(57)【要約】      （修正有）【課題】  トップエミッション型の有機ＥＬ素子において、光を取り出す側の透明電極膜電極の低比抵抗化を図り、発光効率を改善する。【解決手段】  酸化インジウム系の透明電極膜に含まれるＳｎおよびＣが膜厚方向に濃度勾配を有する。【選択図】  図１
2005310637.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する第１電極と第２電極からなる１対の電極と、前記１対の電極の間に有機化合物層が設けられ、膜表面側に設けられた第２電極側より光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子において、前記第２電極はドーパント金属であるＳｎおよびCを含む酸化インジウム系の透明導電膜であり、前記第２電極である前記透明導電膜中の前記ドーパント金属Ｓｎおよび前記Cが膜厚方向で濃度勾配を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光を素子の陰極側で取り出すことができる有機電界発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在主に開発が進められている有機ＥＬ素子の構成は、陽極/発光層/陰極の積層を基本とし、ガラス板などを用いた基板上に透明陽極を形成し、発光を基板側から取り出すいわゆるボトムエミッション型である。また最近になって発光画素ごとに駆動用トランジスタを設けた方式（アクティブマトリックス方式）のパネルの検討が進んでいる。ところが基板側より光を取り出す場合、これらの駆動回路、配線部が光を遮るため、画素の開口率（素子内で実際に発光する部分の面積比）が小さくなるという問題がある。
【０００３】
そこで特許文献１ないし２で開示されているように、有機層上の陰極を透明な電子注入金属層と非晶質透明導電膜で形成し、陰極側から光を取り出すいわゆるトップエミッション型の素子構成が試みられている。このトップエミッション型の素子構成は、ＴＦＴ駆動回路基板の上に画素電極（陽極）を形成し、さらに有機ＥＬ層、透明陰極を設けるものである。光は陰極から取り出されるので、開口率の低下の問題は解決される。
【０００４】
上記のボトムエミッション型、およびトップエミッション型の素子構成ともに、素子の発光効率を向上させるために、陽極から有機層への正孔の注入効率、陰極から有機層への注入効率の改善が検討されている。
【０００５】
特許文献３ではボトムエミッション型の素子構成において、陽極である透明導電膜中にCを一様に含有させることにより仕事関数を高めて正孔輸送層の仕事関数に近づけることにより、正孔輸送層と陽極とのエネルギー障壁を小さくし有機層への正孔の注入効率を向上させるという提案がされている。
【０００６】
特許文献１ではトップエミッション型の素子構成において、有機膜層と非晶質透明導電膜の間に形成される電子注入金属層を島状の構造にすることにより電子の注入性を高めて素子としての発光特性を改善する提案がされている。
【特許文献１】特開平１０−１６２９５９号公報
【特許文献２】特開２００１−０４３９８０号公報
【特許文献３】特開２０００−３４００３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら特許文献３では、正孔輸送層と陽極とのエネルギー障壁を小さくすることによる有機層への正孔の注入効率の改善は望めるが、透明導電膜中に一様にCを含有させることから透明導電膜の透過率が低下してしまい素子の発光効率としては大幅な改善は望めない。また、上記提案では透明導電膜を陰極として用いるトップエミッション素子構成に関しては何ら述べられておらず、電子の注入効率の改善による発光効率の改善は望めない。
【０００８】
また、特許文献１は、電子注入金属層における電子注入効率の改善の提案であり、陰極である透明導電膜による電子注入性の改善がなされておらず、電子注入性の十分な改善が得られていないため発光効率の大幅な改善は得がたい。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、発光を素子の膜表面側に設けられた透明電極側で取り出すことができる金属陽極が形成された基板を用いて良好な発光特性が得られる有機ＥＬ発光素子を提供することを目的とする。
【００１０】
即ち膜表面側に設けられた電極である透明導電膜を高キャリア密度化し低比抵抗化するとともに前記透明導電膜と電子注入金属層または正孔注入層、正孔輸送層との密着性を改善し有機層への電子および正孔の注入性を改善することにより、素子の発光効率を大幅に改善するものである。
【００１１】
そして上記目的は以下の構成により達成される。
【００１２】
対向する第１電極と第２電極からなる１対の電極と、前記１対の電極の間に有機化合物層が設けられ、膜表面側に設けられた第２電極側より光を取り出すトップエミッション型の有機ＥＬ素子において、前記第２電極はドーパント金属であるＳｎおよびCを含む酸化インジウム系の透明導電膜であり、前記第２電極である前記透明導電膜中の前記ドーパント金属Ｓｎおよび前記Cが膜厚方向で濃度勾配を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、膜表面側に形成される透明電極から有機層への電子または正孔の注入効率の改善および、前記透明電極の低比抵抗化により、発光特性が良好なトップエミッション型の有機ＥＬ素子を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１５】
