(57)【要約】【解決手段】複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、  前記発光領域が、  第１の電極と、  第２の電極と、を備えており、  隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、  前記第１の電極と前記バリア層との界面領域、または、前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＣ濃度が１０原子％以下である有機ＬＥＤ素子を提供する。
2014185224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、
前記発光領域が、
第１の電極と、
第２の電極と、を備えており、
隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、
前記第１の電極と前記バリア層との界面領域、または、前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＣ濃度が１０原子％以下である有機ＬＥＤ素子。
【請求項２】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、
前記発光領域が、
第１の電極と、
第２の電極と、を備えており、
隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、
前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＯ濃度が２０原子％以下である有機ＬＥＤ素子。
【請求項３】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、
前記発光領域が、
第１の電極と、
第２の電極と、を備えており、
隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、
前記第１の電極と前記バリア層との界面領域、または、前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＨ濃度が５原子％以下である有機ＬＥＤ素子。
【請求項４】
前記第１の電極と前記バリア層との界面領域が相溶層を含む、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項５】
前記第２の電極と前記バリア層との界面領域が相溶層を含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項６】
前記バリア層がＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔから選択される１種以上の元素を含む金属または合金により構成されている請求項１乃至５のいずれか一項に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項７】
前記有機ＬＥＤ素子は基板上に形成されており、
前記基板は光取出し層を備えている請求項１乃至６のいずれか一項に記載の有機ＬＥＤ素子。
【請求項８】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有しており、
少なくとも、前記第１の電極形成工程を開始してから前記バリア層形成工程を終えるまでの間、または、前記バリア層形成工程を開始してから前記第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行う有機ＬＥＤ素子の製造方法。
【請求項９】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有しており、
少なくとも、前記第１の電極形成工程を開始してから前記バリア層形成工程を終えるまでの間、または、前記バリア層形成工程を開始してから前記第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行う有機ＬＥＤ素子の製造方法。
【請求項１０】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有しており、
少なくとも、前記第１の電極形成工程を開始してから前記バリア層形成工程を終えるまでの間、または、前記バリア層形成工程を開始してから前記第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｈ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行う有機ＬＥＤ素子の製造方法。
【請求項１１】
前記バリア層がＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔから選択される１種以上の元素を含む金属または合金により構成されている請求項８乃至１０いずれか一項に記載の有機ＬＥＤ素子の製造方法。
【請求項１２】
前記有機ＬＥＤ素子は基板上に形成されており、
前記基板は光取出し層を備えている請求項８乃至１１のいずれか一項に記載の有機ＬＥＤ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＬＥＤ素子、有機ＬＥＤ素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ）、有機ＬＥＤ素子、無機ＥＬ素子など、新規発光デバイスの研究、開発が進められている。中でも、有機ＬＥＤ素子（Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）は次世代の発光素子の一つとして着目されている。これは、有機層を電極間に挟んだ構造を有しており、発光のメカニズムとしては、まず、電極間に電圧を印加することによって、それぞれの電極から正孔、電子を注入し、次いでこれらが有機層内で結合し、有機層内の発光材料を励起状態にする。その後、発光材料が励起状態から基底状態に至る過程で発生する光を取り出すものである。具体的な用途としては、ディスプレイやバックライト、照明などが挙げられる。【０００３】
有機ＬＥＤ素子の構造として、例えば特許文献１には、基板上に複数の孤立パターンとして形成された画素を形成する第一電極ラインの主要部２ａ、第一電極の孤立パターン群部分に開口部を有する絶縁層３、各孤立パターンの発光部を含む所定の部分に形成された発光媒体４、発光媒体上から隣の孤立パターンと接続するように形成された第二電極主要部５ａ、を有し、画素部が複数の有機エレクトロルミネッセンス単素子から構成され、それらが直列に接続された有機エレクトロルミネッセンス素子が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】日本国特開２０００−０２９４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のような直列に接続した構造を有する有機ＬＥＤ素子においては透明電極である第一電極を構成する複合酸化物と、金属電極である第二電極と、が直接接触した構造となっている。このため、両電極間に電流を印加すると、透明電極を構成する複合酸化物中の酸素は金属電極側に拡散して金属電極の抵抗値が上昇するという問題があった。また、透明電極と、金属電極との界面部分に炭素等の不純物が混入すると、係る不純物等も電極間の抵抗値を上昇させる原因となっていた。【０００６】
このように透明電極と金属電極との界面部分において抵抗値が上昇した状態で、電流を流した場合、界面部分が発熱するため金属電極の酸化が更に進行し、場合によっては発熱によって該界面部分が焼き切れ、素子が破損する場合があった。例えば照明用途など、大きな電流の継続的に流す用途においては、酸素の拡散と発熱量の増大がより進行し易くなり特に問題であった。【０００７】
本発明は上記従来技術が有する問題に鑑み、有機ＬＥＤ素子を構成する２つの電極の界面近傍における抵抗の上昇を抑制した有機ＬＥＤ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明では、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、
前記発光領域が、
第１の電極と、
第２の電極と、を備えており、
隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、
前記第１の電極と前記バリア層との界面領域、または、前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＣ濃度が１０原子％以下である有機ＬＥＤ素子が提供される。【０００９】
また、本発明では、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、
前記発光領域が、
第１の電極と、
第２の電極と、を備えており、
隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、
前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＯ濃度が２０原子％以下である有機ＬＥＤ素子が提供される。【００１０】
また、本発明では、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子であって、
前記発光領域が、
第１の電極と、
第２の電極と、を備えており、
隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されており、
前記第１の電極と前記バリア層との界面領域、または、前記第２の電極と前記バリア層との界面領域におけるＨ濃度が５原子％以下である有機ＬＥＤ素子が提供される。【００１１】
ここで、本発明の有機ＬＥＤ素子においては、前記第１の電極と前記バリア層との界面領域が相溶層を含んでいてもよい。【００１２】
本発明の有機ＬＥＤ素子においては、前記第２の電極と前記バリア層との界面領域が相溶層を含んでいてもよい。【００１３】
本発明の有機ＬＥＤ素子においては、前記バリア層がＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔから選択される１種以上の元素を含む金属または合金により構成されていてもよい。【００１４】
本発明の有機ＬＥＤ素子においては、前記有機ＬＥＤ素子は基板上に形成されており、
前記基板は光取出し層を備えていてもよい。【００１５】
また、本発明では、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有しており、
少なくとも、前記第１の電極形成工程を開始してから前記バリア層形成工程を終えるまでの間、または、前記バリア層形成工程を開始してから前記第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行う有機ＬＥＤ素子の製造方法が提供される。【００１６】
また、本発明では、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有しており、
少なくとも、前記第１の電極形成工程を開始してから前記バリア層形成工程を終えるまでの間、または、前記バリア層形成工程を開始してから前記第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行う有機ＬＥＤ素子の製造方法が提供される。【００１７】
また、本発明では、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、
バリア層を形成するバリア層形成工程と、
第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有しており、
少なくとも、前記第１の電極形成工程を開始してから前記バリア層形成工程を終えるまでの間、または、前記バリア層形成工程を開始してから前記第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｈ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３下の雰囲気下において各工程を行う有機ＬＥＤ素子の製造方法が提供される。【００１８】
本発明の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、前記バリア層がＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔから選択される１種以上の元素を含む金属または合金により構成されていてもよい。【００１９】
本発明の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、前記有機ＬＥＤ素子は基板上に形成されており、前記基板は光取出し層を備えていてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、有機ＬＥＤ素子を構成する２つの電極間の界面近傍における抵抗の上昇を抑制した有機ＬＥＤ素子を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施形態における有機ＬＥＤ素子の上面図。
【図２】図１のＡ−Ａ´線における断面図。
【図３】透明電極−金属電極間のコンタクト抵抗の経時変化測定用の装置の構成説明図。
【図４】透明電極−金属電極間のコンタクト抵抗の経時変化の測定結果。
【図５】界面領域の説明図。
【図６】参考例１におけるコンタクト抵抗測定用サンプルの構成説明図。
【図７】参考例１のサンプルＮｏ．１−３−１及びサンプルＮｏ．１−３−２のコンタクト抵抗の測定結果。
【図８】参考例１における消費電力増加率と、界面Ｏ濃度との関係説明図。
【図９】実施例１において作製した有機ＬＥＤ素子を構成する各層のパターン説明図。
【図１０】実施例１において作製した有機ＬＥＤ素子の発光領域及び積層構造の説明図。
【図１１】実施例１において作製した有機ＬＥＤ素子の発光時の状態写真。
