JP6200984B2 - 発光装置の作製方法 - Google Patents
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Description
すことにより発光する機能性薄膜層(以下、EL(Electro Luminesce
nce)層と略記する)を電極間に挟んだ素子(以下、EL素子と略記する)を用いた発
光装置の研究が盛んに行われている。EL素子を用いた発光装置は、従来の発光装置と比
較して薄型化や軽量化が行いやすいという長所がある。また、これらの長所を生かし、湾
曲を有する面に貼り付けるといったことも可能である。
いる。
ムや浴室などのゆったりと落ち着く事を目的とした場所では、「電球色」と言われる30
00ケルビン前後の色温度を有する発光色の照明器具が一般的に用いられており、また、
食品展示棚などのように、野菜や果物などの色を天然色に近い自然な色合いで見せること
を目的とした場所では、「昼白色」と言われる5000ケルビン前後の色温度を有する発
光色の照明器具が一般的に用いられている。
を形成する材料を変更する、EL層の膜厚を変更するなどの方法により対応することがで
きる。しかしながら、発光色の異なる発光装置を作製する度に条件変更作業を行う必要が
あるため、発光装置を作製する時間が大幅に増えてしまう。
件の異なる複数台の装置を用いて作業を行うことにより対応できるが、複数台の装置を用
いるため、初期投資費用やメンテナンス費用などが大幅に増えてしまう。
同一装置及び同一条件で形成されたEL層を用いて、異なる発光色の発光装置を作製でき
る方法を提供することを課題の一とする。
形成した基板と、該基板とは別に、該基板とは透明導電層の厚さが異なる基板を準備し、
これらの基板に対して同一装置及び同一条件でEL層を形成する。これにより、同一装置
及び同一条件でEL層を形成した場合においても、各基板の光路長を異なる長さにするこ
とができる。
は発光装置内で光共振が生じ、光路長に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合う
こととなる。
光色の発光装置を作製することができる。
基板と、絶縁表面上に第1の透明導電層と異なる厚さの第2の透明導電層が形成された第
2のベース基板を準備する工程と、第1の透明導電層上に第1のEL層を形成する工程と
、第2の透明導電層上に第1のEL層と同一装置及び同一条件にて第2のEL層を形成す
る工程と、第1のEL層上に第1の導電層を形成する工程と、第2のEL層上に第2の導
電層を形成する工程を有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
、同一装置及び同一条件を用いてEL層を形成しても、各々の発光装置の光路長を異なる
ものにできるため、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を用いて、発光色の
異なる発光装置を作製することができる。
が少量だけ必要な場合などにおいても、両者を同じ製造ラインで作製(所謂、混流生産)
することができるため、生産量が少量の品種であっても安価に作製することができる。
れた第1のベース基板と、絶縁表面上に第2の反射層及び第1の透明導電層と異なる厚さ
の第2の透明導電層が順に形成された第2のベース基板を準備する工程と、第1の透明導
電層上に第1のEL層を形成する工程と、第2の透明導電層上に第1のEL層と同一装置
及び同一条件にて第2のEL層を形成する工程と、第1のEL層上に透光性を有する第1
の導電層を形成する工程と、第2のEL層上に透光性を有する第2の導電層を形成する工
程を有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
、同一装置及び同一条件を用いてEL層を形成しても、各々の発光装置の光路長を異なる
ものにできるため、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を用いて、発光色の
異なる発光装置を作製することができる。
が少量だけ必要な場合などにおいても、両者を同じ製造ラインで作製(所謂、混流生産)
することができるため、生産量が少量の品種であっても安価に作製することができる。
する、所謂、上方射出(トップエミッションとも言われる)型の発光装置を作製できるた
め、金属基板等の熱伝導率が高い基板上にEL層を形成することで、発光装置自身の発熱
によるEL層の劣化を抑制できる。
域において30%以上の光反射率及び50%以上の光透過率を有する層を形成することに
より、第1のEL層からの発光の一部は、第1の反射層と第1の導電層の間で多重反射さ
れ、第2のEL層からの発光の一部は、第2の反射層と第2の導電層の間で多重反射され
るため、光路長に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、発光色をより大
きく変化させることができる。これにより、同一装置及び同一条件を用いて形成されたE
L層を用いて、発光色の大きく異なる発光装置を簡便に作製することができる。
1のEL層形成工程及び第1の導電層形成工程と、第2のEL層形成工程及び第2の導電
層形成工程を、同一装置及び同一条件にて行うことができるため、同一装置及び同一条件
を用いて形成されたEL層を用いて、発光色の異なる発光装置をより簡便に作製すること
ができる。
れた第1のベース基板と、絶縁表面を有する透光性の基板上に、第1の透明導電層と異な
る厚さの第2の透明導電層が形成された第2のベース基板を準備する工程と、第1の透明
導電層上に第1のEL層を形成する工程と、第2の透明導電層上に第1のEL層と同一装
置及び同一条件にて第2のEL層を形成する工程と、第1のEL層上に導電性を有する第
1の反射層を形成する工程と、第2のEL層上に導電性を有する第2の反射層を形成する
工程を有することを特徴とする発光装置の作製方法である。
、同一装置及び同一条件を用いてEL層を形成しても、各々の発光装置の光路長を異なる
ものにできるため、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を用いて、発光色の
異なる発光装置を作製することができる。
が少量だけ必要な場合などにおいても、両者を同じ製造ラインで作製(所謂、混流生産)
することができるため、生産量が少量の品種であっても安価に作製することができる。
、所謂、下方射出(ボトムエミッションとも言われる)型の発光装置を作製できるため、
反射層上に吸湿剤を設ける、透湿性の低い基板(例えば、各種金属基板など)でEL層を
封止するといった処理が可能となり、発光状態の劣化を抑制できる。
る)型の発光装置において、第1の導電層および第2の導電層の一方の層または両方の層
として、400nm以上700nm以下の波長領域において30%以上の光反射率及び5
0%以上の光透過率を有する層を形成することにより、第1のEL層からの発光の一部が
第1の反射層と第1の導電層の間で多重反射される、または第2のEL層からの発光の一
部が第2の反射層と第2の導電層の間で多重反射される、という現象の一方または両方が
生じる。これにより、光路長に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、発
光色をより大きく変化させることができる。したがって、同一装置及び同一条件を用いて
形成されたEL層を用いて、発光色の大きく異なる発光装置を簡便に作製することができ
る。
1のEL層形成工程及び第1の反射層形成工程と、第2のEL層形成工程及び第2の反射
層形成工程を、同一装置及び同一条件にて行うことができるため、同一装置及び同一条件
を用いて形成されたEL層を用いて、発光色の異なる発光装置をより簡便に作製すること
ができる。
第1の透明導電層が順に形成された第1のベース基板と、絶縁表面上に第2の反射層及び
部分的に厚さを変えて形成した第2の透明導電層が順に形成された第2のベース基板を準
備する工程と、第1の透明導電層上に第1のEL層を形成する工程と、第2の透明導電層
上に第1のEL層と同一装置及び同一条件にて第2のEL層を形成する工程と、第1のE
L層上に透光性を有する第1の導電層を形成する工程と、第2のEL層上に透光性を有す
る第2の導電層を形成する工程を有することを特徴とする、発光装置の作製方法である。
の透明導電層により、第1のベース基板、第1の透明導電層、第1のEL層および第1の
反射層を有する発光装置と、第2のベース基板、第2の透明導電層、第2のEL層および
第2の反射層を有する発光装置は、それぞれ同一面内において光路長の異なる領域を複数
形成できるため、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を用いても、発光色が
部分的に異なる。したがって、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を用いて
、発光色の異なる発光装置を簡便に作製することができる。
る)型の発光装置において、第1の導電層および第2の導電層の一方の層または両方の層
として、400nm以上700nm以下の波長領域において30%以上の光反射率及び5
0%以上の光透過率を有する層を形成することにより、第1のEL層からの発光の一部が
第1の反射層と第1の導電層の間で多重反射される、または第2のEL層からの発光の一
部が第2の反射層と第2の導電層の間で多重反射される、という現象の一方または両方が
生じる。これにより、光路長に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、発
光色をより大きく変化させることができる。これにより、基板全面に同じEL層を形成し
ても、発光色の大きく異なる発光装置を簡便に作製することができる。
えて形成した第1の透明導電層が形成された第1のベース基板と、絶縁表面を有する第2
の透光性の基板上に、部分的に厚さを変えて形成した第2の透明導電層が形成された第2
のベース基板を準備する工程と、第1の透明導電層上に第1のEL層を形成する工程と、
第2の透明導電層上に第1のEL層と同一装置及び同一条件にて第2のEL層を形成する
工程と、第1のEL層上に導電性を有する第1の反射層を形成する工程と、第2のEL層
上に導電性を有する第2の反射層を形成する工程を有することを特徴とする、発光装置の
作製方法である。
変えて形成することにより、第1のベース基板、第1の透明導電層、第1のEL層および
第1の反射層を有する発光装置と、第2のベース基板、第2の透明導電層、第2のEL層
および第2の反射層を有する発光装置は、それぞれ同一面内において光路長の異なる領域
を複数形成できるため、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を用いても、発
光色が部分的に異なる。したがって、同一装置及び同一条件を用いて形成されたEL層を
用いて、発光色の異なる発光装置を簡便に作製することができる。
出する、所謂、下方射出(ボトムエミッションとも言われる)型の発光装置を作製できる
ため、反射層上に吸湿剤を設ける、透湿性の低い基板(例えば、各種金属基板など)でE
L層を封止するといった処理が可能となり、発光状態の劣化を抑制できる。
る)型の発光装置において、400nm以上700nm以下の波長領域において30%以
上の光反射率及び50%以上の光透過率を有する層を、第1の透光性の基板と第1の透明
導電層の間、または第2の透光性の基板と第2の透明導電層の間、または第1の透光性の
基板と第1の透明導電層の間と第2の透光性の基板と第2の透明導電層の間に共通に形成
することにより、第1のEL層からの発光の一部が第1の透明導電層と第1の反射層の間
で多重反射される、または第2のEL層からの発光の一部が第2の透明導電層と第2の反
射層の間で多重反射される、という現象の一方または両方が生じる。これにより、光路長
に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、発光色をより大きく変化させる
ことができる。これにより、基板全面に同じEL層を形成しても、発光色の大きく異なる
発光装置を簡便に作製することができる。
と、透明導電層上のEL層と、EL層上の導電層を有する構造であり、透明導電層は部分
