JP2000133462A - 有機エレクトロルミネッセンス素子とその製造方法、および有機エレクトロルミネッセンスディスプレイとその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の有機ＥＬディスプレイでは、蒸着法に
より有機層上に金属製の陰極を形成したので、陰極は引
張応力を有する膜となり有機層から剥がれ易くなって、
有機ＥＬディスプレイの信頼性を低下させていた。 【解決手段】 有機ＥＬ素子１の少なくとも有機発光材
料からなる発光層１４を有する有機層１５上に内部応力
が０もしくは圧縮応力を有する膜となる第２の電極１
６、もしくは第２の電極１６と保護層（図示省略）を備
えたものであり、また上記有機ＥＬ素子を複数用いた有
機ＥＬディスプレイである。

Description

【発明の詳細な説明】

【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（以下有機ＥＬと略記する）素子とその製
造方法、および有機ＥＬディスプレイとその製造方法に
関し、詳しく有機層上の膜の内部応力を０もしくは圧縮
方向にすることにより剥がれを抑制した有機ＥＬ素子と
その製造方法、および有機ＥＬディスプレイとその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子で構成された多数の画素を
備えた有機ＥＬディスプレイは、有機ＥＬ素子に電圧が
印加されて、その陰極から電子が、一方陽極から正孔が
有機発光層に注入され、この有機発光層中で電子−正孔
の再結合が起こることにより発光が生じる。

【０００３】このような有機ＥＬディスプレイに備えら
れた有機ＥＬ素子としては、例えば図９に示すようなシ
ングルヘテロ型有機ＥＬ素子がある。この有機ＥＬ素子
は、以下のように構成されている。ガラス基板等の透明
基板１１１上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等の透明導
電膜からなる陽極１１２が設けられている。その上に正
孔輸送層１１３および発光層１１４からなる有機層１１
５、アルミニウム等の金属からなる陰極１１６が、順次
設けられているものである。

【０００４】上記構成の有機ＥＬ素子は、陽極１１２に
正の電圧、陰極１１６に負の電圧が印加されると、陽極
１１２から注入された正孔が正孔輸送層１１３を通って
発光層１１４に、一方、陰極から注入された電子が発光
層１１４にそれぞれ到達し、発光層１１４内で、電子−
正孔の再結合が生じる。このとき、所定の波長の光が発
生し、その光は矢印で示すように透明基板１１１側から
射出される。

【０００５】したがって、上記有機ＥＬ素子を例えばマ
トリクス状に配列することにより、上記説明したような
有機ＥＬディスプレイが構成される。その一例を、図１
０の概略構成斜視図により説明する。図１０に示すよう
に、有機ＥＬディスプレイは、透明基板１２１上に複数
の透明電極１２２がストライプ状（縞状）に形成され、
その上に正孔輸送層と発光層とが積層されてなる有機層
１２５が形成されていて、さらに上記透明電極１２２上
に上記有機層１２５を介してかつ各透明電極１２２と直
交する状態に複数の陰極１２６がストライプ状（縞状）
に形成されているものである。したがって、透明電極１
２１と陰極１２６とが交差する位置に有機ＥＬ素子が形
成されているものとなっている。

【０００６】別の有機ＥＬディスプレイの従来例を、図
１１の概略構成斜視図により説明する。図１１に示すよ
うに、この有機ＥＬディスプレイは、透明基板１２１上
に陽極となる複数の透明電極１２２がストライプ状（縞
状）に形成され、さらに上記透明電極１２２上にかつ各
透明電極１２２と直交する状態に正孔輸送層と発光層と
が積層されてなる有機層１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ
がストライプ状（縞状）に形成されていて、かつ上記各
有機層１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ上にほぼ有機層１
２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃと同様な寸法の陰極１２６
が形成されているものである。したがって、透明電極１
２２と陰極１２６とが交差する位置に有機ＥＬ素子が形
成されているものとなっている。また、上記有機層１２
５ａ，１２５ｂ，１２５ｃはそれぞれ赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）のうちの一つに対応する発光特性を有
しており、これによって、有機ＥＬディスプレイはフル
カラーもしくはマルチカラーのディスプレイとなってい
る。

【０００７】上記図１１により説明したような有機ＥＬ
ディスプレイの製造方法の一例は、第４４回応用物理学
関係連合講演会予稿集，（1997）永山健一，矢萩隆，仲
田仁，吉田賢司，渡辺輝一，宮口敏，p.1149、電子ディ
スプレイ・フォーラム’９８（1998）仲田仁（ＥＩＡＪ
／ＳＥＭＩ）p.5-18等に開示されている。

【０００８】それによると、まず透明基板を用意する。
そしてスパッタリング等の物理的成膜方法により、透明
基板上にＩＴＯ等の透明電極膜を形成する。続いて通常
のリソグラフィー技術とエッチング技術とにより、透明
電極膜からなる陽極を形成する。次いで隔壁を形成する
ためのネガレジストを塗布し、それを露光、現像、ベー
キング等のリソグラフィー技術によりパターニングし
て、有機層および陰極を形成する領域間に隔壁を形成す
る。そして必要な部分に開口を設けた蒸着マスクを用い
た蒸着法により、上記所定の隔壁間に、有機層および陰
極を蒸着によって形成するという製造方法である。

