(57)【要約】本発明は、有機層を有する発光素子に関するものである。本発明は、特に、基板（１）と、少なくとも１つの発光層（５）と、ホールのための少なくとも１つの電荷担体輸送層（７）とにより構成され、基板上に陰極（２）を備え、陽極（８）をとおして発光が行われる有機発光ダイオードに関するものであって、ホール輸送層（７）は、有機物質によってｐドープされていることを特徴とする。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機層を有する発光素子、特に、基板（１）と、少なくとも１つの発光層（５）と、ホールのための少なくとも１つの電荷担体輸送層（７）とを含み、基板に陰極（２）を備え、陽極（８）を通して発光が行われる有機発光ダイオードであって、
ホール輸送層（７）が、有機物質によってｐドープされていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
上記ホール輸送層（７）と上記発光層（５）との間に、ブロック層が備えられていることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
上記陰極（２）と上記発光層（５）との間に、電子輸送層（３）が備えられていることを特徴とする、請求項１または２に記載の発光素子。
【請求項４】
上記電子輸送層（３）が、ドープされていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
ブロック層（４）が、上記電子輸送層（３）と上記発光層（５）との間に備えられており、ブロック層（６）が、上記発光層（５）とｐドープされている上記ホール輸送層（７）との間に備えられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項６】
電子輸送層（３）と陰極（２）との間、および／または、陽極（８）とホール輸送層（７）との間に、各１つの接触を改善する層（kontaktverbessernde Schicht）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
電子注入する陰極（２）が、透明な基板（１）上に備えられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
上記発光層（５）は、複数の物質を含む混合層であることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項９】
ｐドープされている上記ホール輸送層（７）は、主となる有機物質と、受容体型（akzeptorartigen）ドーピング物質とを含むことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１０】
上記陽極（８）は、透明または半透明であり、保護層（９）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１１】
上記陽極（８）は、金属であり、半透明であるように薄く形成されていることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１２】
半透明な金属性の陽極（８）上に、さらに、透明な接触層が、横断方向の伝導性を上昇させるために形成されていることを特徴とする、請求項１１に記載の発光素子。
【請求項１３】
上記電子輸送層（３）が、主となる有機物質と、供与型の（donatorartigen）ドーピング物質との混合物により、ｎ型にドープされていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１４】
ｐドープされているホール輸送層（７）と透明な陽極（８）との配列が、１つの素子にいくつも備えられていることを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１５】
ホール輸送層（７）および／または電子輸送層（３）における添加のモル濃度が、ドーピング分子の主要物質分子に対する比率で、１：１００，０００〜５：１の範囲であることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１６】
ホール輸送層（７）、電子輸送層（３）、電界発光層（５）およびブロック層（４，６）の厚さが、０．１ｎｍ〜５０μｍの範囲であることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、有機層を有する発光素子に関するものである。本発明は、特に、請求項１の構成に基づく有機発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
有機発光ダイオードは、Tang他が１９８７年［C.W. Tang et al., Appl. Phys. Lett. 51（12）,913（1987）］に低作動電圧（niedriger Arbeitsspannungen）を実証して以来、大面積ディスプレイを実現するための有望な候補である。それらは、有機物質からなる一連の薄い（一般的には１ｎｍ〜１μｍ）層により構成されている。有機物質は、主として真空中での蒸着、または、溶液を例えばスピンコート法（Schleudern）によって層形成（aufgebracht）される。金属層と電気的に接触させること(Kontaktierung)で、有機薄層は、例えばダイオード、発光ダイオード、フォトダイオードまたはトランジスタ等の様々な電子素子または光電子素子として形成される。これらはその特性において、無機層をベースとする従来既成の素子と競合する。
【０００３】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）では、接触部（Kontakten）からその間に位置する有機層へ電荷担体（一方側からは電子、他方側からはホール）を注入することによって、外部からの電圧印加、活性ゾーン（aktiven Zone）における励起子（電子−ホール対）の形成、これら励起子の発光再結合の結果として、光が発生し、発光ダイオードから放射される。
【０００４】
有機ベースのこのような素子の利点は、従来の無機ベース（シリコン、ヒ化ガリウムなどの半導体）の素子とは対照的に、大面積の表示素子（画面、スクリーン）を製造できる点である。有機原料は、無機原料に比べて、比較的低コストである（物質およびエネルギーの消費が少ない）。さらに、これらの物質は、無機物質と比べて、そのプロセス温度が低いので、フレキシブル基板上に層形成することができる。このことは、ディスプレイおよび発光技術における全く新しい用途を提供する。
このような素子の一般的な構造は、以下に示す層の１つまたは複数により以下の順で構成される層構造である。
１．担体、基板
２．ベース電極（Basiselektrode）、ホール注入する（正極）、透明
３．ホール注入層
４．ホール輸送層（ＨＴＬ）
５．発光層（ＥＬ）
６．電子輸送層（ＥＴＬ）
７．電子注入層
８．被覆電極（Deckelektrode）、大抵は仕事関数の小さい金属、電子注入する（負極）
