(57)【要約】      （修正有）【課題】電極としてＩＴＯを用いた場合に比べ、電極形成の際に低温及び低真空下で容易に作製され、発光ムラを抑えた素子寿命の長い有機電界発光素子を提供する。【解決手段】少なくとも一方が酸素及びガリウム元素を含有する電極２である一対の電極と、前記一対の電極間に配置された有機発光層４を含む有機化合物層４と、を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一方の電極が酸素及びガリウム元素を含有する一対の電極と、
前記一対の電極間に配置された有機発光層を含む有機化合物層と、
を有する有機電界発光素子。
【請求項２】
酸素及びガリウム元素を含有する前記電極中に占める前記酸素の含有割合が、１原子％以上３０原子％以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】
酸素及びガリウム元素を含有する前記電極は、ガリウム元素と活性化した酸素とを、酸素及び水素の少なくとも一方を含む雰囲気下にて１００℃以下で反応させる工程を設けて形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】
前記電極のイオン化ポテンシャルが、４．８ｅＶ以上５．５ｅＶ以下の範囲であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を備えた表示媒体。
【請求項６】
前記有機電界発光素子は、少なくともマトリクス状又はセグメント状に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の表示媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電界発光素子及び表示媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子は、自発光性の全固体素子であり、視認性が高く衝撃にも強いため、広く応用が期待されている。これまで、電界発光素子は無機蛍光体を用いたものが主流なものとして使用されており、駆動には２００Ｖ以上、５０Ｈｚ乃至１０００Ｈｚの交流電圧が必要とされている。
【０００３】
一方、有機化合物を用いた電界発光素子の研究は、最初アントラセン等の単結晶を用いたものが始まりであり、膜厚は１ｍｍ程度であり、駆動電圧は１００Ｖ以上であったため、蒸着法による薄膜化が試みられてきた（例えば、非特許文献１参照）。これら素子の発光は、電極の一方から電子が注入され、他方の電極から正孔が注入されることにより、素子中の発光材料が高いエネルギー準位に励起され、励起された発光体が基底状態に戻る際の余分なエネルギーを光として放出する現象である。これは、駆動電圧が３０Ｖと高く、膜中における電子・正孔キャリアの密度が低いため、キャリアの再結合による励起子（エキシトン）の生成確率が低く充分な輝度が得られず、実用化には至らなかった。
【０００４】
その後、１９８７年にＴａｎｇ等により、透明基板上に正孔輸送性有機低分子化合物と電子輸送能を持つ蛍光性有機低分子化合物を真空蒸着法により極めて薄い薄膜を順次積層した機能分離型の有機電界発光素子で、１０Ｖ程度の低電圧で１０００ｃｄ／ｍ２以上の高輝度が得られるものが報告されている（例えば、非特許文献２及び特許文献１参照）。それ以来、有機電界発光素子の研究、開発が活発に行なわれている。
【０００５】
これら積層構造の電界発光素子は、電極としてIndium Tin oxide（ＩＴＯ；以下、単に「ＩＴＯ」と略記する。）と呼ばれる透明電極が使用されており、ＩＴＯの成膜には、高真空及び１５０℃を超える成膜温度によるスパッタ成膜が用いられている。また、トップエミッション型の有機電界発光素子やフレキシブルな有機電界発光素子においては、電極は有機薄膜上あるいは有機材料の基板上に形成される。
【特許文献１】特開昭５９−１９４３９３号公報
【非特許文献１】Thin Solid Films, 94, 171 (1982)
【非特許文献２】"Organic electroluminescent diodes" Appl.Phys.Lett., 51, 913 (1987)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、電極としてＩＴＯを用いた場合に比べ、電極形成の際に低温及び低真空下で容易に作製され、発光ムラを抑えた素子寿命の長い有機電界発光素子及びこれを用いた表示媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項１に係る発明は、
少なくとも一方の電極が酸素及びガリウム元素を含有する一対の電極と、
前記一対の電極間に配置された有機発光層を含む有機化合物層と、
を有する有機電界発光素子。
【０００８】
請求項２に係る発明は、
酸素及びガリウム元素を含有する前記電極中に占める前記酸素の含有割合が、１原子％以上３０原子％以下の範囲であることを特徴とする請求項１に記載の有機電界発光素子。
【０００９】
請求項３に係る発明は、
酸素及びガリウム元素を含有する前記電極は、ガリウム元素と活性化した酸素とを、酸素及び水素の少なくとも一方を含む雰囲気下にて１００℃以下で反応させる工程を設けて形成されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の有機電界発光素子。
【００１０】
請求項４に係る発明は、
前記電極のイオン化ポテンシャルが、４．８ｅＶ以上５．５ｅＶ以下の範囲であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の有機電界発光素子。
【００１１】
請求項５に係る発明は、
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の有機電界発光素子を備えた表示媒体。
【００１２】
請求項６に係る発明は、
前記有機電界発光素子は、少なくともマトリクス状又はセグメント状に配置されたことを特徴とする請求項５に記載の表示媒体。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に係る発明によれば、電極としてＩＴＯを用いた場合に比べ、電極形成の際に低温及び低真空下で容易に作製され、発光ムラを抑えた素子寿命の長い有機電界発光素子が提供される。
請求項２に係る発明によれば、電極中にガリウム元素と共に含む酸素の含有割合を他の範囲とした場合に比べ、電極に透明性が与えられ、電極の電気的特性や機械的特性等の経時での物性変化及び電気的抵抗が低く抑えられた有機電界発光素子が提供される。
