JP5259648B2

JP5259648B2 - 有機発光素子

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Publication number: JP5259648B2
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Inventors: 忠烈任; 庚辰兪; ▲チョル▼浩劉
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Publication date: 2013-08-07
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Description

本発明は、有機発光素子、具体的には、Ａｌ系反射膜及び透明導電性膜を含んだ第１電極を具備した有機発光素子を提供する。該有機発光素子は、向上した熱的安定性、光効率及び耐久性を有することができる。

有機発光素子（ＯＬＥＤ：ｏｒｇａｎｉｃｌｉｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）は、自発光型素子であって、視野角が広く、かつコントラストにすぐれるだけではなく、応答時間が早く、輝度、駆動電圧及び応答速度特性にすぐれ、多色化が可能であるという長所を有している。

一般的なＯＬＥＤは、基板上部にアノードが形成されており、このアノード上部に、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及びカソードが順次に形成されている構造を有することができる。ここで、正孔輸送層、発光層及び電子輸送層は、有機化合物からなる有機薄膜である。

前述のような構造を有するＯＬＥＤの駆動原理は、次の通りである。

前記アノード及びカソード間に電圧を印加すれば、アノードから注入された正孔は、正孔輸送層を経て発光層に移動し、カソードから注入された電子は、電子輸送層を経て発光層に移動する。前記正孔及び電子のようなキャリアは、発光層領域で再結合し、励起子（ｅｘｉｔｏｎ）を生成する。この励起子が励起状態から基底状態に変わりつつ、光が生成される。

本発明の一具現例によれば、熱的安定性、光効率及び耐久性を向上させることができる電極を具備したＯＬＥＤが提供される。

本発明の一具現例によれば、基板と、前記基板上の第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極間に介在された有機層とを含み、前記第１電極は、第１元素及びＮｉを含んだＡｌ系反射膜と、前記Ａｌ系反射膜上であって前記Ａｌ系反射膜に接触して形成された透明導電性膜とを含み、前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＬｕからなる群から選択された一つ以上の元素であるＯＬＥＤが提供される。

前記Ａｌ系反射膜は、Ａｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、約２．５ないし約３．５である）を含むことができる。

前記Ａｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、約２．５ないし約３．５である）は、前記透明導電性膜と接触しうる。

前記ｘは、例えば、３でありうる。

前記Ａｌ系反射膜の前記透明導電性膜に向き合う一面には、Ｎｉに富む酸化物層（Ｎｉｒｉｃｈｏｘｉｄｅｌａｙｅｒ）が存在しうる。

前記Ａｌ系反射膜のＮｉの含有量は、約０．６重量％ないし約５重量％でありうる。

前記第１元素は、Ｌａを含むことができる。

前記第１元素の含有量は、約０．１重量％ないし約３重量％でありうる。

前記Ａｌ系反射膜の厚みは、約５０ｎｍ以上でありうる。

前記透明導電性膜は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍｔｉｎｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍｚｉｎｃｏｘｉｄｅ）、酸化スズ（ＳｎＯ_２）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むことができる。

前記透明導電性膜の厚みは、約５ｎｍないし約１００ｎｍでありうる。

前記第１電極は、金属層をさらに含むが、前記金属層は、前記Ａｌ系反射膜の前記透明導電性膜と接触する面と対向する面に接触して形成されたものでありうる。

前記金属層は、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＡｕからなる群から選択された一つ以上の金属を含むことができる。

前記ＯＬＥＤを構成する前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一層以上をさらに含むことができる。

本発明の一具現例によるＯＬＥＤは、優れた熱的安定性、光効率及び耐久性を有することができる。

本発明の具現例によるＯＬＥＤの構造を図示した断面図である。本発明の一具現例によるＡｌ系反射膜の断面を観察した写真である。図２Ａに図示されたＡｌ系反射膜のｓｃａｎｎｉｎｇｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｒｃｏｓｃｏｐｅ（ＳＴＥＭ）−ｈｉｇｈ−ａｎｇｌｅａｎｎｕｌａｒｄａｒｋ−ｆｉｅｌｄ（ＨＡＡＤＦ）イメージである。図２Ａ，２Ｂにおいて観察された異常成長結晶粒の成分分析結果である。本発明のさらに他の具現例による第１電極の断面を観察した写真である。本発明の一具現例によるＯＬＥＤの画像を肉眼で観察した写真である。図４Ａの画像の一部を、顕微鏡で観察した写真である。本発明の他の具現例によるＯＬＥＤの構造を図示した断面図である。

