JP2000286057A

JP2000286057A - 有機電界発光素子及びその製造方法

Info

Publication number: JP2000286057A
Application number: JP2000013170A
Authority: JP
Inventors: Mitsuru Tanamura; 満棚村; Yoshiharu Sato; 佳晴佐藤
Original assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp
Priority date: 1999-01-26
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】成膜防止層におけるチャージアップを解消す
ることにより、成膜防止層のチャージアップによる異常
放電や異常スパッタを防止し、欠陥の少ない高性有機電
界発光素子を歩留り良く提供する。【解決手段】基板１上に、第１の電極膜２と、成膜防
止層３ａ，３ｂとが形成され、第１の電極膜２上の成膜
防止層３ａ，３ｂ非形成面に有機発光層４及び第２の電
極膜５が順次積層形成された有機電界発光素子。成膜防
止層３ａ，３ｂは、比抵抗１×１０^１２〜１×１０^４Ω
・ｃｍの電気的半導電性である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子及
びその製造方法に係り、詳しくは、有機化合物から成る
発光層に電界をかけて光を放出する薄膜型発光素子の微
細加工工程を改良した有機電界発光素子及びその製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子と
しては、無機材料のIII−Ｖ族化合物半導体であるＺｎ
Ｓ、ＣａＳ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類
元素（Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが
一般的であるが、上記の無機材料から作製したＥＬ素子
は、１）交流駆動が必要（５０〜１０００Ｈｚ）、２）駆動電圧が高い（一般に２００Ｖ程度）、３）フルカラー化が困難で、特に青色が問題がある、４）周辺駆動回路のコストが高い、という問題点を有している。

【０００３】しかし、近年、上記問題点の改良のため、
有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるようになっ
た。特に、発光効率を高めるために電極からのキャリア
ー注入の効率向上を目的とした電極種類の最適化を行
い、芳香族ジアミンから成る有機正孔輸送層と８−ヒド
ロキシキノリンのアルミニウム錯体から成る有機発光層
を設けた有機電界発光素子の開発（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）によ
り、従来のアントラセン等の単結晶を用いた電界発光素
子と比較して発光効率の大幅な改善がなされ、実用特性
に近づいている。

【０００４】このような有機電界発光素子をパターニン
グする方法としては、例えば以下のような方法が挙げら
れる。

【０００５】基板上に陽極膜（又は陰極膜）を形成した
後、有機発光層を形成する（この際、必要に応じて有機
正孔輸送層等を積層形成する）。次に、真空蒸着法等に
より、シャドーマスクを用いて、陰極膜（又は陽極膜）
を形成する。このようにして作製された有機電界発光素
子は、選択された陽極及び陰極に挟まれた部分の素子が
発光し、その他の非選択部分は発光しないため、所望の
部分が発光する有機電界発光素子となる。

【０００６】その他に、レジストを用いてパターンとな
る壁（成膜防止層）を予め作製しておき、斜め蒸着によ
り発光層を形成する方法も試みられている（特開平５−
２７５１７２号公報）。また、レジストを用いる他の例
として、レジストの上部にオーバーハング層を新たに形
成したり、レジスト自体に特殊な処理をして逆テーパー
形状を形成して発光層を形成する方法も試みられている
（特開平８−３１５９８１号公報）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の成膜防止層は、
素子を電気的に完全に分離することを目的にしているた
め、電気的絶縁体で形成されており、従って、基板表面
には絶縁体がストライプ状又は格子状に配置されること
となる。このため、成膜防止層形成後の有機発光層の成
膜前処理工程や金属電極膜成膜工程などにおいて、この
成膜防止層による電気的絶縁部分に電荷が貯まる（チャ
ージアップ）などして、工程上の不具合が起こるといっ
た問題があった。例えば、成膜前処理として一般的に行
われているアルゴンと酸素の混合ガスでのプラズマ処理
に当り、基板表面に形成された絶縁性の成膜防止層がチ
ャージアップして異常放電等が起こり易くなり、その結
果、成膜防止層の一部を破壊して素子の欠陥の確率を増
大させていた。また、成膜防止層形成後に金属電極膜を
成膜する場合、生産性の優れたスパッタ法を用いると、
上記チャージアップによる異常スパッタで成膜が不均一
になり、これによっても素子の欠陥を増大させていた。

【０００８】また、従来の有機電界発光素子の微細加工
法のうち、シャドーマスクを用いる方法では、真空装置
内のチャンバー内で基板とマスクとの位置合わせを数μ
ｍの精度で正確に行う必要があり、操作が容易ではな
い。また、繰り返し蒸着に用いたマスクに付着した物質
が厚膜化し、マスクのパターンを狭める等の問題も存在
する。

【０００９】一方、斜め蒸着によるパターニングでは、
素子サイズが小さい場合には有効な手段であるが、大型
の素子を作製しようとすると、基板の設置場所を大きく
とる必要が生じる。また、基板のソース側と反対側との
間に膜厚分布が現れるため、良好な微細加工を行うこと
ができない。更に、レジストをオーバーハング又は逆テ
ーパー形状にしてパターニングを行う従来の方法では工
程数が複雑になったり、テーパー形状の再現性が低いな
どの理由から製造コストが高くなる問題があった。

【００１０】本発明は上記従来の問題点を解決し、成膜
防止層におけるチャージアップを解消することにより、
このチャージアップによる異常放電や異常スパッタを防
止し、欠陥の少ない高性能有機電界発光素子を歩留り良
く提供することを目的とする。

【００１１】本発明はまた、所望の形状の成膜防止層を
精度良く形成することにより、有機電界発光素子の製造
工程における微細加工を容易かつ確実に行って、非選択
部分の有機発光層の発光確率が著しく小さい有機電界発
光素子を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光素
子は、基板と、該基板上に形成された第１の電極膜と、
該第１の電極膜上に部分的に形成された成膜防止層と、
該第１の電極膜上の該成膜防止層非形成面に順次積層形
成された有機発光層及び第２の電極膜とを有する有機電
界発光素子において、該成膜防止層の比抵抗が１×１０
^１２〜１×１０ ^４Ω・ｃｍであることを特徴とする。

【００１３】本発明の有機電界発光素子の製造方法は、
基板上に、第１の電極膜を形成した後、該第１の電極膜
上に部分的に成膜防止層を形成し、その後、該第１の電
極膜上の該成膜防止層非形成面に有機発光層及び第２の
電極膜を順次積層形成する有機電界発光素子の製造方法
において、該成膜防止層の比抵抗が１×１０^１２〜１×
１０^４Ω・ｃｍであることを特徴とする。

【００１４】本発明に係る成膜防止層は、比抵抗が１×
１０^１２〜１×１０^４Ω・ｃｍの電気的半導電性領域の
ものであるため、これにより、基板表面の電気的絶縁領
域を極めて小さくすることが可能となり、成膜前処理工
程や金属成膜工程において電気的絶縁部分に電荷が貯ま
るなどの工程上の問題を抑制できる。また、電気的半導
電性の成膜防止層は発光領域に比較して十分高抵抗であ
るため、発光素子の分離は確実に行うことができる。

【００１５】本発明において、このような電気的半導電
性の成膜防止層は、例えば次のようにして形成すること
ができる。

【００１６】感光性樹脂に電気的導電性物質（例えば、
カーボンブラックやアルミニウム、ニッケルなどの金属
粉）を混合して感光性樹脂組成物を作り、これを基板に
スピンコートして乾燥する。該感光性樹脂組成物層に、
フォトリソグラフィ技術にて所望のパターン露光をし、
不要な部分を現像除去することにより、パターニングさ
れた半導体性の成膜防止層を形成することができる。

【００１７】その他に、電気的導電性物質としてポリア
セチレン、ポリジアセチレン、ポリピロール、ポリパラ
フェニレンなどの鎖状共役系導電性高分子を用いること
も可能である。これらの高分子材料は事前にドナー或い
はアクセプター物質を添加することで、導電性を任意に
変えられるという特徴を持つ。これらの導電性高分子を
感光性樹脂に混合し、上記と同様のフォトリソグラフィ
プロセスにて半導体性の成膜防止層を形成することがで
きる。

