(57)【要約】【課題】高輝度化を図ることが可能な有機ＥＬ素子を提供すること。【解決手段】基板１と、基板１に形成された透明電極層２と、透明電極層２上に形成された有機層３と、有機層３上に形成された金属電極層４と、を備える有機ＥＬ素子Ａ１であって、金属電極層４には、凹凸が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板上に形成された第１電極層と、
上記第１電極層上に形成された有機層と、
上記有機層上に形成された第２電極層と、
を備える有機ＥＬ素子であって、
上記第２電極層には、凹凸が形成されていることを特徴とする、有機ＥＬ素子。
【請求項２】
上記第２電極層の表層部分の少なくとも一部が、金属酸化物からなる、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
上記第２電極層の凸部が、金属酸化物によって形成されている、請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
上記第２電極層の表面全体が、金属酸化物表面となっている、請求項２または３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、ディスプレイ装置または照明装置などに用いられる有機ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
図５は、従来の有機ＥＬ素子の一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示された有機ＥＬ素子Ｘは、基板９１上に透明電極層９２、有機層９３、金属電極層９４が積層された構造とされている。基板９１は、透明なガラス製であり、透明電極層９２は、たとえばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる。有機層９３は、たとえば正孔注入層９３ａ、正孔輸送層９３ｂ、発光層９３ｃ、および電子輸送層９３ｄが積層されている。正孔注入層９３ａは、透明電極層９２からの正孔を発光層９３ｃに向けて注入するための層である。正孔輸送層９３ｂは、正孔注入層９３ａからの正孔を発光層９３ｃへと輸送するための層である。発光層９３ｃは、赤色光、緑色光、青色光などを自発光する層である。電子輸送層９３ｄは、金属電極層９４からの電子を発光層９３ｃへと輸送するための層である。金属電極層９４は、たとえばＡｌからなる。発光層９３ｃが発光すると、この光は、透明電極層９２および基板９１を透して基板９１の下面から出射される。
【０００３】
しかしながら、有機ＥＬ素子Ｘの通電時には、有機層９３から発熱する。この熱が有機層９３にこもると、発光層９３ｃにおける発光効率が著しく低下する。これにより、有機ＥＬ素子Ｘの高輝度化を目的として大電流を流すことが阻害されるという問題があった。
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１５０１７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、高輝度化を図ることが可能な有機ＥＬ素子を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される有機ＥＬ素子は、基板と、上記基板上に形成された第１電極層と、上記第１電極層上に形成された有機層と、上記有機層上に形成された第２電極層と、を備える有機ＥＬ素子であって、上記第２電極層には、凹凸が形成されていることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記第２電極層の表面積は顕著に大となる。このような上記第２電極層は、その表面から輻射しやすく、高い放熱機能を発揮する。したがって、上記有機層から発生した熱を適切に逃がすことが可能であり、大電流を流すことによる高輝度化を図ることができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２電極層の表層部分の少なくとも一部が、金属酸化物からなる。このような構成によれば、輻射による放熱効果を高めることができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２電極層の凸部が、金属酸化物によって形成されている。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２電極層の表面全体が、金属酸化物表面となっている。このような構成によれば、輻射による放熱効果を高めるのに好適である。
【００１１】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第１実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ素子Ａ１は、基板１、透明電極層２、有機層３、および金属電極層４を備えている。有機ＥＬ素子Ａ１は、たとえばディスプレイ装置または照明装置の光源として用いられる。
【００１４】
基板１は、たとえばガラスからなる透明基板である。基板１は、透明電極層２、有機層３、および金属電極層４を支持するとともに、有機層３からの光を下面方向に透過させるためのものである。
【００１５】
透明電極層２は、電源Ｐの＋極に接続されており、正孔を供給するための電極である。透明電極層２は、たとえばＩＴＯからなる。
【００１６】
有機層３は、正孔注入層３１、正孔輸送層３２、発光層３３、および電子輸送層３４が積層されたものである。正孔注入層３１は、透明電極層２から発光層３３への正孔注入効率を向上させる役割を有するものである。正孔注入層３１は、たとえば銅フタロシアニン（ＣｕＰｃ）からなる。
【００１７】
正孔輸送層３２は、発光層３３への正孔の移動を効率良く行うとともに、発光層３３における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものである。正孔輸送層３２は、たとえばＮＰＢからなる。
【００１８】
発光層３３は、発光物質を含んでおり、透明電極層２からの正孔と金属電極層４からの電子とが再結合することにより励起子を生成する場である。上記励起子が発光層３３内を移動する過程において上記発光物質が発光する。発光層３３に含まれる発光物質の種類を選択することにより、赤色光、緑色光および青色光などを自発光するように構成されている。上記発光物質としては、たとえばトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体、ビス（ベンゾキノリノラト）ベリリウム錯体、ジトルイルビニルビフェニル、トリ（ジベンゾイルメチル）フェナントロリンユーロピウム錯体（Ｅｕ（ＤＢＭ）3（Ｐｈｅｎ））、およびフェニルピリジンイリジウム化合物などの蛍光またはりん光性発光物質を使用することができる。もちろん、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアルキルチオフェン、ポリフルオレン、およびこれらの誘導体などのような高分子発光物質を用いてもよい。
