JP2000503798A

JP2000503798A - 有機エレクトロルミネセントの素子およびデイスプレイ用の窒化ガリウム・アノード

Info

Publication number: JP2000503798A
Application number: JP10500357A
Authority: JP
Inventors: ストライト、サミュエル、クラゲット; タン、チン、ウオン
Original assignee: インターナシヨナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレーシヨン; イーストマン・コダック・カンパニー
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 2000-03-28
Also published as: JP3254221B2; DE69637686D1; KR20000016407A; WO1997047051A1; KR100324869B1; JPH11511895A; EP0902983B1; US6433355B1; WO1997047050A1; EP0902983A1

Abstract

(57)【要約】基板（６０）と、カソード（６４）と、アノード（６１）と、前記アノード（６１）とカソード（６４）の間に電圧が印加された場合にエレクトロルミネセンスが起こる有機領域（６２、６３）とを含む有機発光素子を提供する。アノード（６１）は、窒化ガリウム（ＧａＮ）、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮまたはＩｎＡｌＧａＮなどのＩＩＩ族の窒化物を含む。

Description

【発明の詳細な説明】有機エレクトロルミネセントの素子およびディスプレイ用の窒化ガリウム・アノード技術分野本発明は、有機エレクトロルミネセントの素子、アレイ、およびディスプレイ、ならびこれらを作成する方法に関する。発明の背景有機エレクトロルミネセンス（ＥＬ）は、個別の発光素子、アレイ、およびディスプレイに応用することができることから広く研究されている。現在までに調査された有機材料が多くの適用分野で従来の無機材料に取って代わり、全く新しい適用分野を可能にする可能性もある。製造が容易であり、有機ＥＬデバイスの合成の自由度が非常に高いことから、近い将来に、デバイスのアーキテクチャのさらなる改良を利用することができるより効率的かつ耐久性の高い材料が生まれることが見込まれる。かつては、例えばPope等、Journal Chem.Phys.，Vol.38，1963，pp.2024、および「Recombination Radiation in Anthrancene Crystals」、Helfrich等、Phy sical Review Letters，Vol.14，No.7，1965，pp.229-231に報告されるものなどの金属／有機物／金属構造で、効率の低い有機ＥＬが観察された。最近の開発は高効率有機ＥＬの２つの報告によって大きく弾みがついている。これらはC.W.Tang等、「Organic electroluminescent diodes」、Applied Phy sics Letters，Vol.51，No.12.1987，pp.913-915、およびBurroughs等、Cambrid ge UniversityのグループによるNature，Vol.347，1990，pp.539である。Tang等は真空蒸着分子染料化合物を使用して２層有機発光素子を作成したが、Burrough sはポリマーであるスピンコーティングしたポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を使用した。 Tangによって、またCambridgeグループによる後続の研究、例えば「Efficient LEDs based on polymers with high electron affinities」、N.Greenham等、N ature，Vol．365，1993，pp.628-630において記述された進歩は、主として適当な有機多重層および接触金属の選択によって得られるＥＬ素子の設計の改良によって達成された。有機ＥＬ発光素子（ＯＬＥＤ）は、光が一般に透明ガラス基板上に付着させた透明電極を介して抽出される点を除けば、無機ＬＥＤとほとんど同様に機能する。第１Ａ図に概略的に示す考えられる最も単純な構造は、電子（ｅ^-）および正孔（ｈ⁺）をそれぞれ注入する２つの電極１１および１２の間に挟まれた有機発光層１０からなる。このような構造は、例えば上述のBurroughs等の論文に記載されている。電子および正孔は有機層１０中で出会い、再結合して光を生成する。電極材料の仕事関数が有機層１０を形成する各分子軌道と合致するように選択されたときに改善された性能を達成することができることは、多くの研究室で示されており、例えば、「Conjugated polymer electroluminescence 」、D.D.C.Bradley，Synthetlc Metals，Vol.54，1993，pp.401-405、「The eff ect of a metal electrode on the electroluminescence of Poly(p-phenylviny lene)」、J.Peng等、Japanese Journal of Applied Physics，Vol.35，No.3A，1 996，pp.L317-L319、および「Carrier tunneling and device characteristics in polymer LEDs」、I.D.Parker，Journal of Applied Physics，Vol.75，No.3 ，1994，pp．1656−1666を参照されたい。このような改良された構造を第１Ｂ図に示す。最適化した電極材料１３および１４を選択することにより、図示のようにキャリア注入に対するエネルギー・バリヤが減少する。さらに、このような単純な構造は、電子が有機層１０を横切ってアノード１４に到達する、または正孔がカソード１３に到達することがほとんど妨げられないので、性能が低い。第２Ａ図に、電子がほとんど注入されず、正孔がカソード１５中で再結合する以外にないように、大きな電子バリヤ１６を有する素子を示す。第２Ｂ図に示す第２の問題は、ほとんどの既知の有機材料、特に伝導性の有機材料では、電子および正孔の移動度が大きく異なることである。