JP2003288993A

JP2003288993A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用透明電極およびそれを用いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子

Info

Publication number: JP2003288993A
Application number: JP2002088903A
Authority: JP
Inventors: Terukichi Mizutani; 照吉水谷; Tatsuo Mori; 竜雄森; Donchan Cho; ドンチャンチョ; Masato Sugiyama; 真人杉山; Tetsuya Takeuchi; 哲也竹内; Akimasa Katayama; 晶雅片山
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 2002-03-27
Filing date: 2002-03-27
Publication date: 2003-10-10

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで、優れた発光効率が得られる有機エ
レクトロルミネッセンス素子用透明電極およびそれを用
いてなる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供す
る。【解決手段】仕事関数が調整された銀系合金薄膜５と金
属酸化物薄膜６とからなる有機エレクトロルミネッセン
ス素子用透明電極とする。そして、上記有機エレクトロ
ルミネッセンス素子用透明電極を陽極電極２として用
い、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス素子（以下「有機ＥＬ素子」と略す）用透
明電極およびそれを用いてなる有機ＥＬ素子に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、有機ＥＬ素子は、透明基板上に
陽極電極を成膜し、その表面に発光層を含む有機物層を
成膜し、さらにその表面に陰極電極を成膜して構成され
ている。そして、上記有機ＥＬ素子では、陰極電極から
注入された電子と、陽極電極から注入された正孔とが発
光層中で再結合することにより発光を得ることができ
る。また、上記再結合を効率的に行わせ、発光を効率よ
く高めるためには、電子と正孔とが上記発光層に注入さ
れる際に、なるべくエネルギー障壁の少ない積層構造と
することが望まれる。

【０００３】ところで、上記陽極電極としては、一般的
には、透明性に優れ、かつ導電性にも優れた酸化インジ
ウム錫（ＩＴＯ）膜が用いられる。そして、このような
ＩＴＯ膜を陽極電極として用いた従来の有機ＥＬ素子に
おいて、正孔の移動については、上記ＩＴＯ膜の仕事関
数を基準とし、それに合わせるように、上記発光層を含
む有機物層の仕事関数を調整し、この有機物層に隣接す
る陽極電極との間の仕事関数の差を小さくし、電子の移
動に関しては、陰極電極の仕事関数と上記発光層を含む
有機物層との仕事関数を調整し、この有機物層に隣接す
る陰極電極との間の仕事関数の差を小さくすることによ
り、発光の効率化が図られてきた。ここで、上記発光層
を含む有機物層の仕事関数の調整は、例えば、発光層自
体の材料によって調整したり、また、上記有機物層とし
て、発光層とともに、正孔注入層，正孔輸送層や、電子
注入層，電子輸送層等を加え、これらの層を、発光層と
各電極との間に介在させることにより、仕事関数の調整
を行ってきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、各層間
のエネルギー障壁に関しては、各層間の仕事関数の差に
起因する正孔のスムーズな移動の妨げがあり、正孔の注
入効率が大きく低下していた。また、上記ＩＴＯ膜の仕
事関数を基準としながら、上記発光層自体の材料によっ
て仕事関数を調整しようとすると、上記ＩＴＯ膜の仕事
関数が一定値（約４．８ｅＶ）を示すことから、自ずと
発光層の形成材料等の選択の幅が狭くなり、安価な発光
層用材料等を適宜選択して使用することができないとい
った難点がある。さらに、先に述べたように、正孔注入
層，正孔輸送層，電子注入層，電子輸送層等を加えてエ
ネルギー準位の調整を行うと、上記正孔注入層等の形成
がコストアップの要因となるため、これらの層を形成し
なくとも有機ＥＬ素子の発光効率を高くすることのでき
る技術が望まれていた。

