JPH1167459A

JPH1167459A - 有機ｅｌ素子およびその製造方法

Info

Publication number: JPH1167459A
Application number: JP9230408A
Authority: JP
Inventors: Masami Mori; 匡見森
Original assignee: TDK Corp
Current assignee: TDK Corp
Priority date: 1997-08-12
Filing date: 1997-08-12
Publication date: 1999-03-09

Abstract

(57)【要約】【課題】有機層界面での物性を改善して有機層へのダ
メージも少なく、リーク電流の発生等を抑制し、電荷注
入効率が良好で、発光特性を向上させ、ダークスポット
の発生を抑制し、性能劣化の少ない陽電極を有する有機
ＥＬ素子を実現する。【解決手段】基板２１上に陽電極２２と、陰電極２５
と、これらの電極間に挟まれた有機層２３，２４とを有
し、前記陽電極２２は、添加物として、Ｉｒ，Ｍｏ，Ｍ
ｎ，Ｎｂ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｐ
ｔ，Ｔｉ，ＷおよびＶの酸化物を１種または２種以上含
有する透明導電膜である有機ＥＬ素子とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、有機化合物を用い
た有機ＥＬ発光素子（以下、有機ＥＬ素子という）に関
し、さらに詳細には、発光層に正孔（ホール）を供給す
る陽電極に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、有機ＥＬ素子が盛んに研究されて
いる。これは、陽電極上にトリフェニルジアミン（ＴＰ
Ｄ）などのホール輸送材料を蒸着により薄膜とし、さら
にアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）などの蛍光物質
を発光層として積層し、さらにＭｇなどの仕事関数の小
さな金属電極（陰電極）を形成した基本構成を有する素
子で、１０Ｖ前後の電圧で数１００から数１０，０００
cd/m²ときわめて高い輝度が得られることで注目されて
いる。

【０００３】このような有機ＥＬ素子の陽電極として用
いられる材料は、発光層やホール注入輸送層等へ正孔
（ホール）を多く注入するものが有効であると考えられ
ている。また、通常基板側から発光光を取り出す構成と
することが多く、透明な導電性材料であることが必要で
ある。

【０００４】このような透明電極として、ＩＴＯ（錫ド
ープ酸化インジウム）、ＩＺＯ（亜鉛ドープ酸化インジ
ウム）、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂ 、Ｉｎ₂ Ｏ₃ 等が知られてい
る。中でもＩＴＯ電極は、８０％以上の可視光透過率
と、１０Ω／□以下のシート抵抗を併せ持つ透明電極と
して、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、調光ガラス、太陽
電池等の透明電極として幅広く使用されており、有機Ｅ
Ｌ素子の陽電極としても有望視されている。

【０００５】ところで、有機ＥＬ素子は製造時の成膜条
件により発光特性が変動したり、リーク電流による発光
不良やダークスポットを生じたり、時間の経過と共に素
子特性が劣化したりする場合がある。従って、不良箇所
の発生や素子特性の劣化をいかに防止するかが重要な課
題である。素子を劣化させる要因としては種々の原因が
考えられるが、陽電極と有機層間等の膜界面での物性
が、素子寿命や発光特性に与える影響は大きく、この陽
電極界面での物性の改善が重要である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有機
層界面での物性を改善して有機層へのダメージも少な
く、リーク電流の発生等を抑制し、電荷注入効率が良好
で、発光特性を向上させ、ダークスポットの発生を抑制
し、性能劣化の少ない陽電極を有する有機ＥＬ素子を実
現することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明者は、有機ＥＬ素
子の陽電極界面での膜物性の改善について研究した結
果、陽電極表面の突起や、粗さを抑え、膜面を平坦化す
ることが有効であることを発見した。

【０００８】すなわち、上記目的は以下の構成により達
成される。（１）基板上に陽電極と、陰電極と、これらの電極間
に挟まれた有機層とを有し、前記陽電極は、添加物とし
て、Ｉｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎｂ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒ
ｈ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｐｔ，Ｔｉ，ＷおよびＶの酸化物を１
種または２種以上含有する透明導電膜である有機ＥＬ素
子。（２）前記透明導電膜は、主組成が錫ドープ酸化イン
ジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジウム、
酸化スズおよび酸化亜鉛のいずれかである上記（１）の
有機ＥＬ素子。（３）前記添加物を金属換算で透明導電膜中の全金属
元素に対して、総計０．１〜５at％含有する上記（１）
または（２）の有機ＥＬ素子。（４）前記陽電極は、最大表面粗さが１００nm以下、
平均表面粗さが３０nm以下である上記（１）〜（３）の
いずれかの有機ＥＬ素子。（５）前記陽電極は下地透明導電膜上に積層されてい
る上記（１）〜（４）のいずれかの有機ＥＬ素子。（６）前記陽電極の膜厚が１０nm以上である上記
（５）の有機ＥＬ素子。（７）上記（１）〜（６）の陽電極をＤＣスパッタ法
で成膜する有機ＥＬ素子の製造方法。（８）前記ＤＣスパッタ法は、成膜時のガス圧と基板
・ターゲット間の距離の積が、２０〜６５Pa・cmを満た
す条件で成膜する上記（７）の有機ＥＬ素子の製造方
法。（９）成膜ガスにＡｒ、ＫｒおよびＸｅの１種以上を
用いた上記（７）または（８）の有機ＥＬ素子の製造方法。（１０）陽電極が成膜される面をプラズマ処理した
後、陽電極を成膜する上記（７）〜（９）のいずれかの
有機ＥＬ素子の製造方法。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的構成につい
て詳細に説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、基板上に
陽電極と、陰電極と、これらの電極間に挟まれた有機層
とを有し、前記陽電極は、添加物として、Ｉｒ，Ｍｏ，
Ｍｎ，Ｎｂ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｐ
ｔ，Ｔｉ，ＷおよびＶの酸化物を１種または２種以上含
有する透明導電膜である。これらの酸化物を添加するこ
とにより、透明導電膜がよりアモルファス状態に近くな
り、陽電極としての膜界面の物性が改善され、リーク電
流等の素子不良の発生を抑制できる。

【００１０】これらの添加物を透明導電膜に添加する手
段としては、特に限定されるものではないが、例えば所
定の組成比で酸化物を混入したターゲットを用いればよ
い。その他、酸化物を含有するチップ材と透明導電膜組
成のターゲットを用いて添加する方法も考えられるが、
前記混合ターゲットを用いて添加する方法が好ましい。
これにより、添加元素の濃度や膜物性をコントロールし
やすくなる。あるいは、前記酸化物組成ターゲットと、
透明電極組成ターゲットとを２元系で用いて、それぞれ
のパワーを変えることで組成比をコントロールすること
もできる。