請求項３に係る発明によれば、他の条件で反応させた場合に比べ、電極形成が低温で行なえ、例えば有機薄膜や有機材料を用いたフレキシブルな基材などの上に電極を形成してなる有機電界発光素子が提供される。
請求項４に係る発明によれば、イオン化ポテンシャルが他の範囲の場合に比べ、電極が耐酸化性及び耐水性に優れ、より電極安定性に優れた有機電界発光素子が提供される。
請求項５に係る発明によれば、電極としてＩＴＯを用いた有機電界発光素子を備える場合に比べ、表示特性に優れた表示媒体が提供される。
請求項６に係る発明によれば、マトリクス状又はセグメント状でない構成に比べ、例えばインクジェット法等により容易に作製される表示媒体が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施形態により詳細に説明する。
＜有機電界発光素子＞
本実施形態の有機電界発光素子は、少なくとも一方が酸素（Ｏ）及びガリウム元素（Ｇａ）を含有する電極である一対の電極と、前記一対の電極間に配置された有機発光層を含む有機化合物層と、を設けて構成されたものである。
【００１５】
本実施形態の有機電界発光素子においては、有機化合物層を挟む一対の電極（即ち、陽極及び陰極）の一方又は両方が、酸素及びガリウム元素を含むガリウム酸化物半導体電極（以下、「Ｇａ酸化物電極」ということがある。）を用いて形成されることで、高い硬度と透明性を有すると共に、従来のＩＴＯに比べ、発光ムラが抑えられ、素子寿命も長くなる。また、従来のＩＴＯや金属電極を用いた電極形成では、その成膜に高真空及び１５０℃を超える成膜温度によるスパッタ法などの高温成膜が必要とされ、高額な設備を要するほか、有機薄膜やフレキシブルな有機基材にダメージを与え、有機電界発光素子の特性に不具合を生じることがあったのに対し、ガリウム酸化物半導体電極では、比較的低温で形成され、有機薄膜や有機基材に与えるダメージが抑えられる。
【００１６】
Ｇａ酸化物電極は、元素としてＧａと酸素のみを含むものであってもよいが、この他にも水素、炭素等の第３の元素が必要に応じて含まれていてもよい。本実施形態では、特に水素が含まれていることが好ましい。この場合、水素が、Ｇａと酸素との結合により発生したダングリングボンドや構造欠陥を補償することによって電気的な安定性、化学的安定性、機械的な安定性を増す。
【００１７】
Ｇａ酸化物電極の厚み方向の組成は、均一であってもよいが、Ｇａと酸素とを含む組成であれば、膜の厚み方向において組成に傾斜構造を有していたり、多層構造に構成されたものであってもよい。
【００１８】
Ｇａ酸化物電極の厚み方向における酸素の濃度分布は、電極等を支持する支持基材側に向かって減少していてもよいし、支持基材側に向かって増加していてもよい。
【００１９】
Ｇａ酸化物電極は、酸素の含有割合が１原子％以上３０原子％以下の範囲であることが好ましい。酸素の電極中に占める含有割合は、１原子％以上であると、金属ガリウム的な柔らかさや不透明さが回避され、電極に透明性が得られると共に、大気中の酸素や酸化雰囲気中における耐酸化性に優れ、経時での電気的特性や機械的特性等の物性変化及び抵抗が低く抑えられる。また、３０原子％以下であると、低抵抗になり電極として適する。
中でも、酸素の電極中に占める含有割合は、上記同様の理由から、２原子％以上３０原子％以下であることがより好ましく、３原子％以上３０原子％以下であることが更に好ましい。
【００２０】
また、Ｇａ酸化物電極中に水素を含む場合、Ｇａ酸化物電極中の水素の含有量としては、０．１原子％以上３０原子％以下の範囲が好ましく、０．５原子％以上２０原子％以下の範囲がより好ましい。水素の含有量は、０．１原子％以上であると、膜内部の構造的な乱れが低減され、電気的に安定で機械的特性が良好になり、３０原子％以下であると、水素の硬度や化学的安定性（特に耐水性）などへの影響が少なく、高い硬度及び化学的安定性（特に耐水性）などが保てる。
【００２１】
さらに、Ｇａ酸化物電極に含まれる水素量は、結合のフレキビリティや電気特性の点で、Ｇａ酸化物電極を構成する主な２つの元素（Ｇａ及び酸素）全体に対して、０．１原子％以上５０原子％以下の範囲が好ましく、１原子％以上４０原子％以下の範囲であることがより好ましい。
【００２２】
Ｇａ酸化物電極中には、炭素が含まれていてもよい。この場合、Ｇａ酸化物電極中における炭素の含有量は、１５原子％以下であることが好ましい。炭素が半導体膜中で−ＣＨ２，−ＣＨ３として存在するため、炭素の含有量を１５原子％以下にすると、Ｇａ酸化物電極の内部に含まれる水素が少なく抑えられるため、結果としてＧａ酸化物電極の大気中での化学的安定性等がより高められる。
【００２３】
Ｇａ酸化物電極中に含まれるＧａや窒素（Ｎ）、酸素（Ｏ）、炭素（Ｃ）等の元素の前記含有量は、ラザフォードバックスキャタリング（ＲＢＳ）により求められる値である。
ここで、前記ラザフォードバックスキャタリング（ＲＢＳ）について詳述する。ＲＢＳでは、加速器（ＮＥＣ社製の３ＳＤＨ  Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ、エンドステーション、ＣＥ＆Ａ社製のＲＢＳ−４００）及びシステムとして３Ｓ−Ｒ１０が用いられ、解析にはＣＥ＆Ａ社製のＨＹＰＲＡプログラム等が用いられる。
ＲＢＳの測定条件は、以下の通りである。
・Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ｅＶ
・検出角度：１６０°入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ Ａｎｇｌｅ 約１０９°
・ＲＢＳ測定
測定では、厚み方向の分布を含めて測定される。具体的には、Ｈｅ＋＋イオンビームを試料に対して垂直に入射し、検出器をイオンビームの方向に対して１６０°の位置にセットし、後方散乱されたＨｅのシグナルを測定する。検出したＨｅのエネルギーと強度から組成比と膜厚を決定する。組成比と膜厚を求める精度を向上させるために二つの検出角度でスペクトルを測定してもよい。深さ方向分解能や後方散乱力学の異なる二つの検出角度で測定しクロスチェックすることにより精度が向上する。ターゲット原子によって後方散乱されるＨｅ原子の数は、１）ターゲット原子の原子番号、２）散乱前のＨｅ原子のエネルギー、３）散乱角度の３つの要素のみにより決まる。測定された組成から密度を計算によって仮定して、これを用いて膜厚を算出する。密度の誤差は２０％以内である。なお、Ｇａ酸化物電極の全体中における各元素の含有量は測定される。
【００２４】
また、Ｇａ酸化物電極中の水素の含有量は、ハイドロジェンフォワードスキャタリング（ＨＦＳ）により求められる値である。ＨＦＳは、加速器（ＮＥＣ社製の３ＳＤＨ Ｐｅｌｌｅｔｒｏｎ、エンドステーション、ＣＥ＆Ａ社製のＲＢＳ−４００）が用いられ、システムとして３Ｓ−Ｒ１０が用いられる。解析には、ＣＥ＆Ａ社製のＨＹＰＲＡプログラムが用いられる。
