(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極であって、
前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の含有量が、前記金属酸化物と前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子との総重量１００重量部当たり０．１重量部ないし５重量部であることを特徴とする電極。
【請求項２】
金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極であって、
前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子のうちＣａの総重量が、前記金属酸化物と前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子との総重量１００重量部当たり０．１重量部ないし３重量部であることを特徴とする電極。
【請求項３】
金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極であって、
前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子のうちＡｌの総重量が、前記金属酸化物と前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子との総重量１００重量部当たり０．１重量部ないし３重量部であることを特徴とする電極。
【請求項４】
金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極であって、
４０Ω／ｓｑ．ないし５００Ω／ｓｑ．の抵抗を有することを特徴とする電極。
【請求項５】
金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極であって、
可視光線領域の光に対して９０％以上の透光度を有することを特徴とする電極。
【請求項６】
金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極であって、
４．０ｅＶないし４．６ｅＶの仕事関数を有することを特徴とする電極。
【請求項７】
前記金属酸化物がマトリックスをなし、前記金属酸化物のマトリックスに前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子が分散されたことを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の電極。
【請求項８】
前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の粒径値は、最小値が２ｎｍ以上であり、最大値が８０ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の電極。
【請求項９】
前記金属酸化物がＩＴＯ、ＩＺＯ、インジウム酸化物、亜鉛酸化物、ＳｎＯ２、ＡＺＯ、ＧａＺＯ、ＧｅＺＯ、ＧａＢＺＯ及びＳｔＲｕＯからなる群から選択された物質であることを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の電極。
【請求項１０】
５０ｎｍないし２００ｎｍの厚さを有することを特徴とする請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の電極。
【請求項１１】
スパッタリング法または蒸着法を利用し、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を基板上に提供することによって、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極を製造する方法であって、
前記金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を基板に提供する段階を、Ａｒ、Ｈ２及びＯ２を含んだ混合ガス雰囲気下で行うことを特徴とする電極製造方法。
【請求項１２】
前記金属酸化物がマトリックスをなし、前記金属酸化物のマトリックスに１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子が分散されたことを特徴とする請求項１１に記載の電極製造方法。
【請求項１３】
前記混合ガスのうち、Ｏ２分圧が０．３％ないし３％であることを特徴とする請求項１１に記載の電極製造方法。
【請求項１４】
前記金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を基板に提供する段階を２５℃ないし１００℃の温度下で行うことを特徴とする請求項１１に記載の電極製造方法。
【請求項１５】
請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載の電極を備えた電子素子。
【請求項１６】
基板、第１電極、有機層及び第２電極を備え、前記第２電極が請求項１ないし請求項１０のうちいずれか１項に記載の電極である有機発光素子であることを特徴とする請求項１５に記載の電子素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極、該電極の製造方法及び該電極を具備した電子素子に係り、さらに具体的に、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極、該電極の製造方法及び該電極を具備した電子素子、特に有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、低抵抗、高透光度及び小さい仕事関数を有する透明電極の必要性は、各種電子素子、特に光放出に係る電子素子と関連した分野でだんだんと高まっている。
【０００３】
