JPH088065A

JPH088065A - 薄膜型ｅｌ素子

Info

Publication number: JPH088065A
Application number: JP6166110A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Ito; 祐一伊藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-06-25
Filing date: 1994-06-25
Publication date: 1996-01-12
Anticipated expiration: 2019-08-04
Also published as: JP3551475B2

Abstract

(57)【要約】【目的】ＥＬ素子の背面電極の外光反射率を抑え、明
るい部屋でも見やすいＥＬ素子を提供する。【構成】互いに対向する透光性電極２と背面電極４と
の間に、電流の印加により発光する発光層３ｏを有する
薄膜型ＥＬ素子において、背面電極４を吸光性電極層４
ａと導電補助電極層４ｂとから構成する。吸光性電極層
４ａは発光層３側に配する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エレクトロルミネスセ
ンス現象を利用した発光素子（以下、ＥＬ素子と略す
る）に関し、更に詳しくは有機又は無機の蛍光物質など
からなる発光体薄膜を発光層として用いた薄膜型ＥＬ素
子に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＥＬ素子は、発光層の形成手法の
点で分散型のものと薄膜型のものとに分けることができ
る。分散型ＥＬ素子の場合、発光層は、無機蛍光体微粒
子を樹脂バインダーに分散したものをコーティング法な
どにより成膜したものである。一方、薄膜型ＥＬ素子の
場合、発光層は蒸着法やスパッタ法などにより成膜した
ものである。このうち、後者の薄膜型ＥＬ素子の方が、
しきい値特性に優れているためにＸ−Ｙマトリックス駆
動のディスプレイに加工しやすいという特性を有してい
る。

【０００３】このような薄膜型ＥＬ素子は、駆動電流の
点で交流駆動型のものと直流駆動型のものとに分けるこ
とができるが、どちらの場合も基本的には、透光性電極
（通常は陽極）と背面電極（通常は陰極）との間に、有
機又は無機の発光層が挟持された積層構造を有してい
る。そして、交流駆動型のＥＬ素子の場合には、発光層
の両面に絶縁層が更に配置されている。

【０００４】このような薄膜型ＥＬ素子の中では、直流
駆動型の薄膜ＥＬ素子が、昇電圧トランスなどの周辺機
器が不要で素子全体として小型化が可能なために注目さ
れている。直流駆動型の薄膜ＥＬ素子としては、有機蛍
光体などからなる有機発光層を有する有機薄膜型ＥＬ素
子と、無機半導体からなる無機発光層を有する面発光型
の無機薄膜型ＥＬ素子とが知られている。

【０００５】ここで、有機薄膜型ＥＬ素子は、イースト
マン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによって開発さ
れたものであり、その構造は、図６に示すものとなって
いる。即ち、上述したように、透光性基板１、透光性電
極（通常は陽極）２、有機発光層３ｏ及び背面電極（通
常は陰極）４が積層した構造を有しており、更に透光性
電極２と有機発光層３ｏとの間に、正孔注入輸送層５が
形成された構造となっている（特開平２−１５５９５号
公報、特開平４−２１２２８７号公報等）。

【０００６】また、発光層として無機半導体を使用した
面発光型の直流駆動型無機薄膜型ＥＬ素子としては、例
えば、図７に示すように、α−ｐ型ＳｉＣ層３ａ、α−
ｉ型ＳｉＣ層３ｂ及びα−ｎ型ＳｉＣ層３ｃから発光層
３ｉを構成したものが知られている（機能材料２月号、
ｐ２７（１９８８年））。この場合、正孔注入輸送層は
形成されていない。