【００１８】また、半導体性の物質自体を基板に層状に
形成後、不要部分のみをエッチングしてパターニングす
る方法もある。この場合の半導体性物質としては、シリ
コンやゲルマニウムなどのIV族元素、ＧａＡｓ，ＩｎＰ
などのIII−Ｖ族化合物、Ｚｎｓ，ＺｎＴｅ，Ｃａｓな
どのII−VI族化合物、及び上記の導電性高分子などを用
いることができる。これらの半導体性物質を、真空蒸着
法やスピンコート法で基板上に層状に成膜する。その
後、レーザーエッチング法などの直接描画法により、任
意のパターンの半導電性成膜防止層を形成することが可
能である。パターニング方法としては他に、層状の半導
体性物質上にフォトレジストをスピンコートし、パター
ン現像されたレジストをマスクとして、露出した半導体
層部分を酸性溶液等でエッチング除去し、その後レジス
トを剥離して所望の半導体パターンを形成して成膜防止
層とすることも可能である。

【００１９】これらの方法の中で形成された層の半導体
特性、パターニング特性、下層基板へのダメージ及び取
り扱いの容易さ等の点から、感光性樹脂組成物を使用し
て、フォトリソグラフィ技術を用いて成膜防止層を形成
する方法が好ましい。つまり、カーボンブラック等の電
気的導電性物質を含有する感光性樹脂組成物により形成
する方法が好ましい。

【００２０】この感光性樹脂組成物は、光を吸収してラ
ジカルを発生する光重合開始系と、該ラジカルにより重
合が誘起される付加重合性のエチレン性不飽和二重結合
を少なくとも１個有する化合物とを含有する光重合性樹
脂組成物であることが好ましい。

【００２１】本発明に係る成膜防止層は、該感光性樹脂
組成物の光硬化を促進せず、かつ該感光性樹脂組成物の
光硬化用の照射光に対して非透過性の物質（以下「照射
光非透過性物質」と称す。）を含有する感光性樹脂組成
物の光硬化により形成されることが好ましい。

【００２２】なお、本発明における「照射光非透過性物
質」とは、感光性樹脂組成物を光硬化するための照射光
を透過させない（吸収及び／又は反射する）物質であ
り、かつ、照射光による該感光性樹脂組成物の光重合を
促さない物質、を意味し、例えば光重合開始系（即ち、
照射光を吸収してラジカルなどを発生し、光重合を促進
するラジカル発生剤、増感剤など）のような、該光重合
を促進する物質とは区別される。

【００２３】ここで、照射光非透過性物質が光硬化を促
進しているか否かを判断するには、例えば、次のように
して確認実験を行えば良い。即ち、本発明の感光性樹脂
組成物から光重合開始系を除いた組成物を用意し、該組
成物を本発明の成膜防止層を形成する場合と同様に、基
板上に塗布して乾燥させ、マスクを介して露光した後、
現像する。当該照射光非透過性物質が光重合の促進しな
いものであれば、現像後の基板上には画像が残らないた
め、この画像の有無で光重合の促進の有無を確認でき
る。

【００２４】このように、成膜防止層を形成する感光性
樹脂組成物として、照射光非透過性物質を含むものを用
いることにより、感光性樹脂組成物中の照射光非透過性物質の含有量マスクを用いたパターン露光におけるマスクと感光
性樹脂組成物の成膜面との距離を調整することにより、形成する成膜防止層の断面形
状、即ち、成膜防止層の側面と基板の板面とのなす角度
を任意に制御することができるようになる。

【００２５】よって、例えば有機電界発光素子に形成す
る成膜防止層として２以上の異なる断面形状の成膜防止
層を異なるパターンで積層形成することも容易であり、
最適形状の成膜防止層を最適なパターンで組み合わせて
形成することにより、有機電界発光層及び電極膜をより
一層高精度に形成し、非選択部の発光確率をより一層低
減することが可能となる。

【００２６】しかも、感光性樹脂組成物として、同一の
光重合性組成物を主剤として用い、照射光非透過性物質
のみの配合量を増減すると共に、前記マスクと感光性樹
脂組成物の成膜面との距離を調整するのみで、同一のマ
スク露光、現像プロセス及び条件にて、種々の断面形状
の成膜防止層を容易に形成することができるため、成膜
防止層の形成不備が発生し難く、このため、パターン欠
陥が殆どなく、発光寿命特性に優れ、高性能で性能の安
定性、信頼性に優れた有機電界発光素子を実現すること
ができる。

【００２７】なお、電気的導電性物質として、カーボン
ブラックのように、光硬化用の照射光に対して非透過性
の物質を用いた場合には、電気的導電性物質が照射光非
透過性物質としての機能を果たすことになり、別途照射
光非透過性物質を配合する必要がない場合もある。

【００２８】本発明において、成膜防止層は、その側面
と基板の板面との角度が９０°より大きい第１の成膜防
止層と、該第１の成膜防止層上の少なくとも一部に形成
された、その側面と基板の板面とのなす角度が９０°よ
り小さい第２の成膜防止層とを含む２以上の成膜防止層
で構成されることが好ましい。

【００２９】なお、本発明において、成膜防止層の側面
と基板とのなす角度とは、図２（ａ）に示す如く、側面
が略平面状の成膜防止層３であれば、当該側面３Ｓと基
板１の板面１Ｓとの交叉角θを指すが、図２（ｂ）に示
す如く、側面が凹面状の成膜防止層３であっても、更に
は、図２（ｃ）に示す如く、側面が凸面状の成膜防止層
３であってもその平均的な交叉角として定義され、例え
ば図２（ｂ），（ｃ）に示すような曲面状の側面を有す
る場合には、その接線Ｌと基板１の板面１Ｓとの交叉角
θで示される。以下において、この成膜防止層の側面と
基板の板面との交叉角度を「基板に対するテーパー角」
と称す場合がある。また、以下において、側面と基板の
板面とのなす角度が９０°より小さく、成膜防止層の断
面形状が基板の板面に対して垂直よりもオーバーハング
側に傾いている成膜防止層の形状を「逆テーパー形状」
と称し、逆に、側面と基板の板面とのなす角度が９０°
より大きい成膜防止層の形状を「順テーパー形状」と称
す場合がある。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機電界発光素子
の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。

【００３１】図１は、本発明で製造される有機電界発光
素子の実施の形態を示す模式図であって、図１（ａ）は
断面図（図１（ｃ）のＡ−Ａ線に沿う断面に相当す
る。）、図１（ｂ）は図１（ａ）の断面と交叉方向の断
面図（図１（ｃ）のＢ−Ｂ線に沿う断面に相当す
る。）、図１（ｃ）は平面図である（ただし、図１
（ｃ）において、有機層及び第２の電極膜は図示されて
いない。）。

【００３２】図１中、１は基板、２は陽極としての導電
層、３ａは第１成膜防止層、３ｂは第２成膜防止層、４
は正孔輸送層及び有機発光層を順次積層してなる有機層
（以下、単に「有機層」と称す。）、５は陰極としての
導電層を各々表す。

【００３３】本実施例の有機電界発光素子は、基板側の
導電層２が陽極（アノード）として正孔注入層の役割を
果たすものである。

【００３４】基板１は本発明に係る有機電界発光素子の
支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や
金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられ
るが、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタアクリレー
ト、ポリカーボネート、ポリサルホンなどの透明な合成
樹脂基板が好ましい。

【００３５】基板１上には導電層２が設けられている。
この導電層２は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケ
ル、パラジウム、テルル等の金属、インジウム及び／又
はスズの酸化物などの金属酸化物やヨウ化銅、カーボン
ブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェン）等の
導電性高分子などにより構成される。陽極としての導電
層２の形成は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法等
により行われることが多いが、銀などの金属微粒子或い
はヨウ化銅、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微
粒子、導電性高分子微粉末などを用いる場合には、適当
なバインダー樹脂溶液にこれらを分散し、基板上に塗布
することにより形成することもできる。更に、導電性高
分子を用いる場合は、電解重合により直接基板上に薄膜
を形成したり、基板上に塗布して形成することもできる
（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６０巻，２７１１
頁，１９９２年）。この導電層２はまた異なる物質の２
層以上の積層構造とすることも可能である。導電層２の
厚みは、必要とする透明性により異なるが、透明性が必
要とされる場合は、可視光の透過率が６０％以上、好ま
しくは８０％以上であることが望ましく、この場合、導
電層２の厚みは、通常５〜１０００ｎｍ、好ましくは１
０〜５００ｎｍ程度である。