【図１２】実施例２において作製した有機ＬＥＤ素子の発光時の状態写真。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
［第１の実施形態］
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の構成例について説明する。
【００２３】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子である。そして、発光領域が、第１の電極と、第２の電極と、を備え、隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極と、他方の発光領域の第２の電極とがバリア層を介して接続されている。第１の電極とバリア層との界面領域、または、第２の電極とバリア層との界面領域におけるＣ（炭素）濃度が１０原子％以下となっている。
【００２４】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の構造について図１、図２を用いて説明する。図１は有機ＬＥＤ素子の上面図を、図２は、図１におけるＡ−Ａ´線での断面図をそれぞれ模式的に示したものである。なお、図２においては図１において１０段直列に接続された発光領域のうち２段分を拡大して示している。
【００２５】
図１に示したように、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、複数の発光領域１１（１１Ａ、１１Ｂ等）を有しており、これらの発光領域１１はコンタクト領域１２を介して直列に接続されている。このため、引出し配線１３部分から電流を供給することにより、他方の引出し配線１４に向かって各発光領域１１に順次電流が流れ、各発光領域１１を発光させることができる。
【００２６】
本実施形態における有機ＬＥＤ素子の具体的な構造例について図２を用いて説明する。図２に示すように、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、例えば基板２１上に形成できる。そして、発光領域１１Ａ、１１Ｂにおいては第１の電極２２、発光部２３、第２の電極２４が積層された構造を有しており、コンタクト領域１２において、発光領域１１Ａの第２の電極２４と、隣接する発光領域１１Ｂの第１の電極２２とが、バリア層２５を介して接続されている。このため、引出し配線１３から供給された電流は上述のように、まず、引き出し配線を設けた領域に隣接する発光領域１１Ａの第１の電極２２、発光部２３、第２の電極２４の順に流れる。そして、コンタクト領域１２においてバリア層２５を介して、隣接する発光領域１１Ｂの第１の電極２２に流れ、順次隣接した発光領域に電流が供給される。なお、図１においては、１０段の発光領域１１を設けた例を示しているが、発光領域の段数は１０段に限定されるものではなく、有機ＬＥＤ素子の面積や、流す電流量等に応じて任意に選択できる。また、発光領域の面積は有機ＬＥＤ素子内で一定である必要はないが、各発光領域を均一な明るさとするため、その発光面積も均一であることが好ましい。
【００２７】
このように有機ＬＥＤ素子の発光部分を複数の発光領域１１に分割し、これを直列に接続することにより、１つの発光領域１１を発光させるために必要な電流を供給するのみで、全ての発光領域を発光させることができ、必要となる電流量を低減することが可能になる。このため、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は例えば高電流を必要とする照明用途に好ましく適用可能である。特に輝度が２０００ｃｄ／ｍ２以上の有機ＬＥＤ素子に好ましく適用できる。また、発光領域の面積が広い有機ＬＥＤ素子の場合においても高電流を必要とすることから、発光領域の面積が５０ｃｍ２以上の有機ＬＥＤ素子に好ましく適用でき、発光領域の面積が１００ｃｍ２以上の有機ＬＥＤ素子により好ましく適用可能である。
【００２８】
そして、本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、上述のように隣接する発光領域１１間の第１の電極２２と、第２の電極２４とを、バリア層２５を介して接続している。
【００２９】
バリア層２５及びその周辺の構造は特に限定されるものではなく、一方の発光領域の第１の電極２２と他方の発光領域の第２の電極２４とがバリア層２５を介して接続されるように構成されていれば良い。例えば、図２（Ａ）に示すように、コンタクト領域１２において、発光領域１１Ｂの第１の電極２２上にバリア層２５と、発光領域１１Ａの第２の電極２４と、を積層するように構成できる。また、図２（Ｂ）に示すように、コンタクト領域１２に発光領域１１Ａの第２の電極２４を配置せず、発光領域１１Ｂの第１の電極２２上にバリア層２５を配置し、バリア層２５を発光領域１１Ａに延伸して発光領域１１Ａの第２の電極２４と接続するように構成可能である。
【００３０】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子のコンタクト領域において、電流はバリア層中をガラス基板の厚み方向に流れるため、バリア層の抵抗は特に限定されるものではない。バリア層のシート抵抗は例えば１Ω／□以下とすることが好ましく、０．５Ω／□以下とすることがより好ましく、０．３Ω／□以下とすることが特に好ましい。
【００３１】
バリア層の構成についても特に限定されるものではないが、例えば金属膜単層で形成できる。
【００３２】
上述のように、特許文献１に記載された発明においては、透明電極である第一電極を構成する複合酸化物と、金属電極である第二電極と、が直接接触しており、両電極間に電流を印加すると、透明電極を構成する複合酸化物中の酸素が金属電極側に拡散していた。この点について説明する。
【００３３】
図３に示すように、透明電極３１となるＩＴＯからなる層上に、金属電極３２としてＡｌからなる層を形成し、これに電源３３を接続して経時変化を観察した。
【００３４】
図４（Ａ）に示すように、まず、図３に示した試料を作製直後に印加電圧に対する抵抗（以下、「コンタクト抵抗」ともいう）の変化を測定した。ここでＩＴＯと金属電極のコンタクト面積は２００μｍ□（４００００μｍ２）であった。図４（Ａ）の試料作製直後サンプル１、２は共に、低いコンタクト抵抗を示していることが分かる。しかし、係る試料を大気中、１０５℃に加熱した環境下に５００時間保存後同様にして印加電圧に対する抵抗変化を測定したところ、図４（Ａ）に５００時間保存後サンプル１、２として示すようにコンタクト抵抗が上昇していることが確認できる。
【００３５】
また、試料作製直後の試料に大気中、常温で３００ｍＡの電流を継続して通電したところ、図４（Ｂ）に示すようにコンタクト抵抗が徐々に上昇することが確認された。
【００３６】
以上の実験により、従来の有機ＬＥＤ素子のように、透明電極と金属電極とが直接接触した構成を有する場合、時間経過とともにコンタクト抵抗が上昇することが確認できた。これは上述のように透明電極内の酸素が金属電極側に拡散して、両電極の界面近傍において金属電極の抵抗が高くなったことに起因すると考えられる。
【００３７】
これに対して、本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、一方の発光領域の第１の電極２２と、他方の発光領域の第２の電極２４との間にバリア層２５を設けている。このため、一方の発光領域の第１の電極２２、他方の発光領域の第２の電極２４のいずれか一方を透明電極とし、他方を金属電極とした場合であっても、金属電極側に酸素が拡散することを抑制できるので、両電極の界面近傍における抵抗値上昇を抑制することが可能になる。
【００３８】
そして、一方の発光領域の第１の電極２２と、他方の発光領域の第２の電極２４との間にバリア層２５を設けた場合であっても、一方の発光領域の第１の電極２２とバリア層２５との界面領域、または、他方の発光領域の第２の電極２４とバリア層２５との界面領域における不純物濃度が高いと、不純物の影響によりコンタクト抵抗が高くなる場合がある。ここで、不純物の一例として炭素があげられる。このようにコンタクト抵抗が高くなると、バリア層２５と、第１の電極２２または第２の電極２４と、の界面領域で発熱するため、その程度によってはバリア層２５と、一方の発光領域の第１の電極２２または他方の発光領域の第２の電極２４との界面部分が破損する恐れがある。
【００３９】
このため、本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、バリア層２５と一方の発光領域の第１の電極２２との界面領域、または、バリア層２５と他方の発光領域の第２の電極２４との界面領域におけるＣ（炭素）濃度が１０原子％以下となっていることが好ましい。バリア層２５と、第１の電極２２または第２の電極２４との界面領域のＣ濃度を上記範囲とすることにより、バリア層２５と、第１の電極２２および第２の電極２４との間でのコンタクト抵抗の上昇を抑制し、有機ＬＥＤ素子の破損を抑制可能である。特に、バリア層２５と一方の発光領域の第１の電極２２との界面領域、および、バリア層２５と他方の発光領域の第２の電極２４との界面領域におけるＣ（炭素）濃度が上記範囲であることがより好ましい。この場合、より確実に界面領域でのコンタクト抵抗の上昇を抑制し、有機ＬＥＤ素子の破損を抑制できる。
【００４０】
バリア層２５と第１の電極２２との界面領域、または、バリア層２５と第２の電極２４との界面領域におけるＣ濃度は５原子％以下であることがより好ましい。特に、バリア層２５と第１の電極２２との界面領域、および、バリア層２５と第２の電極２４との界面領域におけるＣ濃度は５原子％以下であることがより好ましい。
【００４１】
ここで界面領域について説明する。ここでは、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域を例に説明する。
【００４２】
図５（Ａ）に示すように、例えば第２の電極２４とバリア層２５との界面５１を、ＴＥＭ等により識別できる場合、該界面５１を、第２の電極２４とバリア層２５との界面とする。そして、界面５１を中心とした幅１０ｎｍの範囲、すなわち、図５（Ａ）中矢印Ｘで示した範囲を界面領域５２とする。
【００４３】
また、図５（Ｂ）に示すように、第２の電極２４とバリア層２５との間で、２層の界面周辺で２層の構成元素が混在した状態、すなわち相溶層５３を形成し、その界面が明らかではない場合、相溶層５３の（第２の電極２４とバリア層２５の積層方向でみた場合の）中央部５３１を第２の電極２４とバリア層２５との間の界面とする。そして、界面（中央部５３１）を中心とした幅１０ｎｍの範囲、すなわち、図５（Ｂ）中矢印Ｘで示した範囲を界面領域５２とする。
【００４４】
上記説明では、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域を例に説明したが、第１の電極２２と、バリア層２５との界面領域についても同様にして規定できる。なお、第１の電極２２とバリア層２５との界面領域に関しても相溶層を含む構成であってもよい。
【００４５】
界面領域５２のＣ濃度の測定方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により測定可能である。例えば、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱分析法）、ＥＲＤＡ（弾性反跳検出分析法）等により実施できる。
【００４６】
なお、ＴＥＭ以外の分析法を用いる場合には、予めＴＥＭにより観察し、界面５１の位置を規定してもよい。
【００４７】
また、例えば、第１の電極または第２の電極を構成する元素、および、バリア層に含まれる元素の分布から、第１の電極または第２の電極と、バリア層と、場合によっては相溶層と、の位置を特定できる。このため、ＴＥＭ以外の分析方法を用いた場合でも、ＴＥＭにより予め界面５１の位置を特定せずに、これらの元素の分布から界面および界面領域を特定することも可能である。
【００４８】
上述のように、本実施形態においては第１の電極または第２の電極と、バリア層との間に、２層の境界である界面が明確に現れる場合と、２層の界面周辺で相溶層を形成して境界が明確には現れない場合と、が想定される。
【００４９】
２層の境界が明確に現れる場合は、界面領域について各層の構成元素の他に検出されるＣ濃度等を検出する。なお、２層の境界が明確に現れる場合であっても、ブロードな界面として検出される場合は、相溶層の場合と同様にして界面を決定できる。具体的には、ブロードな界面の積層方向の中央部を、界面領域を規定する際の界面とすることができる。また、２層の境界が相溶層となる場合は、界面領域について、両方の層の構成元素の他に検出されるＣ濃度等を検出する。
【００５０】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の各部材について以下に説明する。
＜第１の電極＞
第１の電極２２は、透明電極（透光性電極）により構成することが好ましい。この場合、発光部２３で発生した光を外部に取り出すために、８０％以上の透光性を有していることが好ましい。また、多くの正孔を注入するため、仕事関数が高いものであることが好ましい。直列接続する場合には、同一発光面積で直列接続しない場合と比べて、電流量が少なくて済むため、抵抗が高くても良い。具体的には１００Ω／□以下で良く、望ましくは５０Ω／□以下で良く、更に望ましくは３０Ω／□以下で良い。
【００５１】
具体的には例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）、ＳｎＯ２、ＺｎＯ、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｚｉｎｃ  Ｏｘｉｄｅ）、ＡＺＯ（ＺｎＯ−Ａｌ２Ｏ３：アルミニウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＧＺＯ（ＺｎＯ−Ｇａ２Ｏ３：ガリウムがドーピングされた亜鉛酸化物）、ＮｂドープＴｉＯ２、ＴａドープＴｉＯ２などの複合酸化物材料を好ましく利用できる。ＩＴＯを用いる場合でも従来よりも高抵抗で良いので、膜厚を薄くし、透過率を上げることが可能となる。具体的にＩＴＯの膜厚は例えば１０ｎｍ以上１５０ｎｍ以下とすることができ、望ましくは３０ｎｍ以上１２０ｎｍ以下とすることができ、更に望ましくは５０ｎｍ以上１００ｎｍ以下とすることができる。