的に厚さが異なる領域を有する。言い換えると透明導電層は固有の厚さを有する複数の領
域を表面に有し、一つの領域の厚さは他の領域の厚さと異なる。EL層は全面が同一の組
成であることを特徴とする発光装置である。
から外部に射出される光は部分的に異なる色となる。これにより、例えば、外部に射出さ
れる光がモザイク状の発光装置、光路長の異なる領域を文字状とし、文字部分の発光色が
異なる発光装置など、発光装置を付加価値の高いものとすることができる。
において、導電層として、400nm以上700nm以下の波長領域において30%以上
の光反射率及び50%以上の光透過率を有する層を用いることにより、EL層からの発光
の一部は、反射層と導電層の間で多重反射され、光路長に応じて特定の波長の光が強め合
う、又は弱め合うため、発光色の変化をより大きなものとできる。これにより、部分的に
発光色の大きく異なる、付加価値の高い発光装置とすることができる。
層上に形成されたEL層と、EL層上に形成された反射層を有する構造であり、透明導電
層は部分的に厚さが異なる領域を有し、EL層は全面が同じ層でなることを特徴とする発
光装置である。
から外部に射出される光は部分的に異なる色となる。これにより、例えば、外部に射出さ
れる光をモザイク状にできるなど、付加価値の高い発光装置となる。
下方射出(ボトムエミッションとも言われる)型の発光装置であるため、反射層上に吸湿
剤を設ける、透湿性の低い基板(例えば、各種金属基板など)でEL層を封止するといっ
た処理が可能である。したがって、EL層の劣化が抑制された発光装置とすることができ
る。
において、400nm以上700nm以下の波長領域において30%以上の光反射率及び
50%以上の光透過率を有する層を透光性の基板と透明導電層の間に備えることにより、
EL層からの発光の一部は、透明導電層と反射層の間で多重反射され、光路長に応じて特
定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、発光色の変化をより大きなものとできる。
これにより、部分的に発光色の大きく異なる、付加価値の高い発光装置とすることができ
る。
とする発光装置である。
め、当該発光装置から外部に射出される光は連続的に変化する色となる。これにより、例
えば、外部に射出される光をグラデーション状にできるなど、付加価値の高い発光装置と
なる。
形成されている」、と明示的に記載する場合は、Aの上にBが直接接して形成されている
ことに限定されない。直接接してはいない場合、つまり、AとBとの間に別の対象物が介
在する場合も含むものとする。
いる場合は、層Aの上に直接接して層Bが形成されている場合と、層Aの上に直接接して
別の層(例えば層Cや層Dなど)が形成されていて、その上に直接接して層Bが形成され
ている場合とを含むものとする。なお、別の層(例えば層Cや層Dなど)は、単層でもよ
いし、複層でもよい。
した直後にBを形成することに限定されない。A形成後からB形成までの間に別の対象物
を形成する場合も含むものとする。
を形成後すぐに層Bが形成される場合と、層Aを形成後に別の層(例えば層C)を形成し
た後に層Bが形成される場合の両方を含むものとする。
区別するために便宜的に用いているものであり、数的に限定するものではなく、また配置
及び段階の順序を限定するものでもない。なお、本明細書では2枚の基板に対して膜、層
、材料及び基板などを形成していく工程を説明するため、同じ膜、層、材料及び基板でも
異なる数詞を用いている場合がある。
光装置を作製できる方法を提供できる。
れず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し
得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の
記載内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する発明の構成において
、同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる図面間で共通して用い、
その繰り返しの説明は省略する。
本実施の形態では、開示する発明の一態様に係る発光装置及び発光装置の作製方法につい
て、図1乃至図4を用いて説明する。
図1は、本実施の形態の方法にて作製された発光装置の構成例であり、図1(A)は作製
された2つの発光装置の一方である第1の発光装置140の上面図である。なお、上面か
ら見る限りでは第1の発光装置140と第2の発光装置150は同じ形態であるため、第
2の発光装置150の上面図についても図1(A)を用いるものとし、括弧内に記載され
た符号が第2の発光装置150に用いられる各構成要素を表している。また、図1(A)
の上面図については、構造を分かり易くするため、パターン形成が行われている膜及び層
のみを記載するとともに、最上面に形成される基板は記載しないものとする。
B1−B2部の断面概略図であり、図1(C)は第2の発光装置150における、図1(
A)の一点鎖線部A1−A2部及びB1−B2部の断面概略図である。
形成された第1の下地層102と、第1の下地層102上に形成された第1の反射層10
4と、第1の反射層104上に形成された第1の透明導電層106と、第1の透明導電層
106上に形成された第1の絶縁層108と、第1の透明導電層106上及び第1の絶縁
層108上に形成された第1のEL層110と、第1のEL層を覆い一部が第1の封止材
114の外側に形成された第1の導電層112と、第1の基板100上に第1のEL層1
10を囲む状態に形成された第1の封止材114と、第1の封止材114により第1の基
板100と貼り合わされた第2の基板116により形成されており、第1のEL層110
からの発光は、第2の基板116側(図中、白矢印方向)に取り出される。また、第1の
透明導電層106の一部及び第1の導電層112の一部は、第1の封止材114より外側
に引き回されており、第1の透明導電層106及び第1の導電層112に外部電源(図示
していない)を接続して、第1のEL層110にキャリアを供給することにより第1のE
L層110を発光させることができる。なお、第1の反射層104の抵抗値が第1の透明
導電層106と同等又はそれ以下である場合、第1の反射層104を第1の封止材114
の外側に引き回し、第1の反射層104及び第1の導電層112に外部電源を接続しても
よい。勿論、図1(B)に示すように、第1の反射層104および第1の透明導電層10
6を第1の封止材114の外側に引き回してもよい。
形成された第2の下地層122と、第2の下地層122上に形成された第2の反射層12
4と、第2の反射層124上に形成された第2の透明導電層126と、第2の透明導電層
126上に形成された第2の絶縁層128と、第2の透明導電層126上及び第2の絶縁
層128上に形成された第2のEL層130と、第2のEL層を覆い一部が第2の封止材
134の外側に形成された第2の導電層132と、第3の基板120上に第2のEL層1
30を囲む状態に形成された第2の封止材134と、第2の封止材134により第3の基
板120と貼り合わされた第4の基板136により形成されており、第2のEL層130
からの発光は、第4の基板136側(図中、白矢印方向)に取り出される。また、第2の
透明導電層126の一部及び第2の導電層132の一部は、第2の封止材134より外側
に引き回されており、第2の透明導電層126及び第2の導電層132に外部電源(図示
していない)を接続して、第2のEL層130にキャリアを供給することにより第2のE
L層130を発光させることができる。なお、第2の反射層124の抵抗値が第2の透明
導電層126と同等又はそれ以下である場合、第2の反射層124を第2の封止材134
の外側に引き回し、第2の反射層124及び第2の導電層132に外部電源を接続しても
よい。勿論、図1(C)に示すように、第2の反射層124および第2の透明導電層12
6を第1の封止材134の外側に引き回してもよい。
れば良い。そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、
電子注入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質(
電子輸送性及び正孔輸送性が高い物質)を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成す
ることができる。第1のEL層110については、実施の形態3にて構成例を詳細に説明
する。また、第2のEL層130は第1のEL層110と同一装置及び同一条件で形成さ
れた同一の層であるため、詳細は実施の形態3を参照とする。
に示す第2の発光装置150に形成された第2のEL層130は、前述のように同一装置
及び同一条件を用いて形成されているため、第1のEL層110で生じる光と第2のEL
層130で生じる光は同じ色となる。
、第1の基板100上に第1の透明導電層106を、第3の基板120上に第1の透明導
電層106と異なる厚さの第2の透明導電層126を予め形成した。これにより、第1の
EL層110と第2のEL層130を同一装置及び同一条件で形成した場合においても、
第1の反射層104と第1の導電層112間の第1の光路長142と、第2の反射層12
4と第2の導電層132間の第2の光路長152が異なる。
め、例えば、第1のEL層110から第1の導電層112側に射出される光144と、第
1のEL層110から第1の反射層104側に射出されて反射した光146が干渉して、
第1の光路長142に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、第1の発光
装置140から外部に取り出される光は、第1のEL層110での発光色とは異なるもの
となる。なお、第1の反射層104側に射出されて反射した光146は、図1(B)では
U字型に表記され、第1の反射層104と第1の透明導電層106の界面付近において、
界面方向に沿って進んでいるように見えるが、これは図面を見やすくしたためであるため
、実際に界面方向に沿って進んでいるわけではない。
30での発光色とは異なるものとなるが、第2の光路長152と第1の光路長142は距
離が異なるため、第2の発光装置150から外部に取り出される光の色は、第1の発光装
置140から外部に取り出される光の色とは異なるものとなる。
ても、発光色の異なる第1の発光装置140と第2の発光装置150を作製することがで
きる。
下の波長領域において30%以上の光反射率及び50%以上の光透過率を有する、半透過
性の層を形成することにより、第1のEL層110及び第2のEL層130からの発光を
多重反射させて共振させる、所謂微小光共振器(マイクロキャビティ)としての機能を有
する。これにより、第1の発光装置140と第2の発光装置150の発光色の違いは、よ
り顕著なものとなる。
本実施の形態の発光装置の作製方法について、図2乃至図3を用いて以下の文章にて説明
する。
であり、右側は第2の発光装置150の形成方法である。
層102を、第3の基板120上に第2の下地層122を形成する(図2(A)参照)。
、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等
の無アルカリガラス基板を用いればよい。これらのガラス基板は大面積化に適しており、
G10サイズ(2850mm×3050mm)やG11サイズ(3000mm×3320
mm)なども作製されているため、本発明の一態様に係る発光装置を低コストで大量生産
することができる。他にも、石英基板、サファイア基板等の絶縁体でなる絶縁性基板、シ
リコン等の半導体材料でなる半導体基板の表面を絶縁材料で被覆したものを用いることも
できる。
1の基板100及び第3の基板120とは逆方向に射出される場合、第1の基板100及
び第3の基板120として、金属やステンレス等の導電体でなる導電性基板の表面を絶縁
層で被覆したものや、導電性薄膜の表面を絶縁材料で被覆したものを用いることができる
。これらの基板は、ガラス基板などと比較して熱伝導率が高いため、第1のEL層110
及び第2のEL層130での発熱を外部に放散し易いという特徴を有している。このため
、第1のEL層110及び第2のEL層130の熱による劣化を抑制することができる。
