JP4385563B2 - 有機el素子とその製造方法ならびに表示装置 - Google Patents
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Description
【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(Electro-Luminescence, 本明細書ではELと略記する)素子とその製造方法ならびに表示装置に関し、特に信頼性に優れた有機EL素子の構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、自発光型の表示装置として有機EL素子を用いた表示装置が脚光を浴びている。また、有機EL素子は自身が表示用ディスプレイとなるばかりでなく、例えば反射型液晶パネルのような非発光型の表示装置のフロントライト(照明装置)として用いることも考えられている。有機EL素子を表示用ディスプレイとして用いる場合には、基板上に陰極となる金属電極を形成し、発光層を挟んで陽極となる透明電極側から視認する構成とすることができる。この場合、陰極は基板上の全面にわたって形成すれば済み、パターニングは不要となる。これに対して、例えば表示装置のフロントライトとして用いる場合には、表示を視認するためには金属電極からなる陰極を全面にわたって形成するわけにはいかず、パターニングが必要になる。
【0003】
図17は表示装置のフロントライトとして用いる従来の有機EL素子の基本構成例を示す図である。
この有機EL素子103は、ガラス基板116上に透明電極(陽極)117、正孔輸送層122、有機EL材料からなる発光層118、陰極121が積層され、さらにこれらを覆うように封止層126が形成され、その上にカバーガラス127が形成された構造である。そして、双方の電極から発光層118に注入される正孔と電子とが発光層118で再結合することによって発光する。
【0004】
上記有機EL素子103においては、陰極121から発光層118への電子注入効率を高め、陰極としての安定性を保ち、反射率を確保するために、仕事関数の小さいCa(カルシウム)、Mg(マグネシウム)等のアルカリ土類金属層119と、これよりも仕事関数が大きく可視光反射率の高いAl(アルミニウム)、Ag(銀)等の金属層120からなる積層電極を陰極121として用いている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところがこのような陰極121には上記のように金属光沢を有するAl等の金属層が用いられているために視認側(カバーガラス127側)から観察する際に、外部から入射した光が陰極121で反射し、これにより表示が見づらくなったり、コントラストが低下してしまう。そこで、上記の問題を改善するために陰極121の上に酸化Cr等からなる低反射層125を形成している。
【0006】
しかしながら上記低反射層を形成する際には、陰極121上にスパッタ法により酸化Cr層等を形成後、フォトリソグラフィー法を用いてパターニングすることになるが、低反射層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程においてAl等の金属層120が現像液に晒されるが、これにより金属層120、さらには金属層120のピンホールの存在によりその下層のアルカリ土類金属層125が腐食してしまい、信頼性の低下につながることになる。
また、低反射層形成時のフォトリソグラフィー工程において酸化クロム等の低反射層材料の光吸収により発光層118が熱ダメージを受ける場合があり、このことも信頼性や発光特性の低下につながっていた。
【0007】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、陰極や発光層の劣化を確実に防止し、信頼性や発光特性を向上できる構造を有する有機EL素子とその製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、第1基板上に少なくとも、透明導電性材料を含む陽極と、有機EL材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に形成され、金属層を含む陰極とが前記第1基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が積層された有機EL素子であって、前記陰極と前記反射防止層の間に保護層と封止層の少なくともいずれか一方が形成され、前記保護層上に前記封止層が形成され、前記陰極がアルカリ土類金属層と前記金属層とを含む積層電極からなるとともに、前記アルカリ土類金属の側端部にフッ化物層を有することを特徴とする。
【0009】
本発明の有機EL素子においては、上記保護層と封止層の少なくともいずれか一方と、上記反射防止層とは、第2基板で覆われていてもよい。
本発明の有機EL素子においては、上記封止層は上記保護層上に形成されていてもよい。
本発明の有機EL素子においては、少なくとも上記陰極と上記反射防止層との間に上記保護層が形成され、少なくとも上記反射防止層に隣接して封止層が形成されていてもよい。
本発明の有機EL素子において、上記反射防止層としては、少なくともCrあるいは黒色顔料を含む層等のうちから適宜選択して用いられる。Crを含む層としては、例えば、Cr/酸化Cr積層層を挙げることができる。黒色顔料を含む層としては、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂にカーボンブラック等の黒色顔料を添加したものを挙げることができる。
また、上記保護層の材料としては、透明で、光透過率が高いものを用いるのが好ましく、例えばSiO2、Si3N4 、CaF2、MgF2 、LiF、エポキシ系の熱硬化性樹脂等のうちから適宜選択して用いられる。
また、上記陰極と上記反射防止層の間に形成される封止層としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂等の光硬化性樹脂のうちから適宜選択して用いられる。
【0010】
本発明の対象となる有機EL素子は、陰極が第1基板全面にわたって形成されているものではなく、第1基板上に発光層を間に挟んで陽極の上方にパターニングにより陰極が部分的に形成され、さらにこの陰極に対応する反射防止層がパターニングにより形成された構成のものである。
このような構成の有機EL素子を、従来法により製造する場合は第1基板上に陽極、発光層、陰極を形成後、反射防止層をパターニングにより形成するが、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されるため、これにより陰極が劣化したり、腐食してしまい、信頼性の低下を引き起こしていた。
また、従来法により製造する場合は反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層の光吸収により発光層が熱ダメージを受ける場合があり、このことも信頼性や発光特性の低下を引き起こしていた。
【0011】
これに対して、本発明の有機EL素子においては、少なくとも上記陰極と上記反射防止層の間に保護層と封止層の少なくともいずれか一方が形成された構成となっているため、例えば後述する本発明の第1の有機EL素子の製造方法を用いることによって、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成した場合には、反射防止層形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が発光層に影響を与えることがなく、発光層の劣化を防止できる。従って、本発明によれば、陰極や発光層の劣化を確実に防止でき、有機EL素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【0012】