【０００５】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、低コストで、優れた発光効率が得られる有機Ｅ
Ｌ素子用透明電極およびそれを用いてなる有機ＥＬ素子
の提供をその目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、金属薄膜と金属酸化物薄膜とからなる有
機ＥＬ素子用透明電極であって、上記金属薄膜が、仕事
関数が調整された銀系合金薄膜である有機ＥＬ素子用透
明電極を第１の要旨とする。また、本発明は、上記有機
ＥＬ素子用透明電極を陽極電極として用いてなる有機Ｅ
Ｌ素子を第２の要旨とする。

【０００７】すなわち、本発明者らは、前記課題を解決
すべく、陽極電極を中心に鋭意研究を重ねた。その過程
で、従来から有機ＥＬ素子用透明電極（陽極電極）とし
て用いられてきたＩＴＯの単層膜に代えて、金属薄膜と
金属酸化物薄膜との積層体としたところ、ＩＴＯ膜とほ
ぼ同等の透明性、導電性等を発揮し得るとの知見を得
た。この知見に基づき、本発明者らがさらに研究を重ね
た結果、上記積層体における金属薄膜を、仕事関数が調
整された銀系合金薄膜とすると、その合金の度合によ
り、上記透明電極の仕事関数を、ある程度の幅をもって
調整することができ、その範囲内であれば発光効率が高
くなるよう自由に設定することもでき、それとともに発
光層の形成材料等の自由度も増し、さらには、正孔注入
層等を形成しなくとも、発光層とのエネルギー障壁の差
を小さくし、発光効率を高くし得ることを見出し、本発
明に到達した。

【０００８】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を説
明する。

【０００９】本発明の有機ＥＬ素子用透明電極を用いて
なる有機ＥＬ素子としては、例えば、その素子構成を、
透明基板／陽極電極（透明電極）／発光層／陰極電極と
したものや、透明基板／陰極電極／発光層／陽極電極
（透明電極）としたものがあげられる。そして、本発明
は、上記陽極電極である透明電極が、金属薄膜と金属酸
化物薄膜との積層体からなるものであり、かつ上記金属
薄膜が、仕事関数が調整された銀系合金薄膜であること
が最大の特徴である。なお、図１は、本発明の有機ＥＬ
素子の一例を示す模式図であり、図において、１は透明
基板、２は陽極電極、３は発光層、４は陰極電極であ
る。また、上記陽極電極２において、５は銀系合金薄
膜、６は金属酸化物薄膜である。

【００１０】上記透明基板１としては、透明性に優れた
ものであれば特に限定はなく、例えば、ガラス基板、フ
ィルム基板等があげられる。なかでも、柔軟性に優れる
点で、フィルム基板が好ましい。上記フィルム基板用材
料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（Ｐ
ＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリカーボネート（Ｐ
Ｃ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリエチ
レンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリアリレート等があげ
られる。

【００１１】上記透明基板１の厚みは、通常、０．００
３〜１０ｍｍであり、好ましくは０．０２５〜５ｍｍで
ある。

【００１２】上記陽極電極（透明電極）２は、銀系合金
薄膜５と金属酸化物薄膜６とをそれぞれ少なくとも１層
含む、２層以上の多層構造であれば特に限定はないが、
図１に示すように、発光層３に銀系合金薄膜５を隣接さ
せた層構造とすると、発光層３とのエネルギー障壁の差
を小さくし、発光効率を高める点において好ましい。

【００１３】上記陽極電極２の総厚みは、通常、６〜４
００ｎｍであり、好ましくは１５〜２００ｎｍである。
このように、本発明のような構成の多層透明電極にする
と、その銀系合金薄膜５の作用により導電性が確保され
るため、従来のようにＩＴＯ膜だけを用いた場合と比較
して厚くしなくて済み、その結果、柔軟性に優れ、かつ
低コストな透明電極とすることができる。

