(57)【要約】【課題】防湿性の向上を図り、光取り出し効率と信頼性に優れた有機ＥＬ素子を提供する。【解決手段】反射性電極２と半透明性電極７との間に、発光層４を含む有機化合物層を配置し、さらに、半透明性電極７の光出射側に、蒸着膜であるバッファ層８と、バッファ層８に接し、ＣＶＤ法で形成され、バッファ層８と屈折率が異なる第１の無機保護層９と、第１の無機保護層９に接して、ＣＶＤ法で形成され、第１の無機保護層９と屈折率が異なる第２の無機保護層１０と、が順次積層されている。【選択図】図１
2012151060.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された発光層を含む有機化合物層と、を有し、前記第２の電極側から光が出射する有機ＥＬ素子において、
前記第２の電極の光出射側に、
蒸着膜であるバッファ層と、
前記バッファ層に接し、ＣＶＤ法で形成され、前記バッファ層と屈折率が異なる第１の無機保護層と、
前記第１の無機保護層に接して、ＣＶＤ法で形成され、前記第１の無機保護層と屈折率が異なる第２の無機保護層と、
が順次積層されていることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【請求項２】
前記第１の無機保護層と前記第２の無機保護層は、それぞれ主成分がケイ素であることを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記第１の無機保護層の主成分が酸化ケイ素であり、前記第２の無機保護層の主成分が窒化ケイ素であることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記第２の電極は、５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚からなる金属薄膜であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の有機ＥＬ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はフラットパネルディスプレイ、プロジェクションディスプレイ、照明等に応用される有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子として有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が現在盛んに研究開発されている。その中でも、基板／反射性電極／有機化合物層／半透明性電極と順次積層させて積層方向に光射出させるトップエミッション型の有機ＥＬ素子は、配線やＴＦＴによる開口率のロスを防ぐことができることから、近年主流となりつつある。
【０００３】
このようなトップエミッション型の有機ＥＬ素子において、光取り出し効率を向上させる取り組みがなされている。例えば、反射性電極と半透明性電極の光学的距離を発光波長の略１／２の整数倍として、反射性電極と半透明性電極との間で反射する光が互いに強め合う共振器構造の関係となり、光取り出し効率が向上する。更には、反射性電極と発光面の光学的距離を波長の略１／４の奇数倍として、発光される光と反射性電極で反射されて戻る光との光の強め合いを利用する。この時、発光面から半透明性電極までの光学的距離は発光波長の略１／４の奇数倍となる。さらに特許文献１によれば、半透明性電極の、有機化合物層とは反対側に設けた多層ミラーによる干渉効果を利用して光取り出し効率を向上させる手法も知られている。
【０００４】
一方、有機ＥＬ素子の発光材料は水分に弱いために、信頼性を高めるために防湿層を形成する構成が開示されており、例えば特許文献２ではＣＶＤ法で形成された防湿層が配置されている。また特許文献３では、半透明性電極層成膜の後、透明層を介して補助電極層をスパッタ成膜することで、補助電極層成膜時の有機化合物層へのダメージを軽減する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００６−５０５０９２号公報
