JP2003332083A

JP2003332083A - 有機エレクトロルミネッセンス素子用透明電極

Info

Publication number: JP2003332083A
Application number: JP2002134032A
Authority: JP
Inventors: Tetsuya Takeuchi; 哲也竹内; Masato Sugiyama; 真人杉山; Akimasa Katayama; 晶雅片山
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Japan Science and Technology Corp
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd; Japan Science and Technology Agency
Priority date: 2002-05-09
Filing date: 2002-05-09
Publication date: 2003-11-21

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで、柔軟性およびガスバリア性に優
れ、長寿命である有機エレクトロルミネッセンス素子用
透明電極を提供する。【解決手段】有機エレクトロルミネッセンス素子用透明
電極に用いられる陽極電極２を、金属薄膜５と有機金属
酸化物薄膜６とガスバリア膜７との積層体からなる有機
エレクトロルミネッセンス素子用透明電極とする。

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。上記陽極電極としては、発光を取り出すため、
通常、透明で導電性を有する酸化インジウム錫（ＩＴ
Ｏ）膜が用いられている。そして、このＩＴＯ膜は、一
般的には真空蒸着法（イオンプレーティング法、スパッ
タ法）により作製されている。また、ディスプレイの大
面積化に伴い、上記陽極電極には５Ω／□以下の表面抵
抗が求められており、この表面抵抗を得るために、厚膜
（通常４００ｎｍ程度）となるよう成形されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＩＴＯ
自身は非常に高価であるため、ＩＴＯ膜の厚膜化はコス
トアップの要因になる。また、上記ＩＴＯ膜は、表面の
凹凸が激しいため、電圧が集中する点が発生しやすい。
そのため、電圧が集中する点の素子のみ劣化が進み、発
光しないダークスポットが発生し、有機ＥＬ素子の性能
低下の原因となっている。加えて、上記ＩＴＯ膜は基本
的にセラミック膜であるため柔軟性に乏しく、柔軟性に
優れた樹脂シートを透明基板として用いた場合でも機械
的強度が低く、柔軟な有機ＥＬ素子としての機能を果た
すことは難しい。一方、上記樹脂シートを透明基板とし
て用いた場合では、ガラス基板と異なり、水分や酸素を
透過させるため、陰極の酸化や発光層との界面での剥離
が進行し、その結果、有機ＥＬ素子の発光寿命が短くな
るといった難点もある。そのため、上記樹脂シートを透
明基板として使用する場合には、それらの遮蔽性（ガス
バリア性）に優れた有機ＥＬ素子用透明電極が望まれて
いる。

【０００４】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、柔軟性およびガスバリア性に優
れ、長寿命である有機ＥＬ素子用透明電極の提供をその
目的とする。

【０００５】

【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、有機ＥＬ素子に用いられる透明電極であ
って、金属薄膜と有機金属酸化物薄膜とガスバリア膜と
の積層体からなる有機ＥＬ素子用透明電極をその要旨と
する。

【０００６】すなわち、本発明者らは、前記課題を解決
すべく鋭意研究を重ねた。その過程で、従来の有機ＥＬ
素子用透明電極の構成要素であったＩＴＯ膜に代えて、
金属薄膜と有機金属酸化物薄膜とを積層したところ、厚
膜のＩＴＯ膜とほぼ同等の導電性能等を発揮することを
見出し、また、低コスト化および柔軟化も実現し得ると
の知見を得た。さらに、この構成にガスバリア膜を加え
ると、樹脂基板を用いた場合であっても水分等に対する
遮蔽性能が上記ガスバリア膜によってなされ、その結
果、上記透明電極が長寿命となるとともに、得られる有
機ＥＬ素子の発光寿命も長寿命化することができること
を突き止め、本発明に到達した。