【００３６】なお、この陽極２としての導電層が不透明
でよい場合は、導電層２は基板１と同一のものであって
も良い。また、上記導電層を異なる物質で積層したもの
とすることも可能である。

【００３７】一方、導電層５は陰極（カソード）として
有機層４に電子を注入する役割を果たす。導電層５に
は、前記導電層２と同様の材料を用いることが可能であ
るが、効率的に電子注入を行うには、仕事関数の低い金
属が好ましく、一般にはスズ、マグネシウム、インジウ
ム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金
が用いられる。導電層５についても、異なる物質の２層
以上の積層構造としても良い。導電層５の膜厚は、通
常、導電層２と同程度である。但し、電界発光素子とし
ては、導電層２及び導電層５のうち少なくとも一方は透
明性が良いことが必要であることから、導電層２と導電
層５の一方又は双方は、１０〜５００ｎｍ程度の膜厚
で、透明性に優れることが望まれる。

【００３８】陽極としての導電層２上に形成される成膜
防止層３ａ及び３ｂは、有機層４に比較して十分高抵抗
のものであればどのようなものでも良いが、その目的に
応じて膜厚及び側面の傾き角、即ち基板に対するテーパ
ー角が適当に選ばれなければならない。

【００３９】即ち、図１において、平面視形状が格子状
に形成された第１成膜防止層３ａは、導電層２のパター
ニング時のエッジ付近の不均一や有機層４及び導電層５
の成膜時の素子周辺での不均一部分の影響を除き、発光
領域での均一な発光を得ることを第１の目的にしてい
る。そのためには、第１成膜防止層３ａは有機層４や導
電層５の膜厚に比較して厚すぎないこと、断面形状は順
テーパー形状になっていることが望まれる。また、スト
ライプ状に形成された第２成膜防止層３ｂは、その後形
成される有機層４及び導電層５を第２成膜防止層３ｂの
段差でもって分離することを第１の目的にしている。そ
のためには、第２成膜防止層３ｂは有機層４や導電層５
の膜厚に比較して薄すぎないこと、断面形状は逆テーパ
ー形状になっていることが望まれる。

【００４０】なお、有機層４及び導電層５を分離するこ
とを目的とする、第二成膜防止層３ｂの場合は、図１に
示したように、予め導電層２をストライプ状に設けてお
き、これと交わる（平行でない）ストライプ状に第２成
膜防止層３ｂを設けることが好ましい。導電層２と第２
成膜防止層３ｂとは、図１に示すように直交している場
合が好ましいが、互いに平行でなければ直交していなく
てもよい。

【００４１】第１成膜防止層３ａの膜厚は有機層４と導
電層５の合計の膜厚をｔとした場合、０．１ｔ〜１０
ｔ、特に０．５ｔ〜５ｔであることが好ましい。第１成
膜防止層３ａの膜厚が薄すぎると導電層２と導電層５の
間の比抵抗が小さくなり好ましくない。逆に厚すぎる
と、図１（ｂ）に示すように、導電層５が第１成膜防止
層３ａの上を乗り越える際に、導電層５自体の膜厚が第
１成膜防止層３ａのエッジ部分で薄くなり導電層５の抵
抗値が高くなり好ましくない。

【００４２】また、第１成膜防止層３ａは、その側面が
基板１の板面に対し垂直よりも大きく、なだらかな丘状
に傾いている順テーパー形状であり、この傾きの度合
は、図１又は図２に示した基板１に対するテーパー角θ
の値が９１゜〜１７０゜、特に１２０゜〜１５０゜であ
ることが好ましい。θが小さすぎると導電層５が電気的
に断線しやすくなり好ましくない。逆に、θが大きすぎ
ると成膜防止領域が大きくなりすぎ、相対的に発光素子
の発光領域（開口率）が小さくなり好ましくない。

【００４３】一方、第２成膜防止層３ｂの膜厚は、有機
層４と導電層５の合計の膜厚ｔに対して２ｔ〜２００
ｔ、特に５ｔ〜５０ｔであることが好ましい。第２成膜
防止層３ｂの膜厚が薄すぎると導電層５が第２成膜防止
層３ｂの上を乗り越える際の切り放しが十分でなくなり
好ましくない。逆に厚すぎると、第２成膜防止層３ｂ自
体が倒れやすくなる等のプロセス上の問題が発生して好
ましくない。

【００４４】また、第２成膜防止層３ｂは、その側面が
基板１の板面に対し垂直よりもオーバーハング側に傾い
ている逆テーパー形状であり、この傾きの度合は、図１
又は図２に示した基板１に対するテーパー角θの値が３
０゜〜８９゜、特に４５゜〜８０゜であることが好まし
い。θが小さすぎると第２成膜防止層３ｂ自体が倒れや
すくなる等のプロセス上の問題が発生して好ましくな
い。逆に、θが大きすぎると導電層５が第２成膜防止層
３ｂの上を乗り越える際の切り放しが十分でなくなり好
ましくない。

【００４５】本発明において、この成膜防止層３ａ，３
ｂは、その比抵抗が１×１０^１２〜１×１０^４Ω・ｃｍ
の電気的半導電性のものである。この成膜防止層の比抵
抗が１×１０^１２Ω・ｃｍを超えると絶縁性となり、前
記チャージアップの問題がある。逆に成膜防止層の比抵
抗が１×１０^４Ω・ｃｍ未満では、導電性となって、発
光素子の分離不良を生じる恐れがある。成膜防止層の比
抵抗は特に１×１０^１ ^１〜１×１０^７Ω・ｃｍであるこ
とが好ましい。

【００４６】本発明において、このような成膜防止層３
ａ，３ｂは、光硬化を担う主剤と、電気的導電性物質
と、更に必要に応じて照射光非透過性物質とを含む感光
性樹脂組成物で形成される。

【００４７】ここで、主剤としては光の照射により硬化
する透明な樹脂組成物であれば良いが、好ましくは、光
を吸収してラジカルを発生する光重合開始系と、該ラジ
カルにより重合が誘起される付加重合性のエチレン性不
飽和二重結合を少なくとも１個有する化合物（以下、
「エチレン性化合物」と称す。）を含有する光重合性樹
脂組成物であり、更に好ましくは、これに相溶性、皮膜
形成性、現像性、接着性の改善のために、結合剤として
の有機高分子物質を含有させたものが用いられる。

【００４８】このうち、光重合開始系としては、紫外光
を吸収してラジカルを発生する紫外光感応型光重合開始
系、可視光を吸収してラジカルを発生する可視光感応型
光重合開始系があり、紫外光感応型光重合開始系として
は、例えば「ファインケミカル」1991年3月1日号Vo12
0，No．4，P．16〜26に記載のジアルキルアセトフエノ
ン系、ベンジルジアルキルケタール系、ベンゾイン、ベ
ンゾインアルキルエーテル系、チオキサントン誘導体、
アシルホスフインオキサイド系等、その他、特開昭58−
40302号公報、特公昭45−37377号公報に記載のヘキサア
リールビイミダゾール系、S−トリハロメチルトリアジ
ン系等が挙げられる。一方、400nm以上500nm以下の可視
光に感応する可視光感応型光重合開始系としては、例え
ば、ヘキサアリールビイミダゾールとラジカル発生剤及
び色材の系（特公昭45−37377号公報）、ヘキサアリー
ルビイミダゾールと（ｐ−ジアルキルアミノベンジリデ
ン）ケトンの系（特開昭47−2528号、特開昭54−155292
号各公報）、環状シスーα−ジカルボニル化合物と色材
の系（特開昭48−84183号公報）、置換トリアジンとメ
ロシアニン色素の系（特開昭54−151024号公報）、ケト
クマリンと活性剤の系（特開昭52−112681号、特開昭58
−15503号、特開昭60−88005号各公報）、置換トリアジ
ンと増感剤の系（特開昭58−29803号、特開昭58−40302
号各公報）、ビイミダゾール、スチレン誘導体、チオー
ルの系（特開昭59−56403号公報）、ジアルキルアミノ
フエニル基を含有する増感剤とビイミダゾール（特開平
2−69号、特開昭57−168088号、特開平5−107761号、特
開平5−210240号、特開平4−288818号各公報）、有機過
酸化物と色素の系（特開昭59−140203号、特開昭59−18
9340号各公報）、チタノセンを光重合性開始系とするも
の（特開昭59−152396号、特開昭61−151197号、特開昭
63−10602号、特開昭63−41484号、特開平2−291号、特
開平3−12403号、特開平3−20293号、特開平3−27393
号、特開平3−52050号各公報）、またチタノセンとキサ
ンテン色素更にアミノ基或はウレタン基を有する付加重
合可能なエチレン性飽和二重結合含有化合物を組合せた
系（特開平4−221958号、特開平4−219756号各公報）等
が挙げられる。

