有機ＥＬ素子
【課題】ホール注入電極の配線抵抗を低くし、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動への対応が容易な有機ＥＬ素子を実現する。
【解決手段】ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、前記ホール注入電極は、発光部に透明電極を有し、発光部以外の部分にシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有する有機ＥＬ素子とすることを特徴とした。
【解決手段】ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、前記ホール注入電極は、発光部に透明電極を有し、発光部以外の部分にシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有する有機ＥＬ素子とすることを特徴とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物を用いた有機ＥＬ素子に関し、さらに詳細には、発光層にホール（電荷）を供給するホール注入電極の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究されている。これは、ホール注入電極上にトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）などのホール輸送材料を蒸着により薄膜とし、さらにアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）などの蛍光物質を発光層として積層し、さらにＭｇなどの仕事関数の小さな金属電極（電子注入電極）を形成した基本構成を有する素子で、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１０，０００cd/m２ときわめて高い輝度が得られることで注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子のホール注入電極として用いられる材料は、発光層やホール注入輸送層等へホールを多く注入するものが有効であると考えられている。また、通常基板側から発光光を取り出す構成とすることが多く、透明な導電性材料であることが必要である。
【０００４】
このような透明電極として、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が知られている。中でもＩＴＯ電極は、９０％以上の可視光透過率と、１０Ω／□以下のシート抵抗を併せ持つ透明電極として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、調光ガラス、太陽電池等の透明電極として幅広く使用されており、有機ＥＬ素子のホール注入電極としても有望視されている。
【０００５】
ところで、有機ＥＬ素子は所定の発光電流を必要とし、電流密度に比例して発光輝度が増大する。このため、ホール注入電極においても、配線の長さが短い場合には無視できた配線抵抗も、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動を実現しようする場合、ホール注入電極での電圧降下が問題になってくる。すなわち、例えば横２５６ドット×縦６４ドットののディスプレイを、１５０cd／m２の発光輝度で駆動する場合、１５０×６４cd／m２の発光輝度で１／６４秒間発光させることになる。ホール注入電極のシート抵抗が十分小さい場合には、例えば図１５に示される実効印加電圧に近い電圧値での駆動が可能であるが、ホール注入電極の抵抗を２６０Ω程度とした場合には、同図の印加電圧で示されるように、２Ｖも駆動電圧を高くしなければならない。また、低抵抗ＩＴＯ等のようにシート抵抗が７〜８Ω／□程度のものであっても、６４ドットの画素部分だけで６４×７＝４４８Ωの抵抗が存在することになり、ホール注入電極での電圧降下が大きな問題となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ホール注入電極の配線抵抗を低くし、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動への対応が容易な有機ＥＬ素子を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、以下の（１）〜（３）の構成により達成される。
（１） ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、
前記ホール注入電極は、発光部を含む部分に透明電極を有し、発光部以外の部分に配置され、前記透明電極と接続するシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有し、
前記透明電極の発光部以外の部分及び金属電極を覆うように絶縁膜が形成されている有機ＥＬ素子。
（２） 前記絶縁膜上に素子分離構造体が形成されている上記（１）の有機ＥＬ素子。
（３） 前記素子分離構造体は、その幅が前記絶縁膜より狭く形成されている上記（２）の有機ＥＬ素子。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、ホール注入電極の配線抵抗を低くし、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動への対応が容易な有機ＥＬ素子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、前記ホール注入電極は、発光部に透明電極を有し、発光部以外の部分に配置され、前記透明電極と電気的に接続するシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有するものである。このように、光の取り出しが必要な発光部に透明電極を設け、光の取り出しの必要のない非発光部にシート抵抗の低い金属電極を設けることで、ホール注入電極全体の抵抗値を低く抑えることができる。
【００１０】
透明電極は少なくとも発光部（画素部）に設けられる。ここで発光部とは、発光層による発光が可能な領域であって、発光した光を外部に取り出し、利用することのできる領域をいう。なお、透明電極は発光部以外、例えば発光部の周囲等にある程度存在していてもよいが、透明電極の領域を必要以上に広くするとホール注入電極の抵抗の増加を招くことになるため、発光部と等しいかこれと近い広さの領域とすることが好ましい。
【００１１】
透明電極としては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）が好ましい。Ｉｎ２Ｏ３に対しＳｎＯ２の混合比は、wt％で１〜２０％が好ましく、さらには５〜１２％が好ましい。Ｉｎ２Ｏ３に対しＺｎＯの混合比は、wt％で１〜２０％が好ましく、さらには５〜１２％が好ましい。その他にＳｎ、Ｔｉ、Ｐｂ等が酸化物の形で、酸化物換算にして１wt％以下含まれていてもよい。
【００１２】
透明電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、通常１０〜１００nmの範囲であるが、特に３０〜１００nm、さらには５０〜９００nmの範囲が好ましい。膜厚を１００nm以下とすることで、透明電極表面の粗れが少なくなり、透明電極の表面性がよくなり、発光特性や発光寿命等が改善され好ましい。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力の点で問題がある。
【００１３】
金属電極は、シート抵抗が好ましくは１Ω／□以下、特に０．５Ω／□以下が好ましく、その下限は特に規制されるものではないが、通常０．１Ω／□程度である。また、その膜厚は好ましくは１０〜２０００nm、特に２０〜１０００nm、さらには１００〜５００nm程度が好ましい。
【００１４】
金属電極の材質としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属、あるいはＡｌとＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，ＰｔおよびＷ等の遷移元素との合金が挙げられるが、中でもＡｌおよびＡｌ合金が好ましい。Ａｌ合金を用いる場合Ａｌと遷移元素の１種以上との合金が好ましく、その際Ａｌは９０at％以上、好ましくは９５at％以上とする。
【００１５】
本発明のホール注入電極は、さらに前記透明電極と金属電極との間にバリア金属層を設けることが好ましい。バリア金属層を設けることで、透明電極と金属電極との界面が安定し、接触抵抗が安定する。バリア金属層の構成材料としては、Ｃｒ，Ｔｉ等の金属や、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物が挙げられ、中でもＣｒまたはＴｉＮが、それらをエッチングする際の試薬がＩＴＯ等の透明電極を侵さないことから、ウエットエッチングが可能となり好ましい。バリア金属層の膜厚としては、好ましくは１０〜２００nm、特に３０〜１００nmが好ましい。
【００１６】
透明電極、金属電極、バリア金属層は蒸着法等によっても形成できるが、好ましくはスパッタ法により形成することが好ましい。ＩＴＯ、ＩＺＯ透明電極の形成にスパッタ法を用いる場合、好ましくはＩｎ２Ｏ３にＳｎＯ２やＺｎＯをドープしたターゲットを用いる。また、金属電極やバリア電極を成膜する場合には好ましくは前記材料金属あるいは合金の焼結体を用いることが好ましく、ＤＣスパッタ、あるいはＲＦスパッタ法により形成することが好ましい。スパッタ法によりＩＴＯ透明電極を成膜した場合、蒸着により成膜したものより発光輝度の経時変化が少ない。その投入電力としては、好ましくは０．１〜４Ｗ／cm２の範囲が好ましい。特にＤＣスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１０Ｗ／cm２、特に０．２〜５Ｗ／cm２の範囲である。また、成膜レートは２〜１００nm／min 、特に５〜５０nm／min の範囲が好ましい。
【００１７】
スパッタガスとしては特に限定するものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。このようなスパッタガスのスパッタ時における圧力としては、通常０．１〜２０Pa程度でよい。
【００１８】
透明電極と金属電極、バリア層を、発光部と非発光部にそれぞれ設ける手段としては、特に限定するものではないが、例えば通常用いられているレジスト材を使用したパターンニングの手法を用いればよい。エッチングはドライでもウエットでもよく、ウエットの場合のエッチング液としては、ＩＴＯ透明電極の場合王水系が好ましく、金属電極の場合、Ａｌならばリン酸、硝酸および酢酸の混合溶液系を用いる等、それぞれの金属を選択的にエッチングすることが可能なエッチング液を用いることが好ましい。
【００１９】
次に本発明のホール注入電極の具体的な構成例について図を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本発明のホール注入電極の一構成例を示した概略構成図で、図２はそのＡ−Ａ’断面矢視図である。図示例のホール注入電極は、いわゆる７セグメントタイプのディスプレイを構成するための電極構造を有し、基板１上に透明電極２と金属電極３とを有する。そして、透明電極２は各セグメントの発光部（画素部）に成膜され、金属電極はその周囲と、端子電極までの配線部分に成膜されている。このように発光部に透明電極を成膜し、発光部位外の部分に金属電極を成膜することにより、ホール注入電極の抵抗の大部分は金属電極のシート抵抗成分によるものとなり、低抵抗化を図ることができる。