【０００７】

【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。

【０００８】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、図１に示すよう
に、透明樹脂基板１上に陽極電極（透明電極）２が形成
され、その表面に発光層３が形成され、さらにその表面
に陰極電極４が形成されて構成されたものをあげること
ができる。そして、本発明は、上記陽極電極２である透
明電極が、金属薄膜と有機金属酸化物薄膜とガスバリア
膜との積層体からなることが最大の特徴である。なお、
図１において、５は金属薄膜、６は有機金属酸化物薄
膜、７はガスバリア膜である。また、図１に示すよう
に、ガスバリア膜７を透明樹脂基板１に隣接するよう形
成することにより、効果的なガスバリア性が得られるよ
うになる。

【０００９】上記透明樹脂基板１としては、透明性およ
び柔軟性に優れたものであれば特に限定はなく、例え
ば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミ
ド（ＰＩ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、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。

【００１０】上記透明樹脂基板１の厚みは、通常、０．
００３〜１０ｍｍであり、好ましくは０．０２５〜５ｍ
ｍである。

【００１１】上記陽極電極（透明電極）２は、金属薄膜
５と有機金属酸化物薄膜６とガスバリア膜７とをそれぞ
れ少なくとも１層含む、３層以上の多層構造のものであ
れば特に限定はないが、図１に示すように、発光層３に
金属薄膜５を隣接させた３層構造のもの（金属薄膜５／
有機金属酸化物薄膜６／ガスバリア膜７）が、有機ＥＬ
素子の性能の向上（高効率、低電圧駆動）や製造コスト
の面から好ましい。

【００１２】上記陽極電極２の総厚みは、通常、５〜７
５０ｎｍであり、好ましくは２０〜３００ｎｍ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、その金属薄膜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。

【００１３】上記金属薄膜５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。

【００１４】上記金属薄膜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。

【００１５】上記有機金属酸化物薄膜６用材料として
は、有機成分を含有する金属酸化物であれば特に限定は
ないが、金属アルコキシド、金属アルコキシドの加水分
解物、金属アルコキシドの縮合物、金属アルコキシドの
キレート化合物、上記キレート化合物の加水分解物、上
記キレート化合物の縮合物、金属アシレート、金属アシ
レートの加水分解物および金属アシレートの縮合物から
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、層間の
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。

【００１６】上記金属アルコキシドおよび金属アルコキ
シドのキレート化合物は、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−ｉ−プロポキシチタニウム、テトラ−ｎ−ブト
キシチタニウム、テトラ−ｔ−ブトキシチタニウム、ジ
−ｉ−プロポキシ−ビス（エチルアセトアセテート）チ
タニウム、ジ−ｉ−プロポキシ−ビス（アセチルアセテ
ート）チタニウム、ジ−ｉ−プロポキシ−ビス（アセチ
ルアセトナート）チタニウム、ジ−ｎ−ブトキシ−ビス
（トリエタノールアミナート）チタニウム、ジヒドロキ
シ−ビスラクテタートチタニウム、ジヒドロキシチタン
ラクテート、テトラキス（２−エチルヘキシルオキシ）
チタニウムといったチタン化合物等があげられる。ま
た、上記金属アシレートとしては、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、ジヒドロキシチタンジブチレート、ジ−
ｉ−プロポキシチタンジアセテート、ジ−ｉ−プロポキ
シチタンジプロピオネート、ジ−ｉ−プロポキシチタン
ジマロニエート、ジ−ｉ−プロポキシチタンジベンゾイ
レート等があげられる。

【００１７】また、上記金属アルコキシド等から生成す
る金属酸化物としては、例えば、酸化チタン（Ｔｉ
Ｏ₂）、酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）、酸化インジウ
ム（Ｉｎ ₂Ｏ₃）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化
アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ
₅）、酸化錫（ＳｎＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等があ
げられる。