【００１９】
電子輸送層３４は、発光層３３への電子の移動を効率良く行うとともに、発光層３３における電子と正孔との再結合効率を高める役割を有するものである。電子輸送層３４を構成する材料としては、たとえばアントラキノジメタン、ジフェニルキノン、ペリレンテトラカルボン酸、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ベンズオキサゾール、およびこれらの誘導体を用いることができる。
【００２０】
金属電極層４は、電源Ｐの−極に接続されており、電子を供給するための電極である。本実施形態においては、金属電極層４は、第１層４１および第２層４２からなる。第１層４１は、有機層３の電子輸送層３４に接している。第１層４１は、そのほとんどがたとえばＡｌからなり、たとえばその厚さが１０ｎｍ以上である。第２層４２は、離散的に配置された複数のたとえば角柱状要素からなり、Ａｌの酸化物であるＡｌ2Ｏ3によって形成されている。第２層４２は、その厚さが第１層４１の厚さよりも厚い。また、第１層４１のうち第２層４２から露出した表層部分は、酸化部４１ａとされている。酸化部４１ａは、第１層４１を形成するＡｌが酸化したものである。このように、金属電極層４は、凹凸状とされている。
【００２１】
金属電極層４の形成は、たとえば以下の手順によってなされる。まず、電子輸送層３４上にたとえば真空蒸着法を用いてＡｌ層を形成する。次いで、このＡｌ層上に、たとえば真空蒸着法を用いてＡｌ2Ｏ3層を形成する。そして、このＡｌ2Ｏ3層に対してドライエッチングを用いたパターニングを施す。さらに、上記Ａｌ層のうちパターニングされた上記Ａｌ2Ｏ3層から露出した部分に酸化処理を施す。これにより、上記Ａｌ層が第１層４１となり、上記Ａｌ2Ｏ3層が第２層４２となる。
【００２２】
第１層４１の材質としては、Ａｌ以外にたとえばＭｇ合金、Ａｇ、Ａｕを用いてもよい。第２層４２の材質としては、第１層４１を形成する金属の酸化物、あるいは、第１層４１を形成する金属とは異なる金属の酸化物を用いてもよい。
【００２３】
次に、有機ＥＬ素子Ａ１の作用について説明する。
【００２４】
本実施形態によれば、金属電極層４の表面積は、たとえば図５に示された金属電極層９４の表面積に対して顕著に大となる。このような金属電極層４は、その表面から輻射しやすく、高い放熱機能を発揮する。したがって、有機層３から発生した熱を適切に逃がすことが可能であり、大電流を流すことによる高輝度化を図ることができる。
【００２５】
金属電極層４の表層部分は、すべてＡｌ2Ｏ3によって形成されている。金属酸化物であるＡｌ2Ｏ3は、たとえば金属であるＡｌと比べて輻射率が高い。したがって、輻射によって有機層３からの熱を放散するのに適している。
【００２６】
第２層４２をＡｌ2Ｏ3によって形成すれば、金属電極層４の表面のほとんどを確実に金属酸化物表面とすることができる。これは、輻射による放熱促進に有利である。
【００２７】
図２〜図４は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。
【００２８】
図２は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第２実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ素子Ａ２は、第１層４１のすべてがＡｌからなる点が、上述した実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態においては、金属電極層４の表面の一部が金属であるＡｌの表面となっている。このような実施形態によっても、放熱促進によって高輝度化を図るという本発明が意図する効果を奏することができる。
【００２９】
図３は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第３実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ素子Ａ３は、金属電極層４の構成が上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、金属電極層４は、比較的厚さが厚いＡｌ層を形成した後に、このＡｌ層に対してたとえばドライエッチングを用いたパターニングを施すことにより形成されている。そして、このＡｌ層の全表面に対して酸化処理を施すことにより、酸化部４ａが形成されている。酸化部４ａは、金属電極層４の全表層部分にわたって設けられている。このような実施形態によっても、放熱促進によって高輝度化を図るという本発明が意図する効果を奏することができる。
【００３０】
図４は、本発明に係る有機ＥＬ素子の第４実施形態を示している。本実施形態の有機ＥＬ素子Ａ４は、金属電極層４の凹凸形状が上述したいずれの実施形態とも異なっている。本実施形態においては、金属電極層４は、不規則な形状の凸部を有する態様とされている。金属電極層４の表層部分は、酸化部４ａとなっている。このような金属電極層４は、Ａｌ層に対してウエットエッチングを施すことによって形成できる。このような実施形態によっても、放熱促進によって高輝度化を図るという本発明が意図する効果を奏することができる。
【００３１】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る有機ＥＬ素子の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３２】
本発明で言う第２電極は、上述した金属電極層４のほかに、ＩＴＯやＩＺＯからなる透明電極であってもよい。このような構成であっても、凹凸状とすることによる放熱促進を図ることができる。この場合、本発明で言う第１電極を不透明な金属によって形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明に係る有機ＥＬ素子の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る有機ＥＬ素子の第３実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る有機ＥＬ素子の第４実施形態を示す断面図である。
【図５】従来の有機ＥＬ素子の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４  有機ＥＬ素子
１      基板
２      透明電極層
３      有機層
４      金属電極層
４ａ    酸化部
３１    正孔注入層
３２    正孔輸送層
３３    発光層
３４    電子輸送層
４１    第１層
４１ａ  酸化部
４２    第２層
【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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