【００２１】
なお、前記ホール注入電極成膜後に、発光部位外の部分に絶縁層を成膜し、さらに必要により素子分離構造体を設けた後、ホール注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の有機層を積層し、電子注入電極（コモン電極）を成膜し、必要により保護層等を積層してセグメントタイプの有機ＥＬディスプレイとなる。
【００２２】
図３〜１２は、本発明のホール注入電極の他の構成例を示した図で、いわゆる単純マトリクスタイプのディスプレイを構成するための電極構造を、製造工程に順に記載した概略構成図である。また、図３，５，７，９および１１は平面図、図４，６，８，１０および１２は、図３，５，７，９および１１のそれぞれに対応したＢ−Ｂ’あるいはＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【００２３】
先ず図３、４に示されるように、基板１（平面図上では記載を省略する以下同）上に透明電極（ＩＴＯ）２を、発光部、つまり画素部分となる領域に、通常走査線が形成されるよう所定のパターンに成膜する。次いで、図５、６に示されるように、一部が透明電極上を覆うようにして、発光部位外の部分に金属電極３を成膜する。なお、ここまでの工程を逆にすることも可能である。その後、図７、８に示されるように、発光部、つまり画素部分以外を絶縁するため、絶縁層４を成膜する。
【００２４】
さらに、図９、８の例では発光層等の有機層や電子注入電極を、通常データ線が形成されるように成膜するため、所定のパターンの素子分離構造体５を設ける。この素子分離構造体は、図１０に示されるようにオーバーハング部分を有する立体的な構造物であって、有機層や電子注入電極成膜時に、この素子分離構造体５やその影となる部分以外の領域に蒸着ないしスパッタ粒子を堆積させ、各ライン毎の構造膜を分離するものである。なおその詳細については、特願平８−０１４７３１３号を参照されたい。次いで、図１１、１２に示されるようにマスク６を貼り合わせ、有機層、電子注入電極などを成膜し、マトリクスタイプの有機ＥＬディスプレイとなる。本発明の有機ＥＬ素子は、図示例に限らず種々の構成とすることができ、セグメントや画素の数、あるいはそれらのパターン等は必要に応じて適宜決めればよい。
【００２５】
有機層は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層および発光層を有し、その上に電子注入電極を有し、さらに最上層として保護電極を設けてもよい。なお、ホール輸送層は省略可能である。そして、電子注入電極は、蒸着、スパッタ法等、好ましくはスパッタ法で成膜される仕事関数の小さい金属、化合物または合金で構成される。
【００２６】
成膜される電子注入電極の構成材料としては、電子注入を効果的に行う低仕事関数の物質が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ等の金属元素単体、あるいは、ＢａＯ、ＢａＳ、ＣａＯ、ＨｆＣ、ＬａＢ６、ＭｇＯ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＰｂＳ、ＳｒＯ、ＴａＣ、ＴｈＣ、ＴｈＯ２、ＴｈＳ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＵＣ、ＵＮ、ＵＯ２、Ｗ２Ｃ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＺｒＯ２等の化合物を用いると良い。または安定性を向上させるためには、金属元素を含む２成分、３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０at％）、Ａｌ・Ｉｎ（Ｉｎ：１〜１０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．１〜２０at％未満）、Ａｌ・Ｒ〔ＲはＹ，Ｓｃを含む希土類元素を表す〕等のアルミニウム系合金やＩｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）等が好ましい。これらの中でも、特にＡｌ単体やＡｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．４〜６．５（ただし６．５を含まず）at％）または（Ｌｉ：６．５〜１４at％）、Ａｌ・Ｒ（Ｒ：０．１〜２５、特に０．５〜２０at％）等のアルミニウム系合金が圧縮応力が発生しにくく好ましい。したがって、スパッタターゲットとしては、通常このような電子注入電極構成金属、合金を用いる。これらの仕事関数は４．５ｅＶ以下であり、特に仕事関数が４．０ｅＶ以下の金属、合金が好ましい。
【００２７】
電子注入電極の成膜にスパッタ法を用いることにより、成膜された電子注入電極膜は、蒸着の場合と比較して、スパッタされる原子や原子団が比較的高い運動エネルギーを有するため、表面マイグレーション効果が働き、有機層界面での密着性が向上する。また、プレスパッタを行うことで、真空中で表面酸化物層を除去したり、逆スパッタにより有機層界面に吸着した水分や酸素を除去できるので、クリーンな電極−有機層界面や電極を形成でき、その結果、高品位で安定した有機ＥＬ素子ができる。ターゲットとしては前記組成範囲の合金や、金属単独でも良く、これらに加えて添加成分のターゲットを用いても良い。さらに、蒸気圧の大きく異なる材料の混合物をターゲットとして用いても、生成する膜とターゲットとの組成のズレは少なく、蒸着法のように蒸気圧等による使用材料の制限もない。また、蒸着法に比較して材料を長時間供給する必要がなく、膜厚や膜質の均一性に優れ、生産性の点で有利である。
【００２８】
スパッタ法により形成された電子注入電極は緻密な膜なので、粗な蒸着膜に比較して膜中への水分の進入が非常に少なく、化学的安定性が高く、長寿命の有機ＥＬ素子が得られる。
【００２９】
スパッタ時のスパッタガスの圧力は、好ましくは０．１〜５Paの範囲が好ましく、この範囲でスパッタガスの圧力を調節することにより、前記範囲のＬｉ濃度のＡｌＬｉ合金を容易に得ることができる。また、成膜中にスパッタガスの圧力を、前記範囲内で変化させることにより、上記Ｌｉ濃度勾配を有する電子注入電極を容易に得ることができる。また、成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の積が２０〜６５Pa・cmを満たす成膜条件にすることが好ましい。
【００３０】
スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加えてＮ２、Ｈ２、Ｏ２、Ｃ２Ｈ４、ＮＨ３等の反応性ガスが使用可能である。
【００３１】
スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜レートの制御が容易であり、有機ＥＬ素子構造体へのダメージを少なくするためにはＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。ＤＣスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１０Ｗ／cm２、特に０．５〜７Ｗ／cm２の範囲である。また、成膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５０nm／min の範囲が好ましい。
【００３２】
電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすれば良く、１nm以上、好ましくは３nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は３〜５００nm程度とすればよい。
【００３３】
本発明の有機ＥＬ素子は、電子注入電極の上、つまり有機層と反対側には保護電極を設けてもよい。保護電極を設けることにより、電子注入電極が外気や水分等から保護され、構成薄膜の劣化が防止され、電子注入効率が安定し、素子寿命が飛躍的に向上する。また、この保護電極は、非常に低抵抗であり、電子注入電極の抵抗が高い場合には配線電極としての機能も有する。この保護電極は、Ａｌ、Ａｌおよび遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉまたは窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか１種または２種以上を含有し、これらを単独で用いた場合、それぞれ保護電極中に少なくとも、Ａｌ：９０〜１００at％、Ｔｉ：９０〜１００at％、ＴｉＮ：９０〜１００ mol％程度含有されていることが好ましい。また、２種以上用いるときの混合比は任意であるが、ＡｌとＴｉの混合では、Ｔｉの含有量は１０at％以下が好ましい。また、これらを単独で含有する層を積層してもよい。特にＡｌ、Ａｌおよび遷移金属は、後述の配線電極として用いた場合、良好な効果が得られ、ＴｉＮは耐腐食性が高く、封止膜としての効果が大きい。ＴｉＮは、その化学量論組成から１０％程度偏倚していてもよい。さらに、Ａｌおよび遷移金属の合金は、遷移金属、特にＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，ＰｔおよびＷ等を、好ましくはこれらの総計が１０at％以下、特に５at％以下、特に２at％以下含有していてもよい。遷移金属の含有量は少ないほど、配線材として機能させた場合の薄膜抵抗は下げられる。
【００３４】
保護電極の厚さは、電子注入効率を確保し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するため、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以上、さらに１００nm以上、特に１００〜１０００nmの範囲が好ましい。保護電極層が薄すぎると、本発明の効果が得られず、また、保護電極層の段差被覆性が低くなってしまい、端子電極との接続が十分ではなくなる。一方、保護電極層が厚すぎると、保護電極層の応力が大きくなるため、ダークスポットの成長速度が高くなってしまう。なお、配線電極として機能させる場合の厚さは、電子注入電極の膜厚が薄いために膜抵抗が高く、これを補う場合には、通常１００〜５００nm 程度、その他の配線電極として機能される場合には１００〜３００nm程度である。
【００３５】
電子注入電極と保護電極とを併せた全体の厚さとしては、特に制限はないが、通常１００〜１０００nm程度とすればよい。
【００３６】
電極成膜後に、前記保護電極に加えて、ＳｉＯＸ等の無機材料、テフロン（登録商標）、塩素を含むフッ化炭素重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、ＰＥＣＶＤ法等により形成すればよい。
【００３７】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【００３８】
次に、本発明のＥＬ素子に設けられる有機物層について述べる。
【００３９】
発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。
【００４０】
ホール注入輸送層は、陽電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、陰電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００４１】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００nm程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。
