JP2001006879A

JP2001006879A - 有機電界発光装置

Info

Publication number: JP2001006879A
Application number: JP11175183A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Fujimori; 茂雄藤森; Tetsuo Oka; 哲雄岡; Takeshi Ikeda; 武史池田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1999-06-22
Filing date: 1999-06-22
Publication date: 2001-01-12

Abstract

(57)【要約】【課題】薄膜層形成前の基板を十分に洗浄することを可
能し、発光むらや短絡の発生のない有機電界発光装置を
提供する。【解決手段】基板上に形成された第一電極と、前記第一
電極の一部を覆うように形成された絶縁層と、少なくと
も有機化合物からなる発光層を含み前記第一電極上に形
成された薄膜層と、前記薄膜層上に形成された複数の第
二電極と、少なくとも一部分が前記薄膜層の厚さを上回
る高さをもち前記絶縁層上に形成されたスペーサーとを
含む有機電界発光装置であって、前記絶縁層および前記
スペーサーがいずれも無機材料からなることを特徴とす
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、表示素子、フラッ
トパネルディスプレイ、バックライト、照明、インテリ
ア、標識、看板、電子写真機などの分野に利用可能な電
気エネルギーを光に変換できる有機電界発光装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】発光型フラットパネルディスプレイとし
てプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）や電界発光ディスプ
レイ（ＥＬＤ）が注目されており、特に有機電界発光装
置は高輝度が得られ、フルカラーディスプレイが可能な
ことで研究開発が盛んである。

【０００３】これらのフラットパネルディスプレイは画
像情報電気信号を画像光に変換する表示デバイスであ
り、その駆動方式として時分割駆動方式を採用している
ものが多い。時分割駆動方式は、画面を複数の要素電極
に分割し、これらの要素電極間に時分割して駆動電圧を
印加する方式である。これを実現するためのドットマト
リクス型の電極構成は、一般に対向する平行なストライ
プ状の電極が交差するＸ、Ｙマトリクス構造である。こ
のような対向配置された電極をＸ電極およびＹ電極と表
示することもあるが、また第一電極および第二電極と表
示することもある。

【０００４】表示装置では、一方の基板側に表示光を取
り出すために、透明基板と透明電極を用いる。ディスプ
レイが大型化すると透明電極の導電性を向上させるため
に、ガイド電極を付設して使用することがある。また、
非透明電極の側にもガイド電極を設けて導電性を向上さ
せることも行われる。

【０００５】一般に、有機電界発光装置の作製において
は、透明基板上の透明導電膜をパターニングして第一電
極を形成し、その上に発光層を含む薄膜層を形成した
後、導電性金属を蒸着などの方法でパターニングして第
二電極を形成する方法が用いられる。第一電極と第二電
極との短絡を防ぐため絶縁層が設けられることが多い。
発光層を含む薄膜層のパターニングを伴う形成にはシャ
ドーマスクを用いたマスク蒸着法が多用される。マスク
蒸着法においては、マスクとの接触により薄膜層が傷つ
いて第一電極と第二電極が短絡するなどの問題点があ
る。薄膜層の傷つきを回避する手段として、特開平８−
２２７２７６号公報などでは薄膜層の厚さを上回る高さ
をもつスペーサーを基板上に形成する工程を加えること
が提案されている。シャドーマスクをこのスペーサーに
密着させた状態で蒸着物を蒸着せしめることによりパタ
ーニングが実施される。スペーサーは絶縁層を形成した
上に設置される。スペーサーは第一電極に接する状態で
形成されることが多いために電気絶縁性材料を用いて形
成されてきたが、導電性のスペーサーの使用も可能であ
り電気絶縁性部分を形成すればよい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】絶縁層およびスペーサ
ーには少なくとも一方に有機材料が用いられており、い
ずれもパターニングが必要なことから感光性ポリマーが
適用されてきた。しかしながら、絶縁層またはスペーサ
ーに有機材料を用いた場合、薄膜層形成前の基板洗浄の
工程で強い条件での洗浄が制限されるという問題があっ
た。例えば、アルカリ洗浄を適用すると有機材料からな
る構築体がとれてしまったり、ブラシ洗浄などの機械的
手段を加えると有機材料部分を傷つけてゴミ発生の原因
となったりする。このため、基板上の付着物や汚染を十
分に除去できず、発光ムラや短絡発生の原因となった。

