JP2001230085A

JP2001230085A - 有機電界発光素子

Info

Publication number: JP2001230085A
Application number: JP2000045142A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Ozaki; 正明尾崎; Masao Nagakubo; 雅夫永久保; Jonas Kraber; ヨーナスクレーバー
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2000-02-17
Filing date: 2000-02-17
Publication date: 2001-08-24

Abstract

(57)【要約】【課題】基板上に下部電極、発光部を含む有機層、上
部電極を順次積層し、少なくとも上部電極の端部を絶縁
膜により被覆してなるにおいて、上部電極の端部におけ
る上部電極の剥離を抑制するとともに、上部電極の端部
における絶縁膜のカバーレッジ性を向上させる。【解決手段】有機電界発光素子１００において、ガラ
ス基板１上に下部電極としての透明な陽極２、ホール輸
送層３、有機発光層４、上部電極としての金属よりなる
陰極５が順次積層され、これら積層膜２〜５上は、窒化
シリコン膜等よりなる絶縁膜６により被覆保護されてお
り、陰極５の端部５ａは、その上側から下側に向かって
テーパ状に裾広がり形状となっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板上に下部電
極、発光部を含む有機層、上部電極が順次積層されてな
る有機電界発光素子に関し、特に、これら積層膜を絶縁
膜により被覆して保護するようにした有機電界発光素子
に関する。

【０００２】

【従来の技術】電界発光素子としては無機電界発光素子
と、有機電界発光素子とが知られている。これら電界発
光素子のうち、有機電界発光素子は、低電圧で駆動で
き、しかも任意の発光色が得られるという利点を有して
おり、これからの表示素子として有望である。この種の
有機電界発光素子の一般的な断面形状を図１０に示す。

【０００３】図１０に示すものは、いわゆる有機ＥＬ
（エレクトロルミネッセンス）素子と呼ばれるもので、
基板Ｊ１上に、下部電極（本例ではＩＴＯ等の透明導電
膜よりなる陽極）Ｊ２、発光部を含む有機層（ホール輸
送層Ｊ３、有機発光層Ｊ４）、上部電極（本例ではＡｌ
等の金属よりなる陰極）Ｊ５が順次積層されてなる。さ
らに、素子の上部全体をアクリル等の樹脂よりなる絶縁
膜Ｊ６で被覆し、素子を保護している。

【０００４】この絶縁膜Ｊ６の必要性は以下の理由によ
る。もし、絶縁膜Ｊ６が無いと、空気中の湿気や酸素
が、素子中の有機層及び電極層まで侵入してきて、これ
らの層間同士が剥離するために、素子寿命が短くなって
しまう。特に、上部電極Ｊ５と有機層（図１０では、有
機発光層Ｊ４）とが接触している部分の近傍で、有機層
が露出している部分から、空気中の湿気等が侵入し、素
子の劣化、及び上部電極Ｊ５と有機層との剥離が進行す
る。

【０００５】このような素子の劣化が起こると、素子の
低輝度領域（非発光領域）が広がるため、発光面積は減
少し、発光時の設計寸法が維持できない等の問題があっ
た。特に、ドットマットリックスディスプレイのよう
に、寸法の精度を要求される装置においては、その問題
は大きく影響する。そこで、上記のような空気中の湿気
や酸素による有機電界発光素子の劣化を防止する目的
で、素子全体にアクリル等の樹脂を全面に塗着すること
によって、絶縁膜（保護膜）Ｊ６を形成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、本発明
者等の検討によれば、従来の素子構成では、図１０に示
す様に、上部電極Ｊ５の端部（エッジ部）が、基板Ｊ１
平面即ち有機発光層Ｊ４平面に対して直角であるため
に、以下のような問題を生じることがわかった。

【０００７】即ち、上部電極Ｊ５の端部が上記直角形状
であるため、絶縁膜Ｊ６となる樹脂を素子上に塗着する
際に、上部電極Ｊ５の端部における絶縁膜Ｊ６のカバー
レッジが悪くなり、カバーレッジの悪い部分Ｊ７から空
気中の湿気等が侵入しやすくなる。

【０００８】また、上部電極Ｊ５の端部が上記のように
直角形状であるが故に、熱ストレス等により該端部にお
ける上部電極Ｊ５と有機層との界面に発生する応力が大
きく、結果的に、該端部において上部電極Ｊ５と有機発
光層Ｊ４とが剥離しやすくなる。