【００５２】
第１の電極２２の厚さは特に限定されるものではないが、１００ｎｍ以上であることが好ましい。なお、第１の電極２２の屈折率は、１．９〜２．２であることが好ましい。ここで、ＩＴＯの場合、キャリア濃度を増加させると、ＩＴＯの屈折率を低減できる。一般的に、市販されているＩＴＯはＳｎＯ２が１０ｗｔ％含まれているものが標準となっているが、Ｓｎ濃度を増やすことで、ＩＴＯの屈折率を低減できる。但し、Ｓｎ濃度増加により、キャリア濃度は増加するが、移動度及び透過率の低下がある為、これらのバランスをとって、Ｓｎ量を決めることが好ましい。
＜第２の電極＞
第２の電極２４は、仕事関数の小さな金属またはその合金を好ましく利用できる。第２の電極２４の材料としては例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属および周期表第１３族の金属などが挙げられる。このうち、安価で化学的安定性の良い材料であることから、アルミニウム（Ａｌ）、マグネシウム（Ｍｇ）またはこれらの合金などをより好ましく利用できる。また、Ａｌ、ＭｇＡｇの共蒸着膜、ＬｉＦまたはＬｉ２Ｏの薄膜蒸着膜の上にＡｌを蒸着した積層電極等を特に好ましく利用できる。また、後述する発光材料として高分子系材料を用いている場合には、カルシウム（Ｃａ）またはバリウム（Ｂａ）とアルミニウム（Ａｌ）の積層等を好ましく利用できる。
【００５３】
なお、第１の電極、第２の電極はどちらが陽極、陰極であっても良いが、例えば、第１の電極を陽極、第２の電極を陰極とすることができる。
＜バリア層＞
バリア層２５は上述のように、第１の電極２２と第２の電極２４とを電気的に接続している部材であることから、導電性を有していればよく、その材料は特に限定されるものではない。両電極間の成分、例えば酸素の拡散を抑制できる材料であることが好ましい。このような材料として例えば、バリア層２５はＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔから選択される１種以上の元素を含む金属または合金により構成することが好ましい。中でもコスト等の観点からＣｒ、Ｍｏから選択される金属または、Ｃｒ、Ｍｏから選択される金属の合金であることがより好ましい。ここで、Ｃｒ、Ｍｏから選択される金属の合金としては例えば、ＮｉＭｏ、ＭｏＮｂ等が挙げられる。
【００５４】
バリア層２５は上述のように、コンタクト領域１２において、第１の電極２２と第２の電極２４とを電気的に接続していればよく、そのサイズは特に限定されるものではなく、有機ＬＥＤ素子中において許容されるサイズで形成できる。ただし、第１の電極２２と第２の電極２４との間での材料の拡散を十分抑制できるように、両電極間の距離を確保するように構成することが好ましい。例えば、図２（Ａ）に示すように、第１の電極２２上に、バリア層２５、第２の電極２４を積層した構造を有する場合、バリア層２５の膜厚は１０ｎｍ以上とすることが好ましい。この場合、上限値は特に限定されるものではなく、発光部２３の厚さ等に応じて選択できる。
【００５５】
また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、コンタクト領域１２の幅は特に限定されるものではなく、供給される電流値等により選択できる。ただし、コンタクト領域１２は一方の発光領域の第１の電極２２とバリア層２５とを電気的に接続する部分であるため、十分な電流が流れるようにコンタクト領域の幅は、５０μｍ以上とすることが好ましく、２００μｍ以上とすることがより好ましい。また、上述のように一方の発光領域の第１の電極２２が透明電極であり、他方の発光領域の第２の電極２４が金属電極の場合、一般的に一方の発光領域の第２の電極２４に対して一方の発光領域の第１の電極２２の抵抗値が大きくなる。このため、コンタクト領域１２の幅を広くしても実際に電流が流れる領域はコンタクト領域の一部のみとなる。また、コンタクト領域１２においては発光部２３が設けられていないため、コンタクト領域を広くすると、発光領域間が離れて見えるため外観上好ましくない。このため、コンタクト領域１２の幅は５００μｍ以下とすることが好ましく、３００μｍ以下とすることがより好ましい。
【００５６】
なお、コンタクト領域１２の幅は有機ＬＥＤ素子内において一定である必要はなく、コンタクト領域１２ごとにその幅を選択できる。ただし、有機ＬＥＤ素子内において各発光領域１１の輝度を一定とするため、その幅は有機ＬＥＤ素子内で一定であることが好ましい。また、コンタクト領域１２の幅を広くする場合には、後述する散乱層を第１の電極と基板との間に設け、コンタクト領域１２が目立たないように、すなわち、発光領域１１間が離れて見えないよう、発光領域からの光を散乱させることが好ましい。
【００５７】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、上記部材以外に以下の各部材を備えることができる。
＜基板＞
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は図２（Ａ）、（Ｂ）に示したように、透光性の基板２１上に形成できる。透光性の基板２１としては、特に限定されるものではないが、可視光に対する透過率が高い材料を用いることが好ましい。可視光に対する透過率の高い材料としては、例えばガラス基板やプラスチック基板を好ましく利用できる。
【００５８】
ガラス基板の材料としては、アルカリガラス、無アルカリガラスまたは石英ガラスなどの無機ガラスを好ましく利用できる。また、プラスチック基板の材料としては、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエーテル、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリビニルアルコールならびにポリフッ化ビニリデンおよびポリフッ化ビニルなどのフッ素含有ポリマーなどを好ましく利用できる。なお、基板を水分が透過するのを防止するために、プラスチック基板にバリア性をもたせる構成としても良い。透光性の基板２１の厚さは、ガラスの場合０．１ｍｍ〜２．０ｍｍとすることが好ましい。但し、あまり薄いと強度が低下するので、０．５ｍｍ〜１．０ｍｍであることが特に好ましい。
＜引出し配線＞
本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、有機ＬＥＤ素子に対して電流を供給するための引き出し配線１３、１４を配設できる。引出し配線の材料については特に限定されるものではないが、例えばバリア層２５と同じ材料により構成できる。この場合、バリア層２５を形成する際にあわせて引き出し配線を形成できるため好ましい。
＜発光部＞
発光部２３は、発光機能を有する層であり、例えば正孔注入層と、正孔輸送層と、発光層と、電子輸送層と、電子注入層とにより構成できる。発光部２３の屈折率は、１．７〜１．８とすることが好ましい。以下に各層の構成例について説明する。
＜正孔注入層＞
正孔注入層は、陽極からの正孔注入障壁を低くするために、イオン化ポテンシャルの差が小さいものを用いることが好ましい。正孔注入層における電極界面からの電荷の注入効率の向上は、素子の駆動電圧を下げるとともに、電荷の注入効率を高める。高分子では、ポリスチレンスルフォン酸（ＰＳＳ）がドープされたポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）、低分子ではフタロシアニン系の銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）を好ましく利用できる。
＜正孔輸送層＞
正孔輸送層は、正孔注入層から注入された正孔を発光層に輸送する役割をする。適切なイオン化ポテンシャルと正孔移動度を有することが好ましい。正孔輸送層は、具体的には、トリフェニルアミン誘導体、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス［Ｎ−フェニル−Ｎ−（２−ナフチル）−４’−アミノビフェニル−４−イル］−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン（ＮＰＴＥ）、１，１−ビス［（ジ−４−トリルアミノ）フェニル］シクロヘキサン（ＨＴＭ２）およびＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）などを好ましく利用できる。正孔輸送層の厚さは、１０ｎｍ〜１０００ｎｍが好ましい。厚さは薄ければ薄いほど低電圧化できるが、電極間短絡の問題から５０ｎｍ〜５００ｎｍであることが特に好ましい。
＜発光層＞
発光層は、注入された電子と正孔が再結合する場を提供するものであり、発光効率の高い材料を用いることが好ましい。詳細に説明すると、発光層に用いられる発光ホスト材料および発光色素のドーピング材料は、陽極及び陰極から注入された正孔及び電子の再結合中心として機能する。また、発光層におけるホスト材料への発光色素のドーピングは、高い発光効率を得ると共に、発光波長を変換させる。これらは電荷注入のための適切なエネルギーレベルを有すること、化学的安定性や耐熱性に優れ、均質なアモルファス薄膜を形成することが好ましい。また、発光色の種類や色純度が優れており、発光効率が高いことが好ましい。有機材料である発光材料には、低分子系と高分子系の材料がある。さらに、発光機構によって、蛍光材料、りん光材料に分類される。発光層は、具体的には例えば、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、ビス（８−ヒドロキシ）キナルジンアルミニウムフェノキサイド（Ａｌｑ′２ＯＰｈ）、ビス（８−ヒドロキシ）キナルジンアルミニウム−２，５−ジメチルフェノキサイド（ＢＡｌｑ）、モノ（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）リチウム錯体（Ｌｉｑ）、モノ（８−キノリノラート）ナトリウム錯体（Ｎａｑ）、モノ（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）リチウム錯体、モノ（２，２，６，６−テトラメチル−３，５−ヘプタンジオナート）ナトリウム錯体およびビス（８−キノリノラート）カルシウム錯体（Ｃａｑ２）などのキノリン誘導体の金属錯体、テトラフェニルブタジエン、フェニルキナクドリン（ＱＤ）、アントラセン、ペリレン並びにコロネンなどの蛍光性物質が挙げられる。ホスト材料としては、キノリノラート錯体が好ましく、特に、８−キノリノールおよびその誘導体を配位子としたアルミニウム錯体が好ましい。
＜電子輸送層＞
電子輸送層は、電極から注入された電子を輸送するという役割をする。電子輸送層は、具体的には、キノリノールアルミニウム錯体（Ａｌｑ３）、オキサジアゾール誘導体（例えば、２，５−ビス（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＢＮＤ）および２−（４−ｔ−ブチルフェニル）−５−（４−ビフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）など）、トリアゾール誘導体、バソフェナントロリン誘導体、シロール誘導体などを利用できる。
＜電子注入層＞
電子注入層は、電子の注入効率を高めるものを好ましく利用できる。電子注入層は、例えば、陰極界面にリチウム（Ｌｉ）、セシウム（Ｃｓ）等のアルカリ金属をドープした層を設けることにより構成できる。
【００５９】
また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、上述のように基板２１上に形成された構成とすることができ、基板２１にはさらに光取出し層を備えた構成とすることができる。このように光取り出し層を設けることにより、有機ＬＥＤ素子からの光取り出し効率を高めることが可能となる。光取り出し層は基板２１に設けることができ、第１の電極２２と対向する面に設けることが好ましい。
【００６０】
光取出し層の構成としては特に限定されるものではなく、例えば散乱層や、回折格子等により構成することができる。特に光取り出し層として散乱層を設けることが好ましい。散乱層の構成例について以下に説明する。
＜散乱層＞
散乱層は例えば、塗布などの方法で基板上にガラス粉末を形成し、所望の温度で焼成することで形成することができる。また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は後述のように、加熱することなく形成することが可能であることから、樹脂により散乱層を形成することもできる。
【００６１】
具体的な構成例について以下に説明する。
【００６２】
散乱層は、第１の屈折率を有するベース材と、ベース材中に分散された、ベース材と異なる第２の屈折率を有する複数の散乱物質とを具備した構成とすることができる。そして、散乱層内部から最表面にむかって、散乱層中の散乱物質の層内分布が、小さくなった構成とすることが好ましい。係る構成とすることにより、優れた散乱特性を有しつつも表面の平滑性を維持することができ、発光デバイスなどの光出射面側に用いることで極めて高効率の光取り出しを実現することができる。
【００６３】