また、例えば後述する本発明の第2の有機EL素子の製造方法を用いることによって、第1の基板上に陽極、発光層、陰極を形成し、さらにこの陰極上に保護層を形成し、この保護層の上側に反射防止層を形成しているので、陰極が保護層で覆われた構造となり、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、陰極上に保護層を形成しているので、発光層も陰極を介して保護層で覆われた構造となり、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成した場合には、反射防止層形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記のように発光層も陰極を介して保護層で覆われた構造になっていると、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が分散するので発光層に影響を与えることがなく、発光層の劣化を防止できる。
【0013】
本発明の有機EL素子においては、上記封止層はギャップ材が混合されたものであり、該ギャップ材入り封止層は上記保護層上に略環状に形成されており、上記ギャップ剤入り封止層より内側の空間内にマッチングオイルが充填されていてもよい。
この構成によれば、例えば後述する本発明の第1の有機EL素子の製造方法により有機EL素子を製造する場合に、第1基板あるいは第2基板上にギャップ材入り封止層を略環状に形成することで、封止層を略全面にわたって形成する場合に比べて、上記陰極側の上記第1基板と上記反射防止層側の第2基板を位置合わせする際に上記陰極側の上記第1基板と上記反射防止層側の第2基板を移動させ易くなり、アライメントが容易になる。
上記マッチングオイルとしては、第2基板の屈折率に近似する屈折率を有するものが用いられ、例えば第2基板として屈折率が1.5〜1.6程度のガラス基板を用いた場合には、マッチングオイルとしては屈折率が1.503程度のシリコン系のマッチングオイル等が用いられる。このようなマッチングオイルが上記空間内に充填されることにより、外側から有機EL素子に入射した光の損失を抑えることができる。
【0014】
上記反射防止層の幅は、上記陰極の幅より大きく形成されていてもよい。
本発明の有機EL素子において、上記陰極はアルカリ土類金属層と金属層とを含む積層電極からなることを特徴とする。
上記アルカリ土類金属としては、Mg(マグネシウム)、Ca(カルシウム)、Sr(ストロンチウム)、Ba(バリウム)の4元素を含むものである。また、上記金属層には、Al(アルミニウム)、Ag(銀)などの可視光反射率の高い金属が多く用いられる。
上記陰極を上記積層電極から構成することで、陰極から発光層への電子注入効率を高めることができ、しかも陰極としての安定性を保つことができるうえ、反射率を確保できる。
上記アルカリ土類金属層の端面には、アルカリ土類金属のフッ化物層が形成されていてもよい。上記アルカリ土類金属のフッ化物は化学的に安定で酸素や水分との反応性が低いため、このようなアルカリ土類金属のフッ化物層の内側のアルカリ土類金属層が大気中の酸素や水分と反応するのを防止し、このアルカリ土類金属層の変性が抑えられ、素子の信頼性を向上できる。
【0015】
本発明の第1の有機EL素子の製造方法は、第1基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機EL材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に形成され、金属層を含む陰極とが前記第1基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が積層された有機EL素子の製造方法であって、第1基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程と、第2基板上に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、前記陰極側の前記第1基板と前記反射防止層側の第2基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程とを含み、前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程において、前記陰極をアルカリ土類金属と金属層とを含む積層電極により形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属の側端部にフッ化物層を形成することを特徴とする。
【0016】
本発明の第1の有機EL素子の製造方法の上記陽極、上記発光層、上記陰極を形成する工程において、上記陰極に隣接して保護層を形成することを特徴する。本発明の第1の有機EL素子の製造方法の上記陽極、上記発光層、上記陰極を形成する工程において、少なくとも上記陰極の上側に保護層を形成することを特徴とする。
本発明の第1の有機EL素子の製造方法において、上記封止層は、少なくとも第2基板上の反射防止層に隣接して形成してもよい。
本発明の第1の有機EL素子の製造方法において、上記封止層は上記反射防止層を被覆するように形成してもよい。
【0017】
上記本発明の有機EL素子の構成は、上記本発明の第1の製造方法を用いることによって容易に実現することができる。すなわち、第1基板とは別の基板(第2基板)を用い、この第2基板上に反射防止層をパターニングにより形成し、この反射防止層を形成した第2基板と、陽極、発光層、陰極と、必要により陰極の上側や周囲に保護層を形成した第1基板とを貼り合せ、位置合わせし、接着することによって、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成する場合には、黒色顔料を含む層をスピンコート法により塗布するが、黒色顔料を含む層を第2の基板の下側に形成することによって、黒色顔料を含む層の形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。従って、本発明によれば、発光層の劣化を確実に防止でき、信頼性や発光特性が向上した有機EL素子を製造できる。
【0018】
本発明の第1の有機EL素子の製造方法において、上記陰極側の上記第1基板と上記反射防止層側の第2基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程において、上記第1基板あるいは第2基板上に略環状に形成したギャップ剤入り封止層を介して第1基板と第2基板とを接着し、上記ギャップ剤入り封止層の硬化後に上記ギャップ剤入り封止層で囲まれた空間内にマッチングオイルを注入、封止することを特徴とする。
この構成によれば、ギャップ材入り封止層を略環状に形成することで、封止層を略全面にわたって形成する場合に比べて、上記陰極側の上記第1基板と上記反射防止層側の第2基板を位置合わせする際に上記陰極側の上記第1基板と上記反射防止層側の第2基板を移動させ易くなり、アライメントが容易になる。
【0019】
本発明の第2の有機EL素子の製造方法は、第1基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機EL材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に形成され、金属層を含む陰極とが前記第1基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が積層された有機EL素子の製造方法であって、第1基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成した後、少なくとも前記陰極の上側に保護層を形成する工程と、前記保護層の上側に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、少なくとも前記反射防止層に隣接して封止層を形成する工程とを含み、前記陰極を形成する工程においては、前記陰極をアルカリ土類金属と金属層とを含む積層電極で形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属の側端部にフッ化物層を形成することを特徴とする。