【００１１】好ましい酸化物原料としては、透明導電膜
の導電性を維持するため、電気抵抗率が小さく、金属伝
導するものが好ましい。このような金属伝導の酸化物と
して、ＣｒＯ₂ 等の酸化クロム、Ｆｅ₃Ｏ₄ 等の酸化
鉄、ＩｒＯ₂ 等の酸化イリジウム、ＭｎＯ₂ 等の酸化マ
ンガン、ＭｏＯ₂ 等の酸化モリブデン、ＮｂＯ，ＮｂＯ
₂ 等の酸化ニオブ、ＯｓＯ₂ 等の酸化オスミウム、Ｐｔ
Ｏ₂ 等の酸化プラチナ、ＲｅＯ₂ （β），ＲｅＯ₃ 等の
酸化レニウム、ＲｈＯ₂ 等の酸化ロジウム、ＲｕＯ₂ 等
の酸化ルテニウム、Ｔｉ₂Ｏ₃ ，Ｔｉ₃Ｏ₅ ，Ｔｉ₄Ｏ
₇ ，Ｔｉ₅Ｏ₉ 等の酸化チタン、ＷＯ₂ ，Ｗ₁₈Ｏ₄₉ 等の
酸化タングステン、Ｖ₂Ｏ₃ ，Ｖ₄Ｏ₇ ，Ｖ₅Ｏ₉ ，Ｖ₆Ｏ
₁₁ ，Ｖ₇Ｏ₁₃ ，Ｖ₈Ｏ₁₅ ，ＶＯ₂ ，Ｖ₆Ｏ₁₃等の酸化バ
ナジウム等を好ましく挙げることができる。これらの酸
化物は単独で用いてもよいし、２種以上を混合して用い
てもよい。これらの酸化物を２種以上混合して用いる場
合の混合比は任意である。また、各酸化物は通常上記化
学量論組成で存在するが、これから多少偏倚していても
よい。

【００１２】また、上記金属伝導の酸化物に代え、ある
いはそれと共に、比較的抵抗率が高い半導体伝導の酸化
物を用いてもよい。このような半導体伝導の酸化物とし
て、Ｃｕ₂Ｏ等の酸化銅，Ｃｒ₂Ｏ₃ 等の酸化クロム，Ｍ
ｎＯ，Ｍｎ₂Ｏ₃ 等の酸化マンガン，ＦｅＯ等の酸化
鉄，ＣｏＯ，Ｃｏ₃Ｏ₄ 等の酸化コバルト，ＢａＯ等の
酸化バリウム，Ｐｒ₂Ｏ₃ 等の酸化プラセオジウム、Ａ
ｇ₂Ｏ等の酸化銀，Ｂｉ₂Ｏ₃ 等の酸化ビスマス、ＴｉＯ
₂ 等の酸化チタン，ＴｈＯ₂ 等の酸化トリウム，Ｖ₂Ｏ₅
等の酸化バナジウム，Ｎｂ₂Ｏ₅ 等の酸化ニオブ，Ｔａ
₂Ｏ₅ 等の酸化タンタル，ＭｏＯ₃ 等の酸化モリブデ
ン，ＷＯ₃ 等の酸化タングステン，ＬａＣｒＯ₃ 等のラ
ンタン・クロム合金酸化物，ＬａＭｎＯ₃ 等のランタン
・マンガン合金酸化物，ＢａＴｉＯ₃ 等のバリウム・チ
タン合金酸化物，ＮｉＯ等の酸化ニッケル等が挙げられ
る。これらの酸化物は単独で用いてもよいし、２種以上
を混合して用いてもよい。これらの酸化物を２種以上混
合して用いる場合の混合比は任意である。この酸化物半
導体の組成比は、上記化学量論組成から多少偏倚してい
てもよい。

【００１３】添加物の含有量は、透明導電膜の抵抗値を
上昇させることなく、素子の結晶化を制御できる程度添
加することが好ましく、好ましくは添加される透明導電
膜中の全金属元素に対して、金属元素比で総計０．１〜
５at％、特に０．２〜３．０at％程度添加することが好
ましい。添加物を上記範囲で透明導電膜中に存在させる
ためには、スパッタ法であれば上記組成範囲で、所望の
組成のターゲットを用いる。これに、酸素欠損を補うた
めスパッタガスに加えてＯ₂ 等の酸素ガスを混合して用
いればよい。酸素ガスの分圧はスパッタガスに対して
０．１〜３０％程度となるように導入すればよい。な
お、基板温度、スパッタガス圧、ターゲット、基板間距
離、投入パワー等の成膜条件によって、酸素ガスを同一
分圧条件で導入しても、透明導電膜中に取り込まれる酸
素の量が異なるため、これらの条件に合わせて最適な分
圧を適宜調整すればよい。

【００１４】透明導電膜としては、錫ドープ酸化インジ
ウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸化インジウム（ＩＺ
Ｏ）、酸化インジウム（Ｉｎ₂Ｏ₃ ）、酸化スズ（Ｓｎ
Ｏ₂ ）および酸化亜鉛（ＺｎＯ）のいずれかを主組成と
したものが好ましい。これらの酸化物はその化学量論組
成から多少偏倚していてもよい。ＩＴＯでは、通常Ｉｎ
₂Ｏ₃とＳｎＯ₂ とを化学量論組成で含有するが、酸素
量は多少これから偏倚していてもよい。ＩｎＯ_X・Ｓｎ
Ｏ_Yとすると、Ｘは１．０〜２．０、Ｙは１．６〜２．
４の範囲が好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対しＳｎＯ₂ の混合
比は、１〜２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％
が好ましい。Ｉｎ₂Ｏ₃に対しＺｎＯの混合比は、１〜
２０wt％が好ましく、さらには５〜１２wt％が好まし
い。

【００１５】スパッタ法を用いて透明導電膜ないし陽電
極を成膜する際、スパッタガスにＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅのい
ずれか、あるいはこれらの少なくとも１種以上のガスを
含む混合ガスを用い、特にＤＣスパッタ法にて成膜し、
成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の積が２０〜６５
Pa・cmを満たす成膜条件にすることが好ましい。

【００１６】スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使
用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加え
て上記の反応性ガスが使用可能であるが、好ましくは主
スパッタガスにはＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれか、あるい
はこれらの少なくとも１種以上のガスを含む混合ガスを
用いることが好ましい。これらは不活性ガスであり、か
つ、比較的原子量が大きいため好ましく、特にＡｒ、Ｋ
ｒ、Ｘｅ単体が好ましい。Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅガスを用い
ることにより、スパッタされた原子が基板まで到達する
途中、上記ガスと衝突を繰り返し、運動エネルギーを減
少させて、基板に到着する。このことからよりアモルフ
ァス性の強い陽電極を成膜することが可能となり、粒成
長が抑制され、膜表面がよりスムースになる。

