JP2002075661A - 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ表示装置 - Google Patents
有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ表示装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 製造が容易であるとともに、酸素又は水分等
による発光特性の劣化が回避され、ダークスポットの発
生が抑制される有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 陽極１２と陰極１４との間に有機ＥＬ層
１３を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、陰極１
４が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み有機Ｅ
Ｌ層１３に接触する第１の導電膜１４ａと、Ｒｕ（ルテ
ニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏ
ｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウム）からなる群から
選択された少なくとも１種の金属又はその酸化物を含む
第２の導電膜１４ｂとの積層構造を有している。
による発光特性の劣化が回避され、ダークスポットの発
生が抑制される有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 陽極１２と陰極１４との間に有機ＥＬ層
１３を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、陰極１
４が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み有機Ｅ
Ｌ層１３に接触する第１の導電膜１４ａと、Ｒｕ（ルテ
ニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏ
ｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウム）からなる群から
選択された少なくとも１種の金属又はその酸化物を含む
第２の導電膜１４ｂとの積層構造を有している。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、一対の電極間に有
機ＥＬ（electroluminescence ）層を挟んだ構造の有機
ＥＬ素子及びその製造方法、並びに複数の有機ＥＬ素子
を配列してなる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関
する。
機ＥＬ（electroluminescence ）層を挟んだ構造の有機
ＥＬ素子及びその製造方法、並びに複数の有機ＥＬ素子
を配列してなる有機ＥＬ表示装置及びその製造方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】近年、自発光素子として有機ＥＬ素子
（有機ＬＥＤ）が注目されている。有機ＥＬ素子は無機
ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動できるという利点があ
り、且つ従来の無機ＬＥＤと比較して複雑な製造プロセ
スを用いることなく作製できるという利点もある。
（有機ＬＥＤ）が注目されている。有機ＥＬ素子は無機
ＥＬ素子に比べて低電圧で駆動できるという利点があ
り、且つ従来の無機ＬＥＤと比較して複雑な製造プロセ
スを用いることなく作製できるという利点もある。
【０００３】また、有機ＥＬ素子は、現在携帯用機器の
ディスプレイとして広く使用されている液晶表示装置に
比べて、応答速度が速く、素子の構造が簡単であり、且
つバックライトが不要であるので、軽量化が可能である
という利点がある。更に、有機ＥＬ素子は固体素子であ
るので衝撃に強いという長所もある。有機ＥＬ素子は、
陰極と陽極との間にＥＬ発光層（有機ＥＬ層）を挟んだ
構造を有している。陽極には仕事関数の大きい金属を用
い、陰極には仕事関数の小さい金属を用いて、ホールと
電子の供給を円滑にしている。一般的に、陽極には透明
導電体であるＩＴＯ（indium-tin oxide：インジウム酸
化スズ）が使用される。また、陰極には、Ｎａ（ナトリ
ウム）、Ｎａ−Ｋ（ナトリウム−カリウム）合金、Ｍｇ
（マグネシウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ／Ｃｕ（マ
グネシウム／銅）混合物、Ｉｎ（インジウム）等のアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含む金属が使用され
る。
ディスプレイとして広く使用されている液晶表示装置に
比べて、応答速度が速く、素子の構造が簡単であり、且
つバックライトが不要であるので、軽量化が可能である
という利点がある。更に、有機ＥＬ素子は固体素子であ
るので衝撃に強いという長所もある。有機ＥＬ素子は、
陰極と陽極との間にＥＬ発光層（有機ＥＬ層）を挟んだ
構造を有している。陽極には仕事関数の大きい金属を用
い、陰極には仕事関数の小さい金属を用いて、ホールと
電子の供給を円滑にしている。一般的に、陽極には透明
導電体であるＩＴＯ（indium-tin oxide：インジウム酸
化スズ）が使用される。また、陰極には、Ｎａ（ナトリ
ウム）、Ｎａ−Ｋ（ナトリウム−カリウム）合金、Ｍｇ
（マグネシウム）、Ｌｉ（リチウム）、Ｍｇ／Ｃｕ（マ
グネシウム／銅）混合物、Ｉｎ（インジウム）等のアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含む金属が使用され
る。
【０００４】ＥＬ発光層には、例えばＡｌｑ3 、ＢｅＢ
ｑ3 、ＤＣＭ、ＤＰＶＢｉ、キナクリドン誘導体及びク
マリンなどが用いられる。一般的に、低分子系ＥＬ発光
層は蒸着法で作製され、高分子系ＥＬ発光層はスピンコ
ート法で作製される。従って、高分子系ＥＬ発光層のほ
うが成膜が容易であり、機械的強度が高いという利点が
ある。
ｑ3 、ＤＣＭ、ＤＰＶＢｉ、キナクリドン誘導体及びク
マリンなどが用いられる。一般的に、低分子系ＥＬ発光
層は蒸着法で作製され、高分子系ＥＬ発光層はスピンコ
ート法で作製される。従って、高分子系ＥＬ発光層のほ
うが成膜が容易であり、機械的強度が高いという利点が
ある。
【０００５】また、有機ＥＬ素子の動作しきい値電圧を
下げるために、陰極側又は陽極側にバッファ層を形成す
る試みがなされている。例えば、従来バッファ層とし
て、陽極と有機ＥＬ層との間に、酸化ルテニウム（以
下、ＲｕＯと記載する）、酸化モリブデン（以下、Ｍｏ
Ｏと記載する）又は酸化バナジウム（以下、ＶＯと記載
する）からなる層が形成されることがある。これらのＲ
ｕＯ、ＭｏＯ又はＶＯからなる層は、スパッタ法により
形成されている。
下げるために、陰極側又は陽極側にバッファ層を形成す
る試みがなされている。例えば、従来バッファ層とし
て、陽極と有機ＥＬ層との間に、酸化ルテニウム（以
下、ＲｕＯと記載する）、酸化モリブデン（以下、Ｍｏ
Ｏと記載する）又は酸化バナジウム（以下、ＶＯと記載
する）からなる層が形成されることがある。これらのＲ
ｕＯ、ＭｏＯ又はＶＯからなる層は、スパッタ法により
形成されている。
【０００６】ところで、有機ＥＬ素子では、長時間使用
すると、酸素及び水分の影響により発光効率が低下し、
ダークスポットと呼ばれる不良が発生する。これは、陰
極に使用されるアルカリ金属又はアルカリ土類金属が酸
化されやすいことに起因している。特開平７−１６９５
６７号には、酸素や水分による有機ＥＬ素子の発光効率
の劣化を回避するために、陽極、有機ＥＬ層及び陰極の
積層体を、酸素を吸着、吸蔵又は消費する材料からなる
層（以下、封止層という）で被覆することが提案されて
いる。そして、封止層の材料として、白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム又は銀を、酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、酸化鉄、酸化チタン、ベントナ
イト等の物質に５重量％以下の濃度で担持させたものな
どが記載されている。
すると、酸素及び水分の影響により発光効率が低下し、
ダークスポットと呼ばれる不良が発生する。これは、陰
極に使用されるアルカリ金属又はアルカリ土類金属が酸
化されやすいことに起因している。特開平７−１６９５
６７号には、酸素や水分による有機ＥＬ素子の発光効率
の劣化を回避するために、陽極、有機ＥＬ層及び陰極の
積層体を、酸素を吸着、吸蔵又は消費する材料からなる
層（以下、封止層という）で被覆することが提案されて
いる。そして、封止層の材料として、白金、パラジウ
ム、ロジウム、ルテニウム又は銀を、酸化マグネシウ
ム、炭酸マグネシウム、酸化鉄、酸化チタン、ベントナ
イト等の物質に５重量％以下の濃度で担持させたものな