【0020】
本発明の第2の有機EL素子の製造方法において、上記反射防止層と上記封止層の上側に第2基板を積層する工程を含むようにしてもよい。
本発明の第2の有機EL素子の製造方法においては、少なくとも上記陰極の上側に保護層を形成する工程において、上記陰極を被覆するように上記保護層を形成するようにしてもよい。
【0021】
上記本発明の有機EL素子の構成は、上記本発明の第2の製造方法を用いることによって容易に実現することができる。すなわち、第1の基板上に陽極、発光層、陰極を形成し、さらにこの陰極上に保護層を形成し、この保護層の上側に反射防止層を形成しているので、陰極が保護層で覆われることとなり、反射防止層のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において陰極が現像液等の薬品に晒されることがなく、陰極の劣化を防止できる。
また、反射防止層を黒色顔料含有樹脂層等の黒色顔料を含む層から形成する場合には、黒色顔料を含む層をスピンコート法により塗布するが、陰極上に保護層を形成しているので、陰極だけでなく、発光層も陰極を介して保護層で覆われたこととなり、黒色顔料を含む層の形成の際に陰極や発光層に影響を与えることがなく、陰極や発光層の劣化を防止できる。
また、上記のように発光層も陰極を介して保護層で覆われていると、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層が紫外光を吸収しても、光吸収による熱が分散されることにより発光層に影響を与えることがなく、発光層の劣化を防止できる。
【0022】
本発明の第1又は第2の有機EL素子の製造方法において、上記反射防止層形成用材料層はCrあるいは黒色顔料を含む層から形成してもよい。Crを含む層としては、Cr/酸化Cr積層等を挙げることができ、これらの層はスパッタ法等の成膜法により形成できる。黒色顔料を含む層は、黒色顔料含有樹脂を挙げることができ、この黒色顔料を含む層はスピンコート法等の塗布法により形成できる。
上記保護層をSiO2から構成する場合はスパッタ法により形成でき、また、Si3N4 から構成する場合は熱化学気相成長法により形成でき、CaF、MgF2 、LiF等から構成する場合は蒸着法により形成でき、エポキシ系の熱硬化性樹脂等から構成する場合はスピンコート法等の塗布法により形成できる。
本発明の第1又は第2の有機EL素子の製造方法において、上記反射防止層形成用材料層をパターニングする際、反射防止層の幅が上記陰極の幅より大きくなるようにしてもよい。
かかる構成によれば、本発明の第1の有機EL素子の製造方法により有機EL素子を製造する場合に、上記陰極側の上記第1基板と上記反射防止層側の第2基板を位置合わせする際にこれら第1基板と第2基板の位置が多少ずれても上記陰極と上記反射防止層を対向配置することができるので、アライメントが容易である。また、本発明の第2の有機EL素子の製造方法により有機EL素子を製造する場合に、陰極上に保護層を介して反射防止層を形成する際に反射防止層の形成位置が多少ずれたり、パターニング精度が多少悪くても、上記陰極と上記反射防止層を対向配置することができる。
【0023】
本発明の表示装置は、上記のいずれかの構成の本発明の有機EL素子を含む照明手段と、該照明手段から出射される光を反射表示に用いる表示手段とを備えたことを特徴とする。
かかる構成によれば、信頼性が高く、発光特性が向上したフロントライト等の照明手段を備えた表示装置を提供することができる。
【0024】
また、上記表示手段として反射型液晶表示装置を用いた場合、上記照明手段をなす有機EL素子の陰極が、反射型液晶表示装置の非開口領域に対応して配置されていることが望ましい。
この構成によれば、有機EL素子を有する照明手段を備えた場合でも反射型液晶表示装置の開口率が低下することがなく、明るい表示を得ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
[第1の実施の形態]
以下、本発明の第1の実施の形態を図1〜図7を参照して説明する。
本実施の形態では、本発明の表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明するが、本発明の有機EL素子をフロントライト(照明手段)として備えている。また、液晶表示装置のタイプとしては、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor, 以下、TFTと略記する)をスイッチング素子として用いたアクティブマトリクス方式の反射型液晶表示装置の例を挙げる。
【0026】
図1は本実施の形態の液晶表示装置の全体の概略構成を示す斜視図、図2は図1のA−A’線に沿う断面図、図3は同、液晶表示装置のフロントライトの部分のみを示す断面図、図4乃至図7はフロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。また、各図においては、各層や各構成要素を認識可能な程度の大きさとするため、各層や各構成要素毎に膜厚や寸法等の縮尺を異ならせてある。
【0027】
本実施の形態の液晶表示装置1は、図1に示すように、液晶セル2(表示手段)と、その前面側に配置されたフロントライト3(照明手段)とから概略構成されている。液晶セル2は、TFTが形成された側の素子基板4と対向基板5とが対向配置され、これら基板4,5間に液晶層(図示略)が封入されている。素子基板4の内面側には、多数のソース線6および多数のゲート線7が互いに交差するように格子状に設けられている。各ソース線6と各ゲート線7の交差点の近傍にはTFT8が形成されており、各TFT8を介して画素電極9がそれぞれ接続されている。すなわち、マトリクス状に配置された各画素10毎に一つのTFT8と画素電極9が設けられている。一方、対向基板5の内面側全面には、多数の画素10がマトリクス状に配列されてなる表示領域の全体にわたって一つの共通電極11が形成されている。
【0028】
液晶セル2の断面構造は、図2に示すように、下側に素子基板4となるガラス基板13が配置され、ガラス基板13の内面に各画素10毎に画素電極9が形成されている。一方、上側に対向基板5となるガラス基板14が配置され、ガラス基板14の内面に共通電極11が形成されている。そして、素子基板4と対向基板5との間にTN液晶からなる液晶層15が挟持されている。なお、図2においては、各基板の内面側の各種配線やTFT8、配向膜等の図示は省略した。そして、液晶セル2の上面にフロントライト3が配置されている。フロントライト3の概略構成は、ガラス基板16(第1基板)上の全面に透明電極17(陽極)および発光層18が形成され、発光層18上の一部にCa層19(アルカリ土類金属層)とAl層20(可視光反射率の高い金属層、導電体層)の2層からなるCa/Al積層電極21(陰極)が形成されている。さらに、これらを覆うように保護層23が全面に形成され、さらにこの保護層23上に封止層26が全面に形成され、この封止層26上の一部に上記Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が形成され、そしてこれら封止層26と反射防止層28がカバーガラス27(第2基板)で覆われている。
【0029】