９．封入部（Kapselung）、周囲の影響を遮断するため
これは、最も一般的な場合であり、大抵は、いくつかの（２．、５．および、８．以外の）層が省かれているか、あるいは、１つの層に複数の特性が組み合わせられている。
【０００５】
光の放射（Lichtaustritt）は、上記の層構造の場合、透明なベース電極と基板とを通して行われる。一方、被覆電極は、不透明な金属層から構成されている。そのためにホールを注入する接触部として通常用いられる物質は、インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）、および、類似の酸化物半導体（透明な変成した半導体）である。電子を注入するためには、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ）等の卑金属類；Ｍｇと銀（Ａｇ）との混合層；またはフッ化リチウム（ＬｉＦ）のような塩の薄層と組み合わせたこれらの金属を使用する。
【０００６】
しかし、多くのアプリケーションでは、光が基板の方へは行かず、被覆電極を通して放射されることが望ましい。この例としては、シリコン基板またはプラスチック基板上に形成されている有機発光ダイオードをベースとするディスプレイ（例えば、米国特許公報第５，７３６，７５４号（S.Q. Shi他）,１９９５年１１月１７日提出； 米国特許公報第５，６９３，９５６号（S.Q. Shi他）,１９９６年６月２９日提出）、または、パターン化された（struktuierte）フィルター層または吸収層を有機発光ダイオード上に形成したディスプレイ（例えば、米国特許公報第６，１３７，２２１号（D.B. Roitman他），１９９８年７月８日提出；C. Hosokoawa他，Synthet. Metal., 91,3-7(1997); G. Rajeswaren他，SID 00 Digest, 40.1（2000））があげられる。
【０００７】
有機層が上記の順の場合（被覆電極は陰極）、非常に薄い従来の金属電極を用いることによって、被覆電極を通した光の放射が可能となる。この金属電極が、十分に高い透過率（Transmission）を有する厚さである場合、横断方向の伝導性（Querleitfaehigkeit）は、まだあまり高くないので、その上にもう１つ透明な接触物質（例えば、ＩＴＯ、または、亜鉛ドープされた酸化インジウム）の層を形成しなければならない（例えば、米国特許公報第５，７０３，４３６号（S.R. Forrest他）,１９９６年３月６日提出；米国特許公報第５，７５７，０２６号（S.R. Forrest他）１９９６年４月１５日提出；米国特許公報第５，９６９，４７４号（M.Arai），１９９７年１０月２４日提出）。他の知られているこの構造の実現方法（Realisierungen）は、電子注入を改善するために有機中間層を備えることである（例えば、G. Parthasarathy他, Appl. Phys. Lett. 72, 2138(1997); G. Parthasarathy他, Adv. Mater. 11, 907（1997））。この有機中間層は、部分的にリチウムなどの金属原子によってドープされ得る（G. Parthasarathy他, Appl. Phys. Lett., 76, 2128(2000)）。この有機中間層の上には透明な接触層（大抵はＩＴＯ）が形成される。ただし、ＩＴＯは、電子注入に不適切である（陰極）。その結果、このようなＬＥＤの作動電圧（Betriebsspannungen）が上昇する。
【０００８】
陰極を透明にするためのほかの可能性は、層の順を逆にすること、すなわち、ホールを注入する透明な接触部（陽極）を被覆電極とすることである。しかし、ＬＥＤ上に陽極を有するこのような逆転構造（invertierter Strukturen）の実現は、事実上、非常に困難である。許容可能な透明度（Transparenz）を示す金属電極は、十分に薄いものでなければならない。その結果、大抵、閉鎖層（geschlossene Schicht）は形成されず、横断方向の伝導性は、素子を通して均一な電流フロー（Stromfluss）を導くために十分なものではない。層構造を、ホール注入層により閉鎖する場合、ホール注入用の従来の物質ＩＴＯ（または他の物質）を、連続する有機層上に層形成する必要がある（例えば、米国特許公報５，９８１，３０６号（P. Burrows他）,１９９７年９月１２日提出）。これは、大抵の場合、プロセス技術（Prozesstechnologien）が必要であるが、このプロセス技術は、有機層とではうまくいかず、場合によっては損傷を与えるものである。これは、保護層を設けることにより改善できる。しかし、この保護層は、素子の作動電圧を再び上昇させてしまう。なぜなら、この保護層は、全体的な有機層厚を増大させるからである（米国特許第６，０４６，５４３号（V. Bulovic他）,１９９６年１２月２３日提出；Z. Shen, Science 276,2009（1997））。
【０００９】
依然として本質的に避け難い不利点は、発光ダイオードの従来の製造方法では、仕事関数のできるだけ大きいホール注入層が必要だという事実である。このことは、必要不可欠である。なぜなら、有機層は、名目上はドープされていないからであり、それゆえ、効果的な注入は、存在するポテンシャル障壁（Potentialbarriere）ができる限り低い場合にのみ可能だからである。従って、作動電圧を低くし、効率を上げるためには、ホール注入物質の表面に特別な処理をすることが必要不可欠である（例えば、C.C. Wu他，Appl. Phys Lett. 70, 1348（1997）； G.Gu他, Appl. Phys. Lett. 73, 2399（1998））。ＩＴＯの仕事関数は、例えばオゾン化および／または酸素プラズマ灰化によって約４．２ｅＶから約４．９ｅＶまで変化させることができる。このことは、ホール注入の効率、およびそれに伴って、ＯＬＥＤの作動電圧にも大きな影響を与える。ホール注入物質を有機層上に層形成する際には、表面に処理をするこの方法を使用できない。従って、逆転有機発光ダイオードの場合、作動電圧は、当然、著しく上昇し、その結果、性能効率（電力に対する発光）がよりいっそう低減してしまう（例えば、V. Bulovic他，Appl. Phys. Lett. 70, 2954（1997））。
【００１０】
上述したような理由から、これまでのところ、相当する逆転されていない構造と同等の良好な光電子的な特性データ（Kenndaten）を有する逆転構造は存在していない。すなわち、従来の層構造を有するＯＬＥＤと比べて、このような逆転ＬＯＥＤの場合、作動電圧がより高く、効率はより低い。
【００１１】