前記電子素子の例として、有機発光素子を挙げることができる。有機発光素子は、自発光素子であり、液晶表示素子に比べて高い輝度を有し、バックライトユニットを使用しないために、薄型化が可能であるという長所がある。
【０００４】
かかる有機発光素子は、薄膜トランジスタなど、画素回路が成膜されている基板上に、アノード、有機層及びカソードを順次積層した構造を有する。このときの発光形態は、発光方向によって、前面発光構造と背面発光構造とに大別される。前面発光構造の場合は、有機発光素子が成膜される基板の反対方向、すなわち、カソードの方向に光放出がなされ、基板の方向に画像が具現される背面発光に比べて開口率を大きくでき、高い発光効率を得ることができる。このために、有機発光素子のカソードは、透明にする必要がある。
【０００５】
透明カソードとして、例えばＩＴＯのような透明金属酸化物を利用した例がある。しかし、ＩＴＯなどの仕事関数は相対的に高く、有機発光素子のカソードとしての限界を有する。
【０００６】
一方、ＭｇＡｇのような金属をカソードとして使用した例もある。しかし、ＭｇＡｇのような金属は、低抵抗及び小さい仕事関数特性を示すが、１５ｎｍの超薄膜に形成するとしても、可視光線領域での透光度は、３０％ほどにしかならない。
【０００７】
従って、従来のカソードは、満足すべきレベルの面抵抗、透光度及び仕事関数特性を提供できないので、この改善が必要である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、各種電子素子に使用可能であり、低抵抗、高透光度及び小さい仕事関数を有する電極を提供することを目的とする。該電極の製造方法及び該電極を具備した電子素子も提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極を提供する。
【００１０】
また本発明は、スパッタリング法または蒸着法を利用し、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を基板上部に提供することによって、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極を製造する方法を提供する。
【００１１】
また本発明は、前述のような電子素子、特に有機発光素子を提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による電極は、低面抵抗、高透光度及び小さい仕事関数を有するので、各種電子素子、特に有機発光素子に使われるのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明による電極を採用した有機発光素子の一実施例を概略的に図示した断面図である。
【図２】本発明による電極の一実施例の面抵抗を表したグラフである。
【図３】本発明による電極の一実施例並びに比較例の透光度を波長別に示したグラフである。
【図４】本発明による電極の一実施例並びに比較例の５５５ｎｍでの透光度を示したグラフである。
【図５】本発明による電極の一実施例並びに比較例の仕事関数を示したグラフである。
【図６】本発明による電極の一実施例の表面をＨＲＴＥＭで観察した写真である。
【図７】本発明による電極の一実施例の組成分析結果である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の望ましい実施例について、添付された図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００１５】
本発明による電極は、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子（以下、「Ｃ１２Ａ７粒子」ともいう）を含む。さらに具体的に、前記電極のうち金属酸化物は、マトリックスをなし、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子は、前記金属酸化物マトリックスに分散されている。
【００１６】
特定理論に限定されるものではないが、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子はナノサイズ・ケージ（nano-size cage）に構成された格子形態（lattice framework）を有する。前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の格子形態は、ケージ当たり＋１／３当量の正電荷（２．３２ｘ１０２１ｃｍ−３）を有するので、前記ケージ内部に追加形態陰イオン（extra-framework anions）の補償がなされうる。従って、酸化物イオンであるＯ２−は、内部ケージ（inner-cage）の１／６を満たすことができる。前記酸化物イオンは速い酸化物イオン性伝導に寄与でき、金属酸化物と共に１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ本発明による電極は優秀な電気伝導性を有することができ、低面抵抗及び小さい仕事関数を有することができる。
【００１７】
前記電極のうち金属酸化物としては、優秀な透光度、仕事関数、抵抗特性を示すことができる物質であるならば、特別に制限されるものではない。前記金属酸化物の例としては、ＩＴＯ、ＩＺＯ、インジウム酸化物、亜鉛酸化物、ＳｎＯ２またはＡＺＯ、ＧａＺＯ、ＧｅＺＯ、ＧａＢＺＯ、またはＳｔＲｕＯを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。このうち、２以上の組合わせを使用することも可能である。
【００１８】