【０００９】ここで、特開平４−３３２７８７号公報に
て、有機層と上部電極の密着性を向上させる目的で、有
機層と上部電極である陰極との間に接着層を設けたもの
が開示されている。しかしながら、この接着層を設ける
技術では、陰極と有機層との接着力は向上するが、陰極
の端部と有機層との界面（界面エッジ部）から侵入する
水分等による劣化の防止については、不完全である。

【００１０】さらに、密着性の向上と素子の劣化低減を
目的として、真空中にて、有機層の露出面及び上部電極
である陰極の端部を、陰極と異なる材質の金属からなる
保護膜で被覆する方法が、特開平５−３２６１４３号公
報に開示されている。しかしながら、この方法について
も、やはり、上部電極である陰極の端部が上記直角形状
であるため、陰極端部における保護膜のカバーレッジが
不完全となり、水分等の侵入を防止するこが出来ない。

【００１１】そこで、本発明は上記問題に鑑み、基板上
に下部電極、発光部を含む有機層、上部電極を順次積層
し、少なくとも上部電極の端部を絶縁膜により被覆して
なる有機電界発光素子において、上部電極の端部におけ
る上部電極の剥離を抑制するとともに、上部電極の端部
における絶縁膜のカバーレッジ性を向上させることを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１〜請求項７記載の発明においては、上部電
極（５）の端部（５ａ）を、その上側から下側に向かっ
て裾広がり形状としたことを特徴としている。

【００１３】それによれば、上部電極の端部を上記裾広
がり形状としているため、上記した従来の直角形状に比
べて、該端部において、熱ストレス等により上部電極と
下地である有機層（３、４）との界面に発生する応力が
緩和され、上部電極の剥離を抑制することができる。ま
た、絶縁膜（６）は上部電極の端部の裾広がり形状を継
承して形成されるため、上部電極の端部における絶縁膜
のカバーレッジ性を向上させることができ、耐湿性が向
上できる。

【００１４】また、上部電極（５）の端部（５ａ）の裾
広がり形状は、請求項２の発明のように、上部電極の端
部の上側から下側に向かってテーパ形状となったものに
することができる。

【００１５】また、ドットマットリックスディスプレイ
のように、上部電極と下部電極とが重なり合う領域と重
なり合わない領域とがあるものにおいては、両電極の重
なり合わない領域では、下部電極の端部が上記直角形状
であると、その上に積層された絶縁膜も、下部電極の端
部においてこの直角形状を継承した形で形成されるた
め、下部電極の端部における絶縁膜のカバーレッジが悪
化し、耐湿性が悪化する。

【００１６】請求項３の発明は、この問題をも解決する
もので、絶縁膜（６）によって有機層（３、４）の全域
上を被覆した構成において、下部電極（２）の端部（２
ａ）も、その上側から下側に向かって裾広がり形状とし
たことを特徴としている。それにより、上下電極が重な
り合わない領域においても、絶縁膜は下部電極の端部の
裾広がり形状を継承して形成でき、下部電極の端部にお
ける絶縁膜のカバーレッジ性を向上させることができ、
耐湿性が向上できる。

【００１７】ここで、この下部電極（２）の端部（２
ａ）の裾広がり形状も、請求項４の発明のように、下部
電極の端部の上側から下側に向かってテーパ形状となっ
たものにすることができる。

【００１８】また、請求項５の発明では、上部電極
（５）の端部（５ａ）のみを絶縁膜（６）により被覆し
たことを特徴とする。上記請求項１〜４の発明では、絶
縁膜も上部電極の端部において裾広がり形状となること
で、絶縁膜によって上部電極に発生する応力が緩和され
るのであるが、本発明では、上部電極の端部のみの被覆
構造とすることにより、上部電極の上面に絶縁膜の無い
開口部を存在させることとなる。

【００１９】そのため、本発明では、上部電極全面を覆
った場合に比べ、応力緩和の効果が大きくなり、上部電
極の剥離を高いレベルにて防止することが出来る。つま
り、上部電極全面を熱膨張係数の異なる絶縁膜で覆うよ
りも一部を開口した方が、上部電極と絶縁膜との熱膨張
係数の差により発生する応力が小さくなるからである。