【００４９】エチレン性化合物としては、単量体又は、
側鎖もしくは主鎖にエチレン性不飽和二重結合を有する
重合体のいずれでも良い。なお、本発明における単量体
の意味するところは、所謂高分子物質に相対する概念で
あり、従って、狭義の単量体以外に二量体、三量体、オ
リゴマーをも包含するものである。

【００５０】エチレン性化合物としては、例えば、不飽
和カルボン酸、脂肪族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カ
ルボン酸とのエステル、芳香族ポリヒドロキシ化合物と
不飽和カルボン酸とのエステル、不飽和カルボン酸と多
価カルボン酸及び脂肪族ポリヒドロキシ化合物、芳香族
ポリヒドロキシ化合物等の多価ヒドロキシ化合物とのエ
ステル化反応により得られるエステル等が挙げられる。

【００５１】これらのうち、脂肪族ポリヒドロキシ化合
物と不飽和カルボン酸とのエステルとしては具体的に
は、エチレングリコールジアクリレート、トリエチレン
グリコールジアクリレート、トリメチロールプロパント
リアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレー
ト、ペンタエリスリトールジアクリレート、ペンタエリ
スリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテ
トラアクリレート、ジペンタエリスリトールテトラアク
リレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、グリ
セロールアクリレート等のアクリル酸エステル、これら
例示化合物のアクリレートをメタクリレートに代えたメ
タクリル酸エステル、同様にイタコネートに代えたイタ
コン酸エステル、クロトネートに代えたクロトン酸エス
テルもしくはマレエートに代えたマレイン酸エステル等
が挙げられる。

【００５２】芳香族ポリヒドロキシ化合物と不飽和カル
ボン酸とのエステルとしては、ハイドロキノンジアクリ
レート、ハイドロキノンジメタクリレート、レゾルシン
ジアクリレート、レゾルシンジメタクリレート、ピロガ
ロールトリアクリレート等が挙げられる。

【００５３】不飽和カルボン酸と多価カルボン酸及び多
価ヒドロキシ化合物とのエステル化反応により得られる
エステルとしては必ずしも単一物では無いが代表的な具
体例としては、アクリル酸、フタル酸及びエチレングリ
コールの縮合物、アクリル酸、マレイン酸及びジエチレ
ングリコールの縮合物、メタクリル酸、テレフタル酸及
びペンタエリスリトールの縮合物、アクリル酸、アジピ
ン酸、ブタンジオール及びグリセリンの縮合物等が挙げ
られる。

【００５４】本発明において、光重合性組成物の結合剤
として使用される有機高分子物質としては、メチル（メ
タ）アクリル酸、エチル（メタ）アクリル酸、プロピル
（メタ）アクリル酸、ブチル（メタ）アクリル酸、２−
エチルヘキシル（メタ）アクリル酸、ヒドロキシエチル
（メタ）アクリル酸、ヒドロキシプロピル（メタ）アク
リル酸、ベンジル（メタ）アクリル酸等の（メタ）アク
リル酸のアルキルエステル；ヒドロキシフェニル（メ
タ）アクリル酸、メトキシフェニル（メタ）アクリル酸
等の（メタ）アクリル酸の置換基を有していても良いフ
ェニルエステル；アクリロニトリル；酢酸ビニル、パー
サチック酸ビニル、プロピオン酸ビニル、桂皮酸ビニ
ル、ピバリン酸ビニル等の酸ビニル；スチレン、α−メ
チル−スチレン等の共重合体、エピクロロヒドリンとビ
スフエノールＡとのポリエーテル、可溶性ナイロン、ポ
リビニルアルキルエーテル、ポリアミド、ポリウレタ
ン、ポリエチレンテレフタレート又はイソフタレート、
アセチルセルロース及びポリビニルホルマール、ポリビ
ニルブチラール等が挙げられる。なお、本明細書におい
て、「（メタ）アクリル」とは「アクリル又はメタクリ
ル」を示す。「（メタ）アクリレート」についても同様
である。

【００５５】本発明の特徴である、電気的導電性物質と
しては、染顔料、金属粉、白色顔料、蛍光顔料から選ば
れる１種又は２種以上の導電性物質が用いられる。この
導電性物質の比抵抗は１×１０^１０Ω・ｃｍ以下、好ま
しくは１×１０^３Ω・ｃｍ以下のものがよい。電気的導
電性物質として特に好ましいのはカーボンブラックであ
り、通常、比表面積２５〜５００ｍ^２／ｇのものが用い
られる。電気的導電性物質の具体例としては、三菱カー
ボンブラックＭ１０００、三菱カーボンブラック＃４０
等（三菱化学（株）製）が挙げられる。

【００５６】本発明において、感光性樹脂組成物中に照
射光非透過性物質を含有することにより、前述の如く、
任意の断面形状の成膜防止層を容易に形成することがで
きるという効果が奏される。上述のカーボンブラックの
ように、光硬化用の照射光に対して非透過性の電気的導
電性物質を用いた場合は、この電気的導電性物質が照射
光非透過性物質としての機能をも奏するため、別途照射
光非透過性物質を添加する必要がない場合もあるが、電
気的導電性物質のみでは十分な配合効果が得られない場
合には、別途照射光非透過性物質を添加してもよい。こ
の照射光非透過性物質としては、染顔料、金属粉、白色
顔料、蛍光顔料等の顔料が用いられる。

【００５７】なお、電気的導電性物質及び照射光非透過
性物質は、感光性樹脂組成物の成膜性や成膜防止膜内で
の均一分散性等を考慮した場合、平均粒径０．００５〜
０．５μｍ程度の微粒子であることが好ましく、０．０
１〜０．０３μｍであれば、より好ましい。

【００５８】本発明において、成膜防止層を形成する感
光性樹脂組成物は、有機高分子物質１００重量部に対
し、光重合開始系を０．０１〜３０重量部、エチレン性
化合物を５〜１００重量部の割合で含む光重合性組成物
よりなる主剤と、電気的導電性物質、更に必要に応じて
照射光非透過性物質とで構成され、電気的導電性物質を
感光性樹脂組成物中の全固形分に対して０．０１〜９０
重量％含有するものであり、このような感光性樹脂組成
物であれば前述のような電気的半導電性領域の成膜防止
層を形成して、チャージアップの問題を解消することが
できる。

【００５９】なお、本発明において、成膜防止層の形成
に用いる感光性樹脂組成物には、形成される成膜防止層
の性能を損なわない範囲で、熱重合防止剤、可塑剤、表
面保護剤、平滑剤、密着向上剤、現像性改良剤などの、
各種添加剤を含んでいても良い。この場合、配合量は、
当該感光性樹脂組成物の組成や、配合成分自体の性質な
どにより異なるが、概ね、全固形分に対し１０重量％以
下である。

【００６０】本発明では、このような電気的導電性物質
と、更に必要に応じて照射光非透過性物質を含む感光性
樹脂組成物を用いることにより、電気的導電性物質又は
必要に応じて添加した照射光非透過性物質の照射光透過
阻止効果により、以下に説明するように、第１成膜防止
層３ａのような順テーパー形状のものも、第２成膜防止
層３ｂのような逆テーパー形状のものも容易に形成する
ことができる。