【００１７】また、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも１種
以上のガスを含む混合ガスを用いても良く、この様な混
合ガスを用いる場合、Ａｒ、Ｋｒ、Ｘｅの分圧の合計は
５０％以上として主スパッタガスとして用いる。このよ
うにＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅの少なくとも１種と任意のガスを
組み合わせた混合ガスを用いることにより、上記の効果
を維持したまま、反応性スパッタを行うこともできる。

【００１８】スパッタガスにＡｒ、Ｋｒ、Ｘｅのいずれ
かを主スパッタガスとして用いる場合、好ましくは上記
基板ターゲット間距離の積は、それぞれ、Ａｒを用いた場合：２５〜５５Pa・cm、特に３０〜５０
Pa・cm、Ｋｒを用いた場合：２０〜５０Pa・cm、特に２５〜４５
Pa・cm、Ｘｅを用いた場合：２０〜５０Pa・cm、特に２０〜４０
Pa・cm の範囲が好ましく、これらの条件であればいずれかのス
パッタガスを用いても好ましい結果を得ることができる
が、特にＡｒを用いることが好ましい。

【００１９】スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周
波スパッタ法等も可能であるが、有機ＥＬ素子構造体へ
のダメージを少なくするためにはＤＣスパッタ法を用い
ることが好ましい。ＤＣスパッタ装置の電力としては、
好ましくは０．１〜４Ｗ／cm² 、特に０．５〜１Ｗ／cm
² の範囲である。また、成膜レートは５〜１００nm／
分、特に１０〜５０nm／分の範囲が好ましい。

【００２０】このようにして得られた陽電極は、シート
抵抗が増大する傾向にある。このため、その膜厚は下地
となる透明電極と共に積層する場合には、１０〜２０nm
の比較的薄いものとすることが好ましい。通常、陽電極
のシート抵抗は膜厚２００nmで、２０〜５０Ω／□程度
である。陽電極表面の最大表面粗さ（Ｒmax ）は、好ま
しくは１００nm以下、より好ましくは５０nm以下、特に
５〜３０nmが好ましい。またその平均表面粗さ（Ｒa ）
は、好ましくは３０nm以下、より好ましくは２０nm以
下、特に０．５〜１０nmが好ましい。陽電極の表面をス
ムースにすると、ダークスポットの発生等をより抑制す
ることができ好ましい。

【００２１】また、本発明の有機ＥＬ素子は、下地とな
る透明導電膜上に陽電極を成膜してもよい。このように
下地透明導電膜と陽電極の２層構造とすることにより、
電極抵抗を低く抑えることができ好ましい。下地透明導
電膜の膜厚としては、通常１００〜２００nm程度が好ま
しい。下地透明導電膜上に成膜される場合の陽電極の膜
厚は、好ましくは１０nm以上、より好ましくは２０nm以
上が好ましく、その上限は特に規制されるものではない
が、光の透過性を重視する場合、透過率を８０％以上と
することが好ましく、その場合の膜厚は１００nm以下が
好ましい。

【００２２】また、下地透明導電膜上に陽電極を成膜す
る場合、あらかじめ下地透明導電膜表面をプラズマ処
理、より具体的には逆スパッタ等をすることが好まし
い。下地透明導電膜表面をプラズマ処理することによ
り、下地透明導電膜表面が平坦化され、その後に成膜さ
れる陽電極も平坦化される。逆スパッタの条件として
は、好ましくは上記のスパッタガスを用い、ガス圧０．
５〜１．０Pa、投入電力０．５〜３Ｗ／cm² 程度にて１
〜１０分程度行うことが好ましい。

【００２３】なお、ディスプレイのような大きなデバイ
スにおいては、ＩＴＯ等の陽電極の抵抗が大きく、電圧
降下が起きるので、Ａｌなどのメタル配線をしてもよ
い。

【００２４】本発明で製造される有機ＥＬ発光素子は、
基板上に陽電極と、その上に陰電極を有するこれらの電
極に挟まれて、それぞれ少なくとも１層の電荷輸送層お
よび発光層を有し、さらに最上層として保護電極を有す
る。なお、電荷輸送層は省略可能である。そして、陰電
極は、蒸着、スパッタ法等、好ましくはスパッタ法で成
膜される仕事関数の小さい金属、化合物または合金で構
成され、陽電極は、上記構成からなる。

【００２５】成膜される陰電極の構成材料としては、電
子注入を効果的に行う低仕事関数の物質が好ましく、例
えば、Ｋ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｃａ、Ｓ
ｒ、Ｂａ、Ａｌ、Ａｇ、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ、Ｃ
ｓ、Ｅｒ、Ｅｕ、Ｇａ、Ｈｆ、Ｎｄ、Ｒｂ、Ｓｃ、Ｓ
ｍ、Ｔａ、Ｙ、Ｙｂ等の金属元素単体、あるいは、Ｂａ
Ｏ、ＢａＳ、ＣａＯ、ＨｆＣ、ＬａＢ₆、ＭｇＯ、Ｍｏ
Ｃ、ＮｂＣ、ＰｂＳ、ＳｒＯ、ＴａＣ、ＴｈＣ、ＴｈＯ
₂、ＴｈＳ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＵＣ、ＵＮ、ＵＯ₂、Ｗ₂
Ｃ、Ｙ₂Ｏ₃、ＺｒＣ、ＺｒＮ、ＺｒＯ₂等の化合物を用
いると良い。または安定性を向上させるためには、金属
元素を含む２成分、３成分の合金系を用いることが好ま
しい。合金系としては、例えばＡｌ・Ｃａ（Ｃａ：５〜
２０at％）、Ａｌ・Ｉｎ（Ｉｎ：１〜１０at％）、Ａｌ
・Ｌｉ（Ｌｉ：０．１〜２０at％未満）、Ａｌ・Ｒ〔Ｒ
はＹ，Ｓｃを含む希土類元素を表す〕等のアルミニウム
系合金やＩｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０at％）等が好ま
しい。これらの中でも、特にＡｌ単体やＡｌ・Ｌｉ（Ｌ
ｉ：０．４〜６．５（ただし６．５を含まず）at％）ま
たは（Ｌｉ：６．５〜１４at％）、Ａｌ・Ｒ（Ｒ：０．
１〜２５、特に０．５〜２０at％）等のアルミニウム系
合金が圧縮応力が発生しにくく好ましい。したがって、
スパッタターゲットとしては、通常このような陰電極構
成金属、合金を用いる。これらの仕事関数は４．５eV以
下であり、特に仕事関数が４．０eV以下の金属、合金が
好ましい。

