有機ＥＬ素子
【課題】水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能な有機ＥＬ素子を提供する。
【解決手段】透光性電極４と、透光性電極４上に形成され少なくとも有機発光層を含む機能層７と、機能層７上に形成される背面電極９と、を備えてなる有機ＥＬ素子３である。機能層７と背面電極９との間あるいは背面電極９内に、少なくとも水分バリア性を有するバリア層８を形成してなることを特徴とする。バリア層８は、膜厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。バリア層８は、機能層７と背面電極９との間に形成され、伝導帯エネルギー準位が２．０〜５．５ｅＶであることを特徴とする。
【解決手段】透光性電極４と、透光性電極４上に形成され少なくとも有機発光層を含む機能層７と、機能層７上に形成される背面電極９と、を備えてなる有機ＥＬ素子３である。機能層７と背面電極９との間あるいは背面電極９内に、少なくとも水分バリア性を有するバリア層８を形成してなることを特徴とする。バリア層８は、膜厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。バリア層８は、機能層７と背面電極９との間に形成され、伝導帯エネルギー準位が２．０〜５．５ｅＶであることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関し、特に有機ＥＬ素子の短絡による表示不良の低減と電圧降下の抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子として、ガラス材料からなる透光性の支持基板上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等からなる有機層と、アルミニウム（Ａｌ）等からなる背面電極と、を順次積層形成して構成される有機ＥＬ素子が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルは、自発光型平面表示装置として近年脚光を浴びており、液晶表示装置と比較して視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能であるなどの利点から各所で研究開発が行われている。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子は、水分を吸着することで非発光部となるダークエリアやダークスポットが発生及び成長してしまうため、封止基板を支持基板に接着して有機ＥＬ素子を封止し、さらに水分を捕獲する吸湿剤を封止空間内に配置するなどの方法が採用されている（例えば特許文献２参照）。しかし、吸湿剤を内包する方法は吸湿剤の物理的厚さのために薄型化に不利である。これに対し、薄型化に有利な方法として、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）などからなるバリア膜を有機ＥＬ素子上にＰＥ−ＣＶＤ法やスパッタ法などで形成する方法が従来から知られている（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
他方、有機ＥＬ素子の製造においては、両電極が積層形成されているという構成上から製造工程における欠陥や高リーク部位などにより前記電極が短絡して非発光部を生じさせ、表示品質が低下するという問題が知られており、例えば特許文献４にはその解決方法としてそれら短絡を生じさせる個所（不良部位）を排除するために非発光期間に逆バイアス電圧を印加する自己修復方法が開示されている。また、不良部位を製品出荷前に逆バイアス電圧を印加して未然に除去（破壊）し、短絡が発生しないようにする修復エージングなどの技術も例えば特許文献５に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−６８０５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９８１７０号公報
【特許文献３】特開平５−３６４７５号公報
【特許文献４】特開２００３−２８２２４９号公報
【特許文献５】特開２００５−９１７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機ＥＬ素子をバリア膜で被覆して水分の侵入を防ぐいわゆる膜封止では、前述の自己修復あるいは修復エージングにおいて自己修復が十分になされないという問題点があった。すなわち、自己修復は不良部位における背面電極がジュール熱によって溶解，気化あるいは飛散することで達成されるが、背面電極上にバリア膜が形成されるとこのバリア膜ごと背面電極を除去しなければならず、ジュール熱が不足する。そのため、自己修復の失敗によって短絡が発生し、ひいては表示品位が低下するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑み、水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能な有機ＥＬ素子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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、透光性電極と、前記透光性電極上に形成され少なくとも有機発光層を含む機能層と、前記機能層上に形成される背面電極と、を備えてなる有機ＥＬ素子であって、前記機能層と前記背面電極との間に、少なくとも水分バリア性を有するバリア層を形成してなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記バリア層は、膜厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、伝導帯エネルギー準位が２．０〜５．５ｅＶであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、前記背面電極は、前記バリア層と接するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位よりも低い金属層を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記バリア層は、前記背面電極内に形成され、前記背面電極は、前記バリア層を挟持するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位と近似する金属層を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記バリア層は、窒化物あるいは酸化物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は有機ＥＬ素子に関するものであって、水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明をパッシブ駆動型の有機ＥＬパネル１に適用した第一の実施形態を示す図である。有機ＥＬパネル１は、支持基板２上に有機ＥＬ素子３が形成されてなるものであり、電極の短絡を生じさせる個所（不良部位）を排除するために逆バイアス電圧を印加して自己修復を行うものである。なお、自己修復の方法は、有機ＥＬパネル１の駆動における非発光期間に逆バイアス電圧を印加するものであってもよく、また、有機ＥＬパネル１の製造工程において逆バイアス電圧を印加する修復エージング工程を行うものであってもよい。また、支持基板２上には有機ＥＬ素子３を気密的に覆う封止部材が設けられるが、図１においては封止部材を省略している。