【０００９】フルカラーもしくはマルチカラーのディス
プレイを形成する場合には、上記方法において、有機層
を形成する際に、まず赤色（Ｒ）の有機層を形成する。
続いて、緑色（Ｇ）の有機層、青色（Ｂ）の有機層を形
成する。次いで、陰極となる金属層を上記有機層上に蒸
着して陰極を形成する。

【００１０】なお、前記図１０によって説明した有機Ｅ
Ｌディスプレイを製造する場合は、陽極を形成した後、
陽極が形成されている全面に有機層を形成し、その後、
隔壁の形成工程、蒸着による陰極の形成工程を行ってい
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、蒸着法
により有機層上に金属層からなる陰極を形成した場合、
上記有機層の耐熱性が低いために蒸着時の基板温度を高
くすることが困難であるため、６０℃程度以下の基板温
度で金属層の蒸着を行う必要がある。その結果、蒸着に
より形成される陰極は引張応力を有する膜となる。その
ため、図１２に示すように、陰極１２６が凹状に反っ
て、陰極１２６の側辺が透明電極１２２上に形成された
有機層１２５から剥がれる。図示はしないが、陰極から
有機層に加わる引張応力により、陰極および有機層とも
に凹状に反って、透明電極から有機層の側辺が剥がれる
場合もある。

【００１２】特に、フルカラーもしくはマルチカラーの
ディスプレイを形成する場合には、赤色（Ｒ）、緑色
（Ｇ）、青色（Ｂ）に対して有機層１２５と陰極１２６
の形成工程を行うため、有機層１２５と陰極１２６の形
成工程を３回繰り返すことになる。そのため、その間の
現像液のしみ込み、レジストの溶剤のしみ込み等によっ
て陰極１２６が剥がれやすくなる。

【００１３】上記説明したように、金属層からなる陰極
１２６に剥がれが生じると、発光性能が劣化し、ディス
プレイ全面において均一な発光が得られなくなり、有機
ＥＬディスプレイの品質の低下を招く。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するためになされた有機ＥＬ素子とその製造方法およ
び有機ＥＬディスプレイとその製造方法である。

【００１５】有機ＥＬ素子は、少なくとも有機発光材料
からなる発光層を有する有機層上に、内部応力が０もし
くは圧縮応力を有する膜を備えたものである。

【００１６】上記有機ＥＬ素子では、少なくとも有機発
光材料からなる発光層を有する有機層上に、内部応力が
０もしくは圧縮応力を有する膜を備えていることから、
この内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜は一般に
応力が非常に小さい有機層から剥がれ難くなる。

【００１７】有機ＥＬ素子の製造方法は、少なくとも有
機発光材料からなる発光層を有する有機層上に内部応力
が０もしくは圧縮応力を有する膜を形成する工程を備え
ている。

【００１８】上記有機ＥＬ素子の製造方法では、少なく
とも有機発光材料からなる発光層を有する有機層上に内
部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を形成する工程
を備えていることから、内部応力が０もしくは圧縮応力
を有する膜は一般に内部応力が非常に小さい有機層から
剥がれ難い膜となる。

【００１９】有機ＥＬディスプレイは、複数の有機ＥＬ
素子が備えられたもので、有機ＥＬ素子の少なくとも有
機発光材料からなる発光層を有する有機層上に内部応力
が０もしくは圧縮応力を有する膜を設けたものである。

【００２０】上記有機ＥＬディスプレイでは、少なくと
も有機発光材料からなる発光層を有する有機層上に、内
部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を設けたことか
ら、この内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜は一
般に内部応力が非常に小さい有機層から剥がれ難くな
る。

【００２１】有機ＥＬディスプレイの製造方法は、複数
の有機ＥＬ素子を形成する際に、少なくとも有機発光材
料からなる発光層を有する有機層上に内部応力が０もし
くは圧縮応力を有する膜を形成する工程を備えている。

【００２２】上記有機ＥＬディスプレイの製造方法で
は、少なくとも有機発光材料からなる発光層を有する有
機層上に内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を形
成する工程を備えていることから、内部応力が０もしく
は圧縮応力を有する膜は一般に内部応力が非常に小さい
有機層から剥がれ難い膜となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ素子に係わる実
施の形態を以下に説明する。本有機ＥＬ素子は、透明基
板上に透明電極からなる第１の電極が形成され、その第
１の電極上に少なくとも有機発光材料からなる発光層を
有する有機層が形成されている。さらにこの有機層上に
内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を備えたもの
である。この内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜
は、第２の電極もしくは第２の電極と保護層とからなっ
ている。

【００２４】次に、本発明の有機ＥＬ素子に係わる具体
的な実施の形態の一例を、図１の概略構成断面図によっ
て以下に説明する。まず第１の実施の形態として、図１
によって、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜で
第２の電極が形成されている有機ＥＬ素子を示す。