どが記載されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本願発明者は、従来の
有機ＥＬ素子には以下に示す問題点があると考える。す
なわち、特開平７−１６９５６７号に開示された有機Ｅ
Ｌ素子は、陽極、有機ＥＬ層及び陰極の積層体を絶縁性
の封止層で被覆するので、陽極及び陰極にそれぞれ引き
出し電極を接合し、封止層の外側に引き出す必要があ
る。このため、製造工程が複雑になり、製品コストの上
昇を招く。
有機ＥＬ素子には以下に示す問題点があると考える。す
なわち、特開平７−１６９５６７号に開示された有機Ｅ
Ｌ素子は、陽極、有機ＥＬ層及び陰極の積層体を絶縁性
の封止層で被覆するので、陽極及び陰極にそれぞれ引き
出し電極を接合し、封止層の外側に引き出す必要があ
る。このため、製造工程が複雑になり、製品コストの上
昇を招く。
【０００８】また、前述の如く、動作しきい値電圧を低
くするために、ＲｕＯ、ＭｏＯ又はＶＯからなるバッフ
ァ層をスパッタ法により形成することがある。しかし、
この方法では、大きな凹凸が形成されてしまうという欠
点がある。例えば、スパッタ法でＲｕＯ2 層を３００Å
の厚さに形成しようとすると、高さが５００〜１０００
Åのヒロックが局所的に生じてしまう。このため、有機
ＥＬ層の厚さを薄くすると短絡不良が発生する可能性が
ある。
くするために、ＲｕＯ、ＭｏＯ又はＶＯからなるバッフ
ァ層をスパッタ法により形成することがある。しかし、
この方法では、大きな凹凸が形成されてしまうという欠
点がある。例えば、スパッタ法でＲｕＯ2 層を３００Å
の厚さに形成しようとすると、高さが５００〜１０００
Åのヒロックが局所的に生じてしまう。このため、有機
ＥＬ層の厚さを薄くすると短絡不良が発生する可能性が
ある。
【０００９】更に、有機ＥＬ素子によるフルカラーの画
像表示装置を作製する場合、赤色発光の有機ＥＬ素子、
緑色発光の有機ＥＬ素子及び青色発光の有機ＥＬ素子を
水平方向及び垂直方向に一定の順番で配列させることが
必要である。従って、有機ＥＬ層を微細加工する技術が
必要となる。半導体装置の製造に使用される微細加工技
術として、リフトオフ法やエッチング法が知られてい
る。しかし、単色の画像表示装置の場合は、例えば各画
素の上部電極（陰極）をリフトオフ法で形成することが
考えられるが、フルカラーの表示装置の製造にリフトオ
フ法を適用することは困難である。また、有機ＥＬ層
は、低分子系又は高分子系の有機物であるので、ドライ
エッチングなどの微細加工技術で加工することもできな
い。
像表示装置を作製する場合、赤色発光の有機ＥＬ素子、
緑色発光の有機ＥＬ素子及び青色発光の有機ＥＬ素子を
水平方向及び垂直方向に一定の順番で配列させることが
必要である。従って、有機ＥＬ層を微細加工する技術が
必要となる。半導体装置の製造に使用される微細加工技
術として、リフトオフ法やエッチング法が知られてい
る。しかし、単色の画像表示装置の場合は、例えば各画
素の上部電極（陰極）をリフトオフ法で形成することが
考えられるが、フルカラーの表示装置の製造にリフトオ
フ法を適用することは困難である。また、有機ＥＬ層
は、低分子系又は高分子系の有機物であるので、ドライ
エッチングなどの微細加工技術で加工することもできな
い。
【００１０】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであり、製造が容易であるとともに、酸素又は水分等
による発光特性の劣化が回避され、ダークスポットの発
生が抑制される有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、バッファ層の表
面の凹凸が小さく、短絡不良の発生を防止できる有機Ｅ
Ｌ素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
のであり、製造が容易であるとともに、酸素又は水分等
による発光特性の劣化が回避され、ダークスポットの発
生が抑制される有機ＥＬ素子及びその製造方法を提供す
ることを目的とする。また、本発明は、バッファ層の表
面の凹凸が小さく、短絡不良の発生を防止できる有機Ｅ
Ｌ素子及びその製造方法を提供することを目的とする。
【００１１】更に、本発明は、画像表示可能な多色発光
の有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することを
目的とする。
の有機ＥＬ表示装置及びその製造方法を提供することを
目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本願請求項１に記載の有
