JP2001043971A

JP2001043971A - 有機電界発光素子及びその製造方法並びに表示パネル

Info

Publication number: JP2001043971A
Application number: JP11218050A
Authority: JP
Inventors: Mutsumi Kimura; 睦木村; Hiroshi Maeda; 浩前田; Yojiro Matsueda; 洋二郎松枝; Kiyobumi Kitawada; 清文北和田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-07-30
Filing date: 1999-07-30
Publication date: 2001-02-16
Anticipated expiration: 2019-07-30
Also published as: JP4172105B2

Abstract

(57)【要約】【課題】陰極への不純物混入を防止し、ダークスポッ
トの発生を抑止するとともに、長期にわたり視認性に優
れた有機電界発光素子を提供する。【解決手段】本発明の有機電界発光素子の陰極は、陰
極下層１３−１及び陰極上層１３−２から成る２層積層
構造を有しており、陰極上層１３−２は陰極下層１３−
１が表面に露出しないように、その上面及び周縁面を含
む全体を被覆するように成膜されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイパネル
に用いられる有機電界発光素子及びその製造技術に係わ
り、特に、有機電界発光素子の陰極構造の改良技術に関
する。

【０００２】

【従来の技術】有機電界発光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
電子の再結合エネルギーにより蛍光性物質が発光する原
理を利用した自発光素子である。当該素子は高輝度、高
速応答、高視野角、面発光、薄型で多色発光が可能であ
り、しかも数ボルトという低電圧の直流印加で発光する
全固体素子であり、かつ、低温において特性の変化が少
ないという特徴を有している。イーストマン・コダック
社のＣ．Ｗ．Ｔａｎｇらによる積層型素子による低電圧
駆動有機電界素子の報告がなされて以来、有機化合物を
構成材料とする有機電界素子に関する研究が盛んに行わ
れている（Ｃ．Ｗ．Ｔａｎｇ，Ｓ．Ａ．Ｖａｎｓｌｙｋ
ｅ，アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌｉ
ｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ），５１巻，９１
３頁、１９８７年など）。

【０００３】ところで、有機電界発光素子の陰極構造と
して、例えば、特開平１０−１２３８５号公報、特開平
４−１９９９３号公報及び特開平４−３６３８９６号公
報に開示されているように、陰極を２層構造にする技術
が知られている。特開平１０−１２３８５号公報によれ
ば、陰極下層として仕事関数４ｅＶ以下の金属を選択
し、陰極上層として仕事関数が陰極下層よりも大きい金
属を選択することで、有機電界発光素子の製造工程中に
有機発光層上に付着したダストやこれに含まれる水分に
よって陰極が酸化される現象を防ぐことができると報告
されている。また、特開平４−１９９９３号公報及び特
開平４−３６３８９６号公報によれば、陰極下層の材質
を適切に選択することで、陰極下層と発光層間の密着力
を向上させることができると報告されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来技術
における陰極構造では、陰極下層と陰極上層のパターン
（陰極の平面形状）が略同一であるため、陰極への不純
物混入を充分に抑止できないという不都合があった。こ
の点を詳細に説明するため、従来の２層構造型陰極を有
する有機電界発光素子の断面構造を図３に示す。同図に
おいて、符号２１はガラス基板、２２は陽極、２３は正
孔輸送層、２４は有機発光層、２５は陰極である。陰極
２５は陰極下層２５−１及び陰極上層２５−２から成る
積層構造を有している。

【０００５】一般に、有機発光層として用いられる有機
化合物は水分に弱いとともに、有機溶剤やその他の薬品
に対する耐性にも乏しい。そして、薄膜に対して微細な
パターニングを行うに際しては、薄膜上へのレジストの
塗布、塗布されたレジストの露光、レジストの現像、薄
膜のエッチング、レジストの剥離等の工程からなるいわ
ゆるフォトリソグラフィーが行われるが、レジストは多
量の有機溶剤を含み、また、現像液は通常、水溶液であ
り、さらに、エッチングやレジストの剥離にも水溶液や
有機溶剤やその他の薬品が用いられる可能性があるの
で、有機発光層に用いられる有機化合物に重大な影響を
及ぼす可能性があり、上述のようなパターニング方法を
有機電界発光素子の製造工程に用いるのは困難である。