【０００７】ところで、これらの直流駆動型の薄膜型Ｅ
Ｌ素子をはじめ、前述の交流駆動型の薄膜型ＥＬ素子に
おいては、透光性電極２としては、一般的にＡｕ等を薄
く成膜した半透明電極やＩｎとＳｎの複合酸化物（ＩＴ
Ｏ）等の透明電極が用いられている。一方、背面電極４
としては、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ等の単体金属材料の
蒸着膜や、有機膜への付着性を上げるために、そのよう
な単体金属材料とＭｇ：Ａｇ、Ａｇ：Ｅｕ、Ｍｇ：Ｃ
ｕ、Ｍｇ：Ｉｎ、Ｍｇ：Ｓｎ、Ａｌ：Ｌｉ等の合金材料
との共蒸着膜が用いられている。そして、発光層が発し
た光は、一般的には、透光性電極側から取り出してい
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
薄膜型ＥＬ素子を２次元に配列してディスプレイとした
場合には、薄膜型ＥＬ素子の背面電極４が反射率の高い
金属材料又は合金材料から形成されているために、背面
電極４の外光反射率が高いという問題があった。このた
め、ディスプレイ中の画像のコントラストが低下し、明
るい部屋では画像が見にくくなっていた。

【０００９】また、背面電極（一般には陰極）側から光
を取り出すことも試みられており、その場合には金属又
は合金材料からなる背面電極の厚みを１０ｎｍ程度の厚
みとすることにより背面電極を半透明とすることが行わ
れている。この場合は、背面電極の外光反射率は低くな
るので発光層と反対側の背面電極表面上に、炭素やバッ
クミンスターフラーレンの蒸着薄膜などの黒色シート状
材料を配設することにより、透光性電極側から見たとき
の画像のコントラストを高くすることができる。

【００１０】しかし、背面電極が薄くなるためにその電
気抵抗が増大し、背面電極が腐食しやすいという問題が
あった。また、炭素やバックミンスターフラーレンの蒸
着薄膜を黒色シート状材料として使用した場合、これら
の膜が黒色ではなく褐色になりやすいために画像品質が
低下するという問題や、また、膜の強度も弱いという問
題もあった。

【００１１】本発明は、上述の従来技術の課題を解決し
ようとするものであり、背面電極の電気抵抗を増大させ
ることなく、薄膜型ＥＬ素子の背面電極の外光反射率を
低減させ、高コントラストの画像を形成可能な薄膜型Ｅ
Ｌ素子を提供する事を目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明者は、薄膜型ＥＬ
素子の背面電極を、吸光性の導電性材料からなる吸光性
電極層と、その吸光性電極層の導電性を補う導電補助電
極層とから構成することにより上述の目的が達成できる
ことを見出し、本発明を完成させるに至った。

【００１３】即ち、本発明は、互いに対向する透光性電
極と背面電極との間に、電流の印加により発光する発光
層を有する薄膜型ＥＬ素子において、該背面電極が吸光
性電極層と導電補助電極層とから構成され、吸光性電極
層が発光層側に配されていることを特徴とする薄膜型Ｅ
Ｌ素子を提供する。

【００１４】以下、本発明の薄膜型ＥＬ素子を図面を参
照しながら説明する。なお、図面において、同一の符号
は、同一又は同等の構成要素を示している。

【００１５】図１、図２及び図３は有機蛍光体からなる
有機発光層を有する直流駆動型の有機薄膜型ＥＬ素子の
断面図であり、図４は無機発光層として発光ダイオード
薄膜を利用した直流駆動型の無機薄膜型ＥＬ素子の断面
図であり、そして図５は無機蛍光体からなる無機発光層
を有する交流駆動型の無機薄膜型ＥＬ素子の断面図であ
る。

【００１６】まず、図１の有機薄膜型ＥＬ素子から説明
する。同図にあるように、このＥＬ素子は透光性基板
１、透光性電極（通常は陽極）２、正孔注入輸送層５、
有機発光層３ｏ、背面電極（通常は陰極）４、封止層
６、接着材料層７及び封止板８が順次配設された構造を
有する。

【００１７】図１の本発明の有機薄膜型ＥＬ素子におい
ては、背面電極４を吸光性電極層４ａと導電補助電極層
４ｂとから構成し、その吸光性電極層４ａを有機発光層
３ｏ側に配することを特徴とする。このように、背面電
極４の一部に吸光性電極層４ａを使用することにより、
背面電極４の外光反射率を低減させることができる。