【００２５】図１の示すように、ガラスからなる透明基
板１１上に、光透過性に優れかつ導電性を有するＩＴＯ
のような透明導電性材料からなる第１の電極（陽極）１
２が形成されている。この第１の電極１２上には、有機
材料からなる正孔輸送層１３と有機発光材料からなる発
光層１４とを順に積層してなる有機層１５が形成されて
いる。

【００２６】さらにこの有機層１５上に内部応力が０も
しくは圧縮応力を有する膜として、スパッタリング雰囲
気が高真空（例えば１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下）のス
パッタリングにより成膜された導電性材料である例えば
アルミニウムからなる第２の電極（陰極）１６が備えら
れている。

【００２７】なお、図面では、第１の電極１２に電源２
１の正極（＋）が接続され、第２の電極１６に電源２１
の負極（−）が接続されている状態を示している。

【００２８】上記の如くに有機ＥＬ素子１が構成されて
いる。

【００２９】上記有機ＥＬ素子１では、第２の電極１６
が、１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下の高真空雰囲気でアル
ミニウムをスパッタリングして形成されたものであるこ
とから、第２の電極１６は内部応力が０もしくは圧縮応
力を有する膜となっている。しかも一般に内部応力が非
常に小さい有機材料からなる有機層１５上にこの第２の
電極１６が形成されていることから、有機層１５から第
２の電極１６は剥がれ難くなっている。したがって、信
頼性の高い有機ＥＬ素子１となっている。

【００３０】次に、本発明の有機ＥＬ素子に係わる第２
の実施の形態として、内部応力が０もしくは圧縮応力を
有する膜が第２の電極および保護層で形成されている有
機ＥＬ素子を、図２の概略構成断面図によって説明す
る。なお、前記図１によって説明した構成部品と同様の
ものには同一符号を付与する。

【００３１】図２の示すように、前記図１によって説明
したのと同様に、ガラスからなる透明基板１１上に、光
透過性に優れかつ導電性を有するＩＴＯのような透明導
電性材料からなる第１の電極１２が形成されている。そ
の第１の電極（陽極）１２上には、有機材料からなる正
孔輸送層１３と有機発光材料からなる発光層１４とを順
に積層してなる有機層１５が形成されている。

【００３２】上記有機層１５上には、内部応力が０もし
くは圧縮応力を有する膜として、例えばスパッタリング
雰囲気が高真空（例えば１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下）
のスパッタリングにより成膜された導電性材料である例
えばアルミニウムからなる第２の電極（陰極）１６が備
えられている。さらに、第２の電極１６上には内部応力
が０もしくは圧縮応力を有する膜として、１．３Ｐａ〜
０．７Ｐａ以下の高真空雰囲気でのスパッタリングによ
り成膜された保護層１７が形成されている。したがっ
て、上記第２の電極１６と上記保護層１７とを合わせた
応力状態は０もしくは圧縮応力となっている。

【００３３】また、図面では、第１の電極１２に電源２
１の正極（＋）が接続され、第２の電極１６に電源２１
の負極（−）が接続されている。

【００３４】上記の如くに有機ＥＬ素子２が構成されて
いる。

【００３５】上記有機ＥＬ素子２では、第２の電極１６
が高真空（例えば１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下）のスパ
ッタリング雰囲気でアルミニウムをスパッタリングして
形成されたものであることから、第２の電極１６は内部
応力が０もしくは圧縮応力を有する膜となっている。ま
た保護層１７も同様に内部応力が０もしくは圧縮応力を
有する膜となっている。しかも一般に内部応力が非常に
小さい有機材料からなる有機層１５上にこの第２の電極
１６および保護層１７が形成されていることから、有機
層１５から第２の電極１６は剥がれ難くなっている。し
たがって、信頼性の高い有機ＥＬ素子２となっている。

【００３６】また、保護層１７を圧縮応力を有する膜と
することは、保護層１７が第２の電極１６の側端部を押
さえつける状態になるので、第２の電極１６が有機層１
５から剥がれるのを防止するのにより効果的となる。

【００３７】なお、第２の電極１６と保護層１７とを合
わせた内部応力が０もしくは圧縮応力となっていれば、
有機層１５上から第２の電極１６は剥がれ難くなる。し
たがって、第２の電極１６が引張応力を有し、保護層１
７が圧縮応力を有していて、第２の電極１６と保護層１
７とを合わせた内部応力が０もしくは圧縮応力となって
いてもよい。

【００３８】次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に
係わる第１の実施の形態を、図３によって説明する。

【００３９】図３に示すように、ガラスからなる透明基
板１１上に、スパッタリング等の物理的成膜方法によっ
て、光透過性に優れかつ導電性を有するＩＴＯのような
透明導電材料からなる第１の電極１２を形成する。続い
て蒸着マスク（図示省略）を用いた真空蒸着法により、
その第１の電極（陽極）１２上に、有機材料からなる正
孔輸送層１３と有機発光材料からなる発光層１４とを順
に積層してなる有機層１５を形成する。

【００４０】さらにコリメータ（スパッタリング物質を
堆積する位置に対応する位置に開口を設けたマスク）
（図示省略）を用いた高真空スパッタリングにより、上
記有機層１５上に第２の電極（陰極）１６を形成する。
このスパッタリングでは、スパッタリング雰囲気を例え
ば１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下に設定することにより、
内部応力が０もしくは圧縮応力を有する状態の例えばア
ルミニウムからなる第２の電極１６を成膜する。なお、
プロセスガスにはアルゴンを用いた。