前記電極のうちで１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の粒径値のう小値は、２ｎｍ以上、望ましくは５ｎｍ以上でありうる。一方、前記電極のうちで１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の粒径値の最大値は、８０ｎｍ以下、望ましくは６０ｎｍ以下、さらに望ましくは４０ｎｍ以下、一層望ましくは２０ｎｍ以下でありうる。前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の粒径値の最小値が２ｎｍ以上である場合、満足すべき仕事関数特性を有する電極を得ることができ、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の粒径値の最大値が８０ｎｍ以下である場合、満足すべき透光度を得ることができる。
【００１９】
前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の含有量は、前記金属酸化物と前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子との総重量１００重量部に対して、０．１重量部ないし５重量部、望ましくは０．５重量部ないし２．５重量部である。前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の含有量が０．１重量部以上である場合、満足すべきほどの仕事関数向上の効果を得ることができ、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の含有量が５重量部以下である場合、満足すべきほどの抵抗向上の効果を得ることができる。
【００２０】
一方、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子のうちＣａの総重量は、前記金属酸化物と前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子との総重量１００重量部当たり０．１重量部ないし３重量部、望ましくは０．２重量部ないし１重量部でありうる。また、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子のうちＡｌの総重量は、前記金属酸化物と前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子との総重量１００重量部当たり０．１重量部ないし３重量部、望ましくは０．２重量部ないし１重量部でありうる
【００２１】
かようなＣａ及びＡｌの含有量は、本発明による電極の一実施例の試片を、例えば、電子プローブ微量分析機（electron probe microanalyzer）で分析して得ることができ、例えば前述のようなＣａ及びＡｌ含有量範囲、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３及びＩＴＯの組成式に基づいて、本発明による電極のうち１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子等の含有量を計算できる。
【００２２】
前述のような電極は、公知の各種スパッタリング法または蒸着法を利用し、金属酸化物及び１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３を基板上部に提供することによって製造できる。
【００２３】
前記基板は、前述のような電極を形成しようとする領域を含んだ公知の支持体であって、これは、形成しようとする電子素子の構造によって異なりうる。
【００２４】
前記電極形成のための１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ターゲットの製造方法の一実施例によれば、まず、ＣａＣＯ３粉末とＡｌ２Ｏ３粉末とを１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３の化学式に合わせて定量した後、それらを１，３００℃ないし１，３５０℃範囲の温度及び２時間ないし１２時間範囲の時間条件下で一次熱処理を進めて１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３圧縮成形体を得た後、１，３００℃ないし１，７００℃範囲の温度条件下のカーボンルツボ（Carbon crucible）で１時間ないし３時間範囲の時間条件下の熱処理を介して、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ペレットを得る。これから得た１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ペレットをターゲットサイズに応じて加工し、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ターゲットを得ることができる。
【００２５】
スパッタリング法としては、公知の多様な方法を利用できるが、例えばＲＦマグネトロンスパッタリング法（ＲＦ magnetron sputtering）などを利用できるが、これに限定されるものではない。蒸着法としては、公知の多様な方法を利用できる。例えば電子ビーム蒸着法などを利用できるが、これに限定されるものではない。
【００２６】
本発明による電極製造は、Ａｒ、Ｈ２及びＯ２を含んだ混合ガス雰囲気下で行われうる。このときＯ２分圧は、０．３％ないし３％、望ましくは０．８％ないし２．２％でありうる。Ｏ２分圧が前述のような範囲を満足する場合、前述のような平均粒径範囲、含有量範囲などを有する１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んだ電極を得ることができる。例えば、Ａｒ、４％Ｈ２及びＯ２を含んだ混合ガスのうち、Ｏ２の分圧、すなわちＯ２／（Ａｒ４Ｈ２＋Ｏ２）は、０．８％ないし２．２％でありうる。
【００２７】
本発明による電極製造は、スパッタリング法は２５℃ないし１００℃、望ましくは４０℃ないし８０℃の温度下で行われうる。電極製造温度が前述のような範囲を満足する場合、電極形成時の基板損傷が最小化されうる。
