(57)【要約】【課題】  電子注入効率及び発光効率が高く、寿命が長い有機ＥＬ素子を実現する。【解決手段】  本発明に係る有機ＥＬ素子１００は、基板１１０と、基板１１０上に設けられた第１電極１２０と、第１電極１２０の上に設けられ、発光層１３２を含む有機層１３０と、有機層１３０の上に設けられた電子注入層１４０と、電子注入層１４０の上に設けられ、透明電極に構成された第２電極１５０と、を備え、電子注入層１４０が金属ホウ化物で形成されている。【選択図】図１
2005347112.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板上に設けられた第１電極と、
上記第１電極の上に設けられた有機発光層を含む有機層と、
上記有機層の上に設けられた電子注入層と、
上記電子注入層の上に設けられ、透明導電性酸化物により構成された第２電極と、
を備えた有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
上記電子注入層が金属ホウ化物で形成されている有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項２】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記電子注入層は、その層厚が０．５ｎｍ以上且つ５０ｎｍ以下である有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項３】
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記第１電極が、光反射性を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項４】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記発光層からの発光を上記第２電極側から取り出す有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項５】
請求項１に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子において、
上記発光層からの発光を上記基板側及び上記第２電極側の双方から取り出す有機エレクトロルミネッセンス素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電界発光素子の１種であるエレクトロルミネッセンス素子（以下、「ＥＬ素子」と略すことがある。）は、自発光性の全固体素子であり、視認性が高く、さらに衝撃耐久性に優れているため、広く応用が期待されている。
【０００３】
ＥＬ素子は、発光材料に無機材料を用いた無機ＥＬ素子と、発光材料に有機材料を用いた有機ＥＬ素子とに大別することができる。現在は、発光材料として無機材料を用いた無機ＥＬ素子が広く用いられているが、無機ＥＬ素子は、駆動に２００Ｖ以上もの高い電圧の交流電圧を要し、また、製造コストが高く、輝度が小さいという問題点を有する。一方、有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子と比較して駆動電圧も低く、製造が容易であるため、近年特に盛んに研究がなされている。
【０００４】
図３は、従来の有機ＥＬ素子３００の概略断面図である。
【０００５】
有機ＥＬ素子３００は、基板３１０と、基板３１０の上に設けられた有機層３３０と、有機層３３０を狭持するように設けられた第１電極３２０と第２電極３５０と、第２電極３５０と有機層３３０との間に設けられた電子注入層３４０と、で構成されている。また、有機層３３０は、ホール輸送層３３１と発光層３３２とにより構成されている。
【０００６】
第１電極３２０は、有機層３３０にホールを注入する機能を有する。また、ホール輸送層３３１は、第１電極３２０から注入された電子の発光層３３２への輸送効率を向上する機能を有する。また、第２電極３５０は、電子注入層３４０に電子を輸送する機能を有する。また、電子注入層３４０は、第２電極３５０により注入された電子の発光層３３２への注入効率を向上する機能を有する。そして、有機ＥＬ素子３００では、第１電極３２０から注入されたホールと、第２電極３５０から注入された電子とを発光層３３２において再結合させることにより励起子（エキシントン）を生成させ、その励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する仕組みになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この有機ＥＬ素子３００では、電子注入層３４０は、第２電極３５０から注入された電子の発光層３３２への高い注入効率を実現する観点から仕事関数の低い材料により構成することが好ましい。