JP2003297572A - 発光素子、その製造方法およびこれを用いた表示装置 - Google Patents
発光素子、その製造方法およびこれを用いた表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 光もれがなく、光取り出し効率の高い発光素
子を提供する。 【解決手段】光透過性基板上に設けられた高屈折率層及
びその上に設けられた透明な第１の電極及び第２の電極
に挟持された１層もしくは多層の有機薄膜層よりなる有
機エレクトロルミネッセンス素子を少なくとも備え、前
記高屈折率層は発光層より大きい屈折率を有するか１．
６５以上の屈折率を有する材料により構成すると共に高
屈折率層と光透過性基板の界面の中心線平均粗さが０．
０１μｍ以上、０．６μｍ以下になるように粗面化す
る。
子を提供する。 【解決手段】光透過性基板上に設けられた高屈折率層及
びその上に設けられた透明な第１の電極及び第２の電極
に挟持された１層もしくは多層の有機薄膜層よりなる有
機エレクトロルミネッセンス素子を少なくとも備え、前
記高屈折率層は発光層より大きい屈折率を有するか１．
６５以上の屈折率を有する材料により構成すると共に高
屈折率層と光透過性基板の界面の中心線平均粗さが０．
０１μｍ以上、０．６μｍ以下になるように粗面化す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機エレクトロル
ミネッセンス（有機ＥＬ）素子に関し、詳細には、有機
ＥＬ素子からの発光が、隣接した有機ＥＬ素子の領域に
漏洩する虞の無い光の取り出し効率に優れた発光素子に
関し、さらに、この素子を有する表示装置に関する。
ミネッセンス（有機ＥＬ）素子に関し、詳細には、有機
ＥＬ素子からの発光が、隣接した有機ＥＬ素子の領域に
漏洩する虞の無い光の取り出し効率に優れた発光素子に
関し、さらに、この素子を有する表示装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）
素子は、電界を印加することにより、陽極より注入され
た正孔と陰極より注入された電子との再結合により、蛍
光性物質が発光する原理を利用した自発型の発光素子で
ある。イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇら
によって、積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の
報告（C.W.Tang, S.A.VanSlyke, Applied Physics Lett
ers ，５１巻，９１３頁、１９８７年など）がなされて
以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する
研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇらは、トリス（８
−ヒドロキシキノリノールアルミニウム）を発光層に、
トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いた有機
ＥＬ素子をガラス基板上に作製している。積層構造の利
点としては、発光層への正孔の注入効率を高められるこ
と、陰極より注入された電子をブロックして再結合によ
り生成する励起子の生成効率を高められること、発光層
内で生成した励起子を閉じこめられることなどが挙げら
れる。この例のように有機ＥＬ素子の素子構造として
は、正孔輸送（注入）層、電子輸送性発光層の２層型、
又は正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層
の３層型等が知られている。こうした積層型構造素子で
は、注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、
素子構造や形成方法の工夫がなされている。
素子は、電界を印加することにより、陽極より注入され
た正孔と陰極より注入された電子との再結合により、蛍
光性物質が発光する原理を利用した自発型の発光素子で
ある。イーストマン・コダック社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇら
によって、積層型素子による低電圧駆動有機ＥＬ素子の
報告（C.W.Tang, S.A.VanSlyke, Applied Physics Lett
ers ，５１巻，９１３頁、１９８７年など）がなされて
以来、有機材料を構成材料とする有機ＥＬ素子に関する
研究が盛んに行われている。Ｔａｎｇらは、トリス（８
−ヒドロキシキノリノールアルミニウム）を発光層に、
トリフェニルジアミン誘導体を正孔輸送層に用いた有機
ＥＬ素子をガラス基板上に作製している。積層構造の利
点としては、発光層への正孔の注入効率を高められるこ
と、陰極より注入された電子をブロックして再結合によ
り生成する励起子の生成効率を高められること、発光層
内で生成した励起子を閉じこめられることなどが挙げら
れる。この例のように有機ＥＬ素子の素子構造として
は、正孔輸送（注入）層、電子輸送性発光層の２層型、
又は正孔輸送（注入）層、発光層、電子輸送（注入）層
の３層型等が知られている。こうした積層型構造素子で
は、注入された正孔と電子の再結合効率を高めるため、
素子構造や形成方法の工夫がなされている。
【０００３】また、有機ＥＬ素子は、キャリア再結合の
際にスピン統計の依存性により、一重項生成の確率に制
限があり、したがって発光確率に上限が生じる。この上
限の値はおよそ２５％であると考えられている。更に有
機ＥＬ素子は、その発光体の屈折率の影響のため、臨界
角以上の出射角の光は全反射を起こし外部に取り出すこ
とができない。このため発光体の屈折率がたとえば１．
６とすると発光量全体の２０％程度しか有効に利用でき
ず、エネルギーの変換効率の限界としては一重項生成確
率を併せ全体で５％（０．２５×０．２＝０．０５）程
度であり、低効率とならざるをえない（筒井哲夫「有機
エレクトロルミネッセンスの現状と動向」、月刊ディス
プレイ、ｖｏｌ．１、Ｎｏ．３、ｐ１１、１９９５年９
月）。発光確率に強い制限の生じる有機ＥＬ素子は、光
の取り出し効率が致命的ともいえる効率の低下を招くこ
とになる。
際にスピン統計の依存性により、一重項生成の確率に制
限があり、したがって発光確率に上限が生じる。この上
限の値はおよそ２５％であると考えられている。更に有
機ＥＬ素子は、その発光体の屈折率の影響のため、臨界
角以上の出射角の光は全反射を起こし外部に取り出すこ
とができない。このため発光体の屈折率がたとえば１．
６とすると発光量全体の２０％程度しか有効に利用でき
ず、エネルギーの変換効率の限界としては一重項生成確
率を併せ全体で５％（０．２５×０．２＝０．０５）程
度であり、低効率とならざるをえない（筒井哲夫「有機
エレクトロルミネッセンスの現状と動向」、月刊ディス
プレイ、ｖｏｌ．１、Ｎｏ．３、ｐ１１、１９９５年９
月）。発光確率に強い制限の生じる有機ＥＬ素子は、光
の取り出し効率が致命的ともいえる効率の低下を招くこ
とになる。
【０００４】このような光の取り出し効率を向上させる
手法として、従来、無機ＥＬ素子などの同等な構造を持
つ発光素子を用いて検討されてきた。例えば、基板に集
光性を持たせることで効率を向上させる方法（特開昭６
３−３１４７９５号公報）は、発光面積の大きな素子に
対しては有効であるが、ドットマトリクスディスプレイ
等の画素面積の微小な素子には、集光性を持たせるレン
ズの形成が困難である。また基板ガラスと発光体の間に
中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成
する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）もある
が、この方法では、前方への光の取り出し効率の改善の
効果はあるが全反射を有効に防ぐことはできない。した
がって屈折率の大きな無機ＥＬ素子に対しては有効であ
っても、比較的低屈折率の発光体である有機ＥＬ素子に
対しては大きな改善効果を生まない。
手法として、従来、無機ＥＬ素子などの同等な構造を持
つ発光素子を用いて検討されてきた。例えば、基板に集
光性を持たせることで効率を向上させる方法（特開昭６
３−３１４７９５号公報）は、発光面積の大きな素子に
対しては有効であるが、ドットマトリクスディスプレイ
等の画素面積の微小な素子には、集光性を持たせるレン
ズの形成が困難である。また基板ガラスと発光体の間に
中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成
する方法（特開昭６２−１７２６９１号公報）もある
が、この方法では、前方への光の取り出し効率の改善の
効果はあるが全反射を有効に防ぐことはできない。した
がって屈折率の大きな無機ＥＬ素子に対しては有効であ
っても、比較的低屈折率の発光体である有機ＥＬ素子に
対しては大きな改善効果を生まない。
【０００５】また基板の有機ＥＬ素子と接しない面にお
ける全反射を低減させる方法として、この面に光を拡散
させる機能を持たせる手法（特開２０００−２３１９８
５号公報）があるが、従来用いられているガラス基板で
は有機ＥＬ素子とガラス基板の間の界面において全反射
される光の割合が大きいために、その効果は小さい。
ける全反射を低減させる方法として、この面に光を拡散
させる機能を持たせる手法（特開２０００−２３１９８
５号公報）があるが、従来用いられているガラス基板で
は有機ＥＬ素子とガラス基板の間の界面において全反射
される光の割合が大きいために、その効果は小さい。
【０００６】またこうした光拡散機能を有する基板を用
いて、有機ＥＬ素子を複数並べた発光素子を作製した場
合、有機ＥＬ素子から発せられた光が隣接する画素領域
へ到達するために、本来非発光画素であるはずの画素か
ら光が観測される光もれの問題が生じる。この光もれを
解決するために、基板と有機ＥＬ素子の間にブラックマ
スクと光拡散層を設ける手法が検討されている（特開平
１１−８０７０号公報参照）。
いて、有機ＥＬ素子を複数並べた発光素子を作製した場
合、有機ＥＬ素子から発せられた光が隣接する画素領域
へ到達するために、本来非発光画素であるはずの画素か
ら光が観測される光もれの問題が生じる。この光もれを
解決するために、基板と有機ＥＬ素子の間にブラックマ
スクと光拡散層を設ける手法が検討されている（特開平
１１−８０７０号公報参照）。
【０００７】しかしながらこの場合には、ブラックマス
クによって光の一部が吸収されてしまうため、光取り出
し効率がさらに低下するという問題点がある。したがっ
て有機ＥＬ素子を用いた発光素子の光もれ防止と光の取
り出し効率の改善方法は未だ不十分であり、この方法の
開拓が有機ＥＬ素子の実用化に不可欠である。
クによって光の一部が吸収されてしまうため、光取り出
し効率がさらに低下するという問題点がある。したがっ
て有機ＥＬ素子を用いた発光素子の光もれ防止と光の取
り出し効率の改善方法は未だ不十分であり、この方法の
開拓が有機ＥＬ素子の実用化に不可欠である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、有機ＥＬ素
子を用いた発光素子の光もれ防止と光の取り出し効率を
改善し、高性能な発光素子及び表示装置を提供すること
にある。
子を用いた発光素子の光もれ防止と光の取り出し効率を
改善し、高性能な発光素子及び表示装置を提供すること
にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発光素
子の発明は、光透過性基板上に、高屈折率層と、透明な
第１の電極及び第２の電極とに挟持された１層もしくは
多層の有機薄膜層よりなる有機エレクトロルミネッセン
ス素子とを少なくとも備え、前記高屈折率層は１．６５
以上の屈折率を有すると共に、前記高屈折率層と前記光
透過性基板との界面が、中心線平均粗さで０．０１μｍ
以上、０．６μｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
子の発明は、光透過性基板上に、高屈折率層と、透明な
第１の電極及び第２の電極とに挟持された１層もしくは
多層の有機薄膜層よりなる有機エレクトロルミネッセン
ス素子とを少なくとも備え、前記高屈折率層は１．６５
以上の屈折率を有すると共に、前記高屈折率層と前記光
透過性基板との界面が、中心線平均粗さで０．０１μｍ
以上、０．６μｍ以下の範囲にあることを特徴とする。
【００１０】請求項２に記載の発光素子の発明は、光透
過性基板上に、高屈折率層と、透明な第１の電極及び第
２の電極とに挟持された１層もしくは多層の有機薄膜層
よりなる有機エレクトロルミネッセンス素子とを少なく
とも備え、前記高屈折率層は前記発光層よりも大きい屈
折率を有すると共に、前記高屈折率層と前記光透過性基
板との界面が、中心線平均粗さで０．０１μｍ以上、
０．６μｍ以下の範囲にあることを特徴とする発光素
子。
過性基板上に、高屈折率層と、透明な第１の電極及び第
２の電極とに挟持された１層もしくは多層の有機薄膜層
よりなる有機エレクトロルミネッセンス素子とを少なく
とも備え、前記高屈折率層は前記発光層よりも大きい屈
折率を有すると共に、前記高屈折率層と前記光透過性基
板との界面が、中心線平均粗さで０．０１μｍ以上、