【０００７】本発明では、薄膜層形成前の基板を十分に
洗浄することを可能し、発光むらや短絡の発生のない有
機電界発光装置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】本発明の有機電界発光装
置は、基板上に形成された第一電極と、第一電極の一部
を覆うように形成された絶縁層と、少なくとも有機化合
物からなる発光層を含み前記第一電極上に形成された薄
膜層と、薄膜層上に形成された複数の第二電極と、少な
くとも一部分が薄膜層の厚さを上回る高さをもち絶縁層
上に形成されたスペーサーとを含み、前記絶縁層および
前記スペーサーがいずれも無機材料からなることを特徴
とする有機電界発光装置である。

【０００９】

【発明の実施の形態】有機電界発光装置において、多く
の場合、第一電極は透明基板上に透明電極として複数の
ストライプ状にパターニング形成される。透明基板は透
明プラスチック類およびガラス材料から選択して用いる
ことができるが、無アルカリガラスなどのガラス材料を
用いることが好ましい。透明電極材料としては、酸化
錫、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化インジウム、酸化
錫インジウム（ＩＴＯ）などがあるが、パターニングを
行うには加工性に優れたＩＴＯを第一電極に用いること
が好ましい。

【００１０】第一電極の一部を覆うように形成される絶
縁層は、第一電極と第二電極との短絡を防止することを
目的とするものであり、本発明においては無機系材料が
好ましく、酸化ケイ素をはじめとして酸化アルミニウ
ム、酸化マンガン、酸化バナジウム、酸化チタン、酸化
クロムなどの酸化物材料、ケイ素、ガリウム砒素などの
半導体材料、ガラス材料、セラミックス材料などが挙げ
られる。本発明の絶縁層としては、金属元素もしくは半
導体元素を少なくとも１種類以上含む酸化物からなるこ
とが好ましく、クロム、タンタル、バナジウム、アルミ
ニウム、マンガン、チタン、ケイ素、ゲルマニウム、ガ
リウムなどの酸化物が好適に用いられる。絶縁層の形成
には既知の種々の形成方法を適用することができる。

【００１１】本発明のスペーサーは、前記絶縁層上に発
光層を含む薄膜層を上回る高さを有するパターニングさ
れた膜として形成される。従来のスペーサーでは有機系
材料として各種のポリマー成分が用いられたが、本発明
のスペーサーは無機材料からなることを特徴とする。無
機材料は特に限定されるものではなく、前記絶縁層の材
料として例示した酸化物材料、ガラス材料、セラミック
ス材料、半導体材料の他に、金属材料を用いることもで
きる。

【００１２】すなわち、本発明では絶縁層およびスペー
サーのいずれも無機材料からなることが特徴である。従
来、絶縁層とスペーサーの少なくとも一方を有機材料、
具体的には感光性ポリマー材料を用いる方法で構築する
ことが多かったが、このような場合、薄膜層形成前の基
板洗浄をアルカリ洗浄などの手段を用いた十分な条件で
実施することができなかった。また、有機材料からなる
スペーサーを用いた場合、封止後にスペーサー材料のボ
イドに内包されたガスおよび吸着された水分などが放出
されて発光特性に悪影響を与えるという問題が発生し
た。本発明の無機材料からなる絶縁層とスペーサーを用
いることは、これらの有機材料使用に伴う種々のトラブ
ルを解決する手段として好ましい。

【００１３】さらに、金属からなるスペーサーは導電性
を有するので第二電極のガイド電極としての効果を発揮
することができる。金属材料としてはＡｌ、Ｚｎ、Ａ
ｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｔａなどを
用いることができる。中でも、ＣｕやＣｒ、Ｎｉは導電
性や光吸収性の観点から好ましい材料であるが、特に限
定されるものではない。

【００１４】金属からなるスペーサーを形成するには、
ドライプロセスとしての各種の真空蒸着法が用いられる
が、真空を必要としない条件で行われる金属膜の形成法
であるめっき法によっても形成することができる。スペ
ーサーとしての役割を果たすためには厚みが必要であ
り、真空蒸着法を用いる場合には、処理時間を長くする
など条件を厳しくする必要があるが、めっき法では比較
的容易に厚く堆積することができるので好ましい。

