌｑ３，ＢＡｌｑ，ＳＡｌｑのような低分子材料を用いて形成することができる。上記電子注入層１７０は，上記有機発光層１４０への電子注入を容易にする層であって，例えばＡｌｑ３（ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ），ＬｉＦ（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ），ガリウム混合物（Ｇａ ｃｏｍｐｌｅｘ），ＰＢＤを用いて形成することができる。ところが，上記電子注入層１７０は，後述する理由により省略してもよい。一方，上記電子輸送層１６０と上記電子注入層１７０の形成は，真空蒸着法，スピンコーティング法，インクジェットプリント法またはレーザ熱転写法を用いて行うことができる。
【００５１】
上記正孔注入層１２０，上記正孔輸送層１３０，上記有機発光層１４０，上記正孔阻止層１５０，上記電子輸送層１６０及び上記電子注入層１７０は有機機能膜Ａを形成する。
【００５２】
上記電子注入層１７０上にマグネシウム−カルシウム膜（ＭｇＣａ膜）のカソード１８０が位置する。その結果，上記有機発光層１４０を備える有機機能膜Ａは，上記アノード１１０と上記カソード１８０との間に介在する。上記マグネシウム−カルシウム膜のカソード１８０が電子注入特性に優れるため，上記マグネシウム−カルシウム膜を備える有機電界発光素子は，上記電子注入層１７０を形成しない場合，すなわち上記カソード１８０と上記電子輸送層１６０とが接するように形成された場合でも，低い駆動電圧特性及び高い発光効率特性を示すことができる。したがって，有機電界発光素子の製造の際に，コストをダウンさせ，作業処理量が増加させることができる可能性がある。
【００５３】
また，上記カソード１８０は，マグネシウムＭｇとカルシウムＣａを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有することが好ましい。これにより，上記カソード１８０は適切な面抵抗（ｓｈｅｅｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を持つことができる。その結果，有機電界発光素子の駆動の際にカソード１８０の面抵抗により現れる電圧降下（ＩＲ ｄｒｏｐ）を抑えることができる。さらに好ましくは，上記カソード１８０はマグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有する。
【００５４】
上記カソード１８０は光透過性カソード（ｌｉｇｈｔ ｔｒａｓｍｉｓｓｉｖｅ ｃａｔｈｏｄｅ）であってもよい。この場合，上記カソード１８０の厚さは，光透過度を考慮するとき，４００Å以下であることが好ましい。また，上記カソード１８０の厚さは，成膜均一度及び面抵抗を考慮するとき，１００Å以上であることが好ましい。さらに好ましくは，上記カソード１８０の厚さは２００Å〜３００Åであることがよい。上記カソード１８０上にキャッピング層１９０を配置することができる。言い換えれば，上記キャッピング層１９０は上記カソード１８０の上記有機機能膜Ａに隣接した面の反対面に隣接する。上記キャッピング層１９０は有機膜，無機膜またはこれらの多重層である。上記無機膜は絶縁膜のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２），シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）またはシリコン酸化窒化膜（ＳｉＯｘＮｙ）である。あるいは，上記無機膜は透明導電膜のＩＴＯ膜，ＩＺＯ膜，ＴＯ膜またはＺｎＯ膜である。あるいは，上記無機膜はＬｉＦ膜である。一方，上記有機膜は，ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ），ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ，ＴＤＡＰＢ，ＴＤＡＴＡ，Ａｌｑ３，ＢａｌｑまたはＣＢＰを含有する膜である。上記キャッピング層１９０は，蒸発法またはスパッタリング法を用いて行うことができる。このようなキャッピング層１９０は外部の水分または酸素から上記有機機能膜Ａを保護して素子の劣化を防止する役割をすることもできる。
【００５５】
上記カソード１８０が光透過性カソードの場合，上記キャッピング層１９０は透明キャッピング層であることが好ましい。または，上記キャッピング層１９０の屈折率は，上記カソード１８０の屈折率に比べて高いことが好ましい。これにより，上記有機発光層１４０から放出される光が，上記カソード１８０を通過して外部に取り出されるとき，上記カソード１８０と上記キャッピング層１９０間の膜界面における全反射を減らして光透過率を増加させることができる。また，上記キャッピング層の屈折率は１．３〜２．３であることが好ましい。
【００５６】
以下，本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示する。但し，下記の実施例は本発明の理解を助けるためのものであり，本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
【００５７】
（マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える赤色有機電界発光素子の特性）
【００５８】
（実施例１）
（１）赤色有機電界発光素子の製造
基板上にＩＴＯを用いて面積２ｍｍ×２ｍｍのアノードを形成し，これを超音波洗浄及びＵＶ−Ｏ３処理した。上記ＵＶ−Ｏ３処理の施されたアノード上にＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を３００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔注入層を形成した。上記正孔注入層上にα−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を３００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔輸送層を形成した。上記正孔輸送層上にＣＢＰ１００重量部とＰＱ３Ｉｒ１４重量部を共蒸着することにより，厚さ４００Åの赤色発光層を形成した。上記発光層上にＢａｌｑ３を５０Å積層し，その上にＡｌｑ３を２５０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子輸送層を形成した。上記電子輸送層上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着し，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することにより，カソードを形成した。これにより，赤色有機電界発光素子を製造した。
【００５９】
（２）駆動電圧及び発光効率の測定
上記有機電界発光素子を駆動させるにおいて，上記アノードに陽の電圧を印加し，上記カソードを接地させた後，上記有機電界発光素子の発光輝度をフォトメーターで測定した。上記有機電界発光素子は，輝度が６００ｃｄ／ｍ２のときの電圧，すなわち駆動電圧は５．５Ｖであり，発光効率は８．８７ｃｄ／Ａであった。
【００６０】
（３）加速寿命特性の測定
上記有機電界発光素子を初期輝度が３０００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた後，駆動時間による輝度の減少度合いを測定した。そして横軸を時間、縦軸を輝度の減少度合いである相手輝度として図２に示した。上記初期輝度は駆動電圧を測定した輝度（６００ｃｄ／ｍ２）の５倍である。一般に，寿命は，初期輝度を１００％としたとき，５０％の輝度を示すときまでの駆動時間である。
【００６１】
（４）色座標測定
カラーアナライザ（ｃｏｌｏｒ ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて上記有機電界発光素子の色座標を測定した。その結果，（０．６７６，０．３２２）の色座標を得た。
【００６２】
（比較例１）
（赤色有機電界発光素子の製造）
（１）マグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀（ＭｇＡｇ）膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例１と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００６３】
（２）特性評価
実施例１と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は６．２Ｖ，輝度は６００ｃｄ／ｍ２，発光効率は７．８ｃｄ／Ａ，色座標は（０．６８７，０．３１２）であり，加速寿命特性は図２に示したとおりである。
【００６４】
上記実施例１及び比較例１に係る赤色有機電界発光素子の特性は下記表１に示し，加速寿命特性は図２に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１及び図２を参照すると，実施例１の有機電界発光素子は，比較例１に比べて駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命が増加したが，色座標は有意差がなかった。したがって，マグネシウム−銀膜をカソードとして用いた場合に比べて，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の有機電界発光素子の駆動電圧特性，発光効率特性及び寿命特性が改善されることが分かる。
【００６７】
（マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える緑色有機電界発光素子の特性）
【００６８】
（実施例２）
（１）緑色有機電界発光素子の製造
基板上にＩＴＯを用いて面積２ｍｍ×２ｍｍのアノードを形成し，これを超音波洗浄及びＵＶ−Ｏ３処理した。上記ＵＶ−Ｏ３処理の施されたアノード上にＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を２００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔注入層を形成した。上記正孔注入層上にα−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を５０Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔輸送層を形成した。上記正孔輸送層上にＣＢＰ１００重量部とＩｒ（ｐｐｙ）３６重量部を共蒸着することにより，厚さ４００Åの緑色発光層を形成した。上記発光層上にＢａｌｑ３を５０Åの厚さに積層し，その上にＡｌｑ３を２５０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子輸送層を形成した。上記電子輸送層上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着し，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することにより，カソードを形成した。これにより，緑色有機電界発光素子を製造した。
【００６９】
（１−１）駆動電圧及び発光効率の測定
上記有機電界発光素子を駆動させるにおいて，上記アノードに陽の電圧を印加し上記カソードを接地させた後，上記有機電界発光素子の発光輝度をフォトメーターで測定した。上記有機電界発光素子は，輝度が１３００ｃｄ／ｍ２のときの電圧，すなわち駆動電圧は４．３Ｖであり，発光効率は６６ｃｄ／Ａであった。
【００７０】
（１−２）加速寿命特性の測定
上記有機電界発光素子を初期輝度が６５００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた後，駆動時間に対応する輝度の減少度合いを測定した。そして横軸を時間、縦軸を輝度の減少度合いである相手輝度として図３に示した。上記初期輝度は，駆動電圧を測定した輝度（１３００ｃｄ／ｍ２）の５倍である。