【００６１】以下に、順テーパー形状の成膜防止層及び
逆テーパー形状の成膜防止層の形成方法をそれぞれ図
３，４を参照して説明する。なお、以下において、「照
射光非透過性物質総含有量」は、光硬化用の照射光に対
して非透過性の電気的導電性物質を含む、光硬化用の照
射光に対して非透過性のすべての物質の感光性樹脂組成
物中の含有量をさす。

【００６２】（１）順テーパー形状の成膜防止層の形
成方法図３に、順テーパー形状の成膜防止層を形成する場合の
模式図を示す。

【００６３】図３中、６は成膜防止層にパターンを焼き
付けるためのガラスマスクであり、６ａは光が通る窓で
ある。なお、ガラスマスクとしては市販されているもの
を適宜使用すればよい。通常は、ガラス基板に膜厚２０
〜３００ｎｍ程度、好ましくは５０〜２００ｎｍのＣｒ
蒸着膜などの遮光膜がパターン状に設けられたものが用
いられる。

【００６４】７は照射光、Ｄはガラスマスク６と成膜防
止層となる光重合性樹脂（ネガ型レジスト）１０Ａの成
膜表面とのギャップ間隔を表す。また、図３中、左側の
グラフは、レジスト１０Ａの深さ方向の到達光強度分布
を模式的に示すものであり、レジスト１０Ａ中の照射光
非透過物質総含有量が比較的少ない場合は、図３中の曲
線９Ａに示すように、レジスト１０Ａの深さ方向にわた
って比較的均一な到達光強度となる。また、図３中の１
０ａはレジスト１０Ａ中の照射光の到達の様子を模式的
に示したもので、濃い色の部分が照射光量が大きいこと
を示している。照射光の到達の様子を示す図３中の１０
ａの形状が台形になるのは、レジスト１０Ａ中の照射光
非透過物質総含有量が少ないことと、ギャップ間隔Ｄが
照射光波長に対して大きく、ガラスマスク６の光透過窓
６ａのエッジ部分で生じる照射光の回折による光の拡散
が生じるためである。

【００６５】レジスト１０Ａ中の照射光非透過物質総含
有量が０．０１〜２０重量％、より好ましくは０．１〜
１０重量％であり、またギャップ間隔Ｄが照射光波長λ
に対して１０λ〜１０００λ、より好ましくは５０λ〜
２００λのときに、図３中の１０ａに示すように、照射
光の到達領域の断面形状は台形となる。このような台形
の照射光到達領域でレジスト１０Ａを硬化させた後、レ
ジスト１０Ａの非照射部分を現像除去することで、図３
中の１０ａの形状に近いレジストの硬化部が形成され、
順テーパー形状の成膜防止層が形成される。

【００６６】（２）逆テーパー形状の成膜防止層の形
成方法図４に、逆テーパー形状の成膜防止層を形成する場合の
模式図を示す。

【００６７】図４中、６，６ａ，７は図３と同様であ
る。Ｄはガラスマスク６と成膜防止層となる光重合性樹
脂（ネガ型レジスト）１０Ｂの成膜表面とのギャップ間
隔を表す。また、図４中、左側のグラフはレジスト１０
Ｂの深さ方向の到達光強度分布を模式的に示すものであ
り、レジスト１０Ｂ中の照射光非透過物質総含有量が比
較的多い場合は、図４中の曲線９Ｂに示すように、レジ
スト１０Ｂの深さ方向にいくに従って到達光強度が減少
する。また、図４中の１０ｂはレジスト１０Ｂ中の照射
光の到達の様子を模式的に示したもので、濃い色の部分
が照射光量が大きいことを示している。照射光の到達の
様子を示す図４中の１０ｂの形状が逆台形になるのは、
レジスト１０Ｂ中の照射光非透過物質総含有量が多いこ
とと、ギャップ間隔Ｄが照射光波長に対して大きくな
く、ガラスマスク６の光透過窓６ａのエッジ部分で生じ
る照射光の回折による光の拡散が小さいためである。

【００６８】レジスト１０Ｂ中の照射光非透過物質総含
有量が１〜９０重量％、より好ましくは５〜５０重量％
であり、またギャップ間隔Ｄが照射光波長λに対して１
λ〜１００λ、より好ましくは１０λ〜５０λのとき
に、図４中の１０ｂに示すように、照射光の到達領域の
断面形状は逆台形となる。このような逆台形の照射光到
達領域でレジスト１０Ｂを硬化させた後、レジスト１０
Ｂの非照射部分を現像除去することで、図４中の１０ｂ
の形状に近いレジストの硬化部が形成され、逆テーパー
形状の成膜防止層が形成される。

【００６９】従って、図１に示す第１成膜防止層３ａ及
び第２成膜防止層３ｂよりなる成膜防止層であれば、基
板上に、電気的導電性物質及び更に必要に応じて照射光
非透過物質を含む光重合性樹脂組成物の塗膜を形成して
パターン露光後、現像して成膜防止層を形成するに当
り、上記（１）の方法で順テーパ形状の成膜防止層を所
定の膜厚に形成して第１成膜防止層３ａとし、次いでこ
の第１の成膜防止層上に、電気的導電性物質及び更に必
要に応じて照射光非透過物質を含む光重合性樹脂組成物
の塗膜を形成してパターン露光後、現像して成膜防止層
を形成するに当り、上記（２）の方法で逆テーパ形状の
成膜防止層を所定の膜厚に形成して第２成膜防止層３ｂ
を積層することにより、容易に形成することができる。

【００７０】なお、図１に示す成膜防止層は、本発明に
係る成膜防止層の一実施例であって、本発明において、
成膜防止層の形状には特に制限はなく、成膜防止層は目
的に応じて様々な形状に形成し得る。

【００７１】図１に示す如く、成膜防止層が第１成膜防
止層３ａと第２成膜防止層３ｂとで構成される場合、必
ずしも電気的導電性物質を両成膜防止層３ａ，３ｂに含
有させる必要はなく、一方の成膜防止層のみに電気的導
電性物質を含有させ、他方の成膜防止層には電気的導電
性物質以外の照射光非透過物質を含有させるようにして
も良い。

【００７２】基板１上に導電層２を形成し、更に成膜防
止層３ａ，３ｂを形成した後は、アルゴンと酸素の混合
ガス中でプラズマ処理をするなどの成膜前処理の後、有
機層４及び陰極としての導電層５等を形成して有機電界
発光素子を製造するが、本発明では、この成膜前処理に
当り、成膜防止層３ａ、３ｂは絶縁性ではなく、電気的
半導電性であるため、チャージアップによる欠陥等を引
き起こすことはない。

【００７３】導電層２及び成膜防止層３ａ及び３ｂ上に
形成される有機層４を構成する正孔輸送層の材料として
は、陽極としての導電層２からの正孔注入効率が高く、
かつ、注入された正孔を効率良く輸送することができる
材料であることが必要である。そのためには、イオン化
ポテンシャルが小さく、しかも正孔移動度が大きく、更
に安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用
時に発生しにくいことが要求される。

【００７４】このような正孔輸送化合物としては、例え
ば、特開昭５９−１９４３９３号公報、米国特許第４，
１７５，９６０号、米国特許第４，９２３，７７４及び
米国特許第５，０４７，６８７号に例示される、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）
−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン：１，
１’−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シク
ロヘキサン：４，４’−ビス（フェニルアミノ）クワド
ロフェニルなどの芳香族アミン系化合物、特開平２−３
１１５９１号公報に示されるヒドラゾン化合物、米国特
許第４，９５０，９５０号公報に示されるシラザン化合
物、キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの化合
物は、単独で用いても良く、必要に応じて２種以上を混
合して用いても良い。また、上記の化合物以外に、ポリ
ビニルカルバゾールや、ポリシラン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，５９巻，２７６０頁，１９９１年）等
の高分子材料も使用可能である。

【００７５】正孔輸送層は、上記の有機正孔輸送材料を
一般に塗布法又は真空蒸着法により成膜することによ
り、前記導電層２及び成膜防止層３ａ，３ｂ上に積層形
成される。塗布法による形成の場合は有機正孔輸送化合
物の１種又は２種以上と必要により正孔のトラップにな
らないバインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良
剤などの添加剤を添加して溶解した塗布溶液を調製し、
スピンコート法などの方法により導電層２ａ上に塗布
し、乾燥して有機正孔輸送層を形成する。この場合、バ
インダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレ
ート、ポリエステル等を用いることができる。バインダ
ー樹脂は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、
少ない方が望ましく、塗布溶液の濃度で５０重量％以下
が好ましい。

