説明

有機EL素子及び有機EL表示装置、並びにそれらの製造方法

【課題】外光反射防止用の偏光板を用いることなく、外光の反射を防止することができる有機EL素子及び有機EL表示装置を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明の一態様における有機EL素子は、透明導電性を有する陽極144と、陰極134と、陽極144と陰極134との間に配置されている有機EL層124と、を備えた有機EL素子114であって、陰極134の有機EL層124との界面は黒色材料で形成されているものである。さらに、本発明の一態様における有機EL表示装置は、このような有機EL素子を備えたものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機EL素子及び有機EL表示装置、並びにそれらの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、有機エレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence:以下、これをELと略す)素子が発光素子として注目されている。この有機EL素子を用いた有機EL表示装置は、液晶表示装置(LCD)やCRTなどの表示装置に代わる装置として研究が進められている。特に、薄型の表示装置を実現させる発光素子として注目されている。このような有機EL表示装置の一例が図7に示されている。
【0003】
図7に示すように、有機EL表示装置900には有機ELパネル901が設けられている。この有機ELパネル901の有機EL素子902は、有機発光性化合物を含む有機EL層124を陽極144と陰極911との間に挟んだ積層体構造を有している。陽極144と陰極911の間に電圧を印加すると、陽極144からは正孔が、陰極911からは電子がそれぞれ有機EL層124に注入されて再結合し、その際に生ずるエネルギーにより有機EL層124に含まれる有機発光性化合物の分子が励起される。このようにして励起された分子が基底状態に失活する過程で発光現象が生じる。有機EL素子902はこの発光現象を利用した自発光素子である。
【0004】
有機EL層124は、正孔と電子が再結合して発光する発光層と呼ばれる有機層を少なくとも含み、発光層からなる単層構造、又は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層、電子注入層などを必要に応じて含む多層積層構造を有している。
【0005】
一般に、有機ELパネル901は、ガラス基板111上に、ITO(Indium Tin Oxide)等によって陽極144となる透明電極と、有機EL層124と、アルミニウム等によって陰極911となる電極とを順次積層して積層体である有機EL素子902を形成し、この積層体を覆うガラスなどからなる凹形状の対向基板112を上記基板111上に紫外線硬化性接着剤113を介して気密的に配設することによって製造される。
【0006】
有機ELパネル901の視認側表面には、直線偏光板921と1/4λ板922とからなる円偏光板912が設けられている。この円偏光板912は、有機ELパネル901内部に入射した外光が電極で反射し、有機EL表示装置900のコントラストが低下するのを防止している。具体的には、外光は、円偏光板912の直線偏光板921を通過することによって直線偏光となり、この直線偏光は1/4λ板922によって円偏光になる。この円偏光は、透明電極である陽極144、さらには有機EL層124を通過した後、陰極911表面で反射される。
【0007】
この反射された円偏光は、1/4λ板922を通過することによって直線偏光となる。この直線偏光の偏光方向は、直線偏光板921の偏光軸に対して略直角である。このため、有機ELパネル901内部で反射した外光は、直線偏光板921を通過することができない。これによって、有機ELパネル901に入射した外光が視認側に出射することを防止する。
【0008】
又、特許文献1に、偏光板を用いてコントラストを向上させる有機EL表示装置の一例が開示されている。特許文献1に開示された有機EL表示装置では、発光面に配設された偏光板が外光を吸収し、これによってコントラストを向上させる。
【特許文献1】特開2003−115383号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
このように、従来の有機EL表示装置においては、反射防止膜として円偏光板が設けられている。このため、部材点数が増加すると共に、円偏光板が有機EL素子902の発光光を吸収し、光利用効率の低下を招いている。