【特許文献２】特開昭６４−４１１９２号公報
【特許文献３】特開２００５−１５８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、共振器構造を有したトップエミッション型の有機ＥＬ素子において、半透明性電極の、光取り出し側に多層ミラーを設けることで高い光取り出し効率を得ることができる。さらに、光取り出し側に防湿層を形成することにより信頼性の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。しかしながら、本発明者が鋭意検討した結果、共振器構造を有したトップエミッション型の有機ＥＬ素子においては、高エネルギー成膜であるＣＶＤ法で防湿膜を形成した場合でも、寿命特性が著しく損なわれることがわかった。これは１つに、発光面から半透明性電極までの光学的距離が発光波長の略１／４の奇数倍となり、発光面から半透明性電極までの膜厚が薄く、ＣＶＤ法によるプラズマ暴露や高エネルギー粒子打ち込み等によるダメージが顕著に発生してしまうことに起因する。またもう１つには、共振器構造に用いる半透明性電極の厚さが十数ｎｍと非常に薄いために、該半透明性電極が有機化合物層へのダメージの緩和層として機能しないことに起因する。上述した防湿層形成による有機化合物層のダメージは、ボトムエミッション型や共振器構造のない有機ＥＬ素子では特出した問題とはならず、共振器構造を有したトップエミッション型の有機ＥＬ素子に特有の課題である。
【０００７】
本発明の課題は、上記問題点を解決し、トップエミッション型の有機ＥＬ素子において、防湿性の向上を図り、光取り出し効率と信頼性に優れた素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、第１の電極と、第２の電極と、前記第１の電極と前記第２の電極との間に配置された発光層を含む有機化合物層と、を有し、前記第２の電極側から光が出射する有機ＥＬ素子において、前記第２の電極の光出射側に、蒸着膜であるバッファ層と、前記バッファ層に接し、ＣＶＤ法で形成され、前記バッファ層と屈折率が異なる第１の無機保護層と、前記第１の無機保護層に接して、ＣＶＤ法で形成され、前記第１の無機保護層と屈折率が異なる第２の無機保護層と、が順次積層されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明においては、光出射側に、バッファ層を介して屈折率の異なる複数の無機保護層を形成することにより、信頼性が高く且つ光取り出し効率の高い有機ＥＬ素子が実現する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の有機ＥＬ素子に係る実施形態を説明する断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の有機ＥＬ素子について、好ましい実施形態を挙げて詳細に説明する。図１は本発明の有機ＥＬ素子の一実施形態の構成を示す断面模式図である。
【００１２】
本発明の有機ＥＬ素子は、基本的に反射性電極（第１の電極）と半透明性電極（第２の電極）からなる一対の電極間に、少なくとも発光層を有する有機化合物層を配置し、半透明性電極の光出射側に、バッファ層と２層の無機保護層とが順次積層されている。図１に示す有機ＥＬ素子は、基板１上に、反射性電極２、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、電子注入層６、半透明性電極７、バッファ層８、第１の無機保護層９、第２の無機保護層１０を順次設けたトップエミッション型の構成である。このうち、正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層５、電子注入層６が有機化合物層であり、発光層４以外の層は必要に応じて用いられる。そして、この有機ＥＬ素子に電流を通電することで、電極から注入された正孔と電子が発光層４において再結合して発光を生じる。
【００１３】