【００２０】ここで、請求項６の発明のように、絶縁膜
（６）としては、無機材料または高分子材料よりなる膜
を採用することができる。また、請求項７の発明のよう
に、絶縁膜（６）の残留応力が圧縮応力となるようにす
れば、上部電極及び有機層を上から押さえつける力が働
くため、引張応力である場合に比べて、上部電極の剥離
を抑制することができる。

【００２１】なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述
する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一
例である。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図に示す実施形態
について説明する。なお、以下の各実施形態における各
図相互において、同一部分には各図中、同一符号を付し
てある。

【００２３】（第１実施形態）図１は、本発明の第１実
施形態に係る有機電界発光素子１００の概略平面図であ
り、図２は、図１中のＡ−Ａ断面に沿った概略断面構成
図である。平坦なガラス基板（基板）１上には、ＩＴＯ
（インジウムチンオキサイド）膜等の透明導電膜よりな
り、ホール注入電極として機能する陽極（下部電極）２
が形成されている。

【００２４】本例では、図１に示す様に、陽極２は、基
板１上に成膜されたＩＴＯ膜をエッチング等にてパター
ニングすることにより、ｘ方向に延びるストライプ状に
形成されたものであり、例えば、５００μｍ幅の帯状の
ものが、５０μｍの間隔でストライプ状に並んだものと
できる。

【００２５】この陽極２上には、発光部を含む有機層と
してのホール輸送層３及び有機発光層（発光部）４が、
順次形成されている。本例では、ホール輸送層３とし
て、テトラトリフエニルアミン（以下、ＴＰＴＥとい
う）を約４００Åの膜厚で、続いて、有機発光層４とし
て、トリス（８一キノリノール）アルミニウム（以下、
Ａｌｑという）に蛍光物質のキナクリドン化合物をドー
プしたものを約５００Åの膜厚で、１．３３３２２４×
１０^-4Ｐａ（約１０^-6Ｔｏｒｒ）の真空度にて順次蒸着
する。

【００２６】そして、有機発光層４の上には、金属等よ
りなり、電子注入電極として機能する陰極（上部電極）
５が形成されている。本例では、陰極５は、マスクを用
いた真空蒸着によって形成されたＡｌ（アルミニウム）
膜であり、図２に示す様に、陽極２と略直交するように
ｙ方向へ延びるストライプ形状をなす。この場合例え
ば、陰極５は、５００μｍ幅の帯状のものが、５０μｍ
の間隔でストライプ状に並んだものとできる。

【００２７】このように、本有機電界発光素子１００
は、陽極２と陰極５とが交差して重なり合う領域が、発
光表示を行うべき部分である表示画素を構成しているド
ットマトリクスディスプレイである。図２では、陽極２
と陰極５とが重なり合って、複数個の矩形状の表示画素
Ｇを構成している。

【００２８】ここで、陰極５の端部（エッジ部）５ａ
は、その上側から下側に向かってテーパ状に裾広がり形
状となっている。ここで、有機発光層４の層平面と陰極
５の端部５ａの端面とのなす角度θ、即ち、陰極のエッ
ジテーパ角度（陰極の端部テーパ角度）θは、応力緩和
と絶縁膜６のカバーレッジとの関係より６０度以下が良
く、望ましくは４５度以下である。

【００２９】このエッジテーパ角度θは、陰極の真空蒸
着における蒸発源と基板との距離、基板と金属マスクと
の距離、金属マスクの厚み等を変化させつつ、エッジテ
ーパ角度θを測定しながら成膜することにより、所定の
角度に形成することが出来る。例えば、蒸発源と基板と
の距離を近づけると該角度θは小さくなり、基板と金属
マスクとの距離を遠ざけても該角度θは小さくなる。

【００３０】本例では、蒸発源と基板との距離を約４０
ｃｍとし、１ｍｍ厚の金属マスクを基板から３ｍｍの距
離を取って成膜することにより、エッジテーパ角度θを
４０度としている。

【００３１】さらに、陰極５の上部、陰極５が形成され
ていない有機発光層４の上部には、窒化シリコンや窒化
アルミニウム等の窒化物、または、酸化アルミニウムや
酸化シリコン等の無機膜よりなる絶縁膜６が形成されて
いる。この絶縁膜６は、図１に示す様に（便宜上、絶縁
膜６にハッチングを施してあるが断面ではない）、有機
発光層４の成膜領域（二点鎖線にて図示）よりも広い範
囲を被覆しており、下地である積層膜２〜５を保護して
いる。

