JPH09260064A

JPH09260064A - 光学的素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09260064A
Application number: JP8087216A
Authority: JP
Inventors: Nobutoshi Asai; 伸利浅井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1996-03-15
Filing date: 1996-03-15
Publication date: 1997-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】アノードの抵抗を低下させた整流性の高い光
学的素子及びその製造方法を提供すること。【解決手段】基板６とＩＴＯ透明電極５との間に導電
層９を設け、この導電層９の側面９ａが基体６側にかけ
てその膜厚が減少するように傾斜させて形成し、この上
にＩＴＯ透明電極５、ホール輸送層４、発光層３、電子
輸送層２及び金属輸送層１を積層して素子を作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光学的素子（例え
ば自発光の平面型ディスプレイに利用され、その発光物
質として有機電界発光素子を用いるディスプレイ）及び
その製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】有機電界発光素子（以下、有機ＥＬ素子
と称することがある。）を用いた、複数の画素からなる
表示デバイスにおいては、素子に加えた電圧により陰極
から電子を注入しかつ陽極からホールを注入し、電子−
ホールの再結合により発光を生ぜしめている。この発光
は、有機電界発光材料層を挟んで陰極と陽極とが重なり
合う部分で起きる。

【０００３】図14には、従来の有機発光素子としてのダ
ブルヘテロ構造の有機ＥＬ素子10の一例を示す。このＥ
Ｌ素子10は、透明基板（例えばガラス基板）６上に、Ｉ
ＴＯ（Indium tin oxide）透明電極５、ホール輸送層
４、発光層３、電子輸送層２、陰極（例えばアルミニウ
ム電極）１を例えば真空蒸着法で順次成膜したものであ
る。

【０００４】そして、陽極である透明電極５と陰極１と
の間に直流電圧７を選択的に印加することによって、透
明電極５から注入されたホールがホール輸送層４を経
て、また陰極１から注入された電子が電子輸送層２を経
て、それぞれ発光層３に到達して電子−ホールの再結合
が生じ、ここから所定波長の発光８が生じ、透明基板６
の側から観察できる。

【０００５】また、図15は別の従来例を示し、図14の例
において発光層３を省略し、電子輸送層２とホール輸送
層４との界面から所定波長の発光18が生じるように構成
したシングルヘテロ構造の有機ＥＬ素子10Ａを示すもの
である。

【０００６】図16は、このように構成された有機ＥＬ素
子の具体例を示すものである。即ち、各有機層（ホール
輸送層４、発光層３又は電子輸送層２）の積層体を陰極
１と陽極５との間に配するが、これらの電極をマトリク
ス状に交差させてストライプ状に設け、シフトレジスタ
内蔵の制御回路40、輝度信号回路41によって時系列に信
号電圧を印加し、交差位置にて発光させるように構成し
ている。

【０００７】従って、このような構成により、ディスプ
レイとして勿論、画像再生装置としても使用可能とな
る。なお、上記のストライプパターンを赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色毎に配し、フルカラー又はマル
チカラー用として構成することができる。

【０００８】しかし、上記のような有機ＥＬ素子は、以
下に述べる問題点を有している。

【０００９】例えば、パッシブマトリクス型で有機ＥＬ
素子を駆動させる場合、走査線数が数100 本であるとす
れば、十分な輝度を確保するためには１Ａ/cm²程度の電
流を流す必要がある。この場合、ディスプレイのサイズ
によって異なるが、ロウ側のＩＴＯ透明電極には、 0.5
〜１Ａ程度の電流が瞬間的に流れるので、電圧降下が小
さくなるように電極の電気抵抗を下げる必要がある。

【００１０】このようなＩＴＯ透明電極の電気抵抗を下
げる対策として、金属配線をＩＴＯ透明電極に併設する
提案が、特開平５−３０７９９７号公報に示された有機
エレクトロルミネッセンス素子において一応なされては
いる。これによれば、図17のように、ＩＴＯ透明電極５
と有機ＥＬ層４等の間の一部に、ＩＴＯよりも仕事関数
の低い金属層19を電極の一部として形成するものであ
る。

【００１１】しかし、図17のような構成では、パッシブ
マトリクス型の場合、非駆動時に、逆電圧がかかれば、
導電層７を介して順方向以外に電流が流れる可能性が高
い。このため、素子の整流性が悪くなり、パッシブマト
リクスの動作自体が正常に行えなくなるという危険性が
ある。

