WO2001063975A1

WO2001063975A1 - Dispositif organique el et procede de fabrication

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Publication number: WO2001063975A1
Application number: PCT/JP2001/001428
Authority: WO
Inventors: Hidekazu Kobayashi
Original assignee: Seiko Epson Corporation
Priority date: 2000-02-25
Filing date: 2001-02-26
Publication date: 2001-08-30
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Description

明細書有機 EL装置およびその製造方法技術分野 ·

本発明は、コンピューターや携帯電話、テレビジョンなどの情報端末機器に用いられる、表示装置としての有機エレクト口ルミネッセンス（本明細書では有機 ELと記す）装置の構造およびその製造方法に関する。背景技術

近年、情報端末の携帯化が加速しており、携帯化するために必要な省電力ディスプレイの開発が盛んになつている。その中で特に有機 ELディスプレイは注目されており、その開発も実用段階に入つてきている。

省電力ディスプレイを実現するには、有機 EL素子を'薄膜トランジスタ (TFTなどのアクティブ素子で駆動することが最も効果的とされる _t なぜならば、アクティブ素子を使えば、有機 EL素子を直流電圧により駆動することができ、有機 EL素子に負担のかからない低電圧で、しかも発光効率の高い領域で駆動することができる。アクティブ素子を用いない単純マトリックス駆動では、選択期間に高い電圧を印加して輝度を稼ぐ必要がある。このため、有機 EL素子には大変な負担がかかり、しかも発光効率が低くなつてしまう。当然寿命が短くなる。

省電力な有機 ELディスプレイには TFTなどを用いたァグティブマトリックス方式が有力であるが、一方でディスプレイとしての表示面積に対する発光面積の比率を示す開口率が低くなるという欠点を持つ。開口率が低くなると、表示輝度を稼ぐために画素あたりの輝度を高めなければならない。すると駆動電圧が高くなり、結果的に消費電力が高くなり、また有機 EL素子に負担がかかるため寿命が短くなる課題を有する。このような課題を解決するべく、図 2に示したように, 有機 EL素子（装置）の構成において、基板と反対側から光を出すようにするために、陰極を透明化した例もある（IEEE TRANSAC TIONS ON ELECTRON DEVICES, VOL. 44, NO. 8, 11 88〜 1203ページ）。具体的には、基板 1上に陽極 5、正孔注入層 4、発光層 3、陰極 2、透明補助陰極 21の順で積層した構造とし、透明補助陰極 2 1側から光を出射する。こうすれば T F T基板側から光を出さなくても良くなるのだが、しかしながら、上記の構造で用いられた陰極の光透過率が基板の半分程度であり、実質的に表示が暗くなつてしまうという問題があった。発明の開示

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、特に、スイッチング素子を用いても開口率おょぴ光透過率を低下させることの無い素子構成およびその製造方法を提供するところにあり、ひいては低消費電力'であり、且つ長寿命の有機 E L装置を提供ことにある。また同時に輝度低下させずに外光の映り込みによるコントラスト低下を防ぐ構造を提示するところにある。

本発明によれば、基板上に少なくとも陰極、発光層、陽極、が、この順序で積層されていることを特徴とする有機 E L装置が提供される。

また、本発明によれば、基板上にそれ'ぞれ複数の画素を有する有機 E L装置であって、複数の画素の夫々は隔壁によって区画された領域であり、該領域において、基板側から第一の電極、発光層、及び第二の電極がこの順で積層され、発光層からの光が該第二の電極側から外部に出射することを特徴とする有機 E L装置が提供される。