逆転した配置（invertierte Anordnung）により、アモルファスＳｉ−ＮＦＥＴを用いたＣＭＯＳ技術などの標準駆動電子技術（Standard-Treiberelektronik）を使って、ＯＬＥＤを簡単に集積できる。さらに、陰極を有機層の下側に配置することの利点は、陰極が、酸素や水などの周囲の影響からより良好に保護されている点である。周知のように、周囲の影響は、（例えば、被覆電極の層間剥離（Abloeseerscheinungen）が原因で）長期的安定性に悪影響を及ぼすものである。従来のホール注入する透明な陽極物質ＩＴＯは、既に自身が酸素を含んでいるので、逆転構造の場合、この問題を減少できる。逆転構造の場合の他の利点は、基板として非常に平坦な半導体基板を使用できる点である。一方、ＩＴＯをベース接触部（Grundkontakt）とする従来の構造の場合、ＩＴＯがある程度、粗面のままであること（Restrauhigkeit）は避けられない。このことは、ピンホール（部分的な貫通接触）が原因で、長期的安定性の点で問題となる。
【００１２】
無機半導体を含む発光ダイオードに関しては、高ドープした縁部層（Randschichten）によって、薄い空間電荷層（Raumladungszonen）を達成できることが以前から知られている。この薄い空間電荷層により、エネルギー障壁が存在する場合でも、トンネリングを通して、電荷担体を効果的に注入できる。有機物質のドーピングは、米国特許公報第５，０９３，６９８号（１９９１年２月１２日提出）に記載されている。これは、しかし、実際に使用する場合、様々な層のエネルギー調整（Energieangleichung）およびドープされた層によりＬＥＤの効率が低減する問題がある。このことは、適切なブロック層（Blockschichten)を選択することによって改善できる（ドイツ特許出願１００５８５７８．７（DE 100 58 578.7），２０００年１１月２５日提出）。
【００１３】
本発明の目的は、被覆接触部をとおして光を取り出し、低い作動電圧によって操作でき、発光効率が向上した逆転有機発光ダイオードを提供することである。同時に、全ての有機層を、透明な被覆接触部を製造することによる損傷から保護することを保証することが好ましい（本発明では、ＯＬＥＤの発光領域における透過率が５０％を上回る全ての層のことを透明と呼ぶ）。
【００１４】
本発明では、上記目的は、請求項１の構成に記載の特徴である、ホール輸送層が、有機物質によってｐドープされていることによって達成される。この場合、輸送層は、ドープされていない層の場合に可能な層厚（一般的に２０〜４０ｎｍ）よりも厚くてもよいが、作動電圧が著しく上昇することはない。
【００１５】
ホール注入物質のための陽極におけるｐドープされているホール輸送層によって、薄い空間電荷層が達成される。この空間電荷層を通して、電荷担体を、効果的に注入できる。この非常に薄い空間電荷層をとおしたトンネル注入（Tunnelinjektion）によって、エネルギー高障壁の場合でも、注入が妨害されることはない。電荷担体輸送層が、有機または無機物質（ドーパント（Dotand））を添加することによりドーピングされていると有利である。ドープされた有機層は、伝導性が上昇するので、この有機層を、その下に位置する全ての層を透明な被覆接触部の製造に起因する損傷から保護するために、十分に厚くできる。
【００１６】
X. Zhou他, Appl. Phys. Lett. 78, 410（2001））に、ドープされた輸送層を有する有機発光ダイオードは、ドープされた輸送層が適切な方法でブロック層と組み合わされた場合にのみ、効果的に発光することが記載されている。従って、有利な一実施形態では、逆転発光ダイオードに、同じく、ブロック層が備えられている。このブロック層は、それぞれ、素子の電荷担体輸送層と発光層との間に備えられている。なお、この発光層において、素子を通る電流フローにより注入される電荷担体の電気的エネルギーが、光に変換される。本発明では、このブロック層の物質を、以下のように選択する。すなわち、電圧が（作動電圧の方向に）印加されている場合、そのエネルギーレベルに基づいて、ドーピングされた電荷担体輸送層／ブロック層は、多数派電荷担体（ＨＴＬ側：ホール，ＥＴＬ側：電子）を、界面層において過度に強く妨害しない（低障壁）が、発光層／ブロック層は、少数派電荷担体を、界面層において効果的に阻止する（高障壁）ように選択する。
【００１７】
本発明の逆転ＯＬＥＤ構造の好ましい実施形態は、以下の層を含む。
１．担体、基板
２．電極、大抵は仕事関数の小さい金属、電子注入する（陰極＝負極）
３．ｎドープされており、電子注入し輸送する層
４．帯位置（Bandlagen）がそれを取り囲む層の帯位置に適合（passt）している物質を含む、薄い電子側ブロック層
５．発光層（場合によっては発光色素（Emitterfarbstoff）によってドーピングされている）
６．帯位置（Bandlagen）がそれを取り囲む層の帯位置に適合している物質を含む、ホール側ブロック層（一般的に、層７よりも薄い）
７．ｐドープされているホールを注入し輸送する層
８．電極、ホール注入する（陽極＝正極）、好ましくは透明
９．封入部、周囲の影響を遮断するため
ただ１つのブロック層を使用する場合も本発明の範囲に含まれる。なぜなら、注入し輸送する層と、発光層との帯位置は、既に、片面において相互に適合しているからである。さらに、場合によっては、片方（ホールを伝導する、または、電子を伝導する）だけがドーピングされていてもよい。さらに、層３と層７とにおける電荷担体注入および電荷担体輸送の機能は、少なくとも１つがドープされている複数の層に分配されていてもよい。ドープされた層が、各電極に直接接していない場合、ドープされた層と各電極との間にある全ての層は、電荷担体が効果的に貫通トンネル（durchtunnelt）できるほど薄くなくてはならない。これらの層は、伝導性が非常に高い場合、より厚くてもよい（これら層の経路抵抗（Bahnwiderstand）は、隣接するドープされた層の経路抵抗よりも低くなくてはならない）。従って、本発明の範囲における中間層は、電極の一部であると考えられる。モルドーピング濃度（molaren Dotierungskonzentrationen）は、一般的に１：１０〜１：１００００の範囲である。ドーパントが、マトリックス分子よりも著しく小さい場合、例外的に、マトリックス分子よりも多くのドーパントが、層にあってもよい（５：１まで）。ドーパントは、有機物であってもよいし、または無機物であってもよい。
【００１８】
本発明を、以下に、実施例に基づき詳しく説明する。
図１は、従来一般的な実施形態の逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図（Energiediagramm）を示す図である（ドーピングはされていない。符号は、上記で説明した逆転ＯＬＥＤの層構造のものをを参照している）。図２は、ブロック層を有し、ドープされた逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図である。
【００１９】
図１に示す実施形態では、空間電荷層は、ホール注入接触部には生じていない。この実施形態では、ホール注入に低いエネルギー障壁が必要である。このことを、利用可能な物質によって達成できない場合がある。従って、陽極からのホール注入は、陽極をその仕事関数について改変できる従来構造ほど効果的ではない。また、ＯＬＥＤの作動電圧は上昇している。
【００２０】