【００１８】上記有機金属酸化物薄膜６の厚みは、通
常、５〜３５０ｎｍであり、好ましくは１０〜２００ｎ
ｍである。

【００１９】上記ガスバリア膜７は、水蒸気および酸素
に対するガスバリア性に優れている必要があり、同時
に、可視光透過性も有する必要がある。具体的には、５
ｍｌ／ｍ²／ｄａｙ／ａｔｍ以下の酸素ガス透過度、好
ましくは０．００１〜１ｍｌ／ｍ²／ｄａｙ／ａｔｍの
範囲の酸素ガス透過度と、５ｇ／ｍ²／ｄａｙ／ａｔｍ
以下の水蒸気透過度、好ましくは０．００１〜１ｇ／ｍ
²／ｄａｙ／ａｔｍの範囲の水蒸気透過度と、６０％以
上の可視光線透過率、好ましくは７０〜９５％の範囲の
可視光線透過率とを示すことを要する。

【００２０】上記ガスバリア膜７用材料としては、例え
ば、酸窒化珪素、酸窒化インジウム、酸窒化アルミニウ
ム、酸窒化錫、酸窒化クロム、酸窒化ホウ素、酸窒化ガ
リウム等の金属酸窒化物があげられる。なかでも、酸窒
化珪素が好適に用いられる。

【００２１】上記ガスバリア膜７の厚みは、好ましく
は、２０〜５００ｎｍの範囲であり、より好ましくは２
０〜２００ｎｍの範囲である。すなわち、上記厚みが２
０ｎｍ未満であると、ガスバリア性に劣る傾向がみら
れ、逆に、上記厚みが５００ｎｍを超えると、透明樹脂
基板１との間の膨張率差により応力が発生し、クラック
を生じやすくなる傾向がみられるからである。このよう
なガスバリア膜７の形成には、イオンプレーティング
法、反応性スパッタリング法が好適に用いられる。

【００２２】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。

【００２３】

【化１】

【００２４】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。

【００２５】上記発光層３としては、それ自体発光する
狭義の発光層だけでなく、それに加え、正孔注入層や電
子注入層を備えてなる有機物層も含まれる。すなわち、
図１に示したような、発光層３のみの単層構造に限定さ
れるものではなく、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。

【００２６】上記正孔注入層用材料としては、特に限定
はなく、例えば、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。

【００２７】上記正孔注入層の厚みは、通常、１〜１０
０ｎｍであり、好ましくは１０〜５０ｎｍである。

【００２８】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。

【００２９】上記電子注入層の厚みは、通常、１〜１０
０ｎｍであり、好ましくは１０〜５０ｎｍである。

【００３０】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
リウム等からなる単層構造のものや、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。

【００３１】上記金属薄膜用材料としては、前記陽極電
極２における金属薄膜５用材料と同様、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。

【００３２】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。

【００３３】上記有機金属酸化物薄膜用材料としては、
前記陽極電極２における有機金属酸化物薄膜６用材料と
同様のもの、例えば、金属アルコキシド等に由来する有
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（ＩＴＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ
₂Ｏ₃）、酸化タンタル（Ｔａ₂Ｏ₅）、酸化錫（Ｓｎ
Ｏ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）等があげられる。

【００３４】上記陰極電極４の総厚みは、通常、５〜５
００ｎｍであり、好ましくは１０〜４００ｎｍである。

【００３５】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。

【００３６】すなわち、まず、透明樹脂基板１を準備
し、その表面に対して、前記反応性スパッタリング法等
により、酸窒化珪素等の金属酸窒化物からなるガスバリ
ア膜７を成膜する。つぎに、金属アルコキシド等に由来
する有機成分を含有する金属酸化物液を準備し、これを
上記ガスバリア膜７の表面にスピンコート法やグラビア
コート法により塗布し、乾燥、加水分解、熱分解させる
ことにより有機金属酸化物薄膜６を成膜する（ウエット
コーティング法）。続いて、この有機金属酸化物薄膜６
の表面に金属のスパッタ蒸着によって金属薄膜５を成膜
する。これにより、透明樹脂基板１上に、ガスバリア膜
７／有機金属酸化物薄膜６／金属薄膜５の順で構成され
た３層構造の陽極電極２を形成する。つぎに、この陽極
電極２の金属薄膜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ＥＬ素子を得るこ
とができる（図１参照）。