また、説明を簡単にするため、図2においては、液晶セル2の画素電極9の縁を実効的に表示に寄与する開口領域Kとし、隣接する画素電極9間の領域を図示しない遮光膜が配置された非開口領域Hとする。本実施の形態の液晶表示装置1においては、有機EL素子のCa/Al積層電極21が液晶セル2の非開口領域Hに対応して配置されている。また、上記のようにこのCa/Al積層電極21に対応して反射防止層28が形成されているので、この反射防止層28も液晶セル2の非開口領域Hに対応して配置されていることになる。
【0030】
フロントライト3の構成は、より詳細には図3に示した通りである。
ガラス基板16上の全面にインジウム錫酸化物(Indium Tin Oxide, 以下、ITOと略記する)等の透明導電膜からなる透明電極17が形成され、透明電極17上に正孔輸送層22、発光層18が順次積層されている。本実施の形態においては、正孔輸送層22の材料として例えばバイエル社製の商品名Bytron P、発光層18の材料として例えば高分子系白色発光材料を用いることができる。また、発光層18上の一部にCa層19(アルカリ土類金属層)とAl層20(導電体層)の2層からなるCa/Al積層電極21が形成されている。そして、Ca層19の端面にはCaF2層25(アルカリ土類金属のフッ化物層)が形成されている。
さらに、このCa/Al積層電極21の周囲(発光層18の上側)及び上側(発光層18と反対側)にSiO2、Si3N4 、CaF2、MgF2 、LiF、エポキシ系の熱硬化性樹脂等からなる保護層23が形成されている。
【0031】
さらにこの保護層23の上側(積層電極21と反対側)にエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、アクリル樹脂等の光硬化性樹脂からなる封止層26が全面に形成されている。さらに封止層26上の一部に上記Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が形成されている。この反射防止層28は、積層電極21(特にAl層20)の反射を防止するためのもので、液晶表示装置1を視認側(カバーガラス27側)から観察する際に、外部から入射した光がAl層20で反射するのを防止して、表示が視認し易く、コントラストを向上させたものである。この反射防止層28は、Crあるいは黒色顔料を含む層等からなるものである。上記Crを含む層としては、例えば、Cr/酸化Cr積層を挙げることができる。また上記黒色顔料を含む層としては、例えば、エポキシ系の熱硬化性樹脂にカーボンブラック等の黒色顔料を添加したものを挙げることができる、反射防止層28の幅は、図2及び図3の点線で示すように、上記積層電極21の幅より大きく形成されていてもよい。
そしてこれら封止層26と反射防止層28の上側(積層電極21側と反対側)がカバーガラス27(第2基板)で覆われている。
【0032】
また、上記積層構造の膜厚の一例を挙げると、下側からガラス基板16が0.5mm程度、透明電極17が100〜200nm程度(例えば150nm)、正孔輸送層22が50nm程度、発光層18が50nm程度、Ca層19が20nm程度、Al層20が200nm程度、発光層18上の保護層23(積層電極21が形成されていない部分の保護層23)が50nm程度、反射防止層28が形成されていない部分の封止層26が5μm程度、反射防止層28が100nm程度、カバーガラス27が0.1mm程度である。Ca/Al積層電極21の幅が10μm程度である。反射防止層28の幅はCa/Al積層電極21の幅と同じ程度の幅である。また、この反射防止層28の幅は、図2及び図3の点線で示したように上記積層電極21の幅よりも1〜2μm程度大きい幅であってもよい。
【0033】
以下、上記構成の有機EL素子からなるフロントライトの製造方法について図4、図5を用いて説明する。なお、図4乃至図7では基板の端部を合わせて示す。
まず最初に、図4(a)に示すように、ガラス基板16(第1基板)上に透明電極17(透明導電体層)となるITO(透明導電性材料)等の透明導電膜29、正孔輸送層22となるバイエル社製のBytron P膜30、発光層18となる高分子系白色発光材料膜31、アルカリ土類金属層となるCa層19、導電体層となるAl層20をこの順に成膜する。発光層18の成膜方法としては、低分子タイプの有機EL材料を用いる場合には蒸着法など、高分子タイプの有機EL材料を用いる場合にはインクジェット法等の液滴吐出法、スピンコート法等の塗布法などを採用することができる。
【0034】
さらに、図4(b)に示すように、Al層20上にフォトレジスト膜33を順次形成する。なお、基板16の端部においては、任意のマスク材を形成した上で成膜を行うことにより、発光層18、正孔輸送層22、Ca層19およびAl層20の端面がガラス基板16の端面よりも若干内側に位置するように形成する。その上で、フォトレジスト膜33が発光層18、正孔輸送層22、Ca層19およびAl層20の全ての端面を覆うようにガラス基板16の端面の位置まで形成する。
【0035】
次に、図4(c)に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジスト膜33の露光、現像を行い、フォトレジストパターン24を形成する。
【0036】
次に、図5(d)に示すように、フォトレジストパターン24をマスク材としたドライエッチングにより、Al層20、Ca層19を発光層18の表面が露出するまで順次エッチングする。エッチングガスとして、Al層20には例えばBCl3を含む塩素系ガス、Ca層19には例えばArガスを用いたスパッタエッチングを用いることができる。この工程により、Ca/Al積層電極21がパターニングされる。
なお、図4(a)〜図5(d)に示す工程ではフォトリソグラフィー技術によりCa層19、Al層20のパターニングを行ったが、図4(a)の示す工程において高分子系白色発光材料膜31を形成後にこの材料膜31の上側にCa/Al積層電極パターンに応じた開口が形成されたマスク材(図示略)を配置し、蒸着法によりAl層20、Ca層19を順次形成するようにしてもよい。
【0037】
次に、図5(e)に示すように、プラズマフッ化処理を行うことにより、Ca層19のうち、露出している端面の部分をフッ化してCaF2層25に変換する。この際、実際にはAl層20の端面も若干フッ化される。なお、ドライエッチング工程を経てCa層19の端面が露出した直後にプラズマフッ化処理を行えば、Ca層19の変成をある程度抑えることはできるが、できればCa層19の端面が露出した後からプラズマフッ化処理を終了するまでの間、基板が大気に触れない不活性ガス雰囲気下で作業を行うことが望ましい。そうすると、Ca層19の変成を確実に防止することができる。具体的には、ドライエッチング装置のチャンバー内に第1基板を入れたまま、ガスの切り換えだけで各層のエッチングとプラズマフッ化処理を行うか、それが難しい場合には窒素ガス等の不活性ガス雰囲気内で基板を搬送する等の方法を採ればよい。
この後、フォトレジストパターン24を剥離液により除去する。
【0038】
次に、図5(f)に示すように、パターニングしたCa/Al積層電極21や発光層18を覆うように保護層23を全面に形成することにより、Ca/Al積層電極21の周囲(側方)と上側に保護層23が形成される。
ここで保護層をSiO2 から構成する場合はスパッタ法が用いられ、Si3N4 から構成する場合は熱化学気相成長法が用いられ、CaF2 、MgF2 、LiF等から構成する場合は蒸着法が用いられ、エポキシ系の熱硬化性樹脂から構成する場合はスピンコート法等の塗布法によりする方法が用いられる。
本実施形態では上記のようにガラス基板16上に透明電極17、正孔輸送層22、発光層18、Ca/Al積層電極21、保護層23を形成したものを陰極側のガラス基板(陰極側の第1基板あるいは素子側のガラス基板)と呼ぶことにする。
【0039】