【００１５】これに限定されるものではないが、金属か
らなるスペーサーをめっき法で形成する場合には、めっ
き用レジストを用いてその開口部にめっき材料を堆積す
るのが一般的である。めっき法には電気めっき法と無電
解めっき法があるが、いずれを用いてもよい。電気めっ
きにおいては、導電層を形成する工程、めっき用レジス
トをパターニングする工程、めっきの工程および導電層
の露出部分をエッチングにより除去する工程が実施され
る。すなわち、電気めっきを可能にする導電層を形成し
ておき、その上に金属をパターン状にめっきして金属か
らなるスペーサーを形成する。

【００１６】この金属からなるスペーサーは、十分な厚
みを持たせることにより、第二電極をパターニングする
方法として知られている「隔壁法」の隔壁としての役割
を果たすことが可能であり、従って、形成された第二電
極は金属からなるスペーサーと電気的に接続されるの
で、スペーサーは第二電極のガイド電極として機能する
ものとなる。本発明で形成される金属からなるスペーサ
ーは、少なくとも有機化合物からなる発光層を含む薄膜
層の形成においてはシャドーマスクを密着させるスペー
サーの役割をし、第二電極のパターニングにおいては隔
壁として機能し、そして第二電極のガイド電極となるこ
とができるものである。

【００１７】本発明の有機電界発光装置においては、第
一電極は複数のストライプ状電極であり、第二電極は前
記の第一電極に対して交差する複数のストライプ状電極
であり、スペーサーは前記第二電極の間に形成されたス
トライプ形状である。すなわち、ストライプ形状のスペ
ーサーは、ストライプ状第二電極と１：１で対応するも
のであり、作業手順的にはスペーサーが先に形成され、
それを利用して第二電極のパターニング形成と電気的な
接続が行われる。隣り合う第二電極の間にスペーサーが
存在している。

【００１８】本発明のスペーサーは、スペーサーの長手
方向に垂直な断面において、スペーサーの幅が最小にな
る部分が最大となる部分よりも基板側に位置しているこ
とが好ましい。スペーサーをめっき用レジストの開口部
への金属の堆積として形成する場合、開口部の形状に依
存することが多い。めっき用レジストは特に限定され
ず、コーティング型のレジストを用いてもよく、ドライ
フィルム型のレジストを用いてもよい。レジスト膜厚は
数μｍ程度のものが利用可能であり、典型的なスペーサ
ーの幅は２０〜３０μｍ程度なので解像性には問題がな
い。めっき用レジストの開口部の断面形状はレジストの
特性に依存するが、底部ほど狭くなる逆テーパー状にな
っている場合には、スペーサーの長手方向に垂直な断面
において、スペーサーの幅の最小となる部分は最大とな
る部分より基板側に位置しているスペーサーが形成さ
れ、好ましい形状となる。

【００１９】スペーサー形状の別の好ましい例として、
梯子状スペーサーを挙げることができる。これは後から
形成される第二電極と同様にストライプ状に形成され、
第一電極の内発光領域となる部分を露出させたような形
状である。梯子状スペーサーの形状はこれに限定される
わけではないが、このスペーサーを金属で形成した場合
には、第二電極のガイド電極として機能させることも可
能である。

【００２０】また、スペーサーをドット状に形成するこ
ともできる。ドット状スペーサーの平面形状は丸状、楕
円状、三角状、四角状などいずれの形状であってもよ
い。このスペーサーは第二電極のパターニングにおいて
隔壁として機能させることはできないが、第二電極とそ
れぞれを電気的に接続することによってガイド電極とし
ての役割を果たすことはできる。スペーサーの位置につ
いては特に限定されず、必要に応じて任意の位置に配置
することができる。

【００２１】これに限定されるものではないが、本発明
の金属からなるスペーサー形成をめっき法で行う場合を
含む有機電界発光装置の製造工程を図面を用いて説明す
る。

【００２２】図１は、パターニングされたＩＴＯからな
る第一電極２が基板１上に形成されている状態を示す。
図２は、パターニングされたＩＴＯ第一電極上の発光領
域および電極引き出し部との接触部分を除いて、その他
の部分に絶縁層３を形成した状態を示す平面図である。
この絶縁層形成の形状は図示したものに限定されるもの
ではない。本発明の金属からなるスペーサーは、この絶
縁層上に形成される。