また、本発明によれば、基板上に少なくとも陰極、発光層、透明陽極を、この順序で積層することを特徴とする有機 E L装置の製造方法が、提供される。図面の簡単な説明

図 1は、実施形態 1に係る有機 E L装置の構造を示す断面図でめる。

図 2は、実施形態 1の対比としての有機 E L装置の構造を示す断面図である。

図 3は、実施形態 3に係る有機 E L装置の構造を示す断面図である。

図 4は、実施形態 4に係る有機 E L装置の構造を示す断面図である。

図 5は、実施形態 7に係る有機 E L装置の構造を示す断面図である。 ' 図 6は、実施形態 7に関連する有機 E L装置の構造を示す断面図である。

図 7は、実施形態 8に係る有機 E L装置（表示装置）の平面構造を示す概念図である。

図 8は、実施形態 9に係る有機 E L装置の構造を示す断面図である。

図 9は、実施形態 1 1に係る有機 E L装置の構造を示す断面図である。発明を実施するための形態

本発明は、第一の特徴は、有機 E L装置において、基板上に少なくとも陰極、発光層、陽極が、この順序で積層されている点にある。

本構成に拠れば、発光層から見て基板と反対側に光を出射できるため、基板側に不透明な材料を用いることが出来る。例えばシリコンなどの半導体基板、金属基板などである。このため、シリコン基板上に集積回路を形成して、その上に有機 E L素子（装置）を作りこむことが出来る。尚、好ましくは、発光層と透明陽極間に正孔輸送層及び Z又は正孔注入層を設ける。

その実施形態の例として、例えば以下の態様が挙げられる。

( 1 )上記第一の特徴の構成を有する有機 E L装置であって、前記陰極が、少なくともー瘇類の導電性材料と、金属の酸化物または弗化物の積層からなる有機 E L装置。

本構成に拠れば、有機 E L装置において、その発光効率を更に高めることができる。

( 2 )上記第一の特徴の構成を有する有機 E L装置であって、複数の画素を有し、前記基板上に各画素群に対応する陰極が形成されており、画素間に絶縁体からなる画素間隔壁が形成されており、該絶縁体からなる隔壁上に対応する位置に該隔壁と同様のパターンで、導電性材料から成る補助陽極が形成されていることを特徴とする有機 E L装置。

本構成に拠れば、補助陽極を用いて一般的に抵抗の高い透明陽極の抵抗を下げることが出来、その結果全面均一に発光する有機 E L装置を実現することができる。

( 3 )上記第一の特徴の構成を有する有機 E L装置であって、複数の画素を有し、前記基板上に各画素に対応する陰極が形成されており、画素間に絶縁体からなる画素間隔壁が形成されており、画素においては少なくとも陰極、発光層、陽極、補助陽極が、この順序で積層されていることを特徴とする有機 EL装置。

本構成に拠れば、陽極の抵抗を下げる補助陽極を後付けすることが出来、効果として補助陽極に様々な材料を用いることができ、その材料特有の効果を付与することができる。補助陽極のパターニングにはマスク蒸着法、インクジェット法、印刷法などを用いることがでさる。

(4)上記（2)または（3)の有機 EL装置であって、前記補助陽極が光吸収性を有する導電性材料であることを特徴とする有機 EL装置。

本構成に拠れば、光出射側から表示を見る場合、画素間には光吸収性の補助陽極が見えるため、外光が吸収され、コントラストが高められ、表示が見やすくなる。

(5)上記（4)の有機 EL装置であって、前記補助陽極がカーボンまたはクロムであることを特徴とする有機 EL装置。

本構成に拠れば、画素間において.、より効果的に外光を吸収できる。

(6)上記第一の特徴の構成を有する有機 EL装置であって、基板上にスイッチング素子を含むアクティブマトリックス構造が設けられ積層され、平面視において少なくとも該スイッチング素子の少なくとも一部に重複して陰極、発光層、陽,極の積層構造が形成されていることを特徴とする有機 EL装置。

本構成に拠れば、画素としての開口部の面積を、スイッチング素子に関連する回路とは無関係に設計でき、その効果として、開口率を飛躍的に向上できる。

(7)上記第一の特徴を有する有機 EL装置であって、前記基板として集積回路を形成した半導体基板を用いたことを特徴とする有機 EL装置。

本構成に拠れば、シリコン基板上に携帯端末の電子回路、デイスプレイ駆動用のコントローラ、ドライバー、電源回路など、装置に必要とされる電子回路をすベて半導体基板上に形成し、さらに有機 E L装置駆動用のトランジスタ等までを設けることが可能となるため、装置の高性能化およ,ぴコストダウンを同時に実現できる。

(8)上記（3)又は（4)の有機 EL装置において、前記陽極及びノ又は前記補助陽極まで形成した後、画素間に対応する部分に光吸収性の層を形成した保護基板を、封止樹脂を介して、画素と保護基板の画素対応部に位置合わせし張り合わせてあることを特徴とする有機 E L装置。

本構成に拠れば、補助陽極とは別に画素間に光吸収部を設けることが出来るため、補助陽極および光吸収材料を最適化することができる。 .