【００１８】また、吸光性電極層４ａを形成するために
は吸光性の導電材料を使用するが、このような導電材料
は導電性が不十分であるため、その導電性を補う必要が
ある。従って、本発明においては、吸光性電極層４ａの
封止層６側に導電補助電極層４ｂを形成する。これによ
り、背面電極４の電気抵抗を増大させることなく背面電
極４の外光反射率を低減させることができる。

【００１９】ここで、吸光性電極層４ａを構成する材料
としては、化学量論組成よりも金属の割合が多いか又は
少ない黒色の金属酸化物や金属窒化物を単独で又は複合
して使用することができる。例えば、ＭｇＯ_１−ｘ、Ｉ
ｎ_２Ｏ_３−ｘ、ＧａＯ_１−ｘ、ＴｅＯ_２−ｘ、Ｔａ_２Ｏ
_５−ｘ、ＧａＮ_１−ｘ（ｘ＞０）、ＮｉＯ_１＋ｘ（ｘ＝
約０．２）、ＦｅとＭｎの複合酸化物等を例示すること
ができる。

【００２０】吸光性電極層４ａの膜厚は、背面電極４の
外光反射率を効果的に低減させるために、可視光線領域
（４００ｎｍ−８００ｎｍ）全体の光吸収が５０％以上
となるような厚みとすることが好ましく、通常、構成す
る材料の種類などにより異なるが３０〜３００ｎｍ程度
の厚みとする。これにより、５度の入射角で測定した場
合の外光反射率を５０％以下にすることができる。

【００２１】なお、図１の態様の場合、吸光性電極層４
ａの形成は、有機発光層３ｏなどを構成する有機膜がダ
メージを受けないような公知の方法、例えば、ＣＶＤ法
において、蒸着速度、真空度、ガス雰囲気などの条件を
制御することにより行うことができる。

【００２２】導電補助電極層４ｂとしては、導電性の良
好な金属、例えば、Ｍｇ、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａ
ｕ等の金属を、吸光性電極層４ａの導電性を補うために
必要な厚み、通常５０〜３００ｎｍの厚みに積層したも
のを使用することが好ましい。これらは、蒸着法やスパ
ッタ法等の公知の方法により成膜することができる。た
だし、導電補助電極層４ｂの構成材料として、腐食防止
のためにアルカリ金属を使用しないことが好ましい。

【００２３】なお、背面電極４の吸光性電極層４ａの有
機発光層３ｏへの付着性を向上させる目的で、吸光性電
極層４ａの有機発光層３ｏ側の表面層領域、好ましくは
深さ２０ｎｍ程度までの表面層領域に、Ａｇ、Ｃｕ、Ｃ
ｒ等の金属を共蒸着等などの方法によりドープすること
が好ましい。

【００２４】また、有機発光層３ｏへの電子注入効率を
上げるため、図２に示すように、有機発光層３ｏ側の吸
光性電極層４ａ上に単原子層〜２０ｎｍ程度の厚さの電
子注入低仕事関数層４ｃを設け、背面電極４を３層構造
とすることが好ましい。このような電子注入低仕事関数
層４ｃとしては、導電補助電極層４ｂにより導電性が確
保されているので、導電補助電極層４ｂと同等程度の導
電性を必要とせず、約１ＭΩ／□までの抵抗率を有する
材料を使用することができる。このような材料として
は、ＢａＯ、ＢａＳ、ＣａＯ、ＴｉＳｉ、ＷＳｉ、Ｔｉ
Ｎ、ＺｒＮ、ＬａＢ_６、ＲｅＴｉ合金、Ｅｕ、Ｍｇ、Ｌ
ｉ等の仕事関数が４．０ｅＶ以下の化合物もしくは金
属、それらの複合物、又はそれらとＡｌ、Ａｇ、Ａｕ等
の仕事関数４．０ｅＶ以上の金属との合金などを使用す
ることができる。