０．６μｍ以下の範囲にあることを特徴とする発光素
子。
【００１１】請求項３に記載の発光素子の発明は、請求
項１において、前記光透過性基板と前記高屈折率層との
界面の展開面積比が、１．０２以上であることを特徴と
する。
項１において、前記光透過性基板と前記高屈折率層との
界面の展開面積比が、１．０２以上であることを特徴と
する。
【００１２】請求項４に記載の発光素子の発明は、請求
項２において、前記光透過性基板と前記高屈折率層との
界面の展開面積比が、１．０２以上であることを特徴と
する。
項２において、前記光透過性基板と前記高屈折率層との
界面の展開面積比が、１．０２以上であることを特徴と
する。
【００１３】請求項５に記載の発光素子の発明は、請求
項２において、前記高屈折率層が窒化シリコンからなる
ことを特徴とする請求項１または３に記載の発光素子。
項２において、前記高屈折率層が窒化シリコンからなる
ことを特徴とする請求項１または３に記載の発光素子。
【００１４】請求項６に記載の発光素子の発明は、請求
項２または４において、前記高屈折率層が窒化シリコン
からなることを特徴とする。
項２または４において、前記高屈折率層が窒化シリコン
からなることを特徴とする。
【００１５】請求項７に記載の発光素子の発明は、請求
項１、３または５のいずれか１項において、前記光透過
性基板が複数の光透過性層からなり、高屈折率層と接す
る光透過性層が、他の光透過性層よりも小さい屈折率を
有することを特徴とする。
項１、３または５のいずれか１項において、前記光透過
性基板が複数の光透過性層からなり、高屈折率層と接す
る光透過性層が、他の光透過性層よりも小さい屈折率を
有することを特徴とする。
【００１６】請求項８に記載の発光素子の発明は、請求
項２、４または６のいずれか１項において、前記光透過
性基板が複数の光透過性層からなり、高屈折率層と接す
る光透過性層が、他の光透過性層よりも小さい屈折率を
有することを特徴とする。
項２、４または６のいずれか１項において、前記光透過
性基板が複数の光透過性層からなり、高屈折率層と接す
る光透過性層が、他の光透過性層よりも小さい屈折率を
有することを特徴とする。
【００１７】請求項９に記載の発光素子の発明は、請求
項７において、高屈折率層と接する光透過性層が多孔質
シリカからなることを特徴とする。
項７において、高屈折率層と接する光透過性層が多孔質
シリカからなることを特徴とする。
【００１８】請求項１０に記載の発光素子の発明は、請
求項８において、高屈折率層と接する光透過性層が多孔
質シリカからなることを特徴とする。
求項８において、高屈折率層と接する光透過性層が多孔
質シリカからなることを特徴とする。
【００１９】請求項１１に記載の発光素子の発明は、請
求項１、３、５、７または９のいずれか１項において、
前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が光透
過性基板に対する逆スパッタリング法により形成される
ことを特徴とする。
求項１、３、５、７または９のいずれか１項において、
前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が光透
過性基板に対する逆スパッタリング法により形成される
ことを特徴とする。
【００２０】請求項１２に記載の発光素子の発明は、請
求項２、４、６、８または１０のいずれか１項におい
て、前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板に対する逆スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする。
求項２、４、６、８または１０のいずれか１項におい
て、前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板に対する逆スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする。
【００２１】請求項１３に記載の発光素子の発明は、請
求項１、３、５、７または９のいずれか１項において、
前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面の形状が光
透過性基板上に被覆率１以下に薄膜状に形成され、前記
薄膜を有する光透過性基板がエッチングされて形成され
ることを特徴とする。
求項１、３、５、７または９のいずれか１項において、
前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面の形状が光
透過性基板上に被覆率１以下に薄膜状に形成され、前記
薄膜を有する光透過性基板がエッチングされて形成され
ることを特徴とする。
【００２２】請求項１４に記載の発光素子の発明は、請
求項２、４、６、８、または１０において、前記光透過
性基板と前記高屈折率層との界面の形状が光透過性基板
上に被覆率１以下に薄膜状に形成され、前記薄膜を有す
る光透過性基板がエッチングされて形成されることを特
徴とする。
求項２、４、６、８、または１０において、前記光透過
性基板と前記高屈折率層との界面の形状が光透過性基板
上に被覆率１以下に薄膜状に形成され、前記薄膜を有す
る光透過性基板がエッチングされて形成されることを特
徴とする。
【００２３】請求項１５に記載の発光素子の発明は、請
求項１、３、５、７、９、１１または１３のいずれか１
項において、前記高屈折率層の厚みが０．４〜２μｍの
範囲にあることを特徴とする。
求項１、３、５、７、９、１１または１３のいずれか１
項において、前記高屈折率層の厚みが０．４〜２μｍの
範囲にあることを特徴とする。
【００２４】請求項１６に記載の発光素子の発明は、請
求項２、４、６、８、１０、１２または１４のいずれか
１項において、前記高屈折率層の厚みが０．４〜２μｍ
の範囲にあることを特徴とする。
求項２、４、６、８、１０、１２または１４のいずれか
１項において、前記高屈折率層の厚みが０．４〜２μｍ
の範囲にあることを特徴とする。
【００２５】請求項１７に記載の表示装置の発明は、請
求項１、３、５、７、９、１１、１３または１５のいず
れか１項の発光素子が複数配置された事を特徴とする。
求項１、３、５、７、９、１１、１３または１５のいず
れか１項の発光素子が複数配置された事を特徴とする。
【００２６】請求項１８に記載の表示装置の発明は、請
求項２、４、６、８、１０、１２、１４または１６のい
ずれか１項に記載の発光素子が、複数配置された事を特
徴とする。
求項２、４、６、８、１０、１２、１４または１６のい
ずれか１項に記載の発光素子が、複数配置された事を特
徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】発明者は上記の問題を解決すべく
鋭意検討した結果、有機ＥＬ素子を用いた発光素子にお
いて、光透過性基板上に有機ＥＬ素子の発光層の屈折率
よりも大きな屈折率かあるいは１．６５よりも大きな屈
折率を有する高屈折率層を設けた上に有機ＥＬ素子を備
え、前記光透過性基板と前記高屈折率層の界面の中心線
平均粗さが０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下とするこ
とにより、光もれの影響が抑制され光取り出し効率の改
善された発光素子が得られる事を見出した。
鋭意検討した結果、有機ＥＬ素子を用いた発光素子にお
いて、光透過性基板上に有機ＥＬ素子の発光層の屈折率
よりも大きな屈折率かあるいは１．６５よりも大きな屈
折率を有する高屈折率層を設けた上に有機ＥＬ素子を備
え、前記光透過性基板と前記高屈折率層の界面の中心線
平均粗さが０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下とするこ
とにより、光もれの影響が抑制され光取り出し効率の改
善された発光素子が得られる事を見出した。
【００２８】さらに前記高屈折率層の膜厚を０．４〜２
μｍとする事及び、前記界面の展開面積比が１．０２以
上となるように成型する事により、さらに光もれが抑制
され光取り出し効率の改善された発光素子が得られる事
を見出した。ここで展開面積比とは、光透過性基板上の
粗面化された部分を光透過性基板面に投影した面積をＳ
１、光透過性基板の粗面化された部分の表面積をＳ２と
した場合に、Ｓ２／Ｓ１で求められる数値である。
μｍとする事及び、前記界面の展開面積比が１．０２以
上となるように成型する事により、さらに光もれが抑制
され光取り出し効率の改善された発光素子が得られる事
を見出した。ここで展開面積比とは、光透過性基板上の
粗面化された部分を光透過性基板面に投影した面積をＳ
１、光透過性基板の粗面化された部分の表面積をＳ２と
した場合に、Ｓ２／Ｓ１で求められる数値である。
【００２９】また光透過性基板を複数の光透過性層で構
成し、高屈折率層と接する光透過性層の屈折率を他の光
透過性層よりも小さくすることにより、さらに光もれが
抑制され光取り出し効率の改善された発光素子が得られ
る事を見出した。
成し、高屈折率層と接する光透過性層の屈折率を他の光
透過性層よりも小さくすることにより、さらに光もれが
抑制され光取り出し効率の改善された発光素子が得られ
る事を見出した。
【００３０】本発明の発光素子の断面図を図１及び図２
に示す。従来の有機ＥＬ素子に於いては、発光層から発
せられた光が有機ＥＬ素子−基板界面、基板−空気界面
の２つの界面での損失により、発光層から発せられた光
のおよそ２割（約２０％）しか有効に取り出せない。透
明な第１の電極と光透過性基板の間に発光層の屈折率よ
りも大きな屈折率かあるいは１．６５よりも大きな屈折
率を有する高屈折率層を設ける事で、有機ＥＬ素子内に
閉じ込められて損失される光の割合を低減し、高屈折率
層側へより多くの光を取り出すことができるが、これだ
けでは同時に高屈折率層−光透過性基板界面及び光透過
性基板−空気界面で損失する光の割合が増え、全体とし
ては光の取り出し効率は変化しない。
に示す。従来の有機ＥＬ素子に於いては、発光層から発
せられた光が有機ＥＬ素子−基板界面、基板−空気界面
の２つの界面での損失により、発光層から発せられた光
のおよそ２割（約２０％）しか有効に取り出せない。透
明な第１の電極と光透過性基板の間に発光層の屈折率よ
りも大きな屈折率かあるいは１．６５よりも大きな屈折
率を有する高屈折率層を設ける事で、有機ＥＬ素子内に
閉じ込められて損失される光の割合を低減し、高屈折率
層側へより多くの光を取り出すことができるが、これだ
けでは同時に高屈折率層−光透過性基板界面及び光透過
性基板−空気界面で損失する光の割合が増え、全体とし
ては光の取り出し効率は変化しない。
【００３１】この光透過性基板と高屈折率層の界面を粗
面化することにより界面で光が種々の方向へ出射、反射
するために高屈折率層から光透過性基板中へ出射されな
い光の割合を低下させることができるが、等方的な拡散
では光透過性基板−空気界面において損失される光の割
合が大きいため光の取り出し効率向上の効果は小さい上
に、隣接する画素への光もれが生じる。
面化することにより界面で光が種々の方向へ出射、反射
するために高屈折率層から光透過性基板中へ出射されな
い光の割合を低下させることができるが、等方的な拡散
では光透過性基板−空気界面において損失される光の割
合が大きいため光の取り出し効率向上の効果は小さい上
に、隣接する画素への光もれが生じる。
【００３２】ここで高屈折率層−光透過性基板界面を中
心線平均粗さ０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下の祖面
とすると、高屈折率層から光透過性基板へ導入される光
のうち光透過性基板の基板面の法線方向に進む成分の割
合が大きくなる。光透過性基板の法線方向に進む成分は
光透過性基板−空気界面で反射されずに空気中へ射出さ
れるため高屈折率層−光透過性基板界面での損失低減と
相まって、光取り出し効率は大きく改善される。また光
透過性基板の基板面の法線方向に進む光の成分が増える
と、光もれの原因となる基板面に平行な方向へ広がる光
の成分の割合が低下するために、隣接画素同士の光もれ
は改善される。
心線平均粗さ０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下の祖面
とすると、高屈折率層から光透過性基板へ導入される光
のうち光透過性基板の基板面の法線方向に進む成分の割
合が大きくなる。光透過性基板の法線方向に進む成分は
光透過性基板−空気界面で反射されずに空気中へ射出さ
れるため高屈折率層−光透過性基板界面での損失低減と
相まって、光取り出し効率は大きく改善される。また光
透過性基板の基板面の法線方向に進む光の成分が増える
と、光もれの原因となる基板面に平行な方向へ広がる光
の成分の割合が低下するために、隣接画素同士の光もれ
は改善される。
【００３３】ただし、光透過性基板と有機ＥＬ素子の間
に高屈折率層を設けなかった場合、有機ＥＬ素子内に閉
じ込められる光の割合が非常に大きいため、光の取り出
し効率の向上効果は無いに等しい。さらに光透過性基板
−高屈折率層界面の展開面積比が１．０２以上であるこ
とにより基板面の法線方向へ進む光の割合がさらに増加
し、より光もれが効果的に抑制される。
に高屈折率層を設けなかった場合、有機ＥＬ素子内に閉
じ込められる光の割合が非常に大きいため、光の取り出