以下、添付された図面を参照しつつ、本発明の望ましい実施例について詳細に説明する。

図１は、本発明の一具現例による有機発光素子（ＯＬＥＤ）１０の一具現例の断面を概略的に図示した図面である。ＯＬＥＤ１０は、基板１、第１電極５、有機層７及び第２電極９が順に積層された構造を有する。前記第１電極５は、第１元素及びＮｉを含んだＡｌ系反射膜５ａ及び透明導電性膜５ｂを含むが、前記Ａｌ系反射膜５ａは、基板側に備わっており、前記透明導電性膜５ｂは、基板１からさらに離れて位置し、前記Ａｌ系反射膜５ａに接触して形成されている。

前記基板１としては、一般的なＯＬＥＤで使われる基板を使用できるが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性にすぐれるガラス基板または透明プラスチック基板を使用できる。

前記基板１上には、第１元素及びＮｉを含んだＡｌ系反射膜５ａが形成されている。前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＬｕからなる群から選択された一つ以上の元素でありうる。

前記Ａｌ系反射膜５ａは、反射率が高く、ＯＬＥＤの光効率を改善できる。また、前記Ａｌ系反射膜５ａは、Ａｌの特性上、熱的安定性が高く、高温の製造工程に露出されても、耐久性にすぐれる。さらに、前記Ａｌ系反射膜５ａは、無機層または有機層との付着特性にもすぐれる。

前記Ａｌ系反射膜５ａ上には、透明導電性膜５ｂがＡｌ系反射膜５ａと接触して形成されているので、前記Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間には、電位差によって、ガルバニック腐食（Ｇａｌｖａｎｉｃｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）現象も実質的に起こらない。

一般的に、互いに異なる種類の２つの金属が接するとき、その２金属の電位差によって電圧が発生して電流が流れ、電気が発生するが、このように電気的に接触している互いに異なる金属は、界面での仕事関数の差によって、活性の大きい（低電位）金属がアノードとして作用し、相対的に活性の低い（高電位）金属がカソードとして作用する。このとき、前記２金属が腐食性溶液に露出されるとき、前記金属間の電位差によって両金属で腐食が発生することになれば、これをガルバニック腐食といって、活性の大きいアノードは、単独で存在するときより速い速度で腐食され、活性の低いカソードは、遅い速度で腐食が進行する。このようなガルバニック腐食現象が、互いに異なる物質からなる２個の電極層間の界面に沿って拡散すれば、前記電極間のコンタクト抵抗が急上昇し、非常に不安定な抵抗散布を示すことがある。これにより、前記２個の電極層を具備したＯＬＥＤの駆動時、画素間の色の具現が、一部は明るく、一部は暗くなるような、輝度ばらつき現象が発生し、具現される画面の品質が大きく低下しうるなど、ガルバニック腐食は、ＯＬＥＤの品質低下の一要因になりうる。

しかし、前記Ａｌ系反射膜５ａは、後述するような第１元素を含むが、前述のようなガルバニック腐食は、前記Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間で、実質的に起こらない。従って、本願の一具現例によるＯＬＥＤは、優れた品質を有することが可能である。

前記Ａｌ系反射膜５ａは、Ｎｉを含む。その結果、前記Ａｌ系反射膜５ａは、Ａｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、約２．５ないし約３．５である）を含むことができる。ｘは、前記範囲内で多様に変化しうる。