本発明では、従来の構造の不利点を、ドープされた注入−および輸送層を備え、場合によってはブロック層をも備える逆転ＯＬＥＤによって回避する。図２は、相当する配置を示す。図２では、ホールを注入し輸送する層７はドープされている。その結果、接触部（陽極８）との界面に、空間電荷層が形成されている。ただし、ドーピングは、この空間電荷層を簡単に貫通トンネルできるように、十分に高いものである。このようなドーピングが可能であるということは、逆転されていない発光ダイオードについての文献に既に記載されている（X.Q. Zhou他, Appl. Phys. Lett. 78, 410(2001); J. Blochwitz他, Organic Electronics (2001), 印刷中）。
【００２１】
この配置は、以下の長所を有する。
・電荷担体が、陽極からｐドープされている電荷担体輸送層へ、非常に良好に注入される
・ホール注入物質８は、詳細な処理が不要である
・層８として、ホール注入に対する障壁の比較的高い物質も選択可能である
好ましい実施例として、ここでは、１つの解決策を示す。この解決策では、ホール側にのみ、ｐドープされた注入−および輸送層とブロック層との組み合わせを装備する。該ＯＬＥＤは、以下の層構造を有している。
−基板１、例えば、ガラス
−陰極２：アルミニウムと組み合わせられている１ｎｍのＬｉＦ（ＬｉＦは、接触部における注入を改善する）
−電界発光（elektrolumineszierende）し、（この場合）従来の電子伝導性層５：６５ｎｍのＡｌｑ3、場合によっては３０ｎｍのＡｌｑ3および１５ｎｍのＡｌｑ3によって置き換えられる、約１％の発光色素（キナクリドン（Quinacridon）など）によってドープされている
−ホール側ブロック層６：５ｎｍのトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）
−ｐドープされている層７：Ｆ4−ＴＣＮＱによって５０：１ドープされている１００ｎｍの基板ＴＤＡＴＡ
−透明な電極（陽極８）：インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）
混合された層７は、混合蒸着による真空中での蒸着プロセスで製造される。原理的には、このような層は、他の方法、すなわち、例えば、物質を相互に連続して気化させ（Aufeinanderdampfen）、次に、場合により温度を制御しながら、物質を相互の中に拡散させることによっても製造できる。あるいは、このような層は、既に混合した物質を真空中または真空外で、他の方法（例えば、スピンコート法（Aufschleudern））によって層形成することによっても製造できる。ブロック層６は、同じく真空中で蒸着してもよいし、或いは他の方法（例えば、真空中または真空外でのスピンコート法）によって製造することもできる。
【００２２】
他の好ましい実施例では、陰極２と電界発光層５との間に、さらに、ｎドープされた層３が備えられていてもよい。ドーピングは、上記のように、２つの有機物質（分子種（Molekuelsorten））を混合気化すること（Mischverdampfung）、または、金属原子を、有機層に挿入することによって行える（例えば、ドイツ特許出願１００５８５７８．７(DE 100 58 578.7)，２０００年１１月２５日提出に記載されている）。発明に一致する例として、ここでは、ＬｉによるＡｌｑ3のドーピングがあげられる（米国特許公報第６，０１３，３８４（J.Kido他）,１９９８年１月２２日提出；J.Kido他, Appl. Phys. Lett. 73, 2866（1998））。このような層を、本発明に基づいて、逆転ＯＬＥＤ構造において使用することにより、逆転されていないＯＬＥＤ構造の場合に達成される、電子輸送層と陰極の金属層との間のリチウム蛍石（Lithium-fluorit）層の良好な効果が、逆転構造においても達成できる（この場合、「高温の」金属原子をＬｉＦに蒸着することが、電子注入についての所望の効果を達成するために重要である。例えば、M.G. Mason, J. Appl. Phys. 89, 2756(2001)を参照）。ＬｉＦ層は、陰極物質（ここでは、アルミニウム）の仕事関数を小さくし、電子輸送層のＬｉドーピング（一般的に、および、本発明では、Ｌｉ原子対Ａｌｑ3分子５：１〜１：１０の濃度である）は、陰極との界面における帯歪曲（Bandverbiegung）を可能にする。その結果、ｐドープされたホール輸送層にホール注入する場合と同じように、電子の効果的な注入が可能である。
【００２３】
ドープされた層を本発明に基づいて使用することにより、基板を通して発光する従来構造と同じように、被覆接触部を通して発光する逆転構造においても、作業電圧を低くし、効率を上げることができる。このことは、以上のように、ドーピングにより、透明な陽極物質の正確な仕事関数とは比較的無関係に、効果的なホール注入が行われることに起因する。従って、高効率のディスプレイを、従来の半導体基板上に形成できる。
【００２４】
いくつかの好ましい用途についてのみ説明してきたが、本発明の複数の修正および変形が可能であり、これらは、本発明の範囲内であることが当業者には明らかである。例えば、他の透明な接触部を、陽極物質としてのＩＴＯとして使用することもできる（例えば、H.Kim他, Appl. Phys. Lett. 76, 259(2000); H. Kim他, Appl. Phys. Lett. 78, 1050（2001）に記載されている）。
【００２５】
さらに、透明な陽極を、不透明な、金属（例えば、銀または金）の十分に薄い層、および、透明な伝導性物質の厚い層により構成することも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】従来一般的な実施形態の逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図（Energiediagramm）を示す図である（ドーピングはされていない。符号は、上記で説明した逆転ＯＬＥＤの層構造のものを参照している）。
【図２】ブロック層を有し、ドープされた逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    基板
２    陰極
３    電子輸送層
４    ブロック層
５    発光層
６    ブロック層
７    ホール輸送層
８    陽極
９    保護層
【図１】
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【図２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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2004537149.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成15年10月16日(2003.10.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機層を有する発光素子、特に、基板（１）と、少なくとも１つの発光層（５）と、ホールのための少なくとも１つの電荷担体輸送層（７）と、基板に形成された陰極（２）と、陽極（８）（該陽極をとおして光が取り出される）とを含む有機発光ダイオードであって、