第２Ｂ図に、アノード１８から注入された正孔が迅速に有機層１９を横切り、注入された電子がこれよりはるかに遅く移動し、その結果カソード１７付近で再結合が起こる一例を示す。有機層１９中での電子移動度が正孔のそれより大きい場合には、再結合はアノード１８付近で起こることになる。金属接点付近での再結合は非放射性であり、これはこのような欠点のある素子の視感度効率を制限する。第３図に示すように、主として上述の問題を克服するために、Tangは、電子および正孔の輸送機能を別々の有機層、電子輸送層２０（ＥＴＬ）と正孔輸送層（ＨＴＬ）２１の間で分離した。「Electroluminescence of doped organic thin films」、C.W.Tang等、Journal of Applied Physics，Vol.65，No.9，1989，pp. 3610-3616には、この２層設計でより高いキャリア移動度が達成され、より低い動作電圧で等しい光出力を可能にする素子の直列抵抗の低下につながったことが記載されている。接触金属２２、２３は、それぞれＥＴＬ２０およびＨＴＬ２１の分子軌道に合致するように個別に選択することができ、再結合は、電極２２、２３のいずれからも離れた有機層２０と２１の間の界面２４で起きた。電極として、TangはＭｇＡｇ合金のカソード、および透明酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）のアノードを使用した。Egusa等は、「carrier injection characteristics of organic electroluminescent devices」、Japanese Journal of Applied Physic s，Vol.33，No.5A，1994，pp.2741-2745において、有機多重層を適当に選択すれば、いずれの電極からも遠隔の有機界面で電子および正孔を両方とも遮断することができることを実験的に示した。この効果を、ＨＴＬおよびＥＴＬ材料の賢明な選択によって電子がＨＴＬ２１に進入すること、およびその逆を妨げる第３図の構造によって図示する。この特徴は、第１Ａ図に記載の金属接点での非放射性再結合を解消し、また改善された放射性再結合につながる同体積中の高密度な電子および正孔を促進する。現在十分に理解され、一般に使用されている多重層素子アーキテクチャでは、ＯＬＥＤの性能を主に制限するものは、理想的な接触電極の欠如である。電極材料についての主な良度指数は、有機材料のバンドに対するバンドの位置である（詳細な考察については上記のBradley、Peng、およびParkerを参照のこと）。いくつかの適用分野では、電極材料が透明であるか、または反射性が高いかのいずれかであることも望ましい。電極は化学的に不活性であり、ＯＬＥＤを有効にカプセル封じする稠密かつ均一な薄膜を形成することもできるものでなければならない。電極が有機ＥＬを強くクエンチングしないことも望ましい。カソード電極材料の選択は、良好な電子注入体（インジェクタ）となる材料が大気中で不安定で化学的反応性を示す仕事関数の低い金属でもあり、素子全体の信頼性および寿命を制限するので、非常に注意を払われている。ＩＴＯまたはＡｕのアノードが一般にカソード接点より性能が高いので、アノード接点の最適化に対して払われる注意ははるかに低くなる。ただし、アノード電極を改良することができる場合には、改良されたカソードと同様に素子の性能および信頼性について正の効果を有することになる。酸化インジウムスズは長年にわたって選択されているアノードである。その主な利点は、それが大きな仕事関数（約４．７ｅＶ）も有する透明導体であり、したがってガラス上の透明アノードの形成によく適している点である。しかし、ＩＴＯは好ましい有機ＨＴＬ材料への正孔注入に対するバリヤを有することが知られている。Parkerは、その他の点では同一の有機ＬＥＤ構造中でＩＴＯをＡｕで置換することによって素子の効率が２倍になることを示した。彼はこれを、より高い仕事関数を有するＡｕを使用して達成されたＩＴＯ／有機物の正孔注入バリヤの解消によるものとした。ＩＴＯはまた、最終的に短絡を引き起こす可能性のあるＩＴＯからＯＬＥＤ中に発出するＩｎ拡散の結果として、素子の劣化の原因にもなる。ＩＴＯからＰＰＶ中へのＩｎ拡散は、「Characterization of polyme ric light emitting diodes by SIMS depth profiling analysis」、G.Sauer，M .Kilo，A.Wokaun，S.Karg，M.Meier，M.Schwoerer，H.Suzuki，J.Simmerer，H.M eyer，D.Haarer，Fresenius J.Anal.Chem.，pp.642-646，Vol.353（1995）において明らかに認識された。ＩＴＯはＯＬＥＤで一般に使用される形の多結晶性材料である。粒界が多いことにより、ＩＴＯを介した汚染物拡散の十分な通路が提供される。最後に、ＩＴＯは、一般的な有機材料に有害な影響を与えるものとして知られる酸素のリザーバ（貯蔵所）にもなる。ＩＴＯアノードは、同程度またはより良好な品質のその他の透明電極材料が当技術分野では知られていないので、それに関するこれら全ての周知の問題にも関わらず依然として当技術分野では好ましい。光を効率的に抽出しなければならないので、実際的なＯＬＥＤには少なくとも１つの透明電極が必要である。Ａｕは大きな仕事関数（５．２ｅＶ）を有するが、有機材料中ではＡｕの拡散率が非常に高いので、Ａｕカソードを使用して長寿命のＯＬＥＤ素子を作成することはできない。ＩＴＯからのＩｎと同様、ただしそれほど良好ではなく、接点からのＡｕはＯＬＥＤを介して拡散し、最終的に素子を短絡させる。さらにＡｕは透明でないので、ほとんどのアーキテクチャについて実際的なアノード材料ではない。透明なカソード材料がないので、現在のＯＬＥＤではアノードは透明接点でなければならない。ＩＴＯ以外の半導体がＯＬＥＤのアノードとして試みられてきた。I.D.Parker およびH.H.Kimによる「Fabrication of polymer light-emitting diodes using doped silicon substrates」、Applied Physics Letters，Vol.64，No.14，1994 ，pp.1774-1776には、半導体のドーピングに依存して、Ｓｉ／ＳｉＯ₂が有機薄膜中に正孔注入または電子注入のいずれかを行うことができることが示されている。