機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで
形成された有機ＥＬ素子において、前記陰極が、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属を含み前記有機ＥＬ層に接
触する第１の導電膜と、Ｒｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロ
ジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及
びＲｅ（レニウム）からなる群から選択された少なくと
も１種の金属又はその酸化物を含む第２の導電膜との積
層構造を有する。
機ＥＬ素子は、陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで
形成された有機ＥＬ素子において、前記陰極が、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金属を含み前記有機ＥＬ層に接
触する第１の導電膜と、Ｒｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロ
ジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及
びＲｅ（レニウム）からなる群から選択された少なくと
も１種の金属又はその酸化物を含む第２の導電膜との積
層構造を有する。
【００１３】Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅ等の準貴
金属を含む第２の導電膜は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及
びＲｅ等の準貴金属が酸化することにより、第１の導電
膜への酸素及び水分の進入を防止する。また、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅ等の準貴金属は、その酸化物が
導電性を有するので、酸化しても電極としての機能が損
なわれることはない。これにより、本発明の有機ＥＬ素
子は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第１の
導電膜の酸化が防止され、長期間にわたってダークスポ
ットの発生が回避される。
金属を含む第２の導電膜は、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及
びＲｅ等の準貴金属が酸化することにより、第１の導電
膜への酸素及び水分の進入を防止する。また、Ｒｕ、Ｒ
ｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅ等の準貴金属は、その酸化物が
導電性を有するので、酸化しても電極としての機能が損
なわれることはない。これにより、本発明の有機ＥＬ素
子は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む第１の
導電膜の酸化が防止され、長期間にわたってダークスポ
ットの発生が回避される。
【００１４】第２の導電膜として、ＴｉＮ膜、又はＴｉ
ＮとＴｉとの積層膜と使用しても、同様に第１の導電膜
への酸素及び水分の侵入を防止することができ、信頼性
の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。本願請求項３
に記載の有機ＥＬ素子の製造方法においては、基板上に
陽極、有機ＥＬ層を形成した後、スパッタ法によりアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含む第１の導電膜を形
成し、その上にＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅからな
る群から選択された少なくとも１種の金属又はその酸化
物を成膜して、第２の導電膜を形成する。
ＮとＴｉとの積層膜と使用しても、同様に第１の導電膜
への酸素及び水分の侵入を防止することができ、信頼性
の高い有機ＥＬ素子を得ることができる。本願請求項３
に記載の有機ＥＬ素子の製造方法においては、基板上に
陽極、有機ＥＬ層を形成した後、スパッタ法によりアル
カリ金属又はアルカリ土類金属を含む第１の導電膜を形
成し、その上にＲｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅからな
る群から選択された少なくとも１種の金属又はその酸化
物を成膜して、第２の導電膜を形成する。
【００１５】本発明においては、陽極、有機ＥＬ層及び
陰極の積層体を絶縁膜で被覆しなくても、第２の導電膜
により第１の導電膜中のアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の酸化を防止することができる。従って、長期間に
わたって信頼性が高い有機ＥＬ素子を、容易に製造する
ことができる。本願請求項４に記載の有機ＥＬ素子にお
いては、陽極と有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ（ルテニウ
ム）、Ｍｏ（モリブデン）及びＶ（バナジウム）からな
る群から選択された少なくとも１種の金属を含み、有機
ＥＬ層側の表面のみが酸化されたバッファ層を有してい
る。
陰極の積層体を絶縁膜で被覆しなくても、第２の導電膜
により第１の導電膜中のアルカリ金属又はアルカリ土類
金属の酸化を防止することができる。従って、長期間に
わたって信頼性が高い有機ＥＬ素子を、容易に製造する
ことができる。本願請求項４に記載の有機ＥＬ素子にお
いては、陽極と有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ（ルテニウ
ム）、Ｍｏ（モリブデン）及びＶ（バナジウム）からな
る群から選択された少なくとも１種の金属を含み、有機
ＥＬ層側の表面のみが酸化されたバッファ層を有してい
る。
【００１６】例えば、スパッタ法により、Ｒｕ、Ｍｏ及
びＶのうちの少なくとも１種の金属を含む導電膜（バッ
ファ層）を形成し、短時間アニール、レーザアニール、
プラズマ酸化又は陽極酸化などの方法により、導電膜の
表面のみを酸化させる。これにより、薄い酸化膜を形成
することができ、バッファ層の表面の凹凸を小さくする
ことができる。従って、有機ＥＬ層の厚さを薄くして
も、短絡の発生が回避される。
びＶのうちの少なくとも１種の金属を含む導電膜（バッ
ファ層）を形成し、短時間アニール、レーザアニール、
プラズマ酸化又は陽極酸化などの方法により、導電膜の
表面のみを酸化させる。これにより、薄い酸化膜を形成
することができ、バッファ層の表面の凹凸を小さくする
ことができる。従って、有機ＥＬ層の厚さを薄くして
も、短絡の発生が回避される。
【００１７】本願請求項６に記載の有機ＥＬ表示装置
は、有機ＥＬ層を構成するポリマーの共役長を変化させ
て、２以上の発光色が異なる領域を形成している。例え
ば、ポリ［３−（４−アルキルフェニル）チオフェン］
は赤色発光の有機ＥＬ材料であるが、紫外線を照射する
ことにより共役長が変化し、紫外線の照射量に応じて緑
色発光又は青色発光するようになる。このような有機Ｅ
Ｌ材料を使用することにより、多色発光の有機ＥＬ表示
装置を容易に製造することができる。
は、有機ＥＬ層を構成するポリマーの共役長を変化させ
て、２以上の発光色が異なる領域を形成している。例え
ば、ポリ［３−（４−アルキルフェニル）チオフェン］
は赤色発光の有機ＥＬ材料であるが、紫外線を照射する
ことにより共役長が変化し、紫外線の照射量に応じて緑
色発光又は青色発光するようになる。このような有機Ｅ
Ｌ材料を使用することにより、多色発光の有機ＥＬ表示
装置を容易に製造することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
の有機ＥＬ素子を示す断面図である。ガラス基板１１の
上には、陽極１２としてＩＴＯ膜が約２０００Åの厚さ
に形成されている。また、陽極１２の上の所定の領域に
は有機ＥＬ層（発光層）１３として、ポリ［３−（４−
アルキルフェニル）チオフェン］膜が約１５００Åの厚
さに形成されている。
て、添付の図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は本発明の第１の実施の形態
の有機ＥＬ素子を示す断面図である。ガラス基板１１の
上には、陽極１２としてＩＴＯ膜が約２０００Åの厚さ
に形成されている。また、陽極１２の上の所定の領域に
は有機ＥＬ層（発光層）１３として、ポリ［３−（４−
アルキルフェニル）チオフェン］膜が約１５００Åの厚
さに形成されている。
【００１９】更に、有機ＥＬ層１３の上には、陰極１４
としてＭｇを含む導電体からなる第１の導電膜１４ａ
と、Ｒｕを含む導電体からなる第２の導電膜１４ｂとの
２層構造の積層膜が形成されている。この例では、第１
の導電膜１４ａの厚さは約１０００Åであり、第２の導
電膜１４ｂの厚さは約５００Åである。陽極１２はＩＴ