【００７１】
（１−３）色座標の測定
カラーアナライザを用いて上記有機電界発光素子の色座標を測定した。その結果，（０．３０３，０．６４９）の色座標を得た。
【００７２】
（比較例２）
（１）緑色有機電界発光素子の製造
マグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例２と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００７３】
（２）特性評価
実施例２と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は５．２Ｖ，輝度は１３００ｃｄ／ｍ２，発光効率は５５ｃｄ／Ａ，色座標は（０．２７５，０．６７８）であり，加速寿命特性は図３に示したとおりである。
【００７４】
（比較例３）
（１）緑色有機電界発光素子の製造
電子輸送層上にＬｉＦを１０Åの厚さに真空蒸着することにより電子注入層を形成し，上記電子注入層上にマグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することにより，カソードを形成した以外は，実施例２と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００７５】
（２）特性評価
実施例２と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．２Ｖ，輝度は１３００ｃｄ／ｍ２，発光効率は６６ｃｄ／Ａ，色座標は（０．２６４，０．６８３）であり，加速寿命特性は図３に示したとおりである。
【００７６】
上記実施例２，比較例２及び比較例３に係る緑色有機電界発光素子の特性は下記表２に示し，加速寿命特性は図３に示した。
【００７７】
【表２】
【００７８】
表２及び図３を参照すると，実施例２の有機電界発光素子は，比較例２に比べて駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命が増加したが，色座標特性はやや低下した。したがって，マグネシウム−銀膜をカソードとして用いた場合に比べて，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の緑色有機電界発光素子の駆動電圧特性，発光効率特性及び寿命特性が改善されることが分かる。
【００７９】
反面，実施例２の有機電界発光素子は，比較例３と比較して駆動電圧，発光効率及び寿命特性の有意差がなかった。したがって，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の有機電界発光素子は，マグネシウム−銀膜をカソードとして用い，ＬｉＦを電子注入層として用いた場合の有機電界発光素子とほぼ同一の特性を示すといえる。結果として，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合，電子注入層を別途に形成しなくてもよい。
【００８０】
（マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える青色有機電界発光素子の特性）
【００８１】
（実施例３）
（１）青色有機電界発光素子の製造
基板上にＩＴＯを用いて面積２ｍｍ×２ｍｍのアノードを形成し，これを超音波洗浄及びＵＶ−Ｏ３処理した。上記ＵＶ−Ｏ３処理の施されたアノード上にＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を２００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔注入層を形成した。上記正孔注入層上にα−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を５０Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔輸送層を形成した。上記正孔輸送層上にＤＰＶＢｉを１５０Åの厚さに真空蒸着することにより，青色発光層を形成した。上記発光層上にＡｌｑ３を２５０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子輸送層を形成した。上記電子輸送層上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着し，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ１６０Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することにより，カソードを形成した。これにより，青色有機電界発光素子を製造した。
【００８２】
（２）駆動電圧及び発光効率の測定
上記有機電界発光素子を駆動させるにおいて，上記アノードに陽の電圧を印加し，上記カソードを接地させた後，上記有機電界発光素子の発光輝度をフォトメーターで測定した。上記有機電界発光素子は，発光輝度が４５２ｃｄ／ｍ２のときの電圧，すなわち駆動電圧は５．０Ｖであり，発光効率は５．０７ｃｄ／Ａであった。
【００８３】
（３）寿命特性の測定
上記有機電界発光素子を初期輝度が２０００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた後，駆動時間に対応した輝度の減少度合いを測定した。そして横軸を時間，縦軸を輝度の減少度合いである相手輝度として図４ｂに示した。上記初期輝度は，駆動電圧を測定した輝度（４５２ｃｄ／ｍ２）の５倍である。
【００８４】
（４）色座標の測定
カラーアナライザを用いて上記有機電界発光素子の色座標を測定した。その結果，（０．１３９，０．１３５）の色座標を得た。
【００８５】
（実施例４）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ１８０Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００８６】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．９Ｖ，輝度は４４０ｃｄ／ｍ２，発光効率は４．８１ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３８，０．１３２）であり，加速寿命特性は図４ｂに示した。
【００８７】
（実施例５）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００８８】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．９Ｖ，発光輝度は４６０ｃｄ／ｍ２，発光効率は５．１９ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３７，０．１３７）であり，加速寿命特性は図４ａ及び図４ｂに示した。
【００８９】
（実施例６）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２２０Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００９０】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．９Ｖ，発光輝度は４６４ｃｄ／ｍ２，発光効率は５．２６ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３７，０．１３８）であり，加速寿命特性は図４ｂに示した。
【００９１】
（比較例４）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することにより，カソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００９２】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は５．２Ｖ，発光輝度は３００ｃｄ／ｍ２，発光効率は１．７ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１４０，０．１００）であり，加速寿命特性は図４ａに示した。
【００９３】
（比較例５）
（１）青色有機電界発光素子の製造
電子輸送層上にＬｉＦを１０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子注入層を形成し，上記電子注入層上にマグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することにより，カソードを形成した以外は。実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００９４】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．４Ｖ，発光輝度は３６２ｃｄ／ｍ２，発光効率は５．０２ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３４，０．１１４）であり，加速寿命特性は図４ａ及び図４ｂに示した。
上記実施例３〜６，比較例４及び比較例５に係る青色有機電界発光素子の特性を下記表３に示し，加速寿命特性は図４ａ及び図４ｂに示した。
【００９５】
【表３】
【００９６】
表３，図４ａ及び図４ｂを参照すると，実施例３〜６の有機電界発光素子は，比較例４に比べて駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命が増加したが，色座標特性はやや低下した。したがって，マグネシウム−銀膜をカソードとして用いた場合に比べて，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の青色有機電界発光素子の駆動電圧特性，発光効率特性及び寿命特性が改善されることが分かる。特に，マグネシウム−カルシウム膜の厚さに応じて駆動電圧，発光効率，寿命及び色座標特性の有意差は殆ど無かった。したがって，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いる場合，厚さの偏差による特性変化は殆どなくて，大面積の有機電界発光素子においても特性の均一度を確保することができた。
【００９７】
反面，実施例３〜６の有機電界発光素子は，比較例５と比較して駆動電圧，発光効率及び寿命特性の有意差がなかった。したがって，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の有機電界発光素子は，マグネシウム−銀膜をカソードとして用い，ＬｉＦを電子注入層として用いた場合の有機電界発光素子とほぼ同一の特性を示すといえる。結果として，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合，電子注入層を別途に形成しなくてもよい。
【００９８】
（マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗）
【００９９】
（実施例７）
マグネシウムとカルシウムの原子比１：（１／３）の場合
基板上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比３：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成した。形成されたマグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は６０Ω／ｍ２であった。
【０１００】
（実施例８）
マグネシウムとカルシウムの原子比１：１の場合
マグネシウムとカルシウムの原子比が１：１である以外は，実施例７と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜を形成した。形成されたマグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は１６Ω／ｍ２であった。