【００３２】また、絶縁膜６の成膜領域は、図１に示す
様に、陰極５と陽極２における外部回路（図示せず）と
の接続端子部が露出されるように設定されている。この
絶縁膜６の厚さは、ピンホール、カバーレッジ、防湿性
等の面から、１００ｎｍは必要であるが、膜特性や生産
性等の点から５０μｍ以下が望ましい。

【００３３】また、絶縁膜形成の条件としては、一般的
な条件であるが、特に有機膜へのダーメジを少なくする
ために成膜温度は出来るだけ低い方が望ましい。また、
絶縁膜６の残留応力が圧縮応力となるようにすれば、陰
極（上部電極）５及び有機層３、４を上から押さえつけ
る力が働くため、引張応力である場合に比べて、陰極５
の有機発光層４からの剥離を抑制することができ、好ま
しい。

【００３４】本例では、絶縁膜６は、プラズマＣＶＤ法
により約２μｍの厚さで形成された窒化シリコン（Ｓｉ
₃Ｎ₄）膜としている。そして、窒化シリコン膜６の残留
応力が圧縮応力となるように、反応室への流入ガスは、
一般的なＳｉＨ₄（シラン）とＮＨ₃（アンモニア）に加
えてＨ₂を流入した。具体的な各条件は、成膜温度３０
℃〜１２０℃，反応炉の圧力１．３３３２２４Ｐａ（１
０ｍＴｏｒｒ）、ＳｉＨ₄ガスの流速率及びＮＨ₃ガスの
流速率１５ＳＣＣＭ、Ｈ₂ガスの流速率１０ＳＣＣＭと
した。

【００３５】上記方法で成膜した窒化シリコン膜６は、
図２に示す様に、陰極５の端部５ａのテーパ形状を継承
して形成されるため、該端部５ａにおけるカバーレッジ
が非常に良好であり、また、膜の応力を顕微ラマン法を
用いて測定した結果、圧縮応力で２×１０⁸Ｐａ（２×
１０⁹ｄｙｎ／ｃｍ²）という値を示した。

【００３６】このように、本実施形態によれば、陰極
（上部電極）５の端部５ａを、その上側から下側に向か
ってテーパ状に裾広がり形状としたことを特徴としてお
り、それによって、従来の直角形状に比べて、該端部５
ａにおいて、熱ストレス等により陰極５と下地である有
機発光層４との界面に発生する応力が緩和され、該界面
での剥離を抑制することができる。

【００３７】また、絶縁膜６は、陰極（上部電極）５の
端部５ａのテーパ形状を継承して形成されるため、該端
部５ａにおける絶縁膜６のカバーレッジ性を向上させる
ことができ、耐湿性が向上できる。次に、これら本実施
形態の効果について具体的に検証した結果を、図３及び
図４を用いて説明する。

【００３８】上記した本例の構成とした有機電界発光素
子１００（α素子）と、このα素子において、上記図１
０に示した様に、陰極Ｊ５を従来の直角形状とした有機
電界発光素子（β素子）とを、それぞれ作製し、これら
両素子について、高温高湿作動試験により寿命の比較を
行なった。なお、α素子とβ素子は、陰極のテーパ形状
以外は同条件で作成した素子である。

【００３９】試験条件は、６５℃、９５％ＲＨの雰囲気
内で動作することとした。その時の動作時間と輝度の変
化を示したのが図３である。また、図４は、高温高湿作
動試験における２００時間作動後のα素子（（ａ）参
照）及びβ素子（（ｂ）参照）の低輝度領域（ダークエ
リア）の発生状況を模式的に示す図である。

【００４０】図３より明らかなように、α素子は、絶縁
膜６によるカバーレッジが良いため、陰極５の端部５ａ
から発生する低輝度領域の表示画素Ｇへの進行が抑制さ
れているが（図４（ａ）参照）、陰極５の端部５ａにお
ける絶縁膜６のカバーレッジが不完全なβ素子では、陰
極５の端部５ａから低輝度領域（図４（ｂ）中、点々ハ
ッチングにて図示）が表示画素Ｇ内まで進行しているた
め、α素子に比べて輝度の低下が速い。