【0010】
そこで、本発明は、外光反射防止用の偏光板を用いることなく、外光の反射を効果的に抑制する有機EL素子及び有機EL表示装置、並びにそれらの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の第1の態様にかかる有機EL素子は、透明導電性を有する第1の電極と、第2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されている有機EL層と、を備えた有機EL素子であって、前記第2の電極の前記有機EL層との界面は黒色材料で形成されている。このような構成によって、第2の電極の前記有機EL層との界面で外光が吸収されるので、外光反射防止用の偏光板を用いることなく、外光の反射を効果的に抑制することができる。
【0012】
本発明の第2の態様にかかる有機EL素子は、前記黒色材料は窒素を含有するアルミニウム化合物である。
【0013】
本発明の第3の態様にかかる有機EL素子は、前記第2の電極は、前記有機EL層との界面を形成する黒色界面層と当該黒色界面層より導電率が高い導電層との積層構造、又は前記黒色界面層から前記導電層へと連続的に窒素の含有率が変化した構造を備えている。
【0014】
本発明の第4の態様にかかる有機EL素子は、前記黒色界面層は窒素を含有するアルミニウム化合物で形成され、前記導電層はアルミニウムで形成されている。
【0015】
本発明の第5の態様にかかる有機EL素子は、前記窒素を含有するアルミニウム化合物における窒素含有率は10〜25原子%である。
【0016】
本発明の第6の態様にかかる有機EL素子は、前記窒素を含有するアルミニウム化合物の厚みは50〜250nmである。
【0017】
本発明の第1の態様にかかる有機EL表示装置は、上記のような有機EL素子が用いられた。このような構成によって、第2の電極の前記有機EL層との界面で外光が吸収されるので、外光反射防止用の偏光板を用いることなく、外光の反射を効果的に抑制することができる。
【0018】
本発明の第1の態様にかかる有機EL素子の製造方法は、基板に、透明導電性を有する第1の電極を形成するステップと、当該第1の電極上に、有機EL層を形成するステップと、当該有機EL層上に、当該有機EL層との界面が黒色である第2の電極を形成するステップと、を備えたものである。
【0019】
本発明の第2の態様にかかる有機EL素子の製造方法は、前記第2の電極を形成するステップは、窒素と不活性ガスとを含む混合ガスを用いたスパッタリング法によって窒素を含有するアルミニウム化合物を堆積することによって、前記黒色界面を形成する。
【0020】
本発明の第3の態様にかかる有機EL素子の製造方法は、前記第2の電極を形成するステップは、さらに、前記黒色界面の反有機EL層側にスパッタリング法によってアルミニウム層を形成する。
【0021】
本発明の第1の態様にかかる有機EL表示装置の製造方法は、上記のような有機EL素子の製造方法によって有機EL素子を形成するステップと、前記基板に対向基板を張り合わせ、前記基板と前記対向基板との間の空間に前記有機EL素子を封止するステップと、を備えたものである。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、外光反射防止用の偏光板を用いることなく、外光の反射を効果的に抑制する有機EL素子及び有機EL表示装置、並びにそれらの製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下に、本発明を適用可能な実施の形態が説明される。以下の説明は、本発明の実施形態を説明するものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【0024】
まず、図1を用いて、本発明の好ましい一実施態様である有機EL表示装置の構成について説明する。図1は、この有機EL表示装置の構成を模式的に示す断面図である。なお、図1は有機EL表示装置の構成を模式的に示すものであって、実際の有機EL表示装置の詳細構成を反映するものではない。又、図1においては、図7に示した有機EL表示装置と同じ部材には同じ符号を付している。
【0025】
図1に示すように、本形態の有機EL表示装置100は、有機ELパネル101及び駆動回路102を備えている。この有機ELパネル101は、基板111、対向基板112、シール部材113、有機EL素子114、捕水部材115を備えている。
【0026】