【００２５】電子注入低仕事関数層４ｃの厚みは、数ｎ
ｍ以下の厚さとすることが好ましく、その形成は公知の
方法、例えば真空蒸着法などにより行うことができる。

【００２６】なお、高コントラストの画像を形成するた
めには、上述したように、背面電極４の外光反射率を低
減させることが有効であるが、有機発光層３ｏが発する
光、特に主波長の光の背面電極４における反射率を高く
することも有効である。このためには、電子注入低仕事
関数層４ｃを半透明ミラー状とし、導電補助電極層４ｂ
をミラー状とし、吸光性電極層４ａの可視光吸光率を９
０％以下、好ましくは４０〜９０％とし、しかも、吸光
性電極層４ａの光学的厚みを有機発光層３ｏが発する光
の主波長の２分の１の整数倍とすることが好ましい。こ
れにより、発光層が発した光のうち、電子注入低仕事関
数層４ｃ表面で反射した光の位相と、導電補助電極層４
ｂの表面で反射した光の位相とを一致させ、主波長の光
強度を強めることができる。一方、有機発光層３ｏの発
した光と異なる波長の光（例えば、外光）の場合には位
相がずれる。従って、このような光の干渉作用により有
機発光層３ｏが発した光の背面電極４における反射率を
相対的に高めることができ、一方、他の波長の反射率を
相対的に低減することができる。

【００２７】ここで、金属等からなる電子注入低仕事関
数層４ｃを半透明ミラー状とするためには、好ましく
は、その厚みを２０ｎｍ以下、より好ましくは１０ｎｍ
程度に成膜すればよい。また、導電補助電極層４ｂをミ
ラー状とするためには、好ましくはその厚みを４０ｎｍ
以上、より好ましくは１００ｎｍ程度に成膜すればよ
い。

【００２８】なお、このような光干渉作用を利用して、
有機発光層３ｏが発した光の背面電極４における反射率
を向上させる場合、吸光性電極層４ａ自体の光吸収率は
低くてもよい。従って、吸光性電極層４ａとしては、前
述した吸光性電極層の構成材料の他に、ＩＴＯやＺｎ
Ｏ：Ａｌなどの透明導電膜を用いることもできる。

【００２９】本発明の薄膜型ＥＬ素子において、背面電
極４を上述した構造とする以外の他の発明の構成は、従
来のＥＬ素子と同様の構成とすることができる。以下に
他の構成要素について概説する。

【００３０】透光性基板１としては、ガラスやプラスチ
ックフィルム等の透明な絶縁性基板を使用することがで
きる。

【００３１】なお、透光性基板１の外表面１ａに、ＣＲ
Ｔチューブや液晶パネルのガラス基板の反射防止処理、
例えば、シリカコーティングなどの処理を施し、また、
劣化防止のためＺｎＯ膜や有機の紫外線吸収剤を含む膜
を形成することが好ましい。

【００３２】透光性電極２は、通常、陽極として機能す
るものであり、ＩＴＯやＺｎＯ：Ａｌ、又はＧａ、Ｇ
ｅ、Ｚｎ、Ｉｎ、Ｓｎから選ばれた単数又は複数の元素
からなる複合酸化物膜のような、表面抵抗１〜１００Ω
／□で可視光線透過率８０％以上の透光性導電性物質か
ら形成することができる。また、金やプラチナの薄膜
や、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の
導電性高分子から透光性電極２を形成することができ
る。透光性電極２の形成は、使用する電極材料に応じ
て、公知の方法により成膜することができる。例えば、
ＩＴＯや金などの薄膜は、真空蒸着法やスパッタ法によ
り成膜することができる。また、高分子薄膜の場合に
は、コーティング法により成膜することができる。

【００３３】また、透光性電極２と正孔注入輸送層５と
の仕事関数差を小さくし、正孔注入効率を高めるため
に、透光性電極２上にプラチナ又はパラジウムを５ｎｍ
以下の厚さで積層してもよい。また、透光性電極２をＩ
ＴＯから構成した場合に、それよりも仕事関数の大きい
酸化物透明導電性物質を透光性電極２上に積層すること
もできる。