A)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエーテルスルホン樹脂(PES
)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)、
ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエチレン樹脂(PE)、ABS樹脂などの各種プラ
スチック基板を用いることもできる。なお、各種プラスチック基板を第1の基板100及
び第3の基板120として用いる場合は、表面に酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、窒化
酸化珪素、酸化アルミニウムなどの水蒸気透過性の低い膜を単層又は積層にて形成すると
よい。これにより、各種プラスチック基板には高い水蒸気バリア性が付与されるため、第
1のEL層110及び第2のEL層130の劣化を抑制できる。
り、第1の発光装置140及び第2の発光装置150を薄型化、軽量化でき、さらに可撓
性を持たせることができるため、発光装置の付加価値を高めることができる。
っていてもよい。厚さについては特に限定は無いが、発光装置の薄型化、軽量化の観点か
ら考えると3mm以下が望ましく、より好ましくは1mm以下が望ましい。
20として用いればよい。
20からの不純物拡散を防止するものであり、プラズマCVD法などのCVD法、PVD
法及びスパッタリング法などの公知の方法を用いて、酸化珪素(SiO2)、窒化珪素(
SiN)、酸化窒化珪素(SiON)、窒化酸化珪素(SiNO)、酸化アルミニウム(
AlO2)、窒化アルミニウム(AlN)、酸化窒化アルミニウム(AlON)、窒化酸
化アルミニウム(AlNO)などを形成すればよい。なお、第1の下地層102及び第2
の下地層122は、単層構造、積層構造のどちらであってもよく、積層構造とする場合は
、前述の膜を組み合わせて形成すればよい。
た層に含まれる酸素含有量と窒素含有量のどちらが多いかを表すものであり、「酸化窒化
」では、その組成において窒素よりも酸素の含有量が多いことを示す。
異なっていてもよい。厚さについては特に限定は無いが、例えば、10nm以上500n
m以下とすることが望ましい。10nmより薄い膜厚では、成膜装置に起因した基板面内
の膜厚分布により、第1の下地層102や第2の下地層122が形成されない領域が発生
する可能性がある。また、500nmより厚い膜厚は、成膜時間や生産コストの増加に繋
がる懸念がある。
別々の装置を用いて形成してもよいが、形成時間や費用を抑制できるという観点から、同
一装置及び同一条件を用いて形成することが望ましい。この場合、複数枚の基板に対して
下地層を同時に形成することが、より望ましい。
00nmの酸化珪素を同時に成膜して、第1の下地層102及び第2の下地層122とし
て用いればよい。
する層が形成されている場合は、第1の下地層102を設けない構造としても良い。また
、第3の基板120の表面に形成された第2の下地層122についても同様である。
射層124を形成する(図2(B)参照)。
層110からの発光、第2のEL層130からの発光を反射するための層であり、真空蒸
着法などの各種蒸着法や、スパッタリング法などの公知の方法を用いて、反射率の高い金
属層を形成した後に、当該層をフォトレジストマスクを用いたドライエッチング法やウェ
ットエッチング法などの公知の方法を用いて選択的に除去することにより形成することが
できる。反射率の高い金属膜としては、アルミニウム、銀、または、これらの金属材料を
含む合金等を、単層または積層して形成することができる。また、反射率の高い金属膜と
他の薄い金属膜(好ましくは20nm以下、更に好ましくは10nm以下)との積層構造
としてもよい。例えば、薄いチタン膜を形成することにより、後に形成される第1のEL
層110や第2のEL層130と反射率の高い金属膜(アルミニウム、アルミニウムを含
む合金、または銀など)との間に形成される絶縁膜の生成を抑制することができるので好
適である。なお、薄い金属膜は酸化されていてもよいが、この場合、酸化されても絶縁化
しにくい材料、例えばチタンやモリブデンを用いるのが好ましい。
異なっていてもよい。厚さについては特に限定は無いが、例えば、10nm以上300n
m以下とすることが望ましい。10nmより薄い膜厚では、成膜装置に起因した基板面内
の膜厚分布により、第1の反射層104や第2の反射層124が形成されない領域が発生
する可能性があると共に、所望の反射効果が得られない可能性がある。また、300nm
より厚い膜厚は、成膜時間や生産コストの増加に繋がる懸念がある。
別々の装置を用いて形成してもよいが、形成時間や費用を抑制できるという観点から、同
一装置及び同一条件を用いて形成することが望ましい。この場合、複数枚の基板に対して
反射層を同時に形成することが、より望ましい。
に、アルミニウムとチタンの合金100nm及びチタン10nmを順に成膜した後に適宜
パターン形成処理を行い、第1の反射層104及び第2の反射層124として用いればよ
い。
の透明導電層126を形成する(図2(C)参照)。
第2の発光装置150の光路長を調整するための層である。また、第1の透明導電層10
6と前述の第1の反射層104の少なくとも一方は、後の工程にて形成される第1のEL
層110を挟む電極の一方として機能する。また、第2の透明導電層126と前述の第2
の反射層124の少なくとも一方は、後の工程にて形成される第2のEL層130を挟む
電極の一方として機能する。
、PVD法及びスパッタリング法などの公知の方法を用いて、導電性の金属酸化物層を形
成した後に、当該層をフォトレジストマスクを用いたドライエッチング法やウェットエッ
チング法などの公知の方法を用いて選択的に除去することにより形成することができる。
導電性の金属酸化物としては、例えば、酸化インジウム(In2O3)、酸化錫(SnO
2)、酸化亜鉛(ZnO)、酸化インジウム酸化錫(In2O3―SnO2、ITOと略
記する)、酸化インジウム酸化亜鉛(In2O3―ZnO)、酸化タングステン及び酸化
亜鉛を含有した酸化インジウム(IWZO)、またはこれらの金属酸化物材料に珪素若し
くは酸化珪素を含ませたものを用いることができる。なお、酸化タングステン及び酸化亜
鉛を含有した酸化インジウム(IWZO)の膜は、酸化インジウムに対し酸化タングステ
ンを0.5〜5wt%、酸化亜鉛を0.1〜1wt%含有したターゲットを用いてスパッ
タリング法により形成することができる。なお、第1の透明導電層106及び第2の透明
導電層126は、単層構造、積層構造のどちらであってもよく、積層構造とする場合は、
前述の膜を組み合わせて形成すればよい。
し異なっていてもよい。厚さについては、本実施の形態では前述の通り第1の光路長14
2と第2の光路長152の違いを用いて発光色を異なるものとするため、第1の透明導電
層106と第2の透明導電層126の厚さを異なるものとする必要がある。なお、各々の
透明導電層の厚さについては特に限定は無いが、例えば、10nm以上300nm以下と
することが望ましい。10nmより薄い膜厚では、成膜装置に起因した基板面内の膜厚分
布により、第1の透明導電層106や第2の透明導電層126が形成されない領域が発生
する可能性がある。また、300nmより厚い場合は、成膜時間や生産コストの増加、ま
た光吸収が増加することによる消費電力の増加などの懸念がある。
もよいし別々の装置を用いて形成してもよいが、形成時間や費用を抑制できるという観点
から、同一装置及び同一条件を用いて形成することが望ましい。この場合、同じ厚さの透
明導電層を形成する基板を複数枚同時に成膜してもよいし、異なる厚さの透明導電層を形
成する基板を複数枚同時に装置に投入し、成膜途中に一部の基板を取り出すなどにより、
厚さを作り分けてもよい。
た酸化インジウム酸化錫を50nmの厚さで成膜して適宜パターン形成処理を行った後に
、同一装置を用いて、第2の反射層124上に酸化珪素が添加された酸化インジウム酸化
錫を150nmの厚さで成膜して適宜パターン形成処理を行い、第1の透明導電層106
及び第2の透明導電層126として用いればよい。
第1の透明導電層106が順に形成された第1のベース基板148と、第3の基板120
上に第2の下地層122、第2の反射層124及び第2の透明導電層126が順に形成さ
れた第2のベース基板149が準備される(図2(C)参照。)。
が、第1の反射層104として機能する層と第1の透明導電層106として機能する層を
一括して成膜した後に、当該層をフォトレジストマスクを用いたドライエッチング法やウ
ェットエッチング法などの公知の方法を用いて選択的に除去することにより、第1の反射
層104と第1の透明導電層106を形成してもよい。これにより、マスク形成工程やエ
ッチング工程を減らすことができるため、作製時間やコストを抑制することができる。ま
た、第1の反射層104と第1の透明導電層106のパターン形成ずれを無くすことがで
きる。なお、第2の反射層124と第2の透明導電層126についても、同様に処理を行
ってもよい。
の下地層122及び第2の透明導電層126上に第2の絶縁層128を形成する(図2(
D)参照)。
第1の透明導電層106と接触することを防止するための層であり、第2の絶縁層128
は、後の工程で形成する第2の導電層132が第2の反射層124や第2の透明導電層1
26と接触することを防止するための層である。第1の絶縁層108および第2の絶縁層
128は、スピンコート法、印刷法、ディスペンス法又はインクジェット法などの公知の
方法により塗布した後、適宜硬化処理(例えば、加熱処理や光照射処理など)を行い形成
することができる。なお、スピンコート法で形成する場合は、適宜パターン形成処理(例
えば、光硬化型の樹脂を全面に塗布して必要な部分に光照射を行った後に、不要部分の樹
脂を除去する等)を行うことが望ましい。第1の絶縁層108及び第2の絶縁層128と
しては、例えば、アクリル樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹
脂、エポキシ樹脂等の有機樹脂を用いることができる。
異なっていてもよい。厚さについては特に限定は無いが、第1の絶縁層108及び第2の
絶縁層128の端部角度を60°以下、より好ましくは40°以下とすることが望ましい
。第1の絶縁層108、第2の絶縁層128上にはそれぞれ、後の工程で第1のEL層1
10、第2のEL層130を形成するため、角度を低くすることにより、第1のEL層1
10及び第2のEL層130の段切れを抑制できる。
別々の装置を用いて形成してもよいが、形成時間や費用を抑制できるという観点から、同
一装置及び同一条件を用いて形成することが望ましい。
イミド樹脂を塗布した後に、ポリイミド樹脂の特性に応じて適宜パターン形成処理、硬化
を行い、第1の絶縁層108及び第2の絶縁層128として用いればよい。
、必ずしもこれらが必要なわけではない。例えば、後の工程にて形成する第1のEL層1
10により、第1の反射層104や第1の透明導電層106と、後の工程で形成する第1
の導電層112の絶縁状態が保たれるなら、第1の絶縁層108を形成しなくてもよい。
また、第2の絶縁層についても同様に、第2のEL層130により、第2の反射層124
や第2の透明導電層126と、第2の導電層132の絶縁状態が保たれているなら、第2
の絶縁層128を形成しなくてもよい。
の透明導電層126及び第2の絶縁層128上に第2のEL層130を形成する(図3(
A)参照)。
、蒸着法などの公知の方法により形成することができる。なお、第1のEL層110及び
第2のEL層130については、実施の形態3に記載された材料および構成で形成すれば
よい。また、実施の形態3に記載された材料以外の公知材料を用いて形成してもよい。な
お、使用材料は、発光装置の使用目的により使用材料を適宜選択すればよい。例えば、発
光装置を白熱灯や蛍光灯などの室内照明用途として用いる場合は、昼光色、昼白色などの
白色系の発光をするように、第1のEL層110及び第2のEL層130を赤色(R)、
緑色(G)、青色(B)を発光する3層構造とすればよい。また、補色関係にある2色(
例えば、シアン(C:明るい青色)とイエロー(Y)の組み合わせなど)を発光する層を