基板111は、ガラスや樹脂等で形成された透明基板である。対向基板112は、基板111に対向した状態で配設されている。この対向基板112は、ステンレス、アルミニウム又はその合金などの金属類を用いて形成することができる。又、対向基板112は、その他、ガラス、アクリル系樹脂などの1種類又は、2種類以上からなるものを用いて形成することができる。
【0027】
シール部材113は、基板111と対向基板112とを固着し、これらの間の空間を気密状態に保っている。すなわち、シール部材113は、対向基板112と基板111とをシールし、基板111と対向基板112の間に封止空間(領域)を形成する。これによって、基板111と対向基板112との間に水分や酸素が浸入するのを防止している。又、基板111と対向基板112との間の封止空間には、典型的には、水分や酸素の侵入を防止するために窒素が封入されている。シール部材113は、水分などの透過性の低いエポキシ樹脂系接着剤などを用いることができる。
【0028】
有機EL素子114は基板111上に形成され、基板111と対向基板112との封止空間内に配置されている。又、有機EL素子114は複数形成され、この有機EL素子114が形成されている領域が表示領域となる。すなわち、複数配置された有機EL素子114の位置に、画素が形成される。
【0029】
有機EL素子114は、陽極144、有機EL層124及び陰極134を有する。有機EL層124は、陽極144と陰極134との間に配置されている。陽極144は有機EL素子114の基板111側、つまり視認側に形成されている。すなわち、陽極144は、有機EL素子114の電極の1つであり、第1の電極および第2の電極のいずれか一方となる。図1において、陽極144は、基板111上において、有機EL素子114の最下層となる。陽極144は透明導電性薄膜によって形成される。陽極144を形成する陽極材料としてITOなどがある。
【0030】
陽極144の上(反基板111側もしくは反視認側)には、陽極144と陰極134の短絡を防止する、ポリイミドなどからなる絶縁層(図示せず)が形成される。この図示しない絶縁層には、陽極144と陰極134が交差する位置に開口部が設けられている。この開口部において有機EL素子114が形成され、有機ELパネル100の画素が形成される。
【0031】
絶縁層の開口部から露出した陽極144の上に、有機EL層124が形成される。なお、有機EL層124は絶縁層の上にも堆積される。有機EL層124は、典型的には、陽極144側から正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層などを積層した積層構造を有している。例えば、正孔注入層として銅フタロシアニン(CuPc)を用いることができ、正孔輸送層としてN,N'−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N'−ジフェニル−ベンジジン(α―NPD)を用いることができる。発光層の一例としてはトリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)を、電子注入層の一例としてはLiFを用いることができる。なお、有機EL層124は、これらとは異なる多層構造あるいは単層構造とすることもできる。
【0032】
陰極134は有機EL層124の反基板面側(反視認側)、詳細には有機EL層124上に形成されている。また、陰極134は有機EL素子114の最上層に形成されている。すなわち、陰極134は、有機EL素子114の電極の1つであり、第1の電極および第2の電極のいずれか一方となる。すなわち、この陰極134は、陽極144が有機EL素子114の第1の電極となる場合には第2の電極であり、陽極144が有機EL素子114の第2の電極となる場合には第1の電極となる。なお、図示しないが、陰極134を分離するために、例えばノボラック樹脂などからなる隔壁が設けられる。
【0033】
本形態の陰極134は、有機EL層124と接触する黒色界面層135を有している。つまり、陰極134の有機EL層124との界面は黒色材料で形成される。これによって、有機EL表示装置100の視認側から入射した外光は、陰極134の黒色界面において吸収される。それゆえ、内部に入射した外光が外部に出射するのを防止することができ、偏光板を設けることなく、外光の反射を防止することができる。
【0034】