ホール輸送層（７）の厚さが、ドープされていない層の厚さよりも厚く、
ホール輸送層（７）が、有機物質によってｐドープされていることを特徴とする発光素子。
【請求項２】
上記ホール輸送層の層厚が、２０〜４０ｎｍよりも大きいことを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】
上記ホール輸送層の層厚が、１００ｎｍであることを特徴とする、請求項１に記載の発光素子。
【請求項４】
上記ホール輸送層（７）と、上記発光層（５）との間に、ホール用には低く電子用には高い障壁を形成するブロック層が備えられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項５】
上記陰極（２）と上記発光層（５）との間に、電子輸送層（３）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項６】
上記電子輸送層（３）が、ドープされていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項７】
電子用には低くホール用には高い障壁を形成するブロック層（４）が、上記電子輸送層（３）と上記発光層（５）との間に備えられており、ホール用には低く電子用には高い障壁を形成するブロック層（６）が、上記発光層（５）とｐドープされている上記ホール輸送層（７）との間に備えられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項８】
電子輸送層（３）と陰極（２）との間、および／または、陽極（８）とホール輸送層（７）との間に、各１つの接触を改善する層が備えられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項９】
電子注入する陰極（２）が、透明な基板（１）上に備えられていることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１０】
上記発光層（５）は、複数の金属を含む混合層であることを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１１】
ｐドープされている上記ホール輸送層（７）は、主となる有機物質と、受容体を提供するドーピング物質とを含むことを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１２】
上記陽極（８）は、透明または半透明であり、保護層（９）が備えられていることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１３】
上記陽極（８）は、金属性であり、半透明であるように薄く形成されていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１４】
半透明な金属性の陽極（８）上に、さらに、透明な接触層が、横断方向の伝導性を上昇させるために形成されていることを特徴とする、請求項１３に記載の発光素子。
【請求項１５】
上記電子輸送層（３）が、主となる有機物質と、供与体を提供するドーピング物質との混合物により、ｎ型にドープされていることを特徴とする、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１６】
ｐドープされているホール輸送層（７）と透明な陽極（８）との配列が、１つの素子にいくつも備えられていることを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１７】
ホール輸送層（７）および／または電子輸送層（３）における添加のモル濃度が、ドーピング分子の主要物質分子に対する比率で、１：１００，０００〜５：１の範囲であることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の発光素子。
【請求項１８】
ホール輸送層（７）、電子輸送層（３）、電界発光層（５）およびブロック層（４，６）の厚さが、０．１ｎｍ〜５０μｍの範囲であることを特徴とする、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の発光素子。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、有機層を有する発光素子に関するものである。本発明は、特に、請求項１の構成に基づく有機発光ダイオードに関するものである。
【０００２】
有機発光ダイオードは、Tang他が１９８７年［C.W. Tang et al., Appl. Phys. Lett. 51（12）,913（1987）］に低作動電圧（niedriger Arbeitsspannungen）を実証して以来、大面積ディスプレイを実現するための有望な候補である。それらは、有機物質からなる一連の薄い（一般的には１ｎｍ〜１μｍ）層により構成されている。有機物質は、主として真空中での蒸着、または、溶液を例えばスピンコート法（Schleudern）によって層形成（aufgebracht）される。金属層と電気的に接触させること(Kontaktierung)で、有機薄層は、例えばダイオード、発光ダイオード、フォトダイオードまたはトランジスタ等の様々な電子素子または光電子素子として形成される。これらはその特性において、無機層をベースとする従来既成の素子と競合する。
【０００３】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）では、接触部（Kontakten）からその間に位置する有機層へ電荷担体（一方側からは電子、他方側からはホール）を注入することによって、外部からの電圧印加、活性ゾーン（aktiven Zone）における励起子（電子−ホール対）の形成、これら励起子の発光再結合の結果として、光が発生し、発光ダイオードから放射される。
【０００４】
有機ベースのこのような素子の利点は、従来の無機ベース（シリコン、ヒ化ガリウムなどの半導体）の素子とは対照的に、大面積の表示素子（画面、スクリーン）を製造できる点である。有機原料は、無機原料に比べて、比較的低コストである（物質およびエネルギーの消費が少ない）。さらに、これらの物質は、無機物質と比べて、そのプロセス温度が低いので、フレキシブル基板上に層形成することができる。このことは、ディスプレイおよび発光技術における全く新しい用途を提供する。
このような素子の一般的な構造は、以下に示す層の１つまたは複数により以下の順で構成される層構造である。
１．担体、基板
２．ベース電極（Basiselektrode）、ホール注入する（正極）、透明
３．ホール注入層
４．ホール輸送層（ＨＴＬ）
５．発光層（ＥＬ）
６．電子輸送層（ＥＴＬ）
７．電子注入層
８．被覆電極（Deckelektrode）、大抵は仕事関数の小さい金属、電子注入する（負極）
