(57)【要約】【課題】短絡部位の発生を抑制し、耐久性に優れた有機電界発光素子を提供すること。【解決手段】陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法において、陽極、有機層、及び陰極の少なくとも一層を真空蒸着法により形成し、該真空蒸着法での蒸着速度の変動幅を設定値に対して±２０％以内とする。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法であって、陽極、有機層、及び陰極の少なくとも一層を真空蒸着法により形成し、該真空蒸着法での蒸着速度の変動幅を設定値に対して±２０％以内とすることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、短絡部位が生じるのを抑制し、耐久性が極めて優れ、かつ発光輝度、発光効率が高い有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機物質を使用した有機発光素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機電界発光素子は、発光層を含む有機層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。
【０００３】
従来から、定電流駆動される有機電界発光素子では、陽極と陰極とが短絡すると、特定の画素が発光しなくなったり、短絡箇所が存在することにより素子の発光輝度が低下したり、更には電流のほとんど全てが短絡部位を流れることにより素子全体が発光しなくなったりする問題があった。
【０００４】
このような短絡の発生を防止するため、発光素子を封止する気密ケース内に支燃性ガスを封入し、この支燃性ガスにより短絡部位を酸化して絶縁化する有機電界発光素子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしこの素子では、気密ケース内の余分な支燃性ガスにより素子自体の劣化が促進されるおそれがある。
【０００５】
また、電極の成膜速度を段階的に変化させることにより発光層への熱的ダメージを抑えた発光素子の製造方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし有機層の成膜条件については記述がなく、成膜速度の変動によるダークスポット発生や短絡箇所の生成の懸念は残っている。
【特許文献１】特開平１１−４０３４６号公報
【特許文献２】特開２００３−２２９２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、従来における前記問題を解決し、短絡部位の発生を抑制し、耐久性に優れた有機電界発光素子の製造方法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】
【０００７】
本発明者らは鋭意検討の結果、有機層及び陰極の蒸着条件を最適化することにより素子の短絡が防止できること、特に有機層の蒸着速度の変動を抑えることにより、短絡部位をなくすことができることを見出した。即ち、前記課題は以下の手段によって解決された。
（１）陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法であって、陽極、有機層、及び陰極の少なくとも一層を真空蒸着法により形成し、該真空蒸着法での蒸着速度の変動幅を設定値に対して±２０％以内とすることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、短絡部位が極めて少なく、耐久性に優れる有機発光電界素子を提供することができる。また、さらに発光輝度や発光効率にも優れる有機電界発光素子を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の有機電界発光素子（以下、本発明の素子または発光素子と称することもある）の製造方法について詳細に説明する。
本発明は、陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法であり、真空蒸着法により形成される有機層の蒸着速度の変動を設定値の±２０％以内、好ましくは±１０％以内、より好ましくは±５％以内とすることを特徴とする。蒸着速度の変動が大きいと、成膜が不均一となり、膜中に穴（スポット）や薄層（薄肉）部分が生じることがある。その部分に他の材料等が成膜されると、結果的に短絡が生じることなり、さらに素子の耐久性も低下することとなる。変動幅を±２０％以内にすることで、短絡部位の発生を抑え、耐久性の高い素子を得ることができる。
【００１０】
蒸着速度の変動幅を設定値の±２０％以内に抑えるのは、成膜時の蒸着速度を検出し、蒸着速度を適宜制御することにより行うことができる。そのため、本発明の発光素子の製造に用いる蒸着装置は、蒸着速度検出手段と蒸着速度制御手段を有することが好ましい。
【００１１】
蒸着速度検出手段としては、基板上に堆積する蒸着物質の量の時系列変化を検出しうるものであれば特に限定されるものではなく、公知の蒸着速度検出手段の中から好適なものを選択して用いればよい。具体的には、振動子（例えば水晶）上に堆積した蒸着物質を、この振動子の固有振動の変化として検出する手段などが挙げられる。
【００１２】
本発明では、蒸着速度検出手段により検出された蒸着速度の情報を、蒸着速度制御手段にフィードバックし、該制御手段が蒸着速度検出手段からの蒸着速度情報をもとに蒸着速度が一定となるように蒸発源を制御することで、蒸着速度の変動を抑えることができる。この場合、蒸着速度の制御は、蒸発源のヒータに与える電流や、電力で直接行ってもよいし、すでに蒸発源の温度制御システムが既存の設備ないし既製品等として存在する場合には、この温度制御システムに対して所定の温度となるように制御してもよい。
【００１３】
主たる蒸着速度制御手段は、蒸着速度検出手段から与えられる情報の解析や、これに応じたヒータ制御が行えるものであればその構成態様は特に限定されるものではない。この制御手段は、通常、汎用のマイクロプロセッサ（ＭＰＵ）と、このＭＰＵと接続されている記憶媒体（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）上の制御アルゴリズム等により構成することができる。制御手段は、ＣＩＳＣ、ＲＩＳＣ、ＤＳＰ等プロセッサの態様を問わず使用可能であり、その他ＡＳＩＣや、あるいは一般のＩＣ等による論理回路の組み合わせ等や、オペアンプ等を用いたアナログ演算回路により構成してもよい。