し効率の向上効果は無いに等しい。さらに光透過性基板
−高屈折率層界面の展開面積比が１．０２以上であるこ
とにより基板面の法線方向へ進む光の割合がさらに増加
し、より光もれが効果的に抑制される。
【００３４】また、高屈折率層を０．４〜２．０μｍの
膜厚に形成することにより、高屈折率層内で基板面に平
行な方向へ光が広がることを抑制することが出来、さら
に光もれが効果的に抑制される。またさらに、光透過性
基板を複数の光透過性層の積層により形成し、高屈折率
層と接する光透過性層が他の光透過性層よりも小さい屈
折率を有するようにすることで、高屈折率層−光透過性
基板界面での損失がさらに低減されると共に、基板面の
法線方向へ進む光の割合がより増大し、より高い光取り
出し効率が実現される。
膜厚に形成することにより、高屈折率層内で基板面に平
行な方向へ光が広がることを抑制することが出来、さら
に光もれが効果的に抑制される。またさらに、光透過性
基板を複数の光透過性層の積層により形成し、高屈折率
層と接する光透過性層が他の光透過性層よりも小さい屈
折率を有するようにすることで、高屈折率層−光透過性
基板界面での損失がさらに低減されると共に、基板面の
法線方向へ進む光の割合がより増大し、より高い光取り
出し効率が実現される。
【００３５】光透過性基板−高屈折率層界面の粗面化は
いかなる手法も用いることが可能であるが、光透過性基
板に対する逆スパッタリング法あるいは被覆率１以下の
薄膜を形成しこれをマスクとして用いてエッチングする
方法を用い、高屈折率層を窒化シリコン膜などのＣＶＤ
や真空蒸着等の真空プロセスで製膜することで、この界
面の形状形成を真空一貫プロセスで行うことが出来、低
コストに目的の構造を得ることが出来る。有機ＥＬ素子
の形成プロセスにスパッタリング及び真空蒸着法を用い
た場合には光透過性基板から発光素子まで真空一貫プロ
セスにより作製することが可能であり、真空プロセスの
簡素化の効果はより大きくなる。
いかなる手法も用いることが可能であるが、光透過性基
板に対する逆スパッタリング法あるいは被覆率１以下の
薄膜を形成しこれをマスクとして用いてエッチングする
方法を用い、高屈折率層を窒化シリコン膜などのＣＶＤ
や真空蒸着等の真空プロセスで製膜することで、この界
面の形状形成を真空一貫プロセスで行うことが出来、低
コストに目的の構造を得ることが出来る。有機ＥＬ素子
の形成プロセスにスパッタリング及び真空蒸着法を用い
た場合には光透過性基板から発光素子まで真空一貫プロ
セスにより作製することが可能であり、真空プロセスの
簡素化の効果はより大きくなる。
【００３６】すなわち本発明は以下のア〜コの発光素子
である。 ア：光透過性基板上に設けられた高屈折率層及びその上
に設けられた透明な第１の電極及び第２の電極に挟持さ
れた１層もしくは複数層の有機薄膜層よりなる有機エレ
クトロルミネッセンス素子を少なくとも備え、前記高屈
折率層は１．６５以上の屈折率を有すると共に高屈折率
層と光透過性基板の界面の中心線平均粗さが０．０１μ
ｍ以上、０．６μｍ以下であることを特徴とする発光素
子。 イ：光透過性基板上に設けられた高屈折率層及びその上
に設けられた透明な第１の電極及び第２の電極に挟持さ
れた１層もしくは複数層の有機薄膜層よりなる有機エレ
クトロルミネッセンス素子を少なくとも備え、前記高屈
折率層は前記発光層よりも大きい屈折率を有すると共に
高屈折率層と光透過性基板の界面の中心線平均粗さが
０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下であることを特徴と
する発光素子。 ウ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面の展開
面積比が１．０２以上であることを特徴とするア記載の
発光素子。 エ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面の展開
面積比が１．０２以上であることを特徴とするイ記載の
発光素子。 オ：前記高屈折率層が窒化シリコンからなることを特徴
とするア及びウ記載の発光素子。 カ：前記高屈折率層が窒化シリコンからなることを特徴
とするキ及びケ記載の発光素子。 キ：前記光透過性基板が複数の光透過性層からなり、高
屈折率層と接する光透過性層がその他の光透過性層より
も小さい屈折率を有することを特徴とする前記ア、ウ、
オ記載の発光素子。 ク：前記光透過性基板が複数の光透過性層からなり、高
屈折率層と接する光透過性層がその他の光透過性層より
も小さい屈折率を有することを特徴とする前記イ、エ、
カ記載の発光素子。
である。 ア：光透過性基板上に設けられた高屈折率層及びその上
に設けられた透明な第１の電極及び第２の電極に挟持さ
れた１層もしくは複数層の有機薄膜層よりなる有機エレ
クトロルミネッセンス素子を少なくとも備え、前記高屈
折率層は１．６５以上の屈折率を有すると共に高屈折率
層と光透過性基板の界面の中心線平均粗さが０．０１μ
ｍ以上、０．６μｍ以下であることを特徴とする発光素
子。 イ：光透過性基板上に設けられた高屈折率層及びその上
に設けられた透明な第１の電極及び第２の電極に挟持さ
れた１層もしくは複数層の有機薄膜層よりなる有機エレ
クトロルミネッセンス素子を少なくとも備え、前記高屈
折率層は前記発光層よりも大きい屈折率を有すると共に
高屈折率層と光透過性基板の界面の中心線平均粗さが
０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下であることを特徴と
する発光素子。 ウ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面の展開
面積比が１．０２以上であることを特徴とするア記載の
発光素子。 エ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面の展開
面積比が１．０２以上であることを特徴とするイ記載の
発光素子。 オ：前記高屈折率層が窒化シリコンからなることを特徴
とするア及びウ記載の発光素子。 カ：前記高屈折率層が窒化シリコンからなることを特徴
とするキ及びケ記載の発光素子。 キ：前記光透過性基板が複数の光透過性層からなり、高
屈折率層と接する光透過性層がその他の光透過性層より
も小さい屈折率を有することを特徴とする前記ア、ウ、
オ記載の発光素子。 ク：前記光透過性基板が複数の光透過性層からなり、高
屈折率層と接する光透過性層がその他の光透過性層より
も小さい屈折率を有することを特徴とする前記イ、エ、
カ記載の発光素子。
【００３７】ケ：高屈折率層と接する光透過性層が多孔
質シリカからなることを特徴とするキ記載の発光素子 コ：高屈折率層と接する光透過性層が多孔質シリカから
なることを特徴とするク記載の発光素子 サ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板に対する逆スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする前記ア、ウ、オ、キ、ケ記載の発
光素子。 シ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板に対する逆スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする前記イ、エ、カ、ク、コ記載の発
光素子。 ス：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板上に被覆率１以下の薄膜を形成する工程と
前記薄膜を有する光透過性基板をエッチングする工程に
より形成されることを特徴とするア、ウ、オ、キ、ケ記
載の発光素子。 セ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板上に被覆率１以下の薄膜を形成する工程と
前記薄膜を有する光透過性基板をエッチングする工程に
より形成されることを特徴とするイ、エ、カ、ク、コ記
載の発光素子。 ソ：前記高屈折率層が０．４〜２μｍの厚さを有するこ
とを特徴とするア，ウ，オ，キ，ケ，サ、ス記載の発光
素子。 タ：前記高屈折率層が０．４〜２μｍの厚さを有するこ
とを特徴とするイ，エ，カ，ク，コ，シ、セ記載の発光
素子。 チ：ア，ウ，オ，キ，ケ，サ，ス、ソ記載の発光素子を
複数並置した事を特徴とする表示装置。 ツ：イ，エ，カ，ク，コ，シ、セ、タ記載の発光素子を
複数並置した事を特徴とする表示装置。
質シリカからなることを特徴とするキ記載の発光素子 コ：高屈折率層と接する光透過性層が多孔質シリカから
なることを特徴とするク記載の発光素子 サ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板に対する逆スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする前記ア、ウ、オ、キ、ケ記載の発
光素子。 シ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板に対する逆スパッタリング法により形成さ
れることを特徴とする前記イ、エ、カ、ク、コ記載の発
光素子。 ス：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板上に被覆率１以下の薄膜を形成する工程と
前記薄膜を有する光透過性基板をエッチングする工程に
より形成されることを特徴とするア、ウ、オ、キ、ケ記
載の発光素子。 セ：前記光透過性基板と前記高屈折率層との界面形状が
光透過性基板上に被覆率１以下の薄膜を形成する工程と
前記薄膜を有する光透過性基板をエッチングする工程に
より形成されることを特徴とするイ、エ、カ、ク、コ記
載の発光素子。 ソ：前記高屈折率層が０．４〜２μｍの厚さを有するこ
とを特徴とするア，ウ，オ，キ，ケ，サ、ス記載の発光
素子。 タ：前記高屈折率層が０．４〜２μｍの厚さを有するこ
とを特徴とするイ，エ，カ，ク，コ，シ、セ記載の発光
素子。 チ：ア，ウ，オ，キ，ケ，サ，ス、ソ記載の発光素子を
複数並置した事を特徴とする表示装置。 ツ：イ，エ，カ，ク，コ，シ、セ、タ記載の発光素子を
複数並置した事を特徴とする表示装置。
【００３８】＜実施形態＞本発明における有機ＥＬ素子
の素子構造は、第１の電極、第２の電極の両電極間に少
なくとも発光層を含む1 層あるいは複数層の有機層を有
する構造でありさえすれば、特にその構造に制約を受け
ない。第１の電極、第２の電極はいずれかが陽極、他方
が陰極の役割を果たす。第１の電極が陽極、第２の電極
が陰極である場合、有機ＥＬ素子の構造例として、図３
〜６に示すように陽極、発光層、陰極、陽極、正孔
輸送層、発光層、電子輸送層、陰極、陽極、正孔輸送
層、発光層、陰極、あるいは陽極、発光層、電子輸送
層、陰極等の構造が挙げられる。またこれらの有機層間
及び有機層電極間に電荷注入特性の向上や絶縁破壊を抑
制あるいは発光効率を向上させる目的で、弗化リチウ
ム、弗化マグネシウム、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪
素等の無機の誘電体、絶縁体からなる薄膜層、あるいは
有機層と電極材料又は金属との混合層、あるいはポリア
ニリン、ポリアセチレン誘導体、ポリジアセチレン誘導
体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレ
ンビニレン誘導体等の有機高分子薄膜を挿入してもよ
い。本発明に用いられる発光材料としては特に限定され
ず、通常発光材料として使用されている化合物であれば
特に制限されず、何を使用してもよい。
の素子構造は、第１の電極、第２の電極の両電極間に少
なくとも発光層を含む1 層あるいは複数層の有機層を有
する構造でありさえすれば、特にその構造に制約を受け
ない。第１の電極、第２の電極はいずれかが陽極、他方
が陰極の役割を果たす。第１の電極が陽極、第２の電極
が陰極である場合、有機ＥＬ素子の構造例として、図３
〜６に示すように陽極、発光層、陰極、陽極、正孔
輸送層、発光層、電子輸送層、陰極、陽極、正孔輸送
層、発光層、陰極、あるいは陽極、発光層、電子輸送
層、陰極等の構造が挙げられる。またこれらの有機層間
及び有機層電極間に電荷注入特性の向上や絶縁破壊を抑
制あるいは発光効率を向上させる目的で、弗化リチウ
ム、弗化マグネシウム、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪
素等の無機の誘電体、絶縁体からなる薄膜層、あるいは
有機層と電極材料又は金属との混合層、あるいはポリア
ニリン、ポリアセチレン誘導体、ポリジアセチレン誘導
体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレ
ンビニレン誘導体等の有機高分子薄膜を挿入してもよ
い。本発明に用いられる発光材料としては特に限定され
ず、通常発光材料として使用されている化合物であれば
特に制限されず、何を使用してもよい。
【００３９】例えば、下記のトリス（８−キノリノー
ル）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）［１］、ビスジフェ
ニルビニルビフェニル（ＢＤＰＶＢｉ）［２］、１，３
−ビス（ｐ−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサ
ジアゾールイル）フェニル（ＯＸＤ−７）［３］、Ｎ，
Ｎ' −ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペリレ
ンテトラカルボン酸ジイミド（ＢＰＰＣ）［４］、１，
４ビス（Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−４−（４−メチルスチリ
ル）フェニルアミノ）ナフタレン［５］等の低分子発光
材料、ポリフェニレンビニレン系ポリマーなどの高分子
系発光材料を挙げることができる。
ル）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）［１］、ビスジフェ
ニルビニルビフェニル（ＢＤＰＶＢｉ）［２］、１，３
−ビス（ｐ−ｔ−ブチルフェニル−１，３，４−オキサ
ジアゾールイル）フェニル（ＯＸＤ−７）［３］、Ｎ，
Ｎ' −ビス（２，５−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ペリレ
ンテトラカルボン酸ジイミド（ＢＰＰＣ）［４］、１，
４ビス（Ｎ−ｐ−トリル−Ｎ−４−（４−メチルスチリ
ル）フェニルアミノ）ナフタレン［５］等の低分子発光
材料、ポリフェニレンビニレン系ポリマーなどの高分子
系発光材料を挙げることができる。
【００４０】
【化１】
【００４１】また、電荷輸送材料に蛍光材料をドープし
た層を発光材料として用いることもできる。例えば、前
記のＡｌｑ３（化学式［１］）などのキノリノール金属
錯体に４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−
ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）
（化学式［６］）、２，３−キナクリドン（化学式
［７］）などのキナクリドン誘導体、３−（２' −ベン
ゾチアゾール）−７−ジエチルアミノクマリン（化学式
［８］）などのクマリン誘導体をドープした層、あるい
は電子輸送材料ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノ
リン）−４−フェニルフェノール−アルミニウム錯体
（化学式［９］）にペリレン（化学式［１０］）等の縮
合多環芳香族をドープした層、あるいは正孔輸送材料
４，４' −ビス（ｍ−トリルフェニルアミノ）ビフェニ
ル（ＴＰＤ）（化学式［１１］）にルブレン（化学式
［１２］）等をドープした層等を用いることができる。
た層を発光材料として用いることもできる。例えば、前
記のＡｌｑ３（化学式［１］）などのキノリノール金属
錯体に４−ジシアノメチレン−２−メチル−６−（ｐ−
ジメチルアミノスチリル）−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ）
（化学式［６］）、２，３−キナクリドン（化学式
［７］）などのキナクリドン誘導体、３−（２' −ベン
ゾチアゾール）−７−ジエチルアミノクマリン（化学式
［８］）などのクマリン誘導体をドープした層、あるい
は電子輸送材料ビス（２−メチル−８−ヒドロキシキノ
リン）−４−フェニルフェノール−アルミニウム錯体
（化学式［９］）にペリレン（化学式［１０］）等の縮
合多環芳香族をドープした層、あるいは正孔輸送材料
４，４' −ビス（ｍ−トリルフェニルアミノ）ビフェニ
ル（ＴＰＤ）（化学式［１１］）にルブレン（化学式
［１２］）等をドープした層等を用いることができる。
【００４２】
【化２】
【００４３】本発明に用いられる正孔輸送材料は特に限
定されず、通常正孔輸送材料として使用されている化合
物であれば何を使用してもよい。例えば、ビス（ジ（ｐ
−トリル）アミノフェニル）−１，１−シクロヘキサン
（化学式［１３］）、ＴＰＤ（化学式［１１］）、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（ＮＰ
Ｂ）（化学式［１４］）等のトリフェニルジアミン類
や、スターバースト型分子（化学式［１５］〜［１７］
等）等が挙げられる。
定されず、通常正孔輸送材料として使用されている化合
物であれば何を使用してもよい。例えば、ビス（ジ（ｐ
−トリル）アミノフェニル）−１，１−シクロヘキサン
（化学式［１３］）、ＴＰＤ（化学式［１１］）、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（ＮＰ
Ｂ）（化学式［１４］）等のトリフェニルジアミン類
や、スターバースト型分子（化学式［１５］〜［１７］
等）等が挙げられる。
【００４４】
【化３】
【００４５】本発明に用いられる電子輸送材料は特に限
定されず、通常電子輸送材として使用されている化合物
であれば何を使用してもよい。例えば、２−（４−ビフ
ェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール（Ｂｕ−ＰＢＤ）（化学式
［１８］）、ＯＸＤ−７（化学式［３］）等のオキサジ
アゾール誘導体、トリアゾール誘導体（化学式［１
９］、［２０］等）、キノリノール系の金属錯体（化学
式［１］、［９］、［２１］〜［２４］等）が挙げられ
る。
定されず、通常電子輸送材として使用されている化合物
であれば何を使用してもよい。例えば、２−（４−ビフ
ェニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，
３，４−オキサジアゾール（Ｂｕ−ＰＢＤ）（化学式
［１８］）、ＯＸＤ−７（化学式［３］）等のオキサジ
アゾール誘導体、トリアゾール誘導体（化学式［１
９］、［２０］等）、キノリノール系の金属錯体（化学
式［１］、［９］、［２１］〜［２４］等）が挙げられ
る。
【００４６】
【化４】
【００４７】有機薄膜ＥＬ素子の陽極は、正孔を正孔輸
送層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上
の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用い
られる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合
金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅
等が適用できる。また陰極としては、電子輸送帯又は発
光層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が
好ましい。陰極材料は特に限定されないが、具体的には
インジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウ
ム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合
金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカ
ンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が使
用できる。
送層に注入する役割を担うものであり、４．５ｅＶ以上
の仕事関数を有することが効果的である。本発明に用い
られる陽極材料の具体例としては、酸化インジウム錫合
金（ＩＴＯ）、酸化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅
等が適用できる。また陰極としては、電子輸送帯又は発
光層に電子を注入する目的で、仕事関数の小さい材料が
好ましい。陰極材料は特に限定されないが、具体的には
インジウム、アルミニウム、マグネシウム、マグネシウ
ム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合
金、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカ
ンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が使
用できる。
【００４８】本発明の有機ＥＬ素子に於ける各層の形成
方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピ
ンコーティング法等による形成方法を用いることができ
る。本発明の有機ＥＬ素子に用いる、前記の化合物を含
有する有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢ
Ｅ法）あるいは溶媒に溶かした溶液のディッピング法、
スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート
法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成
することができる。
方法は特に限定されない。従来公知の真空蒸着法、スピ
ンコーティング法等による形成方法を用いることができ
る。本発明の有機ＥＬ素子に用いる、前記の化合物を含
有する有機薄膜層は、真空蒸着法、分子線蒸着法（ＭＢ
Ｅ法）あるいは溶媒に溶かした溶液のディッピング法、
スピンコーティング法、キャスティング法、バーコート
法、ロールコート法等の塗布法による公知の方法で形成
することができる。
【００４９】本発明に於ける有機ＥＬ素子の発光層、正
孔輸送層、電子輸送層の膜厚は特に制限されないが、一
般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやす
く、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪
くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好まし
い。
孔輸送層、電子輸送層の膜厚は特に制限されないが、一
般に膜厚が薄すぎるとピンホール等の欠陥が生じやす
く、逆に厚すぎると高い印加電圧が必要となり効率が悪
くなるため、通常は数ｎｍから１μｍの範囲が好まし
い。
【００５０】本発明における高屈折率層は発光層の屈折
率より大きい屈折率か、１．６５よりも大きい屈折率を
有する。これに用いることの出来る材料の例としてはＦ
Ｄ−１１、ＬａＫ３、ＢａＦ１０、ＬａＦ２、ＳＦ１
３、ＳＦＳ１などの高屈折率光学ガラスやジルコニア、
Ｔａ2 Ｏ5 、サファイアガラス、チタニアガラス、Ｚｎ
Ｓｅ、窒化シリコン等の無機材料の他、ポリエーテルス
ルホン（ＰＥＳ）系樹脂などに代表される含硫黄系樹脂
等が挙げられる。また本発明における光透過性基板およ
びこれを構成する光透過性層としては有機ＥＬ素子から
発せられる光に対して透過性を有していればどのような
ものでも用いることができる。例えばガラスの他、多孔
質シリカや樹脂からなる基板も用いることができる。
率より大きい屈折率か、１．６５よりも大きい屈折率を
有する。これに用いることの出来る材料の例としてはＦ
Ｄ−１１、ＬａＫ３、ＢａＦ１０、ＬａＦ２、ＳＦ１
３、ＳＦＳ１などの高屈折率光学ガラスやジルコニア、
Ｔａ2 Ｏ5 、サファイアガラス、チタニアガラス、Ｚｎ
Ｓｅ、窒化シリコン等の無機材料の他、ポリエーテルス
ルホン（ＰＥＳ）系樹脂などに代表される含硫黄系樹脂
等が挙げられる。また本発明における光透過性基板およ
びこれを構成する光透過性層としては有機ＥＬ素子から
発せられる光に対して透過性を有していればどのような
ものでも用いることができる。例えばガラスの他、多孔
質シリカや樹脂からなる基板も用いることができる。
【００５１】本発明の高屈折率層に接する光透過性層は
他の光透過性層よりも小さい屈折率を有するが、さらに
１．３以下の屈折率を有することが望ましい。１．３以
下の屈折率を有する光透過性層としては多孔質シリカな
どが使用できる。
他の光透過性層よりも小さい屈折率を有するが、さらに
１．３以下の屈折率を有することが望ましい。１．３以
下の屈折率を有する光透過性層としては多孔質シリカな
どが使用できる。
【００５２】光透過性基板と高屈折率層の界面を粗面化
する方法としては、目的の界面形状が得られればどのよ
うなものでも用いることが出来る。例としては研磨法や
逆スパッタリング法、さらに被覆率１以下の薄膜を形成
しこれをマスクとしてエッチングを行う方法などの他、
多孔性シリカからなる光透過性層の表面の凹凸をそのま
ま利用することも可能である。プロセスとしては、光透
過性基板を粗面化しその上に高屈折率層を形成しても、
高屈折率層を粗面化しその上に光透過性基板を形成して
も、いずれでも良い。
する方法としては、目的の界面形状が得られればどのよ
うなものでも用いることが出来る。例としては研磨法や
逆スパッタリング法、さらに被覆率１以下の薄膜を形成
しこれをマスクとしてエッチングを行う方法などの他、
多孔性シリカからなる光透過性層の表面の凹凸をそのま
ま利用することも可能である。プロセスとしては、光透
過性基板を粗面化しその上に高屈折率層を形成しても、
高屈折率層を粗面化しその上に光透過性基板を形成して
も、いずれでも良い。
【００５３】これらのうち、光透過性基板の粗面化を逆
スパッタリング法やドライエッチング法によって行い、
この上にプラズマＣＶＤ法などにより窒化シリコンを形
成した場合、各プロセスを真空一貫の条件下で行うこと
ができコスト面で有利である。また、有機エレクトロル