【００２６】陰電極の成膜にスパッタ法を用いることに
より、成膜された陰電極膜は、蒸着の場合と比較して、
スパッタされる原子や原子団が比較的高い運動エネルギ
ーを有するため、表面マイグレーション効果が働き、有
機層界面での密着性が向上する。また、プレスパッタを
行うことで、真空中で表面酸化物層を除去したり、逆ス
パッタにより有機層界面に吸着した水分や酸素を除去で
きるので、クリーンな電極−有機層界面や電極を形成で
き、その結果、高品位で安定した有機ＥＬ素子ができ
る。ターゲットとしては前記組成範囲の合金や、金属単
独でも良く、これらに加えて添加成分を含有するターゲ
ットを用いても良い。さらに、蒸気圧の大きく異なる材
料の混合物をターゲットとして用いても、生成する膜と
ターゲットとの組成のズレは少なく、蒸着法のように蒸
気圧等による使用材料の制限もない。また、蒸着法に比
較して材料を長時間供給する必要がなく、膜厚や膜質の
均一性に優れ、生産性の点で有利である。

【００２７】スパッタ法により形成された陰電極は緻密
な膜なので、粗な蒸着膜に比較して膜中への水分の進入
が非常に少なく、化学的安定性が高く、長寿命の有機Ｅ
Ｌ素子が得られる。スパッタ時のスパッタガスの圧力
は、好ましくは０．１〜５Paの範囲が好ましい。また、
上記同様成膜ガス圧力と基板ターゲット間距離の積が２
０〜６５Pa・cmを満たす成膜条件にすることが好まし
い。

【００２８】スパッタガスは、通常のスパッタ装置に使
用される不活性ガスや、反応性スパッタではこれに加え
てＮ₂、Ｈ₂、Ｏ₂、Ｃ₂Ｈ₄、ＮＨ₃等の反応性ガスが使用
可能である。

【００２９】スパッタ法としてはＲＦ電源を用いた高周
波スパッタ法等も可能であるが、成膜レートの制御が容
易であり、有機ＥＬ素子構造体へのダメージを少なくす
るためにはＤＣスパッタ法を用いることが好ましい。Ｄ
Ｃスパッタ装置の電力としては、好ましくは０．１〜１
０Ｗ／cm²、特に０．５〜７Ｗ／cm²の範囲である。ま
た、成膜レートは５〜１００nm／min 、特に１０〜５０
nm／min の範囲が好ましい。

【００３０】陰電極薄膜の厚さは、電子注入を十分行え
る一定以上の厚さとすれば良く、５０nm以上、好ましく
は１００nm以上とすればよい。また、その上限値には特
に制限はないが、通常膜厚は５０〜５００nm程度とすれ
ばよい。

【００３１】本発明の有機ＥＬ素子は、陰電極の上、つ
まり有機層と反対側には保護電極を設けてもよい。保護
電極を設けることにより、陰電極が外気や水分等から保
護され、構成薄膜の劣化が防止され、電子注入効率が安
定し、素子寿命が飛躍的に向上する。また、この保護電
極は、非常に低抵抗であり、陰電極の抵抗が高い場合に
は配線電極としての機能も有する。この保護電極は、Ａ
ｌ、Ａｌおよび遷移金属（ただしＴｉを除く）、Ｔｉま
たは窒化チタン（ＴｉＮ）のいずれか１種または２種以
上を含有し、これらを単独で用いた場合、それぞれ保護
電極中に少なくとも、Ａｌ：９０〜１００at％、Ｔｉ：
９０〜１００at％、ＴｉＮ：９０〜１００ mol％程度含
有されていることが好ましい。また、２種以上用いると
きの混合比は任意であるが、ＡｌとＴｉの混合では、Ｔ
ｉの含有量は１０at％以下が好ましい。また、これらを
単独で含有する層を積層してもよい。特にＡｌ、Ａｌお
よび遷移金属は、後述の配線電極として用いた場合、良
好な効果が得られ、ＴｉＮは耐腐食性が高く、封止膜と
しての効果が大きい。ＴｉＮは、その化学量論組成から
１０％程度偏倚していてもよい。さらに、Ａｌおよび遷
移金属の合金は、遷移金属、特にＭｇ，Ｓｃ，Ｎｂ，Ｚ
ｒ，Ｈｆ，Ｎｄ，Ｔａ，Ｃｕ，Ｓｉ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｍ
ｎ，Ｎｉ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ｗ等を、好ましくはこれらの総
計が１０at％以下、特に５at％以下、特に２at％以下含
有していてもよい。遷移金属の含有量は少ないほど、配
線材として機能させた場合の薄膜抵抗は下げられる。

【００３２】保護電極の厚さは、電子注入効率を確保
し、水分や酸素あるいは有機溶媒の進入を防止するた
め、一定以上の厚さとすればよく、好ましくは５０nm以
上、さらに１００nm以上、特に１００〜１０００nmの範
囲が好ましい。保護電極層が薄すぎると、本発明の効果
が得られず、また、保護電極層の段差被覆性が低くなっ
てしまい、端子電極との接続が十分ではなくなる。一
方、保護電極層が厚すぎると、保護電極層の応力が大き
くなるため、ダークスポットの成長速度が高くなってし
まう。なお、配線電極として機能させる場合の厚さは、
陰電極の膜厚が薄いために膜抵抗が高く、これを補う場
合には、通常１００〜５００nm 程度、その他の配線電
極として機能される場合には１００〜３００nm程度であ
る。

【００３３】陰電極と保護電極とを併せた全体の厚さと
しては、特に制限はないが、通常１００〜１０００nm程
度とすればよい。

【００３４】本発明により製造される有機ＥＬ発光素子
の構成例を図１に示す。図１に示されるＥＬ素子は、基
板２１上に、陽電極２２、ホール注入・輸送層２３、発
光および電子注入輸送層２４、陰電極２５、保護電極２
６を順次有する。

【００３５】本発明の有機ＥＬ素子は、図示例に限ら
ず、種々の構成とすることができ、例えば発光層を単独
で設け、この発光層と陰電極との間に電子注入輸送層を
介在させた構造とすることもできる。また、必要に応
じ、ホール注入・輸送層と発光層とを混合しても良い。

【００３６】陽電極、陰電極は前述のように成膜し、発
光層等の有機物層は真空蒸着等により成膜することがで
きるが、これらの膜のそれぞれは、必要に応じてマスク
蒸着または膜形成後にエッチングなどの方法によってパ
ターニングでき、これによって、所望の発光パターンを
得ることができる。さらには、基板が薄膜トランジスタ
（ＴＦＴ）であって、そのパターンに応じて各膜を形成
することでそのまま表示および駆動パターンとすること
もできる。