このような仕事関数の低い材料としては、例えば、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）等が上げられる。しかし、このように仕事関数が低く電子注入層３４０材料として好適な材料は、酸素や水分に対して非常に不安定である。よって、カルシウム（Ｃａ）等の仕事関数の低い材料により電子注入層３４０を形成した場合であっても、酸素や水分によって電子注入層３４０が酸化され、電子注入効率の低下、及び電子注入層３４０の発光層３３２との界面における剥離が発生し、有機ＥＬ素子３００の発光輝度が経時的に低下するという問題がある。
【０００８】
また、有機ＥＬ素子３００が、第２電極３５０側から光を取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬ素子である場合は、第２電極３５０を光透過性に構成する必要がある。このような光透過性及び導電性を有する材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）が挙げられる。しかし、第２電極３５０を、ＩＴＯ等の酸化物をスパッタ法等の成膜方法により形成する場合に、光の透過率がよく導電性の高い透明導電性酸化物を成膜するには酸素雰囲気下であることが必要となるため、第２電極３５０を形成する際に露出している電子注入層３４０は非常に酸化されやすい状態になる。従って、電子注入層３４０がカルシウム（Ｃａ）等の酸化されやすい材料により構成されている場合は、第２電極３５０を形成する際に電子注入層３４０が酸化され、所望の電子注入効率が得られないという問題がある。
【０００９】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、高い電子注入効率、発光効率、及び長い製品寿命を有する有機ＥＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、基板と、
上記基板上に設けられた第１電極と、
上記第１電極の上に設けられた有機発光層を含む有機層と、
上記有機層の上に設けられた電子注入層と、
上記電子注入層の上に設けられ、透明導電性酸化物により構成された第２電極と、
を備え、
上記電子注入層が金属ホウ化物で形成されている。
【００１１】
本発明に係る有機ＥＬ素子によれば、電子注入層が、酸素に対して非常に安定である金属ホウ化物により形成されている。よって、有機ＥＬ素子内に酸素や水分が進入した場合においても、電子注入層は劣化しない。従って、電子注入層の発光層への電子注入効率が低下することがなく、また、電子注入層が発光層から剥離することもない。よって、長寿命な有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００１２】
また、透明導電性酸化物からなる第２電極を形成する際に電子注入層が酸素雰囲気下におかれた場合であっても、本発明に係る有機ＥＬ素子では、電子注入層は酸素に対して非常に安定である金属ホウ化物により形成されているため、電子注入層が酸化されることはない。従って、高い電子注入効率及び発光効率を有する有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００１３】
また、電子注入層を構成する金属ホウ化物は、電子を流しやすい性質、及び電子を放出しやすい性質を有する。従って、電子注入層を金属ホウ化物により構成することにより、電子注入効率及び発光効率が高い有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００１４】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記電子注入層は、その層厚が０．５ｎｍ以上且つ５０ｎｍ以下であることが好ましい。
【００１５】
電子注入層を構成する金属ホウ化物は、その光透過率が低い。従って、金属ホウ化物からなる電子注入層の層厚を５０ｎｍ以下に構成することによって、より高輝度な有機ＥＬ素子を実現することができる。また、電子注入層の層厚が０．５ｎｍ未満と薄い場合は、十分な電子注入効率が得られず、電子注入層の層厚を０．５ｎｍ以上に構成することで、高い電子注入効率、及び発光効率を有する有機ＥＬ素子を実現することができる。
【００１６】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記第１電極は光反射電極に構成されているものであっても構わない。