さらに、陰極134は、図1に示すように、積層構造を有している。陰極134は、有機EL層124との界面を形成する黒色界面層135の上層、つまり、黒色界面層135の反基板111側(反視認側)に導電層136を備えている。導電層136は、黒色界面層135よりも高い導電率を有している。これによって、外光の反射を防止しつつ、陰極134の導電性を高めることができる。また、黒色界面層135から導電層136へ連続的に窒素の含有率を変化さて傾斜組成構造を持つ電極を形成することも可能である。
【0035】
この陰極134の黒色界面層135の材料としては、窒素を含有するアルミニウム化合物(図中、この化合物をAlNと省略して記載することがある)を用いるのが好ましい。これは、陰極134としての導電性を確保しつつ、黒色界面を実現するためである。又、窒素を含有するアルミニウム化合物は、そのNの含有率を変えることによって、黒色度と導電性を容易に調整することができる。これによって、適切な黒色度と導電性を容易に確保することができる。ここで、黒色度とは"黒み"のことであり、黒の度合いを示す。尚、陰極134を形成する窒素を含有したアルミニウム化合物は、窒素及びアルミニウムの他に酸素などの元素を含むことが可能である。
【0036】
窒素を含有したアルミニウム化合物は、N含有が多くなると導電率が低下する。又、N含有率が少ないと反射率が高く、N含有率が多くなると透明になる。陰極134を形成する窒素を含有したアルミニウム化合物のN含有率は、電極としての必要な導電性と反射防止のための黒色度を得るため、10〜25原子%であることが好ましい。又、黒色度がより高まるように、N含有率は12〜20原子%がより好まく、さらに好ましくは14〜19原子%である。
【0037】
又、黒色界面層135の膜厚は、50〜250nmとすることが好ましい。この膜厚が50nmより小さい場合には陰極134自体が光沢を帯び、膜厚が250nmより大きい場合には陰極134の抵抗が大きくなり駆動電圧が上昇する。
【0038】
黒色界面層135層に積層する導電層136の材料は、アルミニウムが好ましい。アルミニウムは高い導電率を備えると共に、窒素を含有したアルミニウム化合物で黒色界面層135を形成した場合、陰極134の製造プロセスを簡便化することができる。さらに、成膜時のN分圧(窒素分圧)を制御して黒色界面層135から導電層136へ連続的に成膜して、傾斜組成構造を持つ電極を形成することも可能である。窒素の含有率が高くなるにつれて窒素を含有したアルミニウム化合物の導電性が悪化するが、このような積層構造によって陰極134の導電性を高く維持することができる。これにより、従来のアルミニウムを用いた陰極911とほぼ同じ導電性を実現することができる。
【0039】
捕水部材115は、封止空間内において、対向基板112上で有機EL素子114と対向する面上に配設されている。この捕水部材115は、基板111と対向基板112の間の気密空間内に浸入した水分を吸水する。捕水部材115は、水分や酸素などによって有機EL素子114が劣化するのを抑制し、安定した発光特性を維持させている。
【0040】
捕水部材115は、例えば、クリーム状あるいはゲル状で塗布面に粘着する材料とすることができる。このような捕水部材115は、フッ素系オイルなどの不活性液体中、あるいは、フッ素系ゲルなどの不活性のゲル状部材に所定量の吸着剤を混合することによって得られる。また、捕水部材115は、シリコン系オイルなどの不活性液体中、あるいは、シリコン系ゲルなどの不活性のゲル状部材に所定量の吸着剤を混合することによっても得られる。吸着剤としては、活性アルミナ、モレキュラシーブス、酸化カルシウム及び酸化バリウム等の物理的あるいは化学的に水分を吸着するものを使用することができる。
【0041】
本形態にかかる有機EL表示装置100は、このような構成を有する有機ELパネル101に加え、駆動回路102を備えている。この駆動回路102は、陽極144及び陰極134のそれぞれに接続される。図1においては、陽極144とFPC(Flexible Print Circuit)154を介して接続される駆動回路102のみが例示されている。又、図1において、陽極144を延在した端子とFPC154は接続されているが、典型的には、陽極144とFPC154とは、基板111上に形成された陽極補助配線を介して接続される。陽極補助配線は、典型的には、アルミニウムあるいはアルミニウム合金などの低抵抗な金属材料が用いられる。
【0042】
なお、本形態にかかる有機EL表示装置100においては、陽極144に陽極補助配線が接続されているが、陽極144に限らず、陰極134に陰極補助配線を接続してもよい。さらになお、これら陰極134、陽極144の双方に、補助配線を接続することもできる。
【0043】