【００２８】
前述のような本発明による電極の一実施例は、例えば４０Ω／ｓｑ．ないし５００Ω／ｓｑ．範囲の面抵抗を有する。また、前述のような本発明による電極の一実施例は、可視光線領域の光に対して、９０％以上、さらに具体的に９１％以上、９２％以上、９３％以上、９４％以上、９５％以上、９６％以上、９７％以上、９８％以上、９９％以上、望ましくは１００％の透光度を有することができる。一方、前述のような本発明による電極の一実施例は、例えば４．０ｅＶないし４．６ｅＶ、望ましくは４．２ｅＶないし４．５ｅＶの仕事関数を有することができる。
【００２９】
本発明による電極の厚さは、５０ｎｍないし２００ｎｍ、望ましくは８０ｎｍないし１５０ｎｍでありうる。前述のような範囲内で、形成しようとする素子の種類によって電極の厚さを多様に選択できる。
【００３０】
前述のような本発明による電極は、光放出と関連した各種電子素子の電極として使われうる。前記電子素子の例としては、有機発光素子、太陽光熱素子、半導体素子などを挙げることができる。
【００３１】
図１は、本発明による電極の一実施例を採用した有機発光素子の断面図を簡略に図示した図面である。
【００３２】
図１の有機発光素子は、基板、第１電極、有機層及び第２電極が順に積層された構造を有する。このとき、第２電極が本発明による透明電極になりうる。
【００３３】
前記基板は、有機発光素子に一般的に使われうる基板であり、ガラス、プラスチック材料でありうる。前記基板は、必要によって薄膜トランジスタ、キャパシタが組合わされた画素回路などをさらに具備できるなど、多様な変形例が可能である。
【００３４】
一方、前記第１電極は、有機層への正孔注入が容易なように、大きい仕事関数を有する物質を利用できる。例えば、前記第１電極は、Ａｇ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｕ、Ｎｉ、Ｎｄ、Ｉｒ、Ｃｒ、Ｃａ及びＩｎのうち一つ以上からなるか、インジウム酸化物、インジウムスズ酸化物、亜鉛酸化物またはインジウム亜鉛酸化物からなり、反射膜、半透明膜または透明膜に形成されうるなど、多様な変形が可能である。
【００３５】
前記有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔抑制層、電子輸送層及び電子注入層のうち一つ以上を含むことができる。前記第１電極から供給された正孔及び前記第２電極から供給された電子は、前記有機層で再結合されることによって、光放出がなされうる。
【００３６】
発光層をなす物質としては、公知の発光材料、例えば公知のホスト及びドーパントを使用できる。例えば、前記発光層に含まれうる物質は、Ａｌｑ３、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）、ポリ（ｎ−ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）、ジスチリルアリーレン（ＤＳＡ）（以上、ホスト）、オキサジアゾールダイマー染料（Ｂｉｓ−ＤＡＰＯＸＰ）、スピロ化合物（Spiro−ＤＰＶＢｉ、Spiro−６Ｐ）、ビス（スチリル）アミン（ＤＰＶＢｉ、ＤＳＡ）、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、tert−フルオレン、ＦＩｒｐｉｃ、テトラ（ｔ−ブチル）ペリレン（ＴＢＰe）（以上、青色ドーパント）、クマリン６、Ｃ５４５Ｔ、キナクリドン、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙ＝フェニルピリジン）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３（以上、緑色ドーパント）、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｅｕ（テノイルトリフルオロアセトン）３（Ｅｕ（ＴＴＡ）３）、ブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン）（ＤＣＪＴＢ）など（以上、赤色ドーパント）を使用できる。なお、ＰｔＯＥＰ、Ｉｒ（ｐｉｑ）３、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｐｐｙ）２（ａｃａｃ）、Ｉｒ（ｍｐｙｐ）３、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）、Ｉｒ（ｄｆｐｐｚ）３、ＦＩｒｐｉｃ、ＴＢＰeの構造式を以下に示す。
【化１】
0005007313.tif 000002
【００３７】
前記ドーパントの含有量は、発光層形成材料１００重量部（例えば、ホストとドーパンとの総重量は、１００重量部とする）を基準として、０．１ないし２０重量部、特に０．５〜１２重量部であることが望ましい。ドーパントの含有量が前述のような範囲を満足する場合、濃度消光現象が実質的に防止されうる。
【００３８】
または、前記発光層材料として、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）系高分子及びその誘導体、ポリフェニレン（ＰＰＰ）系高分子及びその誘導体、ポリチオフェン（ＰＴ）系高分子及びその誘導体、ポリフルオレン（ＰＦ）系高分子及びその誘導体、ポリスピロフルオレン（ＰＳＦ）系高分子及びその誘導体からなる群から選択された一つ以上を使用できるが、これらに限定されるものではない。
【００３９】