【００７６】真空蒸着法の場合には、有機正孔輸送材料
を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を
適当な真空ポンプで１０^−６Ｔｏｒｒになるまで排気し
た後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ル
ツボと向き合って置かれた基板１の導電層２及び成膜防
止層３ａ，３ｂ上に正孔輸送層を形成する。

【００７７】このようにして形成される正孔輸送層の膜
厚は、通常１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１００
ｎｍである。このような薄い膜を一様に形成するために
は、真空蒸着法がよく用いられる。

【００７８】正孔輸送層の上に形成され、正孔輸送層と
共に有機層４を構成する有機発光層は、電界を与えられ
た電極間において陰極としての導電層５からの電子を効
率良く正孔輸送層の方向に輸送することができる化合物
で形成されることが必要である。そのためには、電子親
和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、更に安定性
に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生
しにくい化合物よりなることが要求される。また、正孔
と電子の再結合の際に発光をもたらす役割も求められ
る。更に、均一な薄膜形状を与えることも素子の安定性
の点で重要である。

【００７９】このような有機発光層の材料としては、テ
トラフェニルブタジエンなどの芳香族化合物（特開昭５
７−５１７８１号公報）、８−ヒドロキシキノリンのア
ルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４３
９３号公報、米国特許第５，１５１，６２９号、米国特
許第５，１４１，６７１号）、シクロペンタジエン誘導
体（特開平２−２８９６７５号公報）、ペリノン誘導体
（特開平２−２８９６７６号公報）、オキサジアゾール
誘導体（特開平２−２１６７９１号公報）、ビススチリ
ルベンゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報、同
２−２２２４８４号公報）、ペリレン誘導体（特開平２
−１８９８９０号公報、同３−７９１号公報）、クマリ
ン化合物（特開平２−１９１６９４号公報、同３−７９
２号公報）、希土類錯体（特開平１−２５６５８４号公
報）、ジスチリルピラジン誘導体（特開平２−２５２７
９３号公報）、ｐ−フェニレン化合物（特開平３−３３
１８３号公報）、チアジアゾロピリジン誘導体（特開平
３−３７２９３号公報）、ピロロピリジン誘導体（特開
平３−３７２９３号公報）、ナフチリジン誘導体（特開
平３−２０３９８２号公報）などが挙げられるが、特
に、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体から形成さ
れる金属錯体が好ましい。前記金属錯体の中心金属とし
ては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａが好ましい。これらの金属錯体は、単独で用い
ても良く、必要に応じて２種以上を混合して使用しても
良い。

【００８０】有機発光層は、これらの材料を用いて前記
有機正孔輸送層と同様の方法で形成されるが、好ましく
は、真空蒸着法により形成され、その膜厚は、通常１０
〜２００ｎｍ、好ましくは３０〜１００ｎｍである。

【００８１】なお、有機発光層には、素子の発光効率を
向上させるとともに、発光色を変える目的で、例えば、
８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホスト材
料として、クマリン等のレーザ用蛍光色素をドープする
こと（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６５巻，３６１０
頁，１９８９年）も行われている。本発明においても、
有機発光層にレーザ色素等の有機蛍光体を１０^−３〜１
０モル％ドープすることにより、素子の発光特性を更に
向上させることができる。これらの蛍光色素を有機発光
層にドーピングする場合も、基板温度を６０℃から１５
０℃の範囲にすることで、素子の安定性は更に向上す
る。

【００８２】なお、図１に示す有機電界発光素子は、本
発明の有機電界発光素子の一実施例であって、本発明は
その要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定される
ものではない。

【００８３】例えば、基板上に形成される成膜防止層以
外の層構成としては、次の〜等を採用することがで
きる。

【００８４】陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／
陰極陽極／有機発光層／電子輸送層／陰極陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／
陰極陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／界面層／陰極陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／
界面層／陰極上記層構成において、電子輸送層は素子の効率を更に向
上させるためのものであり、有機発光層の上に積層され
る。この電子輸送層に用いられる化合物には、陰極から
の電子注入が容易で、電子の輸送能力が更に大きいこと
が要求される。このような電子輸送材料としては、オキ
サジアゾール誘導体（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，５５巻，１４８９頁，１９８９年；Ｊｐｎ．Ｊ．
Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，３１巻，１８１２頁，１９９２
年）やそれらをＰＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）
等の樹脂に分散した系（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，６１巻，２７９３頁，１９９２年）等が挙げられ
る。電子輸送層の膜厚は、通常５〜２００ｎｍ、好まし
くは１０〜１００ｎｍである。

【００８５】また、上記層構成において界面層は陰極と
有機層とのコンタクトを向上させるためのもので、芳香
族ジアミン化合物（特開平６−２６７６５８号公報）、
キナクリドン化合物（特開平６−３３００３１号公
報）、ナフタセン誘導体（特開平６−３３００３２号公
報）、有機シリコン化合物（特開平６−３２５８７１号
公報）、有機リン化合物（特開平６−３２５８７２号公
報）等が挙げられる。前記界面層の膜厚は、通常２〜１
００ｎｍ、好ましくは５〜３０ｎｍである。

【００８６】本発明においては、このような界面層を設
ける代わりに、有機発光層及び電子輸送層の陰極界面近
傍に上記界面層材料を５０モル％以上含む領域を設けて
も良い。

【００８７】このように、種々の機能を有する層を設け
た有機電界発光素子においては、陽極と陰極との間にあ
る成膜防止層以外の層全てを併せて、図１における有機
層４と考える。

【００８８】また、図１に示されていないが、陰極とし
ての導電層５の上に更に基板１と同様の基板を設けるこ
ともできる。この場合、２枚の基板のうち、少なくとも
一方は透明性が高いことが必要となる。

【００８９】また、図１とは逆の構造、即ち、基板上に
導電層（陰極）、有機発光層、正孔輸送層、導電層（陽
極）の順に積層することも可能であり、前記〜の層
構成についても逆の構造に積層することが可能である。
また、上述の如く少なくとも一方が透明性の高い２枚の
基板の間に前記〜のような有機電界発光素子の層構
成を設けることも可能である。

【００９０】

【実施例】以下に、製造例、実施例及び比較例を挙げ
て、本発明をより具体的に説明する。

【００９１】製造例１（順テーパー形状の成膜防止層の
形成）下記成分組成の光重合性樹脂組成物を主剤として用い、
この主剤に対して、電気的導電性物質として平均粒径１
３０ｎｍのカーボンブラック（三菱カーボンブラックＭ
Ａ２００）を添加して、光重合性樹脂組成物中の全固形
成分に対するカーボンブラックの割合が１０重量％のレ
ジストを調製した。

【００９２】

【化１】

【００９３】このレジストを厚さ１．１ｍｍのコーニン
グ社製１７３７ガラス基板上に１２００ｒｐｍで３０秒
間スピンコートし、１分間の放置乾燥後、７０℃のホッ
トプレート上で２分間プリベークした。その後、パター
ン露光用ガラスマスク（厚さ３ｍｍのガラス板に、膜厚
１００ｎｍのＣｒ蒸着膜（遮蔽膜）にてパターンが形成
されているマスク。以下同様。）越しに、主波長３６５
ｎｍの光を合計２００ｍＪ／ｃｍ^２照射した。この際、
ガラスマスクとレジスト膜とのギャップ間隔は３０μｍ
とした。次に、炭酸カリウム（Ｋ_２ＣＯ_３）１モルに対
し炭酸水素カリウム（ＫＨＣＯ_３）０．１モルの割合で
０．３重量％の水溶液を調製し、花王製の界面活性剤
（Ａ６０）を０．３重量％の割合で混合して現像液とし
たものを、水圧０．１ＭＰａで３０秒間複数のノズルか
ら満遍なく基板に吹き付けて未露光のレジスト部を現像
し、その後水圧０．２ＭＰａの純水で６０秒間洗浄し
た。次いで、基板を１２０℃のホットプレート上で１分
間ポストベークして、成膜防止層を形成した。