【００１２】また、ＩＴＯ電極５に併設する電極層19に
より発光領域が縮小されないように、この電極層７が素
子の主面に占める面積をできるだけ小さくすると共に、
厚膜に形成して電気抵抗を小さく確保する必要がある。
更に、その上に有機ＥＬ層を形成する際、電極層19の側
面にも有機層が一様に蒸着され、蒸着ムラを生じないよ
うにする必要があるが、上記した厚膜化のために困難で
ある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
のような事情に鑑みてなされたものであって、電極の抵
抗を下げ、整流性が高く、高性能な光学的素子と、その
光学的素子を生産性良く製造する方法を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、基体上
に電極と有機層とがこの順に積層されてなる光学的素子
において、前記電極よりも導電性の高い導電層が前記基
体と前記電極との間にこの電極に接して電極の一部分と
して設けられ、前記導電層の側面での層厚が前記基体側
にかけて減少するように前記側面が前記基体側へ傾斜し
ていることを特徴とする光学的素子に係るものである。

【００１５】そして、本発明は、基体上に電極と有機層
とがこの順に積層されてなる光学的素子において、前記
電極よりも導電性の高い導電層が前記基体と前記電極と
の間にこの電極に接して電極の一部分として設けられ、
前記導電層の側面での層厚が前記基体側にかけて減少す
るように前記側面が前記基体側へ傾斜していることを特
徴とする光学的素子を製造するに際し、所定パターンの
マスクを用いて前記導電層を乾式成膜法で前記基体上に
成膜し、しかる後に前記導電層上に前記電極及び前記有
機層をそれぞれ成膜する、光学的素子の製造方法にも係
るものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記の光学的素子は、導電層が、
その幅方向の両側面に傾斜面を有し、この傾斜面の傾斜
角度の上限が20〜30度の範囲にあり、前記傾斜角度の下
限が10〜20度の範囲にあることが好ましく、更に好まし
くは、傾斜角度が12〜22度である。

【００１７】そして、上記の構造において、基体上に並
列に配設された複数の導電層上にそれぞれ主電極が積層
されて複数の第１の電極が並列に形成され、前記第１の
電極上に、この第１の電極と交差して並列に配設された
複数の有機層と、前記第１の電極と交差して前記複数の
有機層上にそれぞれ配設された複数の第２の電極とが積
層されていることが望ましい。

【００１８】また、上記の素子は、光学的に透明な基体
上に、導電層及び透明電極からなる第１の電極と、有機
ホール輸送層及び／又は有機電子輸送層と、有機発光層
と、金属電極からなる第２の電極とが積層されているこ
とが望ましい。

【００１９】これにより、上記の素子は好適な有機電界
発光素子として構成される。

【００２０】上記の光学的素子の製造方法においては、
導電層の幅方向の両側面に傾斜面を有する導電層を形成
するに際し、前記傾斜面の傾斜角度の上限が20〜30度の
範囲にあり、前記傾斜角度の下限が10〜20度の範囲にあ
るように基体とマスクとの間隔を決めることが望まし
い。

【００２１】そして、更に、導電層の両側面の傾斜角度
が12〜22度となるように、基体とマスクとの間隔を決め
ることが望ましく、このためには、基体とマスクとの間
隔を50〜200 μｍとして導電層を形成することが望まし
い。

【００２２】そして、上記の方法において、基体上に並
列に配設した複数の導電層上にそれぞれ主電極を積層し
て複数の第１の電極を並列に形成し、前記第１の電極上
に、この第１の電極と交差して並列に配設した複数の有
機層と、前記第１の電極と交差して前記複数の有機層上
にそれぞれ配設した複数の第２の電極とを積層すること
が望ましい。

【００２３】また、上記の方法により、光学的に透明な
基体上に、導電層及び透明電極からなる第１の電極と、
有機ホール輸送層及び／又は有機電子輸送層と、有機発
光層と、金属電極からなる第２の電極とを積層すること
が望ましい。

【００２４】これにより、好適な有機電界発光素子の製
造方法となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。

【００２６】図１は、本実施例により製造された有機Ｅ
Ｌ素子20を示す断面図である。図１は、図３の如く、ガ
ラス基板６上に多数形成された画素ＰＸの一つを示した
もの（図３のＶ−Ｖ線断面の一部）であってよい。