ＨＦＳの測定条件は、以下の通りである。
・Ｈｅ＋＋イオンビームエネルギー：２．２７５ｅＶ
・検出角度：１６０°入射ビームに対してＧｒａｚｉｎｇ Ａｎｇｌｅ ３０°
・ＨＦＳ測定
測定は、Ｈｅ＋＋イオンビームの方向に対して、検出器が３０°に、試料が法線から７５°になるようにセットすることにより、試料の前方に散乱する水素のシグナルを拾う。このとき、検出器を薄いアルミ箔で覆い、水素とともに散乱するＨｅ原子を取り除くことがよい。定量は、参照用試料と被測定試料との水素のカウントを阻止能で規格化した後に比較することによって行なう。参照用試料としては、Ｓｉ中にＨをイオン注入した試料と白雲母を使用する。白雲母は、水素濃度が約６．５ａｔｏｍｉｃ％であることが知られている。最表面に吸着している水素（Ｈ）は、清浄なＳｉ表面に吸着しているＨ量を差し引くことによって行なわれる。
【００２５】
Ｇａ酸化物電極の結晶性／非結晶性は特に限定されないが、微結晶、多結晶、あるいは、非晶質のいずれであってもよい。
なお、Ｇａ酸化物電極は、安定性や硬度から微結晶が含まれた非晶質、非晶質が含まれた微結晶／多結晶であってもよいが、半導体膜表面の平滑性や摩擦の点からは非晶質であることが好ましい。結晶性／非晶質性は、ＲＨＥＥＤ（反射高速電子線回折）測定により得られた回折像の点や線の有無により判別する。また、非晶質性は、Ｘ線回折スペクトル測定によっても回折角に固有の鋭いピークが現れないことによっても判別される。
【００２６】
Ｇａ酸化物電極は、その結晶性／非結晶性が、微結晶、多結晶あるいは非晶質のいずれの場合においても、その内部構造に結合欠陥や、転位欠陥、結晶粒界の欠陥などが多く含まれる傾向にある。このため、これらの欠陥の不活性化のために、Ｇａ酸化物の半導体膜（電極）中には、水素及び／又はハロゲン元素が含まれていてもよい。Ｇａ酸化物の半導体膜中の水素やハロゲン元素は結合欠陥などに取り込まれて、反応活性点を消失させ、電気的な補償を行う働きを有するため、Ｇａ酸化物電極内のキャリアの拡散や移動に関係するトラップが抑制される。
【００２７】
Ｇａ酸化物電極のイオン化ポテンシャルは、４．８ｅＶ以上５．５ｅＶ以下の範囲が好ましい。イオン化ポテンシャルが前記範囲内であると、耐酸化性及び耐水性が向上し、安定性により優れる。中でも、イオン化ポテンシャルは、上記と同じ理由から、５．０ｅＶ以上５．５ｅＶ以下の範囲が好ましく、５．１ｅＶ以上５．５ｅＶ以下の範囲がより好ましい。
【００２８】
また、Ｇａ酸化物電極は、抵抗値が１０１４Ω・ｃｍ以下の範囲であるのが好ましい。抵抗値が前記範囲内であると、電気的特性が安定し、有機電界発光素子の発光ムラがより低減される。
【００２９】
次に、本実施形態の有機電界発光素子の構成について詳述する。
本実施形態の有機電界発光素子は、支持基板上に支持された２つの電極を含む電極対と、電極間に配置された有機発光層を含む有機化合物層とを有しており、対をなす２つの電極のうち、少なくとも一方の電極が酸素とＧａ元素とを含む。本実施形態において、有機発光層を含む有機化合物層は、その層構成が特に限定されるものではない。
【００３０】
次に、Ｇａ酸化物電極の製造方法について説明する。
Ｇａ酸化物電極には、例えば、プラズマＣＶＤ（Chemical Vapor Deposition）法、有機金属気相成長法、分子線エキタピシー法、蒸着、スパッタリング等の公知の気相成膜法等が利用されるが、有機金属気相成長法を用いることが好ましい。この場合、酸素を含む物質を反応に必要なエネルギー状態又は励起状態に活性化する活性化手段によって、前記酸素を含む物質を活性種とし、前記活性種と、活性化していないＧａを含む有機金属化合物とを反応させることにより、基材上にＧａ酸化物半導体膜を形成することが好ましい。
これにより、有機電界発光素子の有機化合物層や有機材料を含む基材に熱的なダメージを与えることなく、有機電界発光素子が形成される。なお、Ｇａ酸化物電極の形成に際しては、基材の表面を予めプラズマによりクリーニングしてもよい。
【００３１】
Ｇａ酸化物電極の形成は、通常は、酸素を含む物質、Ｇａ原子を含む有機金属化合物、又はこれらを気化したガスを、基材が配置された反応室（成膜室）内にて、反応室へと各々の成分又はこれらを含むガスを供給しつつ、反応を終えたガスを反応室から排気しながら行なわれる。かかる観点からは、Ｇａを含む有機金属化合物を、酸素を含む物質を活性化する活性化手段の下流側に導入することが好ましい。これにより、Ｇａを含む有機金属化合物が導入された位置よりも上流側で活性化された酸素を含む物質が、活性化手段の下流側で合流するため、活性化していないＧａを含む有機金属化合物と活性化した酸素を含む物質とを反応させる工程が設けられる。
この工程では、Ｇａ酸化物電極の層構成にもよるが、基材が有機材料を含む場合には、Ｇａ酸化物膜を基材上に形成する際の基材表面の最高温度は、１００℃以下であることが好ましく、５０℃以下であることが好ましく、基材表面の最高温度は常温に近ければ近いほど好ましい。基材表面の最高温度が１００℃以下であると、基材の変形が抑えられ、基材に含まれる有機材料の分解等の回避によりその物性を良好に保てる。
【００３２】
以下、Ｇａ酸化物電極の作製方法について図５を参照して詳細に説明する。図５は、電極の形成に用いる成膜装置の一例を示す概略構成図であり、図５（Ａ）は、成膜装置を側面から見た場合の概略断面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）中のＡ１−Ａ２線断面図である。
図５中において、１０は成膜室、１１は排気口、１２は基体回転部、１３は基体ホルダー、１４は基板、１５はガス導入部、１６はシャワーノズル、１７はプラズマ拡散部、１８は高周波電力供給部、１９は平板電極、２０はガス導入管、２１は高周波放電管部である。
【００３３】
図５に示す成膜装置において、成膜室１０の一端には、不図示の真空排気装置に接続された排気口１１が設けられており、成膜室１０の排気口１１が設けられた側と反対側に、高周波電力供給部１８、平板電極１９、及び高周波放電管部２１からなるプラズマ発生装置が設けられている。
【００３４】
このプラズマ発生装置は、高周波放電管部２１と、高周波放電管部２１内に配置され、放電面が排気口１１側に設けられた平板電極１９と、高周波放電管部２１外に配置され、平板電極１９の放電面と反対側の面に接続された高周波電力供給部１８とから構成されている。なお、高周波放電管部２１には、高周波放電管部２１内にガスを供給するためのガス導入管２０の一端が接続されており、このガス導入管２０の他端は、不図示の第１のガス供給源に接続されている。