９．封入部（Kapselung）、周囲の影響を遮断するため
これは、最も一般的な場合であり、大抵は、いくつかの（２．、５．および、８．以外の）層が省かれているか、あるいは、１つの層に複数の特性が組み合わせられている。
【０００５】
光の放射（Lichtaustritt）は、上記の層構造の場合、透明なベース電極と基板とを通して行われる。一方、被覆電極は、不透明な金属層から構成されている。そのためにホールを注入する接触部として通常用いられる物質は、インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）、および、類似の酸化物半導体（透明な変成した半導体）である。電子を注入するためには、アルミニウム（Ａｌ），マグネシウム（Ｍｇ），カルシウム（Ｃａ）等の卑金属類；Ｍｇと銀（Ａｇ）との混合層；またはフッ化リチウム（ＬｉＦ）のような塩の薄層と組み合わせたこれらの金属を使用する。
【０００６】
欧州特許第１０１７１１８号(EP1017118)および欧州特許第０４８９９７９号（EP0489979）に、ホール輸送層がドープされているＯＬＥＤが記載されている。これにより、伝導性を高く設定することができ、従って、このようなＯＬＥＤを、低い作動電圧によって操作できるであろう。
【０００７】
しかし、多くのアプリケーションでは、光が基板の方へは行かず、被覆電極を通して放射されることが望ましい。この例としては、シリコン基板またはプラスチック基板上に形成されている有機発光ダイオードをベースとするディスプレイ（例えば、米国特許公報第５，７３６，７５４号（S.Q. Shi他）,１９９５年１１月１７日提出； 米国特許公報第５，６９３，９５６号（S.Q. Shi他）,１９９６年６月２９日提出）、または、パターン化された（struktuierte）フィルター層または吸収層を有機発光ダイオード上に形成したディスプレイ（例えば、米国特許公報第６，１３７，２２１号（D.B. Roitman他），１９９８年７月８日提出；C. Hosokoawa他，Synthet. Metal., 91,3-7(1997); G. Rajeswaren他，SID 00 Digest, 40.1（2000））があげられる。
【０００８】
有機層が上記の順の場合（被覆電極は陰極）、非常に薄い従来の金属電極を用いることによって、被覆電極を通した光の放射が可能となる。この金属電極が、十分に高い透過率（Transmission）を有する厚さである場合、横断方向の伝導性（Querleitfaehigkeit）は、まだあまり高くないので、その上にもう１つ透明な接触物質（例えば、ＩＴＯ、または、亜鉛ドープされた酸化インジウム）の層を形成しなければならない（例えば、米国特許公報第５，７０３，４３６号（S.R. Forrest他）,１９９６年３月６日提出；米国特許公報第５，７５７，０２６号（S.R. Forrest他）１９９６年４月１５日提出；米国特許公報第５，９６９，４７４号（M.Arai），１９９７年１０月２４日提出）。他の知られているこの構造の実現方法（Realisierungen）は、電子注入を改善するために有機中間層を備えることである（例えば、G. Parthasarathy他, Appl. Phys. Lett. 72, 2138(1997); G. Parthasarathy他, Adv. Mater. 11, 907（1997））。この有機中間層は、部分的にリチウムなどの金属原子によってドープされ得る（G. Parthasarathy他, Appl. Phys. Lett., 76, 2128(2000)）。この有機中間層の上には透明な接触層（大抵はＩＴＯ）が形成される。ただし、ＩＴＯは、電子注入に不適切である（陰極）。その結果、このようなＬＥＤの作動電圧（Betriebsspannungen）が上昇する。
【０００９】
陰極を透明にするためのほかの可能性は、層の順を逆にすること、すなわち、ホールを注入する透明な接触部（陽極）を被覆電極とすることである。このような解決策は、米国特許第６０４６４４３号に記載されている。
【００１０】
しかし、ＬＥＤ上に陽極を有するこのような逆転構造（invertierter Strukturen）の実現は、事実上、非常に困難である。許容可能な透明度（Transparenz）を示す金属電極は、十分に薄いものでなければならない。その結果、大抵、閉鎖層（geschlossene Schicht）は形成されず、横断方向の伝導性は、素子を通して均一な電流フロー（Stromfluss）を導くために十分なものではない。層構造を、ホール注入層により閉鎖する場合、ホール注入用の従来の物質ＩＴＯ（または他の物質）を、連続する有機層上に層形成する必要がある（例えば、米国特許公報５，９８１，３０６号（P. Burrows他）,１９９７年９月１２日提出）。これは、大抵の場合、プロセス技術（Prozesstechnologien）が必要であるが、このプロセス技術は、有機層とではうまくいかず、場合によっては損傷を与えるものである。これは、保護層を設けることにより改善できる。しかし、この保護層は、素子の作動電圧を再び上昇させてしまう。なぜなら、この保護層は、全体的な有機層厚を増大させるからである（米国特許第６，０４６，５４３号（V. Bulovic他）,１９９６年１２月２３日提出；Z. Shen, Science 276,2009（1997））。
【００１１】
依然として本質的に避け難い不利点は、発光ダイオードの従来の製造方法では、仕事関数のできるだけ大きいホール注入層が必要だという事実である。このことは、必要不可欠である。なぜなら、有機層は、名目上はドープされていないからであり、それゆえ、効果的な注入は、存在するポテンシャル障壁（Potentialbarriere）ができる限り低い場合にのみ可能だからである。従って、作動電圧を低くし、効率を上げるためには、ホール注入物質の表面に特別な処理をすることが必要不可欠である（例えば、C.C. Wu他，Appl. Phys Lett. 70, 1348（1997）； G.Gu他, Appl. Phys. Lett. 73, 2399（1998））。ＩＴＯの仕事関数は、例えばオゾン化および／または酸素プラズマ灰化によって約４．２ｅＶから約４．９ｅＶまで変化させることができる。このことは、ホール注入の効率、およびそれに伴って、ＯＬＥＤの作動電圧にも大きな影響を与える。ホール注入物質を有機層上に層形成する際には、表面に処理をするこの方法を使用できない。従って、逆転有機発光ダイオードの場合、作動電圧は、当然、著しく上昇し、その結果、性能効率（電力に対する発光）がよりいっそう低減してしまう（例えば、V. Bulovic他，Appl. Phys. Lett. 70, 2954（1997））。
【００１２】
上述したような理由から、これまでのところ、相当する逆転されていない構造と同等の良好な光電子的な特性データ（Kenndaten）を有する逆転構造は存在していない。すなわち、従来の層構造を有するＯＬＥＤと比べて、このような逆転ＬＯＥＤの場合、作動電圧がより高く、効率はより低い。
【００１３】