散乱層としては例えば、コーティングされた主表面を有する光透過率の高い材料（ベース材）が用いられる。ベース材としては例えば、ガラス、結晶化ガラス、透光性樹脂、透光性セラミックスを用いることができる。ガラスの材料としては、ソーダライムガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどの無機ガラスが挙げられる。また、透光性樹脂としては例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエステル樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、塩ビ−酸ビ共重合体樹脂、ポリアクリル樹脂、ポリメタアクリル樹脂、ポリオレフィン樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂、イミド樹脂等が挙げられる。なお、ベース材の内部には、複数の散乱性物質（例えば、気泡、析出結晶、ベース材とは異なる材料粒子、分相ガラスがある。）が形成されている。ここで、粒子とは固体の小さな物質をいい、例えば、フィラーやセラミックスがある。また、気泡とは、空気若しくはガスの物体をいう。また、分相ガラスとは、２種類以上のガラス相により構成されるガラスをいう。なお、散乱物質が気泡の場合、散乱物質の径とは空隙の長さをいう。
【００６４】
光取り出し効率の向上を実現するためには、ベース材の屈折率は、第１の電極の材料の屈折率と同等若しくは高いことが好ましい。これは、ベース材の屈折率が第１の電極の材料の屈折率よりも低い場合、ベース材と第１の電極との界面において、全反射による損失が生じてしまうためである。ベース材の屈折率は、少なくとも発光層の発光スペクトル範囲における一部分（例えば、赤、青、緑など）において第１の電極の材料の屈折率を上回っていれば良いが、発光スペクトル範囲全域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）に亘って上回っていることが好ましく、可視光の波長範囲全域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に亘って上回っていることがより好ましい。
【００６５】
また、有機ＬＥＤ素子の電極間の短絡を防ぐ為に散乱層主表面（第１の電極と対向する面）は平滑であることが好ましい。このため、散乱層の主表面から散乱物質が突出していることは好ましくない。散乱物質が散乱層の主表面から突出しないためにも、散乱物質が散乱層の主表面から０．２μｍ以内に存在していないことが好ましい。特に、散乱層の主表面のＪＩＳ  Ｂ０６０１−１９９４に規定される算術平均粗さ（Ｒａ）は３０ｎｍ以下が好ましく、１０ｎｍ以下であることがより好ましく、１ｎｍ以下が特に望ましい。散乱物質とベース材の屈折率はいずれも高くても構わないが、屈折率の差（Δｎ）は、少なくとも発光層の発光スペクトル範囲における一部分において０．２以上であることが好ましい。十分な散乱特性を得るために、屈折率の差（Δｎ）は、発光スペクトル範囲全域（４３０ｎｍ〜６５０ｎｍ）若しくは可視光の波長範囲全域（３６０ｎｍ〜８３０ｎｍ）に亘って０．２以上であることがより好ましい。
【００６６】
最大の屈折率差を得るためには例えば、ベース材としては高屈折率ガラス、散乱物質としては気体の物体すなわち気泡という構成とすることが望ましい。高屈折率ガラスの成分として、ネットワークフォーマとしてはＰ２Ｏ５、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ｇｅ２Ｏ、ＴｅＯ２から選ばれる一種類または二種類以上の成分を、高屈折率成分として、ＴｉＯ２、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｇｄ２Ｏ３、Ｙ２Ｏ３、ＺｒＯ２、ＺｎＯ、ＢａＯ、ＰｂＯ、Ｓｂ２Ｏ３から選ばれる一種類または二種類以上の成分を含有する高屈折率ガラスを使用することが好ましい。その他に、ガラスの特性を調整する意味で、アルカリ酸化物、アルカリ土類酸化物、フッ化物などを屈折率に対して要求される物性を損なわない範囲で使用しても良い。具体的なガラス系としてはＢ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｌａ２Ｏ３系、Ｐ２Ｏ５−Ｂ２Ｏ３−Ｒ’２Ｏ−Ｒ”Ｏ−ＴｉＯ２−Ｎｂ２Ｏ５−ＷＯ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＴｅＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３系、ＳｉＯ２−ＺｎＯ系、Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、Ｐ２Ｏ５−ＺｎＯ系、などが挙げられる。ここで、Ｒ’はアルカリ金属元素、Ｒ”はアルカリ土類金属元素を示す。なお、以上は例であり、上記の条件を満たすような構成であれば、この例に限定されるものではない。
【００６７】
ベース材に特定の透過率スペクトルを持たせることにより、発光の色味を変化させることもできる。着色剤としては、遷移金属酸化物、希土類金属酸化物、金属コロイドなどの公知のものを、単独であるいは組み合わせて使うことができる。
【００６８】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、散乱物質またはベース材に蛍光性物質を使用することができる。そのため、有機層からの発光により、波長変換を行い、色味を変化させる効果をもたらすことができる。この場合には、有機ＬＥＤ素子の発光色を減らすことが可能であり、かつ発光光は散乱されて出射するので、色味の角度依存性や色味の経時変化を抑制することができる。
【００６９】
次に、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法の例について説明する。
【００７０】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は例えば以下の工程により製造することができる。
【００７１】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、バリア層を形成するバリア層形成工程と、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有することが好ましい。そして、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことが好ましい。
【００７２】
特に、第１の電極形成工程を開始してから、バリア層形成工程および第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことがより好ましい。
【００７３】
従来、有機ＬＥＤ素子として透明電極、補助配線、金属電極を有する構造が知られている。このような有機ＬＥＤ素子を製造する際、透明電極としてのＩＴＯ膜を成膜、パターニングした後、補助配線用の積層膜を全面に成膜し、パターニング後、有機膜及び金属電極である陰極を成膜し形成する製造方法が採られていた（例えば特許第３６４９２３８号公報）。
【００７４】
従来の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、例えば、補助配線と金属電極の形成は連続成膜されておらず、一度大気暴露されているのが一般的であった。このように複数の電極、配線を積層する過程で、大気等のＣ（炭素）を所定量以上含む雰囲気中に暴露されると、電極同士の界面や、電極と配線の界面にＣが付着することとなる。このように電極同士の界面や、電極と配線の界面にＣが付着すると、これらの界面におけるコンタクト抵抗が上昇し、該界面及びその近傍で発熱を生じることとなる。例えば上記特許第３６４９２３８号公報のような有機ＥＬ表示素子の用途においては実際の使用時の電流の供給量は少なく、電流をパルス状に供給することから、電極同士の界面、電極と配線との界面におけるコンタクト抵抗の上昇、界面部分における発熱は問題となりにくかった。
【００７５】
これに対して、特に本実施形態の有機ＬＥＤ素子がその用途の一つとする照明用途においては、有機ＬＥＤ素子に連続的に大電流が連続的に供給されている。このため、第１の電極と第２の電極との間の抵抗、さらには、第１の電極とバリア層またはバリア層と第２の電極のコンタクト抵抗を下げることが、有機ＥＬ表示素子と比較して特に重要となる。
【００７６】
そこで、本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、まず、第１の電極と第２の電極の間にバリア層を設けている。そして、第１の電極とバリア層またはバリア層と第２の電極の界面にＣ（炭素）が少ない状態を実現するため、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことが好ましい。また、特にＣ濃度は５．０×１０１８原子／ｍ３以下であることがより好ましく、３．０×１０１６原子／ｍ３以下であることが更に好ましい。
【００７７】
雰囲気中のＣ濃度の測定方法についても特に限定されるものではなく、質量分析計を備えた残留ガス分析計、あるいはガス分析用フーリエ変換赤外分光光度計(Fourier Transform Infrared spectrometry:FTIR)等により測定できる。
【００７８】
雰囲気中の残留ガス分析を行うための質量分析計としては、四重極型質量分析計(Quadrupole mass spectrometer : Q-mass)が広く用いられている。同質量分析計は、電子を衝突させることでガス分子をイオン化するイオン化部と、生成されたイオンを四重極電場中を通過させることで、生成イオンの質量電荷比に応じて分離する質量分離部、分離したイオンを検出する検出部を備えた分析計である。四重極電場は、互いの中心軸が正方形の頂点になるよう平行に設置された４本のロッド状電極に、直流電圧と交流電圧を重畳して印加することで発生させることができる。
【００７９】
ＦＴＩＲは、サンプルガスに赤外光を通しその吸光度を測定することで、各ガス濃度を求めることができる分析法である。
【００８０】
有機ＬＥＤ素子の製造装置より雰囲気ガスの一部を取り込み、上記の質量分析計を備えた残留ガス分析計、あるいは、ガス分析用フーリエ変換赤外分光光度計で測定することで、各層形成工程における雰囲気中のＣ濃度をリアルタイムに計測することができる。
【００８１】
係る製造方法により有機ＬＥＤ素子を製造することにより、第１の電極または第２の電極とバリア層との界面領域におけるＣ濃度を低減し、コンタクト抵抗を下げることが可能になる。また、経時変化や通電による電圧上昇も抑制することができる。このため、例えば照明用途に適用可能であり、特に高電流を印加することによる高輝度照明が可能な有機ＬＥＤ素子を作製できる。
【００８２】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、上記第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、上記バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下となるように雰囲気が制御されていればよい。このため、第１の電極、第２の電極、バリア層を形成する際の条件に応じて雰囲気を変更してもよい。ただし、雰囲気の変更を行う場合、操作が増えるため生産性が低下すること、雰囲気を変更する際に不純物が混入する恐れもあることから、第１の電極形成工程開始後から、バリア層形成工程及び第２の電極形成工程を終えるまでの間は同じ雰囲気とすることが好ましい。具体的には例えば、真空雰囲気や、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気において各工程を行うことが好ましい。特に真空雰囲気下で行うことが好ましい。
【００８３】
さらに、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は直列構造のため、第１の電極は抵抗が高めでもよい。このため、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまで、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、真空雰囲気下で行う場合、第１の電極形成にあたって、室温蒸着可能な透明電極材料を採用できる。このように真空雰囲気下で高温プロセスを通らないことによって、第１の電極を構成する材料が結晶化する等の不具合が発生することもなく、適切な抵抗特性を有する第１の電極を生産可能である。また透明電極成膜時に加熱が不要となるため、有機膜を形成する前に基板を冷却する工程も不要であり、効率よく生産できる。
【００８４】
第１の電極、第２の電極、バリア層の各構成については、既に説明したとおりである。特に上述のようにバリア層がＣｒ、Ｍｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｐｄ、Ｐｔから選択される１種以上の元素を含む金属または合金により構成されていることが好ましい。中でもコスト等の観点からＣｒ、Ｍｏから選択される金属または、Ｃｒ、Ｍｏから選択される金属の合金であることがより好ましい。ここで、Ｃｒ、Ｍｏから選択される金属の合金としては例えば、ＮｉＭｏ、ＭｏＮｂ等が挙げられる。
【００８５】
第１の電極、第２の電極、バリア層を形成する具体的な方法は特に限定されるものではなく、上記雰囲気下で実施することが可能な各種製造方法を採用することができる。例えば、マスクを使った成膜方法を好ましく用いることができる。具体的には例えば、第１の電極、第２の電極、バリア層の形状に応じた所定の形状（開口部）を有するマスクを配置した後、スパッタ法や、蒸着法、ＣＶＤ法等により第１の電極、第２の電極、バリア層をそれぞれ形成することが好ましい。
【００８６】
なお、第２の電極形成工程、バリア層形成工程を実施する順番は特に限定されるものではなく、形成する有機ＬＥＤ素子の構造に応じて任意に選択することができる。例えば、図２（Ａ）に示した有機ＬＥＤ素子の場合、第１の電極形成工程を行った後に、バリア層形成工程を、次いで、第２の電極形成工程を行うことが好ましい。また、図２（Ｂ）に示した有機ＬＥＤ素子の場合、第１の電極形成工程を行った後に、第２の電極形成工程を、次いでバリア層形成工程を行うことが好ましい。
【００８７】
上記第１の電極形成工程、バリア層形成工程、第２の電極形成工程以外にも任意に工程を設けることができる。