本発明の有機ＥＬ素子は、光学的な共振器構造を有する。この共振器構造の関係を位相シフトも含めた式で表すと、以下の関係式（１）となる。通常、反射性電極２での位相シフト量φ１と半透明性電極７での位相シフト量φ２はそれぞれπとなる。よって、反射性電極２から半透明性電極７までの光学的距離Ｄを発光層４の発光波長の略１／２の整数倍とすることで、反射性電極２と半透明性電極７との間で反射する光が互いに強め合う共振器構造の関係となり、光取り出し効率が向上する。
【００１４】
（２Ｄ／λ）＋（（φ１＋φ２）／２π）＝Ｎ（整数）    （１）
Ｄ：反射性電極２から半透明性電極７までの光学的距離
λ：発光波長
φ１：反射性電極２での位相シフト量（ラジアン）
φ２：半透明性電極７での位相シフト量（ラジアン）
【００１５】
さらに、発光される光と反射性電極２で反射されて戻る光との光の強め合いを利用することができる。この光学干渉の関係を位相シフトも含めた式で表すと以下の関係式（２）となる。通常、反射性電極２での位相シフト量φ１はπとなるため、反射性電極２から発光面までの光学的距離Ｌを波長の略１／４の奇数倍とすることで、発光される光と反射性電極２で反射されて戻る光が互いに強め合う関係となり、光取り出し効率が向上する。
【００１６】
（２Ｌ／λ）＋（φ１／２π）＝Ｎ（整数）    （２）
Ｌ：反射性電極から発光面までの光学的距離
λ：発光波長
φ１：反射性電極での位相シフト量（ラジアン）
【００１７】
尚、実際の有機ＥＬ素子では、正面の光取り出し効率とトレードオフ関係にある視野角特性なども考慮して、必ずしも上記の膜厚に完全に一致させる必要はない。
【００１８】
次に、本発明の有機ＥＬ素子の各部位についてそれぞれ詳しく説明する。
【００１９】
正孔輸送層３は、陽極からの正孔注入と正孔輸送の役割を担う。また、必要に応じて陽極である反射性電極２と正孔輸送層３の間に、銅フタロシアニンや酸化バナジウムなどの正孔注入層を形成しても良い。正孔注入輸送性能を有する低分子及び高分子材料としては、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、及びポリ（ビニルカルバゾール）、ポリ（チオフェン）、その他導電性高分子が挙げられる。しかしながら、これらに限定されるものではない。また、必要に応じて正孔輸送層３と発光層４との間に、最低空軌道（ＬＵＭＯ）エネルギーの絶対値が小さい電子ブロック層を形成しても良い。
【００２０】
発光層４には、公知の発光材料をいずれも好適に用いることができる。発光材料は、単体で発光層４として機能する材料でもよいし、ホスト材料と発光ドーパントや電荷輸送ドーパント、などとの混合層として機能する材料でもよい。
【００２１】
電子輸送層５としては、公知の材料、例えばアルミキノリノール錯体やフェナントロリン化合物等を用いることができる。また、必要に応じて発光層４と電子輸送層５の間に、最高被占軌道（ＨＯＭＯ）エネルギーの絶対値が大きい正孔ブロック層を形成しても良い。
【００２２】
電子注入層６としては、アルカリ（土類）金属、またはアルカリ（土類）金属化合物の薄膜（５乃至１０Å）を用いることができる。例えば、フッ化リチウム（ＬｉＦ）やフッ化カリウム（ＫＦ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が好ましい。また、厚膜化が可能な電子注入層として、有機化合物にドナー（電子供与性）ドーパントとして機能する金属又は金属化合物を混合する層を用いることができる。電子注入効率を向上させるために仕事関数の低い金属、もしくはその化合物をドーパントとして用いることが好ましく、仕事関数が低い金属としてはアルカリ金属またはアルカリ土類金属または希土類が好ましい。アルカリ金属化合物は、大気中での取り扱いが比較的容易なため好ましい。例えば、アルカリ金属化合物としてセシウム化合物が好ましく、炭酸セシウムは大気中で安定であり、取り扱いが容易である。電子注入層６の有機化合物としては電子輸送性の材料が好ましく、公知の材料、例えばアルミキノリノール錯体やフェナントロリン化合物等を用いることができる。