【００２７】本実施例による有機ＥＬ素子は、図１に示
すように、ガラス基板６上に、複数の両側面（両側縁
部）を角度θ＝10〜30度で直線的に傾斜した傾斜面９ａ
に形成し、クロム膜８で被覆した導電層９を並列にスト
ライプ状に設け、その上をＩＴＯ（Indium Tin Oxide）
からなる透明電極５（アノード）で覆い、更にホール輸
送層４、発光層３、電子輸送層２及びアルミニウム又は
その合金からなる電極１（カソード）が積層されたもの
であり、ダブルヘテロ型の積層体を構成している。

【００２８】導電層９はＩＴＯ電極５を主体とするカソ
ードの一部として機能するものであるが、上記傾斜面９
ａによって、そこでの層厚が基板６側にかけて直線的に
減少している。また、導電層９の下面及び表面のクロム
膜８は、導電層９と基板６及びＩＴＯ５との密着性を良
くするものである。

【００２９】なお、この素子構造は、図15に示したよう
に、電子輸送層２（又はホール輸送層４）が発光層３を
兼ねたシングルヘテロ型の有機ＥＬ素子にも適用するこ
とができる。

【００３０】図２は、図１における導電層９の一方の側
面付近を拡大して示した断面図である。真空蒸着装置に
より、この有機ＥＬ素子20の蒸着膜を積層して形成する
場合、例えばホール輸送材料からなる蒸着材料は同図に
示す矢印30方向から基板６の面に対してほぼ直角に飛翔
してくるので、図２のように導電層９の側面９ａ（従っ
て、傾斜面９ａ上のＩＴＯ電極５の面５ａ）が基板６側
へ直線的に角度θで傾斜しているので、導電層９の表面
９ｂ上及び基板６の面６ａ上のホール輸送層４の堆積膜
厚Ｗ₁よりも傾斜面９ａ上でのホール輸送層４の堆積膜
厚Ｗ₂は一般に薄く形成される。これは他の有機層３や
２でも同様であるが、ここではホール輸送層を例に説明
する。

【００３１】従って、導電層９の側面がこのように傾斜
せずに、導電層９の側面が垂直の段差をなしている場合
には、導電層９の側面に形成される膜厚はその側面が図
２のように傾斜している場合よりも更に薄くなり、有機
層の蒸着の厚みムラ又は段切れを生じ易くなり、有機Ｅ
Ｌ素子の性能に大きな支障となる。

【００３２】図２において、蒸着の厚みムラは（Ｗ₁−
Ｗ₂）／Ｗ₁で表させるが、この厚みムラは通常10％以
内に抑えることが有機ＥＬ素子の性能劣化を小さくする
上で必要であるが、導電層９の側面９ｂの傾斜角度θを
26度程度とすれば、厚みムラを10％程度にすることがで
きる。

【００３３】即ち、この傾斜角度θについて、図示した
ように、 cosθ＝Ｗ₂／Ｗ₁であるから、Ｗ₂／Ｗ₁＝
0.9 のときにはθはほぼ26度となる。

【００３４】10％程度のムラであれば、有機ＥＬ素子の
特性をそれ程劣化させることにはならないと考えられる
ので、傾斜角θは30度以下であってよく、26度以下、更
には10〜26度、特に12〜22度とするのが望ましい。導電
層９の側面９ａの傾斜角度θが12〜22度に形成されるた
めには、基板と蒸着マスクとの間隔を50〜200 μｍで成
膜することが必要である。

【００３５】次に、上記の導電層９とその傾斜面９ａの
効果について更に詳細に説明する。

【００３６】後述する成膜方法によりガラス基板６と蒸
着マスク（ピッチ 300μｍ、スリット幅50μｍ、 240
本）との間隔を０〜1000μｍの範囲で種々の値に設定
し、導電層９の材料としてアルミニウムを約２μｍの厚
みに種々の側面傾斜角度でそれぞれ成膜した。なお、導
電層９とＩＴＯ及び基板との密着性を良くするため、予
め上記したクロム膜８を10nm程度の厚みに蒸着した。

【００３７】そして、上記の各間隔において形成された
導電層９の側面９ａの傾斜角度θ及びこの傾斜面の長さ
を３次元形状ＳＥＭ（走査電子顕微鏡）で測定した。そ
の結果は下記の表１に示す通りであった。