【０００６】そこで、図３に示す陰極構造を有する有機
電界発光素子を製造する際には、有機発光層２４の蒸着
後、予め陰極の平面形状でパターン開口されているメタ
ルマスクを用いてマスク蒸着することで陰極下層２５−
１及び陰極上層２５−２を順次積層し、陰極２５を成膜
していた（シャドーマスク法）。このとき、陰極下層２
５−１と陰極上層２５−２を成膜するときに同一のメタ
ルマスクを用いると、陰極下層２５−１及び陰極上層２
５−２の平面パターンは略同一となり、陰極下層２５−
１の側面は陰極上層２５−２によって完全に被覆されな
いことになる。

【０００７】このような構造では、エポキシ樹脂等の有
機系樹脂の封止剤で陰極を封止しても、大気との接触に
より封止剤を介して酸素や水分等の不純物が侵入し、陰
極２５が酸化して素子にダークスポット（非発光部分）
が発生、成長するという問題が生じる。特に、陰極は仕
事関数の小さい材料で成膜されるため、酸素や水分に対
して反応性が高く、一度発生したダークスポットは、最
初に発生した部分を核として、経時的に面方向に対して
放射状に成長していく性質がある。

【０００８】また、封止剤として、ＧｅＯ、ＭｏＯ₃、
ＧｅＳ、ＳｎＳ、ＬｉＦ等の金属酸化物、金属フッ化物
あるいは金属硫化物からなるからなる材料で封止して
も、その粒径が比較的大きく、粒子の隙間から酸素や水
分が侵入してしまい、陰極２５が酸化してダークスポッ
トが発生、成長するという問題が生じる。このように、
有機ＥＬパネルは常に大気に曝されるため、従来の陰極
構造では封止剤を介して陰極内部に不純物が混入する現
象を充分に抑止できないという問題が生じていた。

【０００９】また、陰極２５をマスク蒸着で成膜する
と、１ｍｍより微細な加工、即ち、数百μｍといった微
細加工が困難になる。さらに、陰極２５をマスク蒸着で
成膜すると、陰極２５と陽極２２との位置合わせや有機
発光層２４とのアライメントが困難になるという問題も
生じていた。

【００１０】そこで、本発明は上記問題点を解決するべ
く、陰極への不純物混入を抑止し、ダークスポットの発
生を抑止するとともに、長期にわたり視認性に優れた有
機電界発光素子及びその製造方法並びに当該有機電界発
光素子を備えた表示パネルを提供することを課題とす
る。また、陰極の微細パターニングに適した陰極構造を
備えた有機電界発光素子の製造方法を提供することを課
題とする。

【００１１】

【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、陰極下層及び陰極上層から成る２層積層構造を有
する陰極を備えるものであり、当該陰極上層は陰極下層
が表面に露出しないように被覆成膜されていることを特
徴とする。かかる構成により、陰極下層を成膜したとき
に表面に露出している箇所、例えば、上面及び周縁部を
含む部分を陰極上層が被覆することで、陰極上層がいわ
ゆるシールドの役割をし、陰極下層への不純物混入を有
効に防止できる効果がある。

【００１２】好ましくは、陰極下層の仕事関数を陰極上
層の仕事関数よりも小さくする。例えば、陰極下層とし
て、仕事関数４ｅＶ以下の金属を選択し、陰極上層とし
て陰極下層への不純物混入防止、陰極の低抵抗化等の観
点を考慮して材料その他の成膜条件を設定することで、
ダークスポットの成長を抑止して、長期にわたり視認性
が良好な有機ＥＬパネルを得ることができるとともに、
高速、高応答性の有機ＥＬディスプレイを実現すること
ができる。例えば、特開平１０−１２３８５号公報に開
示されているように、陰極上層を仕事関数が陰極下層よ
りも大きい金属或いは合金とすることで、水分が陰極下
層に拡散するのを防止でき、さらに陰極上層を水分に対
して不活性化させることができる。また、陰極上層を膜
厚化することで、陰極全体の配線抵抗を低く抑えること
ができ、信号の伝播遅延および電圧降下を防ぐことがで
きる。これにより、例えば２〜３インチ以上の大画面、
高精細ディスプレイの場合に、陰極は十分低い薄膜比抵
抗を有することができる。