【００２３】
半透明性電極７は、薄膜の金、白金、銀、アルミニウム、クロム、マグネシウム又はこれらの合金などを用いることができる。特に、導電率と反射率が高い銀又は銀合金の薄膜が好ましい。また、金属薄膜は５ｎｍ以上２０ｎｍ以下の膜厚であることが好ましい。例えば、銀又は銀合金の膜厚が５ｎｍ未満だと共振器構造として十分な反射率が得られない。一方で、銀又は銀合金の膜厚が２０ｎｍより大きい値であると、青色のＥＬ発光波長（ピーク波長４６０ｎｍ近辺）に対して吸収での光ロスが発生してしまい、また赤色のＥＬ発光波長（ピーク波長６２０ｎｍ近辺）に対しては反射率が大きくなる。最も波長の長い赤色に対して共振器構造が強くなりすぎることは、膜厚変動に対するロバスト性の観点から好ましくない。これは、光学干渉が強くなることで、有機化合物層の膜厚変動に対する輝度変化の割合が大きくなり、最も有機化合物層の膜厚が厚くなる赤色素子の膜厚管理が厳しくなってしまうからである。
【００２４】
また、膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ未満の半透明性電極７は、スパッタリング法で形成された金属薄膜であることが好ましい。本発明の構成では、半透明性電極７のみでカソードの導通を確保することとなる。しかしながら、膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ未満の金属薄膜を蒸着法で形成すると島状の（連続膜でない）膜となり、画素分離膜やコンタクトホールなどの凹凸部で断線するなど信頼性の面で問題となる場合が多い。また、金属薄膜のプロセス管理が厳しくなってしまう。それに対して、スパッタリング法で形成する場合には連続膜となりやすく、本発明者の検討では、膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ未満という薄膜であればスパッタ時間が短く、スパッタリング法による有機化合物層へのダメージは特段の問題とならない。またこの時、電子注入層６には、有機化合物に金属又は金属化合物（電子供与性のドナードーパント）を混合した電子注入層が好ましい。ＬｉＦなどの薄膜の電子注入層と違って厚膜化が可能であり、膜厚が５ｎｍ以上２０ｎｍ未満という薄膜のスパッタリングであればダメージ緩和層として機能すると考えられる。
【００２５】
バッファ層８は、実質的に透明性を有した蒸着膜を用いることができる。透明性を有することで、光吸収によるロスを少なくすることができる。本発明者は、共振器構造を有したトップエミッション型の有機ＥＬ素子の上に無機保護層をＣＶＤ法で成膜する構成において、バッファ層８を挿入することで著しく寿命特性を改善できることを実験により見出した。このメカニズムは、共振器構造を有したトップエミッション型の有機ＥＬ素子においては、半透明性電極７から発光面までの光学的距離が発光波長の略１／４の奇数倍となり、発光層４から半透明性電極７までの膜厚が薄いことに起因する。即ち、半透明性電極７上にＣＶＤ法により無機保護層を成膜する場合、製造工程中の有機ＥＬ素子がプラズマ中の高エネルギーイオン雰囲気に晒され、また成膜粒子自体も高エネルギーをもって半透明性電極７上に打ち込まれる。半透明性電極７から発光層４までの距離が近い場合は半透明性電極７のみならず下層にまで成膜の影響が及び、発光層４にもダメージを与えてしまう。このような構成においては、バッファ層８がダメージ緩和層として顕著な効果を示すことがわかった。バッファ層８は蒸着法を用いるので素子をプラズマに晒すことなく成膜ができ、且つその上にＣＶＤ法で成膜する際の保護膜としても作用する。本発明者の実験によって得られたバッファ層８の典型的な効果は、２５ｍＡ／ｃｍ2で発光させて輝度が１．５％低下する劣化時間で比較した場合に、バッファ層８がない場合に対して１．２倍乃至５．０倍に劣化時間が改善された。
【００２６】