【００１６】
支持基板２は、長方形形状の透明ガラス材からなり、電気絶縁性の基板である。
【００１７】
有機ＥＬ素子３は、図１及び図２に示すように、ライン状に複数形成され信号電極となる透光性電極４と、絶縁層５と、隔壁部６と、機能層７と、バリア層８と、透光性電極４と交差するようにライン状に複数形成され走査電極となる背面電極９と、から主に構成される。有機ＥＬ素子３は、透光性電極４と背面電極９との交差個所が発光画素となり、この発光画素はマトリクス状に複数配置されて所定表示を行う表示領域（発光領域）を形成し、背面電極９を順次走査して発光駆動するものである。なお、本実施形態においては、透光性電極４が正孔を供給する陽極となり、背面電極９が電子を供給する陰極となる。
【００１８】
透光性電極４は、機能層７に正孔を注入する陽極となるものであり、ＩＴＯ等の透光性の導電材料をスパッタリング法等の手段によって支持基板２上に層状に形成した後、フォトリソグラフィー法等によって互いに略平行となるように複数のライン状に形成してなる。
【００１９】
絶縁層５は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、透光性電極４と背面電極９との間に位置するように透光性電極４上に形成され、透光性電極４を露出させる開口部を有するものである。絶縁層５は、電極となる透光性電極４及び背面電極９の短絡を防止するとともに、各発光画素の輪郭を明確にするものである。
【００２０】
隔壁部６は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁層５上に形成される。隔壁部６は、その断面が絶縁層５に対して逆テーパー形状等のオーバーハング形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されるものである。また、隔壁部６は、透光性電極４と直交する方向に等間隔にて複数形成される。隔壁部６は、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって機能層７,バリア層８及び背面電極９を形成する場合にオーバーハング形状によって機能層７，バリア層８及び背面電極９をライン状に分離させる構造を得るものである。
【００２１】
機能層７は、少なくとも有機発光層を有する複数層からなり透光性電極４上に形成される。本実施の形態においては、機能層７は、正孔注入層，正孔輸送層，有機発光層，電子輸送層及び電子注入層を蒸着法等の手段によって順次積層形成してなる。なお、前記有機発光層は、複数層が積層されるものであってもよい。
【００２２】
バリア層８は、機能層７（第一の実施形態においては前記電子注入層）上に形成されるものであり、少なくとも水分を遮断する水分バリア性を有する。バリア層８は、第一の実施形態においては窒化シリコン（ＳｉＮ）をスパッタ法，ＥＢ（電子ビーム）などを使用した真空蒸着法あるいは薄膜形成可能なＣＶＤ法などの手段によって層状に形成してなる。バリア層８としては、他に窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）などの窒化物や、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２），酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）あるいは酸化チタン（ＴｉＯ２）などの酸化物を用いてもよい。
【００２３】
背面電極９は、機能層７に電子を注入する陰極となるものであり、第一の実施形態においてはアルミニウム（Ａｌ）をスパッタ法や真空蒸着法などの手段により、複数のライン状に形成してなる。背面電極９の各ラインは透光性電極４の各ラインと略直角に交わる（交差する）ように形成される。また、背面電極９は接続配線部１０に電気的に接続されている。接続配線部１０は、透光性電極４とともに形成されるものであり、同一材料のＩＴＯからなるものである。なお、背面電極９としては、透光性電極４よりも導電率が高い金属性導電材料が用いられ、他にマグネシウム（Ｍｇ），コバルト（Ｃｏ），リチウム（Ｌｉ），金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ）あるいはそれらの合金等を用いてもよい。
【００２４】
第一の実施形態における有機ＥＬ素子３は、機能層７と背面電極９との間に水分バリア性を有するバリア層８を形成することで、有機ＥＬ素子３を封止する封止空間内に吸着剤を設けることなく有機ＥＬ素子３への水分の侵入を抑制することができるものであり、従来のように吸着剤の物理的厚さがなく有機ＥＬパネル１を薄型化することが可能となる。また、従来のように背面電極９上を覆う物理的な膜が形成されていないため、逆バイアス電圧の印加によって不良部位を十分に排除することができ、自己修復を良好に実施して短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００２５】
ここで、バリア層８に絶縁材料であるＳｉＮを用いた場合、バリア層８によって機能層７へのキャリア伝導を阻害するようにも考えられるが、本願発明者の研究結果からは、バリア層８を数ｎｍ〜５０ｎｍとすることで有機ＥＬ素子３の発光が確認された。これは例えばＳｉＮは非誘電率が約５．３〜７程度と高い材料であり電圧降下が少ないことと、有機ＥＬ素子３は発光するのに通常０．４ＭＶ／ｃｍ〜０．８ＭＶ／ｃｍの強い電界を印加して発光させるため、ＳｉＮなどではＦｏｗｌｅｒ−Ｎｏｒｄｈｅｉｍ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ電流（以下、ＦＮトンネル電流という）が発生しやすく、このＦＮトンネル電流が発光に寄与していると思われる。したがって、特に、比誘電率が高く、伝導帯エネルギー準位準位が背面電極９の仕事関数に近似する材料をバリア層８に用いれば、良好な素子特性（輝度，発光効率あるいは寿命など）を得ることができる。なお、第一の実施形態においては背面電極９に用いたＡｌの仕事関数は４．３ｅＶであり、特にバリア層８の伝導帯エネルギー準位を２．０〜５．５ｅＶとすることが望ましい。ＳｉＮ，ＳｉＯＮ，ＺｒＯ２，ＨｆＯ２及びＴｉＯ２は、比誘電率が高く、伝導帯エネルギー準位が真空準位からそれぞれ約２．８ｅＶ，２．０〜２．８ｅＶ，３．８ｅＶ，３．７ｅＶ及び５．２ｅＶであるため、この条件を満たすものである。