【００２３】電気めっき法で金属からなるスペーサーを
形成するための導電層は、図２に示した絶縁層が形成さ
れた後に基板の全面に形成することができる。この導電
層として、フォトマスクなどに汎用されているクロムを
主成分とする材料を用いると成膜やエッチングの条件が
確立されているので好ましいが、これに限定されるもの
ではなく、その他の導電性材料を用いることができる。

【００２４】導電層上の必要な部分にパターニングした
スペーサーをめっきで形成するには、基板上にめっきレ
ジストを塗布し、パターニングする工程と、前記レジス
トを利用してスペーサーをめっき法で形成する工程が含
まれる。図３は、導電層を全面に形成した基板の上に、
めっき用レジスト４を塗布し、スペーサーを形成する部
分を開口部としたパターンを形成した状態を示す平面図
である。図３の開口部５はスペーサーとなる開口部であ
り、開口部６はＩＴＯ第一電極の引き出し電極となる開
口部で、開口部７は後で形成される第二電極の引き出し
電極となる開口部である。この状態で金属、例えばＣｕ
を主成分とした材料を電気めっきすることにより、それ
ぞれの開口部にめっきが進行する。すなわち、スペーサ
ー形成と同時に、引き出し電極をめっき法により形成で
きるという利点を有している。

【００２５】めっきを行った後で、めっきレジストを剥
離した状態を示す平面図が図４である。図４には、スペ
ーサー８、ＩＴＯ第一電極の引き出し電極９、および第
二電極用の引き出し電極１０が示されている。ここで形
成されたスペーサーはＩＴＯ第一電極／絶縁層／導電層
の上に存在し、引き出し電極は導電層の上に存在する。
そこで同一の金属、例えばＣｕからなるスペーサーおよ
び引き出し電極をエッチングレジストとして、導電層、
例えばクロム膜をエッチングし除去することができる。
このように導電層をエッチング除去した状態を表す平面
図が図５である。図５には、ＩＴＯ第一電極２、絶縁層
３、スペーサー８、第一電極用の引き出し電極９、第二
電極用引き出し電極１０が示されている。図５の状態で
基板を洗浄する工程が行われるが、絶縁層およびスペー
サーのいずれもが無機材料で構成されているので、アル
カリ洗浄など強い条件での洗浄を適用することができ、
場合によってはブラシ洗浄を加えてもよい。

【００２６】図６は図３の状態に対してめっきを行った
状態を示す平面図であり、図７は断面図である。すなわ
ち、基板１上にＩＴＯ第一電極２が形成され、それに交
差する方向に絶縁層３が存在し、その上に全面に導電層
１１が形成されている。めっきレジスト４は、絶縁層上
の所定の位置にめっき用の開口部が来るようにパターニ
ングされる。この状態で金属のめっきが行われる。めっ
き膜の厚みをレジスト膜厚以内に設定する場合には１２
に示す形態のスペーサーが得られ、もしレジスト膜厚以
上にめっきを進行させた場合には、１３に示すきのこ状
の形態を有するスペーサーが形成可能である。１２の形
態のスペーサーであっても、めっきされる開口部の断面
の形状が底部ほど狭くなるような逆テーパー状になって
いる場合には、スペーサーの長手方向に垂直な断面での
スペーサーの幅の最小となる部分が最大となる部分より
も基板側に位置しているスペーサーを形成することがで
きる。さらに、レジスト膜厚以上にめっきを進行させた
場合には１３に示すようにきのこ状となり、この場合に
は明らかにスペーサーの幅の最小となる部分が最大とな
る部分よりも基板側に位置したスペーサーとなる。

【００２７】めっき法によるスペーサーの形成方法とし
て、レジストパターンを形成後にめっきする方法のみで
なく、めっき法で全面に金属膜を形成した後で、従来の
フォトリソグラフィ法でパターニングしてスペーサーを
形成することもできる。

【００２８】めっき法により膜厚が数μｍにおよぶスペ
ーサーが形成できることから、スペーサー形成工程の後
に、蒸発源から飛来させた第二電極材料を基板上に付着
せしめることで第二電極を形成する工程を行うことがで
きる。すなわち、本発明で得られるスペーサーを用いて
第二電極のパターニング形成が可能になる。図８はその
状態を示す断面図である。基板１の上にＩＴＯ第一電極
２があり、その上に交差する絶縁層３を形成し、金属か
らなるスペーサー８はその絶縁層の上に存在する。この
場合、図６および図７に示したレジスト膜厚より低い状
態でめっきの進行を停止したスペーサーを用いたもので
あり、薄膜層１５を形成した後に斜め蒸着で第二電極材
料を蒸着すると、スペーサーの一方の側は第二電極１４
と電気的に接続した状態となり、もう一方の側は第二電
極と分離した形態を有するので短絡は生じず、スペーサ
ーは隔壁法の隔壁機能要素としての役割を果たすと同時
に、その金属を厚膜としているので電気抵抗値が低いこ
とからガイド電極としての機能も発揮することができ
る。