【００４１】上記説明した製造方法は一例であって、第
１の電極１２、有機層１５の製造方法は上記例に限定さ
れることはなく、他の方法（ＣＶＤ法、蒸着法、スパッ
タリング等）により形成することも可能である。

【００４２】また、上記第２の電極１６は、アルミニウ
ム以外に、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン等
で形成することも可能である。

【００４３】上記有機ＥＬ素子の製造方法では、一般に
内部応力が非常に小さい有機材料からなる有機層１５上
に第２の電極１６を内部応力が０もしくは圧縮応力を有
する膜で形成することから、有機層１５から第２の電極
１６は剥がれ難くなる。

【００４４】次に、本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に
係わる第２の実施の形態を、図４によって説明する。

【００４５】前記有機ＥＬ素子の製造方法に係わる第１
の実施の形態と同様の方法により、図４に示すように、
透明基板１１上に透明電極からなる第１の電極１２、正
孔輸送層１３および発光層１４からなる有機層１５、第
２の電極１６を形成する。

【００４６】その後、上記第２の電極１６上に保護層１
７を形成する。その際、第２の電極１６と保護層１７と
を合わせた膜の内部応力が０もしくは圧縮応力を有する
ように、第２の電極１６と保護層１７とを形成する。

【００４７】上記第２の電極１６は、例えばコリメータ
（スパッタリング物質を堆積する位置に対応する位置に
開口を設けたマスク）（図示省略）を用いた高真空スパ
ッタリングにより、上記有機層１５上に形成する。この
スパッタリングでは、スパッタリング雰囲気を例えば
１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下に設定することにより、内
部応力が０もしくは圧縮応力を有する状態の例えばアル
ミニウムからなる第２の電極１６を成膜する。なお、プ
ロセスガスにはアルゴンを用いた。

【００４８】上記保護層１７は、上記同様に、例えばコ
リメータ（スパッタリング物質を堆積する位置に対応す
る位置に開口を設けたマスク）（図示省略）を用いた高
真空スパッタリングにより、上記第２の電極１６上に形
成する。このスパッタリングでは、スパッタリング雰囲
気を１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下に設定することによ
り、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する状態の例え
ばタングステンからなる保護層１７を成膜する。なお、
プロセスガスにはアルゴンを用いた。

【００４９】上記保護層１７は、アルミニウム、ニオ
ブ、タンタル、チタン、酸化シリコン等の材料で形成す
ることも可能である。また、プラズマＣＶＤ法により、
ＣＶＤ条件（例えば成膜温度、成膜雰囲気の圧力、プロ
セスガス流量等）を調整することによって、酸化シリコ
ン、窒化シリコン等で、内部応力が０もしくは圧縮応力
を有する状態の保護層１７を形成することも可能であ
る。

【００５０】上記有機ＥＬ素子の製造方法では、有機層
１５上に第２の電極１６と保護層１７とを形成し、第２
の電極１６と保護層１７とを併せた内部応力が０もしく
は圧縮応力を有する状態に形成することから、一般に内
部応力が非常に小さい有機層から第２の電極１６と保護
層１７とが剥がれ難くなる。また、保護層１７を圧縮応
力を有する膜に形成することは、保護層１７が第２の電
極１６の側端部を押さえつける状態になるので、第２の
電極１６が有機層１５から剥がれるのを防止するのによ
り効果的となる。

【００５１】なお、第２の電極１６と保護層１７とを合
わせた内部応力が、０もしくは圧縮応力となっていれ
ば、有機層１５上から第２の電極１６は剥がれ難くな
る。したがって、第２の電極１６が従来の真空蒸着法に
より形成し、保護層１７を上記説明したような高真空ス
パッタリングにより成膜して圧縮応力を有する状態に形
成することにより、第２の電極１６と保護層１７とを合
わせた内部応力が０もしくは圧縮応力となるようにして
もよい。

【００５２】次に、本発明の有機ＥＬディスプレイに係
わる実施の形態を以下に説明する。本有機ＥＬディスプ
レイは、透明基板上に陽極となる複数の透明電極がスト
ライプ状（縞状）に形成されて第１の電極を構成してい
る。さらに上記第１の電極上にかつ各第１の電極と直交
する状態に正孔輸送層と発光層とが積層されてなる有機
層がストライプ状（縞状）に形成されていて、かつ上記
各有機層上にほぼ有機層と同様な寸法の内部応力が０も
しくは圧縮応力を有する膜が形成されている。この内部
応力が０もしくは圧縮応力を有する膜は、陰極となる第
２の電極もしくは陰極となる第２の電極とその上に形成
される保護層とからなる。

【００５３】したがって、透明電極と陰極とが交差する
位置に有機ＥＬ素子が形成されているものとなってい
る。また、上記各ストライプ状に形成された有機層はそ
れぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちの一つに対
応する発光特性を有しており、これによって、有機ＥＬ
ディスプレイはフルカラーもしくはマルチカラーのディ
スプレイとなっている。