共振器構造のない従来の有機ＥＬ素子であれば、スパッタリング法やＣＶＤ法によるダメージを緩和する方法として、電子注入層６などを厚く形成する方法が考えられる。しかしながら、共振器構造を有したトップエミッション型の有機ＥＬ素子においては、特にピーク波長が短い青色素子において共振器構造に最適な膜厚が薄いために、ダメージを十分に緩和できるほどに電子注入層６を厚くすることが難しい。電子注入層６を厚くするために、発光面から半透明性電極７までの光学的距離を発光層４の発光波長の略３／４倍や５／４倍の値などでもよいが、厚膜化による光吸収や材料消費の問題、またプロセスのタクトが長くなる等の問題が生じる。よって、発光面から半透明性電極７までの光学的距離を発光層４の発光波長の略１／４とすることが好ましい。また、本発明の共振器構造に用いる半透明性電極７は十数ｎｍと非常に薄いために、ダメージ緩和層としては機能しない。
【００２７】
バッファ層８は前述のように蒸着法により形成され、従来のカバレッジ層などに用いられる熱硬化樹脂や光硬化樹脂は好ましくない。これらの樹脂の場合、硬化時の熱や光によるＥＬ層の劣化や、硬化時の応力による膜剥がれが問題となる場合がある。また、塗布プロセスでのモノマーや溶剤の半透明性電極７を通した有機化合物層への浸透の問題や、非真空プロセスでのコンタミや有機化合物層の劣化が問題となる場合がある。
【００２８】
バッファ層８の材料としては、透明で且つ蒸着法での成膜が容易であるという点から、有機化合物が好適に用いられる。例えば、有機化合物層を構成するいずれかと同一の材料（正孔輸送材料、発光材料、電子輸送材料など）を用いることができ、材料を共通化することで、コストを抑えることができる。本発明の有機ＥＬ素子では、バッファ層８を通して半透明性電極７の導通がとられる構成ではないため、この点においてバッファ層８の導電率は問題とならない。
【００２９】
以下に、本発明のバッファ層８の膜厚について詳しく説明する。
【００３０】
本発明のバッファ層８の光学的な厚さ（バッファ層８の屈折率と膜厚との積）は、発光層４の発光波長の略１／４の奇数倍であることが好ましい。このような膜厚とすることで、バッファ層８と第１の無機保護層９との界面で反射されて戻る光と、半透明性電極７で反射されて戻る光の位相が揃う関係となり、本発明の共振器構造を更に強めることができる。共振器構造を強める方法として、半透明性電極７の膜厚を厚くして反射率を高くする方法も考えられるが、実際には膜厚を厚くすることで光吸収が大きくなってしまうことが問題となる。特に、最も短い発光波長である青色（ピーク波長４６０ｎｍ近辺）に対して、半透明性電極７の厚膜化による光吸収が大きくなってしまう。また一般的に、短波長側の青色の半透明性電極７での反射率は、長波長側の赤色に対して小さくなってしまう。このようなことから、特に青色の発光波長に対してバッファ層８の光学的な厚さを発光波長の略１／４の奇数倍とすることが好ましい。
【００３１】
バッファ層８の光学的な厚さは発光層４の発光波長の略３／４倍や５／４倍の値でもよいが、厚膜化による光吸収や材料消費の問題に比べてメリットが無いので、バッファ層８の光学的な厚さは発光層４の発光波長の略１／４であることが好ましい。よって、最も波長の長い赤色のＥＬ発光波長（ピーク波長６２０ｎｍ近辺）と、一般的な有機材料の屈折率１．８を考慮すると、バッファ層８の膜厚は１００ｎｍ未満が好ましい。
【００３２】
本発明は、バッファ層８の光干渉層としての機能を強めて光取り出し効率を高めるために、バッファ層８に隣接して、バッファ層８とは屈折率の異なる第１の無機保護層９を設け、さらに防湿性の高い第２の無機保護層１０を設ける。第１の無機保護層９と第２の無機保護層１０との間にも屈折率段差を設け、第１の無機保護層９の光学的な厚さを発光層４の発光波長の略１／４とすることで、第１の無機保護層９の両界面で干渉効果を得ることができ、より高効率の有機ＥＬ素子を実現できる。屈折率差が大きいほど、バッファ層８と第１の無機保護層９との界面及び第１の無機保護層９と第２の無機保護層１０との界面での反射率が大きくなり、干渉をより強めることができる。よって、バッファ層８と第１の無機保護層９との屈折率差、及び、第１の無機保護層９と第２の無機保護層１０との屈折率差はそれぞれ、０．２以上が好ましく、さらに０．５以上がよい。