【００３８】

【００３９】上記のように作製した有機ＥＬ素子のディ
スプレイを駆動したところ、導電層９を基板６とマスク
との間隔を50μｍ以上で作製したものは、ほとんどの画
素（図３のＰＸ）の発光が認められたが、それ以下の基
板マスク間隔で作製したものは、電気的な短絡が生じ易
く、画像表示できない場合が多かった。また、基板マス
ク間隔を 200μｍ以上で作製したものは、導電層９の傾
斜面が長くなって導電層自体が幅広となり、不透明部分
が増えるために発光領域がかなり減り、暗くなり易かっ
た。

【００４０】即ち、基板６と蒸着マスクとの間隔が 200
μｍ以上と離れすぎる場合は、蒸着した導電層９の側面
９ａのなす傾斜面が緩やかな傾斜角度となり、その裾部
が長く延びて長い傾斜面を形成する。従って、その裾部
が素子の発光面積を狭めてしまう。

【００４１】また、これとは逆に、基板６と蒸着マスク
との間隔が50μｍ以下で蒸着した場合は、導電層９の側
面９ａの傾斜角度が大きく形成されるため、その上に積
層するＩＴＯ透明電極５が上記側面９ａのなす傾斜面に
おいては薄く形成され、前述したＷ₂／Ｗ₁のムラが大
きくなる。従って、この部分の膜物性が劣化し易くな
る。

【００４２】以上のことから、導電層９の側面９ａの傾
斜角度θは大きすぎても、反対に小さすぎても良くない
ため、この傾斜角度θは上限が20〜30度の範囲、下限が
10〜20度の範囲がよく、望ましくは12〜22度の範囲がよ
いと考えられる。

【００４３】即ち、上記表１における基板と蒸着マスク
との間隔は50〜200 μｍ程度とするのが、蒸着ムラを10
％以下（傾斜角θは26度以下）に抑え、有機ＥＬ素子の
膜厚均一性を得るためには適切な間隔であると判断され
る。このような膜厚均一性は、導電層９上のＩＴＯ電極
５においても同様に得られるものであるが、これは、ア
ノードの電気抵抗の均一性及び安定化にとっても有利で
あると考えられる。

【００４４】なお、有機ＥＬ素子において、アノード側
の電極材料は透明であることが必要条件であるが、これ
に加えて、電極材料であるためには導電性を有する材料
でなければならない。即ち、材料の透明度及び導電率の
二つの物性を具備しなければならない。

【００４５】こうした電極材料としては、ＩＴＯ以外に
二酸化スズ（ＳｎＯ₂）、二酸化スズ−アンチモン混合
物（ＳｎＯ₂＋Ｓｂ）、酸化インジウム（Ｉｎ
₂Ｏ₃）、酸化亜鉛−アルミニウム混合物（ＺｎＯ＋Ａ
ｌ）等がある。但し、これらは導電性は金属よりは低い
ので、抵抗がより大きくなる。この抵抗を少なくするた
めには、本実施例において、ＩＴＯ電極５よりも導電率
の高い材料であるアルミニウムを用いてアノードの一部
としての導電層９を設けている。これにより、配線抵抗
はＩＴＯ単独の場合の10^-4Ω−cmから10^-6Ω−cm程度に
下げることができ、従来のＩＴＯ透明電極の抵抗値の 1
/100程度に大幅に低下させることができる。このために
は、導電層９の比抵抗は10^-5〜10^-6Ω−cm、厚みは1000
〜10,000nmとするのがよい。

【００４６】また、本実施例においては、前述した従来
例の如くにＩＴＯ透明電極とこの上に積層する有機層と
の間に設けるのとは異なり、導電層９をＩＴＯ透明電極
５と基板６との間に設けているので、この導電層９を構
成する金属の仕事関数は素子の性能とは無関係となるた
め、導電性の高い材料を選ぶことができる。即ち、仕事
関数が低い金属を用いると、従来例では逆方向のリーク
電流が流れ易いが、本実施例ではＩＴＯ電極下に設ける
ために仕事関数が低くても、非駆動時に逆方向に電流が
流れ難くなり、整流性が大きく向上する。