【００３４】正孔注入輸送層５は、透光性電極２から有
機発光層３ｏへの正孔注入効率を向上させるための層で
あり、単層又は多層構造体として形成することができ
る。正孔注入輸送層５に使用できる材料としては、アモ
ルファスシリコンカーバイト、銅フタロシアニン等のフ
タロシアニン類、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビ
ス（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−
４，４’−ジアミン（以下ＴＰＤと略）等の芳香族第３
級アミン、あるいは特開平４−３２７５６１号公報、特
開平５−２７１６５２号公報、特開平５−３１１１６３
号公報、特開平５−３１０９４９号公報、特願平４−３
００８８５号明細書、特願平５−１２６７１７号明細書
などにおいて正孔輸送材料として言及されている物質や
以下の式（１）〜（５）に示すポリマー材料を例示する
ことができる。

【００３５】

【化１】式（１）において、ｎは重合度を表わす整数であり、Ｘ
は以下の式（１ａ）、（１ｂ）、（１ｃ）又は（１ｄ）
に示すような正孔輸送性の基である。

【００３６】

【化２】

【００３７】

【化３】式（２）において、ｎは重合度を表わす整数であり、Ｘ
は式（１）と同様な正孔輸送性の基である。

【００３８】

【化４】式（３）において、ｎは重合度を表わす整数であり、Ｘ
は式（１）と同様な正孔輸送性の基である。

【００３９】

【化５】式（４）において、ｎは重合度を表わす整数であり、Ｇ
^１は以下の式（４ａ）、（４ｂ）又は（４ｃ）に示すよ
うな芳香族第３級アミンを含む基である。

【００４０】

【化６】正孔注入輸送層５の形成は、使用する材料の種類に応じ
て、真空蒸着、蒸着重合、塗布等の方法により行うこと
ができる。正孔注入輸送層５の層厚は、一般的には５〜
１００ｎｍの厚みとする。

【００４１】有機発光層３ｏは、公知の有機蛍光材料か
ら形成することができる。このような有機蛍光材料とし
ては、例えばトリス（８−キノリノール）アルミニウム
（以下Ａｌｑと略）等の低分子蛍光体やポリ（パラ−フ
ェニレンビニレン）誘導体などの高分子蛍光体、あるい
は特開平５−２７１６５２号公報（段落８〜２５）、特
開平５−３１１１６３号公報（段落３５〜３９）、特願
平４−３００８８５号明細書（段落３９〜４６）、特願
平５−１２６７１７号明細書（段落５２〜５７）などに
おいて有機蛍光体として言及されている発光材料を例示
することができる。

【００４２】有機発光層３ｏは、上述の有機蛍光体の一
種又は２種以上からなる単層構造としてもよく、あるい
は多層構造としてもよい。有機発光層３ｏの形成は、公
知の方法、例えば蒸着法により行うことができる。その
膜厚は一般的に５〜１００ｎｍ程度とする。

【００４３】なお、有機発光層３ｏと背面電極４との間
に、電子注入効率を向上させ、あるいは正孔が背面電極
４へ通り抜けるのを阻止する層（図示せず）を設けても
よい。このような層は、一般に電子注入輸送層と称さ
れ、式（５）で示す化合物等のように複数のトリフルオ
ロメチル基、またはシアノ基等の電子吸引性の基を有す
る化合物から形成することができる。

【００４４】

【化７】封止層６は、有機発光層３ｏや背面電極４などの劣化や
腐食を防止するための層である。このような封止層６
は、ガスおよび水蒸気バリヤー性の高い無機化合物、例
えば、ＳｉＯ_２、ＳｉＯ、ＧｅＯ、ＭｇＯ、Ａｌ
_２Ｏ_３、ＴｉＯ_２、ＧｅＯ、ＺｎＯ、ＴｅＯ_２、Ｓｂ_２
Ｏ_３、ＳｎＯ、Ｂ_２Ｏ_３等の酸化物、ＭｇＦ_２、Ｌｉ
Ｆ、ＢａＦ_２、ＡｌＦ_３、ＦｅＦ_３、ＣａＦ_２等の沸化
物、ＺｎＳ、ＧｅＳ、ＳｎＳ等の硫化物等から形成する
ことができる。