【００２６】
次に、図３を用いて本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、陰極となる背面電極９を、第一の金属層９ａと第二の金属層９ｂの積層構造とした点である。
【００２８】
第一の金属層９ａは、バリア層８上に形成されるものであり、第二の実施形態においてはカルシウム（Ｃａ）を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる。第一の金属層９ａは、仕事関数が低く、特にその仕事関数がバリア層８の伝導帯エネルギー準位よりも低いことが望ましい。第二の実施形態において、第一の金属層９ａに用いられるＣａは、その仕事関数が２．６ｅＶであって、バリア層８に用いられるＳｉＮの伝導帯エネルギー準位（２．８ｅＶ）よりも低く、この条件を満たすものである。なお、第一の金属層９ａとして、他にＬｉ，セシウム（Ｃｓ），バリウム（Ｂａ），Ｍｇ，インジウム（Ｉｎ）などを用いてもよい。
【００２９】
第二の金属層９ｂは、第一の金属層９ａ上に形成されるものであり、第二の実施形態においては、Ａｌをスパッタ法や真空蒸着法などの手段により層状に形成してなる。なお、第二の金属層９ｂは、他にＭｇ，Ｃｏ，Ｌｉ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｚｎあるいはそれらの合金等を用いてもよい。
【００３０】
第二の実施形態における有機ＥＬ素子３は、前述の第一の実施形態と同様、有機ＥＬ素子３を封止する封止空間内に吸着剤を設けることなく有機ＥＬ素子３への水分の侵入を抑制することができるものであり、従来のように吸着剤の物理的厚さがなく有機ＥＬパネル１を薄型化することが可能となる。また、従来のように背面電極９上を覆う物理的な膜が形成されていないため、逆バイアス電圧の印加によって不良部位を十分に排除することができ、自己修復を良好に実施して短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００３１】
第二の金属層９ｂは、第一の金属層９ａがＣａなどの酸化されやすい材料からなるため酸化防止のために形成されるものであり、背面電極９の伝導特性を良好に保つことができる。なお、酸化防止を考慮しなければ、第二の金属層９ｂを形成せずに第一の金属層９ａのみで背面電極９を構成してもよい。
【００３２】
次に、図４を用いて本発明の第三の実施形態について説明する。なお、前述の第一，第二の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３３】
第三の実施形態が、第一，第二の実施形態と異なる点は、陰極となる背面電極９を、第一の金属層９ａと第二の金属層９ｂの積層構造とし、バリア層８を第一の金属層９ａ内に形成した点である。
【００３４】
第一の金属層９ａは、機能層７上に形成されるものであり、第三の実施形態においてはＣａを真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる。第一の金属層９ａはその下層（機能層７側）と上層（第二の金属層９ｂ側）とでバリア層８を挟持するように形成されるものである。具体的には、まず、機能層７上に第一の金属層９ａの下層を形成し、第一の金属層９ａの下層上にバリア層８を形成し、バリア層８上に第一の金属層９ａの上層を形成することで、第一の金属層９ａ内にバリア層８を設けることができる。かかる構造において第一の金属層９ａは、その仕事関数がバリア層８の伝導帯エネルギー準位と近似することが望ましい。第三の実施形態において、第一の金属層９ａに用いられるＣａは、その仕事関数が２．６ｅＶであって、バリア層８に用いられるＳｉＮの伝導帯エネルギー準位（２．８ｅＶ）と近似するため、この条件を満たすものである。
【００３５】
第三の実施形態における有機ＥＬ素子３は、前述の第一，第二の実施形態と同様、有機ＥＬ素子３を封止する封止空間内に吸着剤を設けることなく有機ＥＬ素子３への水分の侵入を抑制することができるものであり、従来のように吸着剤の物理的厚さがなく有機ＥＬパネル１を薄型化することが可能となる。また、従来のように背面電極９上を覆う物理的な膜が形成されていないため、逆バイアス電圧の印加によって不良部位を十分に排除することができ、自己修復を良好に実施して短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
第二の金属層９ｂは、第一の金属層９ａがＣａなどの酸化されやすい材料からなるため酸化防止のために形成されるものであり、背面電極９の伝導特性を良好に保つことができる。なお、酸化防止を考慮しなければ、第二の金属層９ｂを形成せずに第一の金属層９ａのみで背面電極９を構成してもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、さらに実施例を上げ、本発明の具体的な効果を説明する。まず、評価方法として、自己修復がなされているか（不良部位が排除されているか）は、自己修復により形成される破壊痕（以下、修復痕という）が形成されているか否かで判断可能である。なお、修復痕は、非発光部位であるいわゆるピンホールとなるが、前記ピンホールの大きさは数μｍ〜数十μｍ程度であるため肉眼で認識可能な大きさではなく、有機ＥＬパネルとしての表示品位を低下させるものではない。この修復痕形成時に背面電極と透明電極が接触しなければ修復は成功し、短絡などに起因する表示不良を生じさせることはない。以下、従来例及び実施例の評価方法として、逆バイアス電圧２０Ｖが印加されるモジュール駆動方法にて、約８０℃の高温で２５０時間発光させた。そして、自己修復による修復痕がパネル内に適度に分布を持ち生成され、かつ修復痕発生率が０．０２〜０．０５個／ｍｍ２であり、修復痕のサイズが数μｍ〜数十μｍ程度であるかを確認し、自己修復性を判断した。また、水分バリア性に関しては、有機ＥＬパネル内に吸湿剤などの水分を除去する部材を配置せずに封止部材で封止し、上記の２５０時間発光後のダークエリア量やダークスポットのおおよその数量にて判断した。
【００３８】