図２Ａ，２Ｂは、Ｔｉ層（Ｂ層）上部に形成されており、約２重量％のＮｉ、及び約０．３５重量％のＬａを含んだＡｌ系反射膜（Ａ層）の断面を観察したＴＥＭ（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真であり、図２Ｃは、図２Ａ，２Ｂにおいて、灰色球形塊として観察される異常成長結晶粒（第１測定地点及び第２測定地点）をＥＤＳ（ｅｎｅｒｇｙｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ）半定量法分析した結果である。これにより、図２Ａ，２Ｂの異常成長結晶粒には、ＡｌとＮｉとが約Ａｌ（Ｋ）：Ｎｉ（Ｋ）＝７３：２７（原子％基準である）の割合で存在するが、前記Ａｌ系反射膜は、Ａｌ_ｘＮｉ（ここで、ｘは約３である）であると推定される物質を含むことを確認することができる。

前記Ａｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、約２．５ないし約３．５である）は、前記透明導電性膜５ｂと接触しうる。

一方、前記Ａｌ系反射膜５ａのうち、前記透明導電性膜５ｂに向かう一面には、Ｎｉに富む酸化物層（Ｎｉｒｉｃｈｏｘｉｄｅｌａｙｅｒ）が存在しうる。

図３は、一般的なＴＦＴ基板上に、約２重量％のＮｉ及び約０．３５重量％のＬａを含んだＡｌ系反射膜（Ｃ領域）を形成した後、前記Ａｌ系反射膜上に、ＩＴＯ透明導電性膜（Ｄ領域）を形成した後、基板、Ａｌ系反射膜及びＩＴＯ透明導電性膜からなる構造物の断面を観察したＴＥＭ写真である。図３のうち、斜め線で示されたＡｌ系反射膜とＩＴＯ導電膜との間の灰色ライン（Ｅで表示されたライン参照）の一部は、Ｎｉに富む酸化物層であり、その厚みは、約７ｎｍないし８ｎｍであると観察されうる。

前述のようなＡｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、約２．５ないし約３．５である）及び／またはＮｉに富む酸化物層によって、Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとの間には、オーム接触（ｏｈｍｉｃｃｏｎｔａｃｔ）が可能でありえる。

前記Ａｌ系反射膜５ａのうちＮｉの含有量は、約０．６重量％ないし約５重量％、例えば、約１重量％ないし約４重量％である。本発明によるＯＬＥＤの一具現例で、前記Ｎｉの含有量は、約２重量％でありうる。前記Ａｌ系反射膜５ａのうち、Ｎｉの含有量が約０．６重量％以上である場合、Ａｌ系反射膜５ａと透明導電性膜５ｂとのコンタクト抵抗安定性が向上し、前記Ａｌ系反射膜５ａのうち、Ｎｉの含有量が約５重量％以下である場合、Ａｌ系反射膜５ａの反射率及び耐化学性が実質的に低下しない。前記Ｎｉの含有量範囲は、例示的な範囲であり、これらに限定されるものではない。

前記Ａｌ系反射膜５ａは、前述のような役割を行うＮｉ以外に、第１元素を含むが、前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＬｕからなる群から選択された一つ以上の元素を含む。

前記Ａｌ系反射膜５ａが前述のような第１元素を含むことによって、熱的安定性が改善し、ガルバニック腐食が抑制されうる。例えば、前記第１元素は、Ｌａを含むことができるが、これに限定されるものではない。

前記第１元素の含有量は、約０．１ないし約３重量％、例えば、約０．１重量％ないし約１重量％でありうる。前記第１元素の含有量が約０．１重量％以上であるならば、Ａｌ系反射膜５ａのうち、Ａｌの熱的安定性が実質的に低下せず、前記第１元素の含有量が約３重量％以下である場合、反射率低下などの問題が実質的に防止されうる。前記第１元素の含有量範囲は、例示的な範囲であり、それに限定されるものではない。

前記Ａｌ系反射膜５ａの厚みは、約５０ｎｍ以上、例えば、約１００ｎｍないし約５００ｎｍでありうる。前記Ａｌ系反射膜５ａの厚みが約５０ｎｍ以上である場合、有機層で生成された光が、Ａｌ系反射膜５ａを介して透過され、光効率が低下するという問題が実質的に防止されうる。

前記透明導電性膜５ｂの具体例としては、透明であって導電性のある金属酸化物を挙げることができる。その例としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化スズ（ＳｎＯ_２）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。