一方、図6(g)に示すようにカバーガラス27(第2基板)上にCrあるいは黒色顔料を含む層からなる反射防止層形成用材料層28aを形成後、この反射防止層形成用材料層28a上にフォトレジスト膜34を形成する。反射防止層形成用材料層28aの形成方法としては、反射防止層形成用材料層28aをCr層と酸化Crとから形成する場合にはスパッタ法等の成膜法により形成し、黒色顔料含有樹脂層から形成する場合には黒色顔料含有樹脂をスピンコート法により形成する。
【0040】
次に、図6(h)に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジスト膜34の露光、現像を行い、フォトレジストパターン34aを形成する。次に、図6(i)に示すように、フォトレジストパターン34aをマスク材としたウエットエッチングにより、反射防止層形成用材料層28aをカバーガラス27の表面が露出するまでエッチングする。なお、反射防止層形成用材料層28aをパターニングする際、反射防止層28の幅が積層電極21の幅より大きくなるようにしてもよい。
この後、図6(j)に示すようにフォトレジストパターン34aを剥離液により除去すると、反射防止層28が得られる。なお、このフォトレジストパターン34aは除去せずに残したままでもよい。
【0041】
次に、図6(k)に示すように、反射防止層28やカバーバラス27の露出面を覆うように封止層26を全面に形成することにより、反射防止層28の周囲(側方)と下側に封止層26が形成される。封止層26の形成方法としては、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂あるいはアクリル樹脂等の光硬化性樹脂から形成する場合は、樹脂液をスピンコート法等により塗布することにより形成する。
本実施形態では上記のようにカバーガラス27上に反射防止層28、封止層26を形成したものを反射防止層側のカバーガラス(反射防止層側の第2基板)と呼ぶことにする。
【0042】
次に、図7に示すように陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27とを貼り合わせ、位置合わせし、接着することにより、図3に示すような本実施の形態の有機EL素子を備えたフロントライト3が完成する。
【0043】
本実施の形態の有機EL素子を備えたフロントライト3においては、Ca/Al積層電極21と反射防止層28の間に保護層23と封止層26が形成された構成となっているため、このような構造のフロントライトを製造する際には、上述のようにガラス基板16とは別の基板(カバーガラス27)を用い、このカバーガラス27上に反射防止層28をパターニングにより形成し、この反射防止層側のカバーガラス27と、陰極側のガラス基板16とを貼り合わせ、位置合わせし、接着することによって、反射防止層28のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において積層電極21、特にAl層20が現像液等の薬品に晒されることがなく、積層電極21の劣化を防止できる。
【0044】
また、反射防止層28を黒色顔料含有樹脂層から形成した場合には、黒色顔料含有樹脂をスピンコート法により塗布、形成するが、黒色顔料含有樹脂層をカバーガラス27側に形成することによって、黒色顔料含有樹脂層の形成の際に陰極21や発光層18に影響を与えることがなく、陰極18や発光層18の劣化を防止できる。
また、反射防止層形成用材料層28aをカバーガラス27側に形成することによって反射防止層のパターニング時の上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層28aが紫外光を吸収しても、光吸収による熱が発光層18に影響を与えることがなく、発光層18の劣化を防止できる。
従って、本実施形態の有機EL素子を備えたフロントライト3及びその製造方法によれば、陰極21や発光層18の劣化を確実に防止でき、有機EL素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【0045】
また、反射防止層18の幅が陰極21の幅より大きい構成とした場合、このような構造のフロントライトを製造する際には、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27を位置合わせする際にこれら陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27の位置が多少ずれても積層電極21と反射防止層18を対向配置することができるので、アライメントが容易である。
また、本実施形態のフロントライト3では、上記アルカリ土類金属層19の端面には、アルカリ土類金属のフッ化物層25を形成したことにより、アルカリ土類金属層19の端面が製造工程中に露出している期間が少なくなり、アルカリ土類金属層19が大気中の酸素や水分と反応するのを防止し、このアルカリ土類金属層の変性が抑えられ、素子の信頼性を向上できる。
【0046】
そして、本実施の形態によれば、信頼性の高く、発光特性が向上したフロントライト3を備えた液晶表示装置を提供することができる。さらに、有機EL素子のCa/Al積層電極21が液晶セル2の非開口領域に対応して配置されているので、有機EL素子を有するフロントライトを備えていても開口率が低下することがなく、明るい表示を得ることができる。
【0047】
なお、図5(f)に示す工程ではパターニングしたCa/Al積層電極21の周囲(側方)と上側に保護層23を形成したが、図5(f)の点線で示すようにCa/Al積層電極21の周囲(側方)に保護層23を形成し、Ca/Al積層電極21の上面は露出していてもよい。また、図6(k)に示す工程ではパターニングした反射防止層28の周囲(側方)と上側に封止層26を形成したが、図6(k)の点線で示すように反射防止層28の周囲(側方)に封止層26を形成(反射防止層28に隣接して封止層26を形成)し、反射防止層28の上面は露出していてもよい。このようにCa/Al積層電極21の上面が露出した陰極側のガラス基板16と、反射防止層28の上面が露出した反射防止層側のカバーガラス27を位置合わせし、接着することにより、図8に示すような本発明の他の実施の形態のフロントライト3aが完成する。
このフロントライト3aでは、Ca/Al積層電極21と反射防止層28が接しているが、このフロントライト3aの製造の際にもガラス基板16とは別の基板(カバーガラス27)を用い、このカバーガラス27上に反射防止層28をパターニングにより形成するようにしているので、陰極21や発光層18の劣化を確実に防止でき、有機EL素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【0048】
[第2の実施の形態]
以下、本発明の第2の実施の形態を図9、図10を参照して説明する。
図9は本実施の形態の液晶表示装置のフロントライトを示す断面図、図10はフロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態の液晶表示装置の液晶セルの基本構成は第1の実施の形態と全く同様である。また、本実施形態の液晶表示装置のフロントライト3bは、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27の間に介在させる層が異なる以外は第1の実施の形態と同様である。よって、図9、図10において図3〜図7と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。なお、本実施形態での陰極側のガラス基板16には、保護層23が形成されていないものである。
【0049】