図１は本発明にかかるトップエミッション型の有機ＥＬ素子の基本的な構成を示す断面図である。
【００１６】
陽極である第１電極２と、陰極である第２電極３と、両者の間に保持された有機ＥＬ層１０とからなる。有機層１０は第１電極２から供給される正孔と第２電極３から供給される電子との再結合によって発光する発光層１０２を含んでいる。さらに正孔輸送層１０１、電子注入層１０３とを含んでいる。
【００１７】
本発明の特徴となる陰極である第２電極３について説明する。第２電極３は、インジウム酸化物系のインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）の低抵抗の透明導電膜であり、膜中にドーパント金属であるＳｎおよびＣが含有されており、膜の深さ方向にドーパント金属ＳｎおよびＣの濃度勾配が形成されている。
【００１８】
Ｃの濃度勾配は、電子注入層１０３と接する界面近傍で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近で０となるように形成されている。第２電極３の膜中にＣを含有させることによる効果は、第２電極３の歪を小さくするとともに結晶を大きく形を滑らかにすることにより第２電極３と電子注入層１０３との密着性を向上することである。そして、第２電極３と電子注入層１０３の密着性が向上したことにより第２電極３から有機層への電子の注入効率を改善し、素子の発光効率を向上することである。また、他の効果は、第２電極３の歪を小さくするとともに結晶を大きく形を滑らかにすることにより、第２電極３の結晶内に取り込まれるドーパント金属を増加させ高キャリア密度の膜とし比抵抗値を低下させることであり、第２電極３の比抵抗値が低下したことにより素子の発光効率が向上することである。第２電極３中のＣの濃度勾配、含有量の値は、電子注入層界面近傍おいてＣを全金属原子に対して3〜5at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的に濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近でＣの含有量がほぼ０（＜100ppm）とすることが望ましい。上記のCの濃度勾配および含有量の値は実験的に求められた値であり以下の理由による。
（１）Ｃの含有量が大きすぎると第２電極３の光の透過率が減少し発光効率が減少する。
（２）Ｃの含有量が電子注入層１０３との界面近傍で大きすぎると第２電極３の結晶粒径が大きくなりすぎてしまい電子注入層１０３との密着性がかえって低下する。
（３）Ｃの濃度勾配が第２電極３の膜厚中心付近を越えて膜表面近傍までＣを含有させても、膜の密着性としてはＣを膜厚中心付近まで含有させた場合と変わらず、かえってＣの全体の含有量が増加したことにより第２電極３の光透過率の減少、および膜の比抵抗値が増加し発光効率が減少する。
【００１９】
ドーパント金属であるＳｎの濃度勾配は、Ｃの濃度勾配と同様に電子注入層１０３と接する界面で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近で最小となり以降膜表面まで一定となるように形成されている。第２電極３の膜の結晶中に活性なドナーとして取り込まれるドーパント金属Ｓｎの量は、第２電極３の歪の大きさ、第２電極３中の結晶の大きさおよび滑らかさに大きく依存する。すなわち、第２電極３の歪が小さく、結晶が大きく滑らかなほどドナーの取り込まれ量が増加する。ドナーの増加により膜中のキャリア密度が増加し、第２電極３が低比抵抗の膜となる。ところで、第２電極３の歪の大きさ、第２電極３中の結晶の大きさおよび滑らかさは、膜中のＣの含有量にほぼ比例する。上記したように、第２電極３中のＣの含有量は、電子注入層１０３と接する界面で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近で０となるように形成されている。したがって第２電極３は、電子注入層１０３側ほど歪が小さく、結晶が大きく滑らかとなっており、電子注入層１０３側ほどドーパント金属の活性なドナーを取り込みやすい状態となることから、ドーパント金属Ｓｎの濃度勾配は、Ｃの濃度勾配と同様に電子注入層１０３と接する界面で含有量が一番大きく、第２電極３表面側に向かって濃度が連続的に小さくなり、膜厚の中心付近から膜表面まで一定となるように形成することが望ましい。そして上記したＣが含有された第２電極３中のドーパント金属Ｓｎの濃度勾配、含有量の値は、電子注入層界面近傍おいてドーパント金属Ｓｎを全金属原子に対して10〜12at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで5〜8at％とすることが望ましい。第２電極３中の各部位で上記した値以上にドーパント金属Ｓｎを含有させると、結晶内に取り込まれないで偏析するドーパント金属Ｓｎが増加して結晶性が低下し、膜の比抵抗値が上昇してしまう。また、第２電極３中の各部位におけるドーパント金属Ｓｎの含有量を上記の値以下とすると、膜中の活性なドナーが不足してキャリア密度が低下し、膜の比抵抗値が上昇してしまう。
【００２０】
陽極となる第１電極２としては、仕事関数の大きなものが望ましく、例えば金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）クロム（Ｃｒ）、パラジウム（Ｐｄ）、セレン（Ｓｅ）、イリジウム（Ｉｒ）、ヨウ化銅等や、合金等を用いることができる。
【００２１】