Ｓｉのバンドギャップが小さく、仕事関数が中程度であることから、Ｓｉ電極は有機ＬＥＤ材料への電子注入および正孔注入の両方に対するバリヤを有し、したがって従来の金属に勝る顕著な改良点を示さない。ParkerおよびKimは、Ｓｉ接点とＯＬＥＤの間にＳｉＯ₂中間層を追加することによってこれを回避した。ＳｉＯ₂絶縁体にわたる電圧降下によってＳｉバンドがそれらの有機分子軌道対応物と一列に並ぶが、電子は直接注入されるのではなく、ＳｉＯ₂ 絶縁体を通り抜ける。このようなＯＬＥＤは、効率的な素子の動作には高すぎる１０Ｖ超のターンオン電圧を有する。低電圧で効率的かつ安定したＯＬＥＤの動作のための、不活性かつ安定でありエネルギーが一致した透明な電極材料がないことは、依然としてＯＬＥＤ開発の主な障害である。有機ＬＥＤは、多くの適用分野で従来の無機ＬＥＤの性能を超える大きな可能性を有する。ＯＬＥＤおよびこれに基づく素子の１つの重要な利点は価格であるが、これは、それらが限られた範囲の高価な結晶性基板上に比較的高い成長温度（無機ＬＥＤの場合と同様）で付着させるのではなく、大きくて安価なガラス基板、あるいは広範囲にわたるその他の安価な透明、半透明、または不透明な結晶性または非結晶性基板上に低温で付着させることができるからである。基板は、柔軟なＯＬＥＤおよび新しいタイプのディスプレイを可能にするたわみ性にすることもできる。現在まで、ＯＬＥＤおよびそれに基づく素子の性能は、下記のいくつかの理由から無機ＬＥＤより劣っている。１．高い動作電圧：有機素子は、活性領域（発光層）に電荷を注入および輸送するために、より高い電圧を必要とし、このような素子のパワー効率を低下させる。この高い電圧は、電極／有機物の界面でエネルギー・バリヤを超えてキャリアを注入するために高い電界が必要となること、ならびにオーム性電圧降下およびパワー損につながる有機輸送層（ＥＴＬおよびＨＴＬ）中での低いキャリア移動度によるものである。２．低輝度：現在のＯＬＥＤは一般的な無機ＬＥＤとほぼ同程度に電子あたりの光子を生み出すことができる、すなわちそれらの量子効率は良好である。ＯＬＥＤは、主に抵抗性の輸送層（ＨＴＬまたはＥＴＬ）を介して注入または伝導することができる電荷が比較的少ないことから、輝度に関してはＬＥＤより劣る。後者は、空間電荷制限電流と呼ばれる周知の効果である。簡単に述べると、有機材料中でのキャリアの移動度が低いので、発光層に到達する電子および正孔の流れを制限する交通渋滞が発生することになる。より良好な放射材料でも、効率的な電子の注入およびコンダクタンスの高い輸送層が利用可能にならなければ、大幅に改善された輝度を提供することはできない。３．信頼性：有機ＬＥＤは空気中で、また動作中に劣化する。その原因となるいくつかの問題が知られている。Ａ）効率的な低い電界の電子注入は、全て酸素および水中で反応性が高いＭｇ、Ｃａ、Ｆ、Ｌｉなど、仕事関数の低いカソード金属を必要とする。周囲気体およびオーム性加熱中に有機材料から出る気体は、接点を劣化させる。Ｂ）従来のＡｇＭｇおよびＩＴＯの接点は、依然としてそれぞれ好ましいＥＴＬ材料およびＨＴＬ材料中でキャリア注入に対する有意なバリヤを有する。したがって、有意な注入電流を生み出すためには高い電界が必要となる。抵抗性の電極／有機物の界面での高い電界およびオーム性加熱による応力は、素子の劣化の一因となる。Ｃ）キャリア輸送層の高い抵抗は、動作中の素子を加熱する。Ｄ）ほとんどのＯＬＥＤ材料の熱安定性は低く、熱の影響を受けやすい。加熱すると、多くのアモルファス有機材料は結晶化して粒子になる。微結晶はアモルファス固体より小さな体積を有し、また詰め込み分布の均一性がより低くなる。その結果生じる微結晶のギャップおよび不揃いな形状は、１つの微結晶から次の微結晶への伝導を困難にし、正帰還ループ中の抵抗および加熱を増大させながら、気体汚染物が浸透する、または隣接する物質が拡散するさらに別のチャネルを開く。４．低い化学的安定性：ＯＬＥＤで一般に使用される有機材料は、接触電極材料および周囲大気との反応およびそれらの拡散によって引き起こされる劣化に対して脆弱である。ＯＬＥＤは主に、それらの接点および輸送層、ならびに輸送層の加熱からのフィードバックによって制限される。したがって仕事関数の低い金属をベースとするカソードおよびＩＴＯアノードを、ＯＬＥＤへのバリヤのない電荷注入を特徴とする安定した（かつ少なくとも１つは透明である）接点で置換することが非常に望ましい。しかし、現在の解決策は性能を抑制し、素子の信頼性を低下させる。拡散する不純物および電極によるクエンチングから活性領域を隔離するために、活性層を接点から離すことによる犠牲は、加熱およびパワー消費につながるＨＴＬ／ＥＴＬを横切るオーム性電圧降下である。上記の例および現況技術の説明から分かるように、優れた特徴を有するＯＬＥＤおよびそれに基づくディスプレイを実現するために、接点材料を改良する必要がある。本発明の目的は、新しい改良した有機ＥＬ素子、アレイ、およびそれに基づくディスプレイを提供することである。本発明のさらに別の目的は、効率が改善され、動作電圧が低くなり、信頼性が向上した、新しい改良した有機ＥＬ素子、アレイ、およびそれに基づくディスプレイを提供することである。本発明の別の目的は、有機ＥＬ素子、アレイ、およびそれに基づくディスプレイのための新しい改良されたアノードを提供することである。本発明のさらに別の目的は、本発明の新しい改良した有機ＥＬ素子、アレイ、およびディスプレイを作成する方法を提供することである。発明の概要上記目的は、ＨＴＬ層と接触するＩＩＩ族の窒化物、例えばＧａＮのワイドバンドギャップ半導体から主に構成されるアノードを有するＯＬＥＤを提供することによって達成される。本発明の手法では、ＩＩＩ−Ｎ化合物の好都合な価電子帯エネルギー、ならびにそれらの良好な伝導性と、可視スペクトル中での透明度と、化学的不活性と、硬度と、極めて低い温度およびアモルファス状態でガラス、有機薄膜あるいはその他のアモルファスまたは結晶性基板上に付着する能力とを主に利用する。これは特にＧａＮに当てはまる。発明者らの実験では、アモルファス状態で室温で付着させたときでもＧａＮは伝導性であり、可視スペクトル中で透明度が高く、好ましいＯＬＥＤ材料中への正孔注入に好都合なバンドの整合を有することが分かった。さらに、ＧａＮ中での不純物の拡散性が極めて低く、低温で付着させた材料がほぼアモルファス状態となることから、ＧａＮはＯＬＥＤ用の優れたカプセル封じ材である。さらに、Ｇａ−Ｎの化学結合がかなり強いことにより、ＧａＮは化学的に不活性となり、腐食性の高い酸および塩基の腐食に抵抗することもできる。