このように構成された有機EL表示装置100は、以下のように駆動する。まず、駆動回路102は、陽極144、陰極134を介して有機EL素子114に電流を供給する。陽極144と陰極134との間に電圧が印加されると、陽極144からは正孔が、陰極134からは電子がそれぞれ有機EL層124に注入される。これら注入された正孔と電子とが再結合し、その際に生ずるエネルギーにより有機EL層124内の有機発光性化合物の分子が励起される。励起された分子は、基底状態に失活し、その過程において有機EL層124が発光する。これにより、有機EL素子114が発光し、有機EL表示装置100は所望の画像を表示する。
【0044】
次に、図2を用いて、本発明にかかる有機EL表示装置100の製造方法について説明する。図2は、この有機EL表示装置100の製造工程を示すフローチャートである。まず、基板111上に複数の有機EL素子114が形成された素子基板の製造工程について説明する。
【0045】
図2に示すように、有機EL素子114が形成される基板111が用意される(S101)。この基板111上に、陽極材料が成膜される(S102)。陽極材料は、典型的には、ITOが使用される。この成膜法としては、例えば蒸着法やスパッタリング法があり、これら成膜法によって陽極材料が基板111上に均一性よく成膜される。その後、陽極材料は、フォトリソグラフィーおよびエッチングによって所定のパターン形状にパターニングされ(S103)、このパターンが陽極144となる。
【0046】
パターニングされた陽極144上には、図1には図示されない補助配線材料が成膜される(S104)。この成膜法としては、蒸着法、スパッタリング法などがある。さらに下地との密着性を向上させるため、あるいは腐食を防止するために、アルミニウム膜の下層又は上層に窒化チタン(TiN)やクロム(Cr)等のバリア層が形成された積層構造としてもよい。このバリア層も蒸着あるいはスパッタにより形成することができる。
【0047】
補助配線材料は、フォトリソグラフィー及びエッチングによりパターニングされ、補助配線パターンが形成される(S105)。エッチングには燐酸、酢酸、硝酸等の混合溶液からなるエッチング液が使用される。なお、陽極材料と補助配線材料とを順に成膜し、その後に補助配線材料と陽極材料を順次パターニングすることもできる。
【0048】
このような陽極144上に補助配線材料が成膜されて陽極補助配線が形成されているが、陽極144に限らず、陰極134上に補助配線材料を成膜して陰極補助配線を形成してもよい。さらになお、これら陰極134、陽極144の双方に、補助配線を形成することもできる。
【0049】
陽極144の上には、図1には図示されない絶縁層を形成してもよい(S106)。この図示されない絶縁層は、スピンコーティングによって成膜され、その後フォトリソグラフィー法などの手段によって所定のパターンに形成される。絶縁層(図1に図示せず)には、陽極144と後述する陰極134が交差する位置(すなわち表示画素が形成される位置)に開口部が設けられる。
【0050】
陰極134の分離のために、隔壁が形成される(S107)。この陰極隔壁は、例えば、ノボラック樹脂をスピンコートして、フォトリソグラフィー工程でパターニングした後、光反応させることによって形成される。陰極隔壁が逆テーパ構造を有するようネガタイプの感光性樹脂を用いることが好ましい。このような構造にすると、その後、陰極134の蒸着時に蒸着源から見て陰になる部分は蒸着が及ばないため、陰極同士を分離することができる。さらに、開口部から露出したITO層(陽極144)の表面改質を行うために、酸素プラズマ又は紫外線を照射してもよい。
【0051】
絶縁層(図1に図示しない)の開口部に形成された陽極144上及び絶縁層上に、蒸着法、塗布法などにより、有機EL層124が積層される(S108)。積層された有機EL層124上に陰極134が形成される(S109)。陰極134は、スパッタリング法などの物理的気相成長法(PVD)で形成することができる。窒素を含有したアルミニウム化合物で黒色界面層135を形成する場合、窒素とアルゴンの混合ガス中でアルミニウムをスパッタリングすることによって、黒色界面層135を形成することができる。
【0052】
スパッタリング法を用いることにより、窒素のガス注入量を容易に変更することができるので、窒素を含有したアルミニウム化合物中の窒素の組成比率を容易に変化させることができる。又、導電層136をアルミニウムで形成する場合、アルゴンガス中でアルミニウムをスパッタリングすることによって形成することができる。したがって、陰極134を、窒素を含有したアルミニウム化合物とアルミニウムの積層構造とすることによって製造工程を簡便化することができる。さらに、成膜時のN分圧を制御して黒色界面層135から導電層136へ連続的に成膜して、傾斜組成構造を持つ電極を形成することも可能である。