【００４２】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【００４３】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には発光機能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。
【００４４】
また、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。
【００４５】
ホスト物質としては、キノリノラト錯体が好ましく、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このようなアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８７４号等に開示されているものを挙げることができる。
【００４６】
具体的には、まず、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］、等がある。
【００４７】
また、８−キノリノールないしその誘導体のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であってもよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等がある。
【００４８】
このほか、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であってもよい。
【００４９】
このほかのホスト物質としては、特願平６−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ましい。
【００５０】
発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を蒸着すればよい。
【００５１】
また、必要に応じて発光層は、少なくとも一種以上のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させることが好ましい。このような混合層における化合物の含有量は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とすることが好ましい。
【００５２】
混合層では、キャリアのホッピング伝導パスができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動し、逆の極性のキャリア注入は起こり難くなり、有機化合物がダメージを受け難くなり、素子寿命がのびるという利点があるが、前述のドーパントをこのような混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行させることができるとともに、発光強度を高め、かつ素子の安定性を向上させることができる。
【００５３】
混合層に用いられるホール注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００５４】
電子注入輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好ましい。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
【００５５】
ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００５６】
この場合の混合比は、それぞれのキャリア移動度とキャリア濃度を考慮する事で決定するが、一般的には、ホール注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらには１０／９０〜９０／１０、特には２０／８０〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。
【００５７】
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。
【００５８】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【００５９】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【００６０】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。また陽電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【００６１】
また、必要に応じて設けられる電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【００６２】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【００６３】
基板材料としては、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。
【００６４】
色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【００６５】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【００６６】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【００６７】
蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。
【００６８】
蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いことが望ましい。実際には、レーザー色素などが適しており、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系化合物等を用いればよい。
【００６９】
バインダーは基本的に蛍光を消光しないような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。また、ＩＴＯ、ＩＺＯの成膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
【００７０】
光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りない場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないような材料を選べば良い。
【００７１】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下する。
【００７２】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０−４Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【００７３】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【００７４】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動またはパルス駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜２０V程度とされる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
＜実施例１＞
ガラス基板上に、膜厚８５nmのＩＴＯ透明電極（ホール注入電極）を成膜し、縦２８０×横２８０μm２のサイズの画素を、２０μm 間隔をあけて、６４ドット×７ライン、パターニングした。次いで、ＩＴＯ透明電極の周囲に、約１．２μm の厚さのＡｌ−Ｗ（Ｗ：３．０at％）合金電極（シート抵抗：０．４Ω／□）を、パターン形成した。なお、各画素、ライン間の金属電極は共通とした。得られたホール注入電極の抵抗を測定したところ、１ライン当たり６４Ωと、ＩＴＯ単体のホール注入電極に比べ１／５０以下と極めて低い抵抗値が得られた。
【００７６】
＜実施例２＞
膜厚を１２０nmとした他は、実施例１と同様にして得たＩＴＯ透明電極と金属電極からなるホール注入電極が成膜された基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をＵＶ／Ｏ３洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Pa以下まで減圧した。４，４’，４”−トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を蒸着速度０.２nm／sec.で４０nmの厚さに蒸着し、ホール注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm／sec.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０.２nm／sec.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。次いで減圧を保ったまま、ＭｇＡｇを共蒸着（２元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１にて２００nmの厚さに成膜し、電子注入電極とした。
【００７７】
得られた有機ＥＬ素子に乾燥空気雰囲気中で、輝度が１００cd／m２得られるように駆動した。この有機ＥＬ素子の電流供給側（端子電極側）の７ドット×７ラインと、その反対側（末端側）の７ドット×７ラインの輝度を比較したところ、発光輝度の差は確認できなかった。このことから、電圧降下による影響が無いことが確認された。
【００７８】
＜実施例３＞
実施例２において、ＩＴＯ透明電極の膜厚を５０nm としたほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。この素子を５０００時間駆動したところ、ダークスポットの発生密度が１／２以下となり、信頼性が大きく向上した。
【００７９】
得られた有機ＥＬ素子を実施例２と同様にして駆動し、評価したところ、やはり輝度ムラが少なく、実施例２とほぼ同様の結果が得られた。
【００８０】
＜実施例４＞
実施例２において、金属電極の構成材をＡｌからＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ（Ｓｉ：０．９７at％、Ｃｕ：０．５３at％）、Ａｌ−Ｎｄ（Ｎｄ：２．１at％）、Ａｌ−Ｔａ（Ｔａ：２．１at％）、Ａｌ−Ｓｃ（Ｓｃ：０．１３at％）、Ａｌ−Ｗ（Ｗ：２．０at％）にそれぞれ代えたほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００８１】
得られた有機ＥＬ素子について実施例２と同様に評価したところ実施例２とほぼ同様の結果を得た。
【００８２】
＜実施例５＞
実施例２において、ＩＴＯ透明電極を成膜した後、ＩＴＯ透明電極の周囲金属電極との界面となる部分にＣｒのバリア層を幅１５μm 、膜厚６０nmに成膜し、さらに実施例２と同様に金属電極を成膜したほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００８３】
得られた有機ＥＬ素子について実施例２と同様に評価したところ実施例２とほぼ同様の結果を得た。
【００８４】
＜実施例６＞