発明者らは、上記の好都合な特性を全て有するＧａＮは、ガラス上に付着させる、またはＯＬＥＤ多重層構造上に直接付着させ、性能および安定性が改善された素子を生み出すことができることを実験により観察した。以下ではＧａＮを特に扱う。ただし、全ての記述はその他のＩＩＩ−Ｎ化合物にも適用される。本発明の主な実施形態では、対応する有機層と直接接触するＧａＮアノードおよび従来の対向接触電極を有する単一または多重層ＯＬＥＤ構造を構想する。ＧａＮアノードの導入は下記の利点につながる。１．低電圧キャリア注入は、好ましいＯＬＥＤ材料に関する非常に好都合なＧａＮのバンド・エネルギーを介して実現される。２．ＧａＮは可視光に対して透明度が高い。３．ＧａＮは化学的に不活性かつ熱的に安定であり、したがってそれが接触または近接する有機層との望ましくない固体状態での相互作用はない。４．ＧａＮは、低温で付着させたときのそのアモルファス状構造、硬度、および低い不純物拡散定数から、ＯＬＥＤの優れたカプセル封じ材および機械的保護材料である。５．ＧａＮは、伝導状態でのＯＬＥＤ形成に必要な条件（低温、アモルファス基板、成長表面への最小限の損傷）で付着させることができる。６．半導体としてＧａＮが有機層付近でクエンチングする光再結合は金属より弱く、輸送層の厚さの減少を可能にする。図面の説明下記に、以下の概略図に関連して本発明について詳細に記述する。第１Ａ図は、発光層および２つの電極を有する既知のＯＬＥＤを示す図である。第１Ｂ図は、発光層、およびキャリア注入についてのエネルギー・バリヤが減少するように仕事関数が選択された２つの金属電極を有する別の既知のＯＬＥＤを示す図である。第２Ａ図は、アノードの仕事関数が正孔注入についてのエネルギー・バリヤが低くなるように選択され、カソードの仕事関数がほとんど発光層と一致せず、電子注入および前記発光層中での放射性再結合をほとんど生み出さない、発光層および２つの金属電極を有する別の既知のＯＬＥＤを示す図である。第２Ｂ図は、正孔移動度と比較して電子移動度が低く、再結合がクエンチングされるカソード付近で発生するようになっている発光層を有する、別の既知のＯＬＥＤを示す図である。第３図は、電子輸送層および正孔輸送層を有する別の既知のＯＬＥＤを示す図である。第４図は、ＧａＮ／ガラス薄膜の光吸収スペクトルを示す図である。吸収の開始は近紫外線の約３６０ｎｍで起こり、これは全てのタイプの基板上で低い基板温度で成長したＧａＮの高い透明度の一因となる。第５図は、ＧａＮ／Ａｌｑ３ヘテロ接合についての紫外線光電子放出分光法によって測定したＧａＮおよびＡｌｑ３の分子レベルのエネルギー整合を示す図である。図示のようにＡｌｑ３バンドに実験誤差が含まれる。実験誤差の範囲内で、Ａｌｑ３のＨＯＭＯはＧａＮの荷電子帯の最小値と比較して等しいまたはそれより高いエネルギーにあり、これはＧａＮからＡｌｑ３への正孔注入にバリヤがないことを意味する。通常の正孔輸送材料はＡｌｑ３より高いＨＯＭＯエネルギーを有し、したがってやはりＧａＮからの正孔注入はバリヤがない。第６図は、従来のＩＴＯアノード素子と比較して同等の性能を呈するＧａＮアノード素子のバンド構造を示す図である。第５図から導出したバンド構造および公開文献で利用可能な値は、ＩＴＯからＧａＮアノードへの正孔注入にバリヤが存在することを示す。このバリヤは、ＧａＮアノード・ベースの素子の性能が、やはり正孔注入のバリヤを有する（ただしこの場合にはＩＴＯアノードとＣｕＰｃの間）従来のＩＴＯアノード素子構造を超えず、同等にしかならないことの一因である。第７図は、ＩＴＯ層とＯＬＥＤ中のＨＴＬとの間にＧａＮ層が挿入された、本発明の主な実施形態の断面図である。第８図は、アノードを上にした構成のＯＬＥＤ素子の最上部にＧａＮアノードを付着させた、本発明の第２の実施形態の断面図である。第９図は、アノードを介して基板より上の平面中に光が放射される、ＧａＮベースのアノードを上にした素子構造を不透明なＳｉＩＣ基板上に付着させた、本発明によるディスプレイまたはアレイの断面図である。第１０図は、アノードを介して基板より下の平面中に光が放射される、ＧａＮベースのアノードを下にした素子構造をやはりＳｉベースのディスプレイ関係回路を含む透明ガラス基板上に付着させた、本発明によるディスプレイまたはアレイの断面図である。全体の説明ＧａＮは、文献中で材料について既知の事実、および発明者らが研究室で発見した事実の両方に基づく、ＯＬＥＤへの正孔注入に理想的な材料である。ＧａＮの物理的特性は、S.Strite and H.Morkoc、「GaN，AlN and InN:a review」、Jo urnal of Vacuum Science and Technology B，Vol.10，1992，pp.1237-1266、および「Properties of Group III Nitrides」、edited by James H.Edgar（The I nstitution of Electrical Engineers，London 1994）において分類されている。透明導体としてのＧａＮの特性は、H.Sato等、「Transparent and conductive GaN thin films prepared by an electron cyclotron resonance plasma metal oroganic chemical vapor deposition method」、Journal of Vacuum Science a nd Technology A，Vol.11，No.4，1993，pp.1422-1425に記載されている。これらの著者が成長させた薄膜についての測定を第４図および第５図に示し、この事実を検証する。上記から分かるように、理想的な接点電極材料は下記のことを特徴とするものとする。１．有機層、アモルファス、結晶質、または多結晶性の基板上に、低温でその下にある材料に損傷を与えることなく付着させることができること。２．好ましいＯＬＥＤ材料中への電荷の注入に好都合なエネルギー・バンド準位であること。３．垂直な素子全体の直列抵抗が電極の影響を受けないように、電気伝導性が十分であること。４．（クエンチングを低くし、光の取出し方に柔軟性を与えるために）可視スペクトル中での透明度が高いこと。５．科学的に不活性であること。６．不純物の拡散性が低いこと。７．機械的に硬いこと。