【００８８】
例えば、バリア層形成工程と、第２の電極形成工程との間に発光部形成工程を実施することができる。発光部の構成については、上述の通りである。発光部形成工程における発光部の形成方法は特に限定されるものではないが、例えば第１の電極等の場合と同様に、マスクを使った成膜方法を好ましく用いることができ、スパッタ法や、蒸着法、ＣＶＤ法等により形成することが好ましい。
【００８９】
また、上述のように、有機ＬＥＤ素子が基板上に形成されており、基板は光取出し層を備えている場合、光取出し層形成工程を設けることができる。この場合、光取出し層としては特に限定されるものではないが、例えば回折格子や、散乱層を設けることができる。光取出し層形成工程は第１の電極形成工程前に行うことから、雰囲気については特に限定されるものではなく任意の雰囲気下において実施することができる。
【００９０】
以上、本実施形態の有機ＬＥＤ素子製造方法について説明してきたが、係る製造方法によれば、有機ＬＥＤ素子を構成する第１の電極とバリア層の間、または、バリア層と第２の電極との間のコンタクト抵抗の上昇を抑制することができる。このため、例えば照明用途のように大電流を連続的に供給する用途においても各電極とバリア層との間の発熱を抑制し、有機ＬＥＤ素子が破損することを防止することができる。
［第２の実施形態］
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の構成について説明する。
【００９１】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子である。そして、発光領域が、第１の電極２２と、第２の電極２４と、を備え、隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極２２と、他方の発光領域の第２の電極２４とがバリア層２５を介して接続されている。そして、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域におけるＯ濃度が２０原子％以下であることが好ましい。
【００９２】
第２の電極２４とバリア層２５との界面領域に酸素が一定量以上存在している場合、該酸素が第２の電極２４へと拡散し、抵抗値が上昇する場合がある。これに対して、本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域におけるＯ濃度が２０原子％以下と低いため、界面領域近傍における抵抗値の上昇を抑制することができる。第２の電極２４と、バリア層２５との界面領域におけるＯ（酸素）濃度が１０原子％以下であることがより好ましく、７原子％以下であることがさらに好ましく、５原子％以下であることが特に好ましい。
【００９３】
なお、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、第１の実施形態で説明した有機ＬＥＤ素子と同様の構造を有することができ、また、各部材についても同様の構成とすることができるため、その構造、各部材については説明を省略する。また、界面領域に関しても第１の実施形態で説明した場合と同様であるため、説明を省略する。本実施形態の有機ＬＥＤ素子においても、第１の電極２２とバリア層２５との界面領域は相溶層を含む構成であってもよい。また、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域は相溶層を含む構成であってもよい。
【００９４】
係るＯ濃度の測定方法についても特に限定されるものではなく、任意の方法により測定することができる。例えば、ＴＥＭ（透過型電子顕微鏡）、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）、ＲＢＳ（ラザフォード後方散乱分析法）、ＥＲＤＡ（弾性反跳検出分析法）等により測定できる。
【００９５】
ＸＰＳによりＯ濃度を求める場合について具体的な例を挙げて説明する。なお、Ｃ濃度についても同様の手順により測定することができ、第１の実施形態の有機ＬＥＤ素子においても同様にして測定、評価が可能である。
【００９６】
ＸＰＳによりＯ濃度を求める方法としては、例えば、Ａｒ＋イオンスパッタによる試料のエッチングと、エッチング後の試料表面のＸＰＳ測定を繰り返すことで、第１の電極／バリア層／第２の電極からなる積層膜について深さ方向に元素分析を行うことができる。
【００９７】
例えば２ｋＶに加速したＡｒ＋イオンを２ｍｍ角領域内において1分間走査することで試料のエッチングを行い、エッチング後の試料表面をＸＰＳにより元素分析を行う。これを交互に繰り返すことで深さ方向の元素プロファイルを得る。第２の電極２４がＡｌである場合、第２の電極２４側では当初、主な構成元素のＡｌが検出されるが、バリア層２５との界面５１付近では、Ａｌの検出強度は徐々に減少し、バリア層２５の主な構成元素である例えばＭｏの検出強度が徐々に増加する。Ａｒ＋イオン照射により試料表面のミキシングが起きること、及び、試料中での電子の非弾性平均自由行程で決まるＸＰＳの検出深さが数ｎｍであることにより、第２の電極とバリア層との界面５１では、各元素の検出強度は緩やかに変化して観測される。第２の電極中の主な構成元素であるＡｌの検出強度が減少し１／２になる深さを、第２の電極とバリア層との界面５１と考えることができ、Ａｌの検出強度が第２の電極膜中の８４％になる深さと１６％になる深さの幅ΔＺが、深さ分解能と定義される。Ａｒ＋イオンによるエッチング条件を適切にすることでΔＺを３０ｎｍ以下とすることができ、さらに最適化することで界面領域の深さに相当する１０ｎｍ以下とすることができる。
【００９８】
なお、ここでは、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域を例に説明したが、第１の電極２２とバリア層２５との界面領域についても同様にしてＸＰＳを用いて、Ｏ濃度を算出することができる。
【００９９】
後述のように、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、例えばバリア層形成工程を開始してから、第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気とすることが好ましい。ところが、バリア層形成後、例えば酸素濃度１．１×１０２５原子／ｍ３程度の雰囲気に置かれた後、第２の電極を形成した場合、第２の電極とバリア層との界面５１を中心とした幅１０ｎｍ以内の領域、すなわち界面領域５２において、他の部分よりもＯ（酸素）濃度が高い箇所が検出される。そして、界面領域５２についてＯ（酸素）濃度をＸＰＳで測定した場合、例えばＯ（酸素）濃度が２５原子％と観測することができる。なお、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の場合、上記のように測定した界面領域におけるＯ（酸素）濃度が２０原子％以下であることが好ましいことは既述の通りである。後述するＴＥＭ及びＥＤＸを用いた測定の場合でも同様である。
【０１００】
また第１の電極／バリア層／第２の電極からなる積層膜について、積層膜断面を含む薄片試料を作製しＴＥＭ観察を行うことでも、各層及び各界面を原子レベルで直接観察を行うことができる。この際、ＥＤＸ(エネルギー分散型Ｘ線分光法)により元素分析を併せて行うこともできる。観察・分析領域は薄片試料の大きさに限定されるが、層界面を高分解能で観察・分析するには有効な方法である。この場合も、界面領域について、Ｏ濃度だけではなく、Ｃ濃度も測定することができる。このため、第１の実施形態における有機ＬＥＤ素子について測定、評価を行う場合にも同様にして実施することができる。
【０１０１】
バリア層形成後、例えば酸素濃度１．１×１０２５原子／ｍ３程度の雰囲気に置かれた後、第２の電極２４を形成した場合、界面領域５２についてＯ（酸素）濃度をＴＥＭ及びＥＤＸを用いて測定した場合、例えばＯ（酸素）濃度が２５原子％と観測される。
【０１０２】
なお、ここまでバリア層２５と、第１の電極２２または第２の電極２４と、の界面が明確に存在した場合の分析例を説明したが、バリア層２５と、第１の電極２２または第２の電極２４と、の界面に相溶層５３が観察される場合でも同様にして分析を行うことができる。
【０１０３】
例えばバリア層２５を形成後、酸素濃度１．１×１０２５原子／ｍ３程度の雰囲気に置いた後、第２の電極２４を形成した場合であって、バリア層２５と第２の電極２４との間に相溶層５３が形成された場合を例に説明する。
【０１０４】
この場合、ＸＰＳや、ＴＥＭ及びＥＤＸを用いて上記と同様にして界面領域について元素分析を行うと、相溶層５３では例えば、バリア層２５と第２の電極２４の構成元素がともに検出される場合がある。そして、相溶層５３ではバリア層２５等の構成元素とともに、バリア層２５内よりも高い濃度のＯ(例えばＯ濃度２５原子％)を検出することができる。
【０１０５】
このように相溶層５３が存在する場合も、界面近傍にＯ濃度の高い部分があれば、相溶層５３の一部あるいは全体に、バリア層２５、場合によってはさらに第２の電極２４の構成元素とともに他の部分よりも高い濃度のＯ(例えばＯ濃度２５原子％)を、元素分析により検出することができる。
【０１０６】
なお、相溶層５３の厚さは通常１０〜２０ｎｍ程度である。また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の場合であれば、バリア層２５と、第１の電極２２または第２の電極２４と、の界面に相溶層５３が観察される場合であっても、界面領域におけるＯ（酸素）濃度が２０原子％以下であることが好ましいことは既述の通りである。
【０１０７】
次に本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法について説明する。
【０１０８】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は例えば以下の製造方法により製造することができる。
【０１０９】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、バリア層を形成するバリア層形成工程と、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有している。
【０１１０】
そして、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことが好ましい。
【０１１１】
特に、第１の電極形成工程を開始してから、バリア層形成工程および第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことがより好ましい。
【０１１２】
また、雰囲気中のＯ濃度は、５．０×１０２１原子／ｍ３以下であることがより好ましく、３．０×１０１９原子／ｍ３以下であることが更に好ましい。
【０１１３】
雰囲気中のＯ濃度の測定方法は特に限定されるものではなく、質量分析計を備えた残留ガス分析計、あるいはガス分析用フーリエ変換赤外分光光度計(Fourier Transform Infrared spectrometry:FTIR)等により測定できる。
【０１１４】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、上記第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、上記バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下となるように雰囲気が制御されていればよい。このため、第１の電極、第２の電極、バリア層を形成する際の条件に応じて雰囲気を変更してもよい。ただし、雰囲気の変更を行う場合、操作が増えるため生産性が低下すること、雰囲気を変更する際に不純物が混入する恐れもあることから、第１の電極形成工程開始後から、バリア層形成工程及び第２の電極形成工程を終えるまでの間は同じ雰囲気とすることが好ましい。具体的には例えば、真空雰囲気や、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気において各工程を行うことが好ましい。特に真空雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１１５】
このほか、第１の電極、バリア層、第２の電極の構成や、その具体的な製造方法については、雰囲気中のＯ濃度以外に関して第１の実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法と同様にして行うことができるため、ここでは説明を省略する。
【０１１６】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子においても、第１の実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法の場合と同様に、第２の電極形成工程、バリア層形成工程を実施する順番は特に限定されるものではなく、形成する有機ＬＥＤ素子の構造に応じて任意に選択することができる。
【０１１７】
また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法においても、上記第１の電極形成工程、バリア層形成工程、第２の電極形成工程以外にも、発光部形成工程や、光取出し層形成工程等各種工程を任意に設けることができる。
【０１１８】
以上説明した本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法によれば、第１の電極とバリア層との界面領域、またはバリア層と第２の電極との界面領域に含まれるＯ（酸素）濃度を低減できる。このため、特に、例えば金属電極により構成される第２の電極に酸素が拡散することによる、バリア層と第２の電極との間のコンタクト抵抗の上昇を抑制可能になる。
【０１１９】