【００２９】さらに、スペーサーの長手方向に垂直な断
面において、スペーサーの幅の最小となる部分が最大と
なる部分より明らかに基板側に位置しているスペーサー
が形成された場合には、蒸発源に対してスペーサーが基
板上につくるデッドスペースを利用して第二電極を電気
的に分離せしめることでパターニングすることができ
る。この場合には斜め蒸着ではなく垂直方法から第二電
極材料を蒸着することもできる。図９は、きのこ状の形
状を有するスペーサー１３と電気的に分離された第二電
極１４の関係を示す断面図である。図９の状態では、ス
ペーサーとしての役割を果たすだけであり、第二電極用
のガイド電極として有効にならない。従って、公知の方
法で第二電極とスペーサーとを電気的に接続させるよう
にすることが好ましい。例えば、第二電極材料を垂直方
向から蒸着して所定の膜厚に堆積した後、引き続いて斜
め蒸着を行って、スペーサーと第二電極の片方の端を電
気的に接続することができる。この場合、第二電極材料
と異なる導電性材料を斜め蒸着してもよく、スペーサー
と第二電極の片側の側面を導電性物質で電気的に接続す
る方法ならこれらに限定されない。

【００３０】基板上に形成された第一電極の一部を覆う
ように絶縁層を形成した後、少なくとも有機化合物から
なる発光層を含む薄膜層を形成する工程が必要である。
薄膜層を形成する工程は、洗浄工程を終えた図５に示し
た状態に対して実施される。この際には、シャドーマス
クを用いたマスク蒸着法が用いられるが、スペーサーは
マスクを密着保持するための支えとして有効に作用し、
薄膜層がマスクと接触して傷つきなどの欠陥を生じるこ
とから保護する本来の役割を果たすことができる。

【００３１】

【実施例】以下に実施例をあげて本発明を説明するが、
本発明はこれらによって限定されるものではない。

【００３２】実施例１厚さ１．１ｍｍの無アルカリガラス基板表面にスパッタ
リング法によって厚さ１３０ｎｍのＩＴＯ透明膜を形成
したＩＴＯ基板を１２０×１００ｍｍの大きさに切断し
た。フォトリソグラフィ法によりＩＴＯ基板をパターニ
ングし、長さ９０ｍｍ、幅８０μｍのストライプ状の第
一電極を１００μｍピッチで８１６本形成した。

【００３３】つぎにネガティブ型のリフトオフ用フォト
レジスト（日本ゼオン社製：ＺＰＮ１１００）を全面に
厚さ３μｍに塗布した。このレジストのパターニングに
用いたフォトマスクは、６５μｍ幅で２３５μｍの長さ
の開口部が幅方向は１００μｍピッチで、長さ方向は３
００μｍピッチで配置されたものを用いた。ストライプ
状の第一電極上にフォトマスクの幅６５μｍがその中心
に配置されるように位置合わせしてパターニングした。

【００３４】このリフトオフレジストのパターン形状は
逆テーパー型になるのが特徴である。引き続きガラス基
板の全面に電子ビーム蒸着法で厚さ１５０ｎｍの酸化ケ
イ素膜を形成した。この基板をアセトン中で超音波洗浄
するとリフトオフレジストが溶解し、レジストの開口部
に蒸着された酸化ケイ素膜が第一電極上に残留する。す
なわち、絶縁膜はリフトオフレジストのパターニングに
用いたフォトマスクのパターン配置と一致した幅６５μ
ｍで長さ２３５μｍの開口部が、幅方向には１００μｍ
ピッチで、長さ方向には３００μｍピッチで配置された
ものとなる。すなわち、これらの開口部と引き出し電極
を形成する周辺部を除く基板上に絶縁層が形成される。