【００５４】次に、本発明の有機ＥＬディスプレイに係
わる具体的な実施の形態の一例を以下に説明する。まず
第１の実施の形態として、内部応力が０もしくは圧縮応
力を有する膜が第２の電極で形成されている有機ＥＬデ
ィスプレイを、図５の概略構成斜視図によって説明す
る。

【００５５】図５の示すように、ガラスからなる透明基
板３１上に、光透過性に優れかつ導電性を有するＩＴＯ
のような透明導電性材料からなる複数の第１の電極（陽
極）３２がストライプ状（縞状）に形成されている。さ
らに上記第１の電極３２上にかつ各第１の電極３２と直
交する状態に正孔輸送層と有機発光材料からなる発光層
とが積層されてなる有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃがス
トライプ状（縞状）に形成されていている。

【００５６】上記各有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に
は、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜として、
スパッタリング雰囲気が高真空（例えば１．３Ｐａ〜
０．７Ｐａ以下）のスパッタリングにより成膜された導
電性材料である例えばアルミニウムからなるもので、ほ
ぼ有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃと同様な寸法の第２の
電極（陰極）３６が形成されている。

【００５７】したがって、第１の電極３２と第２の電極
３６とが交差する位置に有機ＥＬ素子５が形成されてい
るものとなっている。また、上記有機層３５ａ，３５
ｂ，３５ｃはそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
うちの一つに対応する発光特性を有しており、これによ
って、有機ＥＬディスプレイはフルカラーもしくはマル
チカラーのディスプレイとなっている。

【００５８】なお、図面には示さないが、第１の電極１
２には走査回路が接続され、第２の電極１６には輝度信
号回路が接続される。

【００５９】上記の如くに有機ＥＬディスプレイ６が構
成されている。

【００６０】上記有機ＥＬディスプレイ６では、第２の
電極１６が高真空（１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下）のス
パッタリング雰囲気でアルミニウムをスパッタリングし
て形成されたものであることから、第２の電極１６は内
部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜となっている。
しかも一般に内部応力が非常に小さい有機材料からなる
有機層１５上にこの第２の電極１６が形成されているこ
とから、有機層１５から第２の電極１６は剥がれ難くな
っている。したがって、信頼性の高い有機ＥＬディスプ
レイ６となっている。

【００６１】次に、本発明の有機ＥＬディスプレイに係
わる第２の実施の形態として、内部応力が０もしくは圧
縮応力を有する膜が第２の電極および保護層で形成され
ている有機ＥＬディスプレイを、図６の概略構成斜視図
によって説明する。なお、前記図５によって説明した構
成部品と同様のものには同一符号を付与する。

【００６２】図６の示すように、前記図５によって説明
したのと同様に、ガラスからなる透明基板３１上に、光
透過性に優れかつ導電性を有するＩＴＯのような透明導
電性材料からなる複数の第１の電極（陽極）３２がスト
ライプ状（縞状）に形成されている。さらに上記第１の
電極３２上にかつ各第１の電極３２と直交する状態に正
孔輸送層と有機発光材料からなる発光層とが積層されて
なる有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃがストライプ状（縞
状）に形成されていている。

【００６３】上記各有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に
は、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜として、
スパッタリング雰囲気が高真空（例えば１．３Ｐａ〜
０．７Ｐａ以下）のスパッタリングにより成膜された導
電性材料である例えばアルミニウムからなるもので、ほ
ぼ有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃと同様な寸法の第２の
電極（陰極）３６が形成されている。

【００６４】さらに、上記各第２の電極３６上には、内
部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜として、スパッ
タリング雰囲気が高真空（例えば１．３Ｐａ〜０．７Ｐ
ａ以下）のスパッタリングにより成膜された導電性材料
である例えばタングステンからなるもので、ほぼ第２の
電極３６と同様な寸法の保護層３７が形成されている。

【００６５】したがって、第１の電極３２と第２の電極
３６とが交差する位置に有機ＥＬ素子５が形成されてい
るものとなっている。また、上記有機層３５ａ，３５
ｂ，３５ｃはそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
うちの一つに対応する発光特性を有しており、これによ
って、有機ＥＬディスプレイはフルカラーもしくはマル
チカラーのディスプレイとなっている。

【００６６】なお、図面には示さないが、例えば、第１
の電極１２には走査回路が接続され、第２の電極１６に
は輝度信号回路が接続される。

【００６７】上記の如くに、有機ＥＬディスプレイ７が
構成されている。

【００６８】上記有機ＥＬディスプレイ７では、第２の
電極３６が高真空（１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以下）のス
パッタリング雰囲気でアルミニウムをスパッタリングし
て形成されたものであることから、第２の電極３６は内
部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜となっている。
また保護層３７も内部応力が０もしくは圧縮応力を有す
る膜となっている。しかも一般に内部応力が非常に小さ
い有機材料からなる有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に
この第２の電極１６および保護層１７が形成されている
ことから、有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃから第２の電
極３６は剥がれ難くなっている。したがって、信頼性の
高い有機ＥＬディスプレイ７となっている。