正孔輸送層１０１として使用できる有機化合物としては、特に限定はないが、例えばトリフェニルジアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリフィリル誘導体、スチルベン誘導体等を用いることができるが、これに限られるものではない。
【００２２】
発光層１０２の材料として使用できる有機化合物としては、トリアリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリーレン、芳香族縮合多環化合物、芳香族複素環化合物、芳香族複素縮合環化合物、金属錯体化合物等及びこれらの単独オリゴ体あるいは複合オリゴ体等から採用できる。またこれらの発光材料の一種以上を正孔注入層や、正孔輸送層又は、電子電子輸送層にドーピングして用いることもできる。これら材料、構成は、いずれもこれに限定されない。
【００２３】
電子注入層１０３の材料として使用できる有機化合物としては、炭酸セシウム、炭酸リチウム等の炭酸塩がドーピングされた有機化合物が好適であり、公知の有機化合物としては例えばＡｌｑ3等があげられる。また、無機の混合層でも良くＬｉＦ等もあげられる。
【００２４】
第２電極３を成膜するにあたっては、マグネトロンスパッタリング装置を用いることが好適である。具体的には同一成膜空間内に配置されたＩＴＯ、またはＩｎ2Ｏ3の透明導電膜材料のターゲットと、ドーパント金属であるＳｎＯ2ターゲット、およびＣターゲットの3個のターゲットを同時に放電させる多元同時スパッタ法（いわゆるコースパッタ）にて基板（電子注入層１０３）上に透明導電膜を形成する。成膜中においては、成膜時間の経過につれてＳｎＯ2ターゲットおよびＣターゲットに印加するパワーを減少させることにより第２電極３の膜厚方向にドーパント金属ＳｎとＣの濃度勾配を形成する。なお、第２電極３の成膜法としてはマグネトロンスパッタリング法の他に電子銃を用いた多元同時蒸着法、抵抗加熱による多元同時蒸着法、プラズマ銃を用いた多元同時イオンプレーティング法も採用可能である。成膜された第２電極３中の全金属原子に対するＣの比率および膜の組成は、高感度のＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）を用いＡｒイオンエッチングを併用して膜の深さ方向分析を行い測定することが有効であり、本実施形態においても使用した。
【００２５】
正孔輸送層１０１、発光層１０２、電子注入層１０３を形成するにあたっては、いかなる薄膜形成方法であってもよく、例えば蒸着法やスパッタ法、ＣＶＤ法、分子線蒸着法（ＭＢＥ法）、ディッピング法、スピン塗布法、キャスティング法、バーコート法、ロールコート法等が使用できるが、抵抗加熱またはクヌーセンセルを使用した蒸着装置を用いることが好適である。また、電子注入層においては、ドーピング材料と有機化合物を同時に加熱蒸着する共蒸着法用いることが好適である。
【００２６】
本発明は、図２に示す有機層が逆の構成になった膜表面側の第２電極３を陽極とした素子においても有効である。即ち、正孔輸送層と陽極である第２電極３との密着性が改善されることにより正孔の注入性が改善され素子の発光効率が向上するものである。
【００２７】
図３は、有機ＥＬ素子作製に使われるＴＦＴ基板の有機ＥＬ発光画素とＴＦＴの一部を含む断面構造を模式的に示している。発光画素部は陽極８、有機層１０及び陰極１１を順に重ねたものである。陽極８は画素毎に分離しており、例えばＣｒからなり、基本的に反射性である。陰極１１は画素間で共通接続されており、基本的に光透過性である。ＴＦＴはガラス等からなる基板１の上に形成されたゲート電極２と、その上面に重ねられたゲート絶縁膜３と、このゲート絶縁膜３を介してゲート電極２の上方に重ねられた半導体薄膜４とからなる。この半導体薄膜４は例えば多結晶シリコン薄膜からなる。ＴＦＴは画素電極に供給される電流の通路となるソース６、チャンネルＣｈ及びドレイン７を備えている。このボトムゲート構造のＴＦＴは層間絶縁膜５により被覆されており、その上にはソース電極６及びドレイン電極７が形成されている。これらの上には別の層間絶縁膜９を介して画素電極（陽極８）が形成されている。
【００２８】
以下、本発明の実施例について説明する。
【００２９】
（実施例１）
*Ｃｒ電極形成（陽極である第１電極２）
ガラス基板上に、ＣｒターゲットをＤＣスパッタし陽極２として100nmの厚さにＣｒ膜を成膜した。この際成膜マスクを用いて、３ｍｍのストライプとした。Ａｒガスを用いて、0.2Ｐａの圧力、３００Ｗの投入Ｐｗ条件で行った。
【００３０】
*大気開放
次に基板をスパッタ装置より取り出してアセトン、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）で順次超音波洗浄し、次いでＩＰＡで煮沸洗浄後乾燥した。さらに、ＵＶ／オゾン洗浄した。
【００３１】
*前処理
有機ＥＬ蒸着装置へ移し真空排気し、前処理室で基板付近に設けたリング状電極に５０ＷのＲＦ電力を投入し酸素プラズマ洗浄処理を行った。酸素圧力は0.6Ｐａ、処理時間は40秒であった。
【００３２】
*正孔輸送層形成
基板を前処理室より成膜室へ移動し、成膜室を、１E−４Ｐａまで排気した後、正孔輸送性を有するα−ＮＰＤ（化学式を図4に示す）を抵抗加熱蒸着法により成膜速度０.２〜０.３nm/secの条件で成膜し膜厚３５ｎｍ正孔輸送層１０１を形成した。なお、正孔輸送層１０１、発光層１０２、および電子注入層１０３は、同一の蒸着マスクを用いることにより所定の部分に蒸着した。所定の部分とは基板上で、Ｃｒが露出している部分である。（画素電極）