第一の従来例として、ドットサイズ０．５×０．５ｍｍ、走査線（背面電極）３２ライン、信号線（透光性電極）８０ラインで構成し、透光性電極としてＩＴＯを１００ｎｍ形成し、機能層としてＭｏＯ３である正孔注入層を５０ｎｍ、さらに正孔輸送層，有機発光層，電子輸送層及び電子注入層を真空蒸着法にて形成し、真空蒸着法で背面電極としてＡｌを膜厚１００ｎｍで形成してなるパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＡを作製した。有機ＥＬパネルＡについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性に関して十分な機能が確認できたものの、水分バリア性に関してはダークエリア及びダークスポットが全域に及んでおり十分な機能が確認できなかった。
【００３９】
また、第二の従来例として、前記背面電極を覆うようにＳｉＮからなるバリア膜をスパッタ法にて５０ｎｍで形成する以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型有機ＥＬパネルＢを作製した。有機ＥＬパネルＢについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、水分バリア性に関してはダークエリア量及びダークスポット量が許容範囲内となり十分な効果が確認できたものの、自己修復性に関しては修復痕発生率が前述の基準を満たさず、短絡発症率が約６０％であり十分な効果が確認できなかった。
【００４０】
第一の実施例として、前述の第一の実施形態で示したように機能層７と背面電極９との間にバリア層８を形成する以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＣを作製した。有機ＥＬパネルＣは、バリア層８としてＳｉＮをスパッタ法により膜厚５０ｎｍで形成した。有機ＥＬパネルＣについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性及び水分バリア性ともに十分な効果が確認できた。なお、第一の実施例については素子特性が第一，第二の従来例よりも劣るという結果が得られたが、これはバリア層８の材料をさらに最適化することで改善することが可能であると考えられる。例えばバリア層８に伝導帯エネルギー準位がＡｌの仕事関数よりも高いＴｉＯ２を用いれば同様の有機ＥＬパネルＣについても良好な素子特性が得られると推測される。
【００４１】
さらに、第二の実施例として、前述の第二の実施形態で示したように機能層７と背面電極９との間にバリア層８を形成し、背面電極９として第一，第二の金属層９ａ，９ｂを備える以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＤを作製した。有機ＥＬパネルＤは、機能層７上にバリア層８としてＳｉＮをスパッタ法により膜厚５０ｎｍで形成し、第一の金属層９ａとしてＣａを真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍで形成し、第二の金属層９ｂとしてＡｌを真空蒸着法にて膜厚８０ｎｍで形成した。有機ＥＬパネルＤについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性及び水分バリア性ともに十分な効果が確認できた。また、有機ＥＬパネルＥは、第一の実施例よりも素子特性が著しく向上した。これは、背面電極９のバリア層８と接する側をその仕事関数がバリア層８の伝導帯エネルギー準位よりも低い第一の金属層９ａとすることにより、ＦＮトンネル電流ではない、バンド理論に即した電気伝導形態を示すためと推測される。
【００４２】
さらに、第三の実施例として、前述の第三の実施形態で示したように、背面電極９として第一，第二の金属層９ａ，９ｂを備え、第一の金属層９ａ内にバリア層８を形成する以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型有機ＥＬパネルＥを作製した。有機ＥＬパネルＥは、機能層７上に第一の金属層９ａの下層としてＣａを真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍで形成し、バリア層８としてＳｉＮをスパッタ法により膜厚５０ｎｍで形成し、第一の金属層９ａの上層としてＣａを真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍで形成し、第二の金属層９ｂとしてＡｌを真空蒸着法にて膜厚６０ｎｍで形成した。有機ＥＬパネルＥについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性及び水分バリア性ともに十分な効果が確認できた。背面電極９は、バリア層８を含み、第一の金属層９ａの下層，バリア層８，第一の金属層９ａの上層及び第二の金属層９ｂの積層構造となるが、自己修復は最上層の第二の金属層９ｂまで至り、その結果短絡は一切発症しなかった。これは、バリア層８が比較的薄く、かつ第一の金属層９ａに用いられたＣａは気化しやすく、また、Ｃａは容易に酸素と結合して酸化され絶縁体を形成するため透光性電極４と接触しても通電が起こらないことによる。また、有機ＥＬパネルＥは、第一の実施例よりも素子特性が著しく向上した。これは、バリア層８の伝導帯エネルギー準位が第一の金属層９ａの仕事関数に近いため、電界印加によって第一の金属層９ａの下層にキャリアが移動し、発光を呈したためと推測される。
【００４３】
かかる評価結果によっても、本発明を適用することで水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す概観図。
【図２】同上の有機ＥＬ素子を示す模式断面図。
【図３】本発明の第二の実施形態である有機ＥＬ素子を示す模式断面図。
【図４】本発明の第三の実施形態である有機ＥＬ素子を示す模式断面図。
【図５】本発明の実施例と従来例とを比較した評価結果を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１ 有機ＥＬパネル
２ 基板
３ 有機ＥＬ素子
４ 透光性電極
５ 絶縁層
６ 隔壁部
７ 有機層
８ バリア層
９ 背面電極
９ａ 第一の金属層
９ｂ 第二の金属層
１０ 接続配線部
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子に関し、特に有機ＥＬ素子の短絡による表示不良の低減と電圧降下の抑制に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、発光素子として、ガラス材料からなる透光性の支持基板上に、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）等からなる透明電極と、正孔注入層、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層等からなる有機層と、アルミニウム（Ａｌ）等からなる背面電極と、を順次積層形成して構成される有機ＥＬ素子が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