前記透明導電性膜５ｂの厚みは、約５ｎｍないし約１００ｎｍ、例えば、約７ｎｍないし約８０ｎｍでありうる。前記透明導電性膜５ｂの厚みが前述のような範囲内である場合、Ａｌ系反射膜の反射率低下を最小化させつつも、高効率の第１電極として使用されうる。

前記透明導電性膜５ｂ上には、有機層７が備わっている。本明細書において「有機層」とは、第１電極と第２電極との間に介在されたあらゆる層を包括して指すものであり、前記有機層は、金属錯体なども含むことができ、必ずしも有機物のみからなる層を意味するものではない。

前記有機層７は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層のうち、一層以上の層を含むことができる。

正孔注入層（ＨＩＬ）は、前記第１電極５の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法のような多様な方法を利用して形成されうる。

真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なり、例えば、蒸着温度約１００ないし約５００℃、真空度約１０^−８ないし約１０^−３ｔｏｒｒ、蒸着速度約０．０１ないし約１００Å／ｓｅｃの範囲で適切に選択可能である。

スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なり、約２，０００ｒｐｍないし約５，０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後の溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし約２００℃の温度範囲で適切に選択できる。

正孔注入層物質としては、公知の正孔注入材料を使用できるが、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、４，４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＢ）、４，４’，４”−トリス｛Ｎ，Ｎジフェニルアミノ｝トリフェニルアミン（ＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリ（Ｎ−（２ナフチル）−Ｎ−アニリン）−トリフェニルアミン（２Ｔ−ＮＡＴＡ）、ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。

前記正孔注入層の厚みは、約１００Åないし約１０，０００Å、例えば、約１００Åないし約１，０００Åでありうる。前記正孔注入層の厚みが、前述のような範囲内である場合、実質的な駆動電圧の上昇なしに、満足すべき正孔注入特性を得ることができる。

次に、前記正孔注入層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような多様な方法を利用し、正孔輸送層（ＨＴＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。

正孔輸送層物質は、公知の正孔輸送材料を利用して形成できるが、例えば、Ｎ−フェニルカルバゾール、ポリビニルカルバゾールなどのカルバゾール誘導体；Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフト−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）などの芳香族縮合環を有するアミン誘導体；４，４’，４”−トリス（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン（ＴＣＴＡ）などのトリフェニルアミン系物質のような公知の正孔輸送物質を使用できる。このうち、例えば、ＴＣＴＡの場合、正孔輸送の役割以外にも、発光層の励起子の拡散を防止する役割も行うことができる。

前記正孔輸送層の厚みは、約５０Åないし約１，０００Å、例えば、約１００Åないし約８００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚みが、前述のような範囲内である場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。

前記正孔輸送層の上部に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用し、発光層（ＥＭＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって発光層を形成する場合、その蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。

前記発光層は、１つの化合物を含んだり、ホストとドーパントとの組み合わせを含むことができる。公知のホストの例としては、トリス（８−キノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、９，１０−ジ（ナフタレン−２−イル）アントラセン（ＡＤＮ）、ＴＣＴＡ、１，３，５−トリス（Ｎ−フェニルベンズイミダゾール−２−イル）ベンゼン（ＴＰＢＩ）、３−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（ナフト−２−イル）アントラセン（ＴＢＡＤＮ）、Ｅ３、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。

一方、公知の赤色ドーパントとして、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）_３、Ｂｔｐ_２Ｉｒ（ａｃａｃ）、４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＪＴＢ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。

また、公知の緑色ドーパントとして、Ｉｒ（ｐｐｙ）_３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）_２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）_３、Ｃ５４５Ｔ（林原社製）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。

一方、公知の青色ドーパントとして、Ｆ_２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ_２ｐｐｙ）_２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）_３、ｔｅｒ−フルオレン、４，４’−ビス（４−ジフェニルアミノスチリル）ビフェニル（ＤＰＡＶＢｉ）、２，５，８，１１−テトラ−ｔ−ブチルペリレン（ＴＢＰｅ）などを利用できるが、これらに限定されるものではない。

ドーパントとホストとを共に使用する場合、ドーパントのドーピング濃度は、特別に制限されるものではないが、一般的に、ホスト１００重量部を基準として、前記ドーパントの含有量は、約０．０１〜約１５重量部である。