ＧａＮは、電子サイクロトロン共鳴プラズマ化学気相成長、マグネトロン・スパッタ、レーザ・アブレーション、プラズマ増強分子線付着（ＰＥＭＢＤ）、または反応性窒素ラジカルを生み出すのに必要なエネルギーが基板上の熱エネルギーではなく何らかの外部刺激から供給されるその他の関連技術を介して、低温で付着させることができる。熱蒸着させたＧａ原子が運動エネルギーの低い窒素ラジカルと基板表面で反応するＰＥＭＢＤは、基板が耐える化学的および／または運動による損傷が少量であることから、発明者らにとって好ましい方法である。この方法を使用すれば、ドーピングされていないＧａＮは、室温で成長したときに１０Ω・ｃｍ以下の抵抗率を有する。発明者らは、低温でガラス上に付着させたＧａＮのバンド構造を研究した。第４図は、このような薄膜の１つの透過スペクトルである。これらのデータは、低温アモルファスＧａＮは結晶性ＧａＮと同様に、３．３〜３．４ｅＶの広いバンドギャップ・エネルギーを有し、可視光に対する透明度を高くする。一般的なＯＬＥＤ材料に対するＧａＮの価電子帯（ＶＢ）のエネルギー位置を決定するために、その上にＡｌｑ３の薄層を真空蒸着させる清浄なＧａＮ表面を準備した。この配列では、紫外線光電子放出分光法により、ＧａＮの価電子帯の最大値およびＡｌｑ３の最も高い占有された分子軌道（highest occupied molecular orbital ＨＯＭＯ）のエネルギーの相対位置を求めることができる。第５図に示すこれらのデータは、発明者らのＧａＮおよびＡｌｑ３のバンドギャップの知識と組み合わせると、ＧａＮの価電子帯がＡｌｑ３のＨＯＭＯに対して等しい、またはそれより高いエネルギーに位置することを示し、これはゼロまたは負の中間バリヤで、ＧａＮからＡｌｑ３への正孔注入を行うことができることを意味する。これは、ＨＯＭＯエネルギーがＡｌｑ３のＨＯＭＯエネルギー準位より高いことを特徴とする好ましいＯＬＥＤのＨＴＬ材料中へのバリヤのない正孔注入に、ＧａＮのＶＢのエネルギーが好都合に位置していることも示す。ＧａＮの価電子帯の好都合なエネルギー位置のさらに別の確認は、例えばガラスから上に向かってガラス／ＩＴＯ／ＧａＮ／ＣｕＰｃ／ＮＰＢ／Ａｌｑ３／ＭｇＡｇとなる層の連続を有するＧａＮアノード構造など、実際のＯＬＥＤ素子構造の測定により得られる。これらの素子の性能は、動作電圧および外部効率の両方について従来のガラス／ＩＴＯ／ＣｕＰｃ／ＮＰＢ／Ａｌｑ３／ＭｇＡｇのＯＬＥＤ素子と同等である。第６図は、上述の測定から取った値および公開文献中で利用可能な数字を使用する、ガラス／ＩＴＯ／ＧａＮ／ＣｕＰｃ／ＮＰＢ／Ａｌｑ３／ＭｇＡｇ素子のバンド構造を示す図である。第６図は、この素子のＩＴＯからＧａＮへの正孔注入に対するバリヤが存在し、これが従来の素子構造のＩＴＯ／ＣｕＰｃバリヤとほぼ等価であることを明らかに示す。ＧａＮは伝導性半導体であるので、バンドのベンディングが、発明者らが実験的に観察したＧａＮアノードの同等な性能を補償するＩＴＯ／ＧａＮ間の有効なバリヤ高さを減少させる可能性がある。さらに、ＩＴＯが提供するよりも良好なＧａＮへのオーム性接触を有する（例えばＡｕまたはｐｔがＩＴＯの代わりに使用される場合）素子は、従来の素子構造の性能を大幅に超える。他方、ＣｕＰｃは高度にドーピングすることができず、したがってそれが与える正孔注入に対するバリヤを変更することはできない。このようにして、ＧａＮアノードは素子設計のフレキシビリティを大幅に増大させる。非常に低い電圧の正孔注入のために、仕事関数の高い金属（例えばＡｕ／ＧａＮ／ＣｕＰｃアノード）を導入することができ、この場合も、ＧａＮの拡散バリヤから高い安定性が得られる。ＧａＮは、ドーピング、またはＩＴＯ／ＧａＮ／ＣｕＰｃアノード構成中の従来のＩＴＯを使用する低電圧注入を可能にする様々な付着条件によって、伝導性にすることもできる。ＧａＮへのオーム性接触がなくても、ＧａＮの電位安定性がＩＴＯと比較して高いので、第６図の素子構造は従来の素子より優れている。発明者らの実験結果は、ＧａＮが理想的な接点電極を説明する上記リストの最初の４つの点を満たすことを示している。ＧａＮが次の３つの点（５〜７）を満たすことは、容易に利用することができるＧａＮについての技術文献から、例えば上記で参照したStriteおよびMorkocによる概説論文、または「Properties of Group III Nitrides」と題する書籍において明らかである。ＧａＮをＡｌＮまたはＩｎＮと合金にすれば、同様またはさらに改善された性能が実現される。ＡｌＮと合金にすれば、ＧａＮのバンドギャップは増大する。これは、短い可視波長中のアノードの吸収をさらに減少させるという好都合な効果を有する。バンドギャップが大きいので、ＡｌＧａＮはＧａＮより低い価電子帯エネルギー位置を有する。より低い価電子帯を使用して、単純なＧａＮアノードに対してバリヤを与える有機材料中への正孔注入に対するバリヤを減少または解消することができる。ＩｎＮと合金にすれば、ＧａＮの伝導性および自由電子濃度が増大する。ＩｎＧａＮアノードはより高い価電子帯エネルギーを有し、したがってＩＴＯからの正孔注入に対してより小さなバリヤを与える。ＩｎＧａＮの電子濃度が増大すると、ＩＴＯ／ＩｎＧａＮヘテロ接合のより薄いバリヤを正孔が通り抜けることができるので、ＩＴＯへのオーム性接触が促進されることにもなる。さらに、ＩｎＧａＮアノードはＧａＮアノードより小さな直列抵抗を有する。上述の全ての理由から、所与の素子設計用の最適なアノード材料は、ＩｎＮ、ＡｌＮ、およびＧａＮの三重合金（すなわちＩｎＡｌＧａＮ）にすることができるものと考えられる。分かりやすくするために、発明者らはＧａＮベースのアノードとしてＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮ、またはＩｎＡｌＧａＮについて述べる。個別の発光体、発光アレイ、およびディスプレイへの適用のための従来のＩＴＯアノードの問題を克服するために、第７図および第８図に示すＧａＮの好都合な物理特性を利用する改良した構造を提供し、第９図および第１０図に示す新しいアレイおよびディスプレイへの適用を可能にする。第７図および第８図に関連して、ＧａＮアノードを組み込む改良したＯＬＥＤの２つの実施形態について次に詳述する。現況技術に関して既に改良したＧａＮアノードＯＬＥＤの最も簡単な実施形態を第７図に示す。基板から上に向かって付着させた順にリストすると、ガラス／ＧａＮ／ＨＴＬ／（ＥＴＬ、ＥＬ）／金属のＯＬＥＤ構造である。ガラス基板６０上に形成されたＧａＮアノード６１によって提供される正孔注入に対するバリヤが低くなることに加えて、光のクエンチングおよびアノードからの拡散放射が減少した結果として、ＨＴＬ６２の厚さを減少させることができる。