積層してもよい。EL層の積層方法については、実施の形態3にて詳細説明を記載する。
法、電子ビーム蒸着法などの真空蒸着法を用いればよい。なお、第1のEL層110及び
第2のEL層130は、大気中の水や酸素などにより著しく劣化するため、後の工程にて
形成する第1の封止材114及び第2の封止材134より内側(基板中央側)に形成する
ことが好ましい。このように所定の場所にEL層を形成する方法としては、例えば、メタ
ルマスク等を用いればよい。
件により形成する。ここで言う「同一装置にて形成」とは、単に同じ装置を用いて形成す
るというだけでなく、例えば、装置Xの内部にM1、M2、M3,M4、M5、M6の6
つの蒸着室(成膜室とも言う)があり、第1のEL層110を、装置XのM1、M2、M
3、M5、M6の蒸着室を用いて形成した場合、第2のEL層130についても、装置X
のM1、M2、M3、M5、M6の蒸着室を用いて形成するといったように、同一の装置
及び同一の処理室を用いて形成することを指す。また、ここで言う「同一条件にて形成」
とは、例えば、第1のEL層110がN1層、N2層、N3層、N4層、N5層という5
層構造からなっている場合、第2のEL層130についても、N1層、N2層、N3層、
N4層、N5層という5層構造として形成すると共に、各々の処理室の形成条件を同一の
設定値とすることを指す。なお、第1のEL層110や第2のEL層130を成膜中に、
装置状態の変動(例えば、有機材料の蒸着に使用するルツボの意図しない温度変化や、有
機材料の残量に起因した成膜レートの意図しない変動など)が生じた場合においても、「
同一条件」と見なす。
L層の膜厚を変更する等の方法が行われるが、上述のように、第1のEL層110及び第
2のEL層130を同一装置及び同一条件により形成することにより、複数台の装置を使
用する、装置内の処理室数を増やす、設定条件を適宜変更するといったことを行わなくて
もよいため、発光装置の製造時間や製造コストを大幅に低減できるだけでなく、装置整備
に要する時間や費用も大幅に削減することが可能となるため、安価な発光装置を作製する
ことができる。
層112を、第2の下地層122、第2の絶縁層128及び第2のEL層130上に第2
の導電層132を形成する(図3(B)参照)。
132は第2のEL層130を挟む電極の他方として機能する。
発光装置であるため、第1の導電層112及び第2の導電層132として、透光性を有す
る層を形成する必要がある。具体的には、400nm以上700nm以下の波長領域にお
いて60%以上、より好ましくは80%以上の光透過率を示す層を形成することが望まし
い。このような層としては、第1の透明導電層106や第2の透明導電層126と同様の
層を用いることができる。なお、第1の導電層112及び第2の導電層132をスパッタ
リング法により形成する場合、対向ターゲットスパッタ法(ミラートロンスパッタ法とも
言われる)などのような、第1のEL層110や第2のEL層130に加わるダメージが
少ない方法を用いる事が望ましい。
第2の導電層132として用いる場合、これらの透明導電層は金属層と比較して一般的に
抵抗値が高いため、本実施の形態の図中には示していないが、第1の導電層112や第2
の導電層132に接して抵抗値の低い層や材料を形成してもよい。この場合、上述の光透
過率範囲を下回らないように留意して形成することが好ましい。例えば、第1の導電層1
12や第2の導電層132上に、メタルマスクを用いて線幅1mm以下のアルミ配線を碁
盤の目状に蒸着して用いればよい。勿論、抵抗値の低い層や材料を形成する方法はこれに
限定されることなく、公知の様々な方法を用いることができる。
過性の導電層を形成してもよい。具体的には、400nm以上700nm以下の波長領域
において30%以上の光反射率及び50%以上の光透過率を有する層を形成することが望
ましい。例えば、スパッタリング法や蒸着法などの公知の方法を用いて、例えば、元素周
期表の第1族又は第2族に属する元素、すなわちリチウムやセシウム等のアルカリ金属、
及びカルシウム、ストロンチウム等のアルカリ土類金属、マグネシウム、及びこれらを含
む合金(例えば、Mg−Ag、Al−Li)、ユーロピウム、イッテルビウム等の希土類
金属及びこれらを含む合金を形成して用いればよい。また、銀、アルミニウム及びこれら
を含む合金を、400nm以上700nm以下の波長領域において30%以上の光反射率
及び50%以上の光透過率を有する状態に薄く形成して用いてもよい。
例えば第1の発光装置140において、第1のEL層110上に、まず上述の半透過性の
層を形成した後に、第1の透明導電層106と同様の層を形成し、これを第1の導電層1
12として用いることもできる。勿論、第2の発光装置150についても同様の事が言え
る。
分に抵抗の低い層である場合、積層する半透過性の層は必ずしも導電性を有する必要はな
い。
を有する層と半透過性の層の積層構造とすることにより、例えば第1の発光装置140で
は、第1のEL層110からの発光の一部は、第1の反射層104と第1の導電層112
の間で多重反射され、光路長に応じて特定の波長の光が強め合う、又は弱め合うため、所
謂、微小光共振器(マイクロキャビティー)としての機能を有することとなる。
の光路長142の距離に応じてより大きく変化させることができる。また、第2の発光装
置150についても同様のことが言える。
よりマグネシウムと銀の合金(Mg−Ag)を10nm形成した後に、ミラートロンスパ
ッタ法によりITOを50nm形成して適宜パターン形成処理を行った層を、第1の導電
層112及び第2の導電層132として用いればよい。
ることが望ましい。これにより、第1のベース基板148上に第1のEL層110及び第
1の導電層112を順に形成する工程と、第2のベース基板149上に第2のEL層13
0及び第2の導電層132を順に形成する工程を、同一装置及び同一条件を用いて一括形
成できる。このため、発光色の異なる発光装置をより簡便に作製することができる。
3の基板120上に第2のEL層130を囲む状態に第2の封止材134を形成した後に
、第1の基板100上に第2の基板116を、第3の基板120上に第4の基板136を
貼り合わせる(図3(C)参照)。
0に外部から水分や酸素が侵入することによる劣化を抑制する機能を有しており、フレキ
ソ印刷装置、オフセット印刷装置、グラビア印刷装置、スクリーン印刷装置、インクジェ
ット装置、ディスペンサー装置などの各種印刷装置を用いた印刷法により形成すればよい
。
光硬化型の接着剤、反応硬化型接着剤、熱硬化型接着剤、または嫌気型接着剤など各種硬
化型接着剤を用いればよい。なお、第1の封止材114及び第2の封止材134は、スペ
ーサ材料を含んでいてもよい。
形成されているが、二重や三重など複数ラインを形成してもよい。複数ライン形成するこ
とにより、外部からの水分や酸素の侵入を効果的に抑制できるため、長寿命な発光装置を
作製できる。
であるため、透光性を有する基板、例えば、アルミノシリケートガラス、アルミノホウケ
イ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス等の無アルカリガラス基板を用いればよい。これ
らのガラス基板は大面積化に適しており、G10サイズ(2850mm×3050mm)
やG11サイズ(3000mm×3320mm)なども作製されているため、本発明の一
態様に係る発光装置を低コストで大量生産することができる。また、これらの基板は高い
水蒸気バリア性を有しているという特徴もある。他にも、石英基板などを用いることもで
きる。
A)、ポリエチレンテレフタレート樹脂(PET)、ポリエーテルスルホン樹脂(PES
)、ポリエチレンナフタレート樹脂(PEN)、ポリビニルアルコール樹脂(PVA)、
ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリエチレン樹脂(PE)、ABS樹脂などの各種プラ
スチック基板を用いることもできる。なお、各種プラスチック基板を第2の基板116及
び第4の基板136として用いる場合は、表面に酸化珪素、窒化珪素、酸窒化珪素、窒化
酸化珪素、酸化アルミニウムなどの水蒸気透過性の低い膜を単層又は積層にて形成すると
よい。これにより、各種プラスチック基板には高い水蒸気バリア性が付与されるため、第
1のEL層110及び第2のEL層130の劣化を抑制できる。
り、第1の発光装置140及び第2の発光装置150を薄型化、軽量化でき、さらに可撓
性を持たせることができるため、発光装置の付加価値を高めることができる。
っていてもよい。厚さについては特に限定は無いが、発光装置の薄型化、軽量化の観点か
ら考えると3mm以下が望ましく、より好ましくは1mm以下が望ましい。
6を貼り合わせる際には、減圧状態又は窒素などの不活性ガス雰囲気中で行うことが望ま
しい。これにより、基板と封止材により囲まれた空間は減圧状態又は不活性ガスに満たさ
れた状態となるため、水分や酸素などにより第1のEL層110及び第2のEL層130
が劣化するのを抑制できる。
上の第2のEL層130より外側に、第1の封止材114及び第2の封止材134として
、ディスペンサー装置にて紫外線硬化型接着剤を形成した後、第1の基板100上及び第
3の基板120上に、厚さが0.3mmの無アルカリガラスでなる第2の基板116及び
第4の基板136を減圧雰囲気中にて貼り合わせればよい。
以上の工程により作製された、図1(B)に示す第1の発光装置140及び図1(C)に
示す第2の発光装置150は、第1の反射層104、第2の反射層124上にそれぞれ、
厚さの異なる第1の透明導電層106、第2の透明導電層126が形成されているため、
第1のEL層110及び第2のEL層130を同一装置及び同一条件により形成しても(
つまり、各々のEL層の材料や厚さを同一としても)、第1の発光装置140と第2の発
光装置150の光路長を異なるものとできる。
置の光路長に応じて特定の波長が強め合い、又は弱め合い、各発光装置から取り出される
ため、第1の発光装置140から取り出される光と第2の発光装置150から取り出され
る光は異なった発光色となる。
置を作製することができる。
が少量だけ必要な場合などにおいても、両者を同じ製造ラインで作製(所謂、混流生産)
することができるため、生産量が少量の品種であっても安価に作製することができる。
の発光は、該EL層が形成された基板とは逆の基板側から光が射出される上方射出型の構
造についての説明を行ったが、該EL層が形成された基板側に光が射出される、図4に示
すような下方射出型の発光装置としてもよい。
50の構成であり、図4(A)は、本実施の形態の発光装置の作製方法にて作製された2
つの発光装置の一方である第3の発光装置440の上面図である。なお、上面から見る限
りでは第3の発光装置440と第4の発光装置450は同じ形態であるため、第4の発光
装置450の上面図についても図4(A)を用いるものとし、括弧内に記載された符号が
第4の発光装置450に用いられる各構成要素を表している。また、図4(A)の上面図
については、構造を分かり易くするため、パターン形成が行われている膜及び層のみを記
載するとともに、最上面に形成される基板は記載しないものとする。また、図4(B)は
第3の発光装置440における、図4(A)の一点鎖線部C1−C2部及びD1−D2部
の断面概略図であり、図4(C)は第4の発光装置450における、図4(A)の一点鎖
線部C1−C2部及びD1−D2部の断面概略図である。
装置450についての説明を行う。なお、図4及び以下の文章において、上述の本実施の
形態の説明と同一部分又は同様な機能を有する構成要素(例えば、第1の基板100や第
1の下地層102など)については同一符号を用い、その繰り返しの説明は省略する。
の下地層102と、第1の下地層102上に形成された第1の透明導電層106と、第1
の透明導電層106上に形成された第1の絶縁層108と、第1の透明導電層106上及
び第1の絶縁層108上に形成された第1のEL層110と、第1のEL層110を覆い
一部が第1の封止材114の外側に形成された、導電性を有する第1の反射層412と、
第2の基板116上に第1のEL層110を囲む状態に形成された第1の封止材114と
、第1の封止材114により第2の基板116と貼り合わされた第1の基板100により