( 9 )基板上に少なくとも陰極、発光層、陽極を、この順序で積層することを特徴とする有機 E L装置の製造方法。

この方法では、好ましくは、発光層上に、正孔輸送層及ぴ Z又は正孔注入層を設け、続けて陽極を形成することができる。

( 1 0 )上記（9 )の有機 E L装置の製造方法であって、前記発光層を形成した後、発光層表面に親水化処理を施すことを特徴とする。本構成に拠れば、水溶性の正孔注入材料溶液を均一に塗布することが出来る。その一般的な方法としては、酸素プラズマ照射法が用いられる。

( 1 1 )基板上に少なくとも絶縁性画素間隔壁を形成し、その後反射性陰極材料を全面に堆積させ同時に隔壁の段差により陰極と隔壁上の補助陽極を分離して該陰極と該補助電極を形成し、続いて該隔壁で区画された領域に少なくとも発光層、陽極をこの順序で積層することを特徴とする有機 E L装置の製造方法。

本構成に拠れば、補助陽極のパターニングが必要無く、コストを低減することできる。

( 1 2 )基板上に前記陰極を形成した後、基板全面に絶縁性画素間隔壁材料を塗布仮焼成し、補助陽極となる材料を全面に成膜し、続いてフォトリソグラフイエ程により、補助陽極材料の層をパターニングエッチングし、次にその下の画素間隔壁材料の層をパター二ングエッチングし、前記隔壁層を本焼成して、その後該隔壁で区画された領域内には少なくとも発光層、陽極をこの順序で積層することを特徴とする有機 E L装置の製造方法。

本構成に拠れば、画素間隔壁と補助陽極のパターニングを同時に実施することできるようになる。 '

以下、本発明の具体的な実施形態を説明する。

(実施形態 1 )

本実施形態では、基板上に少なくとも陰極、発光層、透明陽極 . 正孔輸送層そして/または正孔注入層が、この順序で積層されている例を示す。図 1に本実施形態の有機 E L装置の断面を示す。まず、基板 1に陰極 2を形成する。次に発光層 3を形成し、さらに正孔注入層 4を形成する。次に陽極 5を形成し、さらに封止層（図示せず）を形成する。

こうして作成した有機 E L装置の電極間に電圧を印加したところ、封止層側から光を出射した。

ここで用いる基板 1には、ガラス基板のほか、金属、半導体、プラスチックなどを用いることが出来、また不透明な基板でも用いることがでさる。

ここで用いる陰極 2には、アルミニウム、マグネシウム、リチウム、カルシゥム、およびこれら金属の合金またはこれら金属の積層（この場合 - 発光層側に仕事関数の低いものを配置する）を用いることができる。ここで用いる発光層 3には高分子系材料や低分子材料を用いることが出来る。たとえば P P V、ポリジォクチルフルオレン、ポリフルォレン、 Al q 3、 D PVB iなどである。

ここで用いる正孔注入層 Z正孔輸送層 4には、バイエル社製 Byt ronのほ力、、低分子系材料 TPD、 MTDATA、銅フタロシアニンなど, 一般的なものが用いることが出来る。

ここで用いる陽極 5には、 I T Oのほか、ネサ膜、出光興産株式会社より発売されている I D I X Oなどを用いることが出来る。特に I D I X Oは室温で成膜しても十分な導電性が得られるために好都合である。

封止には熱硬化性エポキシ樹脂を用いたが、紫外線硬化型榭脂でも同様に用いられる。また保護基板を併用すると効果的である。

本実施例の構成に拠れば、発光層から見て基板と反対側に光を出射できるため、基板側に不透明な材料を用いることが出来る。例えばシリコンなどの半導体基板、金属基板などである。このため、シリコン基板上に集積回路を形成して、その上に有機 E L素子（装置）を作りこむことができる。

(実施形態 2 )

本実施形態では、前記陰極が、少なくとも一種類の導電性材料と、金属の酸化物または弗化物の積層からなる具体例を示す。実施形態 1の方法において、陰極としてアルミニウムを製膜した後にフオトリソグラフイエ程を通してパターニングし、酸素プラズマ処理したところ、表面に 2 0オングストロームの酸化物層ができていた。この陰極付き基板を用いて、実施形態 1の残りの工程を行って、有機 E L装置を作成したところ、発光効率が実施例 1の 2倍（0. '21m/W)であつた。