逆転した配置（invertierte Anordnung）により、アモルファスＳｉ−ＮＦＥＴを用いたＣＭＯＳ技術などの標準駆動電子技術（Standard-Treiberelektronik）を使って、ＯＬＥＤを簡単に集積できる。さらに、陰極を有機層の下側に配置することの利点は、陰極が、酸素や水などの周囲の影響からより良好に保護されている点である。周知のように、周囲の影響は、（例えば、被覆電極の層間剥離（Abloeseerscheinungen）が原因で）長期的安定性に悪影響を及ぼすものである。従来のホール注入する透明な陽極物質ＩＴＯは、既に自身が酸素を含んでいるので、逆転構造の場合、この問題を減少できる。逆転構造の場合の他の利点は、基板として非常に平坦な半導体基板を使用できる点である。一方、ＩＴＯをベース接触部（Grundkontakt）とする従来の構造の場合、ＩＴＯがある程度、粗面のままであること（Restrauhigkeit）は避けられない。このことは、ピンホール（部分的な貫通接触）が原因で、長期的安定性の点で問題となる。
【００１４】
無機半導体を含む発光ダイオードに関しては、高ドープした縁部層（Randschichten）によって、薄い空間電荷層（Raumladungszonen）を達成できることが以前から知られている。この薄い空間電荷層により、エネルギー障壁が存在する場合でも、トンネリングを通して、電荷担体を効果的に注入できる。有機物質のドーピングは、米国特許公報第５，０９３，６９８号（１９９１年２月１２日提出）に記載されている。これは、しかし、実際に使用する場合、様々な層のエネルギー調整（Energieangleichung）およびドープされた層によりＬＥＤの効率が低減する問題がある。このことは、適切なブロック層（Blockschichten)を選択することによって改善できる（ドイツ特許出願１００５８５７８．７（DE 100 58 578.7），２０００年１１月２５日提出）。
【００１５】
本発明の目的は、被覆接触部をとおして光を取り出し、低い作動電圧によって操作でき、発光効率が向上した逆転有機発光ダイオードを提供することである。同時に、全ての有機層を、透明な被覆接触部を製造することによる損傷から保護することを保証することが好ましい（本発明では、ＯＬＥＤの発光領域における透過率が５０％を上回る全ての層のことを透明と呼ぶ）。
【００１６】
本発明では、上記目的は、請求項１の構成に記載の特徴である、ホール輸送層の厚さが、ドープされていない層の厚さよりも厚く、ホール輸送層が、有機物質によってｐドープされていることによって達成される。この場合、輸送層は、ドープされていない層の場合に可能な層厚（一般的に２０〜４０ｎｍ）よりも厚くてもよいが、作動電圧が著しく上昇することはない。
【００１７】
ホール注入物質のための陽極におけるｐドープされているホール輸送層によって、薄い空間電荷層が達成される。この空間電荷層を通して、電荷担体を、効果的に注入できる。この非常に薄い空間電荷層をとおしたトンネル注入（Tunnelinjektion）によって、エネルギー高障壁の場合でも、注入が妨害されることはない。電荷担体輸送層が、有機または無機物質（ドーパント（Dotand））を添加することによりドーピングされていると有利である。ドープされた有機層は、伝導性が上昇するので、この有機層を、その下に位置する全ての層を透明な被覆接触部の製造に起因する損傷から保護するために、十分に厚くできる。
【００１８】
X. Zhou他, Appl. Phys. Lett. 78, 410（2001））に、ドープされた輸送層を有する有機発光ダイオードは、ドープされた輸送層が適切な方法でブロック層と組み合わされた場合にのみ、効果的に発光することが記載されている。従って、有利な一実施形態では、逆転発光ダイオードに、同じく、ブロック層が備えられている。このブロック層は、それぞれ、素子の電荷担体輸送層と発光層との間に備えられている。なお、この発光層において、素子を通る電流フローにより注入される電荷担体の電気的エネルギーが、光に変換される。本発明では、このブロック層の物質を、以下のように選択する。すなわち、電圧が（作動電圧の方向に）印加されている場合、そのエネルギーレベルに基づいて、ドーピングされた電荷担体輸送層／ブロック層は、多数派電荷担体（ＨＴＬ側：ホール，ＥＴＬ側：電子）を、界面層において過度に強く妨害しない（低障壁）が、発光層／ブロック層は、少数派電荷担体を、界面層において効果的に阻止する（高障壁）ように選択する。
【００１９】
本発明の逆転ＯＬＥＤ構造の好ましい実施形態は、以下の層を含む。
１．担体、基板
２．電極、大抵は仕事関数の小さい金属、電子注入する（陰極＝負極）
３．ｎドープされており、電子注入し輸送する層
４．帯位置（Bandlagen）がそれを取り囲む層の帯位置に適合（passt）している物質を含む、薄い電子側ブロック層
５．発光層（場合によっては発光色素（Emitterfarbstoff）によってドーピングされている）
６．帯位置（Bandlagen）がそれを取り囲む層の帯位置に適合している物質を含む、ホール側ブロック層（一般的に、層７よりも薄い）
７．ｐドープされているホールを注入し輸送する層
８．電極、ホール注入する（陽極＝正極）、好ましくは透明
９．封入部、周囲の影響を遮断するため
ただ１つのブロック層を使用する場合も本発明の範囲に含まれる。なぜなら、注入し輸送する層と、発光層との帯位置は、既に、片面において相互に適合しているからである。さらに、場合によっては、片方（ホールを伝導する、または、電子を伝導する）だけがドーピングされていてもよい。さらに、層３と層７とにおける電荷担体注入および電荷担体輸送の機能は、少なくとも１つがドープされている複数の層に分配されていてもよい。ドープされた層が、各電極に直接接していない場合、ドープされた層と各電極との間にある全ての層は、電荷担体が効果的に貫通トンネル（durchtunnelt）できるほど薄くなくてはならない。これらの層は、伝導性が非常に高い場合、より厚くてもよい（これら層の経路抵抗（Bahnwiderstand）は、隣接するドープされた層の経路抵抗よりも低くなくてはならない）。従って、本発明の範囲における中間層は、電極の一部であると考えられる。モルドーピング濃度（molaren Dotierungskonzentrationen）は、一般的に１：１０〜１：１００００の範囲である。ドーパントが、マトリックス分子よりも著しく小さい場合、例外的に、マトリックス分子よりも多くのドーパントが、層にあってもよい（５：１まで）。ドーパントは、有機物であってもよいし、または無機物であってもよい。
【００２０】
本発明を、以下に、実施例に基づき詳しく説明する。
図１は、従来一般的な実施形態の逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図（Energiediagramm）を示す図である（ドーピングはされていない。符号は、上記で説明した逆転ＯＬＥＤの層構造のものをを参照している）。図２は、ブロック層を有し、ドープされた逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図である。