【００３５】
本実施形態では、図５に示す成膜装置に設けられたプラズマ発生装置に代えて、図６に示すプラズマ発生装置を用いてもよい。図６は、図５に示す成膜装置において利用されるプラズマ発生装置の他の例を示す概略構成図であり、プラズマ発生装置の側面図である。
図６中、２２が高周波コイル、２３が石英管を表し、２０は、図５中に示すガス導入管と同様である。このプラズマ発生装置は、石英管２３と、石英管２３の外周面沿って設けられた高周波コイル２２とからなり、石英管２３の一端は成膜室１０（図６中は不図示）と接続されている。また、石英管２３の他端には、石英管２３内にガスを導入するためのガス導入管２０が接続されている。
【００３６】
平板電極１９の放電面側には、図５に示すように、放電面と略平行な棒状のシャワーノズル１６が接続されており、シャワーノズル１６の一端は、ガス導入管１５と接続され、このガス導入管１５は成膜室１０外に設けられた不図示の第２のガス供給源と接続されている。
【００３７】
また、成膜室１０内には、基体回転部１２が設けられており、円筒状の基体１１４が、シャワーノズルの長手方向と基体１１４の軸方向とが略平行に対面するように基体ホルダー１３を介して基体回転部１２に取り付けられており、この基体１１４の外周面に平板状の基板１４（図５（Ｂ）のように例えば４枚）を貼り付け、固定されている。成膜に際しては、基体回転部１２が回転することによって、基板１４が周方向に回転し、Ｇａ酸化物電極が形成されるようになっている。
なお、円筒状の基体１１４を固定する基体ホルダー１３に代えて、平板状の基板を固定する基体ホルダーを取り付けてもよい。
【００３８】
ＧａＯ膜（Ｇａ酸化物電極）の形成は、上記の成膜装置を用いて、例えば以下のように実施される。
まず、Ｈ２ガスとＨｅガスと酸素ガスとをガス導入管２０から高周波放電管２１内に導入すると共に、高周波電力供給部１８から平板電極１９に１３．５６ＭＨｚのラジオ波を供給する。この際、平板電極１９の放電面側から排気口１１側へと放射状に広がるようにプラズマ拡散部１７が形成される。ここで、ガス導入管２０から導入された３種類のガスは、成膜室１０を平板電極１９側から排気口１１側へと流れる。平板電極１９は電極の周りをアースシールドで囲んだものでもよい。
【００３９】
次に、水素をキャリアガスとして用いて希釈したトリメチルガリウムガスをガス導入管
１５、活性化手段である平板電極１９の下流側に位置するシャワーノズル１６を介して成
膜室１０に導入することによって、基板１４の表面にガリウム（Ｇａ）と酸素を含む非単結晶膜が成膜される。
【００４０】
有機材料を用いた基板を用いる場合には、成膜時の基板１４の表面温度は、１００℃以下が好ましく、８０℃以下がより好ましく、５０℃以下が特に好ましい。基板１４表面の温度が、成膜開始当初は１００℃以下であっても、プラズマの影響で１５０℃より高くなる場合には、基体や有機薄膜が熱で損傷を受ける場合があるため、この影響を考慮して基板１４の表面温度を制御することが好ましい。
【００４１】
基板１４の表面温度は、加熱及び／又は冷却手段（不図示）によって制御してもよいし、放電時の自然な温度上昇に任せてもよい。基板１４を加熱する場合には、ヒータを基体１１４の外側や内側に設置してもよい。基板１４を冷却する場合には、基体１１４の内側に冷却用の気体又は液体を循環させてもよい。
また、放電による基板１４の表面温度の上昇を避けたい場合には、基板１４の表面に当たる高エネルギーの気体流を調節することが効果的である。この場合、ガス流量や放電出力、圧力などの条件を所要温度となるように調整する。
【００４２】
Ｇａを含むガスとしては、例えば、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム等を含むガスが用いられる。また、これらのガスは、２種以上混合してもよい。
【００４３】
Ｇａの供給材料として酸素原子を含む有機金属化合物を用い、Ｇａと酸素とを主に含むＧａＯ膜を形成する場合、成膜室１０内には活性水素が存在することが好ましい。活性水素は、キャリアガスとして使用する水素ガスや有機金属化合物に含まれる水素原子から供給されるものでもよい。また、キャリアガスとして、ヘリウムなどの希ガスや水素を組み合わせて用いれば、ヘリウムなどの希ガスと水素とによる基板１４の表面で成長する膜のエッチング効果により、１００℃以下の低温でも、高温成長時と同等の水素の少ない非晶質のＧａと酸素の化合物が形成される。
【００４４】
上述した方法により、活性化された水素、酸素、希ガス、及びＧａが基板１４の表面近傍に存在し、さらに活性化された希ガスや水素が、有機金属化合物を構成するメチル基やエチル基等の炭化水素基の水素を分子として脱離させる効果を有する。それゆえ、基板１４の表面には、水素含有量が少なく、酸素とＧａが三次元的な結合を構成する硬質膜であり表面層が低温で形成される。
【００４５】
図５に示す成膜装置のプラズマ発生手段は、高周波発振装置を用いたものであるが、これに限定されるものではなく、例えば、マイクロ波発振装置を用いたり、エレクトロサイクロトロン共鳴方式やヘリコンプラズマ方式の装置を用いてもよい。また、高周波発振装置の場合は、誘導型でも容量型でもよい。
さらに、これらの装置を２種以上組み合わせて用いてもよく、あるいは同種の装置を２つ以上用いてもよい。プラズマの照射によって基板１４表面の温度が上昇しないためには、高周波発振装置が好ましいが、熱の照射を防止する装置を設けてもよい。
【００４６】
２種以上の異なるプラズマ発生装置（プラズマ発生手段）を用いる場合には、同じ圧力で同時に放電が生起されるようにすることが好ましい。また、放電する領域と、成膜する領域（基体が設置された部分）とに圧力差を設けてもよい。これらの装置は、成膜装置内をガスが導入される部分から排出される部分へと形成されるガス流に対して直列に配置してもよいし、いずれの装置も基体の成膜面に対向するように配置してもよい。
例えば、２種のプラズマ発生手段をガス流に対して直列に設置する場合、図５に示す成膜装置を例に挙げると、シャワーノズル１６を電極として成膜室１０内に放電を起こさせる第２のプラズマ発生装置として利用される。この場合、ガス導入部１５を介して、シャワーノズル１６に高周波電圧を印加して、シャワーノズル１６を電極として成膜室１０内に放電を起こさせる。あるいは、シャワーノズル１６を電極として利用する代わりに、成膜室１０内の基板１４とプラズマ発生領域である平板電極１９とに挟まれた位置に円筒状の電極を設けて、この円筒状電極を利用して成膜室１０内に放電を起こさせる。
【００４７】