*発光層蒸着
続いて正孔輸送層１０２の上にアルキレート錯体であるＡｌｑ3を抵抗加熱蒸着法により正孔輸送層１０１と同様の成膜条件で膜厚１５nm成膜し発光層１０２を形成した。成膜速度は〜0.5nm/Sで成膜した。
【００３３】
*電子注入層形成
次に、発光層１０２の上に抵抗加熱共蒸着法によりＡｌｑ3と炭酸セシウム（Ｃｓ２ＣＯ３）を膜厚比９：１の割合で混合されるよう、各々の蒸着速度を調整して成膜し膜厚３５nm電子注入層１０３を形成した。詳しくは、それぞれの蒸着ボートにセットした材料を抵抗加熱方式で蒸発させ、それぞれのボート電流値を調整することで、あわせて〜5Ａ/Ｓの蒸着速度で膜形成を行った。
【００３４】
*透明導電膜形成（陰極である第２電極３）
最後に別の成膜室に基板を移し、電子注入層１０３の上にＩＴＯターゲット、ＳｎＯ2ターゲット、およびＣターゲットを用いてDCマグネトロン多元同時スパッタリング法により、膜厚130nmマスク成膜によりＣｒ画素電極を覆って、Ｃｒストライプに交差するように、第２電極３を形成した。
【００３５】
成膜中においては、成膜時間の経過につれてＳｎＯ2ターゲットおよびＣターゲットに印加するパワーを連続的に減少させることにより第２電極３の膜厚方向にドーパント金属であるＳｎとＣの濃度勾配を形成した。Ｃの濃度勾配は、電子注入層１０３界面近傍おいてＣを全金属原子に対して5at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近（電子注入層１０３界面より65nm）でＣの含有量がほぼ0（＜100ppm）とした。ドーパント金属Ｓｎの濃度勾配は、電子注入層１０３界面近傍おいてドーパント金属Ｓｎを全金属原子に対して12at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）8at％とした。なお、ＩＴＯターゲットおよびＳｎＯ2ターゲット裏面には強磁場タイプのマグネットが配置されており、低電圧スパッタリングが可能となっている。
【００３６】
成膜条件としては、基板加熱なしの室温成膜で成膜圧力を1.0Ｐａ、Ａｒ、およびＯ2ガスを用いそれぞれの流量は100、1.0scccmとし、それぞれのターゲットに印加する投入パワーはＩＴＯ：500Ｗ、ＳｎＯ2：150〜100Ｗ、Ｃ：50〜0W連続変化で成膜を行った。第２電極３の単膜の特性としては、透過率は86％（at.450nm）、比抵抗値は5.5Ｅ−4Ωcmであった。
【００３７】
*素子評価
このようにして、ガラス基板上に、陽極である第１電極２、正孔輸送層１０１、発光層１０２、電子注入層１０３、および陰極である第２電極３を設け、発光素子を得た。続いて、この発光素子において、Ｃｒを陽極、Ｃ含有の透明導電膜を陰極として直流電圧を印加し、素子の発光特性を調べた。その結果この素子は、印加電圧8Ｖにて最高輝度13000ｃｄ／ｍ2を示した。また、印加電圧2.4Ｖにて最高効率10ｌｍ／Ｗを示した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００３８】
（実施例２）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して11at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００３９】
（実施例３）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して10at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ5at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４０】
（実施例４）
Ｃの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＣを全金属原子に対して3at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近（電子注入層１０３界面より65nm）でＣの含有量がほぼ0（＜100ppm）としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４１】
（実施例５）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して10at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ5at%としたことを除き実施例４の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４２】
（実施例６）
発光層１０２の上に抵抗加熱共蒸着法によりＡｌｑ3と炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）を膜厚比９：１の割合で混合されるよう、各々の蒸着速度を調整して成膜し膜厚３５nm電子注入層１０３を形成したことを除き実施例２の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例２同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４３】
（実施例７）