【００２１】
図１に示す実施形態では、空間電荷層は、ホール注入接触部には生じていない。この実施形態では、ホール注入に低いエネルギー障壁が必要である。このことを、利用可能な物質によって達成できない場合がある。従って、陽極からのホール注入は、陽極をその仕事関数について改変できる従来構造ほど効果的ではない。また、ＯＬＥＤの作動電圧は上昇している。
【００２２】
本発明では、従来の構造の不利点を、ドープされた注入−および輸送層を備え、場合によってはブロック層をも備える逆転ＯＬＥＤによって回避する。図２は、相当する配置を示す。図２では、ホールを注入し輸送する層７はドープされている。その結果、接触部（陽極８）との界面に、空間電荷層が形成されている。ただし、ドーピングは、この空間電荷層を簡単に貫通トンネルできるように、十分に高いものである。このようなドーピングが可能であるということは、逆転されていない発光ダイオードについての文献に既に記載されている（X.Q. Zhou他, Appl. Phys. Lett. 78, 410(2001); J. Blochwitz他, Organic Electronics (2001), 印刷中）。
【００２３】
この配置は、以下の長所を有する。
・電荷担体が、陽極からｐドープされている電荷担体輸送層へ、非常に良好に注入される
・ホール注入物質８は、詳細な処理が不要である
・層８として、ホール注入に対する障壁の比較的高い物質も選択可能である
好ましい実施例として、ここでは、１つの解決策を示す。この解決策では、ホール側にのみ、ｐドープされた注入−および輸送層とブロック層との組み合わせを装備する。該ＯＬＥＤは、以下の層構造を有している。
−基板１、例えば、ガラス
−陰極２：アルミニウムと組み合わせられている１ｎｍのＬｉＦ（ＬｉＦは、接触部における注入を改善する）
−電界発光（elektrolumineszierende）し、（この場合）従来の電子伝導性層５：６５ｎｍのＡｌｑ3、場合によっては３０ｎｍのＡｌｑ3および１５ｎｍのＡｌｑ3によって置き換えられる、約１％の発光色素（キナクリドン（Quinacridon）など）によってドープされている
−ホール側ブロック層６：５ｎｍのトリフェニルジアミン（ＴＰＤ）
−ｐドープされている層７：Ｆ4−ＴＣＮＱによって５０：１ドープされている１００ｎｍの基板ＴＤＡＴＡ
−透明な電極（陽極８）：インジウム−スズ−酸化物（ＩＴＯ）
混合された層７は、混合蒸着による真空中での蒸着プロセスで製造される。原理的には、このような層は、他の方法、すなわち、例えば、物質を相互に連続して気化させ（Aufeinanderdampfen）、次に、場合により温度を制御しながら、物質を相互の中に拡散させることによっても製造できる。あるいは、このような層は、既に混合した物質を真空中または真空外で、他の方法（例えば、スピンコート法（Aufschleudern））によって層形成することによっても製造できる。ブロック層６は、同じく真空中で蒸着してもよいし、或いは他の方法（例えば、真空中または真空外でのスピンコート法）によって製造することもできる。
【００２４】
他の好ましい実施例では、陰極２と電界発光層５との間に、さらに、ｎドープされた層３が備えられていてもよい。ドーピングは、上記のように、２つの有機物質（分子種（Molekuelsorten））を混合気化すること（Mischverdampfung）、または、金属原子を、有機層に挿入することによって行える（例えば、ドイツ特許出願１００５８５７８．７(DE 100 58 578.7)，２０００年１１月２５日提出に記載されている）。発明に一致する例として、ここでは、ＬｉによるＡｌｑ3のドーピングがあげられる（米国特許公報第６，０１３，３８４（J.Kido他）,１９９８年１月２２日提出；J.Kido他, Appl. Phys. Lett. 73, 2866（1998））。このような層を、本発明に基づいて、逆転ＯＬＥＤ構造において使用することにより、逆転されていないＯＬＥＤ構造の場合に達成される、電子輸送層と陰極の金属層との間のリチウム蛍石（Lithium-fluorit）層の良好な効果が、逆転構造においても達成できる（この場合、「高温の」金属原子をＬｉＦに蒸着することが、電子注入についての所望の効果を達成するために重要である。例えば、M.G. Mason, J. Appl. Phys. 89, 2756(2001)を参照）。ＬｉＦ層は、陰極物質（ここでは、アルミニウム）の仕事関数を小さくし、電子輸送層のＬｉドーピング（一般的に、および、本発明では、Ｌｉ原子対Ａｌｑ3分子５：１〜１：１０の濃度である）は、陰極との界面における帯歪曲（Bandverbiegung）を可能にする。その結果、ｐドープされたホール輸送層にホール注入する場合と同じように、電子の効果的な注入が可能である。
【００２５】
ドープされた層を本発明に基づいて使用することにより、基板を通して発光する従来構造と同じように、被覆接触部を通して発光する逆転構造においても、作業電圧を低くし、効率を上げることができる。このことは、以上のように、ドーピングにより、透明な陽極物質の正確な仕事関数とは比較的無関係に、効果的なホール注入が行われることに起因する。従って、高効率のディスプレイを、従来の半導体基板上に形成できる。
【００２６】
いくつかの好ましい用途についてのみ説明してきたが、本発明の複数の修正および変形が可能であり、これらは、本発明の範囲内であることが当業者には明らかである。例えば、他の透明な接触部を、陽極物質としてのＩＴＯとして使用することもできる（例えば、H.Kim他, Appl. Phys. Lett. 76, 259(2000); H. Kim他, Appl. Phys. Lett. 78, 1050（2001）に記載されている）。
【００２７】
さらに、透明な陽極を、不透明な、金属（例えば、銀または金）の十分に薄い層、および、透明な伝導性物質の厚い層により構成することも本発明の範囲内である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】従来一般的な実施形態の逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図（Energiediagramm）を示す図である（ドーピングはされていない。符号は、上記で説明した逆転ＯＬＥＤの層構造のものを参照している）。
【図２】ブロック層を有し、ドープされた逆転ＯＬＥＤのエネルギー線図である。
【符号の説明】
【００２９】
１    基板
２    陰極
３    電子輸送層
４    ブロック層
５    発光層
６    ブロック層
７    ホール輸送層
８    陽極
９    保護層




【国際調査報告】
2004537149.tif 000025
2004537149.tif 000026
2004537149.tif 000027
2004537149.tif 000028
2004537149.tif 000029
2004537149.tif 000030
2004537149.tif 000031
2004537149.tif 000032