【０１０１】
（実施例９）
マグネシウムとカルシウムの原子比１：３の場合
マグネシウムとカルシウムの原子比が１：３である以外は，実施例７と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜を形成した。形成されたマグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は４８Ω／ｍ２であった。
【０１０２】
（比較例６）
マグネシウム−銀膜の面抵抗
基板上にマグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成した。形成されたマグネシウム−銀膜の面抵抗は２３Ω／ｍ２であった。
【０１０３】
実施例７〜９に係るマグネシウム−カルシウム膜及び比較例６に係るマグネシウム−銀膜の面抵抗を下記表４に示したとおりである。
【０１０４】
【表４】
【０１０５】
表４を参照すると，マグネシウムとカルシウムの原子比が１：（１／３）〜１：３の場合，マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は６０Ω／ｍ２以下となる。一般に，有機電界発光素子のカソードは，少なくとも６０Ω／ｍ２以下の面抵抗を有することが好ましい。したがって，カソードはマグネシウムとカルシウムをマグネシウムが１に対してカルシウムを１／３〜３の原子比で含有することが好ましい。
【０１０６】
また，表４より，マグネシウムとカルシウムの原子比が１：１のとき，マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗が最も低いことが分かる。この場合，マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗（１６Ω／ｍ２）はマグネシウム−銀膜の面抵抗（２３Ω／ｍ２）に比べて７０％程度減少した値である。
【０１０７】
（マグネシウム−カルシウム膜の透過率及び反射率）
【０１０８】
（実施例１０）
基板上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成した後，形成されたマグネシウム−カルシウム膜の透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は１６．８２％，反射率は３１．１７％であった。
【０１０９】
（実施例１１）
基板上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成し，上記マグネシウム−カルシウム膜上にＬｉＦを７００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成した後，上記マグネシウム−カルシウム膜と上記キャッピング層の透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は４８．７０％，反射率は３９．７６％であった。
【０１１０】
（実施例１２）
マグネシウム−カルシウム膜上にＬｉＦを８００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成する以外は，実施例１１と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜及びキャッピング層を形成し，透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は５０．４８％，反射率は４２．９３％であった。
【０１１１】
（実施例１３）
マグネシウム−カルシウム膜上にＬｉＦを９００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成する以外は，実施例１１と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜及びキャッピング層を形成し，透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は４９．２７％，反射率は４３．５０％であった。
【０１１２】
（実施例１４）
マグネシウム−カルシウム膜上にＮＰＢを６００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成する以外は，実施例１１と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜及びキャッピング層を形成し，透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。その結果，５５０ｎｍにおいて，透過率は６７．３１％，反射率は３７．６３％であった。
【０１１３】
実施例１０〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜，マグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の５５０ｎｍにおける透過率及び反射率を下記表５に示し，波長による透過率の変化を図５に，反射率の変化を図６にそれぞれ示した。
【０１１４】
【表５】
【０１１５】
表４，図５及び図６より，実施例１０に係るマグネシウム−カルシウム膜の透過率に比べて，実施例１１〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の透過率が増加したことが分かる。これは，光が上記マグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜を透過する場合が，光が上記マグネシウム−カルシウム膜のみを透過する場合に比べて膜界面における全反射が減少したためであると推定される。
【０１１６】
キャッピング層がＬｉＦ膜の場合（実施例１１〜１３），キャッピング層の厚さ増加による透過率の変化は大きくない。また，キャッピング層がＬｉＦ膜の場合（実施例１１〜１３）に比べて，有機膜としてのＮＰＢ膜の場合（実施例１４）の透過率がさらに大きい。
【０１１７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は，有機電界発光素子及びその製造方法に適用可能であり，より詳しくはマグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える有機電界発光素子及びその製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図２】実施例１及び比較例１に係る赤色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図３】実施例２，比較例２及び比較例３に係る緑色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図４ａ】実施例５，比較例４及び比較例５に係る青色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図４ｂ】実施例３〜６，及び比較例５に係る青色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図５】実施例１０〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜，及びマグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の波長による透過率を示すグラフ図である。
【図６】実施例１０〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜，及びマグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の波長による反射率を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１００ 基板
１１０ アノード
１２０ 正孔注入層
１３０ 正孔輸送層
１４０ 有機発光層
１５０ 正孔阻止層
１６０ 電子輸送層
１７０ 電子注入層
１８０ カソード
１９０ キャッピング層
【技術分野】
【０００１】
本発明は，有機電界発光素子及びその製造方法に係り，より詳しくは，マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える有機電界発光素子及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に，有機電界発光素子は，アノードと，上記アノード上に配置される有機発光層と，上記有機発光層上に配置されるカソードとを含む。上記アノードと上記カソードとの間に電圧を印加すると，正孔は上記アノードから上記有機発光層内に注入され，電子は上記カソードから上記有機発光層内に注入される。上記有機発光層内に注入された正孔と電子は上記有機発光層で結合して励起子（ｅｘｉｔｏｎ）を生成し，この励起子は励起状態から基底状態へ遷移しながら光を放出する。
【０００３】
この際，上記カソードは，上記有機発光層への電子注入を容易にするために，低い仕事関数を有することが要求される。これを満足する物質としては，３．４６ｅＶの仕事関数を有するマグネシウムがある。ところが，マグネシウムは，外部の酸素または水分との反応性が高いため，安定した有機電界発光素子を実現することができないという欠点がある。
【０００４】
これを解決するために，Ｔａｎｇ等は，特許文献１に「改善されたカソードを有する有機電界発光素子（Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｃａｔｈｏｄｅ）」を開示した。上記特許文献１によれば，マグネシウム−銀合金（ｍａｇｎｅｓｉｕｍ−ｓｉｌｖｅｒ；ＭａＡｇ）を用いてカソードを形成することにより，周囲環境に対する安定性（ａｍｂｉｅｎｔ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ）に優れたカソードを実現することができる。その結果，寿命特性の良好な有機電界発光素子を得ることができる。しかし，銀は仕事関数が４．２８ｅＶ程度と比較的高いため，マグネシウム−銀合金カソードの電子注入特性はマグネシウムの電子注入特性に比べて劣るおそれがある。
【０００５】
これを解決するために，Ｈｕｎｇ等は，特許文献２「有機電界発光素子に使用するための２層の電子注入電極（Ｂｉｌａｙｅｒ ｅｌｅｃｔｒｏｎ−ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｆｏｒ ｕｓｅ ｉｎ ａｎ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ）」を開示した。上記特許文献２によれば，電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔｉｎｇ ｌｙａｅｒ；Ａｌｑ）上にフッ化リチウム（ｌｉｔｈｉｕｍ ｆｌｕｏｒｉｄｅ；ＬｉＦ）膜を積層し，上記ＬｉＦ膜上にＭｇＡｇ膜を積層することにより，ＬｉＦ／ＭｇＡｇ二重層のカソードを形成した。上記ＬｉＦ／ＭｇＡｇ二重層のカソードはＭｇＡｇ単一層のカソードに比べて電子注入特性が向上した。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，８８５，２１１号明細書
【特許文献２】米国特許第５，７６６，６２２号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし，従来のＬｉＦ／ＭｇＡｇ二重層のカソードによれば，カソードの電子注入特性を向上させるために別途の層をさらに形成するので，コストアップ及び作業処理量の減少を招くという問題がある。
【０００８】
そこで，本発明はこのような問題点に鑑みてなされたもので，その目的は，別途の電子注入層を必要とせず，且つ電子注入特性の向上したカソードを備えることが可能な，新規かつ改良された有機電界発光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】