【００４７】本実施例では、導電層９の材料としてＩＴ
Ｏよりは導電性の高いものであることを必要とする。上
記では、アルミニウムを用いたが、これ以外にも導電性
の高い銅、タングステン、金、銀、ニッケル、マグネシ
ウム、亜鉛及びこれらを含む合金等の金属を使用するこ
とができる。

【００４８】また、従来例では、ＩＴＯ電極と併設する
導電層は、発光領域を確保するためにできるだけ面積を
小さくし、厚膜を形成する必要があり、更に、有機ＥＬ
素子を形成するために導電層の側端部が蒸着ムラを生じ
ない程度になだらかにする必要がある。このように側端
部をなだらかに形成する方法としては、ＴＦＴ（薄膜ト
ランジスタ）基板等のＭＯＳトランジスタのゲート電極
を形成するために、なだらかな凸型のレジストを形成し
た後にイオンミリングする方法等が開発されているが、
極めて複雑なプロセスで、製造コストの上昇につなが
る。

【００４９】これに対して、本実施例では、導電層９の
側端部（側面９ａ）をなだらかに傾斜して形成するの
に、上述したようにマスクと基板間の距離を特に50〜20
0 μｍ程度の間隔を置いて蒸着することによって、１回
の蒸着プロセスを行えるので、極めて生産性が高くな
る。

【００５０】なお、導電層９を形成すれば、透明電極５
を薄くしても長手方向の抵抗はほとんど大きくならな
い。そこで透明電極５を極力薄くすることによって、光
透過率を高めることができる。

【００５１】上記のようにして導電層９上にストライプ
状に形成した各ＩＴＯ透明電極５の上に、図３、図４及
び図５のようにマトリクス状に交差して、有機ホール輸
送層４、有機発光層３、有機電子輸送層２及びアルミニ
ウム合金の金属電極１からなる積層体31を順次積層し、
この上をＳｉＮ又はＡｌＮ保護層12（図３では仮想線で
示す。）で被覆し、有機ＥＬ素子15を作製する。そし
て、積層体31として、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の
各発光色のものを一組13としてこれを多数配列すること
によって、フルカラー用又はマルチカラー用のディスプ
レイを提供できる。

【００５２】図３は、この有機ＥＬ素子15を破断して示
した一部の拡大平面図であり、図４は図３のIV−IV線断
面図、図５は図３のＶ−Ｖ線断面図である。図５におい
て、仮想線32は金属電極１の端部１ａに接続する外部端
子を示している。

【００５３】次に、上記した本実施例による有機ＥＬ素
子15の具体的な作製方法を説明する。

【００５４】この有機ＥＬ素子15は、図６のような同じ
真空蒸着装置21により同一の成膜プロセス下で作製して
いる。この装置の内部には、アーム22の下に固定された
一対の支持手段23が設けられ、この双方の固定手段23、
23の間には、透明ガラス基板６を下向きにし、蒸着マス
ク16、26をセットできるステージ機構（図示省略）が設
けられている。そして、ガラス基板及びマスクの下方に
は、所定個数の24Ａ〜24Ｅからなる各種蒸着源24を配置
する。各蒸着源は、電源25による抵抗加熱方式で加熱さ
れる。この加熱には、必要に応じてＥＢ（電子線）加熱
方式等も使用される。

【００５５】上記の真空蒸着装置21の中には図７に示す
ような導電層蒸着用のマスク16が設けられている。この
マスク16は図８に示す部分拡大図のように、ピッチＰが
300μｍ、スリット幅Ｗ₃が50μｍで下部を幅広に開口
したスリット 240本が、ホルダー27の中央開口部27ａに
形成されている。

【００５６】このホルダー27は上記の真空蒸着装置21の
ステージ機構にセッティングされており、基板６はホル
ダー27の基板ガイド27ｂに位置合わせする。これによ
り、基板６とマスク16との間隔Ｌは図８に示すように50
〜200 μｍの範囲内に保持される。このようなマスクの
構造により、前述したような側面９ａが26度以下に傾斜
した導電層９を形成できる。

【００５７】なお、導電層９の蒸着に際しては、導電層
９と基板６及びＩＴＯ透明電極５との接着性を高めるた
めに、図８に示すように、クロム層８を10μｍの厚みに
基板６上に予め蒸着した（これはマスクによる蒸着で形
成可能）。しかる後に、マスク16を用いて導電層９とし
てアルミニウムを２μｍの厚みに所定パターンに蒸着
し、更にこの上にクロム層８を10μｍ蒸着して、導電層
９の周囲を被覆する。