陰極表面に酸素プラズマを掛ける替わりに弗化リチウムを膜厚 20 オングストロームに蒸着したところ、発光効率は 0. 51m/Wであつた。

ここで用いた発光層 3はポリフルオレン系材料であり、スピンコートにて製膜した。また正孔注入層 4にはバイエル社製 Bytronをスピンロートして用いた。陽極 5には IDIXOを用いた。これらの材料および製膜条件はこれに限るものではない。

(実施形態 3)

本実施形態では、図 3に示す構造であって、基板 1上に発光画素群に対応する陰極群 2が形成されており、発光画素群間に絶縁体からなる画素間隔壁 6が形成されており、画素間隔壁 6上に導電性材料から成る補助陽極 7が、画素間隔壁 6とほぼ同じパターンで形成されている例を示す。

具体例を次に示す。まず、陰極 2のパターユングの後、ポリイミドによって画素間隔壁 6を形成、パターニングした後に、タンタルを 1000 オングストローム製膜し、画素間隔壁 6と同じパターンにフォトリソダラフィによりパターユングした。次に全面に弗化リチウムを 20オングストローム製膜し、次に発光層 3として赤、緑、青に発光する 3種類のポリフルオレン系材料をイソデュレンに溶かし、インクジェット法にて赤、緑、青の画素にそれぞれパターユング製膜した。次に正孔注入層 4 としてバイエル社製 Bytronをインクジェット法にて各画素にパター二ング製膜した。次に陽極 5として、出光興産株式会社製 ID IXOをスパッタ形成した。さらにエポキシ系封止材 8および保護基板 9にて封止した。こうして作成した有機 EL装置の各画素に、赤青緑独立に電圧を供給したところ、電圧印加に対応して、均一なカラー画像を観測できた。

尚、参考として、補助陽極 7の無い素子を作成してみたところ、陽極引き出し近辺の画素だけが発光した。

ここで用いる陰極、発光材料、正孔注入材料、陽極、補助陽極 . 封止材料には、実施形態 1に示したような材料でも用いることが出来る。また成膜方法としてインクジェット法、マスク蒸着法、印刷法なども用いることができる。

なお、本実施形態の同様の構造において、陰極 2の位置の層として？1、 11：、 ]^1、？八11の層、又は ITOと A1の積層構造等を設けて不透明層とし、陽極 5の位置に、金、カルシルム、アルミニウムの層、.これらの積層構造、 M gと銀の共蒸着層等を所定の厚みで設けて透明層とし、この構造において陰極 2の位置の層を陽極として、陽極 5の位置の層を陰極として駆動させ、発光層から上層へ保護基板を通じて光が出射するような形態とすることができる。この場合、補助陽極 7は、陰極の補助層とする。 .

(実施形態 4 )

本実施形態では、前記基板上に発光画素群に対応する陰極群が形成されており、発光画素群間に絶縁体からなる画素間隔壁が形成されており、画素においては少なくとも陰極、発光層、透明陽極、補助陽極が、この順序で積層されている例を示す。

図 4に本実施形態の有機 E L装置の断面構造を示す。

陰極 2のパターニング形成の後、ポリイミドによって画素間隔壁 6を成膜、パターニングにより形成した。次に全面に弗化カルシウムを 2 0 オングストローム製膜し、次に発光層 3として赤、緑、青に発光する 3 種類の低分子系材料を、マスク蒸着法により赤、緑、青の画素にそれぞれパターニング製膜した。次に正孔 ¾入層 4として T P D引き続いて MTD ATAを全面に蒸着した。次に陽極 5として、出光興産株式会社製 I D IX Oをスパッタした。後に、タンタルを 1 0 00オングストロームにマスク蒸着し、パターユングした。さらにエポキシ系封止材 8 および保護基板 9にて封止した。こうして作成した有機 E L装置の各画素に、赤青緑独立に電圧を供給したところ、電圧印加に対応して、均一なカラー画像を観測できた。

参考例として、補助陽極 7の無い素子を作成してみたところ、陽極引出し近辺の画素だけが発光した。

ここで用いる陰極、発光材料、正孔注入材料、陽極、補助陽極封止材料には、実施形態 1に示したような材料でも用いることが出来る。また成膜方法としてマスク蒸着法以外にも、インクジェット法、印刷法なども用いることが出来る。

補助陽極のパターユングにはマスク蒸着法、インクジェット法、印刷法などを用いることが出来る。

また、実施形態 3で説明した場合と同様に、陰極 2の部位の層と陽極 5の部位の層を夫々、特定の材料、厚み等とすることにより、陰極 2の部位の層を陽極として、陽極 5の部位の層を陰極として、機能させて駆動させることによつても、発光層から保護基板を通じて外部へ光を出射させることが可能となる。 ' (実施形態 5 )

本実施形態では、前記補助陽極が光吸収性を有する導電性材料である例を示す。 .