また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法はさらに、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことが好ましい。Ｃ濃度は５．０×１０１８原子／ｍ３以下であることがより好ましく、３．０×１０１６原子／ｍ３以下であることがさらに好ましい。
【０１２０】
これにより、第１の電極とバリア層との界面領域、バリア層と第２の電極との界面領域に含まれるＯ（酸素）、Ｃ（炭素）濃度をともに低減できる。このため、例えば第２の電極が金属により構成される場合、バリア層と第２の電極との間の抵抗上昇を一層効果的に抑制できる。
【０１２１】
この際の雰囲気としても、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、雰囲気中のＣ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下であり、かつ、雰囲気中のＯ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気であれば特に限定されるものではなく、第１の電極、第２の電極、バリア層を形成する際の条件に応じた雰囲気とすることができる。ただし、雰囲気の変更を行う場合、操作が増えるため生産性が低下すること、雰囲気を変更する際に不純物が混入する恐れもあることから、第１の電極形成工程開始後から、バリア層形成工程及び第２の電極形成工程を終えるまでの間は同じ雰囲気とすることが好ましい。具体的には例えば、真空雰囲気や、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気において各工程を行うことが好ましい。特に真空雰囲気下で行うことが好ましい。
［第３の実施形態］
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の構成例について説明する。
【０１２２】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子である。そして、発光領域が、第１の電極２２と、第２の電極２４と、を備え、隣接する発光領域は、一方の発光領域の第１の電極２２と、他方の発光領域の第２の電極２４とがバリア層２５を介して接続されている。第１の電極２２とバリア層２５との界面領域、または、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域におけるＨ濃度が５原子％以下となっている。
【０１２３】
第１の電極２２とバリア層２５との界面領域、または、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域におけるＨ（水素）濃度は、主にこれらの界面領域に存在する水分に起因するものである。このため、これらの界面領域にＨ（水素）が一定量以上検出された場合、界面領域には水分が存在していることを意味している。そしてこの場合、水分の働きにより、第１の電極２２とバリア層２５、バリア層２５と第２の電極２４との間の電気的な接続信頼性が低下する場合があり好ましくない。このため、第１の電極２２とバリア層２５との界面領域、または、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域におけるＨ濃度が５原子％以下であることが好ましい。特に３原子％以下であることがより好ましい。
【０１２４】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子においては、第１の電極２２とバリア層２５との界面領域、および、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域におけるＨ濃度が５原子％以下であることがより好ましい。特に３原子％以下であることがさらに好ましい。
【０１２５】
なお、本実施形態の有機ＬＥＤ素子は、第１の実施形態、第２の実施形態で説明した有機ＬＥＤ素子と同様の構造を有することができ、また、各部材についても同様の構成とすることができるため、その構造、各部材については説明を省略する。また、界面領域に関しても第１の実施形態で説明した場合と同様であるため、説明を省略する。本実施形態の有機ＬＥＤ素子においても、第１の電極２２とバリア層２５との界面領域は相溶層を含む構成であってもよい。また、第２の電極２４とバリア層２５との界面領域は相溶層を含む構成であってもよい。
【０１２６】
第１の電極／バリア層／第２の電極からなる積層膜について、ＥＲＤＡ法(弾性反跳検出分析法)により、膜中に含有するＨ濃度の深さ方向分布を測定できる。これは、試料にＨｅ＋イオンを入射し、弾性散乱により前方にはじき出されたＨ原子(反跳Ｈ粒子)を検出し、入射Ｈｅ＋イオンのエネルギーを変えることで深さ方向についてＨ濃度の分布を求めることができる方法である。原子半径の小さいＨｅ＋を入射し、Ｈｅ＋と試料中の原子の弾性散乱を利用する方法であり、試料破壊を伴わない(非破壊分析)、定量分析法である。
【０１２７】
バリア層形成後、例えば真空成膜装置より取り出し大気雰囲気に置かれた後、再度真空成膜装置に導入し第２の電極を形成した場合、第２の電極とバリア層の界面を中心とした幅１０ｎｍ以内の界面領域で、他の部分、すなわち第２の電極あるいはバリア層内よりもＨ濃度が高い箇所が存在するプロファイルが得られ、例えば界面領域におけるＨ濃度が１０原子％と観測される。なお、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の場合、上記のように測定した界面領域におけるＨ（水素）濃度が５原子％以下であることが好ましく、３原子％以下であることがより好ましいことは既述の通りである。
【０１２８】
次に、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法について説明する。
【０１２９】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子は例えば以下の製造方法により製造することができる。
【０１３０】
複数の発光領域が直列に接続された有機ＬＥＤ素子の製造方法であって、第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、バリア層を形成するバリア層形成工程と、第２の電極を形成する第２の電極形成工程と、を有している。
【０１３１】
そして、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｈ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことが好ましい。
【０１３２】
特に、第１の電極形成工程を開始してから、バリア層形成工程および第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｈ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことがより好ましい。
【０１３３】
また、雰囲気中のＨ濃度は、２．０×１０２２原子／ｍ３以下であることがより好ましく、３．０×１０２０原子／ｍ３以下であることが更に好ましい。
【０１３４】
雰囲気中のＨ濃度の測定方法は特に限定されるものではなく、任意の方法により測定できる。質量分析計を備えた残留ガス分析計、あるいはガス分析用フーリエ変換赤外分光光度計(Fourier Transform Infrared spectrometry:FTIR)等により測定可能である。
【０１３５】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法においては、上記第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、上記バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｈ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３以下となるように雰囲気が制御されていればよい。このため、第１の電極、第２の電極、バリア層を形成する際の条件に応じて雰囲気を変更してもよい。ただし、雰囲気の変更を行う場合、操作が増えるため生産性が低下すること、雰囲気を変更する際に不純物が混入する恐れもあることから、第１の電極形成工程開始後から、バリア層形成工程及び第２の電極形成工程を終えるまでの間は同じ雰囲気とすることが好ましい。具体的には例えば、真空雰囲気や、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気において各工程を行うことが好ましい。特に真空雰囲気下で行うことが好ましい。
【０１３６】
このほか、第１の電極、バリア層、第２の電極の構成や、その具体的な製造方法については、雰囲気中のＨ濃度以外に関して、第１の実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法と同様にして行うことができるため、ここでは説明を省略する。
【０１３７】
本実施形態の有機ＬＥＤ素子においても、第１の実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法の場合と同様に、第２の電極形成工程、バリア層形成工程を実施する順番は特に限定されるものではなく、形成する有機ＬＥＤ素子の構造に応じて任意に選択することができる。
【０１３８】
また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法においても、上記第１の電極形成工程、バリア層形成工程、第２の電極形成工程以外にも、発光部形成工程や、光取出し層形成工程等各種工程を任意に設けることができる。
【０１３９】
以上説明した本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法によれば、第１の電極とバリア層との界面領域、または、バリア層と第２の電極との界面領域に含まれる水素濃度を低減できる。このため、特に、各界面領域における水分濃度を低減することができ、第１の電極とバリア層、または、バリア層と第２の電極との間の電気的な接続信頼性を確保することが可能になる。
【０１４０】
また、本実施形態の有機ＬＥＤ素子の製造方法はさらに、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行ってもよい。Ｃ濃度は５．０×１０１８原子／ｍ３以下であることがより好ましく、３．０×１０１６原子／ｍ３以下であることがさらに好ましい。
【０１４１】
これにより、第１の電極とバリア層との界面領域、バリア層と第２の電極との界面領域に含まれるＨ（水素）、Ｃ（炭素）濃度をともに低くすることができる。このため、例えば、バリア層と第１、第２の電極との間の電気的な接続信頼性を確保しつつ抵抗上昇を抑制できる。
【０１４２】
また、少なくとも、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下の雰囲気下において各工程を行うことが好ましい。Ｏ濃度は、５．０×１０２１原子／ｍ３以下であることがより好ましく、３．０×１０１９原子／ｍ３以下であることが更に好ましい。
【０１４３】
これによりさらに、例えば、バリア層と第１、第２の電極との間の電気的な接続信頼性を確保しつつ抵抗上昇を抑制できる。
【０１４４】
この際の雰囲気としても、第１の電極形成工程を開始してからバリア層形成工程を終えるまでの間、または、バリア層形成工程を開始してから第２の電極形成工程を終えるまでの間、雰囲気中のＣ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下であり、場合によってはさらに雰囲気中のＯ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下、かつ、雰囲気中のＨ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３以下の雰囲気であれば特に限定されるものではなく、第１の電極、第２の電極、バリア層を形成する際の条件に応じた雰囲気とすることができる。ただし、雰囲気の変更を行う場合、操作が増えるため生産性が低下すること、雰囲気を変更する際に不純物が混入する恐れもあることから、第１の電極形成工程開始後から、バリア層形成工程及び第２の電極形成工程を終えるまでの間は同じ雰囲気とすることが好ましい。具体的には例えば、真空雰囲気や、窒素、アルゴン、ヘリウム等の不活性ガス雰囲気において各工程を行うことが好ましい。特に真空雰囲気下で行うことが好ましい。
【実施例】
【０１４５】
以下に具体的な実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
［参考例１］
界面不純物濃度とコンタクト抵抗との関係について調べるため、以下のような実験を行った。【０１４６】
本参考例においては、ガラス基板上に透明電極（第１の電極）、バリア層、金属電極（第２の電極）を積層した部分を含むサンプルを作製した。サンプルは、透明電極成膜後からバリア層成膜前の間、および、バリア層成膜後から金属電極成膜前の間のサンプルの保存状態を変化させることで各層間の不純物濃度を変化させて複数種類作製した。【０１４７】
得られたサンプルについては、コンタクト抵抗、及び、ＸＰＳを用いた方法による界面不純物濃度の測定を実施し、得られた評価結果から、界面不純物濃度とコンタクト抵抗との関係性を確認した。【０１４８】
以下にまず、具体的なサンプルの作製方法、評価方法について説明する。
（サンプルの構造）
作製したサンプルの構造について図６（Ａ）、（Ｂ）を用いて説明する。【０１４９】
図６（Ａ）は形成したサンプルの上面図、すなわち、ガラス基板の透明電極等を配置した面と垂直な方向から見た図を表しており、図６（Ｂ）は図６（Ａ）の線分Ｂにおける断面図を示している。【０１５０】