【００３７】なお、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、前記図１に示したような、
透明樹脂基板１上に陽極電極２が形成され、その表面に
発光層３が形成され、さらにその表面に陰極電極４が形
成されて構成されたものに限定されるものではなく、例
えば、図２に示すように、透明樹脂基板１’上に陰極電
極４’が形成され、その表面に発光層３’が形成され、
さらにその表面に陽極電極２’が形成されて構成された
もの等をあげることもできる。そして、このように構成
されている場合、上記陰極電極４’を、図２に示すよう
に、金属薄膜５’と有機金属酸化物薄膜６’とガスバリ
ア膜７’との積層体からなる透明電極とすることもでき
る。なお、図２では、その陰極電極４’は、金属薄膜
５’と有機金属酸化物薄膜６’とガスバリア膜７’とを
積層した３層構造のもの（金属薄膜５’／有機金属酸化
物薄膜６’／ガスバリア膜７’）であるが、前記図１に
おける陽極電極２と同様、これに限定されるものでな
い。また、図２において、上記陰極電極４’以外の各層
の形成材料、成膜方法および各層の厚みは、前記図１に
て対応する各層のものと同様である。

【００３８】つぎに、実施例について比較例と併せて説
明する。

【００３９】

【実施例１】まず、透明樹脂基板〔ＰＥＴフィルム（２
５ｍｍ×７５ｍｍ、厚み０．１ｍｍ）〕を準備し、その
表面（片面）に対し、スパッタリングターゲットとして
酸窒化珪素を用い、スパッタリングガスとしてアルゴン
・窒素混合ガス（アルゴン１．６９×１０^-1Ｐａ・ｍ³
／ｓ、窒素６．７６×１０^-2Ｐａ・ｍ³／ｓ）を用いて
スパッタリングを行い、酸窒化珪素からなるガスバリア
膜（厚み１５０ｎｍ）を成膜した。つぎに、ジ−ｉ−プ
ロポキシ−ビス（アセチルアセトナート）チタン（日本
曹達社製のＴ−５０）を、イソプロピルアルコールとｎ
−ヘキサンの混合溶媒に溶解した溶液を調製し、これを
上記ガスバリア膜の表面にスピンコート法により塗布
し、乾燥、加水分解、熱分解させることにより有機金属
酸化物薄膜（厚み３０ｎｍ）を成膜した。ついで、この
有機金属酸化物薄膜の表面に、マグネトロンスパッタ蒸
着装置を用いて銀系合金を蒸着し金属薄膜（厚み１０ｎ
ｍ）を成膜した。このようにして、ガスバリア膜／有機
金属酸化物薄膜／金属薄膜の順で構成された３層構造の
透明陽極電極を得た。

【００４０】続いて、上記透明陽極電極の金属薄膜の表
面に対し、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
した。さらに、この発光層の表面に、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】

【実施例２】まず、透明樹脂基板〔ＰＥＴフィルム（２
５ｍｍ×７５ｍｍ、厚み０．１ｍｍ）〕を準備し、その
表面（片面）に対し、スパッタリングターゲットとして
酸窒化珪素を用い、スパッタリングガスとしてアルゴン
・窒素混合ガス（アルゴン１．６９×１０^-1Ｐａ・ｍ³
／ｓ、窒素６．７６×１０^-2Ｐａ・ｍ³／ｓ）を用いて
スパッタリングを行い、酸窒化珪素からなるガスバリア
膜（厚み１５０ｎｍ）を成膜した。つぎに、ジ−ｉ−プ
ロポキシ−ビス（アセチルアセトナート）チタン（日本
曹達社製のＴ−５０）を、イソプロピルアルコールとｎ
−ヘキサンの混合溶媒に溶解した溶液を調製し、これを
上記ガスバリア膜の表面にスピンコート法により塗布
し、乾燥、加水分解、熱分解させることにより有機金属
酸化物薄膜（厚み３０ｎｍ）を成膜した。ついで、この
有機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−マグネシウム合金を蒸着し金属薄膜
（厚み１０ｎｍ）を成膜した。このようにして、ガスバ
リア膜／有機金属酸化物薄膜／金属薄膜の順で構成され
た３層構造の透明陰極電極を得た。