【００１４】
次に、本発明の発光素子について説明する。
−有機層−
本発明の発光素子の有機層（有機化合物層）は、電極間に位置する層であり、有機化合物を主成分とした層を意味し、適宜無機化合物を含有してもよい。それぞれの特質から発光性有機層、電子輸送性有機層、正孔輸送性有機層、電子注入層、正孔注入層等が挙げられる。また発色性を向上するための種々の層を挙げることができる。各層に用いる化合物の具体例については、例えば「月刊ディスプレイ」1998年10月号別冊の「有機ＥＬディスプレイ」（テクノタイムズ社）等に記載されている。
【００１５】
本発明の発光素子における有機層の形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、陽極上又は陰極上に形成されるのが好ましい。この場合、該有機層は電極の前面又は一面に形成される。
有機層の形状、大きさ、厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１６】
本発明の発光素子における電極間での有機層の具体的な層構成としては、陽極／正孔輸送性有機層／発光性有機層／電子輸送性有機層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送性有機層／発光性有機層／電子輸送性有機層／陰極、陽極／正孔輸送性有機層／発光性有機層／電子輸送性有機層／電子注入層／陰極、陽極／正孔注入層／正孔輸送性有機層／発光性有機層／電子輸送性有機層／電子注入層／陰極等が挙げられる。
【００１７】
有機層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法等の湿式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に製膜することができる。本発明の発光素子における有機層（有機化合物層）の形成方法は、蒸着法であることが好ましい。蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法が好ましい。
【００１８】
(a) 発光性有機層
発光性有機層は少なくとも一種の発光性化合物を含有する。発光性化合物は特に限定的ではなく、蛍光発光性化合物であっても燐光発光性化合物であってもよい。また蛍光発光性化合物及び燐光発光性化合物を同時に用いてもよい。本発明の発光素子においては、発光輝度及び発光効率の点から励起三重項状態からの発光を利用することが好ましく、燐光発光性化合物を用いるのが好ましい。なお、以下の発光性有機層の説明において、誘導体という用語は、その化合物自身とその誘導体を意味するものとする。
【００１９】
蛍光発光性化合物としては特に限定されないが、例えば、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体、フェニルピリジン誘導体の金属錯体、有機金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。
【００２０】
燐光発光性化合物としても特に限定されないが、遷移金属錯体が好ましい。遷移金属錯体の中心金属は特に限定されないが、好ましくはイリジウム、白金、レニウム、又はルテニウムであり、より好ましくはイリジウム又は白金であり、特に好ましくはイリジウムである。遷移金属錯体の中でも、オルトメタル化錯体が非常に好ましい。オルトメタル化錯体（Ｏｒｔｈｏｍｅｔａｌａｔｅｄ  Ｃｏｍｐｌｅｘ）とは、山本明夫著「有機金属  基礎と応用」、１５０頁及び２３２頁、裳華房社（１９８２年）やＨ．Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｙｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄ」、７１〜７７頁及び１３５〜１４６頁、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年）等に記載されている化合物群の総称である。
【００２１】
上記燐光発光性化合物は、２０℃以上における燐光量子収率が７０％以上であるのが好ましく、より好ましくは８０％以上であり、さらに好ましくは８５％以上である。
【００２２】
上記燐光発光性化合物としては、例えばＵＳ  ６３０３２３１  Ｂ１、ＵＳ６０９７１４７、ＷＯ  ００／５７６７６、ＷＯ  ００／７０６５５、ＷＯ  ０１／０８２３０、ＷＯ  ０１／３９２３４  Ａ２、ＷＯ  ０１／４１５１２  Ａ１、ＷＯ  ０２／０２７１４  Ａ２、ＷＯ  ０２／１５６４５  Ａ１、特開２００１−２４７８５９、特願２０００−３３５６１、特開２００２−１１７９７８、特願２００１−２４８１６５、特開２００２−２３５０７６、特願２００１−２３９２８１、特開２００２−１７０６８４、ＥＰ  １２１１２５７、特開２００２−２２６４９５、特開２００２−２３４８９４、特開２００１−２４７８５９、特開２００１−２９８４７０、特開２００２−１７３６７４、特開２００２−２０３６７８、特開２００２−２０３６７９等の特許文献や、Ｎａｔｕｒｅ、３９５巻、１５１頁（１９９８年）、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、７５巻、４頁（１９９９年）、Ｐｏｌｙｍｅｒ  Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ、４１巻、７７０頁（２０００年）、Ｊｏｕｎａｌ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｓｏｃｉｅｔｙ、１２３巻、４３０４頁（２００１年）、Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ、７９巻、２０８２頁（１９９９年）等の非特許文献に記載されているものが好適に利用できる。
【００２３】
発光性有機層は必要に応じてホスト化合物、正孔輸送材料、電子輸送材料、電気的に不活性なポリマーバインダー等を含有してもよい。なおこれらの材料の機能は１つの化合物により同時に達成できることがある。例えば、カルバゾール誘導体はホスト化合物として機能するのみならず、正孔輸送材料としても機能する。