実施例５において、バリア層の構成材をＣｒからＴｉ、ＴｉＮ（Ｎ：５２at％）にそれぞれ代えた他は実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施例５と同様にして評価したところ、ほぼ同一の結果を得た。
【００８５】
＜実施例７＞
実施例２において、実施例１と同様にして作製したＩＺＯ透明電極を用いたほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００８６】
得られた有機ＥＬ素子を実施例２と同様にして駆動し、評価したところ、実施例２とほぼ同様の結果が得られた。
【００８７】
＜実施例８＞
図１３、１４に示すようにガラス基板上に、膜厚９５nmのＩＴＯ透明電極（ホール注入電極）２を成膜し、縦２８０×横２８０μm２サイズの画素が、２０μm間隔で６４ドット×２５６ライン並ぶようにパターニングした。ここで、図１３は一部平面図、図１４は図１３のＤ−Ｄ’断面矢視図である。次いで、バリア層７としてＣｒを膜厚１００nm、Ａｌ金属電極（シート抵抗：０．１Ω／□）３を膜厚３００nm連続成膜し、ＩＴＯ透明電極の周囲に、合計３０μm の幅になるようパターニングした。
【００８８】
次いで、ＩＴＯ透明電極と金属電極からなるホール注入電極が成膜された基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をＵＶ／Ｏ３洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Pa以下まで減圧した。４，４’，４”−トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を蒸着速度０.２nm／sec.で４０nmの厚さに蒸着し、ホール注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm／sec.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０.２nm／sec.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。次いで減圧を保ったまま、ＭｇＡｇを共蒸着（２元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１にて２００nmの厚さに成膜し、電子注入電極とした。
【００８９】
得られた有機ＥＬ素子に乾燥空気雰囲気中で、輝度が１００cd／m２得られるように駆動した。この有機ＥＬ素子の電流供給側（端子電極側）の７ドット×７ラインの範囲を１測定単位とし、電流供給側からその反対側（末端側）にかけて輝度を測定したところ、電流供給側の１００cd／m２の時間平均発光輝度に対して、全ての領域で−５％以内の発光輝度変化であることが確認できた。このことから、大表示面積のディスプレイにおいても、電圧降下による影響が少ないことが確認された。
【００９０】
＜比較例１＞
実施例２において、ＩＴＯ透明電極のみを用いてホール注入電極を成膜したほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。このとき１ライン当たりのホール注入電極の抵抗は３．２ｋΩであった。
【００９１】
得られた有機ＥＬ素子を実施例１と同様にして駆動し、評価したところ、電流供給側の時間平均発光輝度１００cd／m２に対して、最大−２０％の輝度変化が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一構成例を示す、７セグメントタイプのホール注入電極の概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す、単純マトリクスタイプのホール注入電極の成膜課程を示す概略構成図で、ＩＴＯ透明電極を成膜する工程を示した図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、金属電極を成膜する工程を示した図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、絶縁膜を成膜する工程を示した図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図９】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、素子分離構造体を成膜する工程を示した図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、マスクを張り合わせる工程を示した図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【図１３】本発明の一実施例であるＩＴＯ透明電極と金属電極のパターンを示した一部平面図である。
【図１４】図１４のＤ−Ｄ’断面矢視図である。
【図１５】有機ＥＬ素子の印加電圧と発光輝度の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９３】
１ 基板
２ 透明電極
３ 金属電極
４ 絶縁膜
５ 素子分離構造体
６ マスク
７ バリア層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機化合物を用いた有機ＥＬ素子に関し、さらに詳細には、発光層にホール（電荷）を供給するホール注入電極の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究されている。これは、ホール注入電極上にトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）などのホール輸送材料を蒸着により薄膜とし、さらにアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）などの蛍光物質を発光層として積層し、さらにＭｇなどの仕事関数の小さな金属電極（電子注入電極）を形成した基本構成を有する素子で、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１０，０００cd/m２ときわめて高い輝度が得られることで注目されている。
【０００３】
このような有機ＥＬ素子のホール注入電極として用いられる材料は、発光層やホール注入輸送層等へホールを多く注入するものが有効であると考えられている。また、通常基板側から発光光を取り出す構成とすることが多く、透明な導電性材料であることが必要である。
【０００４】
このような透明電極として、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が知られている。中でもＩＴＯ電極は、９０％以上の可視光透過率と、１０Ω／□以下のシート抵抗を併せ持つ透明電極として、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、調光ガラス、太陽電池等の透明電極として幅広く使用されており、有機ＥＬ素子のホール注入電極としても有望視されている。
【０００５】
ところで、有機ＥＬ素子は所定の発光電流を必要とし、電流密度に比例して発光輝度が増大する。このため、ホール注入電極においても、配線の長さが短い場合には無視できた配線抵抗も、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動を実現しようする場合、ホール注入電極での電圧降下が問題になってくる。すなわち、例えば横２５６ドット×縦６４ドットののディスプレイを、１５０cd／m２の発光輝度で駆動する場合、１５０×６４cd／m２の発光輝度で１／６４秒間発光させることになる。ホール注入電極のシート抵抗が十分小さい場合には、例えば図１５に示される実効印加電圧に近い電圧値での駆動が可能であるが、ホール注入電極の抵抗を２６０Ω程度とした場合には、同図の印加電圧で示されるように、２Ｖも駆動電圧を高くしなければならない。また、低抵抗ＩＴＯ等のようにシート抵抗が７〜８Ω／□程度のものであっても、６４ドットの画素部分だけで６４×７＝４４８Ωの抵抗が存在することになり、ホール注入電極での電圧降下が大きな問題となる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、ホール注入電極の配線抵抗を低くし、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動への対応が容易な有機ＥＬ素子を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的は、以下の（１）〜（３）の構成により達成される。
（１） ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、
前記ホール注入電極は、発光部を含む部分に透明電極を有し、発光部以外の部分に配置され、前記透明電極と接続するシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有し、
前記透明電極の発光部以外の部分及び金属電極を覆うように絶縁膜が形成されている有機ＥＬ素子。
（２） 前記絶縁膜上に素子分離構造体が形成されている上記（１）の有機ＥＬ素子。
（３） 前記素子分離構造体は、その幅が前記絶縁膜より狭く形成されている上記（２）の有機ＥＬ素子。
【発明の効果】
【０００８】
以上のように本発明によれば、ホール注入電極の配線抵抗を低くし、複雑な表示パターンや大画面のディスプレイ、あるいは高輝度の駆動や高デューティー比での駆動への対応が容易な有機ＥＬ素子を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の具体的構成について詳細に説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、前記ホール注入電極は、発光部に透明電極を有し、発光部以外の部分に配置され、前記透明電極と電気的に接続するシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有するものである。このように、光の取り出しが必要な発光部に透明電極を設け、光の取り出しの必要のない非発光部にシート抵抗の低い金属電極を設けることで、ホール注入電極全体の抵抗値を低く抑えることができる。
【００１０】
透明電極は少なくとも発光部（画素部）に設けられる。ここで発光部とは、発光層による発光が可能な領域であって、発光した光を外部に取り出し、利用することのできる領域をいう。なお、透明電極は発光部以外、例えば発光部の周囲等にある程度存在していてもよいが、透明電極の領域を必要以上に広くするとホール注入電極の抵抗の増加を招くことになるため、発光部と等しいかこれと近い広さの領域とすることが好ましい。
【００１１】
透明電極としては、ＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３等が挙げられるが、好ましくはＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジウム）が好ましい。Ｉｎ２Ｏ３に対しＳｎＯ２の混合比は、wt％で１〜２０％が好ましく、さらには５〜１２％が好ましい。Ｉｎ２Ｏ３に対しＺｎＯの混合比は、wt％で１〜２０％が好ましく、さらには５〜１２％が好ましい。その他にＳｎ、Ｔｉ、Ｐｂ等が酸化物の形で、酸化物換算にして１wt％以下含まれていてもよい。
【００１２】
透明電極の厚さは、ホール注入を十分行える一定以上の厚さを有すれば良く、通常１０〜１００nmの範囲であるが、特に３０〜１００nm、さらには５０〜９００nmの範囲が好ましい。膜厚を１００nm以下とすることで、透明電極表面の粗れが少なくなり、透明電極の表面性がよくなり、発光特性や発光寿命等が改善され好ましい。厚さが薄すぎると、製造時の膜強度やホール輸送能力の点で問題がある。