第1の実施の形態ではCa/Al積層電極21の周囲(発光層18の上側)及び上側(発光層18と反対側)に保護層23が形成され、さらにこの保護層23の上側(積層電極21と反対側)に封止層26が形成され、さらに封止層26上の一部に上記Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が形成されていたのに対し、本実施の形態では、Ca/Al積層電極21の周囲(発光層18の上側)及び上側(発光層18と反対側)に封止層26が形成され、さらに封止層26上の一部に上記Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が形成されており、Ca/Al積層電極21と反射防止層28の間に保護層が設けられていない。
【0050】
上記構成の有機EL素子を備えたフロントライト3bを製造する際には、陰極側のガラス基板16の作製方法は第1の実施の形態における図5(f)の工程の前までは全く共通であり、反射防止層側のカバーガラス27の作製方法は第1の実施の形態における図6(j)の工程までは全く共通であり、これら工程の後、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27を図10に示すように陰極側のガラス基板16の積層電極21上に封止層26形成用の材料26aとしてアクリル系光硬化性樹脂液又はエポキシ系熱硬化性樹脂液を配置する。
【0051】
次いで、材料26aを配置した陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27を真空排気可能なチャンバ(図示略)内に配置した後、上記チャンバ内を真空排気し、これら陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27を貼り合わせ、その後位置合わせし、接着することで、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27間に封止層26が形成され、本実施の形態の有機EL素子を備えたフロントライト3bが完成する。材料26aとしてアクリル系光硬化性樹脂液を用いた場合は、位置合わせ、カバーガラス27側から光照射を施して材料26aを硬化させる。
【0052】
本実施形態のフロントライト3bは、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27間に封止層26が形成された構造であり、このフロントライト3bの製造の際にもガラス基板16とは別の基板(カバーガラス27)を用い、このカバーガラス27上に反射防止層28をパターニングにより形成するようにしているので、陰極21や発光層18の劣化を確実に防止でき、有機EL素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
【0053】
[第3の実施の形態]
以下、本発明の第3の実施の形態を図11、図12を参照して説明する。
図11は本実施の形態の液晶表示装置のフロントライトを示す断面図、図12は本実施の形態のフロントライトの製造方法を説明するための工程図である。
本実施の形態の液晶表示装置の液晶セルの基本構成は第1の実施の形態と全く同様である。また、本実施形態の液晶表示装置のフロントライト3cは、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27の間に介在させる層が異なる以外は第1の実施の形態と同様である。よって、図11、図12において図3〜図7と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0054】
第1の実施の形態では保護層23の上側(積層電極21と反対側)に封止層26が略全面にわたって形成され、さらに封止層26上に反射防止層28側のカバーガラス27が形成されていたのに対し、本実施の形態では、保護層26の上側にギャップ材入り封止層26cが略環状に形成され、ギャップ材入り封止層26cの上側に反射防止層側のカバーガラス27が形成され、ギャップ剤入り封止層26cと反射防止層側のカバーガラス27と保護層23とによって囲まれた空間内にマッチングオイル40が充填されている。ギャップ材入り封止層26cは、エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂等にギャップ材を充填したものである。マッチングオイル40は、カバーガラス27の屈折率に近似する屈折率を有するものが用いられ、例えばカバーガラス27として屈折率が1.5〜1.6程度のガラス基板を用いた場合には、マッチングオイルとしては屈折率が1.503程度のシリコン系のマッチングオイル等が用いられる。
【0055】
上記構成の有機EL素子を備えたフロントライト3cを製造する際には、陰極側のガラス基板16の作製方法は第1の実施の形態における図5(f)の工程までは全く共通であり、反射防止層側のカバーガラス27の作製方法は第1の実施の形態における図6(j)の工程までは全く共通であり、これら工程の後、図12(a)に示すようにカバーガラス27の反射防止層側の面の周縁より内側にギャップ材入り封止層26cを塗布法により形成する。ここで形成したギャップ剤入り封止層26cには、2カ所の開口部26dを設けることが、後工程でマッチングオイル40を充填する際に毛細管現象によって充填し易い点で好ましい。また、開口部26dを1ヶ所とした場合は真空注入により確実に気泡をなくせる点で好ましい。開口部26dを1ヶ所設けるか、あるいは2ヶ所設けるかについては便宜選択できる。
【0056】
次に、図12(b)に示すようにギャップ剤入り封止層26cを形成した反射防止層側のカバーガラス27を陰極側のガラス基板16上に配置し、位置合わせ後、両基板を加圧し、ギャップ発光層18に影響しない程度に熱処理を施して硬化させることにより、このギャップ剤入り封止層26cを介して陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27を接着する。
次に、ギャップ剤入り封止層26cに形成した一方の開口部26dからマッチングオイル40を充填後、2カ所の開口部26dを封止すると、本実施の形態の有機EL素子を備えたフロントライト3cが完成する。
【0057】
本実施形態のフロントライト3bは、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27間に略環状のギャップ剤入り封止層26cが形成された構造であり、このフロントライト3cの製造の際にもガラス基板16とは別の基板(カバーガラス27)を用い、このカバーガラス27上に反射防止層28をパターニングにより形成するようにしているので、陰極21や発光層18の劣化を確実に防止でき、有機EL素子の信頼性や発光特性を向上させることができる。
上記のような構造のフロントライト3cを製造する際にはギャップ材入り封止層26cを略環状に形成することで、封止層を略全面にわたって形成する場合に比べて、陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーバラス27を位置合わせする際に陰極側のガラス基板16と反射防止層側のカバーガラス27を移動させ易くなり、位置合せが容易になる。
【0058】
なお、図12(b)に示す工程ではパターニングしたCa/Al積層電極21の周囲(側方)と上側に保護層23を形成したが、点線で示すようにCa/Al積層電極21の周囲(側方)に保護層23を形成し、Ca/Al積層電極21の上面は露出していてもよい。また、図12に示す工程ではギャップ材入り封止層26cの厚さが反射防止層28の厚さより大きくなるように形成したが、図12の点線で示すようにギャップ材入り封止層26cの厚さが反射防止層28の厚さと同じ厚さなるように形成してもよい。