【００２４】
ホスト化合物とは、その励起状態から発光性化合物へエネルギー移動が起こり、その結果その発光性化合物を発光させる化合物である。その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール等を配位子とする金属錯体、ポリシラン化合物、ポリ(Ｎ−ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。ホスト化合物は１種単独で使用しても２種以上を併用してもよい。ホスト化合物の発光性有機層における含有率としては０〜９９．９質量％が好ましく、さらに好ましくは、０〜９９．０質量％である。
【００２５】
正孔輸送材料は、陽極から正孔が注入される機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよく、具体例としてはカルバゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール）、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機金属錯体、遷移金属錯体、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。
【００２６】
電子輸送材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入され得た正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよい。その具体例としては、例えばトリアゾール、トリアジン、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、シロール、ナフタレンペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。
【００２７】
ポリマーバインダーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ＡＢＳ樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等が使用可能である。これらは１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。ポリマーバインダーを含有する発光性有機層は、湿式製膜法により容易に大面積に塗布形成することができる。
発光性有機層の厚さは10〜200ｎｍとするのが好ましく、20〜80ｎｍとするのがより好ましい。厚さが200ｎｍを超えると駆動電圧が上昇することがある。一方10ｎｍ未満であると有機電界発光素子が短絡することがある。
【００２８】
(b) 正孔輸送性有機層
有機電界発光素子は、必要に応じて上記正孔輸送材料からなる正孔輸送性有機層を有してよい。正孔輸送性有機層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。正孔輸送性有機層の厚さは10〜200ｎｍとするのが好ましく、20〜80ｎｍとするのがより好ましい。厚さが200ｎｍを超えると駆動電圧が上昇することがある。一方10ｎｍ未満であると有機電界発光素子が短絡することがある。
【００２９】
(c) 電子輸送性有機層
有機電界発光素子は、必要に応じて上記電子輸送材料からなる電子輸送性有機層を有してもよい。電子輸送性有機層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。電子輸送性有機層の厚さは10〜200ｎｍとするのが好ましく、20〜80ｎｍとするのがより好ましい。厚さが200ｎｍを超えると駆動電圧が上昇することがある。一方10ｎｍ未満であると有機電界発光素子が短絡することがある。
【００３０】
−保護層−
本発明の発光素子は有機層以外に保護層などを有していてもよい。これらの層は、本発明における上記有機層とは別層であり、保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入る事を抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、Ｉｎ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ａｕ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｌ、Ｔｉ、Ｎｉ等の金属、ＭｇＯ、ＳｉＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＧｅＯ、ＮｉＯ、ＣａＯ、ＢａＯ、Ｆｅ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＴｉＯ2等の金属酸化物、ＭｇＦ2、ＬｉＦ、ＡｌＦ3、ＣａＦ2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノマーを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率１％以上の吸水性物質、吸水率０．１％以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＭＢＥ（分子線エピタキシー）法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法（高周波励起イオンプレーティング法）、プラズマＣＶＤ法、レーザーＣＶＤ法、熱ＣＶＤ法、ガスソースＣＶＤ法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、転写法、電子写真法を適用できる。
【００３１】
−基板−
本発明で使用する基板は有機層から発せられる光を散乱又は減衰させないことが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム（ＹＳＺ）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の有機材料が挙げられる。有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