【００４２】続いて、上記透明陰極電極の金属薄膜の表
面に対し、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
した。さらに、この発光層の表面に、マグネトロンスパ
ッタ蒸着装置を用いて銀系合金を蒸着し陽極電極（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】

【比較例１】ガスバリア膜を透明陽極電極の構成から省
くこと以外は、実施例１と同様にして透明陽極電極を作
製し、２層構造の透明陽極電極を得た。続いて、この透
明陽極電極を用い、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素
子を作製した。

【００４４】

【比較例２】ガスバリア膜以外の透明陽極電極の構成
を、ＩＴＯ膜のみに代えること以外は、実施例１と同様
にして透明陽極電極を作製し、２層構造の透明陽極電極
を得た。すなわち、透明樹脂基板上に成膜されたガスバ
リア膜の表面に対し、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）を成
膜し、ガスバリア膜／ＩＴＯ膜の順で構成された２層構
造の透明陽極電極を形成した。続いて、この透明陽極電
極を用い、実施例１と同様にして、有機ＥＬ素子を作製
した。

【００４５】このようにして得られた実施例および比較
例の透明電極（あるいはそれを用いてなる有機ＥＬ素
子）に関し、下記に示すような基準に従い、測定・評価
をおこなった。そして、これらの結果を、後記の表１に
示した。なお、後記の表１における電極コストは、陽極
電極コストと陰極電極コストとの総和を示すものであっ
て、比較例１を「１」として比較した値である。

【００４６】〔可視光透過率〕透明電極の可視光透過率
を、ＪＩＳＲ３１０６に準拠して、透明電極の形成
されている面側から入射し測定した。

【００４７】〔柔軟性〕透明電極（透明樹脂基板を含
む）から１ｃｍ×１０ｃｍの試料を切り出し、その成膜
面が外側となるよう、上記試料を、直径５ｃｍの金属棒
の外周面に対し沿わせて固定し、その状態を１分間保持
した後、試験前後の外観変化を目視および顕微鏡（倍率
１００倍）で確認した。そして、割れや剥離がみられな
かったものを「良」、割れや剥離がみられたものを「不
良」として評価した。

【００４８】〔酸素透過度〕差圧式ガス・蒸気透過率測
定装置（ヤナコ社製、ＧＴＲ−３０ＸＡＴＧ）を用い、
透明電極（透明樹脂基板を含む）の酸素透過度を測定す
ることにより評価した。なお、酸素透過度は、ＪＩＳ
Ｋ７１２６に準拠して測定した。

【００４９】〔輝度半減期〕まず、厚み１００μｍの熱
溶融シート（三菱化学社製、モディックＰ５０２）と、
厚み４０μｍのアルミニウム箔（東洋アルミ社製、Ｃ１
Ｎ３ＯＨ−Ｏ）と、厚み１５μｍのナイロンフィルム
（東洋紡社製、ハーデンＮ２１０）とを準備し、これら
を、熱溶融シート／アルミニウム箔／ナイロンフィルム
の順で積層して熱ラミネートすることにより、多層フィ
ルムを得た。つぎに、各有機ＥＬ素子に対し配線を済ま
せた後、その素子面に対し、上記多層フィルムの熱溶融
シート面を重ね合わせ、２液型エポキシ接着剤（コニシ
社製、ハイスピードエポ＃１５１２３）を用いてその３
辺を接着・封止し、さらに、真空引きしながら、残る１
辺の熱溶融を行い、真空封止した。そして、上記各有機
ＥＬ素子に対し一定の電流密度（４５ｍＡ／ｃｍ²）で
電流を流し、発光輝度が初期発光輝度の１／２となるま
での時間（輝度半減期）を測定した。なお、上記発光輝
度は、輝度計（ＴＯＰＣＯＮ社製、ＢＭ８）を用いて測
定した。