【００９４】得られた成膜防止層のエッジ部分のＳＥＭ
観察写真を図５に示す。この成膜防止層は、基板に対す
るテーパー角の平均値が約１４０°の順テーパー形状の
成膜防止層であった。また、この成膜防止層の比抵抗は
２．５×１０^９Ω・ｃｍであった。

【００９５】なお、この成膜防止層のテーパー角の平均
値は、例えば、次のようにして測定することができる。
即ち、まず、試料の断面をフラットに作製し、ＳＥＭに
よる観察で得た写真をスキャナーでコンピューターに取
り込み、この二次元微分像を作成後、最上面のみを利用
し、境界を抽出する。この境界のエッジ部分から角度を
得、これをＳＥＭ観察時の台座の傾きで補正を行って角
度を算出する。

【００９６】また、比抵抗は次のようにして測定するこ
とができる。即ち、予めＣｒなどの導電性物質を測定用
の下部電極として基板上に形成しておき、その上に上記
方法で成膜防止層を形成する。さらにその上に測定用の
上部電極としてＡｕを１ｃｍ角の領域に亘って部分的に
形成しする。こうして上部電極と下部電極との間の抵抗
を測定し、上部電極の面積（この場合１ｃｍ^２）と別途
測定した成膜防止層の厚みと合わせて成膜防止層の比抵
抗が計算できる。

【００９７】製造例２（逆テーパー形状の成膜防止層の
形成）製造例１で用いたものと同様の光重合性樹脂組成物を主
剤として用い、この主剤に対して、電気的導電性物質と
して平均粒径１３０ｎｍのカーボンブラック（三菱カー
ボンブラックＭＡ２００）を添加すると共に、照射光非
透過物質として平均粒径１５０ｎｍの青顔料（フタロシ
アニンブルー）のプロピレングリコールメチルエーテル
アセテート（ＰＧＭＡｃ）分散液を添加して、光重合性
樹脂組成物中の全固形成分に対するカーボンブラックの
割合が１０重量％、顔料の割合が１５重量％で照射光非
透過物質総含有量が２５重量％のレジストを調製した。

【００９８】このレジストをコーニング社製１７３７ガ
ラス基板上に１２００ｒｐｍで３０秒間のスピンコート
し、１分間の放置乾燥後、７０℃のホットプレート上で
２分間プリベークした。その後、パターン露光用ガラス
マスク越しに、主波長３６５ｎｍの光を合計８００ｍＪ
／ｃｍ^２照射した。この際、ガラスマスクとレジスト膜
とのギャップ間隔は１０μｍとした。その後、製造例１
と同様にして現像、洗浄、ポストベークを行って、成膜
防止層を形成した。

【００９９】得られた成膜防止層のエッジ部分のＳＥＭ
観察写真を図６に示す。この成膜防止層は、基板に対す
るテーパー角の平均値が約５０°の逆テーパー形状の成
膜防止層であった。また、この成膜防止層の比抵抗は
２．６×１０^９Ω・ｃｍであった。

【０１００】実施例１ガラス基板１として厚さ１．１ｍｍのコーニング社製１
７３７ガラスを用い、その上に陽極２としてインジウム
・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明導電膜を１２０ｎｍ堆積し
（ジオマテック社製；電子ビーム成膜品；シート抵抗２
０Ω）、ＩＴＯ膜付きガラス基板を得た。

【０１０１】この基板を用いて、図１に示す構造を有す
る有機電界発光素子を以下の方法で作製した。

【０１０２】まず、ガラス基板１上に堆積されたＩＴＯ
透明導電膜を通常のフォトリソグラフィ技術と塩酸エッ
チングを用いて線幅２７０μｍ、ピッチ３００μｍのス
トライプパターンに加工し陽極用導電層２とした。

【０１０３】次に、製造例１と同様の方法で順テーパー
形状の成膜防止層３ａを形成した。成膜防止層３ａは２
５０μｍ×２５０μｍの開口部が３００μｍのピッチで
平面上に並んだ窓枠状の構造とした。この成膜防止層３
ａの形成に当っては、その膜厚が約０．５μｍとなるよ
うにレジストの粘度を調整した。得られた成膜防止層３
ａの基板に対するテーパー角（平均値）は約１３８°で
あり、また、比抵抗は２．５×１０^９Ω・ｃｍであっ
た。

【０１０４】次に、製造例２と同様の方法で逆テーパー
形状の成膜防止層３ｂを成膜防止層３ａの上に形成し
た。成膜防止層３ｂは線幅３０μｍ、ピッチ３００μｍ
のストライプパターンとし、陽極用導電層２に直交し、
成膜防止層３ａ上に位置するよう配置した。この成膜防
止層３ｂの形成に当っては、その膜厚が約４μｍとなる
ようにレジストの粘度を調整した。得られた成膜防止層
３ｂの基板に対するテーパー角（平均値）は約５２°で
あり、また、比抵抗は２．９×１０^９Ω・ｃｍであっ
た。

【０１０５】このようにして得られた２層の導電性が付
与された成膜防止層３ａ，３ｂを有する基板１を、純水
洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、ＵＶ／オゾン洗浄を１
０分間行った後、真空蒸着槽内に設置し、０．１Ｔｏｒ
ｒのアルゴンと酸素の混合ガス中で５分間プラズマ処理
を行った。その後、大気に晒すことなく成膜室に基板を
移動し、クライオポンプを用いて１．１×１０^−６Ｔｏ
ｒｒ（約１．５×１０ ^−４Ｐａ）まで真空引きした。

【０１０６】次に、真空蒸着槽内に配置されたモリブデ
ンボートに入れた以下に示す銅フタロシアニン（結晶形
はβ型）を加熱して、真空度１．１×１０^−６Ｔｏｒｒ
（約１．５×１０^−４Ｐａ）、蒸着時間１分で蒸着を行
ない、膜厚２０ｎｍの正孔注入層を形成した。

【０１０７】

【化２】

【０１０８】次に、同じく真空蒸着槽内に配置されたセ
ラミックルツボに入れた、以下に示す、4,4'-ビス［N-
(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ］ビフェニルを、ルツ
ボの周囲のタンタル線ヒーターで加熱して、蒸着するこ
とにより、正孔注入層の上に正孔輸送層を積層した。こ
の時のルツボの温度は、２３０〜２４０℃の範囲で制御
し、蒸着時の真空度８×１０^−７Ｔｏｒｒ（約１．１×
１０^−４Ｐａ）、蒸着時間１分５０秒で膜厚６０ｎｍの
正孔輸送層を形成した。

【０１０９】

【化３】

【０１１０】次に、発光機能を有する有機発光層の材料
として、以下に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノ
リン錯体（Ａｌ（Ｃ_９Ｈ_６ＮＯ）_３）を上記正孔輸送層
の上に同様にして蒸着した。この時のルツボの温度は３
１０〜３２０℃の範囲で制御し、蒸着時の真空度は９×
１０^−７Ｔｏｒｒ（約１．２×１０^−４Ｐａ）、蒸着時
間は２分４０秒で、膜厚７５ｎｍの有機発光層を形成し
た。

【０１１１】

【化４】

【０１１２】上記の正孔注入層、正孔輸送層及び有機発
光層を真空蒸着する時の基板温度は室温に保持した。

【０１１３】次に、真空槽内で、陰極用導電層５とし
て、マグネシウムと銀の合金電極を２元同時蒸着法によ
って膜厚１００ｎｍとなるように蒸着した。蒸着はモリ
ブデンボートを用いて、真空度１×１０^−５Ｔｏｒｒ
（約１．３×１０^−３Ｐａ）、蒸着時間３分１０秒で行
った。また、マグネシウムと銀の原子比は１０：１．１
とした。更に続いて、真空蒸着槽内において、アルミニ
ウムをモリブデンボートを用いて１００ｎｍの膜厚でマ
グネシウム・銀合金膜の上に積層して陰極用導電層５を
完成させた。アルミニウム蒸着時の真空度は２．３×１
０^−５Ｔｏｒｒ（約３．１×１０^−３Ｐａ）、蒸着時間
は１分４０秒とした。以上のマグネシウム・銀合金とア
ルミニウムの２層型陰極の蒸着時の基板温度は室温に保
持した。