【００４１】なお、絶縁膜６としては、低誘電率で高温
での安定性も良いことで最近注目されているフルオロカ
ーボン／シリコン酸化膜を用いても良い。この膜は、フ
ルオロカーボンのソースガスとして過フルオロベンゼン
と、ＳｉＯ₂のソースガスとしてヘキサメチルシシロキ
サンを供給して、プラズマＣＶＤにより成膜することが
出来る。

【００４２】また、本実施形態において、陰極５の端部
５ａの裾広がり形状は、上記したテーパ形状でなくとも
良い。例えば、陰極（上部電極）５の端部５ａ形状の変
形例としては、図５に示す様な各形状でもよい。図５に
おいて、（ａ）は波段形状、（ｂ）は凸状に湾曲した形
状、（ｃ）は凹状に湾曲した形状であるが、それぞれ、
上記裾広がり形状を構成している。

【００４３】（第２実施形態）上記第１実施形態では、
絶縁膜６として無機材料よりなる膜を用いたが、本第２
実施形態では、絶縁膜６として高分子材料よりなる膜を
採用したことが異なるものである。従って、形状的には
本実施形態の有機電界発光素子は、上記第１実施形態の
ものと同様である。また、製造面でも、陰極５の形成ま
では、第１実施形態と同様である。

【００４４】有機発光層４の材料である蛍光性の有機固
体は、機械的熱的強度が低いために、無機材料の成膜に
より、蛍光性の有機固体が物理的に損傷してしまい、輝
度の低下や寿命の低下の原因となってしまう可能性があ
る。また、無機材料の絶縁膜６の熱膨張率と蛍光性の有
機固体の熱膨張率とは大きく異なるため、絶縁膜６にひ
び割れが生じてしまい、空気中の湿気や酸素の侵入防止
効果が低下してしまう可能性がある。

【００４５】本実施形態では、絶縁膜６を構成する高分
子材料として、例えば、フッ素系高分子であるテトラフ
ルオロエチレン、また、フッ素系に限らず、例えばポリ
オレフィン系（ポリエチレン等）の材料を用いることが
できる。そして、これら高分子材料は、スピンコート
法、真空蒸着法またはスパッタ法により成膜することが
できる。

【００４６】絶縁膜６を構成する高分子材料として、テ
トラフルオロエチレンを用いた例を挙げて説明する。ス
ピンコート法により、陰極５まで形成された基板１の全
面に塗布した後、フォトエッチングにより、陰極５と陽
極２の接続端子部に相当する領域をエッチングし、厚さ
約１０μｍの絶縁膜６を形成した。

【００４７】ここで、エッチング領域については、上記
第１実施形態と同様、回路を接続する端子部のみ露出す
るようにマスク設計することと、有機層３、４を完全に
覆うことが重要である。これは、有機層３、４がエッチ
ング液で汚染される心配が有るということと、絶縁膜６
の端面から空気中の湿気や酸素が侵入し、低輝度領域
（ダークエリア）が発生する心配が有るからである。

【００４８】本例の絶縁膜６の厚さは、約１０μｍで形
成したが、ピンホールが無い均一な膜で、湿気の侵入を
防止出来るものであれば良く、段差等を考慮すると１μ
ｍ以上必要である。但し、膜厚が５０μｍ以上になる
と、蒸着で成膜する場合はプロセス時間が長くなるだけ
で、ピンホールや湿気防止等へのメリットが無くなる。
また、スピンコートで成膜する場合は、時間的なロスは
無いが、膜厚が不均一となるためエッチングが困難とな
る。従って、１μｍ〜５０μｍが妥当な範囲である。

【００４９】ところで、本実施形態でも、上記第１実施
形態と同様の効果を有する有機電界発光素子を実現する
ことができるが、さらに、無機材料の絶縁膜６を成膜す
る場合に比べて、有機発光層４を損傷したり、熱膨張率
差による絶縁膜６のひび割れといった可能性を、低減す
ることができる。

【００５０】（第３実施形態）上記第１及び第２実施形
態では、陰極５の端部５ａを裾広がり形状にする構造で
あったが、本第３実施形態では、それに加えて、絶縁膜
６によって有機層３、４の全域上を被覆した構成におい
て、陽極２の端部（エッジ部）も、裾広がり形状にする
ようにしたものである。まず、このような構成とする必
要性について述べる。