【００１４】上記陽極電極２における銀系合金薄膜５の
材料としては、銀を必須成分とし、これに、銅、パラジ
ウム、アルミニウム、白金、金等のゲスト金属を合金化
したものが用いられる。これらのなかでも、仕事関数の
点において、銀−銅合金、銀−パラジウム合金が好適に
用いられる。なお、このように合金化することにより、
仕事関数の調整をなし得る以外にも、大気中の水分等に
よる電極の劣化を緩和し得るといった作用効果も得られ
る。

【００１５】特に、上記銀系合金薄膜５の材料として銀
−銅合金や、銀−パラジウム合金を用いた場合、そのゲ
スト金属である銅やパラジウムの割合は、５〜７０原子
量％の範囲に設定すると好ましく、さらに好ましくは、
１０〜３０原子量％の範囲である。すなわち、銅やパラ
ジウムの割合が、このような範囲内であると、ＩＴＯ膜
と同様の仕事関数（約４．８ｅＶ）が得られ、発光効率
に優れるようになるからである。これに対し、銅やパラ
ジウムの割合が５原子量％未満であると、所望する仕事
関数を得難くなり、逆に、銅やパラジウムの割合が７０
原子量％を超えると、透明性が損なわれるため、本発明
での使用が好ましくなくなる。

【００１６】上記銀系合金薄膜５の仕事関数は、発光層
３の仕事関数によって最適値は異なるが、好ましくは
４．０〜６．０ｅＶの範囲であり、より好ましくは４．
５〜５．５ｅＶの範囲である。すなわち、この範囲内
で、発光層３の仕事関数に合わせるよう調整することに
より、正孔の注入効率が良くなり有機ＥＬ素子としての
発光効率を向上させることができる。同時に、この範囲
内では、上記発光層３の形成材料が制約を受けずに自由
に使用できるため、安価な発光層用材料を適宜選択して
用いることもできる。なお、仕事関数は、具体的には、
大気中紫外線電子分析装置（ＡＣ−１、理研計器社製）
により測定される。

【００１７】上記銀系合金薄膜５の厚みは、好ましくは
１〜５０ｎｍであり、より好ましくは５〜３０ｎｍであ
る。

【００１８】上記陽極電極２における金属酸化物薄膜６
の材料としては、例えば、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸
化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化インジウム（Ｉｎ₂
Ｏ₃）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化アルミニウ
ム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化
錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物が
あげられる。これらのなかでも、透明性の点から、Ｔｉ
Ｏ₂が好ましい。

【００１９】また、本発明においては、上記陽極電極２
における金属酸化物薄膜６として、有機金属酸化物薄膜
を用いることも可能である。上記有機金属酸化物薄膜用
材料としては、例えば、金属アルコキシド系化合物、金
属アシレート系化合物および金属キレート系化合物から
なる群から選ばれた少なくとも一つに由来する有機成分
を含有する金属酸化物が好適に用いられる。このよう
に、金属アルコキシド系化合物等に由来する有機成分を
含有する金属酸化物を用いると、例えば、ウエットコー
ティングにより薄膜を形成する際に、金属アルコキシド
系化合物等の加水分解および熱分解により、金属酸化物
薄膜中に有機成分（アルキル基等）を残存させることが
できるため、スパッタ蒸着法により薄膜を形成する場合
に比べて、透明基板１との接着性が向上するとともに、
コストが安くなるため好ましい。また、有機成分を含有
しない通常の金属酸化物薄膜（例えば、酸化チタン薄
膜）はセラミック膜であるため曲げにくく柔軟性に劣る
のに対して、有機成分を含有する金属酸化物薄膜はセラ
ミック膜でないため曲げやすく、柔軟性に優れるという
利点もある。