【００１３】
金属電極は、シート抵抗が好ましくは１Ω／□以下、特に０．５Ω／□以下が好ましく、その下限は特に規制されるものではないが、通常０．１Ω／□程度である。また、その膜厚は好ましくは１０〜２０００nm、特に２０〜１０００nm、さらには１００〜５００nm程度が好ましい。
【００１４】
金属電極の材質としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ａｕ、Ａｇ等の金属、あるいはＡｌとＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，ＰｔおよびＷ等の遷移元素との合金が挙げられるが、中でもＡｌおよびＡｌ合金が好ましい。Ａｌ合金を用いる場合Ａｌと遷移元素の１種以上との合金が好ましく、その際Ａｌは９０at％以上、好ましくは９５at％以上とする。
【００１５】
本発明のホール注入電極は、さらに前記透明電極と金属電極との間にバリア金属層を設けることが好ましい。バリア金属層を設けることで、透明電極と金属電極との界面が安定し、接触抵抗が安定する。バリア金属層の構成材料としては、Ｃｒ，Ｔｉ等の金属や、窒化チタン（ＴｉＮ）等の窒化物が挙げられ、中でもＣｒまたはＴｉＮが、それらをエッチングする際の試薬がＩＴＯ等の透明電極を侵さないことから、ウエットエッチングが可能となり好ましい。バリア金属層の膜厚としては、好ましくは１０〜２００nm、特に３０〜１００nmが好ましい。
【００１６】
透明電極、金属電極、バリア金属層は蒸着法等によっても形成できるが、好ましくはスパッタ法により形成することが好ましい。ＩＴＯ、ＩＺＯ透明電極の形成にスパッタ法を用いる場合、好ましくはＩｎ２Ｏ３にＳｎＯ２やＺｎＯをドープしたターゲットを用いる。また、金属電極やバリア電極を成膜する場合には好ましくは前記材料金属あるいは合金の焼結体を用いることが好ましく、ＤＣスパッタ、あるいはＲＦスパッタ法により形成することが好ましい。スパッタ法によりＩＴＯ透明電極を成膜した場合、蒸着により成膜したものより発光輝度の経時変化が少ない。その投入電力としては、好ましくは０．１〜４Ｗ／cm２の範囲が好ましい。特にＤＣスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１０Ｗ／cm２、特に０．２〜５Ｗ／cm２の範囲である。また、成膜レートは２〜１００nm／min 、特に５〜５０nm／min の範囲が好ましい。
【００１７】
スパッタガスとしては特に限定するものではなく、Ａｒ、Ｈｅ、Ｎｅ、Ｋｒ、Ｘｅ等の不活性ガス、あるいはこれらの混合ガスを用いればよい。このようなスパッタガスのスパッタ時における圧力としては、通常０．１〜２０Pa程度でよい。
【００１８】
透明電極と金属電極、バリア層を、発光部と非発光部にそれぞれ設ける手段としては、特に限定するものではないが、例えば通常用いられているレジスト材を使用したパターンニングの手法を用いればよい。エッチングはドライでもウエットでもよく、ウエットの場合のエッチング液としては、ＩＴＯ透明電極の場合王水系が好ましく、金属電極の場合、Ａｌならばリン酸、硝酸および酢酸の混合溶液系を用いる等、それぞれの金属を選択的にエッチングすることが可能なエッチング液を用いることが好ましい。
【００１９】
次に本発明のホール注入電極の具体的な構成例について図を参照しつつ説明する。
【００２０】
図１は、本発明のホール注入電極の一構成例を示した概略構成図で、図２はそのＡ−Ａ’断面矢視図である。図示例のホール注入電極は、いわゆる７セグメントタイプのディスプレイを構成するための電極構造を有し、基板１上に透明電極２と金属電極３とを有する。そして、透明電極２は各セグメントの発光部（画素部）に成膜され、金属電極はその周囲と、端子電極までの配線部分に成膜されている。このように発光部に透明電極を成膜し、発光部位外の部分に金属電極を成膜することにより、ホール注入電極の抵抗の大部分は金属電極のシート抵抗成分によるものとなり、低抵抗化を図ることができる。
【００２１】
なお、前記ホール注入電極成膜後に、発光部位外の部分に絶縁層を成膜し、さらに必要により素子分離構造体を設けた後、ホール注入輸送層、発光層、電子注入輸送層等の有機層を積層し、電子注入電極（コモン電極）を成膜し、必要により保護層等を積層してセグメントタイプの有機ＥＬディスプレイとなる。
【００２２】
図３〜１２は、本発明のホール注入電極の他の構成例を示した図で、いわゆる単純マトリクスタイプのディスプレイを構成するための電極構造を、製造工程に順に記載した概略構成図である。また、図３，５，７，９および１１は平面図、図４，６，８，１０および１２は、図３，５，７，９および１１のそれぞれに対応したＢ−Ｂ’あるいはＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【００２３】
先ず図３、４に示されるように、基板１（平面図上では記載を省略する以下同）上に透明電極（ＩＴＯ）２を、発光部、つまり画素部分となる領域に、通常走査線が形成されるよう所定のパターンに成膜する。次いで、図５、６に示されるように、一部が透明電極上を覆うようにして、発光部位外の部分に金属電極３を成膜する。なお、ここまでの工程を逆にすることも可能である。その後、図７、８に示されるように、発光部、つまり画素部分以外を絶縁するため、絶縁層４を成膜する。
【００２４】
さらに、図９、８の例では発光層等の有機層や電子注入電極を、通常データ線が形成されるように成膜するため、所定のパターンの素子分離構造体５を設ける。この素子分離構造体は、図１０に示されるようにオーバーハング部分を有する立体的な構造物であって、有機層や電子注入電極成膜時に、この素子分離構造体５やその影となる部分以外の領域に蒸着ないしスパッタ粒子を堆積させ、各ライン毎の構造膜を分離するものである。なおその詳細については、特願平８−０１４７３１３号を参照されたい。次いで、図１１、１２に示されるようにマスク６を貼り合わせ、有機層、電子注入電極などを成膜し、マトリクスタイプの有機ＥＬディスプレイとなる。本発明の有機ＥＬ素子は、図示例に限らず種々の構成とすることができ、セグメントや画素の数、あるいはそれらのパターン等は必要に応じて適宜決めればよい。
【００２５】
有機層は、それぞれ少なくとも１層のホール輸送層および発光層を有し、その上に電子注入電極を有し、さらに最上層として保護電極を設けてもよい。なお、ホール輸送層は省略可能である。そして、電子注入電極は、蒸着、スパッタ法等、好ましくはスパッタ法で成膜される仕事関数の小さい金属、化合物または合金で構成される。
【００２６】
成膜される電子注入電極の構成材料としては、電子注入を効果的に行う低仕事関数の物質が好ましく、例えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓｍ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ等の金属元素単体、あるいは、ＢａＯ、ＢａＳ、ＣａＯ、ＨｆＣ、ＬａＢ６、ＭｇＯ、ＭｏＣ、ＮｂＣ、ＰｂＳ、ＳｒＯ、ＴａＣ、ＴｈＣ、ＴｈＯ２、ＴｈＳ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＵＣ、ＵＮ、ＵＯ２、Ｗ２Ｃ、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＺｒＯ２等の化合物を用いると良い。または安定性を向上させるためには、金属元素を含む２成分、３成分の合金系を用いることが好ましい。合金系としては、例えばＡｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜２０at％）、Ａｌ・Ｉｎ（Ｉｎ：１〜１０at％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．１〜２０at％未満）、Ａｌ・Ｒ〔ＲはＹ，Ｓｃを含む希土類元素を表す〕等のアルミニウム系合金やＩｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）等が好ましい。これらの中でも、特にＡｌ単体やＡｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．４〜６．５（ただし６．５を含まず）at％）または（Ｌｉ：６．５〜１４at％）、Ａｌ・Ｒ（Ｒ：０．１〜２５、特に０．５〜２０at％）等のアルミニウム系合金が圧縮応力が発生しにくく好ましい。したがって、スパッタターゲットとしては、通常このような電子注入電極構成金属、合金を用いる。これらの仕事関数は４．５ｅＶ以下であり、特に仕事関数が４．０ｅＶ以下の金属、合金が好ましい。
【００２７】
電子注入電極の成膜にスパッタ法を用いることにより、成膜された電子注入電極膜は、蒸着の場合と比較して、スパッタされる原子や原子団が比較的高い運動エネルギーを有するため、表面マイグレーション効果が働き、有機層界面での密着性が向上する。また、プレスパッタを行うことで、真空中で表面酸化物層を除去したり、逆スパッタにより有機層界面に吸着した水分や酸素を除去できるので、クリーンな電極−有機層界面や電極を形成でき、その結果、高品位で安定した有機ＥＬ素子ができる。ターゲットとしては前記組成範囲の合金や、金属単独でも良く、これらに加えて添加成分のターゲットを用いても良い。さらに、蒸気圧の大きく異なる材料の混合物をターゲットとして用いても、生成する膜とターゲットとの組成のズレは少なく、蒸着法のように蒸気圧等による使用材料の制限もない。また、蒸着法に比較して材料を長時間供給する必要がなく、膜厚や膜質の均一性に優れ、生産性の点で有利である。
【００２８】
スパッタ法により形成された電子注入電極は緻密な膜なので、粗な蒸着膜に比較して膜中への水分の進入が非常に少なく、化学的安定性が高く、長寿命の有機ＥＬ素子が得られる。
【００２９】
スパッタ時のスパッタガスの圧力は、好ましくは０．１〜５Paの範囲が好ましく、この範囲でスパッタガスの圧力を調節することにより、前記範囲のＬｉ濃度のＡｌＬｉ合金を容易に得ることができる。また、成膜中にスパッタガスの圧力を、前記範囲内で変化させることにより、上記Ｌｉ濃度勾配を有する電子注入電極を容易に得ることができる。また、成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の積が２０〜６５Pa・cmを満たす成膜条件にすることが好ましい。
【００３０】
スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加えてＮ２、Ｈ２、Ｏ２、Ｃ２Ｈ４、ＮＨ３等の反応性ガスが使用可能である。
【００３１】
スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周波スパッタ法等も可能であるが、成膜レートの制御が容易であり、有機ＥＬ素子構造体へのダメージを少なくするためにはＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。ＤＣスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１０Ｗ／cm２、特に０．５〜７Ｗ／cm２の範囲である。また、成膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５０nm／min の範囲が好ましい。
【００３２】