有機ＥＬ素子を用いた有機ＥＬパネルは、自発光型平面表示装置として近年脚光を浴びており、液晶表示装置と比較して視野角依存性が少ない、コントラスト比が高い、薄膜化が可能であるなどの利点から各所で研究開発が行われている。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子は、水分を吸着することで非発光部となるダークエリアやダークスポットが発生及び成長してしまうため、封止基板を支持基板に接着して有機ＥＬ素子を封止し、さらに水分を捕獲する吸湿剤を封止空間内に配置するなどの方法が採用されている（例えば特許文献２参照）。しかし、吸湿剤を内包する方法は吸湿剤の物理的厚さのために薄型化に不利である。これに対し、薄型化に有利な方法として、二酸化シリコン（ＳｉＯ２）や窒化シリコン（ＳｉＮ）などからなるバリア膜を有機ＥＬ素子上にＰＥ−ＣＶＤ法やスパッタ法などで形成する方法が従来から知られている（例えば特許文献３参照）。
【０００５】
他方、有機ＥＬ素子の製造においては、両電極が積層形成されているという構成上から製造工程における欠陥や高リーク部位などにより前記電極が短絡して非発光部を生じさせ、表示品質が低下するという問題が知られており、例えば特許文献４にはその解決方法としてそれら短絡を生じさせる個所（不良部位）を排除するために非発光期間に逆バイアス電圧を印加する自己修復方法が開示されている。また、不良部位を製品出荷前に逆バイアス電圧を印加して未然に除去（破壊）し、短絡が発生しないようにする修復エージングなどの技術も例えば特許文献５に開示されている。
【特許文献１】特開２０００−６８０５７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９８１７０号公報
【特許文献３】特開平５−３６４７５号公報
【特許文献４】特開２００３−２８２２４９号公報
【特許文献５】特開２００５−９１７１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、有機ＥＬ素子をバリア膜で被覆して水分の侵入を防ぐいわゆる膜封止では、前述の自己修復あるいは修復エージングにおいて自己修復が十分になされないという問題点があった。すなわち、自己修復は不良部位における背面電極がジュール熱によって溶解，気化あるいは飛散することで達成されるが、背面電極上にバリア膜が形成されるとこのバリア膜ごと背面電極を除去しなければならず、ジュール熱が不足する。そのため、自己修復の失敗によって短絡が発生し、ひいては表示品位が低下するという問題点があった。
【０００７】
本発明は、このような問題に鑑み、水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能な有機ＥＬ素子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】
【０００８】
本発明は、前記課題を解決するために、透光性電極と、前記透光性電極上に形成され少なくとも有機発光層を含む機能層と、前記機能層上に形成される背面電極と、を備えてなる有機ＥＬ素子であって、前記機能層と前記背面電極との間に、少なくとも水分バリア性を有するバリア層を形成してなることを特徴とする。
【０００９】
また、前記バリア層は、膜厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
また、前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、伝導帯エネルギー準位が２．０〜５．５ｅＶであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、前記背面電極は、前記バリア層と接するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位よりも低い金属層を有することを特徴とする。
【００１２】
また、前記バリア層は、前記背面電極内に形成され、前記背面電極は、前記バリア層を挟持するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位と近似する金属層を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記バリア層は、窒化物あるいは酸化物からなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は有機ＥＬ素子に関するものであって、水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、本発明をパッシブ駆動型の有機ＥＬパネル１に適用した第一の実施形態を示す図である。有機ＥＬパネル１は、支持基板２上に有機ＥＬ素子３が形成されてなるものであり、電極の短絡を生じさせる個所（不良部位）を排除するために逆バイアス電圧を印加して自己修復を行うものである。なお、自己修復の方法は、有機ＥＬパネル１の駆動における非発光期間に逆バイアス電圧を印加するものであってもよく、また、有機ＥＬパネル１の製造工程において逆バイアス電圧を印加する修復エージング工程を行うものであってもよい。また、支持基板２上には有機ＥＬ素子３を気密的に覆う封止部材が設けられるが、図１においては封止部材を省略している。
【００１６】
支持基板２は、長方形形状の透明ガラス材からなり、電気絶縁性の基板である。
【００１７】
有機ＥＬ素子３は、図１及び図２に示すように、ライン状に複数形成され信号電極となる透光性電極４と、絶縁層５と、隔壁部６と、機能層７と、バリア層８と、透光性電極４と交差するようにライン状に複数形成され走査電極となる背面電極９と、から主に構成される。有機ＥＬ素子３は、透光性電極４と背面電極９との交差個所が発光画素となり、この発光画素はマトリクス状に複数配置されて所定表示を行う表示領域（発光領域）を形成し、背面電極９を順次走査して発光駆動するものである。なお、本実施形態においては、透光性電極４が正孔を供給する陽極となり、背面電極９が電子を供給する陰極となる。
【００１８】
透光性電極４は、機能層７に正孔を注入する陽極となるものであり、ＩＴＯ等の透光性の導電材料をスパッタリング法等の手段によって支持基板２上に層状に形成した後、フォトリソグラフィー法等によって互いに略平行となるように複数のライン状に形成してなる。
【００１９】
絶縁層５は、例えばポリイミド系の電気絶縁性材料から構成され、透光性電極４と背面電極９との間に位置するように透光性電極４上に形成され、透光性電極４を露出させる開口部を有するものである。絶縁層５は、電極となる透光性電極４及び背面電極９の短絡を防止するとともに、各発光画素の輪郭を明確にするものである。
【００２０】