【００３７】電極成膜後に、前記保護電極に加えて、Ｓ
ｉＯ_X 等の無機材料、テフロン、塩素を含むフッ化炭素
重合体等の有機材料等を用いた保護膜を形成してもよ
い。保護膜は透明でも不透明であってもよく、保護膜の
厚さは５０〜１２００nm程度とする。保護膜は前記した
反応性スパッタ法の他に、一般的なスパッタ法、蒸着法
等により形成すればよい。

【００３８】さらに、素子の有機層や電極の酸化を防ぐ
ために素子上に封止層を形成することが好ましい。封止
層は、湿気の侵入を防ぐために市販の低吸湿性の光硬化
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
性樹脂層を用いて、ガラス板等の封止板を接着し密封す
る。ガラス板以外にも金属板、プラスチック板等を用い
ることもできる。

【００３９】基板材料としては、基板側から発光した光
を取り出す構成の場合、ガラスや石英、樹脂等の透明な
いし半透明材料を用いる。また、基板に色フィルター膜
や蛍光性物質を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を
用いて発光色をコントロールしてもよい。

【００４０】色フィルター膜には、液晶ディスプレイ等
で用いられているカラーフィルターを用いれば良いが、
有機ＥＬの発光する光に合わせてカラーフィルターの特
性を調整し、取り出し効率・色純度を最適化すればよ
い。

【００４１】また、ＥＬ素子材料や蛍光変換層が光吸収
するような短波長の外光をカットできるカラーフィルタ
ーを用いれば、素子の耐光性・表示コントラストも向上
する。

【００４２】また、誘電体多層膜のような光学薄膜を用
いてカラーフィルターの代わりにしても良い。

【００４３】蛍光性物質を含む色変換膜は、ＥＬ発光の
光を吸収し、色変換膜中の蛍光体から光を放出させるこ
とで、発光色の色変換を行うものであるが、組成として
は、バインダー、蛍光材料、光吸収材料の３つから形成
される。

【００４４】蛍光材料は、基本的には蛍光量子収率が高
いものを用いれば良く、ＥＬ発光波長域に吸収が強いこ
とが望ましい。実際には、レーザー色素などが適してお
り、ローダミン系化合物、ペリレン系化合物、シアニン
系化合物、フタロシアニン系化合物（サブフタロ等も含
む）、ナフタロイミド系化合物、縮合環炭化水素系化合
物、縮合複合環系化合物、スチリル系化合物、クマリン
系化合物等を用いればよい。

【００４５】バインダーは基本的に蛍光を消光しないよ
うな材料を選べば良く、フォトリソグラフィー・印刷等
で微細なパターンニングが出来るようなものが好まし
い。また、ＩＴＯの成膜時にダメージを受けないような
材料が好ましい。

【００４６】光吸収材料は、蛍光材料の光吸収が足りな
い場合に用いるが、必要の無い場合は用いなくても良
い。また、光吸収材料は、蛍光性材料の蛍光を消光しな
いような材料を選べば良い。

【００４７】次に、本発明のＥＬ素子に設けられる有機
層について述べる。

【００４８】発光層は、正孔（ホール）および電子の注
入機能、それらの輸送機能、正孔と電子の再結合により
励起子を生成させる機能を有する。発光層には比較的電
子的にニュートラルな化合物を用いることが好ましい。

【００４９】電荷輸送層は、陽電極からの正孔の注入を
容易にする機能、正孔を輸送する機能および電子を妨げ
る機能を有し、正孔注入輸送層とも称される。

【００５０】このほか、必要に応じ、例えば発光層に用
いる化合物の電子注入輸送機能がさほど高くないときな
ど、前述のように、発光層と陰電極との間に、陰電極か
らの電子の注入を容易にする機能、電子を輸送する機能
および正孔を妨げる機能を有する電子注入輸送層を設け
てもよい。

【００５１】正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、
発光層へ注入される正孔や電子を増大・閉じ込めさせ、
再結合領域を最適化させ、発光効率を改善する。

【００５２】なお、正孔注入輸送層および電子注入輸送
層は、それぞれにおいて、注入機能を持つ層と輸送機能
を持つ層とに別個に設けてもよい。

【００５３】発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよ
び電子注入輸送層の厚さは特に限定されず、形成方法に
よっても異なるが、通常、５〜１０００nm程度、特に１
０〜２００nmとすることが好ましい。

【００５４】正孔注入輸送層の厚さおよび電子注入輸送
層の厚さは、再結合・発光領域の設定にもよるが、発光
層の厚さと同程度もしくは１／１０〜１０倍程度とすれ
ばよい。電子もしくは正孔の、各々の注入層と輸送層を
分ける場合は、注入層は１nm以上、輸送層は２０nm以上
とするのが好ましい。このときの注入層、輸送層の厚さ
の上限は、通常、注入層で１００nm程度、輸送層で１０
００nm程度である。このような膜厚については注入輸送
層を２層設けるときも同じである。

【００５５】また、組み合せる発光層や電子注入輸送層
や正孔注入輸送層のキャリア移動度やキャリア密度（イ
オン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）を考慮
しながら、膜厚をコントロールすることで、再結合領域
・発光領域を自由に設計することが可能であり、発光色
の設計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光スペ
クトルの制御や、発光の空間分布の制御を可能にでき
る。

【００５６】本発明のＥＬ素子の発光層には発光機能を
有する化合物である蛍光性物質を含有させる。この蛍光
性物質としては、例えば、特開昭６３−２６４６９２号
公報等に開示されているようなトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム〔Ａｌｑ３〕等の金属錯体色素が挙げ
られる。この他、これに加え、あるいは単体で、キナク
リドン、クマリン、ルブレン、スチリル系色素、その他
テトラフェニルブタジエン、アントラセン、ベリレン、
コロネン、１２−フタロベリノン誘導体等を用いること
もできる。発光層は電子注入輸送層を兼ねたものであっ
てもよく、このような場合はトリス（８−キノリノラ
ト）アルミニウム等を使用することが好ましい。これら
の蛍光性物質を蒸着すればよい。

【００５７】また、必要に応じて設けられる電子注入輸
送層には、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム等
の有機金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ベリレン誘
導体、ピリジン誘導体、ピリミジン誘導体、キノリン誘
導体、キノキサリン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、
ニトロ置換フルオレン誘導体等を用いることができる。
上述のように、電子注入輸送層は発光層を兼ね備えたも
のであってもよく、このような場合はトリス（８−キノ
リノラト）アルミニウム等を使用することが好ましい。
電子注入輸送層の形成も発光層と同様に蒸着等によれば
よい。