【００１３】本発明の表示パネルは本発明の有機電界発
光素子を備えるものであって、陰極上層を被覆する封止
剤を設けたことを特徴とする。かかる構成により、陰極
下層は陰極上層及び封止剤によって２重に被覆されてい
るため、酸素や水分等の不純物混入を有効に防止できる
効果がある。

【００１４】本発明の表示パネルは本発明の有機電界発
光素子を各画素毎に備えるものであり、陰極上層が形成
される領域は、各画素の駆動制御を行うドライバが形成
される領域に対して平面的に重複しない範囲に形成され
ることを特徴とする。かかる構成により、ドライバ領域
に形成される寄生容量の増加を防止し、表示品質の劣化
を防止できる。

【００１５】上記表示パネルにおいて、陰極上層を被覆
する封止剤が設けられることが好ましい。また、かかる
封止剤はパネル内のドライバが形成される領域に対して
平面的に重複するように形成されることが好ましい。か
かる構造では、ドライバ領域において、封止剤の重複に
より、水分、不純物の混入が有効に防止され、当該パネ
ルの安定的な駆動が実現される。更に、上記表示パネル
において、有機発光素子からなる画素毎にスイッチング
素子を設け、各画素をアクティブマトリクス方式により
制御することが好ましい。本発明の有機電界発光素子の
製造方法は、陰極下層及び陰極上層から成る２層積層構
造を有する陰極を備えた有機電界発光素子の製造方法に
おいて、陰極下層及び陰極上層のそれぞれを異なるマス
クを用いてパターン形成する際に、陰極上層が表面に露
出しないように陰極上層が陰極下層を被覆するように形
成する工程を備えることを特徴とする。

【００１６】本発明の有機電界発光素子の製造方法の好
適な形態として、シャドーマスク法を利用して有機薄膜
が表面に露出しないようにその上に陰極下層をパターン
形成し、さらに、フォトリソグラフィーを利用して陰極
下層が表面に露出しないようにその上に陰極上層をパタ
ーン形成する。ここで、有機薄膜とは有機発光層のほ
か、必要に応じて電子輸送層或いは正孔輸送層等を含
む。陰極下層および陰極上層は有機薄膜を被覆するよう
にパターン形成されるため、陰極上層のパターン形成の
際にフォトリソグラフィーを利用しても有機薄膜はフォ
トレジストや現像液等の各種有機溶剤に侵されることは
なく、陰極上層を高精度にパターニングできる。このた
め、表示パネルを製造するときのパターンずれに対する
余裕を低減することができ、表示パネルの小型化が可能
になる。特に、表示領域とドライバ領域との間隔を狭化
することができ、狭額縁の表示パネルが実現できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、各図を参照して本実施の形
態について説明する。

【００１８】図１（Ａ）は本発明の有機電界発光素子を
各画素に備えたアクティブマトリクス方式の有機ＥＬパ
ネル（表示パネル）の断面図であり、同図（Ｂ）は当該
有機ＥＬパネルの平面図である。

【００１９】同図（Ａ）において、符号１はガラス基
板、３はゲート酸化膜、６及び７は層間絶縁膜、８は陽
極、９及び１０は層間絶縁膜、１１は正孔輸送層、１２
は有機発光層、１３は陰極、１４は封止剤、１５は画素
トランジスタである。画素トランジスタ１５上には層間
絶縁膜９、１０が積層されており、陽極８に対応する位
置が開口され、この開口部に正孔輸送層１１、有機発光
層１２及び陰極１３が順次成膜されている。有機電界素
子は陽極８、正孔輸送層１１、有機発光層１２及び陰極
１３から構成される。

【００２０】同図（Ｂ）は陰極１３とドライバ領域１８
の平面的位置関係を図示するものであり、他の回路要素
は図示していない。この図に示すように、有機ＥＬパネ
ル２０には表示領域１７とドライバ領域１８が同一のガ
ラス基板１上に形成されている。ドライバ領域１８には
画素トランジスタ１５の駆動制御を行うドライバが形成
されており、主にシフトレジスタ、レベルシフタ、バッ
ファ、ラッチ回路等の所望の回路素子で構成されてい
る。同図においてはドライバを構成する回路素子として
ＴＦＴ１６のみが図示されている。また、ドライバから
のアドレス線、データ線は、表示領域１７内に、マトリ
クス状に形成されている。