【００１７】
この構成によれば、発光層から第１電極側に出射された光を高い反射率で第２電極側に反射することができる。従って、より高輝度な有機ＥＬ素子を実現することができる。尚、第１電極の光反射率は、４０％以上であることが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係る有機ＥＬ素子は、上記発光層からの発光を上記基板側及び上記第２電極側の双方から取り出すものであっても構わない。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、電子注入層を金属ホウ化物で構成しているため、電子注入層上に透明導電性酸化物を形成する際に電子注入層が酸化されることがなく、電子注入効率及び発光効率が高く、長い製品寿命を有する有機ＥＬ素子を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２１】
（実施形態１）図１は、実施形態１に係る有機ＥＬ素子１００の概略断面図である。
【００２２】
この有機ＥＬ素子１００は、基板１１０と、基板１１０の上に設けられた有機層１３０と、有機層１３０を狭持するように設けられた第１電極１２０と、第２電極１５０と、第２電極１５０と有機層１３０との間に設けられた電子注入層１４０と、を有する。第１電極１２０は、光反射層１２１とホール注入層１２２とを有する。また、有機層１３０は、正孔輸送層１３１と発光層１３２とを有する。
【００２３】
第１電極１２０は、有機層１３０にホールを注入する機能を有する。ホール輸送層１３１は、第１電極１２０から注入されたホールの発光層１３２への輸送効率を向上する機能を有する。第２電極１５０は、電子注入層１４０に電子を輸送する機能を有する。電子注入層１４０は、第２電極１５０により輸送された電子を効率よく発光層１３２へ注入する機能を有する。そして、有機ＥＬ素子１００では、第１電極１２０から注入されたホールと、第２電極１５０から注入された電子とを発光層１３２において再結合させることにより励起子（エキシントン）を生成させ、その励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する仕組みになっている。また、第１電極１２０は光反射性に、第２電極１５０は光透過性に構成されており、有機ＥＬ素子１００は、発光層１３２の発光を第２電極１５０側から取り出すトップエミッション方式の有機ＥＬ素子に構成されている。
【００２４】
基板１１０は、例えば、ガラス、石英等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート等のプラスティック、及び、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性材料からなる基板、若しくは、アルミニウム、鉄等の金属基板にＳｉＯ2や有機絶縁性材料等の絶縁材料をコートした基板、若しくは、アルミニウム、鉄等の金属基板の表面を陽極酸化等の方法で絶縁化処理を施した基板等により構成することができるが、何らこれに限定されるものではない。
【００２５】
また、基板１１０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を有するものであっても勿論構わない。この場合、基板１１０は、例えば耐熱ガラスや耐熱セラミックス等の耐熱性基板であることが好ましい。
【００２６】
第１電極１２０は、光反射層１２１と、ホール注入層１２２とを有する。
【００２７】
光反射層１２１は、光反射性を有する材料により構成されている。よって、第１電極１２０は高い光反射率を有し、発光層１３２からの第１電極１２０側への発光を効率よく第２電極１５０側に反射することができる。従って、発光層１３２からの発光の取り出し効率が高く、輝度が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。光反射性を有する光反射層１２１の材料としては、例えば、アルミニウム（Ａｌ）やプラチナ（Ｐｔ）等の高反射率の金属や、誘電体多層膜ミラーや、反射性ホログラム等が挙げられる。尚、光反射層１２１の光反射率は、４０％以上であることが好ましい。
【００２８】
ホール注入層１２２は、仕事関数が大きい材料により構成されている。よって、ホール注入層１２２は、有機層１３０へのホール注入効率が高い。従って、電流効率がよく高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。仕事関数が大きくホール注入層１２２に好適な材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、ニッケル（Ｎｉ）等が挙げられる。