【００２０】上記金属アルコキシド系化合物は、Ｍ−Ｏ
−Ｒ結合（Ｒはアルキル基を示し、Ｍはチタン、ジルコ
ニウム、タンタル、インジウム、アルミニウム、錫、亜
鉛等の金属原子を示す）を有する化合物であれば特に限
定はなく、例えばテトラ−ｎ−ブトキシチタン、ジ−ｉ
−プロポキシ−ビス（アセチルアセトナト）チタン、ジ
−ｎ−ブトキシ−ビス（トリエタノールアミナト）チタ
ン等があげられる。上記金属アシレート系化合物として
は、例えば、Ｍ−Ｏ−ＣＯ−Ｒ結合（Ｒはアルキル基を
示し、Ｍはチタン、ジルコニウム、タンタル、インジウ
ム、アルミニウム、錫、亜鉛等の金属原子を示す）を有
する化合物であれば特に限定はなく、例えば、ヒドロキ
シチタンステアレート等があげられる。上記金属キレー
ト系化合物としては、例えば、ジプロポキシチタンビス
（アセチルアセトネート）等があげられる。

【００２１】また、上記金属アルコキシド系化合物等か
ら生成する金属酸化物としては、例えば、酸化チタン
（ＴｉＯ₂）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化イ
ンジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ ₃）、酸化タンタル
（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）等があげられる。

【００２２】上記金属酸化物薄膜６の厚みは、通常、５
〜３５０ｎｍであり、好ましくは１０〜２００ｎｍであ
る。

【００２３】上記陽極電極２上に形成される発光層３用
材料としては、特に限定はなく、例えば、ベンゾチアゾ
ール系、ベンゾイミダゾール系、ベンゾオキサゾール系
等の蛍光増白剤、スチリルベンゼン系化合物、１２−フ
タロペリノン、１，４−ジフェニル−１，３−ブタジエ
ン、１，１，４，４−テトラフェニル−１，３−ブタジ
エン、ナフタルイミド誘導体、ペリレン誘導体、オキサ
ジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラジリン誘導
体、シクロペンタジエン誘導体、ピロロピロール誘導
体、スチリルアミン誘導体、クマリン系化合物、国際公
開公報ＷＯ９０／１３１４８やAppl.Phys.Lett.,vol 5
8,18,P1982(1991) に記載されているような高分子化合
物、芳香族ジメチリディン化合物、下記の一般式（１）
で表される化合物等の有機発光材料があげられる。これ
らは単独でもしくは２種以上併せて用いられる。

【００２４】

【化１】

【００２５】上記発光層３の厚みは、通常、５〜２００
ｎｍであり、好ましくは１０〜１００ｎｍである。

【００２６】上記発光層３上に形成される陰極電極４と
しては、特に限定はなく、例えば、アルミニウム、マグ
ネシウム、インジウム、銀、リチウム、ナトリウム、カ
リウム等からなる金属、合金、電気導電性化合物および
これらの混合物を用いたものや、あるいは、金属薄膜と
金属酸化物薄膜とをそれぞれ少なくとも１層含む２層以
上の多層構造とし透明電極化したものや、さらに、上記
金属酸化物薄膜として有機金属酸化物薄膜を用いたもの
等があげられる。

【００２７】上記金属薄膜用材料としては、特に限定は
なく、例えば、金、銀、銅、白金、パラジウム、アルミ
ニウム、チタンもしくはこれらの合金等があげられる。
これらのなかでも、低抵抗、高透明性、耐久性、エネル
ギー準位等を考慮して、銀系合金が好適に用いられる。

【００２８】上記金属酸化物薄膜用材料としては、例え
ば、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｏ₂）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸化インジウ
ム錫（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸
化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）等の金属酸化物があげられる。これらの
なかでも、透明性の点から、ＴｉＯ₂が好ましい。

【００２９】上記有機金属酸化物薄膜用材料としては、
例えば、金属アルコキシド系化合物、金属アシレート系
化合物および金属キレート系化合物からなる群から選ば
れた少なくとも一つに由来する有機成分を含有する金属
酸化物が好適に用いられる。そして、上記金属アルコキ
シド系化合物等から生成する金属酸化物としては、例え
ば、酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化ジルコニウム（Ｚｒ
Ｏ₂）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃）、酸化インジウ
ム錫（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ ₃）、酸
化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化
亜鉛（ＺｎＯ）等があげられる。