【００５８】なお、電子注入輸送層を電子注入層と電子
輸送層とに分けて積層する場合は、電子注入輸送層用の
化合物の中から好ましい組合せを選択して用いることが
できる。このとき、陰電極側から電子親和力の値の大き
い化合物の層の順に積層することが好ましい。このよう
な積層順については電子注入輸送層を２層以上設けると
きも同様である。

【００５９】また、正孔注入輸送層には、例えば、特開
昭６３−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４
号公報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６
８１号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５
−２９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公
報、特開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００
１７２号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されて
いる各種有機化合物を用いることができる。例えば、テ
トラアリールベンジシン化合物（トリアリールジアミン
ないしトリフェニルジアミン：ＴＰＤ）、芳香族三級ア
ミン、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリア
ゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有する
オキサジアジール誘導体、ポリチオフェン等である。こ
れらの化合物は２種以上を併用してもよく、併用すると
きは別層にして積層したり、混合したりすればよい。

【００６０】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて積層する場合は、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽電極（ＩＴＯ等）側からイオン化ポテ
ンシャルの小さい化合物の層の順に積層することが好ま
しい。また陽電極表面には薄膜性の良好な化合物を用い
ることが好ましい。このような積層順については、正孔
注入輸送層を２層以上設けるときも同様である。このよ
うな積層順にすることによって、駆動電圧が低下し、電
流リークの発生やダークスポットの発生・成長を防ぐこ
とができる。また、素子化する場合、蒸着を用いている
ので１〜１０nm程度の薄い膜も、均一かつピンホールフ
リーとすることができるため、正孔注入層にイオン化ポ
テンシャルが小さく、可視部に吸収をもつような化合物
を用いても、発光色の色調変化や再吸収による効率の低
下を防ぐことができる。

【００６１】正孔注入輸送層は、発光層等と同様に上記
の化合物を蒸着すればよい。

【００６２】正孔注入輸送層、発光層および電子注入輸
送層の形成には、均質な薄膜が形成できることから真空
蒸着法を用いることが好ましい。真空蒸着法を用いた場
合、アモルファス状態または結晶粒径が０．１μm以下
の均質な薄膜が得られる。結晶粒径が０．１μmを超え
ていると、不均一な発光となり、素子の駆動電圧を高く
しなければならなくなり、電荷の注入効率も著しく低下
する。

【００６３】真空蒸着の条件は特に限定されないが、１
０^-4Pa以下の真空度とし、蒸着速度は０．０１〜１nm／
sec程度とすることが好ましい。また、真空中で連続し
て各層を成膜することが好ましい。真空中で連続して成
膜すれば、各層の界面に不純物が吸着することを防げる
ため、高特性が得られる。また、素子の駆動電圧を低く
したり、ダークスポットの成長・発生を抑えたりするこ
とができる。

【００６４】これら各層の形成に真空蒸着法を用いる場
合において、１層に複数の化合物を含有させる場合、化
合物を入れた各ボートを個別に温度制御して共蒸着する
ことが好ましい。

【００６５】本発明の有機ＥＬ素子は、通常、直流駆動
型のＥＬ素子として用いられるが、交流駆動またはパル
ス駆動とすることもできる。印加電圧は、通常、２〜２
０Ｖ程度とされる。

【００６６】

【実施例】以下、本発明の具体的実施例を比較例ととも
に示し、本発明をさらに詳細に説明する。

【００６７】〈実施例１〉ガラス基板を中性洗剤で十分
に洗浄・乾燥し、成膜用スパッタ装置の基板ホルダーに
セットした。槽内を１×１０^-4Pa以下まで減圧し、ＤＣ
スパッタ法にてＩＴＯ−ＭｏＯ₂ をターゲットとして、
陽電極を１００nmの厚さに成膜した。用いたターゲット
は、ＩＴＯ（Ｓｎ：１０wt％）とＭｏＯ₂ を金属元素比
で２ at％になるよう混合したものを用いた。このとき
のスパッタガスにはＡｒを用い、これに添加ガスとして
Ｏ₂ を分圧２％となるよう混合した。スパッタ時の圧力
は０．１５Pa、ターゲット−基板間の距離（Ｔs ）は
９．０cm、投入電力は１．２Ｗ／cm² であった。

【００６８】得られた陽電極のシート抵抗を測定したと
ころ、６０Ω／□であり、この値は添加物を混入しない
ＩＴＯ薄膜のと同程度であり、添加物の混入によるシー
ト抵抗の増加はなかった。陽電極薄膜中におけるＭｏ元
素の含有量を蛍光Ｘ線分析装置で定量したところ、ＩＴ
Ｏの全金属元素と比較して、Ｍｏ元素は１．９５ at％
膜中に存在することが確認された。

【００６９】さらに、陽電極薄膜の表面粗さをＡＦＭを
用いて測定したところ、最大表面粗さ（Ｒmax ）＝３０
nm、平均表面粗さ（Ｒa ）＝１０nmであり、異常粒成長
による表面突起は認められず、表面が非常にスムースで
あることが確認された。

【００７０】このようにして得られた陽電極が成膜され
た基板を用い、以下の手順で有機ＥＬ素子を作製した。

【００７１】陽電極が成膜された基板を大気中に取り出
し、電極を分離して取り出せるようにパターニングし
た。その後、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて
超音波洗浄し、次いで煮沸エタノール中から引き上げ乾
燥した。この透明電極表面をＵＶ／Ｏ₃ 洗浄した後、真
空蒸着装置の基板ホルダーにて固定して、槽内を１×１
０^-4Pa以下まで減圧した。

【００７２】次いで減圧状態を保ったまま、Ｎ，Ｎ’−
ジフェニル−ｍ−トリル−４，４’−ジアミン−１，
１’−ビフェニル（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで
５５nmの厚さに蒸着し、正孔注入輸送層とした。

【００７３】さらに、減圧を保ったまま、Ａｌｑ3 ：ト
リス（８−キノリノラト）アルミニウムを蒸着速度０．
２nm/secで５０nmの厚さに蒸着して、電子注入輸送・発
光層とした。

【００７４】次いで、真空蒸着装置からスパッタ装置に
移し、ＤＣスパッタ法にてＡｌ・Ｓｍ合金（Ｓｍ：１０
at％）をターゲットとして陰電極を２００nmの厚さに成
膜した。このときのスパッタガスにはＡｒを用い、ガス
圧３．５Pa、ターゲットと基板間距離（Ｔｓ）９．０cm
とした。また、投入電力は１．２Ｗ／cm² であった。