隔壁部６は、例えばフェノール系の電気絶縁性材料からなり、絶縁層５上に形成される。隔壁部６は、その断面が絶縁層５に対して逆テーパー形状等のオーバーハング形状となるようにフォトリソグラフィー法等の手段によって形成されるものである。また、隔壁部６は、透光性電極４と直交する方向に等間隔にて複数形成される。隔壁部６は、その上方から蒸着法やスパッタリング法等によって機能層７,バリア層８及び背面電極９を形成する場合にオーバーハング形状によって機能層７，バリア層８及び背面電極９をライン状に分離させる構造を得るものである。
【００２１】
機能層７は、少なくとも有機発光層を有する複数層からなり透光性電極４上に形成される。本実施の形態においては、機能層７は、正孔注入層，正孔輸送層，有機発光層，電子輸送層及び電子注入層を蒸着法等の手段によって順次積層形成してなる。なお、前記有機発光層は、複数層が積層されるものであってもよい。
【００２２】
バリア層８は、機能層７（第一の実施形態においては前記電子注入層）上に形成されるものであり、少なくとも水分を遮断する水分バリア性を有する。バリア層８は、第一の実施形態においては窒化シリコン（ＳｉＮ）をスパッタ法，ＥＢ（電子ビーム）などを使用した真空蒸着法あるいは薄膜形成可能なＣＶＤ法などの手段によって層状に形成してなる。バリア層８としては、他に窒化酸化シリコン（ＳｉＯＮ）などの窒化物や、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ２），酸化ハフニウム（ＨｆＯ２）あるいは酸化チタン（ＴｉＯ２）などの酸化物を用いてもよい。
【００２３】
背面電極９は、機能層７に電子を注入する陰極となるものであり、第一の実施形態においてはアルミニウム（Ａｌ）をスパッタ法や真空蒸着法などの手段により、複数のライン状に形成してなる。背面電極９の各ラインは透光性電極４の各ラインと略直角に交わる（交差する）ように形成される。また、背面電極９は接続配線部１０に電気的に接続されている。接続配線部１０は、透光性電極４とともに形成されるものであり、同一材料のＩＴＯからなるものである。なお、背面電極９としては、透光性電極４よりも導電率が高い金属性導電材料が用いられ、他にマグネシウム（Ｍｇ），コバルト（Ｃｏ），リチウム（Ｌｉ），金（Ａｕ），銅（Ｃｕ），亜鉛（Ｚｎ）あるいはそれらの合金等を用いてもよい。
【００２４】
第一の実施形態における有機ＥＬ素子３は、機能層７と背面電極９との間に水分バリア性を有するバリア層８を形成することで、有機ＥＬ素子３を封止する封止空間内に吸着剤を設けることなく有機ＥＬ素子３への水分の侵入を抑制することができるものであり、従来のように吸着剤の物理的厚さがなく有機ＥＬパネル１を薄型化することが可能となる。また、従来のように背面電極９上を覆う物理的な膜が形成されていないため、逆バイアス電圧の印加によって不良部位を十分に排除することができ、自己修復を良好に実施して短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００２５】
ここで、バリア層８に絶縁材料であるＳｉＮを用いた場合、バリア層８によって機能層７へのキャリア伝導を阻害するようにも考えられるが、本願発明者の研究結果からは、バリア層８を数ｎｍ〜５０ｎｍとすることで有機ＥＬ素子３の発光が確認された。これは例えばＳｉＮは非誘電率が約５．３〜７程度と高い材料であり電圧降下が少ないことと、有機ＥＬ素子３は発光するのに通常０．４ＭＶ／ｃｍ〜０．８ＭＶ／ｃｍの強い電界を印加して発光させるため、ＳｉＮなどではＦｏｗｌｅｒ−Ｎｏｒｄｈｅｉｍ Ｔｕｎｎｅｌｉｎｇ電流（以下、ＦＮトンネル電流という）が発生しやすく、このＦＮトンネル電流が発光に寄与していると思われる。したがって、特に、比誘電率が高く、伝導帯エネルギー準位準位が背面電極９の仕事関数に近似する材料をバリア層８に用いれば、良好な素子特性（輝度，発光効率あるいは寿命など）を得ることができる。なお、第一の実施形態においては背面電極９に用いたＡｌの仕事関数は４．３ｅＶであり、特にバリア層８の伝導帯エネルギー準位を２．０〜５．５ｅＶとすることが望ましい。ＳｉＮ，ＳｉＯＮ，ＺｒＯ２，ＨｆＯ２及びＴｉＯ２は、比誘電率が高く、伝導帯エネルギー準位が真空準位からそれぞれ約２．８ｅＶ，２．０〜２．８ｅＶ，３．８ｅＶ，３．７ｅＶ及び５．２ｅＶであるため、この条件を満たすものである。
【００２６】
次に、図３を用いて本発明の第二の実施形態について説明する。なお、前述の第一の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００２７】
第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、陰極となる背面電極９を、第一の金属層９ａと第二の金属層９ｂの積層構造とした点である。
【００２８】
第一の金属層９ａは、バリア層８上に形成されるものであり、第二の実施形態においてはカルシウム（Ｃａ）を真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる。第一の金属層９ａは、仕事関数が低く、特にその仕事関数がバリア層８の伝導帯エネルギー準位よりも低いことが望ましい。第二の実施形態において、第一の金属層９ａに用いられるＣａは、その仕事関数が２．６ｅＶであって、バリア層８に用いられるＳｉＮの伝導帯エネルギー準位（２．８ｅＶ）よりも低く、この条件を満たすものである。なお、第一の金属層９ａとして、他にＬｉ，セシウム（Ｃｓ），バリウム（Ｂａ），Ｍｇ，インジウム（Ｉｎ）などを用いてもよい。
【００２９】
第二の金属層９ｂは、第一の金属層９ａ上に形成されるものであり、第二の実施形態においては、Ａｌをスパッタ法や真空蒸着法などの手段により層状に形成してなる。なお、第二の金属層９ｂは、他にＭｇ，Ｃｏ，Ｌｉ，Ａｕ，Ｃｕ，Ｚｎあるいはそれらの合金等を用いてもよい。
【００３０】
第二の実施形態における有機ＥＬ素子３は、前述の第一の実施形態と同様、有機ＥＬ素子３を封止する封止空間内に吸着剤を設けることなく有機ＥＬ素子３への水分の侵入を抑制することができるものであり、従来のように吸着剤の物理的厚さがなく有機ＥＬパネル１を薄型化することが可能となる。また、従来のように背面電極９上を覆う物理的な膜が形成されていないため、逆バイアス電圧の印加によって不良部位を十分に排除することができ、自己修復を良好に実施して短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００３１】
第二の金属層９ｂは、第一の金属層９ａがＣａなどの酸化されやすい材料からなるため酸化防止のために形成されるものであり、背面電極９の伝導特性を良好に保つことができる。なお、酸化防止を考慮しなければ、第二の金属層９ｂを形成せずに第一の金属層９ａのみで背面電極９を構成してもよい。
【００３２】