【0053】
このように、陽極144、図1には図示されない絶縁層、有機EL層124、陰極134が積層されることによって、有機EL素子114が形成される。これらのS101〜S109の工程により、基板111上に複数の有機EL素子114が形成された素子基板が製造される。
【0054】
続いて、有機EL素子114を封止するための対向基板112の製造工程について説明する。図2に示すように、対向基板112が用意され(S201)、対向基板112上に所定量の捕水部材115が配設される。例えば、水分を極力取り除いた不活性ガス(例えばドライ窒素)やドライエアによるドライ雰囲気において、対向基板112上に捕水部材115が塗布される(S202)。
【0055】
さらに続いて、有機EL素子114の封止工程について説明する。シール部材113が対向基板112上に塗布され、基板111と対向基板112とが固着される(S203)。ここで、シール部材113は、ディスペンサを用いて、捕水部材115の外側に、表示領域の全周を囲むように塗布される。捕水部材115が配設された対向基板112と、有機EL素子114が形成された基板111を貼り合わせる。
【0056】
基板111と対向基板112を貼り合わせた後、加圧しながらUV光などが照射される。これによって、シール部材113が硬化し、基板111、対向基板112を固着する。このようにして、基板111と対向基板112との間の空間が封止され、有機ELパネル101が製造される(S110)。
【0057】
その後、駆動回路102等が実装される(S111)。具体的には、基板111上の端子部に異方性導電フィルム(ACF)が貼付けられ、この異方性導電フィルムが駆動回路102を実装したFPC154に接続される。このように形成された有機ELパネル101が筐体に取り付けられ、有機EL表示装置が完成する。
【0058】
その他の発明の実施の形態.
【0059】
上述のように、陰極134に使用する黒色材料としては窒素を含有したアルミニウム化合物が好ましいが、この他の材料として、たとえばクロム酸化物(CrO、CrO2)、グラファイト等を使用することも可能である。
【0060】
上記実施形態1のように、陰極134を黒色界面層135と導電層136とで形成することが好ましい。しかし、陰極としての導電性が確保することができる場合、図3に示すように、陰極134全体を同一の黒色材料によって形成することも可能である。これによって、製造プロセスを簡略化することができる。この場合において、窒素を含有したアルミニウム化合物によって陰極134全体を形成することが好ましい。窒素を含有したアルミニウム化合物におけるN含有率及び膜厚については、上記実施の形態1と同様の範囲とすることが好ましい。
【実施例】
【0061】
実施例1.
【0062】
実施例1においては、窒素を含有したアルミニウム化合物とアルミニウムとの多層構造を形成し、その導電性と従来の陰極(アルミニウム電極)の導電性とを比較した。本実施例においては、まず、第1層目として窒素を含有したアルミニウム化合物をアルゴンと窒素の混合ガスを用い、スパッタリング法によって成膜した。具体的には、アルゴンを90SCCM、窒素を10SCCM、2E−3Torrに圧力を調整して、窒素を含有したアルミニウム化合物を100nm成膜した。その後、アルゴンを100SCCMとし、圧力を2E−3Torrとして、アルミニウムを150nm成膜した。
【0063】
ここで、圧力を表す単位TorrをSI単位系に換算すると、1[Torr]=1[mmHg]≒133.3[Pa]となる。さらに、ガス流量を表す単位SCCMをSI単位系に換算すると、1[SCCM]≒1.27E−2[Torr・L/sec]≒1.69E−3[Pa・m/sec]である。
【0064】
成膜した窒素を含有したアルミニウム化合物の単膜のイオン化ポテンシャルを測定したところ、3.8eVであった。これはアルミニウムと同一の値でありこの構造の陰極134からの電子注入性がアルミニウム電極と同等であることを示唆している。したがって、本発明にかかる有機ELパネル101の陰極134は、従来のアルミニウムを用いた陰極と同様に機能することが分かる。
【0065】
このように、従来の有機ELパネルの陰極と同様に機能し、なおかつ、外光を吸収する陰極134を実現することができた。これにより、円偏光板912を用いることなく、外光反射を防止することができた。
【0066】
実施例2.