【００３０】上記陰極電極４の総厚みは、通常、１０〜
１０００ｎｍであり、好ましくは５０〜２００ｎｍであ
る。

【００３１】そして、本発明の有機ＥＬ素子用透明電極
を用いてなる有機ＥＬ素子は、例えば、つぎのようにし
て作製することができる。

【００３２】すなわち、まず、透明基板１を準備し、そ
の表面に対して、マグネトロンスパッタ蒸着装置等を用
いて金属酸化物を蒸着し金属酸化物薄膜６を成膜し、つ
いで、金属酸化物薄膜６の表面に、マグネトロンスパッ
タ蒸着装置等を用いて銀系合金を蒸着し銀系合金薄膜５
を成膜して、金属酸化物薄膜６と銀系合金薄膜５とから
なる２層構造の陽極電極２を形成する。つぎに、この陽
極電極２における銀系合金薄膜５の表面に、発光層３お
よび陰極電極４を真空蒸着等により順次成膜し、有機Ｅ
Ｌ素子を得ることができる（図１参照）。

【００３３】なお、本発明の有機ＥＬ素子用透明電極
は、その構成要素として、仕事関数が調整された銀系合
金薄膜を備えるため、本発明の有機ＥＬ素子用透明電極
を用いてなる有機ＥＬ素子では、正孔注入層等のよう
な、仕事関数を調整するための層を省略することができ
るが、必要に応じ、適宜形成してもよい。すなわち、陽
極電極２と陰極電極４との間に設けられる有機物層を、
図１に示すような発光層３のみの単層構造に限定するも
のではなく、例えば、正孔注入層と発光層との２層構
造、発光層と電子注入層との２層構造、正孔注入層と発
光層と電子注入層の３層構造等としてもよい。この場合
の有機ＥＬ素子の層構成（陽極電極２と陰極電極４を含
めた層構成）は、具体的には、陽極電極２／正孔注入層
／発光層３／陰極電極４、陽極電極２／発光層３／電子
注入層／陰極電極４、陽極電極２／正孔注入層／発光層
３／電子注入層／陰極電極４、陽極電極２／正孔注入層
／正孔輸送層／発光層３／電子輸送層／電子注入層／陰
極電極４となる。

【００３４】上記正孔注入層用材料としては、特に限定
はなく、例えば、銅フタロシアニン、トリアゾール誘導
体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポ
リアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾ
ロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミ
ン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘
導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導
体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘
導体、ポリシラン、アニリン系共重合体、導電性高分子
オリゴマー（好ましくはチオフェンオリゴマー）、ポリ
フィリン化合物、芳香族第三級アミン化合物、スチリル
アミン化合物、有機発光材料としても用いることができ
る芳香族ジメチリディン系化合物、ｐ型−Ｓｉやｐ型−
ＳｉＣ等の無機半導体等があげられる。これらは単独で
もしくは２種以上併せて用いられる。

【００３５】また、上記電子注入層用材料としては、特
に限定はなく、例えば、ニトロ置換フルオレノン誘導
体、アントラキノジメタン誘導体、ジフェニルキノン誘
導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレ
ン等の複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミ
ド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントロン誘導
体、オキサジアゾール誘導体、特開昭５９−１９４３９
３号公報において発光層の材料として開示されている一
連の電子伝達性化合物、オキサジアゾール環の酸素原子
を硫黄原子に置換したチアゾール誘導体、電子吸引基と
して知られているキノキサリン環を有したキノキサリン
誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフ
リーもしくはメタルフタロシアニンまたはこれらの末端
がアルキル基，スルホン基等で置換されているもの、ジ
スチリルピラジン誘導体、ｎ型−Ｓｉやｎ型−ＳｉＣ等
の無機半導体等があげられる。これらは単独でもしくは
２種以上併せて用いられる。