【００５０】〔暗欠点発生率〕上記輝度半減期の評価に
用いられるのと同様に真空封止してなる各有機ＥＬ素子
を準備し、これを、温度１５℃、湿度５０％の条件下に
３日間放置し、その後、これに電流を流し発光させ、そ
の発光部を顕微鏡観察（倍率３０倍）し、素子面積に対
する暗欠点（ダークスポット）の面積比率を測定した。

【００５１】

【表１】

【００５２】上記表の結果から、各実施例品は、有機Ｅ
Ｌ素子として優れた機能を有するとともに、酸素透過度
が小さいことからガスバリア性に優れ、さらに柔軟性に
も優れていることがわかる。そして、有機金属酸化物薄
膜を用いて透明電極を構成しているため、柔軟性に優れ
ると共に電極コストがかなり抑えられることがわかる。

【００５３】これに対して、比較例１品は、ガスバリア
性に劣り、輝度半減期が短く暗欠点発生率が高いため、
有機ＥＬ素子の発光寿命が短かいことがわかる。また、
比較例２品は、ＩＴＯ膜の厚膜化のため電極コストが高
くなっており、柔軟性にも劣っていることがわかる。

【００５４】

【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、金属薄膜と有機金属酸化物薄膜とガスバリ
ア膜との積層体からなるものである。このような構成と
することにより、厚膜のＩＴＯ膜と略同様の導電性能等
を、厚膜とすることなく得ることができ、低コスト化を
実現できるとともに、柔軟性にも優れており、しかもガ
スバリア性にも優れているため、樹脂基板のように大気
中の酸素や水蒸気を透過しやすい基板を用いた場合であ
っても、上記透明電極のガスバリア性によって遮蔽され
るため、上記透明電極が長寿命となるとともに、得られ
る有機ＥＬ素子の発光寿命も長寿命化することができ
る。

【００５５】そして、本発明の有機ＥＬ素子用透明電極
を、例えば、柔軟な透明樹脂基板とを組合わせることに
より、柔軟な有機ＥＬ素子を作製することができ、ガラ
ス曲面等への貼着に容易に対応することができる。

【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。

【図２】本発明の有機ＥＬ素子用透明電極を用いてなる
有機ＥＬ素子の他の例を示す模式図である。

【符号の説明】

１透明樹脂基板２陽極電極３発光層４陰極電極５金属薄膜６有機金属酸化物薄膜７ガスバリア膜

───────────────────────────────────────────────────── 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 AB08 AB11 AB12 AB13 AB18 BA07 CA06 CB01 DB03 4F100 AA12C AA13C AA14C AA17B AB01A AB10A AB12A AB17A AB24A AB25A AH08B AK42 BA03 BA07 BA10A BA10C EH46B EH66 GB41 JD02C JK17 JM02A JM02B JN01 YY00A 5G307 FA02 FB02 FC10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】有機エレクトロルミネッセンス素子に用
いられる透明電極であって、金属薄膜と有機金属酸化物
薄膜とガスバリア膜との積層体から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用透明電極。
【請求項２】上記ガスバリア膜が、酸窒化珪素、酸窒
化インジウム、酸窒化アルミニウム、酸窒化錫、酸窒化
クロム、酸窒化ホウ素、酸窒化ガリウムからなる群から
選ばれた少なくとも一つの金属酸窒化物を用いて形成さ
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】上記有機金属酸化物薄膜が、金属アルコ
キシド、金属アルコキシドの加水分解物、金属アルコキ
シドの縮合物、金属アルコキシドのキレート化合物、上
記キレート化合物の加水分解物、上記キレート化合物の
縮合物、金属アシレート、金属アシレートの加水分解物
および金属アシレートの縮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】上記金属薄膜が、金、銀、銅、白金、パ
ラジウム、アルミニウム、チタンおよびこれらの合金か
らなる群から選ばれた少なくとも一つを用いて形成され
ている請求項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】上記金属薄膜の厚みが１〜５０ｎｍ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。