ミネッセンス素子の形成もスパッタリング及び真空蒸着
法を用いて行った場合、その全工程を真空プロセス中で
行うことができ、コスト削減効果はさらに大きくなる。
スパッタリング法やドライエッチング法によって行い、
この上にプラズマＣＶＤ法などにより窒化シリコンを形
成した場合、各プロセスを真空一貫の条件下で行うこと
ができコスト面で有利である。また、有機エレクトロル
ミネッセンス素子の形成もスパッタリング及び真空蒸着
法を用いて行った場合、その全工程を真空プロセス中で
行うことができ、コスト削減効果はさらに大きくなる。
【００５４】前記被覆率１以下の薄膜を形成する材料と
しては、金、銀、ニッケル、コバルト等の金属やそれら
の合金、あるいは酸化インジウム錫合金などの金属酸化
物などの無機物を、真空蒸着あるいはスパッタリング等
の一般的な製膜法により島状に形成したものが使用でき
る他、通常のフォトリソグラフィー用レジストを島状パ
ターンに露光後現像したものも使用できる。エッチング
法としてはウェットエッチング、ドライエッチングのい
ずれも使用できるが、前述の通りドライエッチング法を
用いた場合、後のプロセスとの組み合わせによって大き
なコスト削減効果が期待できる。
しては、金、銀、ニッケル、コバルト等の金属やそれら
の合金、あるいは酸化インジウム錫合金などの金属酸化
物などの無機物を、真空蒸着あるいはスパッタリング等
の一般的な製膜法により島状に形成したものが使用でき
る他、通常のフォトリソグラフィー用レジストを島状パ
ターンに露光後現像したものも使用できる。エッチング
法としてはウェットエッチング、ドライエッチングのい
ずれも使用できるが、前述の通りドライエッチング法を
用いた場合、後のプロセスとの組み合わせによって大き
なコスト削減効果が期待できる。
【００５５】以下、本発明を実施例をもとに詳細に説明
するが、本発明は、以下の実施例に限定されて解釈され
るものではない。
するが、本発明は、以下の実施例に限定されて解釈され
るものではない。
【００５６】
【実施例１】実施例１の発光素子の構造を図１に示す。
ガラス基板に対しＡｒを用いた逆スパッタリング法を基
板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍになるまで行っ
た。この上に窒化シリコンをプラズマＣＶＤ法により
１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒化シリコン膜
の屈折率は１．９８であった。この窒化シリコン膜を研
磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８０μｍ幅、１
２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２０Ω／□に
なるようにスパッタリング法により製膜し、第１の電極
２とした。この電極２上に正孔輸送層３として、化学式
［１４］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。
その上に発光層４として［１］を真空蒸着法により５０
ｎｍ形成した。次に、電子輸送層５として化学式［１
８］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次い
で、第２の電極６としてマグネシウム−銀合金を、マス
クを通した真空蒸着法によって第１の電極のストライプ
と直交するストライプとなるよう、幅８０μｍ、間隔１
２０μｍに、厚さ２００ｎｍ形成して発光素子を作製し
た。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次
印加したところ、各素子から隣接画素への光もれのない
１００５０ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
ガラス基板に対しＡｒを用いた逆スパッタリング法を基
板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍになるまで行っ
た。この上に窒化シリコンをプラズマＣＶＤ法により
１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒化シリコン膜
の屈折率は１．９８であった。この窒化シリコン膜を研
磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８０μｍ幅、１
２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２０Ω／□に
なるようにスパッタリング法により製膜し、第１の電極
２とした。この電極２上に正孔輸送層３として、化学式
［１４］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。
その上に発光層４として［１］を真空蒸着法により５０
ｎｍ形成した。次に、電子輸送層５として化学式［１
８］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次い
で、第２の電極６としてマグネシウム−銀合金を、マス
クを通した真空蒸着法によって第１の電極のストライプ
と直交するストライプとなるよう、幅８０μｍ、間隔１
２０μｍに、厚さ２００ｎｍ形成して発光素子を作製し
た。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次
印加したところ、各素子から隣接画素への光もれのない
１００５０ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００５７】
【実施例２】ガラス基板に対し逆スパッタリング法を用
いて基板表面の中心線粗さが０．０５μｍとなるまで行
った以外は実施例１と同様にして、発光素子を作製し
た。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次
印加したところ、各素子から隣接画素への光もれがない
１１０００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
いて基板表面の中心線粗さが０．０５μｍとなるまで行
った以外は実施例１と同様にして、発光素子を作製し
た。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次
印加したところ、各素子から隣接画素への光もれがない
１１０００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００５８】
【実施例３】ガラス基板に対し逆スパッタリング法を用
いて基板表面の中心線粗さが０．６μｍになるまで行っ
た以外は実施例１と同様にして、発光素子を作製した。
この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加
したところ、各素子から隣接画素への光もれがない１０
１００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
いて基板表面の中心線粗さが０．６μｍになるまで行っ
た以外は実施例１と同様にして、発光素子を作製した。
この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加
したところ、各素子から隣接画素への光もれがない１０
１００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００５９】
【実施例４】ガラス基板に対し逆スパッタリング法を用
い、基板表面の中心線粗さが０．０５μｍで、かつ展開
面積比が１．０３になるまで行った以外は実施例１と同
様にして、発光素子を作製した。この素子の各有機ＥＬ
素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したところ、各素子か
ら隣接画素への光もれのない１２０００ｃｄ/ ｍ2 の発
光が得られた。
い、基板表面の中心線粗さが０．０５μｍで、かつ展開
面積比が１．０３になるまで行った以外は実施例１と同
様にして、発光素子を作製した。この素子の各有機ＥＬ
素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したところ、各素子か
ら隣接画素への光もれのない１２０００ｃｄ/ ｍ2 の発
光が得られた。
【００６０】
【実施例５】窒化シリコン膜の膜厚が０．４μｍである
他は実施例４と同様の手法により発光素子を作製した。
この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加
したところ、各素子から隣接画素への光もれのない１０
９００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
他は実施例４と同様の手法により発光素子を作製した。
この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加
したところ、各素子から隣接画素への光もれのない１０
９００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００６１】
【実施例６】窒化シリコン膜の膜厚が２μｍである他は
実施例４と同様の手法により発光素子を作製した。この
素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加した
ところ、各素子から隣接画素への光もれのない１１００
０ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
実施例４と同様の手法により発光素子を作製した。この
素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加した
ところ、各素子から隣接画素への光もれのない１１００
０ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００６２】
【実施例７】石英ガラス基板に対しＤＣスパッタ装置に
より電流２ｍＡ、製膜時間１２０秒の条件で金を製膜し
た。これに対し、圧力で２．６Ｐａの四フッ化炭素ガス
を用いた反応性イオンエッチングをＲＦパワー１００
Ｗ、エッチング時間２３３秒の条件で行った。エッチン
グ後、王水により金を取り除いた。こうして得られたガ
ラス基板面は中心線粗さ０．０２μｍ、展開面積比１．
２５の粗面であった。この上に窒化シリコンをプラズマ
ＣＶＤ法により１μｍの膜厚で形成した。得られた窒化
シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シリ
コン膜を研磨に平坦化した上にＩＴＯを８０μｍ幅、１
２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２０Ω／□に
なるようにスパッタリング法により製膜し、第１の電極
２とした。その上に正孔輸送層３として、化学式［１
４］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。その
上に発光層４として化学式［１］の化合物を真空蒸着法
により５０ｎｍ形成した。次に、電子輸送層５として化
学式［１８］で示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎ
ｍ形成した。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀
合金を、マスクを通した真空蒸着法によって第１の電極
のストライプと直交するストライプとなるように、幅８
０μｍ、間隔１２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子
を作製した。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０
Ｖを順次印加したところ、各素子から隣接画素へ光もれ
のない１３２００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
より電流２ｍＡ、製膜時間１２０秒の条件で金を製膜し
た。これに対し、圧力で２．６Ｐａの四フッ化炭素ガス
を用いた反応性イオンエッチングをＲＦパワー１００
Ｗ、エッチング時間２３３秒の条件で行った。エッチン
グ後、王水により金を取り除いた。こうして得られたガ
ラス基板面は中心線粗さ０．０２μｍ、展開面積比１．
２５の粗面であった。この上に窒化シリコンをプラズマ
ＣＶＤ法により１μｍの膜厚で形成した。得られた窒化
シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シリ
コン膜を研磨に平坦化した上にＩＴＯを８０μｍ幅、１
２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２０Ω／□に
なるようにスパッタリング法により製膜し、第１の電極
２とした。その上に正孔輸送層３として、化学式［１
４］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。その
上に発光層４として化学式［１］の化合物を真空蒸着法
により５０ｎｍ形成した。次に、電子輸送層５として化