【００３６】このようにして得られる本発明の有機ＥＬ
素子は、単なる発光体として使用し得るほかにも、例え
ば、ＲＧＢ（赤緑青）で各々発光する材料を用いたり、
発光層の発色の異なる有機ＥＬ素子を積層したりするこ
とにより、フルカラーディスプレイとして用いることも
できる。

【００３７】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３８】

【実施例１】透明基板〔ガラス板（２５ｍｍ×１５ｍ
ｍ、厚み１ｍｍ）〕を準備し、この表面に、マグネトロ
ンスパッタ蒸着装置を用いて酸化チタンを蒸着し金属酸
化物薄膜（厚み２０ｎｍ）を成膜した。つぎに、この金
属酸化物薄膜の表面に、マグネトロンスパッタ蒸着装置
を用いて銀−銅合金（銅成分の割合：１０原子量％）を
蒸着し銀系合金薄膜（厚み１０ｎｍ、仕事関数４．８ｅ
Ｖ）を成膜し、これにより、透明基板上に、金属酸化物
薄膜と銀系合金薄膜とからなる２層構造の透明電極（陽
極電極）を形成した。つぎに、この透明電極の金属酸化
物薄膜の表面に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からな
る正孔注入層（厚み３０ｎｍ、仕事関数５．０ｅＶ）を
成膜し、さらにこの正孔注入層の表面にＮＰＤからなる
正孔輸送層（厚み５０ｎｍ）を成膜し、さらにこの正孔
輸送層の表面に、アルミキノリーム錯体（Ａｌｑ₃）を
真空蒸着機を用いて蒸着して発光層（厚み５０ｎｍ）を
成膜し、３層構造の有機物層を形成した。この有機物層
の表面にアルミニウム−リチウム系合金を真空蒸着機を
用いて蒸着して陰極電極（厚み２００ｎｍ）を成膜し
た。このようにして、有機ＥＬ素子を作製した。

【００３９】

【実施例２】透明基板〔ガラス板（２５ｍｍ×１５ｍ
ｍ、厚み１ｍｍ）〕を準備し、この表面に、マグネトロ
ンスパッタ蒸着装置を用いて酸化チタンを蒸着し金属酸
化物薄膜（厚み２０ｎｍ）を成膜した。つぎに、この金
属酸化物薄膜の表面に、マグネトロンスパッタ蒸着装置
を用いて銀−銅合金（銅成分の割合：２０原子量％）を
蒸着し銀系合金薄膜（厚み１０ｎｍ、仕事関数４．９ｅ
Ｖ）を成膜し、これにより、透明基板上に、金属酸化物
薄膜と銀系合金薄膜とからなる２層構造の透明電極（陽
極電極）を形成した。つぎに、この透明電極の金属酸化
物薄膜の表面に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からな
る正孔注入層（厚み３０ｎｍ、仕事関数５．０ｅＶ）を
成膜し、さらにこの正孔注入層の表面にＮＰＤからなる
正孔輸送層（厚み５０ｎｍ）を成膜し、さらにこの正孔
輸送層の表面に、アルミキノリーム錯体（Ａｌｑ₃）を
真空蒸着機を用いて蒸着して発光層（厚み５０ｎｍ）を
成膜し、３層構造の有機物層を形成した。この有機物層
の表面にアルミニウム−リチウム系合金を真空蒸着機を
用いて蒸着して陰極電極（厚み２００ｎｍ）を成膜し
た。このようにして、有機ＥＬ素子を作製した。