次に、図４を用いて本発明の第三の実施形態について説明する。なお、前述の第一，第二の実施形態と同一あるいは相当個所には同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３３】
第三の実施形態が、第一，第二の実施形態と異なる点は、陰極となる背面電極９を、第一の金属層９ａと第二の金属層９ｂの積層構造とし、バリア層８を第一の金属層９ａ内に形成した点である。
【００３４】
第一の金属層９ａは、機能層７上に形成されるものであり、第三の実施形態においてはＣａを真空蒸着法等の手段によって層状に形成してなる。第一の金属層９ａはその下層（機能層７側）と上層（第二の金属層９ｂ側）とでバリア層８を挟持するように形成されるものである。具体的には、まず、機能層７上に第一の金属層９ａの下層を形成し、第一の金属層９ａの下層上にバリア層８を形成し、バリア層８上に第一の金属層９ａの上層を形成することで、第一の金属層９ａ内にバリア層８を設けることができる。かかる構造において第一の金属層９ａは、その仕事関数がバリア層８の伝導帯エネルギー準位と近似することが望ましい。第三の実施形態において、第一の金属層９ａに用いられるＣａは、その仕事関数が２．６ｅＶであって、バリア層８に用いられるＳｉＮの伝導帯エネルギー準位（２．８ｅＶ）と近似するため、この条件を満たすものである。
【００３５】
第三の実施形態における有機ＥＬ素子３は、前述の第一，第二の実施形態と同様、有機ＥＬ素子３を封止する封止空間内に吸着剤を設けることなく有機ＥＬ素子３への水分の侵入を抑制することができるものであり、従来のように吸着剤の物理的厚さがなく有機ＥＬパネル１を薄型化することが可能となる。また、従来のように背面電極９上を覆う物理的な膜が形成されていないため、逆バイアス電圧の印加によって不良部位を十分に排除することができ、自己修復を良好に実施して短絡の発生を抑制することが可能となる。
【００３６】
第二の金属層９ｂは、第一の金属層９ａがＣａなどの酸化されやすい材料からなるため酸化防止のために形成されるものであり、背面電極９の伝導特性を良好に保つことができる。なお、酸化防止を考慮しなければ、第二の金属層９ｂを形成せずに第一の金属層９ａのみで背面電極９を構成してもよい。
【実施例】
【００３７】
以下、さらに実施例を上げ、本発明の具体的な効果を説明する。まず、評価方法として、自己修復がなされているか（不良部位が排除されているか）は、自己修復により形成される破壊痕（以下、修復痕という）が形成されているか否かで判断可能である。なお、修復痕は、非発光部位であるいわゆるピンホールとなるが、前記ピンホールの大きさは数μｍ〜数十μｍ程度であるため肉眼で認識可能な大きさではなく、有機ＥＬパネルとしての表示品位を低下させるものではない。この修復痕形成時に背面電極と透明電極が接触しなければ修復は成功し、短絡などに起因する表示不良を生じさせることはない。以下、従来例及び実施例の評価方法として、逆バイアス電圧２０Ｖが印加されるモジュール駆動方法にて、約８０℃の高温で２５０時間発光させた。そして、自己修復による修復痕がパネル内に適度に分布を持ち生成され、かつ修復痕発生率が０．０２〜０．０５個／ｍｍ２であり、修復痕のサイズが数μｍ〜数十μｍ程度であるかを確認し、自己修復性を判断した。また、水分バリア性に関しては、有機ＥＬパネル内に吸湿剤などの水分を除去する部材を配置せずに封止部材で封止し、上記の２５０時間発光後のダークエリア量やダークスポットのおおよその数量にて判断した。
【００３８】
第一の従来例として、ドットサイズ０．５×０．５ｍｍ、走査線（背面電極）３２ライン、信号線（透光性電極）８０ラインで構成し、透光性電極としてＩＴＯを１００ｎｍ形成し、機能層としてＭｏＯ３である正孔注入層を５０ｎｍ、さらに正孔輸送層，有機発光層，電子輸送層及び電子注入層を真空蒸着法にて形成し、真空蒸着法で背面電極としてＡｌを膜厚１００ｎｍで形成してなるパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＡを作製した。有機ＥＬパネルＡについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性に関して十分な機能が確認できたものの、水分バリア性に関してはダークエリア及びダークスポットが全域に及んでおり十分な機能が確認できなかった。
【００３９】
また、第二の従来例として、前記背面電極を覆うようにＳｉＮからなるバリア膜をスパッタ法にて５０ｎｍで形成する以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型有機ＥＬパネルＢを作製した。有機ＥＬパネルＢについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、水分バリア性に関してはダークエリア量及びダークスポット量が許容範囲内となり十分な効果が確認できたものの、自己修復性に関しては修復痕発生率が前述の基準を満たさず、短絡発症率が約６０％であり十分な効果が確認できなかった。
【００４０】
第一の実施例として、前述の第一の実施形態で示したように機能層７と背面電極９との間にバリア層８を形成する以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＣを作製した。有機ＥＬパネルＣは、バリア層８としてＳｉＮをスパッタ法により膜厚５０ｎｍで形成した。有機ＥＬパネルＣについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性及び水分バリア性ともに十分な効果が確認できた。なお、第一の実施例については素子特性が第一，第二の従来例よりも劣るという結果が得られたが、これはバリア層８の材料をさらに最適化することで改善することが可能であると考えられる。例えばバリア層８に伝導帯エネルギー準位がＡｌの仕事関数よりも高いＴｉＯ２を用いれば同様の有機ＥＬパネルＣについても良好な素子特性が得られると推測される。
【００４１】
さらに、第二の実施例として、前述の第二の実施形態で示したように機能層７と背面電極９との間にバリア層８を形成し、背面電極９として第一，第二の金属層９ａ，９ｂを備える以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型の有機ＥＬパネルＤを作製した。有機ＥＬパネルＤは、機能層７上にバリア層８としてＳｉＮをスパッタ法により膜厚５０ｎｍで形成し、第一の金属層９ａとしてＣａを真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍで形成し、第二の金属層９ｂとしてＡｌを真空蒸着法にて膜厚８０ｎｍで形成した。有機ＥＬパネルＤについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性及び水分バリア性ともに十分な効果が確認できた。また、有機ＥＬパネルＥは、第一の実施例よりも素子特性が著しく向上した。これは、背面電極９のバリア層８と接する側をその仕事関数がバリア層８の伝導帯エネルギー準位よりも低い第一の金属層９ａとすることにより、ＦＮトンネル電流ではない、バンド理論に即した電気伝導形態を示すためと推測される。