電子注入電極薄膜の厚さは、電子注入を十分行える一定以上の厚さとすれば良く、１nm以上、好ましくは３nm以上とすればよい。また、その上限値には特に制限はないが、通常膜厚は３〜５００nm程度とすればよい。
【００３３】
本発明の有機ＥＬ素子は、電子注入電極の上、つまり有機層と反対側には保護電極を設けてもよい。保護電極を設けることにより、電子注入電極が外気や水分等から保護され、構成薄膜の劣化が防止され、電子注入効率が安定し、素子寿命が飛躍的に向上する。また、この保護電極は、非常に低抵抗であり、電子注入電極の抵抗が高い場合には配線電極としての機能も有する。この保護電極は、Ａｌ、Ａｌおよび遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉまたは窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか１種または２種以上を含有し、これらを単独で用いた場合、それぞれ保護電極中に少なくとも、Ａｌ：９０〜１００at％、Ｔｉ：９０〜１００at％、ＴｉＮ：９０〜１００ mol％程度含有されていることが好ましい。また、２種以上用いるときの混合比は任意であるが、ＡｌとＴｉの混合では、Ｔｉの含有量は１０at％以下が好ましい。また、これらを単独で含有する層を積層してもよい。特にＡｌ、Ａｌおよび遷移金属は、後述の配線電極として用いた場合、良好な効果が得られ、ＴｉＮは耐腐食性が高く、封止膜としての効果が大きい。ＴｉＮは、その化学量論組成から１０％程度偏倚していてもよい。さらに、Ａｌおよび遷移金属の合金は、遷移金属、特にＳｃ，Ｎｂ，Ｚｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，ＰｔおよびＷ等を、好ましくはこれらの総計が１０at％以下、特に５at％以下、特に２at％以下含有していてもよい。遷移金属の含有量は少ないほど、配線材として機能させた場合の薄膜抵抗は下げられる。
【００３４】
保護電極の厚さは、電子注入効率を確保し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するため、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以上、さらに１００nm以上、特に１００〜１０００nmの範囲が好ましい。保護電極層が薄すぎると、本発明の効果が得られず、また、保護電極層の段差被覆性が低くなってしまい、端子電極との接続が十分ではなくなる。一方、保護電極層が厚すぎると、保護電極層の応力が大きくなるため、ダークスポットの成長速度が高くなってしまう。なお、配線電極として機能させる場合の厚さは、電子注入電極の膜厚が薄いために膜抵抗が高く、これを補う場合には、通常１００〜５００nm 程度、その他の配線電極として機能される場合には１００〜３００nm程度である。
【００３５】
電子注入電極と保護電極とを併せた全体の厚さとしては、特に制限はないが、通常１００〜１０００nm程度とすればよい。
【００３６】
電極成膜後に、前記保護電極に加えて、ＳｉＯＸ等の無機材料、テフロン（登録商標）、塩素を含むフッ化炭素重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよい。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法、ＰＥＣＶＤ法等により形成すればよい。
【００３７】
さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤シート等の接着性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封する。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用いることもできる。
【００３８】
次に、本発明のＥＬ素子に設けられる有機物層について述べる。
【００３９】
発光層は、ホール（正孔）および電子の注入機能、それらの輸送機能、ホールと電子の再結合により励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。
【００４０】
ホール注入輸送層は、陽電極からのホールの注入を容易にする機能、ホールを安定に輸送する機能および電子を妨げる機能を有し、電子注入輸送層は、陰電極からの電子の注入を容易にする機能、電子を安定に輸送する機能およびホールを妨げる機能を有するものであり、これらの層は、発光層に注入されるホールや電子を増大・閉じこめさせ、再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。
【００４１】
発光層の厚さ、ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法によっても異なるが、通常、５〜５００nm程度、特に１０〜３００nmとすることが好ましい。
【００４２】
ホール注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送層の厚さは、再結合・発光領域の設計によるが、発光層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすればよい。ホールもしくは電子の、各々の注入層と輸送層を分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は１nm以上とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さの上限は、通常、注入層で５００nm程度、輸送層で５００nm程度である。このような膜厚については注入輸送層を２層設けるときも同じである。
【００４３】
本発明の有機ＥＬ素子の発光層には発光機能を有する化合物である蛍光性物質を含有させる。このような蛍光性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号公報に開示されているような化合物、例えばキナクリドン、ルブレン、スチリル系色素等の化合物から選択される少なくとも１種が挙げられる。また、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体色素などのキノリン誘導体、テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘導体等が挙げられる。さらには、特願平６−１１０５６９号のフェニルアントラセン誘導体、特願平６−１１４４５６号のテトラアリールエテン誘導体等を用いることができる。
【００４４】
また、それ自体で発光が可能なホスト物質と組み合わせて使用することが好ましく、ドーパントとしての使用が好ましい。このような場合の発光層における化合物の含有量は０．０１〜１０wt% 、さらには０．１〜５wt% であることが好ましい。ホスト物質と組み合わせて使用することによって、ホスト物質の発光波長特性を変化させることができ、長波長に移行した発光が可能になるとともに、素子の発光効率や安定性が向上する。
【００４５】
ホスト物質としては、キノリノラト錯体が好ましく、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とするアルミニウム錯体が好ましい。このようなアルミニウム錯体としては、特開昭６３−２６４６９２号、特開平３−２５５１９０号、特開平５−７０７３３号、特開平５−２５８８５９号、特開平６−２１５８７４号等に開示されているものを挙げることができる。
【００４６】
具体的には、まず、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム、ビス（８−キノリノラト）マグネシウム、ビス（ベンゾ｛ｆ｝−８−キノリノラト）亜鉛、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウムオキシド、トリス（８−キノリノラト）インジウム、トリス（５−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム、８−キノリノラトリチウム、トリス（５−クロロ−８−キノリノラト）ガリウム、ビス（５−クロロ−８−キノリノラト）カルシウム、５，７−ジクロル−８−キノリノラトアルミニウム、トリス（５，７−ジブロモ−８−ヒドロキシキノリノラト）アルミニウム、ポリ［亜鉛（II）−ビス（８−ヒドロキシ−５−キノリニル）メタン］、等がある。
【００４７】
また、８−キノリノールないしその誘導体のほかに他の配位子を有するアルミニウム錯体であってもよく、このようなものとしては、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（フェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタークレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，４−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，６−ジフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，４，６−トリフェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，６−トリメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２，３，５，６−テトラメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（１−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（オルト−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（メタ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジメチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）（３，５−ジ−tert−ブチルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−エチル−８−キノリノラト）（パラ−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシ−８−キノリノラト）（パラ−フェニルフェノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−シアノ−８−キノリノラト）（オルト−クレゾラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−６−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）（２−ナフトラト）アルミニウム(III) 等がある。
【００４８】
このほか、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２，４−ジメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（４−エチル−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−４−メトキシキノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（５−シアノ−２−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 、ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) −μ−オキソ−ビス（２−メチル−５−トリフルオロメチル−８−キノリノラト）アルミニウム(III) 等であってもよい。