形成されており、第1のEL層110からの発光は、第2の基板116側(図中、白矢印
方向)に取り出される。
の下地層122と、第2の下地層122上に形成された第2の透明導電層126と、第2
の透明導電層126上に形成された第2の絶縁層128と、第2の透明導電層126上及
び第2の絶縁層128上に形成された第2のEL層130と、第2のEL層130を覆い
一部が第2の封止材134の外側に形成された、導電性を有する第2の反射層432と、
第4の基板136上に第2のEL層130を囲む状態に形成された第2の封止材134と
、第2の封止材134により第4の基板136と貼り合わされた第3の基板120により
形成されており、第2のEL層130からの発光は、第4の基板136側(図中、白矢印
方向)に取り出される。
射層104及び第2の反射層124と同様に、EL層からの発光を反射するための層であ
る。このため、基本的に第1の反射層104及び第2の反射層124と同様の形成方法及
び材料を用いて形成すればよいが、EL層を挟む電極の一方として機能するため、抵抗値
が低いことが望ましく、具体的には、抵抗率が1.0×10−3[Ω・cm]以下の材料
を用いることが望ましく、より好ましくは、2.0×10−4[Ω・cm]以下の材料を
用いることが望ましい。
め、第1の発光装置140と比較して、第1の基板100と第2の基板116の位置が逆
になっている。また、第4の発光装置450では、第2のEL層130から射出された光
は下方に射出されるため、第2の発光装置150と比較して、第3の基板120と第4の
基板136の位置が逆になっている。なお、第1のEL層110および第2のEL層13
0については、逆積み構造としてもよい。
部分418や第4の発光装置450の空間部分438に吸湿剤等の遮光性物質を設置して
も、発光状態に悪影響を及ぼすことがない。また、第1の基板100及び第2の基板12
0は光透過性を有する必要がないため、透湿性の低い様々な種類の基板(例えば、各種金
属基板などの遮光性を有する基板など)を用いることができる。これにより、装置外部か
ら侵入する水分や酸素などによる第1のEL層110及び第2のEL層130の劣化が抑
制された発光装置を作製できる。
本実施の形態では、実施の形態1とは異なるベース基板を用いて作製される、発光装置及
び作製方法について、図5乃至図8を用いて説明する。なお、以下に説明する発明の構成
において、実施の形態1と同一部分又は同様な機能を有する部分には同一の符号を異なる
図面間で共通して用い、その繰り返しの説明は省略する。
図5は、本実施の形態の方法にて作製された発光装置の構成例であり、図5(A)は作製
された発光装置の一態様である第5の発光装置540の上面図である。なお、図5(A)
の上面図については、構造を分かり易くするため、パターン形成が行われている膜及び層
のみを記載するとともに、最上面に形成される基板は記載していない。
面概略図である。図5(B)に示す第5の発光装置540は、実施の形態1にて記載した
第1の発光装置140の第1の透明導電層106の代わりに、部分的に厚さの異なる透明
導電層(以下、第3の透明導電層606と略記する)を用いた構造である。本実施の形態
では部分的に厚さの異なる透明導電層として、4つの領域(厚さa1の領域606a、厚
さb1の領域606b、厚さc1の領域606c及び厚さd1の領域606d)を有する
第3の透明導電層606を用いるものとする。勿論、透明導電層はこのような構造に限定
されるものではない。なお、第1のEL層110は実施の形態1と同様に、同一装置及び
同一条件で形成され、全面が同じ層(同じ組成とも言える。)となっている。
まず、実施の形態1と同様に、第1の基板100上に第1の下地層102及び第1の反射
層104を順に形成する(図6(A)参照)。
材料を用い、プラズマCVD法などのCVD法、PVD法及びスパッタリング法などの公
知の方法を用いて形成する。なお、本実施の形態では、異なる厚さの4つの領域606a
、606b、606c及び606dを有する構造を、第3の透明導電層606として用い
る場合の説明を行う。
aを形成する領域に開口部を有するマスクで第1の基板100を覆った状態で、透明導電
層をa1の厚さで成膜して、領域606aを形成する(図7(A)参照)。その後、領域
606b、領域606c及び領域606dについても同様に、形成したい領域に開口部を
有するマスクを用いて必要な厚さ(領域606b、606c、606dの厚さは、それぞ
れb1、c1、d1とする)の透明導電層を成膜し、領域606b、606c及び606
dを形成する(図7(B)から図7(D)参照)。これにより、図6(B)のように、厚
さの異なる4つの領域(606a、606b、606c及び606d)を有する第3の透
明導電層606を形成することができる。勿論、上述の方法に限定されることはなく、厚
さの異なる領域を形成できる方法であれば、どのような方法でもよい。
ば、領域の数に特に限定はない。
部分的に厚さを変えて形成した第3の透明導電層606が順に形成された第3のベース基
板610が準備される。
縁層108、第1のEL層110及び第1の導電層112形成し、第1の封止材114を
用いて第1の基板100と第2の基板116を貼り合わせて、第5の発光装置540を作
製すればよい(図6(C)参照)。
本実施の形態の第5の発光装置540は、上述のように第3のベース基板610を準備し
た後の工程は実施の形態1の第1の発光装置140や第2の発光装置150の作製工程と
同様であるため、例えば、実施の形態1にて記載した第1のベース基板148と本実施の
形態にて記載した第3のベース基板610を準備し、各々に第1の絶縁層108、第1の
EL層110及び第1の導電層112を形成し、第1の封止材114を用いて第1の基板
100と第2の基板116を貼り合わせることにより、発光色が単色の第1の発光装置1
40と、発光色が4色の第5の発光装置540を、同一装置及び同一条件で形成されたE
L層を用いて作製することができる。
)、右上(厚さb1)、右下(厚さc1)、左下(厚さd1)の順に薄くなっているが、
これとは異なるベース基板(例えば、右上(厚さa1)、左上(厚さb1)、左下(厚さ
c1)、右下(厚さd1)の順に透明導電層が薄くなるベース基板)を準備し、各々に第
1の絶縁層108、第1のEL層110及び第1の導電層112を形成し、第1の封止材
114を用いて第1の基板100と第2の基板116を貼り合わせることにより、発光パ
ターンの異なる、発光色が4色の発光装置を、同一装置及び同一条件で形成されたEL層
を用いて作製することができる。
法では、4色の異なる発光色。)を射出することができるため、例えば、外部に射出され
る光をモザイク状にできるなど、付加価値の高い発光装置となる。
形成された基板とは逆の基板側から光が射出される上方射出型の構造についての説明を行
ったが、第6の発光装置840(図8(A)及び図8(B)参照。図8(A)は上面図、
図8(B)は図8(A)の一点鎖線F1−F2部の断面図)のような下方射出型の構造と
してもよい。なお、図8に示す第6の発光装置840は、実施の形態1にて記載した、図
4に示す第3の発光装置440の第1の透明導電層106部分を、本実施の形態にて記載
した第3の透明導電層606とした構造であるため、各構成要素の材料や形成方法につい
ては実施の形態1及び本実施の形態の材料および作製方法を参照として作製すればよい。
部分818に吸湿剤等の遮光性物質を設置しても、発光状態に悪影響を及ぼすことがない
。また、第1の基板100は光透過性を有する必要がないため、透湿性の低い様々な種類
の基板(例えば、各種金属基板などの遮光性を有する基板など)を用いることができる。
これにより、装置外部から侵入する水分や酸素などによるEL層の劣化が抑制された発光
装置を作製できる。
に複数の厚さの異なる領域を有する透明導電層を用いたが、連続的に厚さが変化する領域
を備える透明導電層を用いてもよい。
様に、第1の下地層102及び第1の反射層104が順に形成された第1の基板100を
準備し、第1の基板100の全面をマスクで覆った状態で透明導電層の成膜を開始する(
図9(A)参照)。その後、マスクを少しずつ移動させて基板の端から少しずつ透明導電
層を形成する(図9(B)参照)。このような方法で成膜することにより、図9(C)に
示すように、連続的に厚さが変化する領域を備える透明導電層900を形成することがで
きる。
えば、外部に射出される光をグラデーション状にできるなど、付加価値の高い発光装置と
なる。
本実施の形態では、本発明の一態様に適用できる第1のEL層110及び第2のEL層1
30の一例について、図10を用いて説明する。なお、第1のEL層110と第2のEL
層130は同一装置及び同一条件で形成された同じ層であるため、本実施の形態では第1
のEL層110についてのみ説明を行う。
い。そのほか、電子輸送性の高い物質を含む層、正孔輸送性の高い物質を含む層、電子注
入性の高い物質を含む層、正孔注入性の高い物質を含む層、バイポーラ性の物質(電子輸
送性及び正孔輸送性が高い物質)を含む層等を適宜組み合わせた積層構造を構成すること
ができる。図10(A)に示す第1のEL層110は、正孔注入層701、正孔輸送層7
02、発光層703、電子輸送層704、電子注入層705を有しており、電極として機
能する層により挟まれている。なお、これらを反転させた積層構造としてもよい。本実施
の形態では、実施の形態1にて記載した第1の透明導電層106及び第1の導電層112
を、電極として機能する層として図中に記載するが、勿論これに限定されることはなく、
発光装置の構造により変化する。例えば、図4に記載した下方射出型の第3の発光装置4
40では、第1の透明導電層106及び導電性を有する第1の反射層412が、電極とし
て機能する層となる。
層である。正孔注入性の高い物質としては、例えば、モリブデン酸化物、チタン酸化物、
バナジウム酸化物、レニウム酸化物、ルテニウム酸化物、クロム酸化物、ジルコニウム酸
化物、ハフニウム酸化物、タンタル酸化物、銀酸化物、タングステン酸化物、マンガン酸
化物等の金属酸化物を用いることができる。また、フタロシアニン(略称:H2Pc)、
銅(II)フタロシアニン(略称:CuPc)等のフタロシアニン系の化合物を用いるこ
とができる。
)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メ
チルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、4
,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニ
ル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−
N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTP
D)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミ
ノ]ベンゼン(略称:DPA3B)、3−[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル
)−N−フェニルアミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA1)、3,
6−ビス[N−(9−フェニルカルバゾール−3−イル)−N−フェニルアミノ]−9−
フェニルカルバゾール(略称:PCzPCA2)、3−[N−(1−ナフチル)−N−(
9−フェニルカルバゾール−3−イル)アミノ]−9−フェニルカルバゾール(略称:P
CzPCN1)等の芳香族アミン化合物等を用いることができる。
。例えば、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(略称:PVK)、ポリ(4−ビニルトリフ
ェニルアミン)(略称:PVTPA)、ポリ[N−(4−{N’−[4−(4−ジフェニ
ルアミノ)フェニル]フェニル−N’−フェニルアミノ}フェニル)メタクリルアミド]
(略称:PTPDMA)、ポリ[N,N’−ビス(4−ブチルフェニル)−N,N’−ビ
ス(フェニル)ベンジジン](略称:Poly−TPD)などの高分子化合物が挙げられ