発光層１０２の上に抵抗加熱共蒸着法によりＡｌｑ３とフッ化リチウム（ＬｉＦ）を膜厚比９：１の割合で混合されるよう、各々の蒸着速度を調整して成膜し膜厚３５nm電子注入層１０３を形成したことを除き実施例２の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例２同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４４】
（実施例８）
図２に示すような有機層を逆の構成に形成したことを除き実施例１の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陽極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４５】
（比較例１）
陰極である第２電極3として、第２電極３内でＳｎの濃度勾配がなく膜厚方向に均一にＳｎを全金属原子に対して8at%含有させて形成したことを除き実施例１の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４６】
（比較例２）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して13at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ8at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４７】
（比較例３）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して9at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、第２電極３の膜厚中心付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より65nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ8at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４８】
（比較例４）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して11at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、電子注入層界面より第２電極３の全膜厚２/５付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より52nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００４９】
（比較例５）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して11at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、電子注入層界面より第２電極３の全膜厚４/５付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より104nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００５０】
（比較例６）
Ｓｎの濃度勾配を電子注入層１０３界面近傍おいてＳｎを全金属原子に対して22at%で、第２電極３膜表面方向に向かって連続的濃度を低下し、電子注入層界面より第２電極３の全膜厚１/４付近から膜表面まで（電子注入層１０３界面より26nm〜130nm）Ｓｎの含有量がほぼ7at%としたことを除き実施例1の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陰極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００５１】
（比較例７）
図２に示すような有機層を逆の構成に形成したことを除き比較例１の条件にて発光素子を作製した。このようにして作製した素子について、実施例1同様に発光特性を評価した。この発光素子の特性および陽極である第２電極３の単膜特性を表１に示す。
【００５２】
【表１】
2005310637.tif 000003
【００５３】
電子注入層１０３の違いおよび有機層の違いにより発光特性の差はあるが、膜表面側に設けられた透明電極である第２電極３にＣおよびＳｎを規定膜厚範囲内に規定量含有することにより、ＣとＳｎを含有させない場合、およびＣとＳｎを規定膜厚範囲外または規定量以外含有させた場合と比較し素子の発光特性を大幅に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の発光素子の積層構造例を示す模式図である。
【図２】本発明の発光素子の積層構造例を示す模式図である。
【図３】本発明の有機ＥＬ発光画素とＴＦＴの一部を含む素子の断面構造模式図である。
【図４】α―NPDの構造式である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ガラス基板
２  ゲート電極
３  ゲート絶縁層
４  半導体層
５  層間絶縁膜
６  ドレイン
７  ソース
８  陽極
９  層間絶縁膜
１０  有機層
１１  陰極
２０  陽極
１０１  正孔輸送層
１０２  発光層
１０３  電子注入層
３０  陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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