【００２９】
このように、第１電極１２０を光反射性の光反射層１２１と大きい仕事関数を有するホール注入層１２２とにより構成することにより、発光層１３２からの発光の取り出し効率が高く、電流効率が高く、且つ高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００３０】
有機層１３０は、ホール輸送層１３１と発光層１３２とからなる。しかし、本発明はなんらこの構成に限定されるものではなく、例えば、有機層１３０を発光層１３２のみにより構成しても構わない。また、有機層１３０を発光層１３２と、ホール輸送層１３１及び電子輸送層とにより構成しても勿論構わない。
【００３１】
ホール輸送層１３１は、第１電極１２０から注入されるホールの発光層１３２へのホール輸送効率を向上する機能を有する。従って、ホール輸送層１３１を設けることにより高い発光効率及び発光輝度を有する有機ＥＬ素子１００を実現することができる。ホール輸送層１３１は、何ら限定されるものではなく、公知のホール輸送材料により構成することができる。ホール輸送材料としては、例えば、ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＤ）等の芳香族第３級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）、ポリ（トリフェニルアミン誘導体）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料等が挙げられる。
【００３２】
また、ホール輸送層１３１は、上記のホール輸送材料のうち１種のホール輸送材料により形成するものであっても、上記のホール輸送材料のうち複数のホール輸送材料を複合して形成するものであっても構わない。また、ホール輸送層１３１は、上記のホール輸送材料の他に、例えば、ドナーやアクセプター等の添加剤、レベリング剤、結着用の樹脂等を含有するものであっても構わない。結着用の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００３３】
発光層１３２は、何ら限定されるものではなく、公知の発光材料により形成することができる。発光材料としては、例えば、４，４'‐ビス（２，２'‐ジフェニルビニル）‐ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデェン化合物、５‐メチル‐２‐［２‐［４‐（５‐メチル‐２‐ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、３‐（４‐ビフェニルイル）‐４‐フェニル‐５‐ｔ‐ブチルフェニル‐１，２，４‐トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾ‐ル誘導体、１，４‐ビス（２‐メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、アゾメチン亜鉛錯体、（８‐ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ3）等の蛍光性有機金属化合物等の低分子発光材料、若しくは、例えば、ポリ（２‐デシルオキシ‐１，４‐フェニレン）ＤＯ‐ＰＰＰ、ポリ［２，５‐ビス‐［２‐（Ｎ，Ｎ，Ｎ‐トリエチルアンモニウム）エトキシ］‐１，４‐フェニル‐アルト‐１，４‐フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ‐ＮＥｔ3+）、ポリ［２‐（２'‐エチルヘキシルオキシ）‐５‐メトキシ‐１，４‐フェニレンビニレン］（ＭＥＨ‐ＰＰＶ）、ポリ［５‐メトキシ‐（２‐プロパノキシサルフォニド）‐１，４‐フェニレンビニレン］（ＭＰＳ‐ＰＰＶ）、ポリ［２，５‐ビス‐（ヘキシルオキシ）‐１，４‐フェニレン‐（１‐シアノビニレン）］（ＣＮ‐ＰＰＶ）、ポリ（９，９‐ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ），ポリスピロ（ＰＳ）等の高分子発光材料等が挙げられる。
【００３４】
また、発光層１３２は、上記の発光材料のうち１種の発光材料により形成するものであっても、上記の発光材料のうち複数の発光材料を複合して形成するものであっても構わない。また、発光層１３２は、上記の発光材料の他に、例えば、発光アシスト剤、電荷輸送材料、ドナーやアクセプター等の添加剤、発光性のドーパント、レベリング剤、電荷注入材料、結着用の樹脂等を含有するものであっても構わない。
【００３５】