このようにCa/Al積層電極21の上面が露出した陰極側のガラス基板16と、反射防止層28の厚さと同じ厚さのギャップ材入り封止層26cを形成した反射防止層側のカバーガラス27を位置合わせし、接着することにより、図13に示すような本発明の他の実施の形態のフロントライト3dが完成する。このフロントライト3dは、上記フロントライト3cと同様の効果が得られる。
【0059】
[第4の実施の形態]
以下、本発明の第4の実施の形態を図14、図15、図16を参照して説明する。
図14は本実施の形態の液晶表示装置のフロントライトを示す断面図、図15及び図16は本実施の形態のフロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
本実施の形態の液晶表示装置の液晶セルの基本構成は第1の実施の形態と全く同様である。また、本実施形態の液晶表示装置のフロントライト3eは、反射防止層28の形成位置が異なる以外は第1の実施の形態と同様である。よって、図14〜図16において図3〜図7と共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【0060】
第1の実施の形態ではCa/Al積層電極21の周囲(発光層18の上側)及び上側(発光層18と反対側)に保護層23が形成(Ca/Al積層電極21を被覆するように保護層23が形成)され、さらにこの保護層23の上側(積層電極21と反対側)に封止層26が形成され、さらに封止層26上の一部に上記Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が形成され、封止層26と反射防止層28の上側にカバーガラス27が設けられていたのに対し、本実施の形態では、Ca/Al積層電極21の周囲(発光層18の上側)及び上側(発光層18と反対側)に保護層23が形成され、さらにこの保護層23上の一部に上記Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が形成され、反射防止層28の周囲(保護層の上側)及び上側に封止層26が形成され(反射防止層28に隣接して封止層26が形成され)、さらにこの封止層26の上側にカバーガラス27が設けられている。
従って本実施形態の液晶表示装置のフロントライト3eでは、Ca/Al積層電極21と反射防止層28の間に封止層26は設けられておらず、保護層23が設けられており、反射防止層28はカバーガラス27の下側表面でなく、保護層23と封止層26の間に設けられている。
【0061】
上記構成の有機EL素子を備えたフロントライト3eを製造する際には、第1の実施の形態における図5(f)の工程までは全く共通であり、この工程の後、図15(a)に示すように保護層23上にCr/酸化Cr積層層又は黒色顔料含有樹脂層からなる反射防止層形成用材料層28aを形成後、この反射防止層形成用材料層28a上にフォトレジスト膜34を形成する。
次に、図15(b)に示すように、フォトリソグラフィー技術を用いてフォトレジスト膜34の露光、現像を行い、フォトレジストパターン34aを形成する。
次に、図15(c)に示すように、フォトレジストパターン34aをマスク材としたウエットエッチングにより、反射防止層形成用材料層28aを保護層23の表面が露出するまでエッチングする。なお、反射防止層形成用材料層28aをパターニングする際、反射防止層28の幅が積層電極21の幅より大きくなるようにしてもよい。
【0062】
この後、図16(d)に示すようにフォトレジストパターン34aを剥離液により除去すると、Ca/Al積層電極21に対応する反射防止層28が得られる。
次に、図16(e)に示すように反射防止層28や保護層23の露出面を覆うように封止層26を全面に形成することにより、反射防止層28の周囲(側方)と上側に封止層26が形成される。
次に、図16(f)に示すように封止層26上にカバーガラス27を配置することにより、本実施の形態の有機EL素子を備えたフロントライト3eが完成する。
【0063】
本実施形態のフロントライト3eは、Ca/Al積層電極21と反射防止層28との間に保護層23が形成された構造であり、このフロントライト3eの製造の際には、上述のようにガラス基板16上に透明電極17、正孔輸送層22、発光層18、Ca/Al積層電極21を形成し、さらにこのCa/Al積層電極21上に保護層23を形成し、この保護層23上の一部に反射防止層28を形成しているので、Ca/Al積層電極21が保護層23で覆われた構造となり、反射防止層28のパターニング時のフォトリソグラフィー工程において積層電極21が現像液等の薬品に晒されることがなく、積層電極21の劣化を防止できる。
【0064】
また、反射防止層28を黒色顔料含有樹脂層から形成した場合には、黒色顔料含有樹脂をスピンコート法により塗布、形成するが、Ca/Al積層電極21上に保護層23を形成しているので、Ca/Al積層電極21だけでなく、発光層18もCa/Al積層電極21を介して保護層23で覆われた構造となり、黒色顔料含有樹脂層の形成の際にCa/Al積層電極21や発光層18に影響を与えることがなく、Ca/Al積層電極21や発光層18の劣化を防止できる。
また、上記のように発光層18も積層電極21を介して保護層23で覆われた構造になっていると、上記フォトリソグラフィー工程において反射防止層形成用材料層28aが紫外光を吸収しても、光吸収による熱が分散するため発光層18に影響を与えることがなく、発光層18の劣化を防止できる。
また、本実施形態の製造方法によりフロントライト3eを製造する場合に、Ca/Al積層電極21上に保護層23を介して反射防止層28を形成する際に反射防止層28の形成位置が多少ずれたり、パターニング精度が多少悪くても、積層電極21と反射防止層28を対向配置することができる。
【0065】
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば上記実施の形態ではアルカリ土類金属としてCaの例を挙げたが、Mg、Sr、Ba等の他のアルカリ土類金属の場合もCaと同様の作用が生じるため、本発明に適用することができる。また、有機EL素子の構成としては、発光層と正孔輸送層の他、正孔注入層、電子注入層などを備えた構成としてもよい。
【0066】
その他、上記実施の形態では表示装置として液晶表示装置の例を挙げたが、例えば電気泳動表示装置等の非発光型の反射型表示装置の照明手段として本発明の有機EL素子を用いることができる。さらに、照明手段として用いるだけでなく、本発明の有機EL素子自身を表示装置として用いることもできる。ただしその場合、陽極と陰極のパターニングを行い、パッシブマトリクス型表示装置として適用される。
【0067】
【発明の効果】
以上、詳細に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上記陰極と上記反射防止層の間に保護層と封止層の少なくともいずれか一方が形成された構成となっているため、その製造の際には、例えば第1基板とは別の基板(第2基板)を用い、この第2基板の一方の側に反射防止層をパターニングにより形成し、この反射防止層を形成した第2基板と、陽極、発光層、陰極と、必要により陰極の上側や周囲に保護層を形成した第1基板とを貼り合せ、位置合わせし、接着することによって、陰極や発光層の劣化を確実に防止し、信頼性や発光特性を向上できる。
また、上記構造の有機EL素子の製造の際には、第1の基板上に陽極、発光層、陰極を形成し、さらにこの陰極上に保護層を形成し、この保護層の上側に反射防止層を形成することにより、陰極が保護層で覆われた構造となり、陰極や発光層の劣化を確実に防止し、信頼性や発光特性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施の形態の液晶表示装置の全体の概略構成を示す斜視図である。
【図2】 図1のA−A’線に沿う断面図である。
【図3】 同、液晶表示装置のフロントライトを示す断面図である。