【００２１】有機ＥＬパネル２０は、マトリックス状に
配置された各画素に画素トランジスタ１５を配置してお
り、画素トランジスタ１５をオン・オフ状態が切り替わ
るスイッチとして機能させる。そして、オン状態にある
画素では、有機電界素子に電流が流れ発光する。その
後、画素トランジスタ１５がオフ状態になると、有機電
界素子に電流が流れなくなり、発光しない。

【００２２】同図（Ａ）に示すように、本実施の形態に
おける有機電界発光素子の陰極１３は陰極下層１３−１
及び陰極上層１３−２から成る積層構造を有している。
陰極上層１３−２は陰極下層１３−１の全体、即ち、そ
の上面及び周側面を完全に被覆するように成膜されてお
り、封止剤１４は陰極上層１３−２の全体、即ち、その
上面及び周側面を完全に被覆するように形成されてい
る。陰極１３をこのような構造とすることで、陰極下層
１３−１は陰極上層１３−２及び封止剤１４によって二
重に被覆されているため、陰極下層１３−１への酸素や
水分等の不純物混入を効果的に防止できる。

【００２３】陰極下層１３−１としては、電子を有機発
光層１２に高率良く注入できる物質であれば特に限定さ
れるものではなく、一般に白金、金、銀、銅、鉄、錫、
アルミニウム、インジウム、リチウム、ナトリウム、カ
リウム、カルシウム、マグネシウム、クロム、炭素など
を用いることができるが、電子注入効率をあげて素子特
性を向上させるためにはリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、カルシウム、マグネシウム、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−銀合金等の低仕事関数金属を含む合金が
好適である。

【００２４】また、陰極上層１３−２としては、例え
ば、特開平１０−１２３８５号公報に開示されているよ
うに、標準電極電位が０Ｖ以上の金属、例えば、Ａｕ、
Ｐｔ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ａｇ等が好適である。陰極上層１３
−２をこれらの金属とすることで、水分が陰極下層１３
−１に拡散するのを防止でき、さらに陰極上層１３−２
を水分に対して不活性化させることができる。

【００２５】封止剤１４としては、例えば、シリカ、チ
タニア、珪素、窒化珪素などの無機物、ポリビニルアル
コール、塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレンの
ような炭化水素系高分子、ポリテトラフルオロエチレン
やポリビニリデンフルオライドのようなフッ素系高分子
やナイロン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデ
ン、エポキシ樹脂のような遮蔽性材料を用いることがで
きる。炭化水素系高分子の具体例としては、上記の他、
ポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレー
ト、ポリスチレン、ポリエーテルスルホン、ポリアリレ
ート、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹
脂、ポリアクリルニトリル、ポリビニルアセタール、ポ
リアミド、ポリイミド、ジアクリルフタレート樹脂、セ
ルロース系プラスチック、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビ
ニル、ポリ塩化ビニリデン等や、これらの２つ又は３つ
以上の共重合体が挙げられる。特に好ましい高分子フィ
ルムとしては、ポリビニルフロライド、ポリクロロトリ
フルオロエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、特開
昭６３−１８９６４号公報に開示されているフッ素系高
分子化合物、特開昭６３−２２２０６号公報に開示され
ているフッ素系高分子化合物、特開昭６３−２３８１１
５号公報に開示されているフッ素系高分子化合物等のよ
うな透湿度の小さい高分子化合物を延伸等の方法でフィ
ルムにしたもの等が挙げられる。