【０００９】
上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，アノードと；マグネシウム−カルシウム膜のカソードと；上記アノードと上記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；を含むことを特徴とする，有機電界発光素子が提供される。
【００１０】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有してもよい。
【００１１】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有してもよい。
【００１２】
また，上記カソードの上記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含んでもよい。
【００１３】
また，上記キャッピング層は，有機膜，無機膜，または有機膜と無機膜との多重層であってもよい。
【００１４】
また，上記無機膜は，シリコン酸化膜，シリコン窒化膜及びシリコン酸化窒化膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であってもよい。
【００１５】
また，上記無機膜は，ＩＴＯ膜，ＩＺＯ膜，ＴＯ膜及びＺｎＯ膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であってもよい。
【００１６】
また，上記無機膜は，ＬｉＦ膜であってもよい。
【００１７】
また，上記有機膜は，ＮＰＢ，ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ，ＴＤＡＰＢ，ＴＤＡＴＡ，Ａｌｑ３，Ｂａｌｑ及びＣＢＰからなる群より選択される少なくとも一つの物質を含有する膜であってもよい。
【００１８】
また，上記有機機能膜は，上記カソードと上記有機発光層との間に介在する電子輸送層をさらに含んでもよく，上記電子輸送層は，上記カソードと接してもよい。
【００１９】
また，上記有機機能膜は，上記アノードと上記有機発光層との間に介在する正孔注入層及び／又は正孔輸送層をさらに含んでもよい。
【００２０】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，アノードと；マグネシウム−カルシウム膜の光透過性カソードと；上記アノードと上記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；を含むことを特徴とする，有機電界発光素子が提供される。
【００２１】
また，上記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有してもよい。
【００２２】
また，上記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有してもよい。
【００２３】
また，上記光透過性カソードの厚さは，４００Å以下であってもよい。
【００２４】
また，上記光透過性カソードの厚さは，１００Å以上であってもよい。
【００２５】
また，上記光透過性カソードの厚さは，２００Å〜３００Åであってもよい。
【００２６】
また，上記光透過性カソードの上記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含んでもよい。
【００２７】
また，上記キャッピング層は，透明キャッピング層であってもよい。
【００２８】
また，上記キャッピング層は，上記光透過性カソードに比べて屈折率が高くてもよい。
【００２９】
また，上記キャッピング層の屈折率は，１．３〜２．３であってもよい。
【００３０】
また，上記キャッピング層は，有機膜，無機膜及び有機膜と無機膜との多重層であってもよい。
【００３１】
上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，基板上にアノードを形成し，上記アノード上に，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜を形成し，上記有機機能膜上にマグネシウム−カルシウム膜のカソードを形成することを特徴とする，有機電界発光素子の製造方法が提供される。
【００３２】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で共蒸着して形成してもよい。
【００３３】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で共蒸着して形成してもよい。
【００３４】
また，上記カソードは，１００〜４００Åの厚さを持つように形成してもよい。
【００３５】
また，上記カソード上に，キャッピング層を形成することをさらに含んでもよい。
【００３６】
また，上記キャッピング層は，有機膜，無機膜または有機膜と無機膜との多重層で形成してもよい。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば，カソードをマグネシウム−カルシウム膜で形成することにより，別途の電子注入層を形成しなくても，駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命特性も改善された有機電界発光素子を得ることができる。寿命特性の改善は，上記マグネシウム−カルシウム膜のカソードが外部の水分または酸素などに対して高い安定性を有することを意味する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に，添付した図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する発明特定事項については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００３９】
本実施形態の有機電解発光素子は，アノードとカソードとの間に少なくとも有機発光層を備える有機機能膜が介在する。このような有機電解発光素子は，別途の電子注入層を形成しなくても，駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命特性も改善される。
【００４０】
また，上記カソードは，マグネシウムとカルシウムを含有し，その原子比は，マグネシウムが１に対して１／３〜３であってもよい。また，上記カソードはマグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有してもよい。これにより，カソードは低い面抵抗を持つことができる。
【００４１】
上記有機電界発光素子は，上記カソードの上記有機機能膜に隣接した面の反対面に隣接するキャッピング層をさらに含むことができる。これにより，上記カソードを通過して外部に取り出される光の透過率を増加させることができる。
【００４２】
図面において，ある層が他の層又は基板の「上」にあると言及される場合，ある層が上記他の層又は上記基板の上に直接形成されることもあり，或いは上記ある層と上記他の層または上記基板との間に第３の層が介在することもある。
【００４３】
図１は，本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。図１を参照すると，基板１００上にアノード１１０が位置する。上記基板１００は上記アノード１００に接続する少なくとも一つの薄膜トランジスタ（図示せず。）を備えることができる。
【００４４】
上記アノード１１０は，透明電極または反射電極である。上記アノード１１０が透明電極の場合，上記アノード１１０は，ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜，ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）膜，ＴＯ（Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜またはＺｎＯ（Ｚｉｎｃ Ｏｉｘｄｅ）膜である。上記アノード１１０が反射電極の場合，上記アノード１１０は，銀（Ａｇ）膜，アルミニウム（Ａｌ）膜，ニッケル（Ｎｉ）膜，白金（Ｐｔ）膜，パラジウム（Ｐｄ）膜またはこれらの合金膜からなり，あるいはこれらの合金膜上にＩＴＯ，ＩＺＯ，ＴＯまたはＺｎＯの透過型酸化膜が積層された構造からなる。上記アノード１１０を形成することは，スパッタリング法や蒸発法などの気相蒸着（ｖａｐｏｒ ｐｈａｓｅ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法，イオンビーム蒸着（ｉｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法，電子ビーム蒸着（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｂｅａｍ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法またはレーザアブレーション（ｌａｓｅｒ ａｂｌａｔｉｏｎ）法を用いて行うことができる。
【００４５】
上記アノード１１０上に正孔注入層（ｈｏｌｅ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＩＬ）１２０と，正孔輸送層（ｈｏｌｅ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ，ＨＴＬ）１３０とが順次配置される。上記正孔注入層１２０と上記正孔輸送層１３０のいずれか一方は省略してもよい。上記正孔注入層１２０は，後述する発光層への正孔の注入を容易にする層であって，ＣｕＰｃ（ｃｕｐｐｅｒ ｐｈｔｈａｌｏｃｙａｎｉｎｅ），ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ（４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾール基）トリフェニルアミン），ＴＤＡＰＢ（１，３，５−トリス−（Ｎ，Ｎ−ビス−（４−メトキシ−フェニル）−アミノフェニル）−ベンゼン），ＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）のような低分子材料，またはＰＡＮＩ（ｐｏｌｙａｎｉｌｉｎｅ），ＰＥＤＯＴ（ｐｏｌｙ（３，４）−ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）のような高分子材料を用いて形成することができる。また，上記正孔輸送層１３０は，後述する発光層への正孔の輸送を容易にする層であって，α−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ），ＴＰＤ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ−（３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ−（ｐｈｅｎｙｌ）−ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ），ｓ−ＴＡＤ，ＭＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ−３−ｍｅｔｈｙｌｐｈｅｎｙｌ−Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）のような低分子材料，またはＰＶＫのような高分子材料を用いて形成することができる。上記正孔注入層１２０と上記正孔輸送層１３０の形成は気相蒸着法，スピンコーティング法，インクジェットプリント法またはレーザ熱転写法を用いて行うことができる。
【００４６】