前記発光層の厚みは、約１００Åないし約１，０００Å、例えば、約２００Åないし約６００Åでありうる。前記発光層の厚みが、前述のような範囲内である場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優れた発光特性を示すことができる。

発光層においてリン光ドーパントを共に使用する場合には、三重項励起子または正孔が、電子輸送層に拡散する現象を防止するために、前記正孔輸送層と発光層との間に、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法のような方法を利用し、正孔阻止層（ＨＢＬ）を形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔阻止層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。公知の正孔阻止材料も使用できるが、その例としては、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体などを挙げることができる。

前記正孔阻止層の厚みは、約５０Åないし約１，０００Å、例えば、約１００Åないし約３００Åでありうる。前記正孔阻止層の厚みが、前述のような範囲内である場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、優れた正孔阻止特性を得ることができる。

次に、電子輸送層（ＥＴＬ）を真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を利用して形成する。真空蒸着法及びスピンコーティング法によって電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。前記電子輸送層材料は、電子注入電極（カソード）から注入された電子を安定的に輸送する機能を果たすものであり、公知の電子輸送物質を利用できる。その例としては、キノリン誘導体、特に、Ａｌｑ３、３−フェニル−４−（１’−ナフチル）−５−フェニル−１，２，４−トリアゾール（ＴＡＺ）、Ｂａｌｑのような公知の材料を使用することができるが、これらに限定されるものではない。

前記電子輸送層の厚みは、約１００Åないし約１，０００Å、例えば、約１５０Åないし約５００Åでありうる。前記電子輸送層の厚みが、前述のような範囲内である場合、実質的な駆動電圧低下なしに、満足すべき電子輸送特性を得ることができる。

また、電子輸送層の上部に、カソードから電子の注入を容易にする機能を有する物質である電子注入層（ＥＩＬ）が積層され、これは特別に材料を制限しない。

前記電子注入層形成の材料としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ_２Ｏ、ＢａＯのような電子注入層形成の材料として公知の任意の物質を利用できる。前記電子注入層の蒸着条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲のうちから選択される。

前記電子注入層の厚みは、約１Åないし約１００Å、例えば、約５Åないし約９０Åでありうる。前記電子注入層の厚みが、前述のような範囲内である場合、実質的な駆動電圧上昇なしに、満足すべき電子注入特性を得ることができる。

このように、有機層７の上部には、透過型電極である第２電極９が備わっている。前記第２電極９は、電子注入電極のカソードであるが、このとき、前記第２電極形成用金属としては、小さな仕事関数を有する金属、合金、電気伝導性化合物及びそれらの混合物を使用できる。具体的な例としては、リチウム（Ｌｉ）、マグネシウム（Ｍｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、アルミニウム−リチウム（Ａｌ−Ｌｉ）、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム−インジウム（Ｍｇ−Ｉｎ）、マグネシウム−銀（Ｍｇ−Ａｇ）などを薄膜に形成し、透過型電極を得ることができる。一方、前面発光素子を得るために、ＩＴＯ、ＩＺＯを利用した透過型電極を形成できるなど、多様な変形が可能である。

図４Ａは、ＴＦＴ基板上に、約１２５ｎｍ厚のＮｉ及びＬａを含んだＡｌ系反射膜（Ｎｉの含有量は約２重量％、Ｌａの含有量は約０．３５重量％）、及び７０ｎｍ厚のＩＴＯ透明導電性膜を形成した後、一般的な有機層及び透明カソードを形成し、ＯＬＥＤを完成した後、これを駆動させた結果を肉眼で観察した写真であり、図４Ｂは、図４ＡのうちＦで表示された領域を顕微鏡で観察した写真である。