【００４０】

【実施例３】透明基板〔ガラス板（２５ｍｍ×１５ｍ
ｍ、厚み１ｍｍ）〕を準備し、この表面に、マグネトロ
ンスパッタ蒸着装置を用いて酸化チタンを蒸着し金属酸
化物薄膜（厚み２０ｎｍ）を成膜した。つぎに、この金
属酸化物薄膜の表面に、マグネトロンスパッタ蒸着装置
を用いて銀−銅合金（銅成分の割合：３０原子量％）を
蒸着し銀系合金薄膜（厚み１０ｎｍ、仕事関数５．１ｅ
Ｖ）を成膜し、これにより、透明基板上に、金属酸化物
薄膜と銀系合金薄膜とからなる２層構造の透明電極（陽
極電極）を形成した。つぎに、この透明電極の金属酸化
物薄膜の表面にＮＰＤからなる正孔輸送層（厚み５０ｎ
ｍ、仕事関数５．２ｅＶ）を成膜し、さらにこの正孔輸
送層の表面に、アルミキノリーム錯体（Ａｌｑ₃）を真
空蒸着機を用いて蒸着して発光層（厚み５０ｎｍ）を成
膜し、３層構造の有機物層を形成した。この有機物層の
表面にアルミニウム−リチウム系合金を真空蒸着機を用
いて蒸着して陰極電極（厚み２００ｎｍ）を成膜した。
このようにして、有機ＥＬ素子を作製した。

【００４１】

【比較例１】透明基板〔ガラス板（２５ｍｍ×１５ｍ
ｍ、厚み１ｍｍ）〕を準備し、この表面に、マグネトロ
ンスパッタ蒸着装置を用いて酸化チタンを蒸着し金属酸
化物薄膜（厚み２０ｎｍ）を成膜した。つぎに、この金
属酸化物薄膜の表面に、マグネトロンスパッタ蒸着装置
を用いて銀を蒸着し、銀薄膜（厚み１０ｎｍ、仕事関数
４．６ｅＶ）を成膜し、これにより、透明基板上に、銀
薄膜とＴｉＯ₂薄膜とからなる２層構造の透明電極（陽
極電極）を形成した。つぎに、この透明電極の表面に、
銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる正孔注入層（厚
み３０ｎｍ、仕事関数５．０ｅＶ）を成膜し、さらにこ
の正孔注入層の表面にＮＰＤからなる正孔輸送層（厚み
５０ｎｍ）を成膜し、さらにこの正孔輸送層の表面に、
アルミキノリーム錯体（Ａｌｑ₃）を真空蒸着機を用い
て蒸着して発光層（厚み５０ｎｍ）を成膜し、３層構造
の有機物層を形成した。この有機物層の表面にアルミニ
ウム−リチウム系合金を真空蒸着機を用いて蒸着して陰
極電極（厚み２００ｎｍ）を成膜した。このようにし
て、有機ＥＬ素子を作製した。

【００４２】

【比較例２】透明基板〔ガラス板（２５ｍｍ×１５ｍ
ｍ、厚み１ｍｍ）〕を準備し、この表面に、マグネトロ
ンスパッタ蒸着装置を用いてＩＴＯを蒸着しＩＴＯ膜
（厚み４００ｎｍ、仕事関数４．８ｅＶ）を成膜し、こ
れを透明電極（陽極電極）とした。つぎに、この透明電
極の表面に、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる正
孔注入層（厚み３０ｎｍ、仕事関数５．０ｅＶ）を成膜
し、さらにこの正孔注入層の表面にＮＰＤからなる正孔
輸送層（厚み５０ｎｍ）を成膜し、さらにこの正孔輸送
層の表面に、アルミキノリーム錯体（Ａｌｑ₃）を真空
蒸着機を用いて蒸着して発光層（厚み５０ｎｍ）を成膜
し、３層構造の有機物層を形成した。この有機物層の表
面にアルミニウム−リチウム系合金を真空蒸着機を用い
て蒸着して陰極電極（厚み２００ｎｍ）を成膜した。こ
のようにして、有機ＥＬ素子を作製した。

【００４３】このようにして得られた実施例品および比
較例品の有機ＥＬ素子を用いて、透明電極の可視光透過
率、仕事関数の差、発光効率および透明電極の電極コス
トについて比較評価を行った。これらの結果を、下記の
表１に示した。なお、仕事関数の差の評価は、透明電極
の仕事関数と、これに隣接する有機物層との仕事関数の
差を導出することにより行った。