実施形態 3において補助電極 7としてタンタルの替わりにクロムを用いた。その結果、クロムの反射率が 6 0 %であるので、外光の反射率が減り、コントラストの向上が認められた。

光吸収性の導電材料としては上述のクロムのほかにバイエル社製 B yt ro n やポリア二リンなどの高分子導電材料や、カーボンなども同様に用いることができる。

(実施形態 6 )

本実施形態では、前記補助陽極が光吸収性を有する導電性材料、特にカーボンである例を示す。

実施形態 4において補助電極 7としてタンタルの替わりにカーボンを用いた。その成膜にはマスク蒸着法を用いた。その結果、画素間からの外光の反射率がほとんど無くなり、コントラストが飛躍的に高まつに。

光吸収性の導電材料としてはカーボンのほかにバイエル社製 Byt r o n やポリア二リンなどの高分子導電材料や、クロムなども同様に用いることができる。

(実施形態 7 )

本実施形態では、基板上にスイッチング素子を含むアクティブマトリックス構造が積層され、平面視において、少なくともそのアクティブマトリックス構造、特に当該スイッチング素子の少なくとも一部が重複するように陰極、発光層、陽極の積層画素構造が形成されている例を示す。図 5に本実施形態の有機 E L装置の断面構造を示す。

同図の構造は図 3に示す構造をベースとして、基板上にスィッチング素子としての薄膜トランジスタ（以下 T F Tと記す）を付加したものである。

画素間隔壁の下層に発光層からの光の出射領域を規定する開口部見切り部分 1 1が設けられている。また、他の例として、図 6に、基板上に陽極、陰極、陽極の順で形成され、スイッチング素子としての T F T素子 1 0の領域が平面視において画素間隔壁 6の下方に該隔壁に実質的に重複するように配置した有機 E L装置の断面構造を示す。

図 5において、 T FT素子 1 0を形成した基板上方に、図 3と同様の構成（開口部見切り部分 11が付加）の発光画素構造（陰極 2、発光層 3、及び陽極 5の積層構造）を作製した。同様に、図 6に示す構造の発光画素構造を含む有機 EL装置を作製した。

かかる図 5に示す構造の有機 EL装置を駆動させ陽極 5側へ光を出射させ、図 6に示した構造の有機 EL装置を駆動させ基板 1側へ光を出射させた。図 6に示す構造（開口率 30%)に比べて、図 5 に示す構造では、光の出射側と反対側（基板側）に画素構造、特に発光層と平面視において重複するようにスイッチング素子を設けたことで、発光層として機能させ得る開口率を向上させることができた（開口率 70%)。従来、表示輝度で 100Cd/m2出すために駆動電圧 6Vであったのが、本実施形態では表示輝度 lOOCdノ m2 出すためには 5Vで済むようになった。このため寿命が 10倍になった。本実施形態に拠れば、画素開口部の面積を、 TFT回路等のスィツチング素子とは無関係に設計でき、開口率を飛躍的に向上できる。 '

尚、図 5に示す構造において、実施形態 3において述べた場合と同様（こ、陰極 2の部位の層と、陽極 5の部位の層を夫々、特定の材料、厚み等とすることにより、陰極 2の部位の層を陽極として、陽極 5の部位の層を陰極として、機能させて駆動させることによつても、発光層から保護基板を通じて外部へ光を出射させるとが可能となる。

更に、図 6に示す構造においても、実施形態 3において述ベた場合と同様に、陰極 2の部位の層と、陽極 5の部位の層を夫々、特定の材料、厚み等とすることにより、陰極 2の部位の層を陽極として、陽極 5の部位の層を陰極として、機能させて駆動させることによっても、発光層から保護基板を通じて外部へ光を出射させることが可能となる。この場合、図 5に示す構造と同様に開口率を向上させることが可能となる。

(実施形態 8)

本実施形態では、用いる基板として集積回路を形成した半導体基板を用いたことを特徴とする。本実施例では、シリコン基板上に携帯電話用の電子回路、ディスプレイ駆動用のコントローラ、ドライバー、有機 EL装置駆動用のトランジスタまで形成して、表示部に有機 EL装置を形成した例を示す。図 7に本実施形態の有機 EL装置を形成したシリコン基板の概念図を示す。