発明者らは、ＩｎＮ、ＡｌＮまたはこの両材料と合金にすることによってＧａＮアノードをさらに改良することができることに注目した。発明者らはここで、ＧａＮ６１．２とガラス６０の間に追加層６１．１（例えばＩＴＯ）を追加して、アノード６１の横方向のシート抵抗を低くすることによって第７図に示す構造に有利にすることができることにも注目した。最後に、任意の基板で図示のガラス基板６０を置換することができ、これは不透明基板でもよい。この場合には、好ましい実施形態では透明な頂部接点６４を必要とする。第１の実施形態の有機領域６５は、組み合わされたＥＴＬ／ＥＬ層６３およびＨＴＬ層６２を含む。この図およびその他全ての図は一定の比率で描写したものではないことに留意されたい。ＧａＮベース・アノード素子の第２の実施形態を第８図に示す。基板７０から上に向かって付着させた順にリストすると、ガラス／金属／ＥＴＬ／ＥＬ／ＨＴＬ／ＡｌＧａＮのＯＬＥＤ構造である。第８図および第７図の主な違いは、ＧａＮベース・アノードを最後に、有機層スタック７２〜７４の最上部に付着させる点である。有機スタックは、この場合には当技術分野で時々実施されるように分離発光層７３（ＥＬ）を間に含む。発明者らは、本発明の趣旨の範囲内で、ＡｌＧａＮアノード層をＧａＮ、ＩｎＧａＮ、またはＩｎＡｌＧａＮのアノードで置換することができることに注目した。発明者らはさらに、アノード７５の一部となるＡｌＧａＮ層７５．１をＯＬＥＤスタック７２〜７４上に直接付着させた構造が、第７図に示すものなどの構造と比較して同様の改善された性能を有することにも注目した。アノード７５は１つまたは複数の追加層を含むこともでき、例えばＡｌまたはＩＴＯ層７５．２をＡｌＧａＮ層７５．１の最上部で成長させ、接点の横方向のシート抵抗を低下させることもできる。任意の基板を選択することができ、これは不透明基板でもよい。この場合には、合成したアノード７５は、光の抽出を容易にするために完全に透明となるように設計されることが好ましい。第２の実施形態の有機層７６は、ＥＴＬ７４、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）に適した層７３、およびＨＴＬ７２を含む。下記に、本発明に基づく、本発明が可能にするいくつかのディスプレイの実施形態を開示する。Ｓｉ基板上にＯＬＥＤを一体化することができれば、ＯＬＥＤを付着させる前に例えばアクティブ・マトリックス、ドライバ、メモリなどの能動Ｓｉ素子を含むように基板を製作することができるので有利であろう。このような構造は、高い解像度および性能がＳｉ中で実現された、非常に安価で面積の小さい有機ディスプレイにすることができる。ＯＬＥＤ、ＯＬＥＤアレイ、またはＯＬＥＤディスプレイは、Ｓｉ素子を担持するこのようなＳｉ基板上で直接成長させるか、または別々に製造し、後にＳｉ基板上にフリップすることができる。１つの問題は、不十分なＯＬＥＤのアノードまたはカソードの金属である、通常はＡｌであるＳｉの金属被覆である。別の問題は、Ｓｉが不透明であるので、透明な上側接点が必要となることである。本発明はこの問題の解決策を提供する。開示のＧａＮベースのアノードは、安定した低電圧正孔接点を標準的なＳｉ処理金属被覆の最上部に形成することを可能にする。例えば、ＩｎＧａＮアノード層はＡｌ金属被覆上に直接付着させることができ、カソードを上にしたＯＬＥＤ構造をＩｎＧａＮアノードの最上部に直接付着させることができる。ＧａＮベース・アノードは、アノードを上にした設計を選択した場合にも有効である。このような手法では、効率的なカソードとして機能するように、何らかの手段によってＳｉの金属被覆を修正しなければならない。カソードを下にしたＯＬＥＤ構造も、Ｓｉの金属被覆の上に直接付着させることができる。Ｓｉ基板上に形成された有機アレイまたはディスプレイを第９図に示し、以下で説明する。このディスプレイは、メモリ・セル、ドライバ、コンデンサ、トランジスタなど（これらは図示せず）の能動および／または受動素子を含む集積回路を有するＳｉ基板１１０を含む。Ｓｉ集積回路の最上部には、Ｓｉの金属被覆の効率的な電子注入に備えて修正するのに十分に薄く、横方向の短絡（５〜１００Ａ）を導入するには薄すぎる薄層として、ＯＬＥＤカソード（例えばＭｇＡｇ、Ｃａ、ＡｌＬｉ、Ａｌ）材料１１１をパターン化またはブランケット付着させ、Ｓｉ素子をＯＬＥＤ１１２に接続する。アノードを上にした幾何形状では、ＯＬＥＤはパターン化されたカソード１１１およびＳｉ基板１１０上に付着させる。最後に、ＧａＮアノード１１３を形成する。分かりやすくするためにＯＬＥＤの詳細は示していないが、ＯＬＥＤは、青、白、またはその他任意の色にすることができることに留意されたい。青色光は、パターン化した有機染料によって効率的に赤色および緑色の光に変換し、全色を達成することができるので望ましい。白色光は、カラー・フィルタ・アレイを通過させて全色を達成することができるので望ましい。例えば、ＯＬＥＤ成長の少し前にその上に薄いＡｌ−Ｌｉカソード１１１をブランケット付着させる、Ａｌで金属被覆したＳｉチップ１１０は、ＯＬＥＤアレイまたはディスプレイ１１２のための基板として働くことができる。このような１つのＯＬＥＤは（底部から頂部に向かって）、カソード層、例えばＡｌ−Ｌｉ１１１と、ＥＴＬと、有機物をドーピングしたまたはドーピングしていない活性領域と、ＨＴＬと、ＧａＮベース・アノード１１３とを含む。このアノード１１３は例えば、ＩｎＧａＮ／ＩＴＯの「層」のスタックから構成することができる。本発明の素子の有機領域は、必要なら電荷輸送層に加えて、・複数の有機発光層（ＥＬ）のスタック、・エレクトロルミネセンスを支配および改善するように選択された有機物または無機物の１つまたは複数の不純物がドーピングされた有機化合物、・そのうちのいくつかをドーピングしてその特定の有機発光層のエレクトロルミネセンスを支配または改善することができる、複数の有機発光層のスタック、あるいは・その１つまたは複数有機層の役割が、１つまたは複数のキャリア・タイプを電気的に制限し、隣接する有機層の発光を改善することである、複数の有機層のスタックのいずれかを含む。第１０図に示す考えられるもう１つのディスプレイの実施形熊について以下で説明する。このディスプレイは、アクテイブ・マトリックス液晶ディスプレイ用に開発された同一の技術を使用してその最上部にアモルファスＳｉまたはポリＳｉ構造が形成される透明基板１３０を含む。通常は、薄膜トランジスタ１３１（ＴＦＴ）その他の素子を形成し、アクティブ・マトリックスを生み出すようにＳｉを構築する。