まず、図６（Ａ）に示すように清浄なガラス基板６１上に透明電極６２を成膜した。透明電極６２は線状パターンで成膜し、線状パターンの幅Ｗ６２は２．０ｍｍとした。透明電極６２は図６（Ａ）に示すように、図中に示したＸ軸方向に長い線状パターンとし、ガラス基板６１上に２箇所、同じ形状で成膜した。透明電極６２はＤＣマグネトロンスパッタ装置（株式会社島津製作所製  型式：ＳＬＣ−３８Ｓ）により成膜しており、いずれのサンプルにおいてもその膜厚は４５０ｎｍとした。【０１５１】
続いて図６（Ａ）に示すように透明電極６２上の後述する金属電極６４を積層する領域内にバリア層６３を一辺の長さＷ６３が１．５ｍｍの正方形の角パターンで成膜した。なお、バリア層６３は後述する金属電極６４に覆われており、サンプルの上面側からは見えないため、図６（Ａ）においては点線で示している。図６（Ａ）に示すようにバリア層６３は透明電極６２上の後述する金属電極６４が積層される２つの領域にそれぞれ形成している。すなわち２箇所形成している。バリア層６３は真空蒸着装置（トッキ株式会社製  型式：Ｔｒｙ−ＥＬＶＥＳ０２０Ｇ）を用いて成膜しており、バリア層６３を成膜したいずれのサンプルにおいてもその膜厚は５０ｎｍとした。【０１５２】
後述のように、サンプルＮｏ．１−１−２〜サンプルＮｏ．１−４−２についてはバリア層６３を形成せず、透明電極６２に直接、後述する金属電極６４が接するように形成している。【０１５３】
さらに金属電極６４をバリア層６３を覆うように成膜した。金属電極６４は図６（Ａ）に示すように線状パターンで成膜し、線状パターンの幅Ｗ６４は２．０ｍｍとした。金属電極６４は図６（Ａ）に示すように、図中に示したＹ軸方向に長い線状パターンとし、２つの透明電極６２を接続するように形成している。金属電極６４は真空蒸着装置（トッキ株式会社製  型式：Ｔｒｙ−ＥＬＶＥＳ０２０Ｇ）を用いて成膜しており、いずれのサンプルにおいてもその膜厚は８０ｎｍとした。【０１５４】
上述した透明電極６２、バリア層６３、金属電極６４はすべて図６（Ａ）に示す形状になるようマスクを用いて成膜している。なお、図６（Ａ）の線分Ｂにおける断面は、サンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１については図６（Ｂ）に示すように、ガラス基板６１上に透明電極６２、バリア層６３、金属電極６４の３層が積層された構造となっている。また、後述のようにサンプルＮｏ．１−１−２〜サンプルＮｏ．１−４−２についてはバリア層６３を形成していないため、透明電極６２上に直接金属電極６４が積層された構造となっている。
（サンプルの作製条件）
サンプル作製の際の具体的な条件を以下に示す。
まず、いずれのサンプルにおいても透明電極６２の材料としてＩＴＯを、バリア層６３の材料としてＣｒを、金属電極６４の材料としてＡｌを使用して、図６（Ａ）、（Ｂ）に示したコンタクト抵抗測定用サンプルを作製した。【０１５５】
ここでサンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１の作製条件について説明する。【０１５６】
サンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１は表１に示すように、透明電極６２であるＩＴＯ膜を成膜後、バリア層６３であるＣｒ膜の成膜前に純水超音波洗浄および酸素プラズマ処理を行った。【０１５７】
純水超音波洗浄は、サンプルを純水に浸漬し、超音波洗浄装置（海上電機株式会社製  型式：ＡＵＴＯ  ＰＵＲＳＥＲ  １２００・２８Ｆ）を用いて、１０分間実施した。また、酸素プラズマ処理は、酸素プラズマ処理装置（サンユー電子株式会社製  型式：ＱＵＩＣＫ  ＣＯＡＴＥＲ  ＳＣ−７０６）を用いて、酸素雰囲気下で７分間実施した。【０１５８】
次いで、バリア層６３であるＣｒ膜を成膜後、金属電極６４であるＡｌ膜を成膜する前に、各試料を表１に示すように様々な状態においてサンプルＮｏ．１−１−１〜Ｎｏ．１−４−１の各サンプルを作製した。【０１５９】
サンプルＮｏ．１−１−１はバリア層６３を成膜後、連続して同じ真空蒸着装置を用いて金属電極６４を成膜している。このため、バリア層６３の成膜開始時から金属電極６４の成膜終了まで１０−４Ｐａ以下の真空雰囲気内にサンプルが保持されている。すなわち、サンプルＮｏ．１−１−１はバリア層６３を成膜開始時から金属電極６４の成膜終了まで、Ｃ濃度が５．０×１０２１原子／ｍ３以下、Ｏ濃度が５．０×１０２４原子／ｍ３以下、Ｈ濃度が５．０×１０２２原子／ｍ３以下の雰囲気下に保持されている。【０１６０】
サンプルＮｏ．１−２−１はバリア層６３を成膜後、通常室内、すなわち大気雰囲気に１日放置した後、真空蒸着装置を用いて金属電極６４を成膜した。【０１６１】
また、サンプルＮｏ．１−３−１、Ｎｏ．１−４−１については、バリア層６３を成膜後、クリーンルーム内、すなわち、清浄な大気雰囲気に１日放置した後、透明電極６２を成膜後に行った純水超音波洗浄と同条件で純水超音波洗浄を行った。そして、サンプルＮｏ．１−３−１はそのまま、サンプルＮｏ．１−４−１は透明電極６２を成膜後に行った酸素プラズマ処理と同条件で酸素プラズマ処理を行った後、真空蒸着装置を用いて金属電極６４を成膜した。【０１６２】
さらに比較のため作製したサンプルＮｏ．１−１−２〜サンプルＮｏ．１−４−２の作製条件について説明する。【０１６３】
サンプルＮｏ．１−１−２〜サンプルＮｏ．１−４−２については、バリア層６３であるＣｒ膜を設けず、透明電極６２上に直接金属電極６４を形成した点以外は、図６（Ａ）に示したサンプルと同様の構造を有するサンプルを作製した。すなわち、サンプルＮｏ．１−１−２〜サンプルＮｏ．１−４−２については、透明電極６２であるＩＴＯ膜を成膜後、まず、表２に示すように純水超音波洗浄及び酸素プラズマ処理を行った。純水超音波洗浄及び酸素プラズマ処理は、サンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１の場合と同様にして実施した。【０１６４】
次いで、金属電極６４であるＡｌ膜を成膜するまでの間、各試料を表２に示すような様々な状態に置いて作製した。【０１６５】
具体的にはサンプルＮｏ．１−１−２については、純水超音波洗浄及び酸素プラズマ処理を終えた後すぐに金属電極６４を成膜した。【０１６６】
サンプルＮｏ．１−２−２は純水超音波洗浄及び酸素プラズマ処理を終えた後、通常室内、すなわち、大気雰囲気に１日放置した後、真空蒸着装置を用いて金属電極６４を成膜した。【０１６７】
また、サンプルＮｏ．１−３−２、Ｎｏ．１−４−２については、純水超音波洗浄及び酸素プラズマ処理を終えた後、クリーンルーム内、すなわち、清浄な大気雰囲気に１日放置した後、透明電極６２の成膜後に行った純水超音波洗浄と同条件で純水超音波洗浄を行った。そして、サンプルＮｏ．１−３−２はそのまま、サンプルＮｏ．１−４−２は透明電極６２を成膜後に行った酸素プラズマ処理と同条件で酸素プラズマ処理を行った後、真空蒸着装置を用いて金属電極６４を成膜した。【０１６８】
【表１】
2014185224.tif 000003
【０１６９】
【表２】
2014185224.tif 000004
（評価方法）
（１）コンタクト抵抗の測定、算出方法
まず、図６（Ａ）中×印で示した、透明電極６２上の測定点６５、６６間に電圧を印加して電流を測定することで、金属電極６４で接続された回路全体の抵抗値が算出される。次いで、算出された金属電極６４で接続された回路全体の抵抗値から、透明電極６２中および金属電極６４中を図６（Ａ）の平面方向に導通する際の抵抗値を差し引く。測定した回路全体の抵抗値から、透明電極６２、金属電極６４中を平面方向に導通する際の抵抗値を差し引くことで、図６（Ｂ）の矢印Ｃに示す透明電極６２からバリア層６３及び金属電極６４を層間方向に導通する際の抵抗、すなわちコンタクト抵抗を算出できる。なお、サンプルＮｏ．１−１−２〜Ｎｏ．１−４−２の場合算出されるのは、透明電極６２から金属電極６４を層間方向に導通する際の抵抗（コンタクト抵抗）となる。【０１７０】
各サンプルの評価に当たっては、まず、サンプルを作製直後にコンタクト抵抗を測定した後、各サンプルを大気雰囲気中１０５℃の恒温槽に保管し、所定の時間毎にコンタクト抵抗の測定、算出を行った。コンタクト抵抗は、図４（Ａ）に示したように印加電圧により値が変化する可能性があるため、測定に当たっては、０．５Ｖ〜２Ｖの間で０．５Ｖ毎に測定を行い、その測定値の平均値をコンタクト抵抗とした。
（２）消費電力増加率の算出方法
まず、前提として、発光領域が８０ｍｍ□の素子で電流０．２７５［Ａ］、電圧７［Ｖ]で駆動するものを元素子とする。そして、この元素子の発光領域を３分割して直列接続にした素子（以下、「分割素子」と記載する）の元素子と比較した消費電力の増加率を消費電力増加率として算出した。【０１７１】
分割素子は具体的には例えば後述する図１０（Ａ）のように発光領域が一辺に沿って３つの発光領域に分割され、発光領域間にコンタクト領域を配置し、発光領域間を直列に接続した構成を想定する。このとき、分割後の発光領域１区分に関して、元素子と同じ輝度を得るには電流０．２７５／３［Ａ］で駆動する必要があり、抵抗は（７／０．２７５）×３［Ω］になるため、電圧は７［Ｖ］となる。【０１７２】
一方、コンタクト領域に関しては、電流は発光領域と同じく０．２７５／３［Ａ］となり、電圧は測定、算出したコンタクト抵抗に応じた値となる。さらにコンタクト領域の大きさは０．５×８０ｍｍ２と仮定した。上述した条件と、測定、算出したコンタクト抵抗の値から素子全体の消費電力を計算し、元素子の消費電力と分割素子の消費電力との差を求めた後、下記の式により、消費電力増加率を算出した。
（消費電力増加率）＝（分割素子全体の消費電力−元素子の消費電力）÷元素子の消費電力×１００
なお、消費電力は有機ＬＥＤの膜構成、使用材料、分割数、等に依存するものであるため、上記方法で算出した値はあくまで一例である。
（３）バリア層と金属電極との界面でのＯ濃度の分析方法
まず、１ｋＶに加速したＡｒ＋イオンをバリア層６３を形成した領域を含む２ｍｍ角の領域内において作製したサンプルの金属電極６４側から０．５分間走査することでエッチングを行った。次いで、エッチングを行った領域のサンプル表面をＸＰＳ（アルバック・ファイ株式会社製  型式：ＰＨＩ  Ｑｕａｎｔｅｒａ  ＳＸＭ）により元素分析を行った。その後、エッチングを行った領域についてさらにエッチングと元素分析とを上記条件で交互に繰り返すことで深さ方向の元素プロファイルを得た。【０１７３】
エッチング開始直後は金属電極６４を構成するＡｌが主に検出されるが、バリア層６３との界面に近づくにつれ、Ａｌの検出強度は徐々に減少し、Ｃｒが徐々に増加する。そして、Ａｌの検出強度が金属電極６４、すなわちＡｌ膜中の８４％になる深さと１６％になる深さの幅△Ｚの間を界面領域とみなし、その界面領域におけるＯの検出強度の平均値をＯ濃度とした。
（評価結果）
上述の手順により作製したサンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１、サンプルＮｏ．１−１−２〜サンプルＮｏ．１−４−２について上述の評価方法により評価を行ったので、評価結果について以下に説明する。【０１７４】
各サンプルに関して作製直後のコンタクト抵抗の測定を行った後、コンタクト抵抗の測定、算出方法で説明したように、１０５℃の恒温槽に保管することで時間変化を強調させた試験を行った結果についてまず説明する。【０１７５】
測定結果の例として、図７にサンプルＮｏ．１−３−１、サンプルＮｏ．１−３−２のコンタクト抵抗の経時変化を示す。ここで示したコンタクト抵抗は上述のように印加電圧０．５〜２Ｖの間の平均値である。図７に示す横軸の経過時間とは、１０５℃の恒温槽に保管を開始してからの時間を示している。【０１７６】
図７の結果から、バリア層６３があるサンプルＮｏ．１−３−１は、バリア層６３がないサンプルＮｏ．１−３−２と比較して、どの時点においてもコンタクト抵抗の値が低いことが確認できる。【０１７７】
これは、バリア層６３がないサンプルＮｏ．１−３−２では、時間経過とともに透明電極６２であるＩＴＯ膜中の酸素が金属電極６４であるＡｌ膜中に拡散して界面に不導体であるＡｌ２Ｏ３を形成するためコンタクト抵抗が高くなると考えられる。これに対して、バリア層６３があるサンプルＮｏ．１−３−１においては、バリア層６３によりＡｌ２Ｏ３の形成が防止されるためコンタクト抵抗の上昇が少ないことを示している。以上より、バリア層６３によるコンタクト抵抗の上昇を抑制する効果を確認できた。【０１７８】
表３に１０５℃の恒温槽で１２０時間保管した後の各サンプルのコンタクト抵抗の測定値を示す。ここで示したコンタクト抵抗も印加電圧０．５〜２Ｖの間の平均値である。なお、図７の結果から明らかなように、恒温槽での保管を開始した直後、サンプルのコンタクト抵抗は急激に上昇するが、１２０時間保管した後サンプルは、コンタクト抵抗の急激な変化が終わった後のサンプルとなる。【０１７９】
また、表３のコンタクト抵抗の欄には評価方法において説明した、測定、算出したコンタクト抵抗の値から想定される所定の条件下で算出した消費電力増加率も参考に括弧内に示した。【０１８０】
さらに、表３には、上述のＯ濃度の分析方法に従って、ＸＰＳにて検出されたバリア層６３と金属電極６４との界面でのＯ濃度も示した。【０１８１】
【表３】
2014185224.tif 000005
表３に示したサンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１を比較すると、バリア層−金属電極間の界面Ｏ濃度が高いほど、コンタクト抵抗、あるいは消費電力増加率も高くなる傾向にあることが確認できた。【０１８２】
また図８に、サンプルＮｏ．１−１−１〜サンプルＮｏ．１−４−１の消費電力増加率と、バリア層−金属電極間の界面Ｏ濃度と、の関係を示す。消費電力増加はできるだけ少ないほうが良く、例えば０．３％以下に抑えるのが好ましい。そして、消費電力増加率を０．３％以下にするためには、図８よりバリア層−金属電極間の界面Ｏ濃度はおよそ２０原子％以下とすることが好ましいことが確認できる。【０１８３】