【００５１】図６は、上記図１中のＢ−Ｂ断面に沿った
有機電界発光素子１００の概略断面を示す図である。上
記有機電界発光素子１００はドットマトリクスディスプ
レイであり、図６は、陰極５と陽極２とが交差していな
い領域（上部電極と下部電極とが重なり合わない領域）
である。この領域において、図６に示す様に、陽極２の
端部２ａの形状が、基板１の平面に対して垂直となった
直角形状であれば、陽極２の端部２ａにおける絶縁膜６
のカバーレッジが不完全となり、水分の侵入が発生する
可能性がある。

【００５２】この交差していない領域は、本来の発光領
域（つまり、表示画素Ｇ）ではないが、湿気や酸素の侵
入により、本来の発光領域にまで影響を与えることは充
分考えられる。つまり、低輝度領域（ダークエリア）
が、表示画素Ｇの端部から表示画素Ｇ内まで広がって、
低輝度の原因となる可能性がある。従って、絶縁膜６に
よって有機層３、４の全域上を被覆した構成において
は、絶縁膜６のカバーレッジを考えると、陰極５の端部
５ａの裾広がり形状化だけでは不十分であり、陽極２の
端部２ａも同様に裾広がり形状とする必要がある。

【００５３】陽極２の端部２ａも裾広がり形状とした本
実施形態に係る有機電界発光素子２００の概略断面構造
を図７に示す。この図７は、上記図６に対応した断面を
示している。勿論、本有機電界発光素子２００において
も、図７中には図示しないが、上記図２のものと同様
に、陰極５の端部５ａは上記裾広がり形状となってい
る。そして、陽極２の端部２ａを被覆する絶縁膜６も、
陽極２の端部２ａの裾広がり形状を継承した形状となっ
ている。

【００５４】ここで、本例では、陽極２の端部２ａは、
その上側から下側に向かってテーパ状に裾広がり形状と
なっているが、このテーパ形状としては、陰極５の場合
と同様に、絶縁膜６のカバーレッジ性より、テーパ角度
θ（図７参照）は６０度以下が望ましい。また、絶縁膜
６として、本例では窒化シリコン膜を用いているが、無
機材料、高分子材料を問わず採用することができる。

【００５５】本実施形態の製造プロセスとしては、陽極
２のパターン形成後に研磨工程を追加するだけで、その
他の工程は、上記第１実施形態や第２実施形態と同様で
ある。この研磨工程により、陽極２の端部２ａを研磨
し、上記裾広がり形状を形成する。研磨方法としては、
テープ研磨、またはショットブラスト等の一般的な方法
を用いて行うことができる。

【００５６】そして、本実施形態によれば、上記第１及
び第２実施形態と同様の効果を奏することに加えて、上
下電極２、５が重なり合わない領域においても、絶縁膜
６は陽極（下部電極）２の端部２ａの裾広がり形状を継
承して形成でき、陽極２の端部２ａにおける絶縁膜６の
カバーレッジ性を向上させることができ、耐湿性が向上
できる。従って、さらに高信頼性の有機電界発光素子３
００が得られる。なお、陽極２の端部２ａの裾広がり形
状も、上記図５に示す各形状のようであっても良い。

【００５７】（第４実施形態）図８は、本発明の第４実
施形態に係る有機電界発光素子３００の概略平面図であ
り、図９は、図８中のＣ−Ｃ断面に沿った概略断面構成
図である。本実施形態は、陰極５の端部５ａのみを絶縁
膜６により被覆し、それによって、絶縁膜６が有機発光
層４上面の露出部分を被覆するようにしている。その他
は、上記第１及び第２実施形態と同様である。

【００５８】つまり、本実施形態では、有機発光層４の
露出部分及び該露出部分近傍を絶縁膜６で覆うことによ
り、空気中の湿気や酸素の侵入を防止するとともに、空
気中の湿気や酸素の侵入の心配が少ない陰極５の一部分
には、絶縁膜６を形成しないようにしている。即ち、陰
極５の端部５ａのみの被覆構造とすることにより、陰極
５の上面に絶縁膜６の無い開口部を存在させることとな
る。

【００５９】このような構造とすることにより、無機材
料の絶縁膜６の場合には、無機材料の熱膨張率と蛍光性
の有機固体の熱膨張率とは大きく異なるために発生す
る、絶縁膜６のひび割れが抑制出来る。また、高分子材
料の絶縁膜６の場合は、高分子材料と陰極（Ａｌ等の金
属）との熱膨張率の差により発生する剥離が抑制出来
る。