次いで、形成されたＳｉ素子１３１を特殊層１３４で覆う、または平坦化することができる。さらに、ＯＬＥＤ１３５が白色または青色の光を放射する場合には、カラー・フィルタまたは色変換染料１３２をそれぞれ設けることができる。Ｓｉ素子１３１は、例えばその上にＯＬＥＤ１３５を付着させることができる構築されたＧａＮベース・アノード１３３を含む。この手法の利点は、固定したアクティブ・マトリックス液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）技術をＯＬＥＤと協働して利用し、安価かつ高性能のＡＭディスプレイを大きな面積にわたって実現することができる点である。さらに、賢明な設計によりガラス基板１３０を介して光を放射させることができ、したがって透明な頂部接点（カソード１３６）が不要となる。カソード１３６は、カプセル封じまたは横方向の伝導のためにキャップ層１３７で覆うことができる。発明者らは、第１０図の基板が、第９図と同様に原理的には依然としてＳｉＩＣであるが、この場合には透明な頂部カソード電極を設けなければならないことに注目した。以下に、使用することができる様々な有機材料の例をいくつか与える。Ａｌｑ３とも呼ばれるＡｌｑは、例えばＺｎｑ２、Ｂｅｑ２、Ｍｇｑ２、ＺｎＭｑ２、ＢｅＭｑ２、ＡｌＰｒｑ３など、その他の８−ヒドロキシキノリン金属錯体で置換することができる。これらの材料は、ＥＴＬまたは発光層として使用することもできる。ＥＴＬとして使用することができるその他の材料は、シアノ置換ポリマー、ジデシル・セキシチオフェン（ＤＰＳ６Ｔ）、ビス−トリイソプロピルシリルセキシチオフェン（２Ｄ６Ｔ）、アゾメチン亜鉛錯体、ピラジン（例えばＢＮＶＰ）、スチリルアントラセン誘導体（例えばＢＳＡ−１、ＢＳＡ−２）、１，２，４−トリアゾール誘導体（ＴＡＺ）である。発光層に特によく適した材料は、アントラセン、ピリジン誘導体（例えばＡＴＰ）、アゾメチン亜鉛錯体、ピラジン（例えばＢＮＶＰ）、スチリルアントラセン誘導体（例えばＢＳＡ−１、ＢＳＡ−２）、コロネン（ドーパントにも適する）、クマリン（ドーパントにも適する）、ＤＣＭ化合物（ＤＣＭ１、ＤＣＭ２；ともにドーパントにも適する）、ジスチリルアリーレン誘導体（ＤＳＡ）、アルキル置換ジスチリルベンゼン誘導体（ＤＳＢ）、ベンゾイミダゾール誘導体（例えばＮＢＩ）、ナフトスチリルアミン誘導体（例えばＮＳＤ）、オキサジアゾール誘導体（例えばＯＸＤ、ＯＸＤ−１、ＯＸＤ−７）、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−テトラキス（ｍ−メチルフェニル）−１，３−ジアミノベンゼン（ＰＤＡ）、ペリレン、フェニル置換シクロペンタジエン誘導体、１２−フタロペリノン誘導体（ＰＰ）、スクワリリウム（squarilium）染料（Ｓｑ）、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３ −ブタジエン（ＴＰＢＤ）、ポリ（２−メトキシル、５−（２’エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、セキシチオフェン（６Ｔ）、ポリ（２，４−ビス（コレスタノキシル）−１，４−フェニレン−ビニレン（ＢＣＨＡ−ＰＰＶ）、ポリチオフェン、ポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）である。ＨＴＬに適した材料は、Ｃｕ（ＩＩ）フタロシアニン（ＣｕＰｃ）、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス−（４−フェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン：重要）、ジスチリルアリーレン誘導体（ＤＳＡ）、ナフタレン、ナフトスチリルアミン誘導体（例えばＮＳＤ）、キナクリドン（ＱＡ；ドーパントにも適する）、ポリ（３−メチルチオフェン）族（Ｐ３ＭＴ）、ペリレン、ポリチオフェン（ＰＴ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水化物（ＰＴＣＤＡ）（絶縁体にも適する）、テトラフェニルジアミノジフェニル（ＴＰＤ−１、ＴＰＤ−２、またはＴＡＤ）、ポリ（２−メトキシル、５−（２’エチルヘキソキシ）−１，４− フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）、ポリ（９−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）である。良好な発光体として知られるその他の有機材料は多数存在し、さらに多く発見されることになるであろう。それらの材料も、本発明による発光構造の作成に使用することができる。このような材料の例は、本説明の導入部分で引用した出版物中で与えられている。これらの出版物の内容は、参照により本明細書に組み込まれる。モノマー素子は通常は真空蒸着によって作成する。これはＧａＮのＰＥＭＢＤと同等である。蒸着は、抵抗および電子線によるソースの加熱が独立して制御されるベルジャー型チャンバ中で実行することができる。これは、複数のエフージョン・セルおよび電子線蒸発器を組み込む分子線付着システム中で実行することもできる。それぞれの場合には、このチャンバ、真空接続したチャンバ、またはいくらかの大気汚染が許容できる場合には分離チャンバ中で、ＧａＮ付着を発生させることができる。オリゴマーおよびポリマー有機物は、それらのモノマー成分を蒸着させ、後に基板で加熱またはプラズマ励起を介して重合させることよって付着させることもできる。したがって、これらを共蒸着によって合金にすることができ、これらは完全にモノマー化合物と両立する。一般に、ポリマーを含む素子は、溶媒中でポリマーを溶解させ、スピン・コーティングまたはブレードのいずれかによって基板を覆うようにこれを拡げることにより作成される。この場合には、無機物も溶媒中に縣濁または溶解させなければならない。基板をコーティングした後で、加熱して溶媒を溶解させる。この方法は、各層ごとに溶媒加熱サイクルを行い、以前に付着させたいかなる層も再溶解させない新しい溶媒を有さなければならないので、本明細書に記載のものなどの多重層構造の発達については有望でない。使用に向けての関心が高いのは、合金を組み込むこともある、その最上部にモノマー層を蒸着させるポリマー／無機物の移送層を作成する可能性である。真空に導入する前にポリマーを不活性雰囲気中で処理する場合には、素子製作のための十分な清浄度が維持される。いかなる場合でも、ＧａＮが化学的不活性であることにより、ポリマーＯＬＥＤ処理の耐性が高くなる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者タン、チン、ウオンアメリカ合衆国ニューヨーク洲ロチェスター、パーク・レーン 176