また、異なる２種のプラズマ発生装置を同一の圧力下で利用する場合、例えば、マイクロ波発振装置と高周波発振装置とを用いる場合、励起種の励起エネルギーを大きく変えることができ、膜質の制御に有効である。また、放電は大気圧近傍で行なってもよい。大気圧近傍で放電を行う場合にはキャリアガスとしてＨｅを使用することが望ましい。
【００４８】
本実施形態の有機電界発光素子においては、陽極及び陰極のいずれか一方又は両方の電極が酸素とＧａ元素とを含み、陽極及び陰極の一対の電極間に有機化合物層として少なくとも有機発光層が配置された構造であればよい。有機化合物層が１つの場合は、有機化合物層は、電荷輸送能を持つ発光層を意味し、有機化合物層が複数の場合（即ち、各層が異なる機能を有する機能分離型の場合）は、少なくともいずれか一層が発光層であり、この発光層は電荷輸送能を持つ発光層であってもよい。この場合、発光層あるいは電荷輸送能を持つ発光層とその他の層とで構成される層構成の具体例としては、下記（１）乃至（３）が挙げられる。
【００４９】
（１）発光層と、電子輸送層及び電子注入層の少なくともいずれかの層と、から構成される層構成。
（２）正孔輸送層及び正孔注入層の少なくともいずれかの層と、発光層と、電子輸送層及び電子注入層の少なくともいずれかの層と、から構成される層構成。
（３）正孔輸送層及び正孔注入層の少なくともいずれかの層と、発光層と、から形成される層構成。
これら層構成（１）乃至（３）の発光層及び電荷輸送能を持つ発光層以外の層は、電荷輸送層や電荷注入層としての機能を有する。
なお、層構成（１）乃至（３）のいずれの層構成においても、陽極及び陰極のいずれか一方の電極が酸素とＧａ元素とを含んでいればよい。
【００５０】
以下、図面を参照しつつ、より詳細に説明するが、本実施形態の有機電界発光素子はこれらに限定されるものではない。
図１乃至図４は、本実施形態の有機電界発光素子の層構成を説明するための模式的断面図であって、図１、図２、図３の場合は、有機化合物層が複数の場合の一例であり、図４の場合は、有機化合物層が１つの場合の例を示す。なお、図１乃至図４において、同一の機能を有するものは同じ符号を付して説明する。
【００５１】
図１に示す有機電界発光素子は、透明絶縁体基板１上に、電極２、発光層４、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層５並びに背面電極７が順次積層されたもので、層構成（１）に相当するものである。但し、符号５で示される層が、電子輸送層及び電子注入層から構成される場合には、発光層４の背面電極７側に、電子輸送層、電子注入層、背面電極７がこの順に積層される。
【００５２】
図２に示す有機電界発光素子は、透明絶縁体基板１上に、電極２、正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一層３、発光層４、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層５並びに背面電極７が順次積層されたもので、層構成（２）に相当するものである。但し、符号３で示される層が、正孔輸送層及び正孔注入層から構成される場合には、電極２の背面電極７側に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層４がこの順に積層される。また、符号５で示される層が、電子輸送層及び電子注入層から構成される場合には、発光層４の背面電極７側に、電子輸送層、電子注入層、背面電極７がこの順に積層される。
【００５３】
図３に示す有機電界発光素子は、透明絶縁体基板１上に、電極２、正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一層３、発光層４並びに背面電極７が順次積層されたもので、層構成（３）に相当するものである。但し、符号３で示される層が、正孔輸送層及び正孔注入層から構成される場合には、電極２の背面電極７側に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層４がこの順に積層される。
【００５４】
図４に示す有機電界発光素子は、透明絶縁体基板１上に、電極２、電荷輸送能を持つ発光層６及び背面電極７が順次積層されたものである。
【００５５】
また、トップエミッション構造や陰極・陽極共に透明電極を用いて透過型にする場合、更には図１乃至図４の層構成を複数段積重ねた構造とする場合も可能である。
【００５６】
以下、各々について詳しく説明する。
図１乃至図４に表される有機電界発光素子の層構成の場合、透明絶縁体基板１は、発光を取り出すため透明なものが好ましく、ガラス、プラスチックフィルム等が用いられるがこれに限られるものではない。
なお、上記「透明」とは、可視領域の光の透過率が１０％以上であることを意味し、更に透過率が７５％以上であることが好ましい。以下これに準ずる。
【００５７】
また、電極２は、発光を取り出すため透明又は半透明であってよく、正孔の注入を行なうため仕事関数の大きなものが好ましく、イオン化ポテンシャルが４．８ｅＶ以上５．５ｅＶ以下のものが好ましい。この点で、電極２は、本実施形態の酸素及びガリウムを含むＧａ酸化物電極で好適に構成される。
なお、前記「半透明」とは、可視領域の光の透過率が６０％以上であることを意味し、更に透過率が８０％以上であることが好ましい。以下これに準ずる。
【００５８】
電極２、特に本実施形態のＧａ酸化物電極の厚みとしては、機械的強度、可視領域の透過率の点で、０．２μｍ以上２．０μｍ以下の範囲が好ましい。
【００５９】
図１乃至図３に表される有機電界発光素子の層構成の場合、前記正孔輸送層及び電荷輸送層としては、例えば、テトラフェニレンジアミン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、カルバゾール誘導体、スチルベン誘導体、スピロフルオレン誘導体、アリールヒドラゾン誘導体、ポルフィリン系化合物等が用いられる。これらの中では、非晶質性、可視光の透過率が良いことから、テトラフェニレンジアミン誘導体、スピロフルオレン誘導体、トリフェニルアミン誘導体が好ましい。特には、芳香族三級アミン化合物が好ましい。
【００６０】
前記芳香族三級アミン化合物は、種類に特に限定はないが、平滑性、非晶質性の観点から、重量平均分子量が１００００以上１００００００以下の高分子化合物が好ましい。好ましい芳香族三級アミン化合物としては、下記一般式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）で表される高分子化合物が挙げられる。
【００６１】
【化１】
2010153119.tif 000003
【００６２】