上記正孔輸送層１３０上に有機発光層１４０が配置される。上記有機発光層１４０はリン光発光層または蛍光発光層である。上記有機発光層１４０が蛍光発光層の場合，上記有機発光層１４０は，ジスチリルアリーレン（ｄｉｓｔｙｒｙｌａｒｙｌｅｎｅ；ＤＳＡ），ジスチリルアリーレン誘導体，ジスチリルベンゼン（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｅｎｚｅｎｅ；ＤＳＢ），ジスチリルベンゼン誘導体，ＤＰＶＢｉ（４，４’−ｂｉｓ（２，２’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ ｖｉｎｙｌ）−１，１’−ｂｉｐｈｅｎｙｌ），ＤＰＶＢｉ誘導体，スピロ−ＤＰＶＢｉ及びスピロ−６Ｐ（ｓｐｉｒｏ−ｓｉｘｐｈｅｎｙｌ）からなる群より選択される一つの物質を含むことができる。ひいては，上記発光層１４０は，スチリルアミン（ｓｔｙｒｙｌａｍｉｎｅ）系，フェリレン（ｐｈｅｒｙｌｅｎｅ）系及びＤＳＢＰ（ｄｉｓｔｙｒｙｌｂｉｐｈｅｎｙｌ）系からなる群より選択される一つのドーパント物質をさらに含むことができる。
【００４７】
これとは異なり，上記有機発光層１４０がリン光発光層の場合，上記有機発光層１４０は，ホスト物質としてアリールアミン系，カルバゾール系及びスピロ系からなる群より選択される一つの物質を含むことができる。好ましくは，上記ホスト物質は，ＣＢＰ（４，４−Ｎ，Ｎ ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｅ−ｂｉｐｈｅｎｙｌ），ＣＢＰ誘導体，ｍＣＰ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｃａｒｂａｚｏｌｙｌ−３，５−ｂｅｎｚｅｎｅ），ｍＣＰ誘導体及びスピロ系誘導体からなる群より選択される一つの物質である。これに加え，上記有機発光層１４０は，ドーパント物質としてＩｒ，Ｐｔ，Ｔｂ及びＥｕからなる群より選択される一つの中心金属を有するリン光有機金属錯体を含むことができる。また，上記リン光有機金属錯体はＰＱＩｒ，ＰＱＩｒ（ａｃａｃ），ＰＱ２Ｉｒ（ａｃａｃ），ＰＩＱＩｒ（ａｃａｃ）及びＰｔＯＥＰからなる群より選択される一つである。
【００４８】
フルカラー有機電界発光素子の場合，上記有機発光層１４０の形成は高精細マスクを用いた真空蒸着法，インクジェットプリント法及びレーザ熱転写法を用いて行うことができる。
【００４９】
上記有機発光層１４０上に正孔阻止層（ｈｏｌｅ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＢＬ）１５０が配置される。ところが，上記正孔阻止層１５０は，上記有機発光層１４０が蛍光発光層の場合に省略してもよい。上記正孔阻止層１５０は，有機電界発光素子の駆動過程において上記有機発光層１４０で生成された励起子の拡散を抑える役割をする。このような正孔阻止層１５０は，Ｂａｌｑ，ＢＣＰ，ＣＦ−Ｘ，ＴＡＺまたはスピロ−ＴＡＺを用いて形成することができる。
【００５０】
正孔阻止層１５０上に電子輸送層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ，ＥＴＬ）１６０と電子注入層（ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｉｎｊｅｃｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ，ＨＴＬ）１７０が順次配置される。上記電子輸送層１６０は，上記発光層１４０への電子の輸送を容易にする層であって，例えばＰＢＤ，ＴＡＺ，ｓｐｉｒｏ−ＰＢＤのような高分子材料，またはＡｌｑ３，ＢＡｌｑ，ＳＡｌｑのような低分子材料を用いて形成することができる。上記電子注入層１７０は，上記有機発光層１４０への電子注入を容易にする層であって，例えばＡｌｑ３（ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｕｍ），ＬｉＦ（Ｌｉｔｈｉｕｍ Ｆｌｕｏｒｉｄｅ），ガリウム混合物（Ｇａ ｃｏｍｐｌｅｘ），ＰＢＤを用いて形成することができる。ところが，上記電子注入層１７０は，後述する理由により省略してもよい。一方，上記電子輸送層１６０と上記電子注入層１７０の形成は，真空蒸着法，スピンコーティング法，インクジェットプリント法またはレーザ熱転写法を用いて行うことができる。
【００５１】
上記正孔注入層１２０，上記正孔輸送層１３０，上記有機発光層１４０，上記正孔阻止層１５０，上記電子輸送層１６０及び上記電子注入層１７０は有機機能膜Ａを形成する。
【００５２】
上記電子注入層１７０上にマグネシウム−カルシウム膜（ＭｇＣａ膜）のカソード１８０が位置する。その結果，上記有機発光層１４０を備える有機機能膜Ａは，上記アノード１１０と上記カソード１８０との間に介在する。上記マグネシウム−カルシウム膜のカソード１８０が電子注入特性に優れるため，上記マグネシウム−カルシウム膜を備える有機電界発光素子は，上記電子注入層１７０を形成しない場合，すなわち上記カソード１８０と上記電子輸送層１６０とが接するように形成された場合でも，低い駆動電圧特性及び高い発光効率特性を示すことができる。したがって，有機電界発光素子の製造の際に，コストをダウンさせ，作業処理量が増加させることができる可能性がある。
【００５３】
また，上記カソード１８０は，マグネシウムＭｇとカルシウムＣａを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有することが好ましい。これにより，上記カソード１８０は適切な面抵抗（ｓｈｅｅｔ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）を持つことができる。その結果，有機電界発光素子の駆動の際にカソード１８０の面抵抗により現れる電圧降下（ＩＲ ｄｒｏｐ）を抑えることができる。さらに好ましくは，上記カソード１８０はマグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有する。
【００５４】
上記カソード１８０は光透過性カソード（ｌｉｇｈｔ ｔｒａｓｍｉｓｓｉｖｅ ｃａｔｈｏｄｅ）であってもよい。この場合，上記カソード１８０の厚さは，光透過度を考慮するとき，４００Å以下であることが好ましい。また，上記カソード１８０の厚さは，成膜均一度及び面抵抗を考慮するとき，１００Å以上であることが好ましい。さらに好ましくは，上記カソード１８０の厚さは２００Å〜３００Åであることがよい。上記カソード１８０上にキャッピング層１９０を配置することができる。言い換えれば，上記キャッピング層１９０は上記カソード１８０の上記有機機能膜Ａに隣接した面の反対面に隣接する。上記キャッピング層１９０は有機膜，無機膜またはこれらの多重層である。上記無機膜は絶縁膜のシリコン酸化膜（ＳｉＯ２），シリコン窒化膜（ＳｉＮｘ）またはシリコン酸化窒化膜（ＳｉＯｘＮｙ）である。あるいは，上記無機膜は透明導電膜のＩＴＯ膜，ＩＺＯ膜，ＴＯ膜またはＺｎＯ膜である。あるいは，上記無機膜はＬｉＦ膜である。一方，上記有機膜は，ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ），ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ，ＴＤＡＰＢ，ＴＤＡＴＡ，Ａｌｑ３，ＢａｌｑまたはＣＢＰを含有する膜である。上記キャッピング層１９０は，蒸発法またはスパッタリング法を用いて行うことができる。このようなキャッピング層１９０は外部の水分または酸素から上記有機機能膜Ａを保護して素子の劣化を防止する役割をすることもできる。
【００５５】
上記カソード１８０が光透過性カソードの場合，上記キャッピング層１９０は透明キャッピング層であることが好ましい。または，上記キャッピング層１９０の屈折率は，上記カソード１８０の屈折率に比べて高いことが好ましい。これにより，上記有機発光層１４０から放出される光が，上記カソード１８０を通過して外部に取り出されるとき，上記カソード１８０と上記キャッピング層１９０間の膜界面における全反射を減らして光透過率を増加させることができる。また，上記キャッピング層の屈折率は１．３〜２．３であることが好ましい。
【００５６】
以下，本発明の理解を助けるために好適な実施例を提示する。但し，下記の実施例は本発明の理解を助けるためのものであり，本発明は下記の実施例によって限定されるものではない。
【００５７】
（マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える赤色有機電界発光素子の特性）
【００５８】
（実施例１）
（１）赤色有機電界発光素子の製造
基板上にＩＴＯを用いて面積２ｍｍ×２ｍｍのアノードを形成し，これを超音波洗浄及びＵＶ−Ｏ３処理した。上記ＵＶ−Ｏ３処理の施されたアノード上にＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を３００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔注入層を形成した。上記正孔注入層上にα−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を３００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔輸送層を形成した。上記正孔輸送層上にＣＢＰ１００重量部とＰＱ３Ｉｒ１４重量部を共蒸着することにより，厚さ４００Åの赤色発光層を形成した。上記発光層上にＢａｌｑ３を５０Å積層し，その上にＡｌｑ３を２５０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子輸送層を形成した。上記電子輸送層上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着し，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することにより，カソードを形成した。これにより，赤色有機電界発光素子を製造した。
【００５９】
（２）駆動電圧及び発光効率の測定
上記有機電界発光素子を駆動させるにおいて，上記アノードに陽の電圧を印加し，上記カソードを接地させた後，上記有機電界発光素子の発光輝度をフォトメーターで測定した。上記有機電界発光素子は，輝度が６００ｃｄ／ｍ２のときの電圧，すなわち駆動電圧は５．５Ｖであり，発光効率は８．８７ｃｄ／Ａであった。
【００６０】
（３）加速寿命特性の測定
上記有機電界発光素子を初期輝度が３０００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた後，駆動時間による輝度の減少度合いを測定した。そして横軸を時間、縦軸を輝度の減少度合いである相手輝度として図２に示した。上記初期輝度は駆動電圧を測定した輝度（６００ｃｄ／ｍ２）の５倍である。一般に，寿命は，初期輝度を１００％としたとき，５０％の輝度を示すときまでの駆動時間である。
【００６１】
（４）色座標測定
カラーアナライザ（ｃｏｌｏｒ ａｎａｌｙｚｅｒ）を用いて上記有機電界発光素子の色座標を測定した。その結果，（０．６７６，０．３２２）の色座標を得た。
【００６２】
（比較例１）
（赤色有機電界発光素子の製造）
（１）マグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀（ＭｇＡｇ）膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例１と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００６３】
（２）特性評価
実施例１と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は６．２Ｖ，輝度は６００ｃｄ／ｍ２，発光効率は７．８ｃｄ／Ａ，色座標は（０．６８７，０．３１２）であり，加速寿命特性は図２に示したとおりである。
【００６４】
上記実施例１及び比較例１に係る赤色有機電界発光素子の特性は下記表１に示し，加速寿命特性は図２に示した。
【００６５】
【表１】
【００６６】