結着用の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００３６】
第２電極１５０は、透明電極により構成されている。発光層１３２からの発光を透過させる第２電極１５０を透明導電性酸化物にて構成することで、発光層１３２からの発光の取り出し効率の高い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。尚、第２電極１５０の材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）、等の透明導電性酸化物が挙げられる。
【００３７】
電子注入層１４０は、金属ホウ化物により構成されている。金属ホウ化物は、電子を流しやすい性質、及び、電子を放出しやすい性質を有するものである。従って、この構成によれば、第２電極１５０から発光層１３２への電子注入効率が高く、発光効率、輝度が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００３８】
また、金属ホウ化物は、酸素に対して非常に安定である。従って、この構成によれば、有機ＥＬ素子１００内に酸素が進入した場合においても、電子注入層１４０の電子注入効率が劣化することなく、寿命の長い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００３９】
また、電子注入層１４０は、その層厚が０．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。
【００４０】
図４は、金属ホウ化物であるホウ化ガドリニウム（ＧｄＢ6）薄膜の膜厚と、その透過率との相関を示したグラフである。
【００４１】
図４に示すように、ホウ化ガドリニウム薄膜は、４５０ｎｍ〜６５０ｎｍのどの波長においても、その層厚が５０ｎｍを超えると極端に光透過率が悪化する。従って、金属ホウ化物からなる電子注入層１４０の層厚を５０ｎｍ以下に構成することによって、より高輝度な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。より高い光透過率を得る観点から、電子注入層１４０の層厚は、２０ｎｍ以下であることがより好ましい。また、電子注入層１４０の層厚が０．５ｎｍ未満と薄い場合は、十分な電子注入効率が得られず、電子注入層１４０の層厚を０．５ｎｍ以上に構成することで、高い電子注入効率、及び発光効率を有する有機ＥＬ素子１００を実現することができる。より好ましい電子注入層１４０の層厚は２ｎｍ以上である。
【００４２】
電子注入層１４０に好適な金属ホウ化物としては、例えば、ホウ化ガドリニウム（ＧｄＢ6）、ホウ化ランタン（ＬａＢ6）、ホウ化セリウム（ＣｅＢ6）、ホウ化カルシウム（ＣａＢ6）、ホウ化ネオジミウム（ＣｅＢ6）、ホウ化ストロンチウム（ＳｒＢ6）、ホウ化スカンジウム（ＳｃＢ6）、ホウ化イットリウム（ＹＢ6）等が挙げられる。
【００４３】
以下、この有機ＥＬ素子１００の製造方法について説明する。
【００４４】
まず、ガラス等からなる基板１１０の上に、アルミニウム（Ａｌ）等の金属材料を、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術を用いて成膜し、フォトリゾグラフィー技術等の公知のパターニング方法により所望の電極形状にパターニングすることにより光反射層１２１を形成する。
【００４５】
次に、光反射層１２１を形成した基板１１０上に、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性酸化物をスパッタ法等の公知の成膜技術を用いて成膜し、フォトリゾグラフィー技術等のパターニング方法を用いて光反射層１２１と同様の形状にパターニングすることによりホール注入層１２２を形成し、第１電極１２０を形成する。
【００４６】
次に、第１電極１２０上に例えば３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等のホール輸送材料を、インクジェット法やスピンコート法等の公知の成膜技術により成膜することにより、ホール輸送層１３１を形成する。
【００４７】
次に、ホール輸送層１３１上に、例えば、ポリフルオレン誘導体等の発光材料を、インクジェット法やスピンコート法等の公知の成膜技術により成膜することにより、発光層１３２を形成し、有機層１３０を形成する。
【００４８】
次に、有機層１３０上に、例えばホウ化ガドリニウム（ＧｄＢ6）等の電子注入材料を、例えばスパッタ法等の公知の成膜技術により成膜することにより電子注入層１４０を形成する。
【００４９】