前記一般式（Ｉ−１）及び（Ｉ−２）において、Ａ１は、下記一般式（II−１）又は（II−２）で表される構造から選択される少なくとも一種を表し、Ｒ１は、置換もしくは無置換の芳香環数２乃至１０の１価の多核芳香族炭化水素基、置換もしくは無置換の芳香環数２乃至１０の１価の縮合芳香族炭化水素基、炭素数１乃至６の１価の直鎖状炭化水素基、炭素数２乃至１０の１価の分枝鎖状炭化水素基、ヒドロキシル基を表す。Ｙ１は、２価のアルコール残基を表し、Ｚ１は２価のカルボン酸残基を表し、ｍは１乃至５の整数を表し、ｐは５乃至５０００の整数を表す。また、Ｂ及びＢ’はそれぞれ独立に、−Ｏ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−Ｈ、又はＯ−（Ｙ１−Ｏ）ｍ−ＣＯ−Ｚ１−ＣＯ−ＯＲ２で表される基（但し、Ｙ１、Ｚ１、及びｍは、上記と同義である。Ｒ２は、水素原子、アルキル基、置換もしくは無置換のアリール基、又は置換もしくは無置換のアラルキル基を表す。）を表す。
【００６３】
【化２】
2010153119.tif 000004
【００６４】
前記一般式（II−１）及び（II−２）において、Ａｒは、置換もしくは無置換のフェニル基、置換もしくは無置換の芳香環数２乃至１０の１価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは無置換の芳香環数２乃至１０の１価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは無置換の１価の芳香族複素環を表す。ｊは、０又は１を表し、好ましくは１である。Ｔは、炭素数１乃至６の２価の直鎖状炭化水素基、又は炭素数２乃至１０の２価の分枝鎖状炭化水素基を表す。Ｘは、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換の芳香環数２乃至１０の２価の多核芳香族炭化水素、置換もしくは無置換の芳香環数２乃至１０の２価の縮合芳香族炭化水素、又は置換もしくは無置換の２価の芳香族複素環を表す。
【００６５】
さらに、正孔輸送層及び電荷輸送層には、成膜性の向上、ピンホール防止等のため、適切な樹脂（ポリマー）、添加剤を加えてもよい。
具体的な樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、スチレンブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、シリコーン樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂等が挙げられる。
また、添加剤としては、公知の酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤等が挙げられる。
【００６６】
また、電荷注入性を向上させる場合は、正孔注入層や電子注入層を用いる場合があるが、正孔注入材料としては、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、フタロシアニン誘導体、インダンスレン誘導体、ポリアルキレンジオキシチオフェン誘導体等が用いられる。また、これらには、ルイス酸、スルホン酸等を混合してもよい。電子注入材料としては、Ｌｉ、Ｃａ、Ｂａ、Ｓｒ、Ａｇ、Ａｕ等の金属、ＬｉＦ、ＭｇＦ等の金属フッ化物、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、ＬｉＯ等の金属酸化物が用いられる。
【００６７】
発光層に用いる発光材料としては、固体状態で高い発光量子効率を示す化合物を用いる。発光材料は、低分子化合物又は高分子化合物のいずれでもよく、有機低分子である場合の好適な例としては、キレート型有機金属錯体、多核又は縮合芳香環化合物、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサチアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体等が、高分子の場合の好適な例としては、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアセチレン誘導体等が用いられる。好適な具体例として、下記の化合物（Ｘ−１）乃至（Ｘ−１７）が用いられるが、これらに限定されたものではない。
【００６８】
【化３】
2010153119.tif 000005
【００６９】
【化４】
2010153119.tif 000006
【００７０】
なお、上記化合物（Ｘ−１７）の構造式中のＶは、前記一般式（II−１）及び（II−２）のＸと同じ２価の有機基を表し、上記化合物（Ｘ−１３）乃至（Ｘ−１７）の構造式中のｎ及びｇは、それぞれ独立に、１以上の整数を表す。
【００７１】
また、有機電界発光素子の耐久性向上あるいは発光効率向上を目的として、上記発光材料にゲスト材料として発光材料と異なる色素化合物をドーピングしてもよい。該色素化合物のドーピングの割合としては、対象となる層の０．００１質量％乃至４０質量％、好適には０．０１質量％乃至１０質量％である。このドーピングに用いられる色素化合物としては、発光材料との相容性が良く、かつ発光層の良好な薄膜形成を妨げない有機化合物が用いられ、好適にはクマリン誘導体、ＤＣＭ誘導体、キナクリドン誘導体、ペリミドン誘導体、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、ルブレン誘導体、ポルフィリン誘導体、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスニウム、イリジウム、白金、及び金などの金属錯体化合物等が用いられる。
好適な具体例として、下記の化合物（ＸＩ−１）乃至（ＸＩ−６）が用いられるが、これらに限定されたものではない。
【００７２】
【化５】
2010153119.tif 000007
【００７３】
図４に示される有機電界発光素子の層構成の場合、電荷輸送能を持つ発光層６は、目的に応じて機能（正孔輸送能、あるいは電子輸送能）が付与された前記電荷輸送性ポリエステル中に、発光材料（好適には、前記発光材料（Ｘ−１）乃至（Ｘ−１７）から選ばれる少なくとも１種）を５０質量％以下で分散させた有機化合物層であるが、有機電界発光素子に注入される正孔と電子のバランスを調節するために電荷輸送材料を１０質量％乃至５０質量％分散させてもよい。
前記電荷輸送材料としては、電子移動度を調節する場合、電子輸送材料としてオキサジアゾール誘導体、ニトロ置換フルオレノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、フルオレニデンメタン誘導体等が挙げられる。
【００７４】