同図に示すように、シリコン基板 18上に前述の実施形態で示したような有機 E L素子（画素構造）を XYマトリクス状に配置した有機 Ε L表示部 1 2が設けられ、その周辺に表示部のマトリクス駆動に対する Xドライバー 1 4、 Υドライバー 1 3が設けられ、更にコントローラ 1 5、電子回路 1 6、電源回路 1 7が搭載され、電源及びスィッチに接続されている。かかる公正により、一枚のシリコン基板上にすべての回路を載せ、外部からスィッチにより制御して携帯電話としての機能を実現できる。

本実施形態では携帯電話の例を示したが、この例に限らず、省電力小型軽量化が求められる用途には応用できる。

(実施形態 9 )

本実施形態では、前記陽 feまたは前記補助陽極まで形成した後、画素間に対応する部分に光吸収性の層を形成した保護基板を、封止樹脂を介して、基板上の画素と保護基板の画素対応部に位置合わせしつつ張り合わせた例を示す。図 8に本実施形態の有機 E L装置の断面構造を示した。

実施形態 3で陽極まで形成した基板に封止材 8を塗って、光吸収層 1 9を画素間に対応するように形成する。保護基板 9を位置あわせしつつ貼り合わせ固定する。こうして作成した有機 E L装置は、補助陽極の効果で十分な表示の均一性を示し、かつ、外光の反射を効率的に減衰させることができ、コントラストの良好な表示を行うことが可能となる。

(実施形態 1 0 )

本実施形態では基板上に少なくとも陰極、発光層、正孔輸送層 . そしてノまたは正孔注入層、透明陽極が、この順序で積層される有機 E L装置、特に図 1に示す構造の素子の製造方法において、前記発光層を形成した後、発光層表面に親水化処理を施す例を示す。

図 1において、発光層 3としてポリフルオレン系材料を用いると、正孔注入層 4として一般的に用いられるバイエル社製 B yt r o n (水分散液）は、濡れ性が悪いためにうまく成膜できないことがある。そこで. 発光層 3を形成した後に、酸素プラズマを照射して Bytr o nをスピンコートしたところ、均一な膜を成膜することができた。こうして作成した有機 E L装置は全面均一な発光を示した。

本実施形態において、発光層表面を親水化する方法として、 UV オゾン処理も用いることができる。

本実施形態で用いることの出来る正孔注入材料としては、ポリア二リン塩溶液など、極性の高い溶液などが挙げられる。

(実施形態 1 1 )

本実施形態では、基板上に少なくとも絶縁性画素間隔壁が形成ざれ、その後反射性陰極が全面に成膜され、同時に隔壁の段差に.より陰極と隔壁上の補助陽極が分離され、その後画素內には少なくとも発光層、透明陽極がこの順序で積層される例を示す。図

9に本実施形態の有機 E L装置の断面構造を示す。

陰極引出し配線 2 0をパターニングし、画素間隔壁 6を形成した後 . 陰極 2としてアルミニウムを蒸着した。この時、画素間隔壁 6の壁により、陰極パターニングが生じ、同時に補助陽極 7がパターニング形成された。

画素間隔壁 6の壁の角度をせり出すように設定すれば、パター二ングがより確実となるが、その後形成する陽極 5までを形成する際に. 画素間隔壁 6により断線してしまうため、最適化が必要となる。

(実施形態 1 2 )

本実施形態では、基板上に陰極を形成した後、基板全面に絶縁性画素間隔壁材料が塗布仮焼成された後、補助陽極になる材料が全面に成膜され、フォトリソグラフイエ程により、まず補助陽極層がパターニングエッチングされ、次にその下の画素間隔壁層がパターニングエッチングされ、画素間隔壁層を本焼成して、その後画素内には少なくとも発光層、透明陽極がこの順序で積層される例を示す。具体的には、図 3に示す構造の素子を作成した。

まず、基板 1上に陰極 2をパターニング形成した。次に、基板全面に絶縁性画素間隔壁 6の材料としてポリイミド溶液を塗布し仮焼成した。その後補助陽極 7になるタンタルを 1 0 0 0オングストロームの膜厚に全面にスパッタした。その後レジストを塗布し、露光した。現像した後にタンタルをエッチングした。その後、ポリイミドをエッチングした。次にレジストを剥離し、ポリイミドの本焼成を行い、画素間隔壁 6 と補助陽極 7の構造を完成した。