次に、電子注入層１４０上に、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の電極材料を、例えばスパッタ法等の公知の成膜技術により成膜することにより第２電極１５０を形成し、有機ＥＬ素子１００を製造する。
【００５０】
インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性酸化物からなる電子注入層１４０を形成する際には、酸素の導入が不可欠となり、電子注入層１４０が酸化雰囲気下におかれることとなる。しかし、有機ＥＬ素子１００では、電子注入層１４０は酸素に対して非常に安定な金属ホウ化物により形成されている。従って、有機ＥＬ素子１００では、第２電極１５０を形成する場合にも、電子注入層１４０が酸化されることはない。よって、電子注入効率、発光効率が高い有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００５１】
尚、有機ＥＬ素子１００の耐水耐酸素性を向上する観点から、有機ＥＬ素子１００を例えば、ガラス等からなる封止キャップにより封止しても勿論構わない。この構成によれば、より耐水耐酸素性の良好な有機ＥＬ素子１００を実現することができる。
【００５２】
（実施形態２）図２は、実施形態２に係る有機ＥＬ素子２００の概略断面図である。
【００５３】
この有機ＥＬ素子２００は、基板２１０と、基板２１０の上に設けられた有機層２３０と、有機層２３０を狭持するように設けられた第１電極２２０と、第２電極２５０と、第２電極２５０と有機層２３０との間に設けられた電子注入層２４０と、を有する。また、有機層２３０は、正孔輸送層２３１と発光層２３２とを有する。
【００５４】
第１電極２２０は、有機層２３０にホールを注入する機能を有する。ホール輸送層２３１は、第１電極２２０から注入された電子の発光層２３２への輸送効率を向上する機能を有する。第２電極２５０は、電子注入層２４０に電子を輸送する機能を有する。電子注入層２４０は、第２電極２５０により輸送された電子を効率よく発光層２３２へ注入する機能を有する。そして、有機ＥＬ素子２００では、第１電極２２０から注入されたホールと、第２電極２５０から注入された電子とを発光層２３２において再結合させることにより励起子（エキシントン）を生成させ、その励起子が失活する際の光の放出を利用して発光する仕組みになっている。また、第１電極２２０と第２電極２５０とは光透過性に構成されており、有機ＥＬ素子２００では、発光層２３２の発光を第１電極２２０側と第２電極２５０側との双方から取り出す方式の有機ＥＬ素子に構成されている。
【００５５】
基板２１０は、例えば、ガラス、石英等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート等のプラスティック、及び、アルミナ等のセラミックス等の絶縁性材料からなる基板等により構成することができるが、何らこれに限定されるものではない。尚、有機ＥＬ素子２００では、発光層２３２の発光を基板２１０側からも取り出すものであるため、基板２１０は、光透過率の高い材料により構成することが好ましい。
【００５６】
また、基板２１０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子を有するものであっても勿論構わない。
【００５７】
第１電極２２０は、透明電極により構成されている。この構成によれば、第１電極２２０側からの発光層２３２の発光の取り出し効率が高く、輝度が高い有機ＥＬ素子２００を実現することができる。第１電極２２０の材料としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電性酸化物が挙げられる。
【００５８】
有機層２３０は、ホール輸送層２３１と発光層２３２とからなる。しかし、本発明はなんらこの構成に限定されるものではなく、例えば、有機層２３０を発光層２３２のみにより構成しても構わない。また、有機層２３０を発光層２３２と、ホール輸送層２３１及び電子輸送層とにより構成しても勿論構わない。
【００５９】