【００４２】
さらに、第三の実施例として、前述の第三の実施形態で示したように、背面電極９として第一，第二の金属層９ａ，９ｂを備え、第一の金属層９ａ内にバリア層８を形成する以外は、第一の従来例と同様なパッシブ駆動型有機ＥＬパネルＥを作製した。有機ＥＬパネルＥは、機能層７上に第一の金属層９ａの下層としてＣａを真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍで形成し、バリア層８としてＳｉＮをスパッタ法により膜厚５０ｎｍで形成し、第一の金属層９ａの上層としてＣａを真空蒸着法にて膜厚２０ｎｍで形成し、第二の金属層９ｂとしてＡｌを真空蒸着法にて膜厚６０ｎｍで形成した。有機ＥＬパネルＥについて前述の評価方法を実施した結果、図５に示すように、自己修復性及び水分バリア性ともに十分な効果が確認できた。背面電極９は、バリア層８を含み、第一の金属層９ａの下層，バリア層８，第一の金属層９ａの上層及び第二の金属層９ｂの積層構造となるが、自己修復は最上層の第二の金属層９ｂまで至り、その結果短絡は一切発症しなかった。これは、バリア層８が比較的薄く、かつ第一の金属層９ａに用いられたＣａは気化しやすく、また、Ｃａは容易に酸素と結合して酸化され絶縁体を形成するため透光性電極４と接触しても通電が起こらないことによる。また、有機ＥＬパネルＥは、第一の実施例よりも素子特性が著しく向上した。これは、バリア層８の伝導帯エネルギー準位が第一の金属層９ａの仕事関数に近いため、電界印加によって第一の金属層９ａの下層にキャリアが移動し、発光を呈したためと推測される。
【００４３】
かかる評価結果によっても、本発明を適用することで水分バリア性を確保するとともに薄型化が可能であり、さらに自己修復を行って短絡の発生を抑制可能であることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施形態である有機ＥＬパネルを示す概観図。
【図２】同上の有機ＥＬ素子を示す模式断面図。
【図３】本発明の第二の実施形態である有機ＥＬ素子を示す模式断面図。
【図４】本発明の第三の実施形態である有機ＥＬ素子を示す模式断面図。
【図５】本発明の実施例と従来例とを比較した評価結果を示す図。
【符号の説明】
【００４５】
１ 有機ＥＬパネル
２ 基板
３ 有機ＥＬ素子
４ 透光性電極
５ 絶縁層
６ 隔壁部
７ 有機層
８ バリア層
９ 背面電極
９ａ 第一の金属層
９ｂ 第二の金属層
１０ 接続配線部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透光性電極と、前記透光性電極上に形成され少なくとも有機発光層を含む機能層と、前記機能層上に形成される背面電極と、を備えてなる有機ＥＬ素子であって、
前記機能層と前記背面電極との間あるいは前記背面電極内に、少なくとも水分バリア性を有するバリア層を形成してなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記バリア層は、膜厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、伝導帯エネルギー準位が２．０〜５．５ｅＶであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、前記背面電極は、前記バリア層と接するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位よりも低い金属層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記バリア層は、前記背面電極内に形成され、前記背面電極は、前記バリア層を挟持するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位と近似する金属層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記バリア層は、窒化物あるいは酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項１】
透光性電極と、前記透光性電極上に形成され少なくとも有機発光層を含む機能層と、前記機能層上に形成される背面電極と、を備えてなる有機ＥＬ素子であって、
前記機能層と前記背面電極との間あるいは前記背面電極内に、少なくとも水分バリア性を有するバリア層を形成してなることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記バリア層は、膜厚が５０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、伝導帯エネルギー準位が２．０〜５．５ｅＶであることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記バリア層は、前記機能層と前記背面電極との間に形成され、前記背面電極は、前記バリア層と接するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位よりも低い金属層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記バリア層は、前記背面電極内に形成され、前記背面電極は、前記バリア層を挟持するように形成されその仕事関数が前記バリア層の伝導帯エネルギー準位と近似する金属層を有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記バリア層は、窒化物あるいは酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−１４７２５７（Ｐ２０１０−１４７２５７Ａ）
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２３０１６（Ｐ２００８−３２３０１６）
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月１日（２０１０．７．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月１９日（２００８．１２．１９）
【出願人】（０００２３１５１２）日本精機株式会社 (1,561)
【Ｆターム（参考）】
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