【００２６】また、同図（Ｂ）に示すように、陰極１３
及び陰極取り出し電極１３−３が成膜される領域は、ド
ライバ領域１８と平面上重複しない領域とすることが好
ましい。より具体的には、有機ＥＬパネル２０を平面的
に見た場合に、陰極１３の周縁（外周）が表示領域１３
の周縁に対して外側（外延側）に位置し、且つ、ドライ
バ領域１８と平面的に重複しない位置に形成する。かか
る構造にすることで、陰極１３とドライバ領域１８間に
生じる寄生容量の増加を防止することができ、シフトレ
ジスタの誤動作や信号伝播遅延に起因する表示品質の劣
化防止に効果がある。また、同図（Ａ）に示すように、
封止剤１４はドライバ領域１８と平面的に重複するよう
に設けられることが好ましい。かかる構造では、ドライ
バ領域１８に封止剤が重複することによりドライバ領域
への水分や不純物の混入が有効に防止され表示パネルの
安定した良好な駆動が確保される。更に、封止剤１４
は、ドライバ領域１８に対する外部からの実装接続部と
平面的に重複することが好ましい。かかる構造では接続
部の損傷が防止される。

【００２７】尚、本発明の有機ＥＬパネルは、アクティ
ブマトリクス方式の他、シンプルマトリクス方式にも応
用できる。また、有機電界発光素子の構造として、陰極
／有機発光層／正孔輸送層／陽極の積層構造を例示した
が、これに限らず、陰極／電子輸送層／有機発光層／正
孔輸送層／陽極、或いは陰極／有機発光層／陽極として
もよい。また、本発明は好ましくは有機電界発光素子に
用いられるが、Ｚｎ：Ｓなどの無機物質からなる無機電
界発光素子など他の発光素子でも本発明の概念が利用可
能であれば特に限定されるものではない。（実施例）次に、図２を参照して有機ＥＬパネルの製造
工程について説明する。

【００２８】同図（Ａ）に示すように、ａ−ＳｉをＬＰ
ＣＶＤ法またはＰＥＣＶＤ法によりガラス基板１の表面
に堆積し、エキシマレーザで結晶化した。ガラス基板１
としては、例えば、ソーダーライムガラス、低膨張ガラ
ス、石英板等、一般にノンアルカリガラスと呼ばれてい
るものが好適である。

【００２９】続いて、ＣＨ_４と酸素の混合ガスを用いた
反応性イオンエッチングによりａ−Ｓｉを島状にパター
ニングし、駆動素子が形成されるべき位置に合わせてpo
ly−Ｓｉ層２−１、２−２を形成した。さらに、テトラ
・エチル・オルト・シリケート（ＴＥＯＳ）を原料とし
た二酸化珪素膜をプラズマＣＶＤ法により成膜し、ゲー
ト酸化膜３を形成した。そして、ゲート電極４−１、４
−２となるＴａをスパッタ法で成膜し、このゲート電極
４−１、４−２をマスクとしてイオン打ち込みを行い、
poly−Ｓｉ層２−１、２−２にソース領域及びドレイン
領域を形成した。さらに、ゲート絶縁膜３上に層間絶縁
膜６を堆積し、コンタクトホールを開口してＡｌをスパ
ッタ法で成膜し、ソース電極５−１、５−２及びドレイ
ン電極６−１、６−２を形成した。以上の工程を経てガ
ラス基板１上に表示領域１７における画素トランジスタ
１５及びドライバ領域１８におけるＴＦＴ１６が得られ
る。

【００３０】続いて、画素トランジスタ１５及びＴＦＴ
１６を被覆するように二酸化珪素膜から成る層間絶縁膜
７を成膜し、画素トランジスタ１５のソース電極５−１
に対応する位置にコンタクトホールを開口した。酸化イ
ンジウム錫合金（ＩＴＯ）をスパッタ法で成膜し、所定
の形状にパターニングすることで、ソース電極５−１に
導通する陽極８を形成した。陽極８としてＩＴＯの他
に、４．５ｅＶ以上の光電子仕事関数を有するもの、例
えば、酸化錫（ＮＥＳＡ）、金、銀、白金、銅等が好適
である。

【００３１】次に、同図（Ｂ）に示すように、層間絶縁
膜９，１０を基板表面に堆積し、陽極８に対応する位置
を開口して陽極８を表面に露出した。そして、各種の薄
膜を積層したガラス基板１を蒸着装置に取り付け、表示
領域１７の所定領域に対応する窓を備えたメタルマスク
を用いて正孔輸送層１１の成膜とパターン形成を同時に
行った。成膜条件として、蒸着装置内を１．０×１０
^−４Ｐａまで減圧して透明基板１を１２０℃乃至１４０
℃に一旦加熱して冷却し、Ｎ，Ｎ′−ジフェニル−Ｎ，
Ｎ′−ビス−（３−メチルフェニル）−（１，１′−ビ
フェニル）−４，４′−ジアミン（ＴＰＤＡ）を０．１
ｎｍ／ｓｅｃの蒸着速度で５０ｎｍ成膜した。続いて、
有機発光層１２として、トリス（８−キノリノール）ア
ルミニウム（Ａｌｑ_３）を０．１ｎｍ／ｓｅｃの蒸着速
度で５０ｎｍ成膜した。