本実施形態で用いる画素間隔壁材料や補助電極材料はフォトリソ工程でパターユングできるものであれば同様に用いることができる。

以上詳述したように、本発明に拠れば、有機 E L装置の基板側から陰極、発光層、陽極の順で積層させた構造とすることにより、ァクティブ素子を用いても開口率および光透過率を低下させることの無い素子構成およびその製造方法を提供できるようになった。これにより低消費電力であり、且つ長寿命の有機 E L装置を提供できるようになる。また同時に輝度低下させずに外光の映り込みによるコントラスト低下を防ぐ構造を有する有機 E L装置を実現できるようになる。

Claims

請求の範囲

(1)基板上に少なくとも陰極、発光層、陽極が、この順序で積層されて有機 EL装置。

(2)前記陰極が、少なくとも一種類の導電性材料と、金属の酸化物または弗化物の積層からなる請求の範囲第 1項記載の有機 EL 装置。

(3)複数の画素を有し、前記基板上に各画素群に対応する陰極が形成されており、画素間に絶縁体からなる画素間隔壁が形成されており、該絶縁体からなる隔壁上に対応する位置に該隔壁と同様のパターンで、導電性材料から成る補助陽極が形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の有機 EL装置。

(4)複数の画素を有し、前記基板上に各画素に対応する陰極が形成されており、画素間に絶縁体からなる画素間隔壁が形成されており、画素においては少なくとも陰極、発光層、陽極、補助陽極が、この順序で積層されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の有機 EL装置。

(5)前記補助陽極が光吸収性を有する導電性材料であることを特徴とする請求の範囲第 3項又は第 4項記載の有機 EL装置。

(6)前記補助陽極がカーボンまたはクロムであることを特徴とする請求の範囲第 5項記載の有機 EL装置。

(7)前記基板上にスイッチング素子を含むアクティブマトリックス構造が設けられ積層され、平面視において少なくとも該スイッチング素子の少なくとも一部に重複して陰極、発光層、陽極の積層構造が形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の有機 EL

(8)前記基板として集積回路を形成した半導体基板を用いたことを特徴とする請求の範囲第 1項記載の有機 EL装置。

(9)前記陽極及び/又は前記補助陽極まで形成した後、画素間に対応する部分に光吸収性の層を形成した保護基板を、封止樹脂を介して、画素と保護基板の画素対応部に位置合わせし張り合わせてあることを特徴とする請求の範囲第 3項又は第 4項記載の有機 EL装置。

(10)基板上に少なくとも陰極、発光層、陽極を、この順序で積層することを特徴とする有機 EL装置の製造方法。

(11)前記発光層を形成した後、発光層表面に親水化処理を施すことを特徴とする請求の範囲第 10項記載の有機 EL装置の製造方法。

( 12)基板上に少なくとも絶縁性画素間隔壁を形成し、その後反射性陰極材料を全面に堆積させ同時に隔壁の段差により陰極と隔壁上の補助陽極を分離して該陰極と該補助電極を形成し、続いて該隔壁で区画された領域に少なくとも発光層、陽極をこの順序で積層することを特徴とする有機 EL装置の製造方法。

(13)基板上に前記陰極を形成した後、基板全面に絶縁性画素間隔壁材料を塗布仮焼成し、補助陽極となる材料を全面に成膜し、続いてフォトリソグラフイエ程により、補助陽極材料の層をパターニングエッチングし、次にその下の画素間隔壁材料の層をパター二ングエッチングし、前記隔壁層を本焼成して、その後該隔壁で区画された領域内には少なくとも発光層、陽極をこの順序で積層することを特徴とする有機 EL装置の製造方法。

(14)基板上に複数の画素を複数有する有機 EL装置であって、複数の画素の夫々は隔壁によって区画された領域であり、該領域において、基板側から第一の電極、発光層、及ぴ第二の電極がこの順で積層され、発光層からの光が該第二の電極側から外部に出射することを特徴とする有機 EL装置。

(15)前記複数の画素の夫々にスイッチング素子が設けられていることを特徴とする請求の範囲 14項記載の有機 EL装置。

(16)前記能動素子の少なくとも一部が、平面視において、前記隔壁に重複して設けられることを特徴とする請求の範囲第 14項記載の有機 EL装置。