【００６９】また、保護層３７を圧縮応力を有する膜と
することは、保護層３７が第２の電極３６の側端部を押
さえつける状態になるので、第２の電極３６が有機層３
５ａ，３５ｂ，３５ｃから剥がれるのを防止するのによ
り効果的となる。

【００７０】なお、第２の電極３６と保護層３７とを合
わせた内部応力が、０もしくは圧縮応力となっていれ
ば、有機層３５上から第２の電極３６は剥がれ難くな
る。したがって、第２の電極３６が引張応力を有し、保
護層３７が圧縮応力を有していて、第２の電極３６と保
護層３７とを合わせた内部応力が０もしくは圧縮応力と
なっていてもよい。

【００７１】次に、本発明の有機ＥＬディスプレイの製
造方法に係わる第１の実施の形態を、図７によって説明
する。

【００７２】図７に示すように、ガラスからなる透明基
板３１上に、スパッタリング等の物理的成膜方法によっ
て、光透過性に優れかつ導電性を有するＩＴＯのような
透明導電材料層を形成する。その後、通常のリソグラフ
ィー技術とエッチング技術とにより上記透明導電材料層
をパターニングして複数のストライプ状（縞状）の第１
の電極（陽極）３２を形成する。

【００７３】続いて所定の位置に開口を形成してなる蒸
着マスク（図示省略）を用いた真空蒸着法により、上記
第１の電極３２上にかつ各第１の電極３２と直交する状
態に、正孔輸送層と有機発光材料からなる発光層とを順
次ストライプ状（縞状）に積層して赤色（Ｒ）の有機層
３５ａを形成する。続いて有機層３５ａと同様にして緑
色（Ｇ）の有機層３５ｂ、青色（Ｂ）の有機層３５ｃを
順次形成する。

【００７４】なお、これら有機層３５ａ，３５ｂ，３５
ｃの形成については、各色毎に対応する蒸着マスクをそ
れぞれ交換して、蒸着を行う。もしくは同じ蒸着マスク
を移動して、蒸着を行う。したがって、有機層３５ａ，
３５ｂ，３５ｃは個々に独立して堆積される。

【００７５】次いでコリメータ（有機層３５ａ，３５
ｂ，３５ｃの位置に対応する位置に開口を設けたマス
ク）（図示省略）を用いた高真空スパッタリングによ
り、上記有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に、ほぼ有機
層３５ａ，３５ｂ，３５ｃと同様な寸法の第２の電極
（陰極）３６を形成する。このスパッタリングでは、ス
パッタリング雰囲気を例えば１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以
下に設定することにより、内部応力が０もしくは圧縮応
力を有する状態の例えばアルミニウムからなる第２の電
極３６を成膜する。なお、プロセスガスにはアルゴンを
用いた。

【００７６】したがって、第１の電極３２と第２の電極
３６とが交差する位置に有機ＥＬ素子５が形成される。
また、上記有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃはそれぞれ赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちの一つに対応する発
光特性を有しており、これによって、有機ＥＬディスプ
レイはフルカラーもしくはマルチカラーのディスプレイ
となる。

【００７７】上記の如くに有機ＥＬディスプレイ６が作
製される。

【００７８】上記説明した製造方法は一例であって、第
１の電極３２、有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃの製造方
法は上記例に限定されることはなく、他の方法（ＣＶＤ
法、蒸着法、スパッタリング等）により形成することも
可能である。

【００７９】また、上記第２の電極３６は、アルミニウ
ム以外に、タングステン、ニオブ、タンタル、チタン等
で形成することも可能である。

【００８０】上記有機ＥＬディスプレイの製造方法で
は、一般に内部応力が非常に小さい有機材料からなる有
機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に第２の電極３６を内部
応力が０もしくは圧縮応力を有する膜で形成することか
ら、有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃから第２の電極３６
は剥がれ難くなる。

【００８１】次に、本発明の有機ＥＬディスプレイの製
造方法に係わる第２の実施の形態として、内部応力が０
もしくは圧縮応力を有する膜を第２の電極および保護層
で形成する場合を、図８によって説明する。なお、前記
図７によって説明した構成部品と同様のものには同一符
号を付与する。

【００８２】前記第１の実施の形態で説明した有機ＥＬ
ディスプレイの製造方法と同様の方法により、図８に示
すように、ガラスからなる透明基板３１上に複数のスト
ライプ状（縞状）の第１の電極（陽極）３２を形成す
る。続いて上記第１の電極３２上にかつ各第１の電極３
２と直交する状態に、正孔輸送層と有機発光材料からな
る発光層とを順次ストライプ状（縞状）に積層して赤色
（Ｒ）の有機層３５ａを形成する。続いて有機層３５ａ
と同様にして緑色（Ｇ）の有機層３５ｂ、青色（Ｂ）の
有機層３５ｃを順次形成する。