【００３２】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記形状としては、板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００３３】
基板は、無色透明であってもよいし、有色透明であってもよいが、前記発光層から発せられる光を散乱あるいは減衰等させることがない点で、無色透明で有ることが好ましい。
【００３４】
基板には、その表面又は裏面（陽極側）に透湿防止層（ガスバリア層）を設けることができる。
透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。該透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。基板には、さらに必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
【００３５】
−陽極−
陽極としては、通常、前記有機層に正孔を供給する機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
【００３６】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、又はこれらの混合物を好適に挙げられ、仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００３７】
陽極は例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極材料として、ＩＴＯを選択する場合には、該陽極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。また陽極材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。
【００３８】
陽極の本発明の発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、基板上に形成されるのが好ましい。この場合、該陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００３９】
なお、陽極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。
【００４０】
陽極の厚みとしては、材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５０μｍであり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。陽極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。
陽極は、陽極側から発光を取り出すためには、その透過率として好ましくは６０％以上、より好ましくは７０％以上の透明陽極であることが好ましく、この場合、無色透明であっても、有色透明であってもよい。上記透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定することができる。
【００４１】
なお、陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊（１９９９）に詳述があり、これらを本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯ又はＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で製膜した透明陽極が好ましい。
【００４２】
−陰極−
陰極としては、通常、有機層に電子を注入する機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
【００４３】
陰極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が４．５ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【００４４】
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ度類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと０．０１〜１０重量％のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【００４５】
なお、陰極材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されている。
【００４６】
陰極の形成法は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。中でも特に蒸着法により形成することが好ましい。蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法が好ましい。例えば、陰極材料として、金属等を選択する場合には、単体で蒸着することも、２成分以上を同時に蒸着することもできる。更に、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調製した合金を蒸着させてもよい。
【００４７】
なお、陰極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。
【００４８】
陰極の本発明の発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機層上に形成されるのが好ましい。この場合、該陰極は、前記有機層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と有機層との間に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属のフッ化物等による誘電体層を０．１〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。なお、該誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