【００４５】封止層６は、上述の無機化合物の一種又は
２種以上からなる単層構造としてもよく、あるいは多層
構造としてもよい。封止層６の形成は、公知の方法、例
えば蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング
法等により行うことができる。その層厚には特に限定は
なく、必要に応じて適宜決定することができる。

【００４６】接着材料層７及び封止板８は、共に湿気の
浸入を防止し、外力からＥＬ素子を保護するためのもの
である。

【００４７】接着材料層７としては、低吸湿性の樹脂、
例えば、光硬化性接着剤、エポキシ系接着剤、シリコー
ン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共重合体接着剤
シート等の接着性樹脂や低融点ガラス等の接着材料を使
用することができる。この場合、接着材料層７にシリカ
ゲルやゼオライト等の乾燥剤を混合させてもよい。

【００４８】封止板８としては、ガラス板、金属板、プ
ラスチック板等を用いることができる。素子内部への湿
気の侵入を防止するために、封止板８の内面にシリカゲ
ルやゼオライト等の乾燥剤層を形成してもよい。また、
陰極の酸化防止のためにアルカリ金属、アルカリ土類金
属、希土類などからなるゲッター材の層を形成してもよ
い。

【００４９】以上のように構成した図１又は図２の有機
薄膜ＥＬ素子は、電源９と、陽極としての透光性電極２
と、陰極としての背面電極４とを、陰極取り出し口１０
を介してリード線１１で接続し、直流電圧を印加するこ
とにより発光する。

【００５０】なお、交流電圧を印加した場合にも、正孔
注入輸送層５側の電極が正に電圧印加されている間は発
光する。

【００５１】図２の有機薄膜ＥＬ素子を使用して薄型デ
ィスプレイパネルを構成する場合には、図３に示すよう
に、同一の透光性基板１上に２次元的に有機薄膜ＥＬ素
子を形成すればよい。このように構成することにより、
文字や画像を高コントラストで表示可能となる。その
際、封止板８の内表面または外表面に背面黒色膜１２を
設け、さらに外光反射を防ぐことが好ましい。

【００５２】次に、図１の有機発光層に代えて無機半導
体薄膜を無機発光層として使用した面発光型の直流駆動
の無機薄膜型ＥＬ素子について説明する。図４は、この
ような無機薄膜型ＥＬ素子の断面図であり、この素子は
発光層として無機半導体薄膜を使用する以外は、図１と
同様の構成を有する。このように、背面電極４を図１の
場合と同様に構成することにより、背面電極４の外光反
射率を低減させ、高コントラストの画像が形成可能とな
る。このような直流駆動型無機薄膜ＥＬ素子には、例え
ば、α−ｐ型ＳｉＣ層３ａ、α−ｉ型ＳｉＣ層３ｂ及び
α−ｎ型ＳｉＣ層３ｃからなる無機半導体薄膜（無機発
光層）３ｉを使用することができる。この場合、吸光性
電極層４ａとしては、図１において説明した材料を使用
することができ、例えば、Ｍｇ：ＭｇＯや、Ａｌ：Ａｌ
_２Ｏ_３を使用することができる。また、無機発光層３ｉ
の耐熱性が高いので、ＴａＣ等の導電性で黒色の金属炭
化物薄膜をスパッタ、電子ビーム蒸着等の方法で成膜し
たものを使用することも可能である。導電補助電極層４
ｂとしても、図１において説明した材料を使用すること
ができ、例えば、Ａｌを使用することができる。

【００５３】なお、図４のＥＬ素子の背面電極４とし
て、図２に示すような電子注入低仕事関数層４ｃに相当
する電子注入層を有する背面電極４を設けることもでき
る。この場合、電子注入層としては、Ａｌシリサイドな
どの金属シリサイドを使用することができる。