また、消費電力増加率は０．２％以下に抑えるのがより好ましいが、消費電力増加率を０．２％以下とするためには、図８よりバリア層−金属電極間の界面Ｏ濃度は１５原子％以下とすることが好ましいことが確認できる。
［実施例１］
本実施例では、図１に示したような直列接続された有機ＬＥＤ素子を実際に作製し、評価を行った。【０１８４】
ガラス基板（基板）として、１００ｍｍ角サイズの旭硝子株式会社製ガラス基板ＰＤ２００を用いた。【０１８５】
そして、有機ＬＥＤ素子からの光取り出し効率を高めるために、ガラス基板上にガラスからなる散乱層を以下の手順で作製した。【０１８６】
まずガラス組成が表４に示した組成となるように粉末原料を調合し、１２００℃の電気炉にて溶解し、ロールにキャストしてガラスのフレークを得た。得られたガラスのガラス転移温度は４６２℃、熱膨張係数は７８×１０−７（１／℃）（５０℃〜３００℃の平均値）、ｄ線（５８７．５６ｎｍ）における屈折率ｎｄは１．９１２である。【０１８７】
【表４】
2014185224.tif 000006
さらに作製したフレークをジルコニア製の遊星ミルで２時間粉砕した後、ふるいにかけて平均粒径が１μｍ以上２μｍ以下のガラス粉末を作製した。なお、平均粒径は、レーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値５０％での粒径を意味する。【０１８８】
次に、得られたガラス粉末と散乱体であるジルコニア粉末と有機ビヒクルとを混練してガラスペーストを作製した。このときの成分比は、有機ビヒクルが３８重量％、ガラス粉末とジルコニア粉末を合わせた固形分が６２重量％、さらに固形分中のジルコニア粉末が７体積％となるようにしている。また、用いたジルコニア粉末は、粉末の直径は２００ｎｍ以上５００ｎｍ以下に分布し、波長５５０ｎｍにおける屈折率は２．２２である。【０１８９】
上述の手順により作製したガラスペーストを、前述のガラス基板上に焼成後の膜厚が１５μｍとなるように均一な厚さでガラス基板の有機ＬＥＤ素子を形成する面の全面に印刷した。次いで、ガラス基板上に印刷したガラスペーストを１５０℃で３０分間乾燥した後、一旦室温に戻し、４５０℃まで４５分で昇温し、４５０℃で３０分間保持した。そしてさらに５６０℃まで１１分で昇温し、５６０℃で３０分間保持した後、室温まで３時間で降温し、ガラス基板上にガラスからなる散乱層を形成した。【０１９０】
次に、透明電極（第１の電極）としてＩＴＯ膜をＤＣマグネトロンスパッタ装置（株式会社島津製作所製  型式：ＳＬＣ−３８Ｓ）でマスク成膜した。図９（Ａ）に示すように、散乱層を形成したガラス基板９１の面上に、各発光領域に対応して短冊形状（長方形形状）に３か所の透明電極９２１と、図中右端にアノード電極となる透明電極９２２を形成した。透明電極９２１、９２２は共に膜厚が１５０ｎｍになるように成膜した。なお、図９（Ａ）及び後述する図９（Ｂ）〜（Ｄ）はいずれも、ガラス基板の有機ＬＥＤ素子を形成する面と垂直な方向から見た図を表している。【０１９１】
次いで、純水を用いた超音波洗浄を行った後、酸素プラズマを照射し、透明電極９２１、９２２の表面を清浄化した。純水を用いた超音波洗浄は、サンプルを純水に浸漬し、超音波洗浄装置（海上電機株式会社製  型式：ＡＵＴＯ  ＰＵＲＳＥＲ  １２００・２８Ｆ）を用いて、１０分間実施した。また、酸素プラズマ処理は、酸素プラズマ処理装置（サンユー電子株式会社製  型式：ＱＵＩＣＫ  ＣＯＡＴＥＲ  ＳＣ−７０６）を用いて、酸素雰囲気下で７分間実施した。【０１９２】
次に、真空蒸着装置（トッキ株式会社製  型式：Ｔｒｙ−ＥＬＶＥＳ０２０Ｇ）を用いて、図９（Ｂ）に示すようにバリア層９３としてＣｒ膜を膜厚が５０ｎｍになるように蒸着、成膜した。バリア層９３は図９（Ｂ）に示す線状形状となるようにマスクを用いて成膜した。なお、図９（Ｂ）では、バリア層９３の形状をわかりやすくするため、透明電極９２１、９２２については記載を省略している。【０１９３】
バリア層９３を成膜後、大気中に出すことなく真空状態を保持したまま、同じ真空蒸着装置を用いて、図９（Ｃ）に示す有機層（発光部）９４及び図９（Ｄ）に示す金属電極（第２の電極）９５１、９５２を真空中で連続して成膜した。有機層９４、金属電極９５１は図９（Ｃ）、図９（Ｄ）に示すように、各発光領域に対応して短冊形状（長方形形状）となるようにマスクを用いて成膜した。また、金属電極については図９（Ｄ）に示すように、図中左端にカソード電極となる金属電極９５２も併せてマスクを用いて成膜した。【０１９４】
なお、図９（Ｃ）においては有機層９４の形状をわかりやすくするため、ガラス基板と有機層９４以外については記載を省略している。また、図９（Ｄ）では金属電極９５１、９５２の形状をわかりやすくするため、ガラス基板と金属電極９５１、９５２以外については記載を省略している。【０１９５】
有機層９４は、正孔注入層であるＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）の層と、正孔輸送層であるα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ｄｉｐｈｅｎｙｌ−Ｎ，Ｎ’−ｂｉｓ（ｌ−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−ｌ，ｌ’ｂｉｐｈｅｎｙｌ−４，４’ ’ｄｉａｍｉｎｅ）の層と、発光層であるＡｌｑ３（ｔｒｉｓ  ８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎｅ  ａｌｕｍｉｎｕｍ）の層と、を積層した構造を有している。ＣｕＰｃの層は膜厚が２０ｎｍになるように、α−ＮＰＤの層は膜厚が１００ｎｍになるように、Ａｌｑ３の層は膜厚が６０ｎｍになるようにそれぞれ成膜した。【０１９６】
金属電極９５１、９５２は、電子注入層であるＬｉＦの薄膜蒸着膜の上にＡｌを蒸着した積層電極とし、ＬｉＦ膜は膜厚が０．５ｎｍ、Ａｌ膜は膜厚が８０ｎｍとなるように成膜した。【０１９７】
以上の工程により作製した有機ＬＥＤ素子のアノード電極（＋端子）とカソード電極（−端子）に電圧を印加すると、図１０（Ａ）で示す発光領域９６が発光する。なお、図１０（Ａ）は、ガラス基板の有機ＬＥＤ素子を形成した面と垂直な方向から見た図を表している。【０１９８】
図１０（Ａ）中の破線で示したＤ−Ｄ´線における断面図を図１０（Ｂ）に示す。図１０（Ｂ）に示すようにガラス基板９１上に散乱層９７を介して、透明電極９２１が積層され、透明電極９２１上にはバリア層９３及び有機層９４が積層され、さらに、バリア層９３及び有機層９４上には金属電極９５１が配置される。図１０（Ｂ）に示した構成の場合、図中に示したように透明電極９２１と、金属電極９５１と、が対向した領域が発光領域９６となり、発光領域９６間が非発光領域９８となる。また、透明電極９２１、バリア層９３、金属電極９５１が積層された領域がコンタクト領域９９となる。【０１９９】
以上の手順で作製された有機ＬＥＤ素子のコンタクト領域９９における層間は、まず、透明電極９２１であるＩＴＯ膜と、バリア層９３であるＣｒ膜と、の間では純水超音波洗浄と酸素プラズマ処理が行われている。また、バリア層９３の成膜開始から金属電極９５１の成膜を終えるまで真空蒸着装置内で連続して成膜しており、バリア層９３であるＣｒ膜と、金属電極９５１であるＡｌ膜との間では真空中連続成膜が行われている。従って、少なくともバリア層９３であるＣｒ膜と、金属電極９５１であるＡｌ膜との界面領域においては、Ｃ濃度が１０原子％以下、Ｏ濃度が２０原子％以下、Ｈ濃度が５原子％以下となっている。【０２００】
そして、本実施例のコンタクト領域９９におけるコンタクト抵抗は、参考例１で実施したサンプルＮｏ.１−１−１と同様の状態であり、消費電力の増加は低いことが見込まれる。なお、本実施例では参考例１とは異なり、金属電極５２１は電子注入層であるＬｉＦ膜を含んでいるが、ＬｉＦ膜は膜厚が０．５ｎｍと非常に薄く、微細な開口部を有しているため、コンタクト抵抗にはほとんど影響を与えるものではない。【０２０１】
図１１に実際に作製した有機ＬＥＤ素子に電圧を印加し、発光させた状態の写真を示す。図１１に示した有機ＬＥＤ素子は、上述のように、３つの発光領域が並んで配置され、発光領域間に非発光領域が配置された構造を有しており、３つの発光領域は一辺１１１の長さが８０ｍｍの正方形の領域内に配置されている。【０２０２】
図１１に示した各発光領域写真から分かるように、外観上では、発光領域を分割して直列接続にしたことに起因する問題の発生がないことが確認できた。また、コンタクト抵抗が大きい場合には、消費電力増加のためにコンタクト領域付近で発熱することが予想されるが、図１１に示した有機ＬＥＤ素子ではコンタクト領域付近での発熱も観測されなかった。【０２０３】
比較のため発光領域が８０ｍｍ角サイズで分割のない有機ＬＥＤ素子も作製したが、図１１の素子とほぼ同じ輝度にするためには約３倍の電流が必要であることが確認できた。すなわち、本実施例の有機ＬＥＤ素子においては発光領域を複数の発光領域に分割していない有機ＬＥＤ素子と比較して、電流量を大幅に低減できていることを確認できた。
［参考例２］
参考例１、実施例１では、透明電極としてＩＴＯ膜を用いた例を示したが、本参考例では、ＩＴＯより廉価な透明電極の一つとして知られるＧＺＯ（ＺｎＯ−Ｇａ２Ｏ３）を用いて有機ＬＥＤ素子を製造した。【０２０４】
まず、透明電極としてＧＺＯを用いた点以外は、参考例１のサンプルＮｏ．１−１−１と同様にして図６に示した構造のサンプルの作製、評価を行った。なお、作製したサンプルの評価結果はサンプルＮｏ．２−１として後述する表５には示している。【０２０５】
コンタクト抵抗の評価を行うサンプルの各層間の状態について説明する。透明電極６２であるＧＺＯ膜と、バリア層６３であるＣｒ膜との間では、純水超音波洗浄と酸素プラズマ処理を行っている。また、バリア層６３の成膜開始から金属電極６４の成膜を終えるまで真空蒸着装置内で連続して成膜しており、バリア層６３であるＣｒ膜と、金属電極６４であるＡｌ膜との間では真空中連続成膜としている。【０２０６】
作製したサンプルを大気雰囲気中１０５℃の恒温に保管し、保管開始後１２０時間経過した後に測定したコンタクト抵抗を表５に示す。表５には比較のため、参考例１におけるサンプルＮｏ．１−１−１の結果も併せて示している。なお、コンタクト抵抗の測定は参考例１で説明した方法と同様にして行っている。【０２０７】
【表５】
2014185224.tif 000007
表５によると、ＧＺＯを用いた場合のコンタクト抵抗は０．３Ω／ｍｍ２であり、サンプルＮｏ．１−１−１の場合、すなわち、透明電極としてＩＴＯ膜を用いた場合よりも低いことが確認できた。また、測定したコンタクト抵抗の値から参考例１と同様の方法で算出した消費電力増加率は、０．０３％と十分に小さいことが確認された。
［実施例２］
本実施例では、ガラス基板上に散乱層を形成しない点と、透明電極９２１、９２２として、ＩＴＯ膜に変えてＧＺＯ膜を用い、ＧＺＯ膜の膜厚を４５０ｎｍとした点以外は実施例１と同じ手順で、有機ＬＥＤ素子を作製した。作製した有機ＬＥＤ素子に電圧を印加して発光させた状態の写真を図１２に示す。図１２に示した有機ＬＥＤ素子は、実施例１の場合と同様に、３つの発光領域が並んで配置され、発光領域間に非発光領域が配置された構造を有しており、３つの発光領域は一辺１２１の長さが８０ｍｍの正方形の領域内に配置されている。【０２０８】
本実施例の有機ＬＥＤ素子についても、バリア層９３の成膜開始から金属電極９５１の成膜を終えるまで真空蒸着装置内で連続して成膜しており、バリア層９３であるＣｒ膜と、金属電極９５１であるＡｌ膜との間では真空中連続成膜が行われている。従って、少なくともバリア層９３であるＣｒ膜と、金属電極９５１であるＡｌ膜との界面領域においては、Ｃ濃度が１０原子％以下、Ｏ濃度が２０原子％以下、Ｈ濃度が５原子％以下となっている。【０２０９】
そして、図１２に示したように、実施例１で透明電極としてＩＴＯ膜を用いたときと同様に、外観上の問題がないことが確認できる。また、実施例１の場合と同様にコンタクト領域付近での発熱は発生していないことが確認された。【０２１０】
以上に有機ＬＥＤ素子、有機ＬＥＤ素子の製造方法を、実施形態および実施例等で説明したが、本発明は上記実施形態および実施例等に限定されない。特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。【０２１１】
本出願は、２０１３年５月１７日に日本国特許庁に出願された特願２０１３−１０５４７４号、及び２０１４年１月３１日に日本国特許庁に出願された特願２０１４−０１６９８４号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０１３−１０５４７４号、及び特願２０１４−０１６９８４号の全内容を本国際出願に援用する。
【符号の説明】
【０２１２】
１１、１１Ａ、１１Ｂ、９６  発光領域
２１、９１                  基板
２２、９２１、９２２        第１の電極
２４、９５１、９５２        第２の電極
２５、９３                  バリア層
５２                        界面領域
５３                        相溶層
【図１】
2014185224.tif 000008
【図２】
2014185224.tif 000009
【図３】
2014185224.tif 000010
【図４】
2014185224.tif 000011
【図５】
2014185224.tif 000012
【図６】
2014185224.tif 000013
【図７】
2014185224.tif 000014
【図８】
2014185224.tif 000015
【図９】
2014185224.tif 000016
【図１０】
2014185224.tif 000017
【図１１】
2014185224.tif 000018
【図１２】
2014185224.tif 000019
【国際調査報告】
2014185224.tif 000020
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