【００３２】次に、同図（Ｃ）に示すように、有機発光
層１２上に陰極下層１３−１として、陰極形状の窓を有
するメタルマスクを用いてＭｇ膜を１００ｎｍの膜厚で
成膜した。この場合、陰極下層１３−１は表面に露出し
ている有機発光層１２及び正孔輸送層１１を被覆するよ
うにパターン成膜することが好ましい。この場合、陰極
下層１３−１を成膜するときに用いるメタルマスクに形
成されている窓の大きさを、正孔輸送層１１及び有機発
光層１２を成膜するときに用いたメタルマスクに形成さ
れている窓よりもやや大きいものを利用すればよい。こ
のように設計することで、陰極下層１３−１は有機発光
層１２及び正孔輸送層１１を完全に被覆を被覆している
ため、後述するように陰極上層１３−２のパターニング
にフォトリソグラフィーを利用することができる。ま
た、陰極下層１３−１が形成される領域はドライバ領域
１８と平面的に重複しない範囲とすることが好ましい。

【００３３】最後に、同図（Ｄ）に示すように、陰極上
層１３−２として、スパッタ法を用いてＡｌを６００ｎ
ｍの厚さに成膜した。陰極全体の配線抵抗を低くするた
めに、陰極上層１３−２の膜厚は２００ｎｍ乃至１００
０ｎｍの範囲が好ましい。次に、陰極上層１３−２の上
にフォトレジスト（図示せず）を塗布し、陰極上層１３
−２のパターンに合わせて露光・現像を行った。露光の
際に各種薄膜を積層したガラス基板１が紫外線に曝され
ることになるが、有機発光層１２は陰極下層１３−１に
被覆された状態なので、有機発光層１２が紫外線の悪影
響を受けることがない。

【００３４】また、現像液は、例えば、アルカリ性の水
溶液であり、有機発光層１２に触れた場合に、有機発光
層１２にダメージを与えることになるが、上述のように
有機発光層１２がメタル層５に被覆されているので、現
像に際して、ガラス基板１が現像液に浸されるような状
態となっても、有機発光層１２が現像液に触れることが
ない。従って、フォトレジストの露光や現像に際して、
有機発光層１２が劣化するようなことがない。現像工程
を経てフォトレジストの陰極上層１３−２が形成される
べきパターンに対応する部分が残る。尚、露光前のフォ
トレジストのプレベークや、現像後のフォトレジストの
ポストベークは、有機発光層１２への熱の影響を考慮し
て低温で行うことが好ましい。

【００３５】次に、上記パターン形成されたフォトレジ
ストをマスクとして陰極上層１３−２のエッチングを行
った。陰極上層１３−２のエッチングに際しては、プラ
ズマエッチングや、スパッタエッチング、反応性イオン
エッチング等のドライエッチングが好適である。ドライ
エッチングを行うことにより、ガラス基板１がエッチン
グ液に浸されることがなく、有機発光層１２がエッチン
グ液により影響を受けることがない。但し、プラズマを
用いたドライエッチングにより陰極上層１３−２をパタ
ーン形成する場合は、有機発光層１２がプラズマダメー
ジを受けるのを防止するため、陰極下層１３−１の膜厚
は０．１μｍ以上が好ましい。陰極上層１３−２をパタ
ーン形成した後、エポキシ樹脂等を用いて基板表面に露
出している陰極１３を被覆するように封止剤１４を形成
することで有機ＥＬパネルが完成した。陰極上層１３−
２はドライバ領域１８と平面的に重複しないように封止
剤１４はドライバ領域１８と平面的に重複されるように
パターニングされることが好ましい。