【００３５】次の工程は、導電層形成であり、クロムを
スパッタリング法で基板全面に１５０ｎｍの厚さに堆積
させた。

【００３６】次にめっき用のレジストを基板全面に塗布
した。このレジストのパターニングに用いるフォトマス
クは、先に形成した絶縁層に対応してピッチ３００μｍ
で幅３０μｍ、長さ１００ｍｍの開口部を２００本有
し、同時に基板周辺部に第一電極および第二電極のそれ
ぞれのピッチと本数に対応する引き出し電極用の開口部
を有するものを用いる。レジストをパターニングした
後、Ｃｕの電気めっきを実施してスペーサーおよび引き
出し電極を形成した。その後、このＣｕをレジストとし
て用い、硝酸セリウムアンモニウムと硝酸と水とからな
る溶液でＣｒをエッチングすることで、導電層の不要部
分を除去した。

【００３７】この基板をアルカリ性レジスト剥離剤（１
０６、東京応化製）で洗浄した後、イソプロピルアルコ
ールでさらに洗浄し、乾燥させた。また、薄膜層形成前
にはＵＶオゾン処理を施した。

【００３８】少なくとも有機化合物からなる発光層を含
む薄膜層は、抵抗線加熱方式による真空蒸着法で形成し
た。この時の真空度は２×１０^-4Ｐａ以下で、蒸着中は
蒸着源に対して基板を回転させた。まず、正孔輸送層と
して、銅フタロシアニンを１５ｎｍ、ビス（Ｎ−エチル
カルバゾール）を６０ｎｍ発光領域の全面に蒸着した。

【００３９】次に発光層の形成を行うが、用いるシャド
ーマスクは次のようにして作製したものである。すなわ
ち、電鋳法によって電鋳母型上にＮｉ−Ｃｏ合金を析出
させることで、図１０に示すようにストライプ状の開口
部３２を有し、それを横切るように形成された補強線３
３が存在し、マスク部分３１と補強線とが同一平面内に
形成された構造を有する。このシャドーマスクの外形は
１２０×８４ｍｍ、マスク部分の厚さは２５μｍであ
る。長さ９０ｍｍ、幅１００μｍのストライプ状開口部
がピッチ３００μｍで２７２本配置されている。各スト
ライプ形状開口部には、開口部を横切り直交する幅２０
μｍの補強線がピッチ１．８ｍｍで形成されている。シ
ャドーマスクは外形が等しい幅４ｍｍのステンレス鋼製
フレーム３４に固定されている。

【００４０】前記発光層形成用シャドーマスクを基板前
方に配置して形成されているスペーサーに密着させ、基
板後方にはフェライト系磁石（日立金属社製、ＹＢＭ−
１Ｂ）を配置した。この際、ストライプ状第一電極がシ
ャドーマスクのストライプ状開口部の中心に位置し、補
強線がスペーサーのある位置と一致するように、両者は
位置合わせされている。

【００４１】このように配置した基板に対して、先ず青
色（Ｂ）発光層の形成を行う。Ｂ発光層としては、４，
４’−ビス（２，２’−ジフェニルビニル）ジフェニル
（ＤＰＶＢｉ）を用いた。この場合にはゲスト材料を使
用せず、ＤＰＶＢｉのみを２０ｎｍ蒸着した。次いで、
発光層形成用シャドーマスクの配置を第一電極の１ピッ
チ分だけずらした状態で、赤色（Ｒ）発光層を形成し
た。Ｒ発光層のホスト材料は８−ヒドロキシキノリンア
ルミニウム錯体(Ａｌｑ₃）であり、これにゲスト材料と
して１重量％の４−（ジシアノメチレン）−２−ｔ−ブ
チル−６−（ジュロリジルスチリル）ピラン（ＤＣＪＴ
Ｂ）を共蒸着しながら、１５ｎｍの厚さに蒸着した。さ
らに、シャドーマスクを第一電極の１ピッチ分ずらし、
Ａｌｑ₃と１，３，５，７，８−ペンタメチル−４，４
−ジフロロ−４−ボラ−３ａ，４ａ−ジアザ−ｓ−イン
ダセン（ＰＭ５４６）を共蒸着して厚さ２１ｎｍの緑色
（Ｇ）発光層を形成した。この後、発光領域の全面にＤ
ＰＶＢｉを３５ｎｍ、Ａｌｑ ₃を１０ｎｍ蒸着し、最後
に薄膜層をリチウム蒸気に曝して電子輸送層を形成し
た。