【００４９】
陰極の厚みとしては、陰極材料により適宜選択することができるが、有機層の総膜厚の０．６〜１．５倍の膜厚が好ましく、０．７〜１．４倍が更に好ましく、０．８〜１．２倍が特に好ましい。
陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極材料を１〜１０ｎｍの厚みに薄く成膜し、更にＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００５０】
−その他−
さらに本発明の発光素子においては、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を設けることができる。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
【００５１】
本発明の発光素子は、陽極と陰極との間に直流（必要に応じて交流成分を含んでもよい）電圧（通常２ボルト〜４０ボルト）、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の発光素子の駆動については、特開平２−１４８６８７号、同６−３０１３５５号、同５−２９０８０号、同７−１３４５５８号、同８−２３４６８５号、同８−２４１０４７号、米国特許５８２８４２９号、同６０２３３０８号、日本特許第２７８４６１５号、等に記載の方法を利用することができる。
【００５２】
本発明の発光素子は、フルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源や、プリンター等の光源アレイなどに有効に利用できる。
【実施例】
【００５３】
以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。
【００５４】
（実施例１）
０．５ｍｍ厚み、２．５ｃｍ角のガラス基板にＩｎ2Ｏ3含有率が９５重量％であるＩＴＯターゲットを用いて、ＤＣマグネトロンスパッタ（条件：基材温度１００℃、酸素圧１×１０-3Ｐａ）により、透明陽極としてのＩＴＯ薄膜（厚み０．２μｍ）を形成した。ＩＴＯ薄膜の表面抵抗は１０Ω／□であった。
【００５５】
次に、透明陽極を形成した基板を洗浄容器に入れ、ＩＰＡ洗浄した後、これにＵＶ−オゾン処理を３０分おこなった。
この透明陽極上に銅フタロシアニンを真空蒸着法にて蒸着速度の設定値０．３０ｎｍ／秒で蒸着し、１０ｎｍの正孔注入層を設けた。実際の蒸着速度は０．２７〜０．３１ｎｍ／秒であった。
その上に正孔輸送材料として、Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジジン（ＮＰＤ）を真空蒸着法にて蒸着速度の設定値０．２０ｎｍ／秒で蒸着し、５０ｎｍの正孔輸送性有機層を設けた。実際の蒸着速度は０．１８〜０．２２ｎｍ／秒であった。
この上に発光材料兼電子輸送材料としてＡｌｑ3（トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム）を真空蒸着法にて蒸着速度の設定値０．２２ｎｍ／秒で蒸着し６０ｎｍの発光性有機層兼電子輸送性有機層を設けた。実際の蒸着速度は０．２０〜０．２４ｎｍ／秒であった。
【００５６】
更にこの電子輸送層上にパターニングしたマスク（発光面積が５ｍｍ×５ｍｍとなるマスク）を設置し、フッ化リチウムを真空蒸着法にて０．００１μｍの電子注入層を設けた。この上にアルミニウムを真空蒸着法にて０．１μｍの陰極を設けた。
前記陽極及び陰極より、それぞれアルミニウムのリード線を結線し、発光積層体を形成した。
このものを、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤（ＸＮＲ５５１６ＨＶ、長瀬チバ製）を用いて封止し、本発明の発光素子を得た。
【００５７】
東洋テクニカ製ソースメジャーユニット２４００型を用いて、直流電圧を作成した発光素子に印加し発光させた。同様の蒸着条件で作成した複数個の発光素子に対し電圧を印加し発光させたが、短絡により発光しなかった素子は１割以下であった。
【００５８】
（比較例１）
実施例１において、銅フタロシアニン（正孔注入層）を０．０５〜０．１０ｎｍ／秒の速度で蒸着し、ＮＰＤ（正孔輸送性有機層）を０．１〜０．２５ｎｍ／秒の速度で蒸着し、Ａｌｑ3（発光性有機層兼電子輸送性有機層）を０．２〜０．６ｎｍ／秒の速度で蒸着する以外は実施例１と同様にして比較例１の発光素子を作成した。
【００５９】
実施例１と同様に、同様の蒸着条件で作成した複数個の素子に対して電圧を印加し発光させたところ、短絡により発光しなかった素子は半数であった。
また、実施例１と比較例１の発光素子の耐久性を、初期輝度２０００Ｃｄ／ｍ2で定電流駆動した場合の輝度半減時間で比較したところ、実施例１の発光素子の方が１．５倍長寿命であった。
【００６０】
（実施例２）
実施例１と同様にして洗浄したＩＴＯ基板上に、正孔輸送材料ＮＰＤを真空蒸着法にて蒸着速度の設定値０．２０ｎｍ／秒で蒸着し５０ｎｍの正孔輸送層を設けた。実際の蒸着速度は０．１８〜０．２２ｎｍ／秒であった。この上にトリス（２−フェニルピリジル）イリジウム錯体及び４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾールビフェニルＩｒ（ｐｐｙ）3を１：１７の質量比で膜厚３６ｎｍに蒸着した。更にこの上に下記電子輸送性化合物を蒸着速度の設定値０．３０ｎｍ／秒で蒸着し３６ｎｍの電子輸送層を設けた。実際の蒸着速度は０．２８〜０．３２ｎｍであった。得られた有機薄膜上に実施例１と同様にして陰極を蒸着し、封止を行った。
【００６１】
【化１】
2005142109.tif 000002
【００６２】
（比較例２）
実施例２において、正孔輸送材料ＮＰＤを０．１〜０．２５ｎｍ／秒の速度で蒸着し、前記電子輸送性化合物を０．３〜０．９ｎｍ／秒の速度で蒸着する以外は実施例２と同様にして比較例２の発光素子を作成した。
【００６３】
実施例２と比較例２の素子についても、実施例１と比較例１の素子と同様に、実施例２の素子の方が短絡により発光しない素子の割合が極めて少なく、耐久性にも優れていた。
【００６４】
以上の結果から、本発明の蒸着条件で作成した素子は短絡を防止することができ歩留まりが向上し、更に駆動耐久性も良化させることができることが分かる。