Claims

【特許請求の範囲】１．ａ）基板（６０；７０；１１０；１３０）と、ｂ）アノード（６１；７５；１１３；１３３）と、ｃ）カソード（６４；７１；１１１；１３６）と、ｄ）前記アノードとカソードの間に電圧が印加された場合にエレクトロルミネセンスが起こる有機領域（６５；７６；１１２；１３５）とを有し、前記アノードがＩＩＩ族の窒化物を含むことを特徴とする有機発光素子。２．前記アノードが窒化ガリウム（ＧａＮ）、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮおよびＩｎＡｌＧａＮから選ばれた材料からなる、請求項１に記載の発光素子。３．基板／カソード／有機領域／アノードの層構造を有する、請求項１または２に記載の発光素子。４．前記エレクトロルミネセンスによって生成された光が、前記アノードを介して前記有機領域から、または前記カソードおよび基板を介して前記有機領域から放射される、請求項３に記載の発光素子。５．基板／アノード／有機領域／カソードの層構造を有する、請求項１または２に記載の発光素子。６．前記エレクトロルミネセンスによって生成された光が、前記カソードを介して前記有機領域から、または前記アノードおよび基板を介して前記有機領域から放射される、請求項５に記載の発光素子。７．前記有機領域が単一の有機層または有機層のスタックを含む、請求項１または２に記載の発光素子。８．前記有機領域（６５；７６）が、前記アノード（６１；７５）が正孔輸送層と直接接触するように配列された正孔輸送層（６２；７４）を含む、請求項１または２に記載の発光素子。９．前記基板（６０；１３０）が透明または半透明である、請求項１または２に記載の発光素子。１０．前記基板がシリコンまたはガラスからなる、請求項１または２に記載の発光素子。１１．前記基板がたわみ性である、請求項１または２に記載の発光素子。１２．前記基板が集積回路（１３１）を含むシリコン基板（１３０）である、請求項１または２に記載の発光素子。１３．前記アノードが結晶性またはアモルファスのいずれかである、請求項１または２に記載の発光素子。１４．前記アノードが、窒化ガリウムを前記基板から分離する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層を含む、請求項１または２に記載の発光素子。１５．発光素子の横方向の伝導性を増大させるために、前記アノードが窒化ガリウムを前記基板から分離する酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）層で覆われる、請求項１または２に記載の発光素子。１６．前記有機領域が、・複数の有機発光層（ＥＬ）のスタック、・エレクトロルミネセンスを支配および改善するように選択された有機物または無機物の１つまたは複数の不純物がドーピングされた有機化合物、・そのうちのいくつかをドーピングしてその特定の有機発光層のエレクトロルミネセンスを支配または改善することができる、複数の有機発光層のスタック、あるいは・その１つまたは複数有機層の役割が、１つまたは複数のキャリア・タイプを電気的に制限し、隣接する有機層の発光を改善することである、複数の有機層のスタックのいずれかを含む、請求項１または２に記載の発光素子。１７．請求項１ないし１６のいずれか一項に記載の複数の発光素子を含む有機発光アレイまたはディスプレイ。１８．前記基板が、素子および／または回路および／または電気接続を含むシリコン基板である、請求項１７に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。１９．前記の素子および／または回路および／または電気接続が、前記発光素子の少なくとも１つを駆動および制御するように設計される、請求項１８に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。２０．様々な波長の光の放射を実現するカラー・フィルタ（１３２）を含む、請求項１８に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。２１．前記発光素子が、最初に前記シリコン基板上にカソードを付着され、前記アノードが透明または半透明であり、前記発光素子から放射された光がシリコン基板平面より上の半空間中に放射されるようになっている、請求項１８に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。２２．前記発光素子が、最初に前記シリコン基板上にアノードを付着され、・前記アノードが前記発光素子の有機領域中に効率的に正孔を注入し、・前記発光素子のカソードが透明または半透明であり、前記発光素子から放射された光がシリコン基板平面より上の半空間中に放射されるようになされた、請求項１８に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。２３．前記発光素子が、光が前記有機領域から前記アノードおよび基板を介して前記基板平面より下の半空間中に放射されるように形成される、請求項１８に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。２４．基板およびアレイまたはディスプレイ全体がたわみ性である、請求項１８に記載の有機発光アレイまたはディスプレイ。２５．基板と、カソード金属被覆と、アノードと、前記アノードとカソードの間に電圧が印加された場合にエレクトロルミネセンスが起こる有機領域とを有する有機発光素子を作成する方法であって、ａ）窒化ガリウム（ＧａＮ）、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮおよびＩｎＡｌＧａＮから選択された材料からなるように前記アノードを形成する段階を含む方法。２６．前記アノードが、・電子サイクロトロン共鳴プラズマ化学気相成長法、・マグネトロン・スパッタ、・レーザ・アブレーション、または・プラズマ増強分子線付着を使用して形成される、請求項２５に記載の方法。２７．前記アノードが３５０℃以下の低温で形成される、請求項２５に記載の方法。