【００５４】次に、無機蛍光体からなる無機発光層を有
する交流駆動型の無機薄膜型ＥＬ素子について説明す
る。図５は、このようなＥＬ素子の断面図であり、この
素子は、発光層としてＺｎＳやＣａＳなどの無機蛍光体
からなる無機発光層３ｉを使用し、且つその無機発光層
３ｉをＳｉＯ_２やＴａ_２Ｏ_５などの絶縁層１３で挟持し
た以外は、図４と同様の構成を有する。このように、背
面電極４を図４の場合と同様に構成することにより、背
面電極４の外光反射率を低減させ、高コントラストの画
像が形成可能となる。この場合、吸光性電極層４ａとし
てはＩｎ：Ｉｎ_２Ｏ_３あるいはＣｒ：ＣｒＯなどを使用
することができる。また、無機発光層３ｉの耐熱性が高
いので、ＴａＣ等の導電性で黒色の金属炭化物薄膜をス
パッタ、電子ビーム蒸着等の方法で成膜したものを使用
することも可能である。導電補助電極層４ｂとしても、
図１において説明した材料を使用することができ、例え
ば、Ａｌを使用することができる。

【００５５】本発明の薄膜型ＥＬ素子は、公知の方法、
例えば、真空蒸着法、スパッタ法、電子ビーム蒸着法な
どから、成膜材料に応じて適切な方法を選択することに
より作製することができる。

【００５６】

【作用】本発明の薄膜型ＥＬ素子においては、背面電極
を吸光性電極層と導電補助電極層とから構成し、その吸
光性電極を発光層側に配置する。従って、透光性電極か
ら素子内部に入射した外光は吸光性電極層により吸収さ
れる。よって、背面電極における外光の反射率を低減さ
せることが可能となる。しかも、背面電極は導電性補助
層を有するため、背面電極自体の電気抵抗を低い値に保
持することが可能となる。

【００５７】

【実施例】本発明の薄膜型ＥＬ素子について、図２の態
様の素子を例にとり以下の実施例により具体的に説明す
る。

【００５８】実施例１及び比較例１厚さ１．１ｍｍの青板ガラス基板１上に、１２０ｎｍの
ＩＴＯをスパッタ法により成膜することにより陽極とし
ての透光性電極２を形成した。

【００５９】次に、この透光性電極２が形成されたガラ
ス基板１を、水洗した後にプラズマ洗浄した。その後、
ＴＰＤを６５ｎｍ厚で蒸着することにより正孔注入輸送
層５を形成し、更にその上にＡｌｑを６５ｎｍ厚で蒸着
することにより発光層３ｏを形成した。

【００６０】実施例１の場合、この発光層３ｏ上に、Ｍ
ｇ：Ａｇ合金（蒸着速度比１０：１）を共蒸着で約９ｎ
ｍ厚で成膜することにより電子注入低仕事関数層４ｃを
形成した。次に、その電子注入低仕事関数層４ｃ上に吸
光性電極層４ａを形成するために、蒸発源としてＩｎを
使用して、約５×１０^−４Ｔｏｒｒの酸素雰囲気下で約
５ｎｍ／分の速度で成膜し、導電性で黒色の酸化インジ
ウム膜を、発光層の発光主波長の１／２の厚さに相当す
る約１３５ｎｍ厚に成膜した。更に、その上に、ＭｇＡ
ｇ合金を２×１０^−５Ｔｏｒｒで１８０ｎｍ厚で蒸着す
ることにより導電補助電極層４ｂを成膜し、これによ
り、陰極としての３層構成の背面電極４を形成した。

【００６１】次に、封止層６として、背面電極４上に、
Ｍｇを蒸発源として、５×１０^−４Ｔｏｒｒの酸素雰囲
気下で、３０ｎｍ／分の速度で蒸着して３００ｎｍ厚の
ＭｇＯ膜を形成し、更に、接着材料層７となる紫外線硬
化樹脂により、封止板８としてガラス板を接着した。こ
れにより、図２の薄膜型ＥＬ素子（実施例１）を得た。