【００５８】上記のようにして導電層９を形成した基板
６は一旦、真空蒸着装置21から取り出し、成膜した導電
層９上の全面にＩＴＯをスパッタリングにより 100nmの
膜厚に成膜後、エッチングにより所定パターンのＩＴＯ
透明電極５を形成する。図９は、このようにして導電層
９上にＩＴＯ透明電極５が形成された基板６の部分拡大
平面図である。

【００５９】次に、透明電極５を形成した基板６を再
度、真空蒸着装置21の中に入れ、図10のように、この基
板６に設けた透明電極５の上に真空蒸着装置21により所
定のマスクを用い、この透明電極５と直交するようにＳ
ｉＯ₂絶縁層11を、所定の幅、厚さ、及びピッチで専用
のマスク（図示省略）を用い多数平行に（ストライプ状
に）形成する。この絶縁層11は、その後に基板６上に形
成する電界発光有機層及び電極（陰極）の幅方向の端縁
部を通って電流がリークするのを防ぐためである。

【００６０】図11は、上記のようにして形成したＳｉＯ
₂絶縁層11を示したものであり、図10におけるＡ部の拡
大図である。

【００６１】次に、上記の真空蒸着装置21の中のマスク
26を用い、図12の如くＳｉＯ₂絶縁層11、11の間にマス
ク26の穴17の小幅の開口18Ａを位置合わせして、図６に
示した蒸着源24から選択的に所定の蒸着材料を加熱す
る。

【００６２】この加熱により飛翔した蒸着材料は、マス
ク26の穴17を通過して基板６上に蒸着する。このように
して図12のように、厚さ50nmの有機ホール輸送層４、厚
さ50nmの有機発光層３、厚さ50nmの有機電子輸送層２及
び厚さ２ｋÅのアルミニウムからなる金属電極１を順次
積層させ、例えば赤色Ｒの発光領域が形成される。図に
おいて、矢印24Ａは蒸着材料の飛翔を示している。

【００６３】次に、マスク26を掛け替えて（マスクを移
動させてもよい）、最初に蒸着した赤色Ｒ領域の積層体
の隣の絶縁層11、11の間にマスク26を上記と同様に位置
合わせし、図13のように、例えば緑色Ｇ領域の積層体を
上記と同様にして形成する。そして、これが終われば同
様に次に青色Ｂ領域を積層する。

【００６４】上記のようにして本実施例の有機ＥＬ素子
を作製するが、ＩＴＯ透明電極５以外は同じ真空蒸着装
置21を用いて、同じ蒸着プロセスの下で各成膜を行うこ
とができる点は、操作性及び生産性向上にとって有利で
ある。

【００６５】本実施例によれば、導電性のよい導電層９
を基板６とＩＴＯ透明電極５との間に併設しているの
で、仕事関数に関係なしに導電層９として導電率の高い
材料を使用することができ、これによりＩＴＯ透明電極
５の電気抵抗が低下すると共に整流性が向上する。

【００６６】また、導電層９の側面９ａを傾斜して形成
するため、その上に積層される蒸着材料の膜厚のムラを
少なくすることができる。しかも、新たな設備を付加す
ることなく、既存の真空蒸着装置により同一の蒸着プロ
セスで効率的に作製することができる。

【００６７】以上、本発明を実施例について説明した
が、上述した実施例は本発明の技術的思想に基づいて各
種の変形が可能である。

【００６８】例えば、上述の導電層９やＩＴＯ電極５の
パターンや、ホール輸送層等の有機層及び電極の積層パ
ターン又はその平面形状はストライプ状以外にも様々で
あってよいし、また、その層構成や組成等も上述した例
のものに限られることはなく、上述の絶縁層11やクロム
層８は必ずしも設けなくてよい。

【００６９】導電層９の傾斜面９ａの断面形状も曲線
状、或いは直線的なステップ状、曲線と直線の組み合わ
せ等があり、また、傾斜面の配置も電極側縁部に沿って
様々であってよい。