表１及び図２を参照すると，実施例１の有機電界発光素子は，比較例１に比べて駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命が増加したが，色座標は有意差がなかった。したがって，マグネシウム−銀膜をカソードとして用いた場合に比べて，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の有機電界発光素子の駆動電圧特性，発光効率特性及び寿命特性が改善されることが分かる。
【００６７】
（マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える緑色有機電界発光素子の特性）
【００６８】
（実施例２）
（１）緑色有機電界発光素子の製造
基板上にＩＴＯを用いて面積２ｍｍ×２ｍｍのアノードを形成し，これを超音波洗浄及びＵＶ−Ｏ３処理した。上記ＵＶ−Ｏ３処理の施されたアノード上にＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を２００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔注入層を形成した。上記正孔注入層上にα−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を５０Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔輸送層を形成した。上記正孔輸送層上にＣＢＰ１００重量部とＩｒ（ｐｐｙ）３６重量部を共蒸着することにより，厚さ４００Åの緑色発光層を形成した。上記発光層上にＢａｌｑ３を５０Åの厚さに積層し，その上にＡｌｑ３を２５０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子輸送層を形成した。上記電子輸送層上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着し，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することにより，カソードを形成した。これにより，緑色有機電界発光素子を製造した。
【００６９】
（１−１）駆動電圧及び発光効率の測定
上記有機電界発光素子を駆動させるにおいて，上記アノードに陽の電圧を印加し上記カソードを接地させた後，上記有機電界発光素子の発光輝度をフォトメーターで測定した。上記有機電界発光素子は，輝度が１３００ｃｄ／ｍ２のときの電圧，すなわち駆動電圧は４．３Ｖであり，発光効率は６６ｃｄ／Ａであった。
【００７０】
（１−２）加速寿命特性の測定
上記有機電界発光素子を初期輝度が６５００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた後，駆動時間に対応する輝度の減少度合いを測定した。そして横軸を時間、縦軸を輝度の減少度合いである相手輝度として図３に示した。上記初期輝度は，駆動電圧を測定した輝度（１３００ｃｄ／ｍ２）の５倍である。
【００７１】
（１−３）色座標の測定
カラーアナライザを用いて上記有機電界発光素子の色座標を測定した。その結果，（０．３０３，０．６４９）の色座標を得た。
【００７２】
（比較例２）
（１）緑色有機電界発光素子の製造
マグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例２と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００７３】
（２）特性評価
実施例２と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は５．２Ｖ，輝度は１３００ｃｄ／ｍ２，発光効率は５５ｃｄ／Ａ，色座標は（０．２７５，０．６７８）であり，加速寿命特性は図３に示したとおりである。
【００７４】
（比較例３）
（１）緑色有機電界発光素子の製造
電子輸送層上にＬｉＦを１０Åの厚さに真空蒸着することにより電子注入層を形成し，上記電子注入層上にマグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することにより，カソードを形成した以外は，実施例２と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００７５】
（２）特性評価
実施例２と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．２Ｖ，輝度は１３００ｃｄ／ｍ２，発光効率は６６ｃｄ／Ａ，色座標は（０．２６４，０．６８３）であり，加速寿命特性は図３に示したとおりである。
【００７６】
上記実施例２，比較例２及び比較例３に係る緑色有機電界発光素子の特性は下記表２に示し，加速寿命特性は図３に示した。
【００７７】
【表２】
【００７８】
表２及び図３を参照すると，実施例２の有機電界発光素子は，比較例２に比べて駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命が増加したが，色座標特性はやや低下した。したがって，マグネシウム−銀膜をカソードとして用いた場合に比べて，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の緑色有機電界発光素子の駆動電圧特性，発光効率特性及び寿命特性が改善されることが分かる。
【００７９】
反面，実施例２の有機電界発光素子は，比較例３と比較して駆動電圧，発光効率及び寿命特性の有意差がなかった。したがって，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の有機電界発光素子は，マグネシウム−銀膜をカソードとして用い，ＬｉＦを電子注入層として用いた場合の有機電界発光素子とほぼ同一の特性を示すといえる。結果として，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合，電子注入層を別途に形成しなくてもよい。
【００８０】
（マグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える青色有機電界発光素子の特性）
【００８１】
（実施例３）
（１）青色有機電界発光素子の製造
基板上にＩＴＯを用いて面積２ｍｍ×２ｍｍのアノードを形成し，これを超音波洗浄及びＵＶ−Ｏ３処理した。上記ＵＶ−Ｏ３処理の施されたアノード上にＴＤＡＴＡ（４，４’，４”−Ｔｒｉｓ（Ｎ，Ｎ−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−ａｍｉｎｏ）−ｔｒｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）を２００Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔注入層を形成した。上記正孔注入層上にα−ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−Ｂｉｓ（ｎａｐｈｔｈａｌｅｎ−１−ｙｌ）−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｐｈｅｎｙｌ）ｂｅｎｚｉｄｉｎｅ）を５０Åの厚さに真空蒸着することにより，正孔輸送層を形成した。上記正孔輸送層上にＤＰＶＢｉを１５０Åの厚さに真空蒸着することにより，青色発光層を形成した。上記発光層上にＡｌｑ３を２５０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子輸送層を形成した。上記電子輸送層上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着し，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ１６０Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することにより，カソードを形成した。これにより，青色有機電界発光素子を製造した。
【００８２】
（２）駆動電圧及び発光効率の測定
上記有機電界発光素子を駆動させるにおいて，上記アノードに陽の電圧を印加し，上記カソードを接地させた後，上記有機電界発光素子の発光輝度をフォトメーターで測定した。上記有機電界発光素子は，発光輝度が４５２ｃｄ／ｍ２のときの電圧，すなわち駆動電圧は５．０Ｖであり，発光効率は５．０７ｃｄ／Ａであった。
【００８３】
（３）寿命特性の測定
上記有機電界発光素子を初期輝度が２０００ｃｄ／ｍ２となるように駆動させた後，駆動時間に対応した輝度の減少度合いを測定した。そして横軸を時間，縦軸を輝度の減少度合いである相手輝度として図４ｂに示した。上記初期輝度は，駆動電圧を測定した輝度（４５２ｃｄ／ｍ２）の５倍である。
【００８４】
（４）色座標の測定
カラーアナライザを用いて上記有機電界発光素子の色座標を測定した。その結果，（０．１３９，０．１３５）の色座標を得た。
【００８５】
（実施例４）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ１８０Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００８６】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．９Ｖ，輝度は４４０ｃｄ／ｍ２，発光効率は４．８１ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３８，０．１３２）であり，加速寿命特性は図４ｂに示した。
【００８７】
（実施例５）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００８８】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．９Ｖ，発光輝度は４６０ｃｄ／ｍ２，発光効率は５．１９ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３７，０．１３７）であり，加速寿命特性は図４ａ及び図４ｂに示した。
【００８９】
（実施例６）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２２０Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成することによりカソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００９０】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．９Ｖ，発光輝度は４６４ｃｄ／ｍ２，発光効率は５．２６ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３７，０．１３８）であり，加速寿命特性は図４ｂに示した。
【００９１】
（比較例４）
（１）青色有機電界発光素子の製造
マグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することにより，カソードを形成した以外は，実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００９２】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は５．２Ｖ，発光輝度は３００ｃｄ／ｍ２，発光効率は１．７ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１４０，０．１００）であり，加速寿命特性は図４ａに示した。
【００９３】
（比較例５）
（１）青色有機電界発光素子の製造
電子輸送層上にＬｉＦを１０Åの厚さに真空蒸着することにより，電子注入層を形成し，上記電子注入層上にマグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成することにより，カソードを形成した以外は。実施例３と同様の方法で有機電界発光素子を製造した。