【図4】 同、フロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
【図5】 同、工程断面図の続きである。
【図6】 同、工程断面図の続きである。
【図7】 同、工程断面図の続きである。
【図8】 本発明の他の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図9】 本発明の第2の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図10】 同、フロントライトの製造方法を説明するための工程断面図である。
【図11】 本発明の第3の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図12】 同、フロントライトの製造方法を説明するための工程図である。
【図13】 本発明の他の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図14】 本発明の第4の実施形態のフロントライトを示す断面図である。
【図15】 同、フロントライトの製造方法を説明するための工程図である。
【図16】 同、工程断面図の続きである。
【図17】 従来の有機EL素子の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
1 液晶表示装置(表示装置)
2 液晶セル(表示手段)
3、3a、3b、3c、3d、3e フロントライト(照明手段)
16 ガラス基板(第1基板)
17 透明電極(陽極)
18 発光層
19 Ca層(アルカリ土類金属層)
20 Al層(可視光反射率の高い金属層、導電層)
21 Ca/Al積層電極(陰極)
22 正孔輸送層
23 保護層
24、34a フォトレジストパターン(マスク材)
25 CaF2層(アルカリ土類金属のフッ化物層)
26 封止層
26c ギャップ材入り封止層、
27 カバーガラス(第2基板)
28 反射防止層
28a 反射防止層形成用材料層
33、34 フォトレジスト膜
40 マッチングオイル
K 開口領域
H 非開口領域
Claims (12)
- 第1基板上に少なくとも、透明導電性材料を含む陽極と、有機EL材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に非開口領域に対応して形成され、金属層を含む陰極とが前記第1基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が陰極上に積層された有機EL素子であって、
前記陰極と前記反射防止層の間に保護層と封止層が形成され、
前記保護層と前記封止層とが前記第1基板側からこの順に積層され、
前記陰極がアルカリ土類金属層と前記金属層とが前記第1基板側からこの順に積層された積層電極からなるとともに、前記アルカリ土類金属層の側端部に前記アルカリ土類金属のフッ化物層を有することを特徴とする有機EL素子。 - 前記保護層と前記封止層の少なくともいずれか一方と、前記反射防止層とは、第2基板で覆われていることを特徴とする請求項1記載の有機EL素子。
- 前記封止層はギャップ材が混合されたものであり、該ギャップ材入り封止層は前記保護層上に略環状に形成されており、前記ギャップ剤入り封止層より内側の空間内にマッチングオイルが充填され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EL素子。
- 前記反射防止層は、少なくともCrあるいは黒色顔料を含む層であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか一項に記載の有機EL素子。
- 前記反射防止層の幅は、前記陰極の幅より大きく形成されていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の有機EL素子。
- 第1基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機EL材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に非開口領域に対応して形成され、金属層を含む陰極とが前記第1基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が陰極上に積層された有機EL素子の製造方法であって、
第1基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程と、
第2基板上に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、
前記陰極側の前記第1基板と前記反射防止層側の第2基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程とを含み、
前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成する工程において、
前記陰極をアルカリ土類金属層と金属層とが前記第1基板側からこの順に積層された積層電極により形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属層の側端部に前記アルカリ土類金属のフッ化物層を形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記陰極側の前記第1基板と前記反射防止層側の第2基板を位置合わせし、封止層を介して接着する工程において、前記第1基板あるいは前記第2基板上に略環状に形成したギャップ剤入り封止層を介して接着し、前記ギャップ剤入り封止層の硬化後に前記ギャップ剤入り封止層より内側の空間内にマッチングオイルを注入、封止することを特徴とする請求項6記載の有機EL素子の製造方法。
- 第1基板上に少なくとも、透明導電体層を含む陽極と、有機EL材料を含む発光層と、該発光層の形成領域の一部に非開口領域に対応して形成され、金属層を含む陰極とが前記第1基板側からこの順に積層され、さらに前記陰極と対向するとともに、平面視において前記陰極と同一あるいは前記陰極よりも大きい面積でパターニングされた反射防止層が陰極上に積層された有機EL素子の製造方法であって、
第1基板上に少なくとも前記陽極、前記発光層、前記陰極を形成した後、少なくとも前記陰極の上側に保護層を形成する工程と、
前記保護層の上側に反射防止層形成用材料層を形成し、該材料層のパターニングを行って反射防止層を形成する工程と、
少なくとも前記反射防止層に隣接して封止層を形成する工程とを含み、
前記陰極を形成する工程においては、前記陰極をアルカリ土類金属層と金属層とが前記第1基板側からこの順に積層された積層電極で形成するとともに、パターニングされた前記アルカリ土類金属層の側端部に前記アルカリ土類金属のフッ化物層を形成することを特徴とする有機EL素子の製造方法。 - 前記反射防止層と前記封止層の上側に第2基板を積層する工程を含むことを特徴とする請求項8に記載の有機EL素子の製造方法。
- 少なくとも前記陰極の上側に保護層を形成する工程において、前記陰極を被覆するように前記保護層を形成することを特徴とする請求項8又は9に記載の有機EL素子の製造方法。
- 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の有機EL素子を含む照明手段と、該照明手段から出射される光を反射表示に用いる表示手段とを備えたことを特徴とする表示装置。
- 前記表示手段が反射型液晶表示装置であり、前記照明手段をなす前記有機EL素子の陰極が、前記反射型液晶表示装置の非開口領域に対応して配置されていることを特徴とする請求項11に記載の表示装置。
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