【００４９】
このほかのホスト物質としては、特願平６−１１０５６９号に記載のフェニルアントラセン誘導体や特願平６−１１４４５６号に記載のテトラアリールエテン誘導体なども好ましい。
【００５０】
発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これらの蛍光性物質を蒸着すればよい。
【００５１】
また、必要に応じて発光層は、少なくとも一種以上のホール注入輸送性化合物と少なくとも１種以上の電子注入輸送性化合物との混合層とすることも好ましく、この混合層中にドーパントを含有させることが好ましい。このような混合層における化合物の含有量は、０．０１〜２０wt% 、さらには０．１〜１５wt% とすることが好ましい。
【００５２】
混合層では、キャリアのホッピング伝導パスができるため、各キャリアは極性的に優勢な物質中を移動し、逆の極性のキャリア注入は起こり難くなり、有機化合物がダメージを受け難くなり、素子寿命がのびるという利点があるが、前述のドーパントをこのような混合層に含有させることにより、混合層自体のもつ発光波長特性を変化させることができ、発光波長を長波長に移行させることができるとともに、発光強度を高め、かつ素子の安定性を向上させることができる。
【００５３】
混合層に用いられるホール注入輸送性化合物および電子注入輸送性化合物は、各々、後述のホール注入輸送層用の化合物および電子注入輸送層用の化合物の中から選択すればよい。なかでも、ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えばホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００５４】
電子注入輸送性の化合物としては、キノリン誘導体、さらには８−キノリノールないしその誘導体を配位子とする金属錯体、特にトリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）を用いることが好ましい。また、上記のフェニルアントラセン誘導体、テトラアリールエテン誘導体を用いるのも好ましい。
【００５５】
ホール注入輸送層用の化合物としては、強い蛍光を持ったアミン誘導体、例えば上記のホール輸送材料であるトリフェニルジアミン誘導体、さらにはスチリルアミン誘導体、芳香族縮合環を持つアミン誘導体を用いるのが好ましい。
【００５６】
この場合の混合比は、それぞれのキャリア移動度とキャリア濃度を考慮する事で決定するが、一般的には、ホール注入輸送性化合物の化合物／電子注入輸送機能を有する化合物の重量比が、１／９９〜９９／１、さらには１０／９０〜９０／１０、特には２０／８０〜８０／２０程度となるようにすることが好ましい。
【００５７】
また、混合層の厚さは、分子層一層に相当する厚みから、有機化合物層の膜厚未満とすることが好ましく、具体的には１〜８５nmとすることが好ましく、さらには５〜６０nm、特には５〜５０nmとすることが好ましい。
【００５８】
また、混合層の形成方法としては、異なる蒸着源より蒸発させる共蒸着が好ましいが、蒸気圧（蒸発温度）が同程度あるいは非常に近い場合には、予め同じ蒸着ボード内で混合させておき、蒸着することもできる。混合層は化合物同士が均一に混合している方が好ましいが、場合によっては、化合物が島状に存在するものであってもよい。発光層は、一般的には、有機蛍光物質を蒸着するか、あるいは樹脂バインダー中に分散させてコーティングすることにより、発光層を所定の厚さに形成する。
【００５９】
また、ホール注入輸送層には、例えば、特開昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各種有機化合物を用いることができる。例えば、テトラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミンないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、ポリチオフェン等である。これらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用するときは別層にして積層したり、混合したりすればよい。
【００６０】
ホール注入輸送層をホール注入層とホール輸送層とに分けて設層する場合は、ホール注入輸送層用の化合物のなかから好ましい組合せを選択して用いることができる。このとき、ホール注入電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ましい。また陽電極表面には薄膜性の良好な化合物を用いることが好ましい。このような積層順については、ホール注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このような積層順とすることによって、駆動電圧が低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐことができる。また、素子化する場合、蒸着を用いているので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフリーとすることができるため、ホール注入層にイオン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。ホール注入輸送層は、発光層等と同様に上記の化合物を蒸着することにより形成することができる。
【００６１】
また、必要に応じて設けられる電子注入輸送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）等の８−キノリノールなしいその誘導体を配位子とする有機金属錯体などのキノリン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。電子注入輸送層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。電子注入輸送層の形成は発光層と同様に蒸着等によればよい。
【００６２】
電子注入輸送層を電子注入層と電子輸送層とに分けて積層する場合には、電子注入輸送層用の化合物の中から好ましい組み合わせを選択して用いることができる。このとき、電子注入電極側から電子親和力の値の大きい化合物の順に積層することが好ましい。このような積層順については電子注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。
【００６３】
基板材料としては、ガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を用いて発光色をコントロールしてもよい。
【００６４】
色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよい。
【００６５】
また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収するような短波長の外光をカットできるカラーフィルターを用いれば、素子の耐光性・表示のコントラストも向上する。
【００６６】
また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用いてカラーフィルターの代わりにしても良い。
【００６７】
蛍光変換フィルター膜は、ＥＬ発光の光を吸収し、蛍光変換膜中の蛍光体から光を放出させることで、発光色の色変換を行うものであるが、組成としては、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の三つから形成される。
【００６８】
蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いことが望ましい。実際には、レーザー色素などが適しており、ローダミン系化合物・ペリレン系化合物・シアニン系化合物・フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含む）ナフタロイミド系化合物・縮合環炭化水素系化合物・縮合複素環系化合物・スチリル系化合物・クマリン系化合物等を用いればよい。
【００６９】
バインダーは基本的に蛍光を消光しないような材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等で微細なパターニングが出来るようなものが好ましい。また、ＩＴＯ、ＩＺＯの成膜時にダメージを受けないような材料が好ましい。
【００７０】
光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りない場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しないような材料を選べば良い。
【００７１】
ホール注入輸送層、発光層および電子注入輸送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm 以下の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μm を超えていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高くしなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下する。
【００７２】
真空蒸着の条件は特に限定されないが、１０−４Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／sec 程度とすることが好ましい。また、真空中で連続して各層を形成することが好ましい。真空中で連続して形成すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げるため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低くしたり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりすることができる。
【００７３】
これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着することが好ましい。
【００７４】
本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動またはパルス駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜２０V程度とされる。
【実施例】
【００７５】
以下、本発明の具体的実施例を示し、本発明をさらに詳細に説明する。
＜実施例１＞
ガラス基板上に、膜厚８５nmのＩＴＯ透明電極（ホール注入電極）を成膜し、縦２８０×横２８０μm２のサイズの画素を、２０μm 間隔をあけて、６４ドット×７ライン、パターニングした。次いで、ＩＴＯ透明電極の周囲に、約１．２μm の厚さのＡｌ−Ｗ（Ｗ：３．０at％）合金電極（シート抵抗：０．４Ω／□）を、パターン形成した。なお、各画素、ライン間の金属電極は共通とした。得られたホール注入電極の抵抗を測定したところ、１ライン当たり６４Ωと、ＩＴＯ単体のホール注入電極に比べ１／５０以下と極めて低い抵抗値が得られた。
【００７６】
＜実施例２＞