【００７５】最後にＳｉＯ₂ を２００nmの厚さにスパッ
タして保護層として、有機ＥＬ発光素子を得た。この有
機ＥＬ発光素子は、それぞれ２本ずつの平行ストライプ
状陰電極と、８本の平行ストライプ状陽電極を互いに直
交させ、２×２mm縦横の素子単体（画素）を互いに２mm
の間隔で配置し、８×２の１６画素の素子としたもので
ある。

【００７６】この有機薄膜発光素子にＮ₂ 雰囲気で直流
電圧を印加し、１０mA/cm² の一定電流密度で連続駆動
させた。初期には、９Ｖ、３５０cd/m² の緑色（発光極
大波長λmax ＝５２０nm）の発光が確認できた。輝度の
半減時間は８００時間で、その間の駆動電圧の上昇は２
Ｖであった。

【００７７】得られた有機ＥＬ素子について、１６０画
素（１０素子分）の初期平均発光輝度、電極間の電流リ
ーク個数、陽電極の最大表面粗さ（Ｒmax ）および平均
表面粗さ（Ｒa ）、発光半減期及びダークスポットの発
生有無（発光開始から２００時間経過後）について調
べ、その結果を表１に示した。ダークスポットの発生の
有無については、以下の基準により評価した。 ◎：ダークスポット全くなし ○：発光面の１０mm角領域に２個以下確認できる。 ×：発光面の１０mm角領域に３個以上確認できる。結果を表１に示す。

【００７８】〈実施例２〉実施例１の陽電極形成におい
て、添加物であるＭｏＯ₂ のＭｏ金属元素比を、５at％
とした他は実施例１と同様にして陽電極薄膜を形成し
た。得られた陽電極薄膜のシート抵抗を測定したとこ
ろ、実施例１と同様にシート抵抗の増加は確認されなか
った。さらに、実施例１と同様にしてＭｏ元素含有量を
測定したところ、ＩＴＯの全金属元素と比較して、Ｍｏ
元素が４．５at％含有されていることが確認された。

【００７９】得られた陽電極薄膜の積層された基板を用
いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評
価した。結果を表１に示す。

【００８０】〈実施例３〉実施例１の陽電極形成におい
て、添加物であるＭｏＯ₂ に代えて、ＲｕＯ₂ を金属元
素比で２at％とした他は実施例１と同様にして陽電極薄
膜を形成した。得られた陽電極薄膜のシート抵抗を測定
したところ、実施例１と同様にシート抵抗の増加は確認
されなかった。さらに、実施例１と同様にしてＲｕ元素
含有量を測定したところ、ＩＴＯの全金属元素に対し
て、Ｒｕ元素が１．９０at％含有されていることが確認
された。

【００８１】得られた陽電極薄膜の積層された基板を用
いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評
価した。結果を表１に示す。

【００８２】〈実施例４〉実施例１の陽電極形成におい
て、添加物を混合しないＩＴＯターゲットを用いＩＴＯ
透明導電膜を１００nm成膜した。次いで、得られたＩＴ
Ｏ薄膜の表面を１分間逆スパッタして、表面層を除去し
た。このときの条件は、ＲＦスパッタ法を用い、Ａｒガ
ス圧０．３Pa、投入電力３．０Ｗ／cm² であった。

【００８３】次いで、実施例１と同様にしてＩＴＯ薄膜
上にＩＴＯ−ＭｏＯ₂ の陽電極を３０nm成膜した。得ら
れた陽電極薄膜のシート抵抗を測定したところ、実施例
１と同様にシート抵抗の増加は確認されなかった。

【００８４】得られた陽電極薄膜の積層された基板を用
いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評
価した。結果を表１に示す。

【００８５】表１から明らかなように、ＩＴＯ薄膜表面
を陽電極の成膜前に予め逆スパッタすることにより、表
面に不規則に存在する比較的大きな粒子や突起を除去す
ることができ、電極間の電流リークの発生を抑制できる
ことがわかる。

【００８６】〈実施例５〉実施例４の陽電極形成におい
て、スパッタガス圧を３．５Paにかえたほかは実施例４
と同様にしてＩＴＯ薄膜上にＩＴＯ−ＭｏＯ₂ の陽電極
を１０nm成膜した。得られた陽電極薄膜のシート抵抗を
測定したところ、実施例１と同様にシート抵抗の大幅な
増加は確認されなかった。

【００８７】得られた陽電極薄膜の積層された基板を用
いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、評
価した。結果を表１に示す。

【００８８】〈実施例６〉実施例１の陽電極形成におい
て、ＩＴＯ−ＭｏＯ₂ ターゲットに代えて、ＣｒＯ₂ 、
Ｆｅ₃Ｏ₄ 、ＩｒＯ₂ 、ＭｎＯ₂ 、ＭｏＯ₂ 、ＮｂＯ，
ＮｂＯ₂ 、ＯｓＯ₂、ＰｔＯ₂ 、ＲｅＯ₂ （β），Ｒｅ
Ｏ₃ 、ＲｈＯ₂ 、ＲｕＯ₂ 、Ｔｉ₂Ｏ₃ ，Ｔｉ₃Ｏ₅ ，Ｔ
ｉ₄Ｏ₇ ，Ｔｉ₅Ｏ₉ 、ＷＯ₂ ，Ｗ₁₈Ｏ₄₉ 、Ｖ₂Ｏ₃ ，Ｖ
₄Ｏ₇ ，Ｖ₅Ｏ₉ ，Ｖ₆Ｏ₁₁ ，Ｖ₇Ｏ₁₃ ，Ｖ₈Ｏ₁₅ ，ＶＯ
₂ ，Ｖ₆Ｏ₁₃ の添加物を金属比でそれぞれ２．０at％添
加したターゲットを用いた他は実施例１と同様にしてそ
れぞれ陽電極薄膜を形成した。

【００８９】得られた各陽電極薄膜の積層された基板を
用いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、
評価したところ、添加物の違いにより、発光時の駆動電
圧等が僅かに異なるものの、実施例１とほぼ同様の結果
を得ることができた。

【００９０】〈実施例７〉実施例１の陽電極形成におい
て、ＩＴＯ−ＭｏＯ₂ ターゲットに代えて、Ｃｕ₂Ｏ，
Ｃｒ₂Ｏ₃ ，ＭｎＯ，Ｍｎ₂Ｏ₃ ，ＦｅＯ，ＣｏＯ，Ｃｏ
₃Ｏ₄ ，ＢａＯ，Ｐｒ₂Ｏ₃ 、Ａｇ₂Ｏ，Ｂｉ₂Ｏ₃ 、Ｔｉ
Ｏ₂ ，ＴｈＯ₂ ，Ｖ₂Ｏ₅ ，Ｎｂ₂Ｏ₅ ，Ｔａ₂Ｏ₅ ，Ｍ
ｏＯ₃ ，ＷＯ₃ ，ＬａＣｒＯ₃ ，ＬａＭｎＯ₃ ，ＢａＴ
ｉＯ₃ ，ＮｉＯの添加物を金属比でそれぞれ１．５at％
添加したターゲットを用いた他は実施例１と同様にして
それぞれ陽電極薄膜を形成した。