【００４２】次に形成したスペーサーを隔壁として活用
して、基板を蒸着源に対して傾けて設置し、斜め蒸着を
行って２００ｎｍのアルミニウムを蒸着して第二電極を
形成した。第二電極間の短絡のないことが確認され、そ
れぞれの第二電極はスペーサーと電気的に接続している
ことが確認された。隔壁としても作用できるＣｕからな
るスペーサーによって、２００本のストライプ状第二電
極が形成された。

【００４３】本実施例のめっき法で形成された金属から
なるスペーサーは、クロムと銅との２層の積層構造を有
し、マスク蒸着の際にはスペーサーの役割を果たして薄
膜層の傷付きを防止し、第二電極の形成の際には隔壁と
して作用して第二電極のパターニング形成を可能にし、
さらに、第二電極用のガイド電極として機能することが
確認できた。また、絶縁層およびスペーサーを共に無機
材料とすることにより、薄膜層形成前に比較的強い条件
での洗浄が可能となり、第一電極表面に付着した異物な
どを除去できるので、装置の信頼性が向上した。さら
に、封止後に金属からなるスペーサーからは水分発生が
抑制されるので、発光特性が安定化した装置が得られ
た。

【００４４】実施例２めっき用レジストの膜厚の約５μｍを越えてめっきを進
行させて、スペーサーとして頭部に出っ張りの生じたき
のこ状の形態を有するものとして、実施例１に示した薄
膜層の形成までを実施した。

【００４５】第二電極の形成を行うアルミニウムの蒸着
は、蒸着源に対して基板を平行に配置して回転させて実
施した。ガイド電極が基板上に作るデッドスペースのた
めに第二電極は電気的に分離されてパターニングされ
た。所定の厚みに第二電極を蒸着した後、蒸着源に対し
て基板を傾け、斜め蒸着を実施して第二電極の片側の側
面をスペーサーと電気的に接続させた。

【００４６】本実施例においても、スペーサーは第二電
極のパターニング形成の隔壁機能要素として活用される
と共に、ガイド電極として機能することが確認された。

【００４７】実施例３導電層形成までの工程は実施例１を繰り返した。本実施
例では、導電層の全面に電気めっきによって厚さ４μｍ
程度のＣｕ膜を形成した。その後、通常のフォトリソグ
ラフィー法によりＣｕ膜上にフォトレジストをパターニ
ングし、塩化第二鉄系の溶液によってエッチングするこ
とで、図１１に示すような梯子状のスペーサー８と引き
出し電極とを形成した。このスペーサーは幅２７０μ
ｍ、ピッチ３００μｍのストライプの中央部に、幅８０
μｍ、長さ２５０μｍの開口部をピッチ１００μｍで有
し、実施例１と同様に導電層の不要部分を除去した後
に、発光領域となる第一電極部分を露出するように形成
された。

【００４８】基板の洗浄および発光層を含む薄膜層の形
成は実施例１と同様に行った。第二電極のパターニング
には図１２に示すようなマスク部分３１の一方の面と補
強線３３との間に隙間が存在する構造のシャドーマスク
を用いた。このシャドーマスクの外形は１２０×８４ｍ
ｍ、マスク部分の厚さは１００μｍであり、長さ１００
ｍｍ、幅２５０μｍのストライプ状開口部が３００μｍ
ピッチで２００本配置されている。マスク部分の上に
は、幅４０μｍ、厚さ３５μｍ、対向する二辺の間隔が
２００μｍの正六角形構造からなるメッシュ状の補強線
が形成されている。隙間の高さはマスク部分の厚さと等
しい１００μｍである。このシャドーマスクはステンレ
ス鋼製のフレーム３４に固定して用いられる。

【００４９】第二電極の蒸着時の真空度は３×１０^-4Ｐ
ａ以下で、蒸着中は蒸着源に対して基板を回転させた。
発光層のパターニング形成と同様に、第二電極用マスク
を薄膜層までが形成された基板前方に配置して所定の位
置に密着させ、基板後方には板磁石を配置した。この状
態でアルミニウムを２００ｎｍの厚さに蒸着して第二電
極をパターニングした。