膜厚を１２０nmとした他は、実施例１と同様にして得たＩＴＯ透明電極と金属電極からなるホール注入電極が成膜された基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をＵＶ／Ｏ３洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Pa以下まで減圧した。４，４’，４”−トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を蒸着速度０.２nm／sec.で４０nmの厚さに蒸着し、ホール注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm／sec.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０.２nm／sec.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。次いで減圧を保ったまま、ＭｇＡｇを共蒸着（２元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１にて２００nmの厚さに成膜し、電子注入電極とした。
【００７７】
得られた有機ＥＬ素子に乾燥空気雰囲気中で、輝度が１００cd／m２得られるように駆動した。この有機ＥＬ素子の電流供給側（端子電極側）の７ドット×７ラインと、その反対側（末端側）の７ドット×７ラインの輝度を比較したところ、発光輝度の差は確認できなかった。このことから、電圧降下による影響が無いことが確認された。
【００７８】
＜実施例３＞
実施例２において、ＩＴＯ透明電極の膜厚を５０nm としたほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。この素子を５０００時間駆動したところ、ダークスポットの発生密度が１／２以下となり、信頼性が大きく向上した。
【００７９】
得られた有機ＥＬ素子を実施例２と同様にして駆動し、評価したところ、やはり輝度ムラが少なく、実施例２とほぼ同様の結果が得られた。
【００８０】
＜実施例４＞
実施例２において、金属電極の構成材をＡｌからＡｌ−Ｓｉ−Ｃｕ（Ｓｉ：０．９７at％、Ｃｕ：０．５３at％）、Ａｌ−Ｎｄ（Ｎｄ：２．１at％）、Ａｌ−Ｔａ（Ｔａ：２．１at％）、Ａｌ−Ｓｃ（Ｓｃ：０．１３at％）、Ａｌ−Ｗ（Ｗ：２．０at％）にそれぞれ代えたほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００８１】
得られた有機ＥＬ素子について実施例２と同様に評価したところ実施例２とほぼ同様の結果を得た。
【００８２】
＜実施例５＞
実施例２において、ＩＴＯ透明電極を成膜した後、ＩＴＯ透明電極の周囲金属電極との界面となる部分にＣｒのバリア層を幅１５μm 、膜厚６０nmに成膜し、さらに実施例２と同様に金属電極を成膜したほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００８３】
得られた有機ＥＬ素子について実施例２と同様に評価したところ実施例２とほぼ同様の結果を得た。
【００８４】
＜実施例６＞
実施例５において、バリア層の構成材をＣｒからＴｉ、ＴｉＮ（Ｎ：５２at％）にそれぞれ代えた他は実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を得、実施例５と同様にして評価したところ、ほぼ同一の結果を得た。
【００８５】
＜実施例７＞
実施例２において、実施例１と同様にして作製したＩＺＯ透明電極を用いたほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００８６】
得られた有機ＥＬ素子を実施例２と同様にして駆動し、評価したところ、実施例２とほぼ同様の結果が得られた。
【００８７】
＜実施例８＞
図１３、１４に示すようにガラス基板上に、膜厚９５nmのＩＴＯ透明電極（ホール注入電極）２を成膜し、縦２８０×横２８０μm２サイズの画素が、２０μm間隔で６４ドット×２５６ライン並ぶようにパターニングした。ここで、図１３は一部平面図、図１４は図１３のＤ−Ｄ’断面矢視図である。次いで、バリア層７としてＣｒを膜厚１００nm、Ａｌ金属電極（シート抵抗：０．１Ω／□）３を膜厚３００nm連続成膜し、ＩＴＯ透明電極の周囲に、合計３０μm の幅になるようパターニングした。
【００８８】
次いで、ＩＴＯ透明電極と金属電極からなるホール注入電極が成膜された基板を、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥した。次いで、表面をＵＶ／Ｏ３洗浄した後、真空蒸着装置の基板ホルダーに固定して、槽内を１×１０−４Pa以下まで減圧した。４，４’，４”−トリス（−Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（以下、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）を蒸着速度０.２nm／sec.で４０nmの厚さに蒸着し、ホール注入層とし、次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ｍ−トリル−４，４’−ジアミノ−１，１’−ビフェニル（以下、ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm／sec.で３５nmの厚さに蒸着し、ホール輸送層とした。さらに、減圧を保ったまま、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ3 ）を蒸着速度０.２nm／sec.で５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発光層とした。次いで減圧を保ったまま、ＭｇＡｇを共蒸着（２元蒸着）で蒸着速度比Ｍｇ：Ａｇ＝１０：１にて２００nmの厚さに成膜し、電子注入電極とした。
【００８９】
得られた有機ＥＬ素子に乾燥空気雰囲気中で、輝度が１００cd／m２得られるように駆動した。この有機ＥＬ素子の電流供給側（端子電極側）の７ドット×７ラインの範囲を１測定単位とし、電流供給側からその反対側（末端側）にかけて輝度を測定したところ、電流供給側の１００cd／m２の時間平均発光輝度に対して、全ての領域で−５％以内の発光輝度変化であることが確認できた。このことから、大表示面積のディスプレイにおいても、電圧降下による影響が少ないことが確認された。
【００９０】
＜比較例１＞
実施例２において、ＩＴＯ透明電極のみを用いてホール注入電極を成膜したほかは実施例２と同様にして有機ＥＬ素子を得た。このとき１ライン当たりのホール注入電極の抵抗は３．２ｋΩであった。
【００９１】
得られた有機ＥＬ素子を実施例１と同様にして駆動し、評価したところ、電流供給側の時間平均発光輝度１００cd／m２に対して、最大−２０％の輝度変化が確認された。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子の一構成例を示す、７セグメントタイプのホール注入電極の概略構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ’断面矢視図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す、単純マトリクスタイプのホール注入電極の成膜課程を示す概略構成図で、ＩＴＯ透明電極を成膜する工程を示した図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図５】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、金属電極を成膜する工程を示した図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図７】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、絶縁膜を成膜する工程を示した図である。
【図８】図７のＢ−Ｂ’断面矢視図である。
【図９】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、素子分離構造体を成膜する工程を示した図である。
【図１０】図９のＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【図１１】本発明の有機ＥＬ素子の他の構成例を示す概略構成図で、マスクを張り合わせる工程を示した図である。
【図１２】図１１のＣ−Ｃ’断面矢視図である。
【図１３】本発明の一実施例であるＩＴＯ透明電極と金属電極のパターンを示した一部平面図である。
【図１４】図１４のＤ−Ｄ’断面矢視図である。
【図１５】有機ＥＬ素子の印加電圧と発光輝度の関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９３】
１ 基板
２ 透明電極
３ 金属電極
４ 絶縁膜
５ 素子分離構造体
６ マスク
７ バリア層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、
前記ホール注入電極は、発光部を含む部分に透明電極を有し、発光部以外の部分に配置され、前記透明電極と接続するシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有し、
前記透明電極の発光部以外の部分及び金属電極を覆うように絶縁膜が形成されている有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記絶縁膜上に素子分離構造体が形成されている請求項１の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記素子分離構造体は、その幅が前記絶縁膜より狭く形成されている請求項２の有機ＥＬ素子。
【請求項１】
ホール注入電極と、電子注入電極と、これらの電極間に設けられた１種以上の有機層とを有し、
前記ホール注入電極は、発光部を含む部分に透明電極を有し、発光部以外の部分に配置され、前記透明電極と接続するシート抵抗１Ω／□以下の金属電極を有し、
前記透明電極の発光部以外の部分及び金属電極を覆うように絶縁膜が形成されている有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記絶縁膜上に素子分離構造体が形成されている請求項１の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記素子分離構造体は、その幅が前記絶縁膜より狭く形成されている請求項２の有機ＥＬ素子。
【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２００７−２９９７６６（Ｐ２００７−２９９７６６Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８６３５９（Ｐ２００７−１８６３５９）
【出願日】平成１９年７月１７日（２００７．７．１７）
【分割の表示】特願平９−１９９２５６の分割
【原出願日】平成９年７月９日（１９９７．７．９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１５日（２００７．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１７日（２００７．７．１７）
【分割の表示】特願平９−１９９２５６の分割
【原出願日】平成９年７月９日（１９９７．７．９）
【出願人】（０００００３０６７）ＴＤＫ株式会社 (7,238)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]