【００８３】次いでコリメータ（有機層３５ａ，３５
ｂ，３５ｃの位置に対応する位置に開口を設けたマス
ク）（図示省略）を用いた高真空スパッタリングによ
り、上記有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に、ほぼ有機
層３５ａ，３５ｂ，３５ｃと同様な寸法の第２の電極
（陰極）３６を形成する。このスパッタリングでは、ス
パッタリング雰囲気を例えば１．３Ｐａ〜０．７Ｐａ以
下に設定することにより、内部応力が０もしくは圧縮応
力を有する状態の例えばアルミニウムからなる第２の電
極３６を成膜する。なお、プロセスガスには、一例とし
て、アルゴンを用いた。

【００８４】さらにコリメータ（有機層３５ａ，３５
ｂ，３５ｃの位置に対応する位置に開口を設けたマス
ク）（図示省略）を用いた高真空スパッタリングによ
り、上記各第２の電極３６上に、ほぼ第２の電極３６と
同様な寸法の保護層３７を形成する。このスパッタリン
グでは、スパッタリング雰囲気を高真空（例えば１．３
Ｐａ〜０．７Ｐａ以下）に設定することにより、内部応
力が０もしくは圧縮応力を有する状態の例えばタングス
テンからなる保護層３７を成膜する。なお、プロセスガ
スには、一例として、アルゴンを用いた。

【００８５】したがって、第１の電極３２と第２の電極
３６とが交差する位置に有機ＥＬ素子５が形成されてい
るものとなる。また、上記有機層３５ａ，３５ｂ，３５
ｃはそれぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のうちの一
つに対応する発光特性を有しており、これによって、有
機ＥＬディスプレイはフルカラーもしくはマルチカラー
のディスプレイとなる。

【００８６】上記の如くに、有機ＥＬディスプレイ７が
作製される。

【００８７】上記説明した製造方法は一例であって、第
１の電極３２、有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃの製造方
法は上記例に限定されることはなく、他の方法（ＣＶＤ
法、蒸着法、スパッタリング等）により形成することも
可能である。

【００８８】また、上記第２の電極３６は、アルミニウ
ム以外に、内部応力が０もしくは圧縮応力を有するタン
グステン、ニオブ、タンタル、チタン等で形成すること
も可能である。上記保護層３７は、タングステン以外
に、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する酸化シリコ
ン、窒化シリコン、アルミニウム等で形成することも可
能である。

【００８９】上記有機ＥＬディスプレイの製造方法で
は、一般に内部応力が非常に小さい有機材料からなる有
機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ上に、第２の電極３６およ
び保護層３７を内部応力が０もしくは圧縮応力を有する
膜で形成することから、有機層３５ａ，３５ｂ，３５ｃ
から第２の電極３６は剥がれ難くなる。したがって、信
頼性の高い有機ＥＬディスプレイ７となっている。

【００９０】また、保護層３７を圧縮応力を有する膜で
形成することは、保護層３７が第２の電極３６の側端部
を押さえつける状態になるので、第２の電極３６が有機
層３５ａ，３５ｂ，３５ｃから剥がれるのを防止するの
により効果的となる。

【００９１】なお、第２の電極３６と保護層３７とを合
わせた内部応力が、０もしくは圧縮応力となっていれ
ば、有機層３５上から第２の電極３６は剥がれ難くな
る。したがって、第２の電極３６を引張応力を有する材
料で形成し、保護層３７を圧縮応力を有する材料で形成
して、かつ第２の電極３６と保護層３７とを合わせた内
部応力が０もしくは圧縮応力となっていてもよい。

【００９２】上記有機ＥＬディスプレイでは、カラーデ
ィスプレイを例に説明したが、当然のことながら、モノ
クロディスプレイにも、本発明の構成である、有機層上
に内部応力が０となる膜もしくは圧縮応力を有する膜か
らなる第２の電極、または第２の電極と保護層を形成し
た構成を採用することは可能である。

【００９３】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の有機ＥＬ
素子によれば、少なくとも有機発光材料からなる発光層
を有する有機層上に、内部応力が０もしくは圧縮応力を
有する膜を備えているので、その膜は一般に応力が非常
に小さい有機層から剥がれ難くい膜となる。このような
膜で電極、もしくは電極と保護層とが形成される有機Ｅ
Ｌ素子は、高品質なものとなり、高い信頼性が得られ
る。

【００９４】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法によれ
ば、少なくとも有機発光材料からなる発光層を有する有
機層上に内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を形
成する工程を備えているので、有機層上に形成される電
極、もしくは電極と保護層とを、上記内部応力が０もし
くは圧縮応力を有する膜で形成することにより、一般に
内部応力が非常に小さい有機層上に、剥がれ難い電極、
もしくは電極と保護層とを形成することが可能になる。
その結果、品質が高く、信頼性の高い有機ＥＬ素子を形
成することが可能になる。

【００９５】本発明の有機ＥＬディスプレイによれば、
少なくとも有機発光材料からなる発光層を有する有機層
上に、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を設け
たので、この膜は一般に内部応力が非常に小さい有機層
から剥がれ難い膜となる。このような膜で電極、もしく
は電極と保護層とが有機層上に形成される複数の有機Ｅ
Ｌ素子からなる有機ＥＬディスプレイは、高品質なもの
となり、高信頼性が得られる。