学式［１８］で示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎ
ｍ形成した。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀
合金を、マスクを通した真空蒸着法によって第１の電極
のストライプと直交するストライプとなるように、幅８
０μｍ、間隔１２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子
を作製した。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０
Ｖを順次印加したところ、各素子から隣接画素へ光もれ
のない１３２００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００６３】
【実施例８】ガラス基板に対しＤＣスパッタ装置により
電流２ｍＡ、製膜時間１２０秒の条件で金を製膜した。
これに対し、２．６Ｐａの四フッ化炭素ガスを用いた反
応性イオンエッチングをＲＦ出力１００Ｗ、エッチング
時間２３３秒の条件で行った。エッチング後、王水によ
り金を取り除いた。こうして得られたガラス基板面は、
中心線粗さ０．０２μｍ、展開面積比１．２５の粗面で
あった。この上にジルコニアを真空蒸着法により１．８
μｍの膜厚で形成した。ジルコニア膜を研磨により平坦
化した上にＩＴＯを８０μｍ幅、１２０μ間隔のストラ
イプ状でシート抵抗が２０Ω／□になるようにスパッタ
リング法により製膜し、第１の電極２とした。その上に
正孔輸送層３として、化学式［１４］の化合物を真空蒸
着法にて２０ｎｍ形成し、その上に発光層４として化学
式［１］の化合物を真空蒸着法により５０ｎｍ形成し
た。次いで、電子輸送層５として化学式［１８］の化合
物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次に第２の電極
６としてマグネシウム−銀合金を、マスクを通した真空
蒸着法によって第１の電極のストライプと直交するスト
ライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１２０μｍに、厚さ
２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。この素子の各
有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したところ、
各素子から隣接画素へ光もれのない１３８００ｃｄ/ ｍ
2 の発光が得られた。
電流２ｍＡ、製膜時間１２０秒の条件で金を製膜した。
これに対し、２．６Ｐａの四フッ化炭素ガスを用いた反
応性イオンエッチングをＲＦ出力１００Ｗ、エッチング
時間２３３秒の条件で行った。エッチング後、王水によ
り金を取り除いた。こうして得られたガラス基板面は、
中心線粗さ０．０２μｍ、展開面積比１．２５の粗面で
あった。この上にジルコニアを真空蒸着法により１．８
μｍの膜厚で形成した。ジルコニア膜を研磨により平坦
化した上にＩＴＯを８０μｍ幅、１２０μ間隔のストラ
イプ状でシート抵抗が２０Ω／□になるようにスパッタ
リング法により製膜し、第１の電極２とした。その上に
正孔輸送層３として、化学式［１４］の化合物を真空蒸
着法にて２０ｎｍ形成し、その上に発光層４として化学
式［１］の化合物を真空蒸着法により５０ｎｍ形成し
た。次いで、電子輸送層５として化学式［１８］の化合
物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次に第２の電極
６としてマグネシウム−銀合金を、マスクを通した真空
蒸着法によって第１の電極のストライプと直交するスト
ライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１２０μｍに、厚さ
２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。この素子の各
有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したところ、
各素子から隣接画素へ光もれのない１３８００ｃｄ/ ｍ
2 の発光が得られた。
【００６４】
【実施例９】ガラス基板に対しＲＦスパッタ装置により
ＲＦ出力２００Ｗ、製膜時間４００秒の条件でコバルト
を製膜した。これに、圧力で２．６Ｐａの四フッ化炭素
ガスを用いた反応性イオンエッチングをＲＦ出力１００
Ｗ、エッチング時間２３３秒の条件で行った。エッチン
グ後、王水によりコバルトを取り除いた。こうして得ら
れたガラス基板面は中心線粗さ０．０４μｍ、展開面積
比１．１０の粗面であった。この上に窒化シリコンをプ
ラズマＣＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。窒
化シリコン膜を研磨により平坦化した上にＩＴＯを８０
μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２
０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜し、
第１の電極２とした。その上に正孔輸送層３として、化
合物［１４］を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。その
上に発光層４として化学式［１］の化合物を真空蒸着法
により５０ｎｍ形成した。次に、電子輸送層５として化
学式［１８］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成し
た。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金をマ
スクを通した真空蒸着法によって第１の電極のストライ
プと直交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１
２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。こ
の素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加し
たところ、各素子から隣接画素への光もれのない１３７
００ｃｄ/ ｍ 2 の発光が得られた。
ＲＦ出力２００Ｗ、製膜時間４００秒の条件でコバルト
を製膜した。これに、圧力で２．６Ｐａの四フッ化炭素
ガスを用いた反応性イオンエッチングをＲＦ出力１００
Ｗ、エッチング時間２３３秒の条件で行った。エッチン
グ後、王水によりコバルトを取り除いた。こうして得ら
れたガラス基板面は中心線粗さ０．０４μｍ、展開面積
比１．１０の粗面であった。この上に窒化シリコンをプ
ラズマＣＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。窒
化シリコン膜を研磨により平坦化した上にＩＴＯを８０
μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２
０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜し、
第１の電極２とした。その上に正孔輸送層３として、化
合物［１４］を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。その
上に発光層４として化学式［１］の化合物を真空蒸着法
により５０ｎｍ形成した。次に、電子輸送層５として化
学式［１８］の化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成し
た。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金をマ
スクを通した真空蒸着法によって第１の電極のストライ
プと直交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１
２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。こ
の素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加し
たところ、各素子から隣接画素への光もれのない１３７
００ｃｄ/ ｍ 2 の発光が得られた。
【００６５】
【実施例１０】ガラス基板に対しコバルト膜の代わりに
ＲＦスパッタ装置によりＲＦ出力２００Ｗ、製膜時間２
００秒の条件で酸化インジウム錫合金を製膜する他は実
施例９と同様の手法により発光素子を作製した。窒素化
シリコン膜を形成する前のガラス基板面は中心線粗さ
０．０２μｍ、展開面積比２．０５の粗面であった。こ
の素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加し
たところ、各素子から隣接画素への光もれのない１４０
００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
ＲＦスパッタ装置によりＲＦ出力２００Ｗ、製膜時間２
００秒の条件で酸化インジウム錫合金を製膜する他は実
施例９と同様の手法により発光素子を作製した。窒素化
シリコン膜を形成する前のガラス基板面は中心線粗さ
０．０２μｍ、展開面積比２．０５の粗面であった。こ
の素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加し
たところ、各素子から隣接画素への光もれのない１４０
００ｃｄ/ ｍ2 の発光が得られた。
【００６６】
【実施例１１】ガラス基板に対しコバルト膜の代わりに
真空蒸着法により銀を１００Åの膜厚で製膜し、高屈折
率層として１．２μｍの酸化ジルコニウムの真空蒸着膜
を用いる他は実施例９と同様の手法により発光素子を作
製した。酸化ジルコニウム膜を形成する前のガラス基板
面は中心線粗さ０．０３μｍ、展開面積比２．１０の粗
面であった。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０
Ｖを順次印加したところ、各素子から隣接画素への光も
れのない１５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
真空蒸着法により銀を１００Åの膜厚で製膜し、高屈折
率層として１．２μｍの酸化ジルコニウムの真空蒸着膜
を用いる他は実施例９と同様の手法により発光素子を作
製した。酸化ジルコニウム膜を形成する前のガラス基板
面は中心線粗さ０．０３μｍ、展開面積比２．１０の粗
面であった。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０
Ｖを順次印加したところ、各素子から隣接画素への光も
れのない１５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
【００６７】
【実施例１２】実施例１２の発光素子の構造を図２に示
す。ガラス基板上にテトラエトキシシランとエタノール
とシュウ酸の反応により得られた反応物と粒径１５ｎｍ
のシリカ粒子をメタノールに分散させたシリカゾル、さ
らにエタノール及びブチルセロソルブを混合した塗布液
をスピンコータにより製膜した後、３００℃に加熱して
１０００Åの硬化膜とした。得られた膜の屈折率は１．
２８であった。これに対しＡｒを用いた逆スパッタリン
グ法を基板表面の中心線平均粗さが０．０３μｍになる
まで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣＶＤ法
により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒化シリ
コン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シリコン
膜を研磨により平坦化した上にＩＴＯを８０μｍ幅、１
２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２０Ω／□に
なるようにスパッタリング法により製膜し、第１の電極
２とした。その上に正孔輸送層３として、化学式［１
４］で示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成し
た。その上に発光層４として化学式［１］で示される化
合物を真空蒸着法により５０ｎｍ形成した。次に、電子
輸送層５として化学式［１８］で示される化合物を真空
蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次に第２の電極６として
マグネシウム−銀合金をマスクを通した真空蒸着法によ
って第１の電極のストライプと直交するストライプとな
るよう幅８０μｍ、間隔１２０μｍに２００ｎｍ形成し
て発光素子を作製した。この素子の各有機ＥＬ素子に直
流電圧１０Ｖを順次印加したところ、各素子から隣接画
素への光もれのない１５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得ら
れた。
す。ガラス基板上にテトラエトキシシランとエタノール
とシュウ酸の反応により得られた反応物と粒径１５ｎｍ
のシリカ粒子をメタノールに分散させたシリカゾル、さ
らにエタノール及びブチルセロソルブを混合した塗布液