【００６２】一方、背面電極として約２００ｎｍ厚のＭ
ｇＡｇ合金単層を使用する以外は実施例１と同様にし
て、比較例１の薄膜型ＥＬ素子を得た。

【００６３】得られた実施例１の素子は、１６Ｖ直流電
圧印加により５２０８ｃｄ／ｍ^２の輝度で黄緑色発光し
た。そのときの電流密度は２６６ｍＡ／ｃｍ^２であっ
た。

【００６４】また、実施例１のＥＬ素子の背面電極上の
外光反射率を、Ａｌ表面鏡を１００％とし、５度の入射
角で島津ＵＶ−１６０分光光度計を使用して測定したと
ころ、１２％（４２０ｎｍ）、３７％（ＥＬピーク波長
の５２０ｎｍ）、２６％（６２０ｎｍ）という値を示し
た。

【００６５】一方、比較例１のＥＬ素子の背面電極上の
外光反射率についても実施例１の場合と同様に測定した
ところ、実施例１の約３倍の反射率を示した。

【００６６】

【発明の効果】本発明の薄膜型ＥＬ素子によれば、背面
電極における外光反射率を低減させることができ、明る
い部屋でも発光表示が見やすいＥＬ素子となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】有機発光層を使用する本発明の薄膜型ＥＬ素子
の断面図である。

【図２】有機発光層を使用する本発明の薄膜型ＥＬ素子
の断面図である。

【図３】本発明の薄膜型ＥＬ素子を利用する薄型ディス
プレイの断面図である。

【図４】無機半導体薄膜を発光層として使用する本発明
の直流駆動型無機薄膜型ＥＬ素子の断面図である。

【図５】無機蛍光体を発光層として使用する本発明の交
流駆動型無機薄膜型ＥＬ素子の断面図である。

【図６】有機発光層を使用する従来の薄膜型ＥＬ素子の
断面図である。

【図７】無機半導体薄膜からなる発光層を有する従来の
無機薄膜型ＥＬ素子の断面図である。

【符号の説明】

１透光性基板２透光性電極３発光層３ｏ有機発光層３ｉ無機発光層４背面電極４ａ吸光性電極層４ｂ導電補助電極層４ｃ電子注入低仕事関数層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】互いに対向する透光性電極と背面電極と
の間に、電流の印加により発光する発光層を有する薄膜
型ＥＬ素子において、該背面電極が吸光性電極層と導電
補助電極層とから構成され、吸光性電極層が発光層側に
配されていることを特徴とする薄膜型ＥＬ素子。
【請求項２】吸光性電極層が金属酸化物又は金属窒素
物を含む請求項１記載の薄膜型ＥＬ素子。
【請求項３】吸光性電極層の発光層側の表面層領域に
金属がドープされている請求項１又は２に記載の薄膜型
ＥＬ素子。
【請求項４】該背面電極が、吸光性電極層の発光層側
に、吸光性電極層の仕事関数よりも低仕事関数の電子注
入低仕事関数層を更に有することを特徴とする請求項１
〜３のいずれかに記載の薄膜型ＥＬ素子。
【請求項５】吸光性電極層の可視光吸光率が少なくと
も５０％である請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜型
ＥＬ素子。
【請求項６】電子注入低仕事関数層が半透明ミラー状
であり、導電補助電極層がミラー状であり、吸光性電極
層の可視光吸光率が９０％以下であり、且つ吸光性電極
層の層厚が発光層の発光主波長の１／２の整数倍である
請求項１〜４のいずれかに記載の薄膜型ＥＬ素子。
【請求項７】発光層が有機蛍光体からなる有機発光層
であり、且つ透光性電極と発光層との間に正孔注入輸送
層が形成されている請求項１〜６のいずれかに記載の薄
膜型ＥＬ素子。
【請求項８】発光層が無機半導体からなる無機発光層
である請求項１〜６のいずれかに記載の薄膜型ＥＬ素
子。
【請求項９】発光層が無機蛍光体からなる無機発光層
であり、無機発光層が絶縁層で挟持されている請求項１
〜６記載の薄膜型ＥＬ素子。