【００９４】
（２）特性評価
実施例３と同様の方法で測定した結果，駆動電圧は４．４Ｖ，発光輝度は３６２ｃｄ／ｍ２，発光効率は５．０２ｃｄ／Ａ，色座標は（０．１３４，０．１１４）であり，加速寿命特性は図４ａ及び図４ｂに示した。
上記実施例３〜６，比較例４及び比較例５に係る青色有機電界発光素子の特性を下記表３に示し，加速寿命特性は図４ａ及び図４ｂに示した。
【００９５】
【表３】
【００９６】
表３，図４ａ及び図４ｂを参照すると，実施例３〜６の有機電界発光素子は，比較例４に比べて駆動電圧が減少し，発光効率が増加し，寿命が増加したが，色座標特性はやや低下した。したがって，マグネシウム−銀膜をカソードとして用いた場合に比べて，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の青色有機電界発光素子の駆動電圧特性，発光効率特性及び寿命特性が改善されることが分かる。特に，マグネシウム−カルシウム膜の厚さに応じて駆動電圧，発光効率，寿命及び色座標特性の有意差は殆ど無かった。したがって，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いる場合，厚さの偏差による特性変化は殆どなくて，大面積の有機電界発光素子においても特性の均一度を確保することができた。
【００９７】
反面，実施例３〜６の有機電界発光素子は，比較例５と比較して駆動電圧，発光効率及び寿命特性の有意差がなかった。したがって，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合の有機電界発光素子は，マグネシウム−銀膜をカソードとして用い，ＬｉＦを電子注入層として用いた場合の有機電界発光素子とほぼ同一の特性を示すといえる。結果として，マグネシウム−カルシウム膜をカソードとして用いた場合，電子注入層を別途に形成しなくてもよい。
【００９８】
（マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗）
【００９９】
（実施例７）
マグネシウムとカルシウムの原子比１：（１／３）の場合
基板上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比３：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成した。形成されたマグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は６０Ω／ｍ２であった。
【０１００】
（実施例８）
マグネシウムとカルシウムの原子比１：１の場合
マグネシウムとカルシウムの原子比が１：１である以外は，実施例７と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜を形成した。形成されたマグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は１６Ω／ｍ２であった。
【０１０１】
（実施例９）
マグネシウムとカルシウムの原子比１：３の場合
マグネシウムとカルシウムの原子比が１：３である以外は，実施例７と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜を形成した。形成されたマグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は４８Ω／ｍ２であった。
【０１０２】
（比較例６）
マグネシウム−銀膜の面抵抗
基板上にマグネシウムと銀を共蒸着して，マグネシウムと銀の原子比１０：１，厚さ１００Åのマグネシウム−銀膜を形成した。形成されたマグネシウム−銀膜の面抵抗は２３Ω／ｍ２であった。
【０１０３】
実施例７〜９に係るマグネシウム−カルシウム膜及び比較例６に係るマグネシウム−銀膜の面抵抗を下記表４に示したとおりである。
【０１０４】
【表４】
【０１０５】
表４を参照すると，マグネシウムとカルシウムの原子比が１：（１／３）〜１：３の場合，マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗は６０Ω／ｍ２以下となる。一般に，有機電界発光素子のカソードは，少なくとも６０Ω／ｍ２以下の面抵抗を有することが好ましい。したがって，カソードはマグネシウムとカルシウムをマグネシウムが１に対してカルシウムを１／３〜３の原子比で含有することが好ましい。
【０１０６】
また，表４より，マグネシウムとカルシウムの原子比が１：１のとき，マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗が最も低いことが分かる。この場合，マグネシウム−カルシウム膜の面抵抗（１６Ω／ｍ２）はマグネシウム−銀膜の面抵抗（２３Ω／ｍ２）に比べて７０％程度減少した値である。
【０１０７】
（マグネシウム−カルシウム膜の透過率及び反射率）
【０１０８】
（実施例１０）
基板上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成した後，形成されたマグネシウム−カルシウム膜の透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は１６．８２％，反射率は３１．１７％であった。
【０１０９】
（実施例１１）
基板上にマグネシウムとカルシウムを共蒸着して，マグネシウムとカルシウムの原子比１：１，厚さ２００Åのマグネシウム−カルシウム膜を形成し，上記マグネシウム−カルシウム膜上にＬｉＦを７００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成した後，上記マグネシウム−カルシウム膜と上記キャッピング層の透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は４８．７０％，反射率は３９．７６％であった。
【０１１０】
（実施例１２）
マグネシウム−カルシウム膜上にＬｉＦを８００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成する以外は，実施例１１と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜及びキャッピング層を形成し，透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は５０．４８％，反射率は４２．９３％であった。
【０１１１】
（実施例１３）
マグネシウム−カルシウム膜上にＬｉＦを９００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成する以外は，実施例１１と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜及びキャッピング層を形成し，透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。測定結果は図５及び図６に示した。特に５５０ｎｍにおいて，透過率は４９．２７％，反射率は４３．５０％であった。
【０１１２】
（実施例１４）
マグネシウム−カルシウム膜上にＮＰＢを６００Åの厚さに真空蒸着してキャッピング層を形成する以外は，実施例１１と同様の方法でマグネシウム−カルシウム膜及びキャッピング層を形成し，透過率及び反射率を，光波長を変化させながら測定した。その結果，５５０ｎｍにおいて，透過率は６７．３１％，反射率は３７．６３％であった。
【０１１３】
実施例１０〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜，マグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の５５０ｎｍにおける透過率及び反射率を下記表５に示し，波長による透過率の変化を図５に，反射率の変化を図６にそれぞれ示した。
【０１１４】
【表５】
【０１１５】
表４，図５及び図６より，実施例１０に係るマグネシウム−カルシウム膜の透過率に比べて，実施例１１〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の透過率が増加したことが分かる。これは，光が上記マグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜を透過する場合が，光が上記マグネシウム−カルシウム膜のみを透過する場合に比べて膜界面における全反射が減少したためであると推定される。
【０１１６】
キャッピング層がＬｉＦ膜の場合（実施例１１〜１３），キャッピング層の厚さ増加による透過率の変化は大きくない。また，キャッピング層がＬｉＦ膜の場合（実施例１１〜１３）に比べて，有機膜としてのＮＰＢ膜の場合（実施例１４）の透過率がさらに大きい。
【０１１７】
以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【０１１８】
本発明は，有機電界発光素子及びその製造方法に適用可能であり，より詳しくはマグネシウム−カルシウム膜のカソードを備える有機電界発光素子及びその製造方法に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る有機電界発光素子を示す断面図である。
【図２】実施例１及び比較例１に係る赤色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図３】実施例２，比較例２及び比較例３に係る緑色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図４ａ】実施例５，比較例４及び比較例５に係る青色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図４ｂ】実施例３〜６，及び比較例５に係る青色有機電界発光素子の加速寿命特性を示すグラフ図である。
【図５】実施例１０〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜，及びマグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の波長による透過率を示すグラフ図である。
【図６】実施例１０〜１４に係るマグネシウム−カルシウム膜，及びマグネシウム−カルシウム膜／キャッピング層の二重膜の波長による反射率を示すグラフ図である。
【符号の説明】
【０１２０】
１００ 基板
１１０ アノード
１２０ 正孔注入層
１３０ 正孔輸送層
１４０ 有機発光層
１５０ 正孔阻止層
１６０ 電子輸送層
１７０ 電子注入層
１８０ カソード
１９０ キャッピング層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アノードと；
マグネシウム−カルシウム膜のカソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；
を含むことを特徴とする，有機電界発光素子。
【請求項２】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有することを特徴とする，請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有することを特徴とする，請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記カソードの前記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記キャッピング層は，有機膜，無機膜，または有機膜と無機膜との多重層であることを特徴とする，請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記無機膜は，シリコン酸化膜，シリコン窒化膜及びシリコン酸化窒化膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記無機膜は，ＩＴＯ膜，ＩＺＯ膜，ＴＯ膜及びＺｎＯ膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記無機膜は，ＬｉＦ膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記有機膜は，ＮＰＢ，ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ，ＴＤＡＰＢ，ＴＤＡＴＡ，Ａｌｑ３，Ｂａｌｑ及びＣＢＰからなる群より選択される少なくとも一つの物質を含有する膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記有機機能膜は，前記カソードと前記有機発光層との間に介在する電子輸送層をさらに含み，