る。また、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(スチレンスルホン酸)
(PEDOT/PSS)、ポリアニリン/ポリ(スチレンスルホン酸)(PAni/PS
S)等の酸を添加した高分子化合物を用いることができる。
有させた複合材料を用いることが好ましい。正孔輸送性の高い物質にアクセプター性物質
を含有させた複合材料を用いることにより、第1の透明導電層106からの正孔注入性を
良好にし、発光素子の駆動電圧を低減することができる。これらの複合材料は、正孔輸送
性の高い物質とアクセプター物質とを共蒸着することにより形成することができる。該複
合材料を用いて正孔注入層701を形成することにより、第1の透明導電層106から第
1のEL層110への正孔注入が容易となる。
族炭化水素、高分子化合物(オリゴマー、デンドリマー、ポリマー等)など、種々の化合
物を用いることができる。なお、複合材料に用いる有機化合物としては、正孔輸送性の高
い有機化合物であることが好ましい。具体的には、10−6cm2/Vs以上の正孔移動
度を有する物質であることが好ましい。但し、電子よりも正孔の輸送性の高い物質であれ
ば、これら以外のものを用いてもよい。以下では、複合材料に用いることのできる有機化
合物を具体的に列挙する。
、DPAB、DNTPD、DPA3B、PCzPCA1、PCzPCA2、PCzPCN
1、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:
NPB又はα−NPD)、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニ
ル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4−フェニル−
4’−(9−フェニルフルオレン−9−イル)トリフェニルアミン(略称:BPAFLP
)等の芳香族アミン化合物や、4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(略称:C
BP)、1,3,5−トリス[4−(N−カルバゾリル)フェニル]ベンゼン(略称:T
CPB)、9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾ
ール(略称:CzPA)、9−フェニル−3−[4−(10−フェニル−9−アントリル
)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:PCzPA)、1,4−ビス[4−(N−カ
ルバゾリル)フェニル]−2,3,5,6−テトラフェニルベンゼン等のカルバゾール誘
導体を用いることができる。
BuDNA)、2−tert−ブチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン、9
,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称:DPPA)、2−t
ert−ブチル−9,10−ビス(4−フェニルフェニル)アントラセン(略称:t−B
uDBA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、9,10−
ジフェニルアントラセン(略称:DPAnth)、2−tert−ブチルアントラセン(
略称:t−BuAnth)、9,10−ビス(4−メチル−1−ナフチル)アントラセン
(略称:DMNA)、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]−2−tert
−ブチルアントラセン、9,10−ビス[2−(1−ナフチル)フェニル]アントラセン
、2,3,6,7−テトラメチル−9,10−ジ(1−ナフチル)アントラセン等の芳香
族炭化水素化合物を用いることができる。
9,9’−ビアントリル、10,10’−ジフェニル−9,9’−ビアントリル、10,
10’−ビス(2−フェニルフェニル)−9,9’−ビアントリル、10,10’−ビス
[(2,3,4,5,6−ペンタフェニル)フェニル]−9,9’−ビアントリル、アン
トラセン、テトラセン、ルブレン、ペリレン、2,5,8,11−テトラ(tert−ブ
チル)ペリレン、ペンタセン、コロネン、4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)
ビフェニル(略称:DPVBi)、9,10−ビス[4−(2,2−ジフェニルビニル)
フェニル]アントラセン(略称:DPVPA)等の芳香族炭化水素化合物を用いることが
できる。
ルオロキノジメタン(略称:F4−TCNQ)、クロラニル等の有機化合物や、遷移金属
酸化物を挙げることができる。また、元素周期表における第4族乃至第8族に属する金属
の酸化物を挙げることができる。具体的には、酸化バナジウム、酸化ニオブ、酸化タンタ
ル、酸化クロム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化マンガン、酸化レニウムは電
子受容性が高いため好ましい。中でも特に、酸化モリブデンは大気中でも安定であり、吸
湿性が低く、扱いやすいため好ましい。
と、上述した電子受容体を用いて複合材料を形成し、正孔注入層701に用いてもよい。
送性の高い物質を含む層である。正孔輸送性の高い物質としては、例えば、NPB、TP
D、BPAFLP、4,4’−ビス[N−(9,9−ジメチルフルオレン−2−イル)−
N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DFLDPBi)、4,4’−ビス[N−(ス
ピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N―フェニルアミノ]ビフェニル(略称:
BSPB)等の芳香族アミン化合物を用いることができる。ここに述べた物質は、主に1
0−6cm2/Vs以上の正孔移動度を有する物質である。但し、電子よりも正孔の輸送
性の高い物質であれば、これら以外のものを用いてもよい。なお、正孔輸送性の高い物質
を含む層は、単層のものだけでなく、上記物質からなる層が二層以上積層したものとして
もよい。
体や、t−BuDNA、DNA、DPAnthのようなアントラセン誘導体を用いても良
い。
どの高分子化合物を用いることもできる。
合物を含む層である。発光性の有機化合物としては、例えば、蛍光を発光する蛍光性化合
物や燐光を発光する燐光性化合物を用いることができる。
して、N,N’−ビス[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N,N’−
ジフェニルスチルベン−4,4’−ジアミン(略称:YGA2S)、4−(9H−カルバ
ゾール−9−イル)−4’−(10−フェニル−9−アントリル)トリフェニルアミン(
略称:YGAPA)、4−(10−フェニル−9−アントリル)−4’−(9−フェニル
−9H−カルバゾール−3−イル)トリフェニルアミン(略称:PCBAPA)などが挙
げられる。また、緑色系の発光材料として、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリ
ル)−N,9−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、
N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−2−イル)−2−アントリル]−N,9
−ジフェニル−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCABPhA)、N−(9
,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェ
ニレンジアミン(略称:2DPAPA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル
−2−イル)−2−アントリル]−N,N’,N’−トリフェニル−1,4−フェニレン
ジアミン(略称:2DPABPhA)、N−[9,10−ビス(1,1’−ビフェニル−
2−イル)]−N−[4−(9H−カルバゾール−9−イル)フェニル]−N−フェニル
アントラセン−2−アミン(略称:2YGABPhA)、N,N,9−トリフェニルアン
トラセン−9−アミン(略称:DPhAPhA)などが挙げられる。また、黄色系の発光
材料として、ルブレン、5,12−ビス(1,1’−ビフェニル−4−イル)−6,11
−ジフェニルテトラセン(略称:BPT)などが挙げられる。また、赤色系の発光材料と
して、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メチルフェニル)テトラセン−5,11−
ジアミン(略称:p−mPhTD)、7,14−ジフェニル−N,N,N’,N’−テト
ラキス(4−メチルフェニル)アセナフト[1,2−a]フルオランテン−3,10−ジ
アミン(略称:p−mPhAFD)などが挙げられる。
材料として、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]
イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート(略称:FIr6)、ビス
[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(II
I)ピコリナート(略称:FIrpic)、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフルオ
ロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート(略
称:Ir(CF3ppy)2(pic))、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニ
ル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:FI
r(acac))などが挙げられる。また、緑色系の発光材料として、トリス(2−フェ
ニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(ppy)3)、ビス
(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(
略称:Ir(ppy)2(acac))、ビス(1,2−ジフェニル−1H−ベンゾイミ
ダゾラト)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(pbi)2(ac
ac))、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート
(略称:Ir(bzq)2(acac))、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウ
ム(III)(略称:Ir(bzq)3)などが挙げられる。また、黄色系の発光材料と
して、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(I
II)アセチルアセトナート(略称:Ir(dpo)2(acac))、ビス[2−(4
’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセト
ナート(略称:Ir(p−PF−ph)2(acac))、ビス(2−フェニルベンゾチ
アゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(bt
)2(acac))、(アセチルアセトナート)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェ
ニル)−5−メチルピラジナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdppr−Me
)2(acac))、(アセチルアセトナート)ビス{2−(4−メトキシフェニル)−
3,5−ジメチルピラジナト}イリジウム(III)(略称:Ir(dmmoppr)2
(acac))などが挙げられる。また、橙色系の発光材料として、トリス(2−フェニ
ルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)(略称:Ir(pq)3)、ビス(2
−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称
:Ir(pq)2(acac))、(アセチルアセトナート)ビス(3,5−ジメチル−
2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−Me)2(a
cac))、(アセチルアセトナート)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェ
ニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(mppr−iPr)2(acac
))などが挙げられる。また、赤色系の発光材料として、ビス[2−(2’−ベンゾ[4
,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナ
ート(略称:Ir(btp)2(acac))、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N
,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート(略称:Ir(piq)2(ac
ac))、(アセチルアセトナート)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノ
キサリナト]イリジウム(III)(略称:Ir(Fdpq)2(acac))、(アセ
チルアセトナート)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)
(略称:Ir(tppr)2(acac))、(ジピバロイルメタナト)ビス(2,3,
5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)(略称:Ir(tppr)2(dp
m))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポ
ルフィリン白金(II)(略称:PtOEP)等の有機金属錯体が挙げられる。また、ト
リス(アセチルアセトナート)(モノフェナントロリン)テルビウム(III)(略称:
Tb(acac)3(Phen))、トリス(1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジ
オナト)(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(DBM)3(
Phen))、トリス[1−(2−テノイル)−3,3,3−トリフルオロアセトナト]
(モノフェナントロリン)ユーロピウム(III)(略称:Eu(TTA)3(Phen
))等の希土類金属錯体は、希土類金属イオンからの発光(異なる多重度間の電子遷移)
であるため、燐光性化合物として用いることができる。
ホスト材料)に分散させた構成としてもよい。ホスト材料としては、各種のものを用いる
ことができ、発光性の物質よりも最低空軌道準位(LUMO準位)が高く、最高被占有軌
道準位(HOMO準位)が低い物質を用いることが好ましい。
(略称:Alq)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(III)(
略称:Almq3)、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリナト)ベリリウム(I
I)(略称:BeBq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(4−フェニルフェ
ノラト)アルミニウム(III)(略称:BAlq)、ビス(8−キノリノラト)亜鉛(
II)(略称:Znq)、ビス[2−(2−ベンゾオキサゾリル)フェノラト]亜鉛(I
I)(略称:ZnPBO)、ビス[2−(2−ベンゾチアゾリル)フェノラト]亜鉛(I
I)(略称:ZnBTZ)などの金属錯体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−te
rt−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(略称:PBD)、1,3−ビ
ス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール−2−イル
]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニリル)−4−フェニル−5−(4
−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール(略称:TAZ)、2,2’
,2’’−(1,3,5−ベンゼントリイル)トリス(1−フェニル−1H−ベンゾイミ
ダゾール)(略称:TPBI)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュ
プロイン(略称:BCP)などの複素環化合物や、9−[4−(10−フェニル−9−ア
ントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称:CzPA)、3,6−ジフェニル−
9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール(略称
:DPCzPA)、9,10−ビス(3,5−ジフェニルフェニル)アントラセン(略称
:DPPA)、9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:DNA)、2−te
rt−ブチル−9,10−ジ(2−ナフチル)アントラセン(略称:t−BuDNA)、
9,9’−ビアントリル(略称:BANT)、9,9’−(スチルベン−3,3’−ジイ
ル)ジフェナントレン(略称:DPNS)、9,9’−(スチルベン−4,4’−ジイル
)ジフェナントレン(略称:DPNS2)、3,3’,3’’−(ベンゼン−1,3,5
−トリイル)トリピレン(略称:TPB3)、9,10−ジフェニルアントラセン(略称
:DPAnth)、6,12−ジメトキシ−5,11−ジフェニルクリセンなどの縮合芳
香族化合物、N,N−ジフェニル−9−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェ
ニル]−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:CzA1PA)、4−(10−フェニ
ル−9−アントリル)トリフェニルアミン(略称:DPhPA)、N,9−ジフェニル−
N−[4−(10−フェニル−9−アントリル)フェニル]−9H−カルバゾール−3−
アミン(略称:PCAPA)、N,9−ジフェニル−N−{4−[4−(10−フェニル
−9−アントリル)フェニル]フェニル}−9H−カルバゾール−3−アミン(略称:P
CAPBA)、N−(9,10−ジフェニル−2−アントリル)−N,9−ジフェニル−
9H−カルバゾール−3−アミン(略称:2PCAPA)、NPB(またはα−NPD)
、TPD、DFLDPBi、BSPBなどの芳香族アミン化合物などを用いることができ
る。
ン等の結晶化を抑制する物質をさらに添加してもよい。また、ゲスト材料へのエネルギー
移動をより効率良く行うためにNPB、あるいはAlq等をさらに添加してもよい。
制することができる。また、ゲスト材料の濃度が高いことによる濃度消光を抑制すること
ができる。
光材料として、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)(略称:PFO
)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−(2,5−ジメ
トキシベンゼン−1,4−ジイル)](略称:PF−DMOP)、ポリ{(9,9−ジオ
クチルフルオレン−2,7−ジイル)−co−[N,N’−ジ−(p−ブチルフェニル)
−1,4−ジアミノベンゼン]}(略称:TAB−PFH)などが挙げられる。また、緑
色系の発光材料として、ポリ(p−フェニレンビニレン)(略称:PPV)、ポリ[(9
,9−ジヘキシルフルオレン−2,7−ジイル)−alt−co−(ベンゾ[2,1,3
]チアジアゾール−4,7−ジイル)](略称:PFBT)、ポリ[(9,9−ジオクチ
ル−2,7−ジビニレンフルオレニレン)−alt−co−(2−メトキシ−5−(2−
エチルヘキシロキシ)−1,4−フェニレン)]などが挙げられる。また、橙色〜赤色系
の発光材料として、ポリ[2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキソキシ)−1,4−フ
ェニレンビニレン](略称:MEH−PPV)、ポリ(3−ブチルチオフェン−2,5−
ジイル)(略称:R4−PAT)、ポリ{[9,9−ジヘキシル−2,7−ビス(1−シ
アノビニレン)フルオレニレン]−alt−co−[2,5−ビス(N,N’−ジフェニ
ルアミノ)−1,4−フェニレン]}、ポリ{[2−メトキシ−5−(2−エチルヘキシ
ロキシ)−1,4−ビス(1−シアノビニレンフェニレン)]−alt−co−[2,5
−ビス(N,N’−ジフェニルアミノ)−1,4−フェニレン]}(略称:CN−PPV
−DPD)などが挙げられる。
の高い物質を含む層である。電子輸送性の高い物質としては、例えば、Alq、Almq
3、BeBq2、BAlqなど、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する金属錯体
等が挙げられる。また、この他ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾオキサゾラ
ト]亜鉛(略称:Zn(BOX)2)、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)ベンゾチ
アゾラト]亜鉛(略称:Zn(BTZ)2)などのオキサゾール系、チアゾール系配位子
を有する金属錯体なども用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、2−(4−ビ
フェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール
(略称:PBD)や、1,3−ビス[5−(p−tert−ブチルフェニル)−1,3,
4−オキサジアゾール−2−イル]ベンゼン(略称:OXD−7)、3−(4−ビフェニ
リル)−4−フェニル−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾ
ール(略称:TAZ)、バソフェナントロリン(略称:BPhen)、バソキュプロイン
(略称:BCP)なども用いることができる。ここに述べた物質は、主に10−6cm2
/Vs以上の電子移動度を有する物質である。また、電子輸送層は、単層のものだけでな
く、上記物質からなる層が二層以上積層したものとしてもよい。
入性の高い物質を含む層である。電子注入層705には、リチウム、セシウム、カルシウ
ム、フッ化リチウム、フッ化セシウム、フッ化カルシウム、リチウム酸化物等のようなア
ルカリ金属、アルカリ土類金属、又はそれらの化合物を用いることができる。また、フッ
化エルビウムのような希土類金属化合物を用いることができる。また、上述した電子輸送
層704を構成する物質を用いることもできる。
、電子注入層705は、それぞれ、蒸着法(真空蒸着法を含む)、インクジェット法、塗
布法等の方法で形成することができる。
1の導電層112との間に複数積層された構造でもよい。この場合、積層された1層目の
EL層800及び2層目のEL層801との間には、電荷発生層803を設けることが好
ましい。電荷発生層803は上述の複合材料で形成することができる。また、電荷発生層
803は複合材料からなる層と他の材料からなる層との積層構造でもよい。この場合、他
の材料からなる層としては、電子供与性物質と電子輸送性の高い物質とを含む層や、透明
導電膜からなる層などを用いることができる。このような構成を有する発光素子は、エネ