【００９６】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法
によれば、少なくとも有機発光材料からなる発光層を有
する有機層上に内部応力が０もしくは圧縮応力を有する
膜を形成する工程を備えているので、有機層上に形成さ
れる電極、もしくは電極と保護層とを、上記内部応力が
０もしくは圧縮応力を有する膜で形成することにより、
一般に内部応力が非常に小さい有機層上に、剥がれ難い
電極、もしくは電極と保護層とを備えた有機ＥＬ素子か
らなる有機ＥＬディスプレイを形成することが可能にな
る。その結果、品質が高く、信頼性の高い有機ＥＬディ
スプレイを形成することが可能になる。しかも、有機層
と第２の電極との形成工程を繰り返し行うことが可能に
なるので、フルカラーもしくはマルチカラーの有機ＥＬ
ディスプレイを、高品質にかつ高い信頼性を有するよう
に製造することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ素子に係わる第１の実施の形
態を説明する概略構成断面図である。

【図２】本発明の有機ＥＬ素子に係わる第２の実施の形
態を説明する概略構成断面図である。

【図３】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる第１
の実施の形態を説明する概略構成断面図である。

【図４】本発明の有機ＥＬ素子の製造方法に係わる第２
の実施の形態を説明する概略構成断面図である。

【図５】本発明の有機ＥＬディスプレイに係わる第１の
実施の形態を説明する概略構成斜視図である。

【図６】本発明の有機ＥＬディスプレイに係わる第２の
実施の形態を説明する概略構成斜視図である。

【図７】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法に係
わる第１の実施の形態を説明する概略構成斜視図であ
る。

【図８】本発明の有機ＥＬディスプレイの製造方法に係
わる第２の実施の形態を説明する概略構成斜視図であ
る。

【図９】従来のシングルヘテロ型有機ＥＬ素子を説明す
る概略構成断面である。

【図１０】従来の有機ＥＬディスプレイを説明する概略
構成斜視図である。

【図１１】別の従来の有機ＥＬディスプレイを説明する
概略構成斜視図である。

【図１２】課題の説明図である。

【符号の説明】

１…有機ＥＬ素子、１４…発光層、１５…有機層、１６
…第２の電極

フロントページの続き (72)発明者 佐野 直樹 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 中山 徹生 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 平野 貴之 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 (72)発明者 千葉 安浩 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 3K007 AB15 BA06 CA01 CB01 CC00 DA01 DB03 EB00 FA01

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 有機エレクトロルミネッセンス素子を構
   成するもので少なくとも有機発光材料からなる発光層を
   有する有機層上に、内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネ
   ッセンス素子。
2. 【請求項２】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜は、 導電性材料からなる電極であることを特徴とする請求項
   １記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
3. 【請求項３】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜は、 導電性材料からなる電極と、 前記電極上に形成された保護層とからなることを特徴と
   する請求項１記載の有機エレクトロルミネッセンス素
   子。
4. 【請求項４】 少なくとも有機発光材料からなる発光層
   を有する有機層上に内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜を形成する工程を備えたことを特徴とする有機エ
   レクトロルミネッセンス素子の製造方法。
5. 【請求項５】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜を導電性材料からなる電極で形成することを特徴
   とする請求項４記載の有機エレクトロルミネッセンス素
   子の製造方法。
6. 【請求項６】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜を形成する工程は、 前記有機層上に導電性材料からなる電極を形成する工程
   と、 前記電極上に保護層を形成する工程とからなり、 前記電極と前記保護層とを合わせた膜の内部応力が０も
   しくは圧縮応力を有するように、前記電極と前記保護層
   とを形成することを特徴とする請求項４記載の有機エレ
   クトロルミネッセンス素子の製造方法。
7. 【請求項７】 複数の有機エレクトロルミネッセンス素
   子を備えたものであって、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成するもの
   で少なくとも有機発光材料からなる発光層を有する有機
   層上に、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を設
   けたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデ
   ィスプレイ。
8. 【請求項８】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜は、導電性材料からなる電極であることを特徴と
   する請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンスディ
   スプレイ。
9. 【請求項９】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を有
   する膜は、 導電性材料からなる電極と、 前記電極上に形成された保護層とからなることを特徴と
   する請求項７記載の有機エレクトロルミネッセンスディ
   スプレイ。
10. 【請求項１０】 複数の有機エレクトロルミネッセンス
    素子から構成されるディスプレイの製造方法であって、 前記有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する少な
    くとも有機発光材料からなる発光層を有する有機層上
    に、内部応力が０もしくは圧縮応力を有する膜を形成す
    る工程を備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネ
    ッセンスディスプレイの製造方法。
11. 【請求項１１】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を
    有する膜を、導電性材料からなる電極で形成することを
    特徴とする請求項１０記載の有機エレクトロルミネッセ
    ンスディスプレイの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記内部応力が０もしくは圧縮応力を
    有する膜を形成する工程は、 前記有機層上に導電性材料からなる電極を形成する工程
    と、 前記電極上に保護層を形成する工程とからなり、 前記電極と前記保護層とを合わせた膜の内部応力が０も
    しくは圧縮応力を有するように前記電極と前記保護層と
    を形成することを特徴とする請求項１０記載の有機エレ
    クトロルミネッセンスディスプレイの製造方法。