前記正孔注入層をなす物質は、特別に制限されるものではなく、銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）またはスターバースト（Starburst）型アミン類であるＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ、溶解性のある伝導性高分子であるポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸（Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ）またはポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）、ポリアニリン／カンファースルホン酸（Ｐａｎｉ／ＣＳＡ）またはポリアニリン／ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＡＮＩ／ＰＳＳ）などを使用できる。なお、ＴＣＴＡ、ｍ−ＭＴＤＡＴＡの構造式を以下に示す。
【化２】
0005007313.tif 000003
【００４０】
前記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１０，０００Å、望ましくは１００Åないし１，０００Åでありうる。前記正孔注入層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、優秀な正孔注入特性を得ることができ、駆動電圧上昇が実質的に防止されうる。
【００４１】
前記正孔輸送層をなす物質は、特別に制限されるものではないが、例えば正孔輸送の役割を行うカルバゾール基及び／またはアリールアミン基を有する化合物、フタロシアニン系化合物及びトリフェニレン誘導体からなる群から選択された一つ以上を含む物質からなりうる。さらに具体的に、前記正孔輸送層は、１，３，５−トリカルバゾリルベンゼン、４，４’−ビスカルバゾリルビフェニル、ポリビニルカルバゾール、ｍ−ビスカルバゾリルフェニル、４，４’−ビスカルバゾリル−２，２’−ジメチルビフェニル、４，４’，４”−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、１，３，５−トリ（２−カルバゾリルフェニル）ベンゼン、１，３，５−トリス（２−カルバゾリル−５−メトキシフェニル）ベンゼン、ビス（４−カルバゾリルフェニル）シラン、Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−［１，１−ビフェニル］−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−（１，１’−ビフェニル）−４，４’−ジアミン（ＮＰＢ）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミン）（ＴＦＢ）及びポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−ビス−Ｎ，Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン（ＰＦＢ）及びポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−ビス−Ｎ，Ｎ−（４−ブチルフェニル）−ビス−Ｎ，Ｎ−フェニルベンジジン）（ＢＦＥ）からなる化合物のうち一つ以上からなるが、これらに限定されるものではない。なお、ＴＰＤ、α−ＮＰＤの構造式を以下に示す。
【化３】
0005007313.tif 000004
【００４２】
前記正孔輸送層の厚さは、約５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし６００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、優秀な正孔輸送特性を得ることができ、駆動電圧の上昇を実質的に防止できる。
【００４３】
前記正孔抑制層（ＨＢＬ）は、発光層がリン光ドーパントを含む場合、有機層に含まれうるが、このとき使用できる正孔抑制層物質は、特別に制限されるものではなく、公知の正孔抑制層物質のうちから任意に選択して利用できる。例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、またはＢａｌｑ、ＢＣＰなどを利用できる。
【００４４】
前記正孔抑制層の厚さは、約５０Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし，３００Åでありうる。前記正孔抑制層の厚さが前述のところを満足する場合、優秀な正孔抑制特性を得ることができ、駆動電圧上昇が実質的に防止されうる。
【００４５】
前記電子輸送層の厚さは、約１００Åないし１，０００Å、望ましくは１００Åないし５００Åでありうる。前記電子輸送層の厚さが前述のような範囲を満足する場合、優秀な電子輸送特性を得ることができ、駆動電圧の上昇を実質的に防止できる。
【００４６】
前記電子輸送層は、発光層の上部に電子輸送物質を真空蒸着またはスピンコーティングして形成される。電子輸送物質は特別に制限されるものではなく、トリス（８−キノリノラート）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ＴＡＺ、Ｂｅｂｑ２（ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリナート）ベリリウム）のような公知の材料を共に利用することもできる。
【００４７】
電子輸送層上に、電子注入層を真空蒸着法またはスピンコーティング法などを利用して形成できる。前記電子注入層の形成材料としては、ＢａＦ２、ＬｉＦ、ＮａＦ、ＭｇＦ２、ＡｌＦ３、ＣａＦ２、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、Ｌｉｑのような物質を利用できるが、これらに限定されるものではない。
【００４８】
前記第２電極としては、本発明による電極の一実施例を利用できる。従って、第１電極と第２電極との間に介在された有機層から放出された光は、高透光度を有する第２電極を通過して効果的に外部に取り出され、本願発明による有機発光素子は、優秀な外部発光効率を有することができる。また前記第２電極は、高透光度以外に、低面抵抗、小さい仕事関数を有し、有機層への電子注入などが効果的になされ、内部発光効率も向上しうる。従って、本発明による電極を採用した有機発光素子は、高品質の画像を提供できる。