をスピンコータにより製膜した後、３００℃に加熱して
１０００Åの硬化膜とした。得られた膜の屈折率は１．
２８であった。これに対しＡｒを用いた逆スパッタリン
グ法を基板表面の中心線平均粗さが０．０３μｍになる
まで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣＶＤ法
により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒化シリ
コン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シリコン
膜を研磨により平坦化した上にＩＴＯを８０μｍ幅、１
２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が２０Ω／□に
なるようにスパッタリング法により製膜し、第１の電極
２とした。その上に正孔輸送層３として、化学式［１
４］で示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成し
た。その上に発光層４として化学式［１］で示される化
合物を真空蒸着法により５０ｎｍ形成した。次に、電子
輸送層５として化学式［１８］で示される化合物を真空
蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次に第２の電極６として
マグネシウム−銀合金をマスクを通した真空蒸着法によ
って第１の電極のストライプと直交するストライプとな
るよう幅８０μｍ、間隔１２０μｍに２００ｎｍ形成し
て発光素子を作製した。この素子の各有機ＥＬ素子に直
流電圧１０Ｖを順次印加したところ、各素子から隣接画
素への光もれのない１５０００ｃｄ／ｍ2 の発光が得ら
れた。
【００６８】
【実施例１３】窒化シリコン膜の代わりに、真空蒸着法
で作製した１．２μｍの膜厚のジルコニア膜を用いる他
は実施例９と同様の手法により発光素子を作製した。こ
の素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加し
たところ、各素子から隣接画素への光もれのない１５３
００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
で作製した１．２μｍの膜厚のジルコニア膜を用いる他
は実施例９と同様の手法により発光素子を作製した。こ
の素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加し
たところ、各素子から隣接画素への光もれのない１５３
００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
【００６９】
【実施例１４】ガラス基板上にテトラエトキシシランと
エタノールとシュウ酸の反応により得られた反応物と粒
径１５ｎｍのシリカ粒子をメタノールに分散させたシリ
カゾル、さらにエタノール及びブチルセロソルブを混合
した塗布液をスピンコータにより製膜した後、３００℃
に加熱して１０００Å（１００ｎｍ）の硬化膜とした。
得られた膜の屈折率は１．２８であった。この上にＲＦ
スパッタ装置によりＲＦ出力２００Ｗ、製膜時間４００
秒の条件でコバルトを製膜した。これに対し、圧力で
２．６Ｐａの四フッ化炭素ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングをＲＦ出力１００Ｗ、エッチング時間８０秒の
条件で行った。エッチング後、王水によりコバルトを取
り除いた。こうして得た基板面は中心線平均粗さ０．０
７μｍ、展開面積比１．１５であった。この上に窒化シ
リコンをプラズマＣＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形
成した。得られた窒化シリコン膜の屈折率は１．９８で
あった。この窒化シリコン膜を研磨により平坦化した上
にＩＴＯを８０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状で
シート抵抗が２０Ω／□になるようにスパッタリング法
により製膜し、第１の電極２とした。その上に正孔輸送
層３として、化学式［１４］で示される化合物を真空蒸
着法にて２０ｎｍ形成した。その上に発光層４として化
学式［１］で示される化合物を真空蒸着法により５０ｎ
ｍ形成した。次に、電子輸送層５として化学式［１８］
で示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。
次に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金をマスク
を通した真空蒸着法によって第１の電極のストライプと
直交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１２０
μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。この素
子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したと
ころ、各素子から隣接画素への光もれのない１５９００
ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
エタノールとシュウ酸の反応により得られた反応物と粒
径１５ｎｍのシリカ粒子をメタノールに分散させたシリ
カゾル、さらにエタノール及びブチルセロソルブを混合
した塗布液をスピンコータにより製膜した後、３００℃
に加熱して１０００Å（１００ｎｍ）の硬化膜とした。
得られた膜の屈折率は１．２８であった。この上にＲＦ
スパッタ装置によりＲＦ出力２００Ｗ、製膜時間４００
秒の条件でコバルトを製膜した。これに対し、圧力で
２．６Ｐａの四フッ化炭素ガスを用いた反応性イオンエ
ッチングをＲＦ出力１００Ｗ、エッチング時間８０秒の
条件で行った。エッチング後、王水によりコバルトを取
り除いた。こうして得た基板面は中心線平均粗さ０．０
７μｍ、展開面積比１．１５であった。この上に窒化シ
リコンをプラズマＣＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形
成した。得られた窒化シリコン膜の屈折率は１．９８で
あった。この窒化シリコン膜を研磨により平坦化した上
にＩＴＯを８０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状で
シート抵抗が２０Ω／□になるようにスパッタリング法
により製膜し、第１の電極２とした。その上に正孔輸送
層３として、化学式［１４］で示される化合物を真空蒸
着法にて２０ｎｍ形成した。その上に発光層４として化
学式［１］で示される化合物を真空蒸着法により５０ｎ
ｍ形成した。次に、電子輸送層５として化学式［１８］
で示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。
次に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金をマスク
を通した真空蒸着法によって第１の電極のストライプと
直交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１２０
μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。この素
子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したと
ころ、各素子から隣接画素への光もれのない１５９００
ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
【００７０】
【実施例１５】ガラス基板に対しＡｒを用いた逆スパッ
タリング法を基板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍ
になるまで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒
化シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シ
リコン膜を研磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８
０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が
２０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜
し、第１の電極２とした。その上に発光層４として化学
式［５］で示される化合物を真空蒸着法により１００ｎ
ｍ形成した。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀
合金をマスクを通した真空蒸着法によって第１の電極の
ストライプと直交するストライプとなるよう幅８０μ
ｍ、間隔１２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作
製した。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを
順次印加したところ、各素子から隣接画素への光もれの
ない４０５０ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
タリング法を基板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍ
になるまで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒
化シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シ
リコン膜を研磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８
０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が
２０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜
し、第１の電極２とした。その上に発光層４として化学
式［５］で示される化合物を真空蒸着法により１００ｎ
ｍ形成した。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀
合金をマスクを通した真空蒸着法によって第１の電極の
ストライプと直交するストライプとなるよう幅８０μ
ｍ、間隔１２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作
製した。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを
順次印加したところ、各素子から隣接画素への光もれの
ない４０５０ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
【００７１】
【実施例１６】ガラス基板に対しＡｒを用いた逆スパッ
タリング法を基板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍ
になるまで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒
化シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シ
リコン膜を研磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８
０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が
２０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜
し、第１の電極２とした。その上に正孔輸送層３とし
て、化学式［１４］で示される化合物を真空蒸着法にて
２０ｎｍ形成した。その上に発光層４として化学式
［１］で示される化合物を真空蒸着法により５０ｎｍ形
成した。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金
をマスクを通した真空蒸着法によって第１の電極のスト
ライプと直交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間
隔１２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製し
た。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次
印加したところ、各素子から隣接画素への光もれのない
８５００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
タリング法を基板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍ
になるまで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒
化シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シ
リコン膜を研磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８
０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が
２０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜
し、第１の電極２とした。その上に正孔輸送層３とし
て、化学式［１４］で示される化合物を真空蒸着法にて
２０ｎｍ形成した。その上に発光層４として化学式
［１］で示される化合物を真空蒸着法により５０ｎｍ形
成した。次に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金
をマスクを通した真空蒸着法によって第１の電極のスト
ライプと直交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間
隔１２０μｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製し
た。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次
印加したところ、各素子から隣接画素への光もれのない
８５００ｃｄ／ｍ2 の発光が得られた。
【００７２】
【実施例１７】ガラス基板に対しＡｒを用いた逆スパッ
タリング法を基板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍ
になるまで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒
化シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シ
リコン膜を研磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８
０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が
２０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜
し、第１の電極２とした。その上に発光層４として化学
式［５］で示される化合物を真空蒸着法により５０ｎｍ
形成した。次に、電子輸送層５として化学式［１８］で
示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次
に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金をマスクを
通した真空蒸着法によって第１の電極のストライプと直
交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１２０μ
ｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。この素子
の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したとこ
ろ、各素子から隣接画素への光もれのない９０５０ｃｄ
／ｍ2 の発光が得られた。
タリング法を基板表面の中心線平均粗さが０．０１μｍ
になるまで行った。この上に窒化シリコンをプラズマＣ
ＶＤ法により１．２μｍの膜厚で形成した。得られた窒
化シリコン膜の屈折率は１．９８であった。この窒化シ
リコン膜を研磨により平坦化した。この上にＩＴＯを８
０μｍ幅、１２０μ間隔のストライプ状でシート抵抗が
２０Ω／□になるようにスパッタリング法により製膜
し、第１の電極２とした。その上に発光層４として化学
式［５］で示される化合物を真空蒸着法により５０ｎｍ
形成した。次に、電子輸送層５として化学式［１８］で
示される化合物を真空蒸着法にて２０ｎｍ形成した。次
に第２の電極６としてマグネシウム−銀合金をマスクを
通した真空蒸着法によって第１の電極のストライプと直
交するストライプとなるよう幅８０μｍ、間隔１２０μ
ｍに２００ｎｍ形成して発光素子を作製した。この素子
の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順次印加したとこ
ろ、各素子から隣接画素への光もれのない９０５０ｃｄ
／ｍ2 の発光が得られた。
【００７３】
【比較例１】ガラス基板に対し逆スパッタリングを施さ
ない以外は実施例１と同様の手法により発光素子を作製
した。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順
次印加したところ、各素子から３０００ｃｄ／ｍ2 の発
光が得られたが、各画素点灯時には隣接する画素領域か
ら光もれが観測された。
ない以外は実施例１と同様の手法により発光素子を作製
した。この素子の各有機ＥＬ素子に直流電圧１０Ｖを順
次印加したところ、各素子から３０００ｃｄ／ｍ2 の発
光が得られたが、各画素点灯時には隣接する画素領域か
ら光もれが観測された。
【００７４】
【発明の効果】本発明の有機ＥＬ素子を用いた発光素子
によって、光もれを効果的に防止し、光の取り出し効率
を改善することができ、また本発明によって、高性能な
発光素子及び表示装置を提供することが可能となった。
によって、光もれを効果的に防止し、光の取り出し効率
を改善することができ、また本発明によって、高性能な
発光素子及び表示装置を提供することが可能となった。
【図１】本発明の発光素子の断面図である。
【図２】本発明に用いられる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。
る。
【図３】本発明に用いられる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。
る。
【図４】本発明に用いられる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。
る。
【図５】本発明に用いられる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。
る。
【図６】本発明に用いられる有機ＥＬ素子の断面図であ
る。
る。
【符号の説明】
１ 光透過性基板
２ 第１の電極
３ 正孔輸送層
４ 発光層
５ 電子輸送層
６ 第２の電極
７ 有機薄膜層（正孔輸送層３、発光層４、電子輸送層
５） ８ 高屈折率層 ９ 低屈折率光透過性層
５） ８ 高屈折率層 ９ 低屈折率光透過性層
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小田 敦
東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気株
式会社内
Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB17 BB06 DB03 FA00
Claims (18)
- 【請求項１】 光透過性基板上に、高屈折率層と、透明
な第１の電極及び第２の電極とに挟持された１層もしく
は多層の有機薄膜層よりなる有機エレクトロルミネッセ
ンス素子とを少なくとも備え、前記高屈折率層は１．６
５以上の屈折率を有すると共に、前記高屈折率層と前記
光透過性基板との界面が、中心線平均粗さで０．０１μ
ｍ以上、０．６μｍ以下の範囲にあることを特徴とする
発光素子。 - 【請求項２】 光透過性基板上に、高屈折率層と、透明
な第１の電極及び第２の電極とに挟持された１層もしく
は多層の有機薄膜層よりなる有機エレクトロルミネッセ
ンス素子とを少なくとも備え、前記高屈折率層は前記発
光層よりも大きい屈折率を有すると共に、前記高屈折率
層と前記光透過性基板との界面が、中心線平均粗さで
０．０１μｍ以上、０．６μｍ以下の範囲にあることを
特徴とする発光素子。 - 【請求項３】 前記光透過性基板と前記高屈折率層との
界面の展開面積比が、１．０２以上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】 前記光透過性基板と前記高屈折率層との
界面の展開面積比が、１．０２以上であることを特徴と
する請求項２に記載の発光素子。 - 【請求項５】 前記高屈折率層が窒化シリコンからなる
ことを特徴とする請求項１または３に記載の発光素子。 - 【請求項６】 前記高屈折率層が窒化シリコンからなる
ことを特徴とする請求項２または４に記載の発光素子。 - 【請求項７】 前記光透過性基板が複数の光透過性層か
らなり、高屈折率層と接する光透過性層が、他の光透過
性層よりも小さい屈折率を有することを特徴とする請求
項１、３または５のいずれか１項に記載の発光素子。 - 【請求項８】 前記光透過性基板が複数の光透過性層か
らなり、高屈折率層と接する光透過性層が、他の光透過
性層よりも小さい屈折率を有することを特徴とする請求
項２、４または６のいずれか１項に記載の発光素子。 - 【請求項９】 高屈折率層と接する光透過性層が多孔質
シリカからなることを特徴とする請求項７に記載の発光
素子 - 【請求項１０】 高屈折率層と接する光透過性層が多孔
質シリカからなることを特徴とする請求項８に記載の発
光素子 - 【請求項１１】 前記光透過性基板と前記高屈折率層と
の界面形状が光透過性基板に対する逆スパッタリング法
により形成されることを特徴とする請求項１、３、５、
７または９のいずれか１項に記載の発光素子。 - 【請求項１２】 前記光透過性基板と前記高屈折率層と
の界面形状が光透過性基板に対する逆スパッタリング法
により形成されることを特徴とする請求項２、４、６、
８または１０のいずれか１項に記載の発光素子。 - 【請求項１３】 前記光透過性基板と前記高屈折率層と
の界面の形状が光透過性基板上に被覆率１以下に薄膜状
に形成され、前記薄膜を有する光透過性基板がエッチン
グされて形成されることを特徴とする請求項１、３、
５、７または９のいずれか１項に記載の発光素子。 - 【請求項１４】 前記光透過性基板と前記高屈折率層と
の界面の形状が光透過性基板上に被覆率１以下に薄膜状
に形成され、前記薄膜を有する光透過性基板がエッチン
グされて形成されることを特徴とする請求項２、４、
６、８、または１０のいずれか１項に記載の発光素子。 - 【請求項１５】 前記高屈折率層の厚みが０．４〜２μ
ｍの範囲にあることを特徴とする請求項１、３、５、
７、９、１１または１３のいずれか１項に記載の発光素
子。 - 【請求項１６】 前記高屈折率層の厚みが０．４〜２μ
ｍの範囲にあることを特徴とする請求項２、４、６、
８、１０、１２または１４のいずれか１項に記載の発光
素子。 - 【請求項１７】 請求項１、３、５、７、９、１１、１
３または１５のいずれか１項に記載の発光素子が複数配
置された事を特徴とする表示装置。 - 【請求項１８】 請求項２、４、６、８、１０、１２、
１４または１６のいずれか１項に記載の発光素子が複数
配置された事を特徴とする表示装置。
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| CNA03811030XA CN1653856A (zh) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | 发光器件、其制备方法和使用该器件的显示装置 |
| CN2010105099157A CN102024913B (zh) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | 发光器件、其制备方法和使用该器件的显示装置 |
| PCT/JP2003/003850 WO2003084291A1 (fr) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | Dispositif electroluminescent, son procede de fabrication et affichage utilisant ce dispositif |
| KR1020047015201A KR100685805B1 (ko) | 2002-03-29 | 2003-03-27 | 발광소자와 그 제조방법 및 이를 이용한 표시장치 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP2002096704A JP4226835B2 (ja) | 2002-03-29 | 2002-03-29 | 発光素子、その製造方法およびこれを用いた表示装置 |
Publications (2)
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| CN (2) | CN1653856A (ja) |
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| JP2012523071A (ja) * | 2009-04-02 | 2012-09-27 | サン−ゴバン グラス フランス | 有機発光ダイオード装置のためのテクスチャ表面を備える構造体の製造方法、およびテクスチャ表面を備える構造体 |
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