【0067】
N含有率と窒素を含有したアルミニウム化合物の黒色度との関係について調べた。尚、本例の窒素を含有したアルミニウム化合物は、アルミニウムと窒素の他に、酸素を含んでいる。酸素は陰極134の黒色度に対して寄与せず、窒素のみが黒色度134に寄与している。又、酸素は、陰極134の導電性に対して実質的な影響を与えない。
【0068】
図4に、本実施例に係る窒素を含有したアルミニウム化合物の分析結果が示されている。図4(a)に示すように、条件1においては、窒素を含有したアルミニウム化合物をアルゴン(50SCCM)と窒素(50SCCM)の混合ガスを用いた。さらに、この条件1の下で0.5分、1分、3分スパッタしたときのN、O、Alの組成割合(原子%)を分析した。
【0069】
さらに、色彩色差測定装置(ミノルタ社製CR−200)を用いて、条件1における窒素を含有したアルミニウム化合物の色度、輝度を測定した。このとき、白色紙上に、この窒素を含有したアルミニウム化合物が形成されたガラス基板を載置し、このガラス基板側から測定を行った。また、このガラス基板の3箇所を測定し、その平均値を算出した。図4(c)に、条件1の窒素を含有したアルミニウム化合物のL値、a値、b値を示した。また、これらの参考値として、図4(d)及び図4(e)それぞれに、白色紙のL値、a値、b値と、ガラス基板のL値、a値、b値とを示した。また、図4(c)〜(e)の表に示した値は、3箇所測定した平均値である。
【0070】
その結果、スパッタ時間0.5分において、Nの組成割合が29.86原子%、O、Alの組成割合がそれぞれ、28.61原子%、41.53原子%であった。スパッタ時間1分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、34.2原子%、22.83原子%、42.97原子%であった。スパッタ時間3分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、40.83原子%、13.03原子%、46.14原子%であった。これら条件1におけるN、O、Alの組成割合が、図4(b)にグラフとして示されている。このような条件1に基づいて作成した陰極134は、十分な黒色度を得ることができず、外光を吸収する機能を十分に実現させることができなかった。
【0071】
図5に、本実施例に係る他の窒素を含有したアルミニウム化合物の分析結果が示されている。図5(a)に示すように、条件2においては、窒素を含有したアルミニウム化合物をアルゴン(80SCCM)と窒素(20SCCM)の混合ガスを用いた。さらに、この条件2の下で0.5分、1分、スパッタしたときのN、O、Alの組成割合(原子%)を分析した。
【0072】
さらに、条件1と同様に、色彩色差測定装置を用いて、条件2における窒素を含有したアルミニウム化合物の色度、輝度を測定した。図5(c)に、条件2の窒素を含有したアルミニウム化合物のL値、a値、b値を示した。図5(c)の表に示した値は、3箇所測定した平均値である。
【0073】
その結果、スパッタ時間0.5分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、33.31原子%、22.06原子%、44.63原子%であった。スパッタ時間1分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、36.6原子%、17.21原子%、46.19原子%であった。これら条件2におけるN、O、Alの組成割合が、図5(b)にグラフとして示されている。このような条件2に基づいて作成した陰極134においては、黒色度を得ることができず、外光を吸収する機能を実現させることができなかった。
【0074】
図6に、本実施例に係る他の窒素を含有したアルミニウム化合物の分析結果が示されている。図6(a)に示すように、条件3においては、窒素を含有したアルミニウム化合物をアルゴン(90SCCM)とN2(10SCCM)の混合ガスを用いた。さらに、この条件3の下で0.5分、1分、3分だけスパッタしたときのN、O、Alの組成割合(原子%)を分析した。
【0075】
さらに、条件1と同様に、色彩色差測定装置を用いて、条件3における窒素を含有したアルミニウム化合物の色度、輝度を測定した。図6(c)に、条件3の窒素を含有したアルミニウム化合物のL値、a値、b値を示した。図6(c)の表に示した値は、3箇所測定した平均値である。
【0076】
その結果、スパッタ時間0.5分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、14.5原子%、41.98原子%、38.42原子%であった。スパッタ時間1分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、16.42原子%、39.08原子%、40.5原子%であった。スパッタ時間3分において、N、O、Alの組成割合がそれぞれ、18.92原子%、31.52原子%、47.23原子%であった。これら条件3におけるN、O、Alの組成割合が、図6(b)にグラフとして示されている。このような条件3に基づいて作成した陰極134においては、十分な黒色度を得ることができ、外光を吸収する機能を十分に実現させることができた。