【００６０】つまり、上記第１及び第２実施形態のよう
に、全面を絶縁膜６で覆うより、部分的に絶縁膜６の無
い領域を設けることによって応力緩和が出来るのであ
る。本実施形態の製造プロセスについては、絶縁膜６の
形成方法のみ記載するが、その他の工程は、上記第１及
び第２実施形態と同様である。

【００６１】無機材料（例えば窒化シリコン膜）で絶縁
膜６を形成する場合は、マスク蒸着により形成すること
が可能である。また、フッ素系高分子であるテトラフル
オロエチレン等の高分子材料で絶縁膜６を形成する場合
は、陰極５まで形成された基板１の全面に、スピンコー
ト法で塗布した後、フォトエッチングプロセスでパター
ン形成することが出来る。フォトプロセスを使用して
も、エッチング液にさらされるのは陰極５の表面だけ
で、有機発光層４は汚染されることがない。

【００６２】（他の実施形態）上記各実施形態では、陰
極５側に有機発光層４が露出している場合について説明
を行ったが、有機発光層４の陰極５側に電子輸送層が形
成されている構造においても同様の効果を得ることがで
きる。また、ガラス基板１側に陽極２を形成した例しか
記載されていないが、ガラス基板側に陰極を形成した構
造においても同様の効果を得ることができる。また、絶
縁膜６が無機膜と高分子膜の２層構造であれば、さらに
高寿命の素子となることは明らかである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係る有機電界発光素子
の概略平面図である。

【図２】図１中のＡ−Ａ断面に沿った概略断面図であ
る。

【図３】上記第１実施形態の高温高湿作動試験における
具体的効果を示す図である。

【図４】高温高湿作動試験における低輝度領域の発生状
況を示す図である。

【図５】上部電極の端部形状の変形例を示す図である。

【図６】図１中のＢ−Ｂ断面に沿った概略断面図であ
る。

【図７】本発明の第３実施形態に係る有機電界発光素子
の概略断面図である。

【図８】本発明の第４実施形態に係る有機電界発光素子
の概略平面図である。

【図９】図８中のＣ−Ｃ断面に沿った概略断面図であ
る。

【図１０】従来の有機電界発光素子の一般的な断面形状
を示す図である。

【符号の説明】

１…ガラス基板、２…陽極、２ａ…陽極の端部、３…ホ
ール輸送層、４…有機発光層、５…陰極、５ａ…陰極の
端部、６…絶縁膜。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者クレーバーヨーナス愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地株式会社デンソー内Ｆターム(参考） 3K007 AB00 AB15 BA06 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板（１）上に下部電極（２）、発光部
を含む有機層（３、４）、上部電極（５）が順次積層さ
れており、少なくとも前記上部電極の端部（５ａ）が、
これら積層膜（３〜５）を保護するための絶縁膜（６）
により被覆されてなる有機電界発光素子において、前記上部電極の端部は、その上側から下側に向かって裾
広がり形状となっていることを特徴とする有機電界発光
素子。
【請求項２】前記上部電極（５）の端部（５ａ）の裾
広がり形状は、前記上部電極の端部の上側から下側に向
かってテーパ形状となっているものであることを特徴と
する請求項１に記載の有機電界発光素子。
【請求項３】前記絶縁膜（６）は、前記有機層（３、
４）の全域上を被覆しており、前記下部電極（２）の端部（２ａ）も、その上側から下
側に向かって裾広がり形状となっていることを特徴とす
る請求項１または２に記載の有機電界発光素子。
【請求項４】前記下部電極（２）の端部（２ａ）の裾
広がり形状は、前記下部電極の端部の上側から下側に向
かってテーパ形状となっているものであることを特徴と
する請求項３に記載の有機電界発光素子。
【請求項５】前記上部電極（５）の端部（５ａ）のみ
が、前記絶縁膜（６）により被覆されていることを特徴
とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の有機電
界発光素子。
【請求項６】前記絶縁膜（６）は、無機材料または高
分子材料よりなる膜であることを特徴とする請求項１な
いし５のいずれか１つに記載の有機電界発光素子。
【請求項７】前記絶縁膜（６）の残留応力が圧縮応力
であることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１
つに記載の有機電界発光素子。