図１乃至図４に示される有機電界発光素子の層構成の場合、Ｇａ酸化物電極で好適に構成される電極２の対抗電極として用いられる背面電極７には、真空蒸着が行なえ、電子注入を行なうため仕事関数の小さな金属、金属酸化物、金属フッ化物等が使用される。金属としては、マグネシウム、アルミニウム、金、銀、インジウム、リチウム、カルシウム及びこれらの合金が挙げられる。金属酸化物としては、酸化リチウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化スズインジウム、酸化スズ、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化インジウム亜鉛等が挙げられる。また、金属フッ化物としては、フッ化リチウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウムが挙げられる。
【００７５】
また、背面電極７上には、さらに素子の水分や酸素による劣化を防ぐために保護層を設けてもよい。具体的な保護層の材料としては、Ｉｎ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ａｕ，Ｃｕ，Ａｇ，Ａｌなどの金属、ＭｇＯ，ＳｉＯ２，ＴｉＯ２等の金属酸化物、ポリエチレン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリイミド樹脂等の樹脂が挙げられる。保護層の形成には、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、プラズマ重合法、ＣＶＤ法、コーティング法が適用される。
【００７６】
これら図１乃至図４に示される有機電界発光素子は、まず電極２の上に各有機電界発光素子の層構成に応じた個々の層を順次形成することにより作製される。なお、正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一層３、発光層４、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層５、或いは、電荷輸送能を持つ発光層６は、上記各材料を真空蒸着法、もしくは、適切な有機溶媒に溶解或いは分散し、得られた塗布液を用いて前記透明電極上にスピンコーティング法、キャスト法、ディップ法、インクジェット法等により形成される。
。
【００７７】
正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一層３、発光層４、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層５、並びに、電荷輸送能を持つ発光層６の膜厚は、各々１０μｍ以下、特に０．００１μｍ以上５μｍ以下の範囲であることが好ましい。上記各材料（前記非共役系高分子、発光材料等）の分散状態は分子分散状態でも微結晶などの粒子状態でも構わない。塗布液を用いた成膜法の場合、分子分散状態とするために分散溶媒は上記各材料の分散性及び溶解性を考慮して選択する必要がある。粒子状に分散するためには、例えば、ボールミル、サンドミル、ペイントシェイカー、アトライター、ホモジナイザー、超音波法等が利用される。
【００７８】
図１及び図２に示す有機電界発光素子の場合には、電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層５の上に背面電極７を真空蒸着法、スパッタリング法等により形成することにより、本実施形態の有機電界発光素子が得られる。また、図３に示す有機電界発光素子の場合には、発光層４の上に、図４に示す有機電界発光素子の場合には、電荷輸送能を持つ発光層６の上に背面電極７を真空蒸着法、スパッタリング法等により形成することにより本実施形態の有機電界発光素子が得られる。
【００７９】
＜表示装置＞
本実施形態の表示媒体は、前記本実施形態のＧａ酸化物電極を有する有機電界発光素子を備えたことを特徴とし、この有機電界発光素子がマトリクス状及びセグメント状の少なくともいずれかに配置されていることが好ましい。本実施形態において、有機電界発光素子をマトリクス状に配置する場合、電極のみをマトリクス状に配置する態様であってもよいし、電極及び有機化合物層の両方をマトリクス状に配置する態様であってもよい。また、本実施形態において有機電界発光素子をセグメント状に配置する場合、電極のみをセグメント状に配置する態様であってもよいし、電極及び有機化合物層の両方をセグメント状に配置する態様であってもよい。
【００８０】
前記マトリクス状又はセグメント状の有機化合物層は、例えばインクジェット法を用いることにより容易に形成される。
【００８１】
マトリクス状に配置した有機電界発光素子及びセグメント状に配置した有機電界発光素子から構成される表示媒体の駆動装置及び駆動方法としては、従来公知のものが用いられる。
【実施例】
【００８２】
以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」は質量基準である。
【００８３】
（実施例１）
＜電極の作製＞
支持体として０．７ｍｍのガラス基板を用い、支持体へのＧａ酸化物電極の形成は、図５に示す構成を有する成膜装置を用いて行なった。具体的には、成膜装置の成膜室１０内の基体ホルダー１３上の円筒形の基体１１４の外周面（曲面）に、ガラス基板１４を貼り付けて固定した。次に、排気口１１を介して成膜室１０内を、圧力が０．１Ｐａ程度になるまで真空排気した。次に、ヘリウム（Ｈｅ）ガスと水素ガスと酸素ガスとを混合した混合ガスをガス導入管２０から、直径５０ｍｍの電極１９が設けられた高周波放電管部２１内に３５０．１ｓｃｃｍ（水素ガス２００ｓｃｃｍ、Ｈｅガス１５０ｓｃｃｍ，３％Ｈｅ希釈酸素ガス０．１ｓｃｃｍ）導入し、高周波電力供給部１８及びマッチング回路により、１３．５６ＭＨｚのラジオ波を出力８０Ｗにセットし、チューナでマッチングを取って電極１９から放電を行なった。このときの反射波は、０Ｗであった。
【００８４】
次に、水素ガスをキャリアガスとしたトリメチルガリウムガスを含む混合ガスを、ガス導入部１５を介してシャワーノズル１６から成膜室１０内のプラズマ拡散部１７に、トリメチルガリウムガスの流量が３ｓｃｃｍとなるように導入した。このとき、バラトロン真空計で測定した成膜室１０内の反応圧力は４０Ｐａであった。
【００８５】
この成膜装置により５分間成膜を行なうことにより、ガラス基板に膜厚０．１５μｍの水素を含むＧａＯ膜を形成した。なお、成膜に際しては、加熱は行なわなかった。また、Ａｌパイプに貼り付けておいた温度測定用ステッカー（Ｗａｈｌ社製、テンプ・プレート  Ｐ／Ｎ１０１）の色を成膜後に確認したところ、４０℃であった。
【００８６】