【００７０】蒸着に使用する材料としては、例えば、カ
ソード電極材料については、上述した材料以外にも、効
率良く電子を注入するために、電極材料の真空準位から
の仕事関数の小さい金属を用いるのが好ましく、例え
ば、インジウム（Ｉｎ）、マグネシウム（Ｍｇ）、銀
（Ａｇ）、カルシウム（Ｃａ）、バリウム（Ｂａ）、リ
チウム（Ｌｉ）等の低仕事関数の金属を単体で、または
他の金属との合金として安定性を高めて使用してもよ
い。

【００７１】また、ホール輸送層としては、ジアミン誘
導体、ベンジジン誘導体、スチリルアミン誘導体、トリ
フェニルメタン誘導体、ヒドラゾン誘導体等のホール輸
送性有機物質を用いてもよい。同様に、電子輸送層に
は、キノリノール誘導体、ペリレン誘導体、ビススチリ
ル誘導体、ピラジン誘導体等の電子輸送性有機物質を用
いてもよい。

【００７２】また、発光層はホスト−ゲスト系発光層で
ももちろんよく、その場合、ゲスト材料としては、昇華
性をもつ材料であれば何でもよく、螢光性を有する色素
に限定されない。例えばキナクリドンのような顔料でも
よい。

【００７３】ホール輸送層又は電子輸送層には螢光物質
を含有させておいてもよい。また、亜鉛錯体や他の発光
物質であるアントラセン、ナフタリン、フェナントレ
ン、ピレン、クリセン、ペリレン、ブタジエン、クマリ
ン、アクリジン、スチルベン等を併用してよい。こうし
た亜鉛錯体又は螢光物質等は、電子輸送層２に含有させ
ることができる。

【００７４】また、素子の各層の作製法も通常の真空蒸
着法、ラングミュアブロジェット（ＬＢ）蒸着法をはじ
め、ディップコーティング法、スピンコーティング法、
真空蒸着法、有機分子線エピタキシ法（ＯＮＢＥ）等が
採用可能である。ＩＴＯ透明電極は蒸着法でも形成でき
るが、この場合は図７の装置を使用できる。導電層９も
スパッタ法で形成可能である。

【００７５】また、上述の例ではマルチカラー又はフル
カラー用のディスプレイとしての有機ＥＬ素子を説明し
たが、モノカラー用のディスプレイにも適用することが
できる。

【００７６】また、ディスプレイ以外にも、例えば、文
字板などの光源として利用することも可能であり、この
場合、マトリックス状にする必要はない。また、色度を
調製するためのフィルタや、光起電装置（バッテリー
用）、光通信機器など、自発光素子としても応用は可能
である。或いはまた、入射光を電気信号に変換する場合
の応用として、撮像素子なども挙げられる。

【００７７】

【発明の作用効果】本発明は、上述の如く、基体上に電
極と有機層とが積層されている光学的素子において、前
記電極よりも導電性の高い導電層が前記基体と前記電極
との間にこの電極に接して電極の一部分として設けられ
ているので、仕事関数の低い導電層材料を使用して前記
電極の抵抗を大幅に低下させ、電極の整流性を高めるこ
とができる。

【００７８】また、前記導電層の側面での層厚が前記基
体側にかけて減少するように前記側面が前記基体側へ傾
斜しているので、この傾斜面上に形成される有機層の膜
厚のムラを少なくでき、素子性能を保持することができ
る。

【００７９】また、導電層を所定パターンのマスクを用
いて乾式成膜法で形成しているので、導電層を１回の成
膜プロセスで形成でき、生産性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による有機ＥＬ素子の概略断面
図である。