ホール輸送層２３１は、第１電極２２０から注入されるホールの発光層２３２へのホール輸送効率を向上する機能を有する。従って、ホール輸送層２３１を設けることにより高い発光効率及び発光輝度を有する有機ＥＬ素子２００を実現することができる。ホール輸送層２３１は、何ら限定されるものではなく、公知のホール輸送材料により構成することができる。ホール輸送材料としては、例えば、ポルフィリン化合物、Ｎ，Ｎ’−ビス−（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス−（フェニル）−ベンジジン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−ベンジジン（ＮＰＤ）等の芳香族第３級アミン化合物、ヒドラゾン化合物、キナクリドン化合物、スチルアミン化合物等の低分子材料、ポリアニリン、３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）、ポリ（トリフェニルアミン誘導体）、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等の高分子材料等が挙げられる。
【００６０】
また、ホール輸送層２３１は、上記のホール輸送材料のうち１種のホール輸送材料により形成するものであっても、上記のホール輸送材料のうち複数のホール輸送材料を複合して形成するものであっても構わない。また、ホール輸送層２３１は、上記のホール輸送材料の他に、例えば、ドナーやアクセプター等の添加剤、レベリング剤、結着用の樹脂等を含有するものであっても構わない。結着用の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００６１】
発光層２３２は、何ら限定されるものではなく、公知の発光材料により形成することができる。発光材料としては、例えば、４，４'‐ビス（２，２'‐ジフェニルビニル）‐ビフェニル（ＤＰＶＢｉ）等の芳香族ジメチリデェン化合物、５‐メチル‐２‐［２‐［４‐（５‐メチル‐２‐ベンゾオキサゾリル）フェニル］ビニル］ベンゾオキサゾール等のオキサジアゾール化合物、３‐（４‐ビフェニルイル）‐４‐フェニル‐５‐ｔ‐ブチルフェニル‐１，２，４‐トリアゾール（ＴＡＺ）等のトリアゾ‐ル誘導体、１，４‐ビス（２‐メチルスチリル）ベンゼン等のスチリルベンゼン化合物、チオピラジンジオキシド誘導体、ベンゾキノン誘導体、ナフトキノン誘導体、アントラキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、フルオレノン誘導体等の蛍光性有機材料、アゾメチン亜鉛錯体、（８‐ヒドロキシキノリナト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等の蛍光性有機金属化合物等の低分子発光材料、若しくは、ポリ（２‐デシルオキシ‐１，４‐フェニレン）ＤＯ‐ＰＰＰ、ポリ［２，５‐ビス‐［２‐（Ｎ，Ｎ，Ｎ‐トリエチルアンモニウム）エトキシ］‐１，４‐フェニル‐アルト‐１，４‐フェニルレン］ジブロマイド（ＰＰＰ‐ＮＥｔ3+）、ポリ［２‐（２'‐エチルヘキシルオキシ）‐５‐メトキシ‐１，４‐フェニレンビニレン］（ＭＥＨ‐ＰＰＶ）、ポリ［５‐メトキシ‐（２‐プロパノキシサルフォニド）‐１，４‐フェニレンビニレン］（ＭＰＳ‐ＰＰＶ）、ポリ［２，５‐ビス‐（ヘキシルオキシ）‐１，４‐フェニレン‐（１‐シアノビニレン）］（ＣＮ‐ＰＰＶ）、ポリ（９，９‐ジオクチルフルオレン）（ＰＤＡＦ），ポリスピロ（ＰＳ）等の高分子発光材料等が挙げられる。
【００６２】
また、発光層２３２は、上記の発光材料のうち１種の発光材料により形成するものであっても、上記の発光材料のうち複数の発光材料を複合して形成するものであっても構わない。また、発光層２３２は、上記の発光材料の他に、例えば、発光アシスト剤、電荷輸送材料、ドナーやアクセプター等の添加剤、発光性のドーパント、レベリング剤、電荷注入材料、結着用の樹脂等を含有するものであっても構わない。
【００６３】
結着用の樹脂としては、例えば、ポリカーボネート、ポリエステル等が挙げられるが、何らこれに限定されるものではない。
【００６４】
第２電極２５０は、透明導電性酸化物により形成されている。発光層２３２からの発光を透過させる第２電極２５０を透明導電性酸化物で形成することで、発光層２３２からの発光の取り出し効率の高い有機ＥＬ素子２００を実現することができる。尚、第２電極２５０の材料として好適な透明導電性酸化物としては、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）等の透明導電性酸化物が挙げられる。
【００６５】
電子注入層２４０は、金属ホウ化物により構成される。金属ホウ化物は、電子を流しやすい性質、及び、電子を放出しやすい性質を有するものである。従って、この構成によれば、第２電極２５０から発光層２３２への電子注入効率が高く、発光効率、輝度が高い有機ＥＬ素子２００を実現することができる。
【００６６】
また、金属ホウ化物は、酸素に対して非常に安定である。従って、この構成によれば、有機ＥＬ素子２００内に酸素が進入した場合においても、電子注入層２４０の電子注入効率が劣化することなく、寿命の長い有機ＥＬ素子２００を実現することができる。