【００３６】尚、本実施の形態においては陰極を２層の
導電性薄膜から成る積層構造としたが、陰極の積層数は
必要に応じて３以上としてもよい。この場合は、少なく
とも最上層に成膜された導電性薄膜が陰極下層側に積層
された導電性薄膜を被覆するように形成すればよい。

【００３７】また、上記実施例においては、陰極上層１
３−２をフォトリソグラフィーを利用してパターン形成
したが、シャドーマスク法でパターン形成してもよい。
この場合は、陰極下層１３−１をパターン形成するため
のメタルマスクに開口されている窓は、陰極上層１３−
２をパターン形成するためのメタルマスクに開口されて
いる窓よりもやや大き目のものを用いて、陰極上層１３
−２が陰極下層１３−１全体を被覆するように成膜すれ
ばよい。

【００３８】

【発明の効果】本発明によれば、有機電界素子の陰極へ
の酸素、水分等の不純物混入を有効に防止でき、ダーク
スポットの発生、成長を抑制できる。この結果、長期に
わたり視認性に優れた表示パネルを提供することができ
る。さらに、陰極上層をフォトリソグラフィーを利用し
てパターン形成できるため、従来のシャドーマスク法よ
りも陰極のパターニング精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬパネルの断面図及び平面図で
ある。

【図２】本発明の有機ＥＬパネルの製造工程断面図であ
る。

【図３】従来の有機電界発光素子の断面図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２−１…poly−Ｓｉ層、３…ゲート絶
縁膜、４−１…ゲート電極、５−１…ソース電極、６−
１…ドレイン電極、７…層間絶縁膜、８…陽極、９…層
間絶縁膜、１０…層間絶縁膜、１１…正孔輸送層、１２
…有機発光層、１３−１…陰極下層、１３−２…陰極上
層、１４…封止剤、１５…画素トランジスタ、１６…Ｔ
ＦＴ、１７…表示領域、１８…ドライバ領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者松枝洋二郎長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者北和田清文長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB13 AB17 BA06 BB05 CA01 CA02 CB01 DA00 DB03 EB00 FA00 FA01 5C094 AA01 BA03 BA27 CA19 DA07 DA09 EA05 EB02 FB01 HA08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陰極下層及び陰極上層から成る２層積層
構造を有する陰極を備えた有機電界発光素子において、
当該陰極上層は陰極下層が表面に露出しないように被覆
成膜されていることを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項２】前記陰極下層の仕事関数は陰極上層の仕
事関数よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の
有機電界発光素子。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載の有機電界
発光素子を備えた表示パネルであって、前記陰極上層を
被覆する封止剤を設けたことを特徴とする表示パネル。
【請求項４】請求項１乃至請求項２のうち何れか１項
に記載の有機電界発光素子を各画素毎に備えた表示パネ
ルであって、前記陰極上層が形成される領域は、各画素
の駆動制御を行うドライバが形成される領域に対して平
面的に重複しない範囲に形成されることを特徴とする表
示パネル。
【請求項５】前記陰極上層を被覆する封止剤が設けら
れていることを特徴とする請求項４記載のパネル。
【請求項６】前記陰極上層を被覆する封止剤が設けら
れ、該封止剤が前記ドライバが形成される領域に対して
平面的に重複するように形成されることを特徴とする請
求項４記載の表示パネル。
【請求項７】前記が画素の夫々がアクティブマトリク
ス方式により制御されることを特徴とする請求項４乃至
６のいずれかに記載の表示パネル。
【請求項８】陰極下層及び陰極上層から成る２層積層
構造を有する陰極を備えた有機電界発光素子の製造方法
において、陰極下層及び陰極上層のそれぞれを異なるマ
スクを用いてパターン形成する際に、陰極下層が表面に
露出しないように陰極上層が陰極下層を被覆するように
形成する工程を備えた有機電界発光素子の製造方法。
【請求項９】陰極下層及び陰極上層から成る２層積層
構造を有する陰極を備えた有機電界発光素子の製造方法
において、シャドーマスク法を利用して有機薄膜が表面
に露出しないようにその上に陰極下層をパターン形成
し、さらに、フォトリソグラフィーを利用して陰極下層
が表面に露出しないようにその上に陰極上層をパターン
形成する工程を備えた有機電界発光素子の製造方法。