【００９１】得られた各陽電極薄膜の積層された基板を
用いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、
評価したところ、シート抵抗の増加による発光時の駆動
電圧が上昇する傾向にあるものの、実施例１とほぼ同様
の結果を得ることができた。

【００９２】〈実施例８〉実施例１の陽電極形成におい
て、ＩＴＯターゲットにかえて、ＩＺＯ、Ｉｎ₂Ｏ₃ 、
ＳｎＯ₂ およびＺｎＯ：Ａｌターゲット（Ａｌ：２wt
％）をそれぞれ用いた他は実施例１と同様にしてそれぞ
れ陽電極薄膜を形成した。

【００９３】得られた各陽電極薄膜の積層された基板を
用いて、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、
評価したところ、陽電極材料によるシート抵抗の違いに
より、発光時の駆動電圧等が僅かに異なるものの、実施
例１とほぼ同様の結果を得ることができた。

【００９４】〈実施例９〉実施例５の陽電極形成におい
て、ガス圧−基板間の積が２０〜６５Paとなるよう条件
を変えた他は実施例５と同様にしてそれぞれ陽電極薄膜
を形成した。このときの条件としては、２．５Paと９c
m、６．０Paと９cm、８．０Paと５cm、８．０Paと７cm
の４点にて行った。

【００９５】得られた各陽電極薄膜の積層された基板を
用いて、実施例５と同様にして有機ＥＬ素子を作製し、
評価したところ、実施例５とほぼ同様の結果であった。

【００９６】〈比較例１〉実施例１の陽電極形成におい
て、添加物を混合しないＩＴＯターゲットを用い、ＩＴ
Ｏ透明導電膜を１００nm成膜し、陽電極とした。得られ
た陽電極薄膜の表面をＡＭＦを用いて評価したところ、
部分的に粒子状の異物が認められ、表面に多数突起が存
在することが確認された。このときの最大表面粗さ（Ｒ
max ）＝１００nm以上、平均表面粗さ（Ｒa ）＝３０nm
程度であった。

【００９７】この陽電極薄膜の積層された基板を用い
て、実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。得
られた有機ＥＬ素子を実施例と同様にして連続駆動させ
た。初期には、９Ｖ、３５０cd/m² の緑色（発光極大波
長λmax ＝５２０nm）の発光が確認できた。輝度の半減
時間は８００時間で、その間の駆動電圧の上昇は２Ｖ
で、実施例１の発光特性と同様であった。

【００９８】この有機ＥＬ素子について、実施例１と同
様にして評価した。結果を表１に示す。

【００９９】表１から明らかなように、発光輝度、駆動
電圧は実施例１と同様であるものの、電極間のリーク発
生個数がかなり多く、またダークスポットの発生も顕著
であった。これは陽電極表面での結晶粒成長が生じ、表
面に突起が発生したり、表面の平坦さが損なわれること
で、発光特性に影響を及ぼしているためと考えられる。

【０１００】〈比較例２〉実施例１の陽電極形成におい
て、Ｍｏ金属元素比を２０at％としたほかは実施例１と
同様にして、陽電極を１００nm成膜した。得られた陽電
極の可視光領域での光透過率を測定したところ、５５％
と透過率が極端に悪化していた。陽電極薄膜中における
Ｍｏ元素の含有量を実施例１と同様にして定量したとこ
ろ、ＩＴＯの全金属元素と比較して、Ｍｏ元素は１９at
％膜中に存在することが確認された。このように、ＩＴ
Ｏ等の透明導電膜中にＭｏＯ₂ 等の酸化物が多量に含ま
れると透過率を減少させる。有機ＥＬ素子をディスプレ
イ等に応用する際、陽電極を透明電極として用いる場合
があるが、このような場合、一般に陽電極の光の透過率
が８０％以上必要だとされている。このように、光の透
過率を８０％以内とするためには、本発明の範囲の酸化
物添加量とする必要がある。

【０１０１】

【表１】

【０１０２】

【発明の効果】有機層界面での密着性、電子注入効率が
良好で、発光特性を向上させ、有機層へのダメージも少
なく、ダークスポットの発生を抑制し、性能劣化の少な
い陰電極を有する有機ＥＬ素子を実現できる。

【０１０３】

【図面の簡単な説明】

【図１】有機ＥＬ素子の構成例を示す概念図である。

【符号の説明】

２１基板２２陽電極２３正孔注入・輸送層２４発光層２５陰電極２６保護層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に陽電極と、陰電極と、これらの
電極間に挟まれた有機層とを有し、前記陽電極は、添加物として、Ｉｒ，Ｍｏ，Ｍｎ，Ｎ
ｂ，Ｏｓ，Ｒｅ，Ｒｕ，Ｒｈ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｐｔ，Ｔ
ｉ，ＷおよびＶの酸化物を１種または２種以上含有する
透明導電膜である有機ＥＬ素子。
【請求項２】前記透明導電膜は、主組成が錫ドープ酸
化インジウム、亜鉛ドープ酸化インジウム、酸化インジ
ウム、酸化スズおよび酸化亜鉛のいずれかである請求項
１の有機ＥＬ素子。
【請求項３】前記添加物を金属換算で透明導電膜中の
全金属元素に対して、総計０．１〜５at％含有する請求
項１または２の有機ＥＬ素子。
【請求項４】前記陽電極は、最大表面粗さが１００nm
以下、平均表面粗さが３０nm以下である請求項１〜３の
いずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項５】前記陽電極は下地透明導電膜上に積層さ
れている請求項１〜４のいずれかの有機ＥＬ素子。
【請求項６】前記陽電極の膜厚が１０nm以上である請
求項５の有機ＥＬ素子。
【請求項７】請求項１〜６の陽電極をＤＣスパッタ法
で成膜する有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】前記ＤＣスパッタ法は、成膜時のガス圧
と基板・ターゲット間の距離の積が、２０〜６５Pa・cm
を満たす条件で成膜する請求項７の有機ＥＬ素子の製造
方法。
【請求項９】成膜ガスにＡｒ、ＫｒおよびＸｅの１種
以上を用いた請求項７または８の有機ＥＬ素子の製造方
法。
【請求項１０】陽電極が成膜される面をプラズマ処理
した後、陽電極を成膜する請求項７〜９のいずれかの有
機ＥＬ素子の製造方法。