【００６７】
また、電子注入層２４０は、その層厚が０．５ｎｍ以上５０ｎｍ以下であることがより好ましい。金属ホウ化物は、その光透過率が低い。従って、金属ホウ化物からなる電子注入層２４０の層厚を５０ｎｍ以下に構成することによって、より高輝度な有機ＥＬ素子２００を実現することができる。より好ましい電子注入層２４０の層厚は、２０ｎｍ以下である。また、電子注入層２４０の層厚が０．５ｎｍ未満と薄い場合は、十分な電子注入効率が得られず、電子注入層２４０の層厚を０．５ｎｍ以上に構成することで、高い電子注入効率、及び発光効率を有する有機ＥＬ素子２００を実現することができる。より好ましい電子注入層２４０の層厚は、２ｎｍ以上である。
【００６８】
尚、電子注入層２４０に好適な金属ホウ化物としては、例えば、ホウ化ガドリニウム（ＧｄＢ6）、ホウ化ランタン（ＬａＢ6）、ホウ化セリウム（ＣｅＢ6）、ホウ化カルシウム（ＣａＢ6）、ホウ化ネオジミウム（ＣｅＢ6）、ホウ化ストロンチウム（ＳｒＢ6）、ホウ化スカンジウム（ＳｃＢ6）、ホウ化イットリウム（ＹＢ6）等が挙げられる。
【００６９】
以下、この有機ＥＬ素子２００の製造方法について説明する。
【００７０】
まず、ガラス等からなる基板２１０の上に、ＩＴＯ等の透明導電性酸化物を、例えば、スパッタ法等の公知の成膜技術を用いて成膜し、フォトリゾグラフィー技術等の公知のパターニング方法により所望の電極形状にパターニングすることにより第１電極２２０を形成する。
【００７１】
次に、第１電極２２０上に例えば３，４−ポリエチレンジオキシチオフェン／ポリスチレンサルフォネート（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）等のホール輸送材料を、インクジェット法やスピンコート法等の公知の成膜技術により成膜することにより、ホール輸送層２３１を形成する。
【００７２】
次に、ホール輸送層上に、例えば、ポリフルオレン誘導体等の発光材料を、インクジェット法やスピンコート法等の公知の成膜技術により成膜することにより、発光層２３２を形成し、有機層２３０を形成する。
【００７３】
次に、有機層２３０上に、例えばホウ化ガドリニウム（ＧｄＢ6）等の電子注入材料を、例えばスパッタ法等の公知の成膜技術により成膜することにより電子注入層２４０を形成する。
【００７４】
次に、電子注入層２４０上に、例えば、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の電極材料を、例えばスパッタ法等の公知の成膜技術により成膜することにより第２電極２５０を形成し、有機ＥＬ素子２００を製造する。
【００７５】
インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）等の透明導電性酸化物からなる電子注入層２４０を形成する際には、酸素の導入が不可欠となり、電子注入層２４０が酸化雰囲気下に置かれることとなる。しかし、有機ＥＬ素子２００では、電子注入層２４０を酸素に対して非常に安定な金属ホウ化物により構成している。従って、有機ＥＬ素子２００では、第２電極２５０を形成する場合にも、電子注入層２４０が酸化されることはない。よって、電子注入効率、発光効率が高い有機ＥＬ素子２００を実現することができる。
【００７６】
尚、有機ＥＬ素子２００の耐水耐酸素性を向上する観点から、有機ＥＬ素子２００を例えば、ガラス等からなる封止キャップにより封止しても勿論構わない。この構成によれば、より耐水耐酸素性の良好な有機ＥＬ素子２００を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】実施形態１に係る有機ＥＬ素子２００の概略断面図である。
【図２】実施形態２に係る有機ＥＬ素子２００の概略断面図である。
【図３】従来の有機ＥＬ素子３００の概略断面図である。
【図４】電子注入層の層厚とその光透過率の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７８】
１００、２００、３００  有機ＥＬ素子
１１０、２１０、３１０  基板
１２０、２２０、３２０  第１電極
１２１  光反射層
１２２  ホール注入層
１３０、２３０，３３０  有機層
１３１、２３１、３３１  ホール輸送層
１３２、２３２、３３２  発光層
１４０、２４０、３４０  電子注入層
１５０、２５０、３５０  第２電極
【図１】
2005347112.tif 000003
【図２】
2005347112.tif 000004
【図３】
2005347112.tif 000005
【図４】
2005347112.tif 000006