【０１１４】次に、陰極まで形成し終えた基板を窒素ガ
スで満たされたドライボックス内に移動し、シール作業
を行った。まず、素子の周辺にエポキシ系の光重合性樹
脂（粘度：４５Ｐａ・ｓ、硬化条件：４０００ｍＪ／ｃ
ｍ^２）を幅１ｍｍで塗布した。ここで陽極及び陰極の電
極取り出し部分はシールの外側となるようにした。次に
封止部材として厚さ０．７ｍｍのガラス板をシール部に
固着した後、出力２００Ｗの高圧水銀ランプにより封止
部材越しに光重合性樹脂に照射し、光重合性樹脂を完全
に硬化させた。その後、ドライボックスから基板を取り
出し、３００μｍ×３００μｍサイズのセルが並んだ有
機電界発光素子を得た。

【０１１５】この素子に陽極用導電層２にプラス、陰極
用導電層５にマイナス印加となるように駆動回路を接続
し点灯試験をしたところ、ライン欠陥等のない均一な発
光パターンが得られた。

【０１１６】次に、この素子を初期輝度２００ｃｄ/ｍ
^２で全面点灯による寿命試験を行ったところ、５００時
間駆動経過後の輝度保持率は８２％であり、パターン欠
陥も見られなかった。

【０１１７】更に同様の方法で９個の有機電界発光素子
を作製し、計１０個の素子について初期の点灯試験及び
５００時間の駆動試験を行ったところ、駆動試験後の輝
度保持率の平均は８１％であり、パターン欠陥等はいず
れの素子にも全く見られなかった。

【０１１８】比較例１実施例１と同様にしてガラス基板に堆積された透明導電
膜を加工して、幅２７０μｍ、ピッチ３００μｍのＩＴ
Ｏパターン基板を得た。

【０１１９】次に、有機電界発光素子用に従来から一般
に用いられている市販のネガ型のフォトレジストＶ−２
５９ＰＡ（新日鐵化学）を用いて順テーパー形状の成膜
防止層をメーカー指定の専用の現像液及びプロセスを用
いて形成した。更にその上に市販されているネガ型のフ
ォトレジストＺＰＮ１１００（日本ゼオン社製）を用い
て逆テーパー形状の成膜防止層を前記現像液とは別のメ
ーカー指定の専用の現像液及びプロセスを用いて形成し
た。

【０１２０】これらの成膜防止層の膜厚と基板に対する
テーパー角を別の同一条件で作製したサンプルを用いて
測定したところ、Ｖ−２５９ＰＡを用いた成膜防止層の
膜厚は約０．４２μｍ、テーパー角は約１２２°であ
り、ＺＰＮ１１００を用いた成膜防止層の膜厚は約４．
５μｍ、テーパー角は約６５°であった。また、いずれ
の成膜防止層も比抵抗は１×１０^１３Ω・ｃｍであっ
た。なお、これらの成膜防止層の形成パターンは実施例
１における成膜防止層の形成パターンと同様とした。

【０１２１】その後、実施例１と同様にして、基板のプ
ラズマ処理後、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層及
び陰極用導電層を形成し、同様にシールを行って有機電
界発光素子を得た。

【０１２２】この素子に実施例１と同様の方法で点灯試
験をしたところ、ライン欠陥等のない均一な発光パター
ンが得られた。

【０１２３】次に、この素子を初期輝度２００ｃｄ/ｍ
^２で全面点灯による寿命試験を行ったところ、１００時
間駆動経過後には多数のパターン欠陥が見られるように
なり、１５０時間駆動後には点灯しなくなった。

【０１２４】更に同様の方法で９個の有機電界発光素子
を作製し、計１０個の素子について初期の点灯試験及び
駆動試験を行ったところ、初期にパターン欠陥がみられ
た素子が２個、１００時間駆動後にパターン欠陥がみら
れた素子が６個であり、素子が点灯しなくなるまでの１
０素子の平均の駆動時間は１６０時間であった。

【０１２５】上記実施例１及び比較例１の素子の評価結
果を以下の表１にまとめて示す。表１より本発明の有機
電界発光素子が非常に高性能で性能の安定性、信頼性に
優れることがわかる。

【０１２６】

【表１】

【０１２７】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機電界発
光素子及びその製造方法によれば、成膜防止層における
チャージアップを解消することにより、成膜防止層のチ
ャージアップによる異常放電や異常スパッタを防止し、
欠陥の少ない高性有機電界発光素子を歩留り良く提供す
ることができる。また、有機電界発光素子の製造工程に
おける微細加工を容易かつ確実に行って、非選択部の有
機発光層の発光確率が著しく小さい有機電界発光素子を
提供することもできる。特に、本発明による素子はパタ
ーン欠陥発生率が非常に小さく、発光寿命特性にも著し
く優れている。

【０１２８】従って、本発明による有機電界発光素子は
フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピュー
タ用や壁掛けテレビ）や表示板、標識灯への応用が考え
られ、その技術的価値は非常に大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機電界発光素子の実施の形態を示す
模式図であって、図１（ａ）は断面図、図１（ｂ）は図
１（ａ）の断面と交叉方向の断面図、図１（ｃ）は平面
図である。

【図２】成膜防止層の基板に対するテーパー角を示す説
明図である。

【図３】順テーパー形状の成膜防止層の形成方法を説明
する模式図である。

【図４】逆テーパー形状の成膜防止層の形成方法を説明
する模式図である。

【図５】製造例１で形成した順テーパー形状の成膜防止
層のエッジ部分のＳＥＭ観察写真である。

【図６】製造例２で形成した逆テーパー形状の成膜防止
層のエッジ部分のＳＥＭ観察写真である。

【符号の説明】

１基板２導電層（陽極）３成膜防止層３ａ第１成膜防止層３ｂ第２成膜防止層４有機層（正孔輸送層＋有機発光層）５導電層（陰極）６ガラスマスク６ａ光透過窓７照射光１０Ａ，１０Ｂレジスト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板と、該基板上に形成された第１の電
極膜と、該第１の電極膜上に部分的に形成された成膜防
止層と、該第１の電極膜上の該成膜防止層非形成面に順
次積層形成された有機発光層及び第２の電極膜とを有す
る有機電界発光素子において、該成膜防止層の比抵抗が１×１０^１２〜１×１０^４Ω・
ｃｍであることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】請求項１において、該成膜防止層は感光
性樹脂組成物により形成されてなり、該感光性樹脂組成
物が、電気的導電性物質を含有することを特徴とする有
機電界発光素子。
【請求項３】請求項１又は２において、該感光性樹脂
組成物が、光を吸収してラジカルを発生する光重合開始
系と、該ラジカルにより重合が誘起される付加重合性の
エチレン性不飽和二重結合を少なくとも１個有する化合
物とを含有する光重合性樹脂組成物であることを特徴と
する有機電界発光素子。
【請求項４】請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、該成膜防止層の側面と、該基板の板面とのなす角度
が９０°より小さいことを特徴とする有機電界発光素
子。
【請求項５】請求項４において、該第１の電極膜がス
トライプ状に形成されており、該成膜防止層が該第１の
電極膜と平行でないストライプ状に形成されていること
を特徴とする有機電界発光素子。
【請求項６】請求項１ないし３のいずれか１項におい
て、該成膜防止層の側面と、該基板の板面とのなす角度
が９０°より大きいことを特徴とする有機電界発光素
子。
【請求項７】基板上に、第１の電極膜を形成した後、
該第１の電極膜上に部分的に成膜防止層を形成し、その
後、該第１の電極膜上の該成膜防止層非形成面に有機発
光層及び第２の電極膜を順次積層形成する有機電界発光
素子の製造方法において、該成膜防止層の比抵抗が１×１０^１２〜１×１０^４Ω・
ｃｍであることを特徴とする有機電界発光素子の製造方
法。
【請求項８】請求項７において、該成膜防止層を感光
性樹脂組成物により形成する方法であって、該感光性樹
脂組成物が、電気的導電性物質を含有することを特徴と
する有機電界発光素子の製造方法。