【００３３】
一般的に防湿効果の高い材料としてよく知られた膜として、ＣＶＤ法で成膜した窒化ケイ素が挙げられ、屈折率はおよそ２．０である。第２の保護層１０はこの窒化ケイ素を主成分とすることが好ましい。また、バッファ層８として用いる有機材料の屈折率が１．８なので、第１の無機保護層９として低屈折率である酸化ケイ素を主成分とした膜を用いることで、第１の無機保護層９の両界面で屈折率段差を設けることができる。第１の無機保護層９は酸化ケイ素を主成分とすることで屈折率を下げることができるが、第１の無機保護層９についても防湿性を求めるのであれば窒素を添加してもよく、効率を重視して低屈折率膜とするのであればフッ素を添加しても良い。尚、主成分とは、層を構成する材料のうち最も多い成分のことであり、少なくとも３０質量％以上含まれることが好ましい。
【００３４】
何れにしても第１の無機保護層９と第２の無機保護層１０が共通の主成分としてケイ素を用いている場合、どちらもＣＶＤ法で成膜することができる。即ち、第１の無機保護層９を成膜した後にプロセスガスを入れ替えて、第２の無機保護層１０を連続成膜することが可能である。ＣＶＤ法は蒸着法に比べて成膜速度も速いので、第２の無機保護層１０が厚すぎなければ一つのＣＶＤチャンバで２層を成膜したとしてもタクトに対する律速段階にはならず生産性を落とすこともない。
【００３５】
尚、本実施形態では、低屈折率である第１の無機保護層９の上に第２の無機保護層１０を積層しているが、これらの膜を発光層４の発光波長の略１／４の膜厚でさらに積層することで効率をさらに向上させることもできる。また、本実施形態では基板１上の反射性電極２が陽極となる構成で説明してきたが、本発明はこの形態に限定されるものではない。基板１側より反射性電極（陰極）、電子注入層、発光層、正孔輸送層、半透明性電極（陽極）、バッファ層、無機保護層の順序で構成されてもよい。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
図１に示す構成の有機ＥＬ素子を以下に示す方法で作製した。
【００３７】
基板１としてのガラス基板上に、反射性電極２として、先ずアルミニウム合金（ＡｌＮｄ）を１００ｎｍの膜厚でスパッタリング法にて成膜し、更に、ＩＴＯをスパッタリング法にて７０ｎｍの膜厚で形成した。次に、高さ１μｍでテーパー角４０°の画素分離膜をポリイミドにより形成し、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た後、ＩＰＡで煮沸洗浄して乾燥した。更に、この基板表面に対してＵＶ／オゾン洗浄を施した。
【００３８】
先ず、下記構造式１で示される正孔輸送材料を４０ｎｍの膜厚となるように成膜して正孔輸送層３を形成した。次に、下記構造式２で示される正孔輸送（電子ブロック）材料を１０ｎｍの膜厚となるように成膜して電子ブロック層（不図示）を形成した。次に、下記構造式３で示されるホスト材料と、構造式４で示されるゲスト材料とを共蒸着（質量比９５：５）して膜厚２５ｎｍの発光層４を形成した。次に、前記発光層４の上に下記構造式５で示される電子輸送（正孔ブロック）材料を１０ｎｍの膜厚となるように成膜して正孔ブロック層（不図示）を形成した。更に、前記正孔ブロック層の上に下記構造式６で示されるフェナントロリン化合物を１０ｎｍの膜厚となるように成膜して電子輸送層５を形成した。
【００３９】
【化１】
2012151060.tif 000003
【００４０】
次に、上記構造式６で示されるフェナントロリン化合物と炭酸セシウムを、層中のセシウム濃度が８．３質量％となるように共蒸着して、膜厚１５ｎｍの電子注入層６を形成した。次に、前記電子注入層６の上に銀（Ａｇ）を加熱蒸着法で成膜して、膜厚１６ｎｍの半透明性電極７を形成した。次に、半透明性電極７の上に、上記構造式６で示されるフェナントロリン化合物を蒸着して、膜厚８０ｎｍのバッファ層８を形成した。バッファ層８の屈折率は１．８であった。
【００４１】