ルギーの移動や消光などの問題が起こり難く、材料の選択の幅が広がることで高い発光効
率と長い寿命とを併せ持つ発光素子とすることが容易である。また、一方のEL層で燐光
発光、他方で蛍光発光を得ることも容易である。この構造は上述のEL層の構造と組み合
わせて用いることができる。
1の導電層112との間に、正孔注入層701、正孔輸送層702、発光層703、電子
輸送層704、電子注入バッファー層706、電子リレー層707、及び複合材料層70
8を有する構造でもよい。
形成する際に、第1のEL層110が受けるダメージを低減することができるため、好ま
しい。複合材料層708は、前述の、正孔輸送性の高い有機化合物にアクセプター性物質
を含有させた複合材料を用いることができる。
04との間の注入障壁を緩和することができるため、複合材料層708で生じた電子を電
子輸送層704に容易に注入することができる。
びこれらの化合物(アルカリ金属化合物(酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸
リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲ
ン化物、炭酸塩を含む)、または希土類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を
含む))等の電子注入性の高い物質を用いることが可能である。
成される場合には、電子輸送性の高い物質に対して質量比で、0.001以上0.1以下
の比率でドナー性物質を添加することが好ましい。なお、ドナー性物質としては、アルカ
リ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、およびこれらの化合物(アルカリ金属化合物(
酸化リチウム等の酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウム等の炭酸塩を含む
)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、または希土類金
属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む))の他、テトラチアナフタセン(略
称:TTN)、ニッケロセン、デカメチルニッケロセン等の有機化合物を用いることもで
きる。なお、電子輸送性の高い物質としては、先に説明した電子輸送層704の材料と同
様の材料を用いて形成することができる。
を形成することが好ましい。電子リレー層707は、必ずしも設ける必要は無いが、電子
輸送性の高い電子リレー層707を設けることで、電子注入バッファー層706へ電子を
速やかに送ることが可能となる。
構造は、複合材料層708に含まれるアクセプター性物質と、電子注入バッファー層70
6に含まれるドナー性物質とが相互作用を受けにくく、互いの機能を阻害しにくい構造で
ある。したがって、駆動電圧の上昇を防ぐことができる。
O準位は、複合材料層708に含まれるアクセプター性物質のLUMO準位と、電子輸送
層704に含まれる電子輸送性の高い物質のLUMO準位との間となるように形成する。
また、電子リレー層707がドナー性物質を含む場合には、当該ドナー性物質のドナー準
位も複合材料層708におけるアクセプター性物質のLUMO準位と、電子輸送層704
に含まれる電子輸送性の高い物質のLUMO準位との間となるようにする。具体的なエネ
ルギー準位の数値としては、電子リレー層707に含まれる電子輸送性の高い物質のLU
MO準位は−5.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下とするとよ
い。
は金属−酸素結合と芳香族配位子を有する金属錯体を用いることが好ましい。
nPc(Phthalocyanine tin(II) complex)、ZnPc
(Phthalocyanine zinc complex)、CoPc(Cobal
t(II)phthalocyanine, β−form)、FePc(Phthal
ocyanine Iron)及びPhO−VOPc(Vanadyl 2,9,16,
23−tetraphenoxy−29H,31H−phthalocyanine)の
いずれかを用いることが好ましい。
、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることが好ましい。金属−酸素の二重結
合はアクセプター性(電子を受容しやすい性質)を有するため、電子の移動(授受)がよ
り容易になる。また、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体は安定であると考えられる
。したがって、金属−酸素の二重結合を有する金属錯体を用いることにより発光素子を低
電圧でより安定に駆動することが可能になる。
い。具体的には、VOPc(Vanadyl phthalocyanine)、SnO
Pc(Phthalocyanine tin(IV) oxide complex)
及びTiOPc(Phthalocyanine titanium oxide co
mplex)のいずれかは、分子構造的に金属−酸素の二重結合が他の分子に対して作用
しやすく、アクセプター性が高いため好ましい。
具体的にはPhO−VOPcのような、フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体が好
ましい。フェノキシ基を有するフタロシアニン誘導体は、溶媒に可溶である。そのため、
発光素子を形成する上で扱いやすいという利点を有する。また、溶媒に可溶であるため、
成膜に用いる装置のメンテナンスが容易になるという利点を有する。
アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属及びこれらの化合物(アルカリ金属化合物
(酸化リチウムなどの酸化物、ハロゲン化物、炭酸リチウムや炭酸セシウムなどの炭酸塩
を含む)、アルカリ土類金属化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む)、又は希土
類金属の化合物(酸化物、ハロゲン化物、炭酸塩を含む))の他、テトラチアナフタセン
(略称:TTN)、ニッケロセン、デカメチルニッケロセンなどの有機化合物を用いるこ
とができる。電子リレー層707にこれらドナー性物質を含ませることによって、電子の
移動が容易となり、発光素子をより低電圧で駆動することが可能になる。
した材料の他、複合材料層708に含まれるアクセプター性物質のアクセプター準位より
高いLUMO準位を有する物質を用いることができる。具体的なエネルギー準位としては
、−5.0eV以上、好ましくは−5.0eV以上−3.0eV以下の範囲にLUMO準
位を有する物質を用いることが好ましい。このような物質としては例えば、ペリレン誘導
体や、含窒素縮合芳香族化合物などが挙げられる。なお、含窒素縮合芳香族化合物は、安
定であるため、電子リレー層707を形成する為に用いる材料として、好ましい材料であ
る。さらに、当該含窒素縮合芳香族化合物のうち、シアノ基やフルオロ基などの電子吸引
基を有する化合物を用いる構成は電子の受け取りが容易となるため、より好ましい構成で
ある。
物(略称:PTCDA)、3,4,9,10−ペリレンテトラカルボキシリックビスベン
ゾイミダゾール(略称:PTCBI)、N,N’−ジオクチル−3,4,9,10−ペリ
レンテトラカルボン酸ジイミド(略称:PTCDI−C8H)、N,N’−ジヘキシル−
3,4,9,10−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:Hex PTC)等が挙
げられる。
フェナントロリン−2,3−ジカルボニトリル(略称:PPDN)、2,3,6,7,1
0,11−ヘキサシアノ−1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン(略称
:HAT(CN)6)、2,3−ジフェニルピリド[2,3−b]ピラジン(略称:2P
YPR)、2,3−ビス(4−フルオロフェニル)ピリド[2,3−b]ピラジン(略称
:F2PYPR)等が挙げられる。
5,8−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物(略称:NTCDA)、パーフルオロペン
タセン、銅ヘキサデカフルオロフタロシアニン(略称:F16CuPc)、N,N’−ビ
ス(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオ
ロオクチル)−1,4,5,8−ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド(略称:NTCD
I−C8F)、3’,4’−ジブチル−5,5’’−ビス(ジシアノメチレン)−5,5
’’−ジヒドロ−2,2’:5’,2’’−テルチオフェン(略称:DCMT)、メタノ
フラーレン(例えば、[6,6]−フェニルC61酪酸メチルエステル)等を用いること
ができる。
ー性物質との共蒸着などの方法によって電子リレー層707を形成すれば良い。
料を用いてそれぞれ形成すれば良い。
ることが出来る。
本明細書に開示する発光装置は、照明機器や電子機器に適用することができる。一例とし
て、本明細書に開示する発光装置を天井や壁に貼り付けて用いることにより、図11のよ
うに照明機器1100及び照明機器1102として用いることができる。なお、照明機器
1100は、部屋全体を明るく自然な色合いに照らす昼白色であり、照明機器1102は
、照明機器1100を消した際にゆったりと落ち着いた雰囲気に室内を照らす電球色であ
る。本明細書に開示する方法を用いることにより、簡便かつ安価に異なる発光色の発光装
置を作製できる。
々な形状の発光装置を作製できるため、例えば卓上型照明機器1104のような様々な用
途に用いることができる。
106として用いることができる。この場合、例えば、本明細書にて開示した、「モザイ
ク状の発光となる発光装置」、「文字部分のみ異なる発光色となる発光装置」、「グラデ
ーション状の発光となる発光装置」を単品で又は組み合わせて用いることにより、非常に
目に付きやすく視覚効果を高めることができる。
102 第1の下地層
104 第1の反射層
106 第1の透明導電層
108 第1の絶縁層
110 第1のEL層
112 第1の導電層
114 第1の封止材
116 第2の基板
120 第3の基板
122 第2の下地層
124 第2の反射層
126 第2の透明導電層
128 第2の絶縁層
130 第2のEL層
132 第2の導電層
134 第2の封止材
136 第4の基板
140 第1の発光装置
142 光路長
144 光
146 光
148 第1のベース基板
149 第2のベース基板
150 第2の発光装置
152 光路長
412 導電性を有する第1の反射層
416 第5の基板
418 空間部分
432 導電性を有する第2の反射層
436 第6の基板
438 空間部分
440 第3の発光装置
450 第4の発光装置
540 第5の発光装置
606 第3の透明導電層
606a 領域
606b 領域
606c 領域
606d 領域
610 第3のベース基板
701 正孔注入層
702 正孔輸送層
703 発光層
704 電子輸送層
705 電子注入層
706 電子注入バッファー層
707 電子リレー層
708 複合材料層
800 1層目のEL層
801 2層目のEL層
803 電荷発生層
818 空間部分
900 透明導電層
1100 照明機器
1102 照明機器
1104 卓上型照明機器
1106 電子ポスター
Claims (1)
- 絶縁表面上の反射層と、
前記反射層上の透明導電層と、
前記透明導電層上のEL層と、
前記EL層上の導電層と、を有し、
前記反射層は、平坦性を有する第1の領域を有し、
前記透明導電層は、前記第1の領域と重なる領域において連続的に厚さが変化する発光装置の作製方法であって、
前記透明導電層は、前記透明導電層を形成する領域全体をマスクで覆い、前記透明導電層を形成する領域に対して前記マスクを移動させながら成膜を行うことにより形成されることを特徴とする発光装置の作製方法。
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