【図２】同有機ＥＬ素子の導電層の一方の側面付近を示
す拡大断面図である。

【図３】同有機ＥＬ素子の要部を示す平面図である。

【図４】図３のIV−IV線断面図である。

【図５】図３のＶ−Ｖ線断面図である。

【図６】同実施例に用いた真空蒸着装置の概略断面図で
ある。

【図７】同導電層蒸着マスクの概略平面図である。

【図８】同導電層蒸着時の基板と蒸着マスクとの位置関
係を示す部分拡大断面図である。

【図９】同ＩＴＯ透明電極形成後の基板の一部の拡大平
面図である。

【図10】同ＳｉＯ₂絶縁膜形成後の状態を示す基板の概
略平面図である。

【図11】図10のＡ部の拡大図である。

【図12】同蒸着状態を示す要部の拡大断面図である。

【図13】同他の蒸着状態を示す要部の拡大断面図であ
る。

【図14】従来例による有機ＥＬ素子の概略断面図であ
る。

【図15】同他の有機ＥＬ素子の概略断面図である。

【図16】同有機ＥＬ素子の具体例を示す概略斜視図であ
る。

【図17】同更に他の有機ＥＬ素子の概略断面図である。

【符号の説明】

１…金属電極（カソード）、２…電子輸送層、３…発光
層、４…ホール輸送層、５…ＩＴＯ透明電極（アノー
ド）、５ａ…傾斜面、６…ガラス基板、８…クロム膜、
９、19…導電層、９ａ…傾斜面、11…ＳｉＯ₂層、12…
保護膜、13…Ｒ、Ｇ、Ｂの１組、15…有機ＥＬ素子、1
6、26…マスク、21…真空蒸着装置、22…アーム、23…
支持手段、24…蒸着源、27…ホルダー、30…蒸着方向、
31…積層体、Ｗ₁、Ｗ₂…膜厚、θ…傾斜角度、ＰＸ…
画素

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体上に電極と有機層とがこの順に積層
されてなる光学的素子において、前記電極よりも導電性
の高い導電層が前記基体と前記電極との間にこの電極に
接して電極の一部分として設けられ、前記導電層の側面
での層厚が前記基体側にかけて減少するように前記側面
が前記基体側へ傾斜していることを特徴とする光学的素
子。
【請求項２】導電層が、その幅方向の両側面に傾斜面
を有し、この傾斜面の傾斜角度の上限が20〜30度の範囲
にあり、前記傾斜角度の下限が10〜20度の範囲にある、
請求項１に記載した光学的素子。
【請求項３】傾斜角度が12〜22度である、請求項２に
記載した光学的素子。
【請求項４】基体上に並列に配設された複数の導電層
上にそれぞれ主電極が積層されて複数の第１の電極が並
列に形成され、前記第１の電極上に、この第１の電極と
交差して並列に配設された複数の有機層と、前記第１の
電極と交差して前記複数の有機層上にそれぞれ配設され
た複数の第２の電極とが積層されている、請求項１に記
載した光学的素子。
【請求項５】光学的に透明な基体上に、導電層及び透
明電極からなる第１の電極と、有機ホール輸送層及び／
又は有機電子輸送層と、有機発光層と、金属電極からな
る第２の電極とが積層されている、請求項４に記載した
光学的素子。
【請求項６】有機電界発光素子として構成された、請
求項５に記載した光学的素子。
【請求項７】基体上に電極と有機層とがこの順に積層
されてなる光学的素子において、前記電極よりも導電性
の高い導電層が前記基体と前記電極との間にこの電極に
接して電極の一部分として設けられ、前記導電層の側面
での層厚が前記基体側にかけて減少するように前記側面
が前記基体側へ傾斜していることを特徴とする光学的素
子を製造するに際し、所定パターンのマスクを用いて前
記導電層を乾式成膜法で前記基体上に成膜し、しかる後
に前記導電層上に前記電極及び前記有機層をそれぞれ成
膜する、光学的素子の製造方法。
【請求項８】幅方向の両側面に傾斜面を有する導電層
を形成するに際し、前記傾斜面の傾斜角度の上限が20〜
30度の範囲にあり、前記傾斜角度の下限が10〜20度の範
囲にあるように基体とマスクとの間隔を決める、請求項
７に記載した方法。
【請求項９】傾斜角度が12〜22度となるように、基体
とマスクとの間隔を決める、請求項８に記載した方法。
【請求項10】基体とマスクとの間隔を50〜200 μｍと
して導電層を形成する、請求項９に記載した方法。
【請求項11】基体上に並列に配設した複数の導電層上
にそれぞれ主電極を積層して複数の第１の電極を並列に
形成し、前記第１の電極上に、この第１の電極と交差し
て並列に配設した複数の有機層と、前記第１の電極と交
差して前記複数の有機層上にそれぞれ配設した複数の第
２の電極とを積層する、請求項７に記載した方法。
【請求項12】光学的に透明な基体上に、導電層及び透
明電極からなる第１の電極と、有機ホール輸送層及び／
又は有機電子輸送層と、有機発光層と、金属電極からな
る第２の電極とを積層する、請求項11に記載した方法。
【請求項13】有機電界発光素子として構成する、請求
項12に記載した方法。