さらに、前記バッファ層８の上に第１の無機保護層９として屈折率１．５のＳｉＯxを成膜した。この際、ＣＶＤチャンバ内にシラン、酸素を導入し、ＲＦ出力５０Ｗにて８０ｎｍの膜厚を成膜した。成膜後、一旦チャンバ内を１×１０-3Ｐａまで真空排気してからシラン、窒素、水素を導入し、膜厚１０００ｎｍの第２の無機保護層１０を形成した。この第２の無機保護層１０は窒化ケイ素からなり屈折率は２．０であった。この時、ＣＶＤの成膜速度は約３０Å／ｓｅｃであり、材料ガスの入替え時間を含めても５００ｓｅｃほどで２層分の成膜が完了した。有機化合物層の蒸着速度は約１Å／ｓｅｃであり、バッファ層８を８０ｎｍの厚さまで成膜するのに約８００ｓｅｃかかるため、有機プロセスよりも十分短い時間でＣＶＤ膜の成膜が完了した。
【００４２】
このようにして得られた有機ＥＬ素子は、反射性電極２から発光面までの光学的距離が、発光層４の発光波長の略３／４で、且つ、発光面から半透明性電極７までの光学的距離が発光波長の略１／４であった。また、半透明性電極７からバッファ層８の上面までの距離、バッファ層８の上面から第１無機保護層９の上面までの距離がそれぞれ、発光層４の発光波長の略１／４という共振器構造の関係となり、光取り出し効率が向上し、電流効率３．３ｃｄ／Ａが得られた。
【００４３】
また、無機保護層９，１０の形成によりダークスポットや膜剥がれなどの水分由来の劣化は観測されなかった。
【００４４】
また本実施例では、ＳｉＯxのＣＶＤプロセスダメージをバッファ層８により緩和することができ、優れた寿命特性を達成することができ、２５ｍＡ／ｃｍ2で発光させて輝度が１．５％低下する劣化時間がおよそ２００時間であった。
【００４５】
（実施例２）
第１の無機保護層９として屈折率１．６のＳｉＯＮを用いた以外は実施例１と同様な条件にて有機ＥＬ素子を作製した。第１の無機保護層９の成膜時のプロセスガスとしては、シラン、酸素、窒素の混合ガスを用いた。
【００４６】
本実施例では第１の無機保護層９とバッファ層８、第２の無機保護層１０との屈折率差が実施例１よりもやや小さいために光取り出し効率はやや下がるが、電流効率３．０ｃｄ／Ａが得られた。
【００４７】
また、保護層の形成によりダークスポットや膜剥がれなどの水分由来の劣化が観測されず、寿命特性に関しても２５ｍＡ／ｃｍ2で発光させて輝度が１．５％低下する劣化時間はおよそ２００時間となった。
【００４８】
（実施例３）
第１の無機保護層９として屈折率１．４のＳｉＯＦを用いた以外は実施例１と同様な条件にて有機ＥＬ素子を作製した。第１の無機保護層９の成膜時のプロセスガスとしては、シラン、酸素、フッ素の混合ガスを用いた。
【００４９】
本実施例では第１の無機保護層９とバッファ層８、第２の無機保護層１０との屈折率差が実施例１よりもやや大きいために光取り出し効率が更に上がり、電流効率３．５ｃｄ／Ａが得られた。
【００５０】
また、保護層の形成によりダークスポットや膜剥がれなどの水分由来の劣化が観測されず、寿命特性に関しても２５ｍＡ／ｃｍ2で発光させて輝度が１．５％低下する劣化時間はおよそ２００時間となった。
【００５１】
（比較例１）
バッファ層８を除いて第１の無機保護層９を半透明性電極７の上に直接成膜した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。その結果、ＣＶＤ膜成膜時のプロセスダメージにより、２５ｍＡ／ｃｍ2で発光させて輝度が１．５％低下する劣化時間はおよそ５０時間となった。
【００５２】
（比較例２）
第１の無機保護層９を形成せず、バッファ層８の上に直接第２の無機保護層１０を成膜した以外は実施例１と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。その結果、半透明性電極７上部での干渉効果がほとんど得られず、電流効率は２．６ｃｄ／Ａまで低下した。
【符号の説明】
【００５３】
２：反射性電極、４：発光層、７：半透明性電極、８：バッファ層、９：第１の無機保護層、１０：第２の無機保護層
【図１】
2012151060.tif 000004