【００５０】金属からなるスペーサーはシャドーマスク
を用いた発光層および第二電極の形成においてマスクを
密着するためのスペーサーとして作用し、さらに、第二
電極蒸着時に第二電極と電気的に接続することで、第二
電極のガイド電極として機能することが確認できた。

【００５１】比較例１ＩＴＯ膜のパターニングによる第一電極の形成、絶縁層
の形成を実施例１と同様に行った後、スペーサーをリフ
トオフレジスト（日本ゼオン社製、ＺＰＮ１１００）を
用いて形成した。薄膜層形成前の基板をアルカリ製レジ
スト剥離剤で洗浄したところ、直ちにスペーサーは溶解
・消失してしまった。

【００５２】比較例２比較例１において、アルカリ洗浄の代わりに水のみで洗
浄した後、実施例１の薄膜層形成および第二電極形成に
準じて有機電界発光装置を製作した。この装置では十分
な洗浄が実施されなかったため、ＩＴＯ表面の付着物に
起因する発光むらや短絡が発生した。

【００５３】

【発明の効果】絶縁層とスペーサーを共に無機材料から
なるものとしたために、薄膜層形成前の基板を強い条件
で洗浄することが可能になり、発光むらや短絡の発生を
解消することができる。また、スペーサーからの水分発
生が抑制されるので発光特性が安定化する。さらに、ス
ペーサーを金属で形成した場合には、第二電極のガイド
電極としても機能させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パターニングされたＩＴＯからなる第一電極が
基板上に形成されている状態を示す平面図。

【図２】絶縁層を形成した状態を示す平面図。

【図３】めっきレジストをパターニングした状態を示す
平面図。

【図４】めっきを行った後、めっきレジストを剥離した
状態を示す平面図。

【図５】導電層をエッチング除去した状態を示す平面
図。

【図６】図３の状態に対してめっきを行った状態を示す
平面図。

【図７】図６のＸＸ′断面図。

【図８】スペーサーを隔壁として第二電極を形成した状
態を示す断面図。

【図９】スペーサーと第二電極が電気的に分離されてい
る状態を示す断面図。

【図１０】発光層形成に用いたシャドーマスクの形状を
示す平面図。

【図１１】梯子状スペーサーをパターニングした状態を
示す平面図。

【図１２】第二電極形成に用いたシャドーマスクの形状
を示す平面図。

【符号の説明】

１基板２第一電極３絶縁層４めっきレジスト５スペーサーとなるレジスト開口部６第一電極の引き出し電極となるレジスト開口部７第二電極の引き出し電極となるレジスト開口部８スペーサー９第一電極の引き出し電極１０第二電極の引き出し電極１１導電層１２スペーサーの形状１１３スペーサーの形状２１４第二電極１５薄膜層３１マスク部分３２開口部３３補強線３４フレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 3K007 AB01 AB05 BA06 CA01 CA05 CB01 CC00 CC05 DA00 EB00 FA00 FA01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に形成された第一電極と、第一電極
の一部を覆うように形成された絶縁層と、少なくとも有
機化合物からなる発光層を含み前記第一電極上に形成さ
れた薄膜層と、薄膜層上に形成された複数の第二電極
と、少なくとも一部分が薄膜層の厚さを上回る高さをも
ち絶縁層上に形成されたスペーサーとを含む有機電界発
光装置であって、前記絶縁層および前記スペーサーがい
ずれも無機材料からなることを特徴とする有機電界発光
装置。
【請求項２】絶縁層が金属元素もしくは半導体元素を少
なくとも１種類以上含む酸化物からなることを特徴とす
る請求項１記載の有機電界発光装置。
【請求項３】スペーサーが金属からなることを特徴とす
る請求項１記載の有機電界発光装置。
【請求項４】スペーサーが第二電極のガイド電極として
機能することを特徴とする請求項１記載の有機電界発光
装置。
【請求項５】第一電極は複数のストライプ状電極であ
り、第二電極は前記第一電極に対して交差する複数のス
トライプ状電極であり、スペーサーは前記第二電極の間
に形成されたストライプ形状であることを特徴とする請
求項１記載の有機電界発光装置。
【請求項６】スペーサーの長手方向に垂直な断面におい
て、前記スペーサーの幅が最小となる部分が最大となる
部分よりも基板側に位置していることを特徴とする請求
項５記載の有機電界発光装置。
【請求項７】スペーサーがドット形状であることを特徴
とする請求項１記載の有機電界発光装置。