≪Ｇａ酸化物電極の分析・評価≫
上記のようにガラス基板に成膜するに際し、これと同時にＳｉ基板に成膜したサンプル膜の赤外線吸収スペクトル測定を実施したところ、微小のＧａ−Ｈ結合、Ｇａ−Ｏ結合に起因するピークが確認された。このことから、Ｇａ酸化物電極中には、ガリウムと酸素と水素とが含まれていることを確認した。
【００８７】
また、ＲＨＥＥＤ（反射高速電子線回折）測定により得られた回折像には、点や線がみられないハローパターンのみが見え、膜は非晶質膜であることを確認した。
【００８８】
上記のようにガラス基板に成膜するに際し、これと同時にＳｉ基板に成膜したサンプル膜の組成をラザフォード・バック・スキャタリング（ＲＢＳ）とハイドロジェン・フォワードスキャタリング（ＨＦＳ）により測定したところ、電極中の酸素の量は１原子％であることを確認した。また、酸素は膜全体に分布しており、炭素は検出されなかった。この結果から、形成された膜は、非晶質膜で水素を含んだＧａＯ膜であることを確認した。このＧａＯ膜のイオン化ポテンシャルは、５．０ｅＶであった。次いで、このＧａＯ膜に対し、短冊状のフォトマスクを用いてフォトリソグラフィによりパターニングを行ない、更にエッチング処理することにより、短冊状のＧａ酸化物電極（幅２ｍｍ）を形成した。次に、この電極を中性洗剤、超純水、アセトン（電子工業用、関東化学社製）及びイソプロパノール（電子工業用、関東化学社製）を用い超音波を各５分間加えて洗浄し、スピンコーターで乾燥させた後、さらに紫外線オゾン洗浄を行なった。
【００８９】
前記Ｇａ酸化物電極が形成されたガラス基板の電極形成面に、正孔注入輸送層として、ポリ（３，４）エチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンスルフォン酸（Ｂａｙｅｒ社製、Ｂｙｔｒｏｎ Ｐ ＣＨ８０００）の懸濁液を、スピンコーターにより８０ｎｍの厚みで成膜し、ホットプレート上で２００℃、１５分間乾燥した。次いで、正孔注入輸送層上に、既述の発光材料の具体例化合物Ｘ−１６（ｎ＝８）のキシレン溶液をスピンコーターにより９０ｎｍの厚みで成膜した。続いてこの上に、短冊状の穴が設けられている金属性マスクを用いてバリウムを１０ｎｍ蒸着した後、アルミニウム１００ｎｍを蒸着し、背面電極をＧａ酸化物電極と交差するように形成した。このようにして有機電界発光素子を作成した。この有機電界発光素子の有効面積は、０．０４ｃｍ２であった。
【００９０】
（実施例２）
実施例１において、３％Ｈｅ希釈酸素ガスを０．１ｓｃｃｍから１ｓｃｃｍに変更して酸素の含有量が１５原子％のＧａ酸化物電極を作製したこと以外は、実施例１に準じて、有機電界発光素子を作製した。また、このＧａ酸化物電極のイオン化ポテンシャルは、５．１ｅＶであった。
【００９１】
（実施例３）
実施例１において、３％Ｈｅ希釈酸素ガスを０．１ｓｃｃｍから２ｓｃｃｍに変更して酸素の含有量が２８原子％のＧａ酸化物電極を作製したこと以外は、実施例１に準じて、有機電界発光素子を作製した。また、このＧａ酸化物電極のイオン化ポテンシャルは、５．２ｅＶであった。
【００９２】
（実施例４）
実施例１において、３％Ｈｅ希釈酸素ガスを０．１ｓｃｃｍから３ｓｃｃｍに変更して酸素の含有量が３５原子％のＧａ酸化物電極を作製したこと以外は、実施例１に準じて、有機電界発光素子を作製した。また、このＧａ酸化物電極のイオン化ポテンシャルは、５．４ｅＶであった。
【００９３】
（比較例１）
実施例１において、３％Ｈｅ希釈酸素ガスを０ｓｃｃｍとして酸素の含有量が０原子％の電極を作製したこと以外は、実施例１に準じて、有機電界発光素子を作製した。
ところが、電極は光が透過せず、有機電界発光素子として評価できなかった。なお、イオン化ポテンシャルは、４．３ｅＶであった。
【００９４】
（比較例２）
実施例１において、Ｇａ酸化物電極に代え、ガラス基板にＩＴＯ膜（膜厚０．１５μｍ）をスパッタ法により成膜したこと以外は、実施例１に準じて、有機電界発光素子を作製した。また、このＧａＯ電極のイオン化ポテンシャルは、４．７ｅＶであった。
【００９５】
≪有機電界発光素子の評価≫
以上のように作製した有機電界発光素子に対し、乾燥窒素中で、Ｇａ酸化物電極側をプラス、背面電極側をマイナスとして直流電圧を印加して測定し、下記の評価を行なった。結果を表１に示す。
（１）発光特性
直流駆動（ＤＣ駆動）方式で初期輝度を５００ｃｄ／ｍ２としたときの駆動電流密度により、発光特性を比較し、実施例４の値を１．０として規格化して相対評価した。
（２）発光寿命
２５℃下で、直流駆動（ＤＣ駆動）方式で初期輝度を５００ｃｄ／ｍ２とし、実施例４の有機電界発光素子の輝度（初期輝度Ｌ０：５００ｃｄ／ｍ２）が輝度Ｌ／初期輝度Ｌ０＝０．５となった時点での駆動時間を１．０として規格化した場合の相対時間、及び有機電界発光素子の輝度が輝度Ｌ／初期輝度Ｌ０＝０．５となった時点での電圧上昇分（＝電圧／初期駆動電圧）により、発光寿命を相対評価した。
【００９６】
【表１】
2010153119.tif 000008
【００９７】
前記表１に示すように、実施例では、透明性の電極が得られ、また、従来のＩＴＯ膜に比べ、発光ムラの指標となる駆動電圧が低く抑えられ、発光寿命も大きく向上した。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】実施形態の有機電界発光素子の層構成の一例を示した概略構成図である。
【図２】実施形態の有機電界発光素子の層構成の他の一例を示した概略構成図である。
【図３】実施形態の有機電界発光素子の層構成の他の一例を示した概略構成図である。
【図４】実施形態の有機電界発光素子の層構成の他の一例を示した概略構成図である。
【図５】（Ａ）は、電極の形成に用いる成膜装置の一例を側面から見た場合の概略断面図を表し、（Ｂ）は、（Ａ）のＡ１−Ａ２線断面図である。
【図６】プラズマ発生装置の他の例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００９９】
１・・・透明絶縁体基板
２・・・Ｇａ酸化物電極
３・・・正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一層
４・・・発光層
５・・・電子輸送層及び電子注入層の少なくとも一層
６・・・電荷輸送能を有する発光層
７・・・背面電極
【図１】
2010153119.tif 000009
【図２】
2010153119.tif 000010
【図３】
2010153119.tif 000011
【図４】
2010153119.tif 000012
【図５】
2010153119.tif 000013
【図６】
2010153119.tif 000014