【００４４】

【表１】

【００４５】上記表の結果から、実施例品の透明電極
は、その表面層の仕事関数が有機物層の仕事関数に近く
なるよう設定されているため、実施例品は発光効率に優
れ、しかも金属酸化物薄膜との積層により透明性にも優
れ、またＩＴＯ膜のように厚膜化する必要がないため低
コストなものであることがわかる。特に、実施例３品
は、正孔注入層を成膜しなくとも発光効率に優れること
から、生産性が高く、より低コストなものであることが
わかる。

【００４６】これに対して、比較例１品は、仕事関数の
差が大きく、発光性に劣ることがわかる。また、比較例
２品は、発光効率には優れているものの、透明電極がＩ
ＴＯのみで形成されているため膜厚が厚くなり、その分
コストが高くなることがわかる。

【００４７】

【発明の効果】以上のように、本発明の有機ＥＬ素子用
透明電極は、金属薄膜と金属酸化物薄膜とからなる有機
ＥＬ素子用透明電極であって、上記金属薄膜が、仕事関
数が調整された銀系合金薄膜である。したがって、上記
銀系合金薄膜の合金の度合により、上記透明電極の仕事
関数が任意に調整しうるため、発光層の種類に応じた透
明電極の成膜が可能となり、より効率的に発光が得られ
るようになる。そして、このことにより、発光層の仕事
関数に応じて、常に、発光層に最適な透明電極の提供が
可能となる。さらに、上記銀系合金薄膜の形成により、
大気中の水分等による電極の耐劣化性にも優れている。
また、ＩＴＯ膜のみを使用した場合以上の発光効率が得
られ、しかも、導電性の良い銀系合金薄膜を使用してい
るため、ＩＴＯ膜のみを使用した場合のような厚膜化の
必要がなく、全体の膜厚を薄くすることができ、コスト
も抑えることができる。

【００４８】そして、上記有機ＥＬ素子用透明電極を陽
極電極として用いてなる本発明の有機ＥＬ素子は、正孔
注入層等のコストアップとなる層を形成しなくとも発光
効率に優れ、しかも、発光層用材料の自由度にも優れて
いるため、安価な発光層用材料等を適宜使用し、コスト
を抑えることもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子用透明電極を用いてなる
有機ＥＬ素子の一例を示す模式図である。

【符号の説明】

１透明基板２陽極電極３発光層４陰極電極５銀系合金薄膜６金属酸化物薄膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉山真人愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者竹内哲也愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内 (72)発明者片山晶雅愛知県小牧市東三丁目１番地東海ゴム工業株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB18 CB01 CB03 CB04 DB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属薄膜と金属酸化物薄膜とからなる有
機エレクトロルミネッセンス素子用透明電極であって、
上記金属薄膜が、仕事関数が調整された銀系合金薄膜で
あることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素
子用透明電極。
【請求項２】上記銀系合金薄膜の仕事関数が４．０〜
６．０ｅＶの範囲に設定されている請求項１記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子用透明電極。
【請求項３】仕事関数が調整された銀系合金薄膜が、
銀−銅合金または銀−パラジウム合金のいずれかを用い
て形成されている請求項１または２記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子用透明電極。
【請求項４】仕事関数が調整された銀系合金薄膜の厚
みが１〜５０ｎｍである請求項１〜３のいずれか一項に
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子用透明電極。
【請求項５】金属酸化物薄膜が、金属アルコキシド系
化合物、金属アシレート系化合物および金属キレート系
化合物からなる群から選ばれた少なくとも一つに由来す
る有機成分を含有する金属酸化物のコーティング薄膜で
ある請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子用透明電極。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか一項に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子用透明電極を陽極電極
として用いてなることを特徴とする有機エレクトロルミ
ネッセンス素子。