【００４９】
以下、実施例を介して、本発明についてさらに詳細に説明するが、本発明はそれらに限定されるものではない。
【実施例】
【００５０】
実施例
ＣａＣＯ３とＡｌ２Ｏ３とを１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３の化学式に合わせて定量した後、それらを１，３００℃で１２時間固状反応させ、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粉末を得た。この後、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粉末を圧縮成形して圧縮成形体を得た後、前記圧縮成形体を１５００℃で２時間熱処理して１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ペレットを得た後、これをターゲットサイズによって加工し、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ターゲットを製造した。
【００５１】
この後、前記１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ターゲットと、あらかじめ準備したＩＴＯターゲットとを利用し、ＩＴＯと１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３とをガラス基板の上部に共スパッタリングし、ＩＴＯマトリックスに複数の１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子が分散されている２００ｎｍ厚の電極を製造した。このとき、Ａｒ、４％Ｈ２及びＯ２の混合ガスのうち、Ｏ２分圧を表１のように変更させつつ共スパッタリングし、２００ｎｍ厚の電極を全部で８つ（サンプル１ないし８）製作した。一方、スパッタリング法の具体的な条件は、下記表２に示す。
【表１】
0005007313.tif 000005
【表２】
0005007313.tif 000006
【００５２】
比較例
１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３ターゲットなしにＩＴＯターゲットのみを利用して電極を形成（このとき、Ｏ２分圧は０％ないし１５％範囲で調節）したという点を除いては、実施例と同じ方法で電極を形成した。これをサンプルＡとする。
【００５３】
評価例１：面抵抗測定
前記サンプル１ないし８の面抵抗を４−point probe（１００ＭＰ、ChangMin）を利用して測定し、その結果を図２に表した（左側から順にサンプル１ないし８の順である）。図２によれば、本発明による電極は、低面抵抗を示すが、特に、Ｏ２分圧が２．２％であるサンプル８の場合、１００Ω／ｓｑ．の面抵抗を示すということが分かる。
【００５４】
評価例２：透光度測定
サンプルＡ、サンプル２、サンプル３及びサンプル４の透光度について、４００ｎｍないし１，０００ｎｍの波長範囲の光に対して評価して図３に表した（この場合、サンプルＡは、それぞれサンプル２、３，４に相当するＯ２分圧である）。前記透光度は、ＮＵＶＳ−２１００（Scinco）を利用して測定した。
【００５５】
図３によれば、可視光線領域である５５５ｎｍの光に対し、サンプル２、３及び４の透光度は、１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含んでいないサンプルＡの透光度より高いということを確認することができる。一方、図４は、５５５ｎｍの光に対するサンプルＡ及びサンプル１ないし８の透光度を表したものである。サンプル１ないし８は、いずれもサンプルＡ（それぞれ、サンプル１ないし８に相当するＯ２分圧である）と同等レベル以上の透光度を有するということが分かる。
【００５６】
評価例３：仕事関数評価
サンプル１ないし７の仕事関数を、それぞれに対応するサンプルＡの仕事関数領域と共に図５に表した。１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子を含まないサンプルＡの仕事関数は、おおむね４．７ｅＶ以上であるが、サンプル１ないし７は、４．２ｅＶ〜４．５ｅＶ範囲の仕事関数を有するということが分かる。
【００５７】
評価例４：表面観察
サンプル４（Ｏ２分圧１．４％）の表面を高分解能透過電子顕微鏡（ＨＲＴＥＭ）で観察し、その結果を図６に表した。図６によれば、ＩＴＯマトリックスに白色１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子が複数個分散されていることを確認することができる。図６から、サンプル４のうち、複数の１２ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３粒子の粒径値のうち最小値は２ｎｍであり、最大値は１０ｎｍであることを確認した。
【００５８】
評価例５：組成分析
サンプル４（Ｏ２分圧１．４％）をＥＰＭＡ−１６００（Ｓｈｉｍａｄｚｕ）を利用して定量分析し、その結果を図７に表した。図７によれば、サンプル４は、Ｃａ及びＡｌを各々０．５３２ｗｔ％及び０．５４０ｗｔ％含有していることを確認することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の電極、その製造方法、該電極を具備した電子素子は、例えば、有機発光素子関連の技術分野に効果的に適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図６】
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