前記電子輸送層は，前記カソードと接することを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記有機機能膜は，前記アノードと前記有機発光層との間に介在する正孔注入層及び／又は正孔輸送層をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
アノードと；
マグネシウム−カルシウム膜の光透過性カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；
を含むことを特徴とする，有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有することを特徴とする，請求項１２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有することを特徴とする，請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記光透過性カソードの厚さは，４００Å以下であることを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記光透過性カソードの厚さは，１００Å以上であることを特徴とする，請求項１５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
前記光透過性カソードの厚さは，２００Å〜３００Åであることを特徴とする，請求項１６に記載の有機電界発光素子。
【請求項１８】
前記光透過性カソードの前記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含むことを特徴とする，請求項１２〜１７のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
前記キャッピング層は，透明キャッピング層であることを特徴とする，請求項１８に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
前記キャッピング層は，前記光透過性カソードに比べて屈折率が高いことを特徴とする，請求項１８に記載の有機電界発光素子。
【請求項２１】
前記キャッピング層の屈折率は，１．３〜２．３であることを特徴とする，請求項２０に記載の有機電界発光素子。
【請求項２２】
前記キャッピング層は，有機膜，無機膜及び有機膜と無機膜との多重層であることを特徴とする，請求項１８〜２１のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項２３】
基板上にアノードを形成し，
前記アノード上に，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜を形成し，
前記有機機能膜上にマグネシウム−カルシウム膜のカソードを形成することを特徴とする，有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２４】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で共蒸着して形成することを特徴とする，請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２５】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で共蒸着して形成することを特徴とする，請求項２４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２６】
前記カソードは，１００〜４００Åの厚さを持つように形成することを特徴とする，請求項２３〜２５のいずれかに記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２７】
前記カソード上に，キャッピング層を形成することをさらに含むことを特徴とする，請求項２３〜２６のいずれかに記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２８】
前記キャッピング層は，有機膜，無機膜または有機膜と無機膜との多重層で形成することを特徴とする，請求項２７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項１】
アノードと；
マグネシウム−カルシウム膜のカソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；
を含むことを特徴とする，有機電界発光素子。
【請求項２】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有することを特徴とする，請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有することを特徴とする，請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記カソードの前記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
前記キャッピング層は，有機膜，無機膜，または有機膜と無機膜との多重層であることを特徴とする，請求項４に記載の有機電界発光素子。
【請求項６】
前記無機膜は，シリコン酸化膜，シリコン窒化膜及びシリコン酸化窒化膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項７】
前記無機膜は，ＩＴＯ膜，ＩＺＯ膜，ＴＯ膜及びＺｎＯ膜からなる群より選択される少なくとも一つの膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項８】
前記無機膜は，ＬｉＦ膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項９】
前記有機膜は，ＮＰＢ，ＴＮＡＴＡ，ＴＣＴＡ，ＴＤＡＰＢ，ＴＤＡＴＡ，Ａｌｑ３，Ｂａｌｑ及びＣＢＰからなる群より選択される少なくとも一つの物質を含有する膜であることを特徴とする，請求項５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１０】
前記有機機能膜は，前記カソードと前記有機発光層との間に介在する電子輸送層をさらに含み，
前記電子輸送層は，前記カソードと接することを特徴とする，請求項１〜９のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１１】
前記有機機能膜は，前記アノードと前記有機発光層との間に介在する正孔注入層及び／又は正孔輸送層をさらに含むことを特徴とする，請求項１〜１０のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１２】
アノードと；
マグネシウム−カルシウム膜の光透過性カソードと；
前記アノードと前記カソードとの間に介在し，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜と；
を含むことを特徴とする，有機電界発光素子。
【請求項１３】
前記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で含有することを特徴とする，請求項１２に記載の有機電界発光素子。
【請求項１４】
前記光透過性カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で含有することを特徴とする，請求項１３に記載の有機電界発光素子。
【請求項１５】
前記光透過性カソードの厚さは，４００Å以下であることを特徴とする，請求項１２〜１４のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１６】
前記光透過性カソードの厚さは，１００Å以上であることを特徴とする，請求項１５に記載の有機電界発光素子。
【請求項１７】
前記光透過性カソードの厚さは，２００Å〜３００Åであることを特徴とする，請求項１６に記載の有機電界発光素子。
【請求項１８】
前記光透過性カソードの前記有機機能膜に隣接した面とは反対側の面に隣接するキャッピング層をさらに含むことを特徴とする，請求項１２〜１７のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項１９】
前記キャッピング層は，透明キャッピング層であることを特徴とする，請求項１８に記載の有機電界発光素子。
【請求項２０】
前記キャッピング層は，前記光透過性カソードに比べて屈折率が高いことを特徴とする，請求項１８に記載の有機電界発光素子。
【請求項２１】
前記キャッピング層の屈折率は，１．３〜２．３であることを特徴とする，請求項２０に記載の有機電界発光素子。
【請求項２２】
前記キャッピング層は，有機膜，無機膜及び有機膜と無機膜との多重層であることを特徴とする，請求項１８〜２１のいずれかに記載の有機電界発光素子。
【請求項２３】
基板上にアノードを形成し，
前記アノード上に，少なくとも有機発光層を備える有機機能膜を形成し，
前記有機機能膜上にマグネシウム−カルシウム膜のカソードを形成することを特徴とする，有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２４】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：（１／３）〜１：３の原子比で共蒸着して形成することを特徴とする，請求項２３に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２５】
前記カソードは，マグネシウムとカルシウムを１：１の原子比で共蒸着して形成することを特徴とする，請求項２４に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２６】
前記カソードは，１００〜４００Åの厚さを持つように形成することを特徴とする，請求項２３〜２５のいずれかに記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２７】
前記カソード上に，キャッピング層を形成することをさらに含むことを特徴とする，請求項２３〜２６のいずれかに記載の有機電界発光素子の製造方法。
【請求項２８】
前記キャッピング層は，有機膜，無機膜または有機膜と無機膜との多重層で形成することを特徴とする，請求項２７に記載の有機電界発光素子の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４ａ】
【図４ｂ】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００６−１６４９３７（Ｐ２００６−１６４９３７Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１２４９３８（Ｐ２００５−１２４９３８）
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月２２日（２００５．４．２２）
【出願人】（５９０００２８１７）三星エスディアイ株式会社 (2,784)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]