図４Ａ及び図４Ｂから、本発明の一具現例による第１電極を具備したＯＬＥＤは、均一な輝度及び鮮明な画像を提供できることを確認することができる。

図５は、本発明の他の具現例によるＯＬＥＤ３０の断面図を概略的に図示したものである。ＯＬＥＤ３０は、基板２１、第１電極２５、有機層２７及び第２電極２９を含むが、前記第１電極２５は、基板２１上に、順に、金属層２５ｃ、Ｎｉ及び第１元素を含んだＡｌ系反射膜２５ａ及び透明導電性膜２５ｂを含む。ここで、基板２１、有機層２７、第２電極２９、Ｎｉ及び第１元素を含んだＡｌ系反射膜２５ａ、及び透明導電性膜２５ｂについての詳細な説明は、前記図１において記載した説明を参照する。

図５によれば、本発明によるＯＬＥＤの一具現例の第１電極２５は、金属層２５ｃをさらに含むことができる。前記金属層２５ｃは、Ｎｉ及び第１元素を含んだＡｌ系反射膜２５ａと基板２１との間に備わり、さらに具体的には、前記Ａｌ系反射膜２５ａの前記透明導電性膜２５ｂと接触する面と対向する面に接触して形成されている。

前記金属層２５ｃは、第１電極２５を構成するＡｌ系反射膜２５ａに含まれるＡｌ成分の拡散に対するバリア層としての役割を果たすことが出来る。

前記金属層２５ｃは、Ｍｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＡｕからなる群から選択された一つ以上の金属を含むことができるが、これらに限定されるものではない。例えば、前記図２Ａ，２ＢにおいてＡｌ系反射膜は、Ｔｉ層上に形成されている。

前記金属層２５ｃの厚みは、約２０ｎｍないし約２００ｎｍ、例えば、約５０ｎｍないし約１００ｎｍでありうる。前記金属層２５ｃの厚みが前述のような範囲内である場合、Ａｌ成分の拡散を十分に防止できるが、これに限定されるものではない。

本明細書では、本発明について限定された実施例を中心に説明したが、本発明の範囲内で多様な実施例が可能である。また、説明はしていないが、均等な手段もまた、本発明にそのまま適用されるものであるといえる。よって、本発明の真の保護範囲は、特許請求の範囲によって決まるものである。

１，２１基板
５，２５第１電極
５ａ，２５ａＡｌ系反射膜
５ｂ，２５ｂ透明導電性膜
２５ｃ金属層
７，２７有機層
９，２９第２電極
１０，３０ＯＬＥＤ

Claims

ＴＦＴ基板と、前記ＴＦＴ基板上の第１電極と、前記第１電極と対向する第２電極と、前記第１電極及び前記第２電極間に介在された有機層とを含み、
前記第１電極は、第１元素及びＮｉを含んだＡｌ系反射膜と、前記Ａｌ系反射膜上であって前記Ａｌ系反射膜に接触して形成された透明導電性膜とを含み、
前記第１元素は、Ｌａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ及びＬｕからなる群から選択された一つ以上の元素であり、
前記第１電極が金属層をさらに含み、前記金属層は、前記Ａｌ系反射膜の前記透明導電性膜と接触する面と対向する面に接触して形成され、
前記金属層がＭｏ、Ｗ、Ｔｉ、Ｐｄ、Ｐｔ及びＡｕからなる群から選択された一つ以上の金属を含む有機発光素子。
前記Ａｌ系反射膜が、Ａｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、２．５ないし３．５である）を含んだことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記Ａｌ_ｘＮｉ相（ここで、ｘは、２．５ないし３．５である）が前記透明導電性膜と接触したことを特徴とする請求項２に記載の有機発光素子。
前記ｘが３であることを特徴とする請求項２に記載の有機発光素子。
前記Ａｌ系反射膜の前記透明導電性膜に向き合う一面に、Ｎｉに富む酸化物層が存在することを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記Ａｌ系反射膜のＮｉの含有量が０．６重量％ないし５重量％であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記第１元素がＬａを含んだことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記第１元素の含有量が、０．１重量％ないし３重量％であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記Ａｌ系反射膜の厚みが、５０ｎｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記透明導電性膜が、ＩＴＯ、ＩＺＯ、酸化スズ（ＳｎＯ_２）または酸化亜鉛（ＺｎＯ）を含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記透明導電性膜の厚みが、５ｎｍないし１００ｎｍであることを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。
前記有機層が発光層を含み、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一層以上をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の有機発光素子。