【0077】
なお、上記実施形態においては、発明を有機EL表示装置に適用した例について示したが、この有機EL表示装置には有機EL発光装置及び有機EL光源装置等の有機EL素子の発光を利用した装置が含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【0078】
【図1】本実施形態にかかる有機EL表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
【図2】本実施形態にかかる有機EL表示装置の製造工程を示すフローチャートである。
【図3】本実施形態にかかる有機EL表示装置の他の一例を模式的に示す断面図である。
【図4】実施例2にかかる条件1における窒素を含有したアルミニウム化合物の分析結果を示すグラフである。
【図5】実施例2にかかる条件2における窒素を含有したアルミニウム化合物の分析結果を示すグラフである。
【図6】実施例2にかかる条件3における窒素を含有したアルミニウム化合物の分析結果を示すグラフである。
【図7】従来の有機EL表示装置の一例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【0079】
100 有機EL表示装置
101 有機ELパネル
102 駆動IC
111 基板
112 対向基板
113 シール部材
114 有機EL素子
115 捕水部材
124 有機EL層
134 陰極
135 黒色界面層
136 導電層
144 陽極
154 FPC
900 有機EL表示装置
901 有機ELパネル
902 有機EL素子
911 陰極
912 円偏光板
921 直線偏光板
922 1/4λ板

【特許請求の範囲】
【請求項1】
透明導電性を有する第1の電極と、
第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極との間に配置されている有機EL層と、を備えた有機EL素子であって、
前記第2の電極の前記有機EL層との界面は黒色材料で形成されている、有機EL素子。
【請求項2】
前記黒色材料は窒素を含有するアルミニウム化合物である、請求項1記載の有機EL素子。
【請求項3】
前記第2の電極は、前記有機EL層との界面を形成する黒色界面層と当該黒色界面層より導電率が高い導電層との積層構造、又は前記黒色界面層から前記導電層へと連続的に窒素の含有率が変化した構造を備えている、請求項1又は2に記載の有機EL素子。
【請求項4】
前記黒色界面層は窒素を含有するアルミニウム化合物で形成され、前記導電層はアルミニウムで形成されている、請求項3に記載の有機EL素子。
【請求項5】
前記窒素を含有するアルミニウム化合物における窒素含有率は10〜25原子%である、請求項2又は4に記載の有機EL素子。
【請求項6】
前記窒素を含有するアルミニウム化合物の厚みは50〜250nmである、請求項2、4又は5に記載の有機EL素子。
【請求項7】
請求項1〜6のいずれか一項に記載の有機EL素子が用いられた有機EL表示装置。
【請求項8】
基板に、透明導電性を有する第1の電極を形成するステップと、
当該第1の電極上に、有機EL層を形成するステップと、
当該有機EL層上に、当該有機EL層との界面が黒色である第2の電極を形成するステップと、
を備えた有機EL素子の製造方法。
【請求項9】
前記第2の電極を形成するステップは、窒素と不活性ガスとを含む混合ガスを用いたスパッタリング法によって窒素を含有するアルミニウム化合物を堆積することによって、前記黒色界面を形成する、請求項8に記載の有機EL素子の製造方法。
【請求項10】
前記第2の電極を形成するステップは、さらに、前記黒色界面の反有機EL層側にスパッタリング法によってアルミニウム層を形成する、請求項9に記載の有機EL素子の製造方法。
【請求項11】
請求項8、9又は10に記載の製造方法によって有機EL素子を形成するステップと、
前記基板に対向基板を張り合わせ、前記基板と前記対向基板との間の空間に前記有機EL素子を封止するステップと、
を備えた有機EL表示装置の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2006−196444(P2006−196444A)
【公開日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−341049(P2005−341049)
【出願日】平成17年11月25日(2005.11.25)
【出願人】(000000044)旭硝子株式会社 (2,665)
【出願人】(000103747)オプトレックス株式会社 (843)
【Fターム(参考)】