Ｏに限定するものではなく、仕事関数が大きい導電体を
使用することができる。但し、光を基板１１側に出射す
るのであれば、陽極１２は光を透過する導電体であるこ
とが必要である。
としてＭｇを含む導電体からなる第１の導電膜１４ａ
と、Ｒｕを含む導電体からなる第２の導電膜１４ｂとの
２層構造の積層膜が形成されている。この例では、第１
の導電膜１４ａの厚さは約１０００Åであり、第２の導
電膜１４ｂの厚さは約５００Åである。陽極１２はＩＴ
Ｏに限定するものではなく、仕事関数が大きい導電体を
使用することができる。但し、光を基板１１側に出射す
るのであれば、陽極１２は光を透過する導電体であるこ
とが必要である。
【００２０】第１の導電膜１４ａは、仕事関数が小さい
アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む導電体で形成
すればよい。例えば、第１の導電膜１４ａの材料として
は、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ及びＬｉＦ等を使用することが
できる。ここでは、第２の導電膜１４ａはＭｇＡｇから
なるものとする。また、第２の導電膜１４ｂは、上記の
Ｒｕを含む導電体に限定されるものではなく、酸素に対
するバリア性が高い導電体、具体的には、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択された金属又は
その酸化物により形成すればよい。Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｏｓ及びＲｅは、その酸化物も導電性を有している。従
って、酸化により陰極１４の導電性が損なわれることは
ない。
アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含む導電体で形成
すればよい。例えば、第１の導電膜１４ａの材料として
は、ＭｇＡｇ、ＡｌＬｉ及びＬｉＦ等を使用することが
できる。ここでは、第２の導電膜１４ａはＭｇＡｇから
なるものとする。また、第２の導電膜１４ｂは、上記の
Ｒｕを含む導電体に限定されるものではなく、酸素に対
するバリア性が高い導電体、具体的には、Ｒｕ、Ｒｈ、
Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択された金属又は
その酸化物により形成すればよい。Ｒｕ、Ｒｈ、Ｉｒ、
Ｏｓ及びＲｅは、その酸化物も導電性を有している。従
って、酸化により陰極１４の導電性が損なわれることは
ない。
【００２１】また、第２の導電膜１４ｂとして、ＴｉＮ
膜、又はＴｉＮとＴｉとの積層膜（ＴｉＮ／Ｔｉ膜とい
う）を使用してもよい。これらの膜も酸素に対するバリ
ア性が良好であり、第１の導電膜１４ａの酸化を防止す
ることができる。また、ＴｉＮ膜及びＴｉＮ／Ｔｉ膜
も、酸素を含む雰囲気に長時間さらされても、導電性が
損なわれることはない。
膜、又はＴｉＮとＴｉとの積層膜（ＴｉＮ／Ｔｉ膜とい
う）を使用してもよい。これらの膜も酸素に対するバリ
ア性が良好であり、第１の導電膜１４ａの酸化を防止す
ることができる。また、ＴｉＮ膜及びＴｉＮ／Ｔｉ膜
も、酸素を含む雰囲気に長時間さらされても、導電性が
損なわれることはない。
【００２２】更に、第２の導電膜１４ｂとして、Ｒｕ、
Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択された金
属又はその酸化物を含む導電膜と、ＴｉＮ膜又はＴｉＮ
／Ｔｉ膜との積層膜を使用してもよい。このように構成
された本実施の形態の有機ＥＬ素子において、陽極１２
に正、陰極１４に負の電圧を印加すると、有機ＥＬ層１
３が発光する。
Ｒｈ、Ｉｒ、Ｏｓ及びＲｅからなる群から選択された金
属又はその酸化物を含む導電膜と、ＴｉＮ膜又はＴｉＮ
／Ｔｉ膜との積層膜を使用してもよい。このように構成
された本実施の形態の有機ＥＬ素子において、陽極１２
に正、陰極１４に負の電圧を印加すると、有機ＥＬ層１
３が発光する。
【００２３】本実施の形態においては、アルカリ金属で
あるＭｇを含む第１の導電膜１４ａの上にＲｕを含む第
２の導電膜１４ｂが形成されているので、有機ＥＬ素子
が酸素又は水分を含む雰囲気中に長時間さらされたとし
ても、第２の導電膜１４ｂ中のＲｕが酸化して第１の導
電膜１４ａへの酸素の侵入を防止する。従って、第１の
導電膜１４ａ中のＭｇの酸化が回避される。
あるＭｇを含む第１の導電膜１４ａの上にＲｕを含む第
２の導電膜１４ｂが形成されているので、有機ＥＬ素子
が酸素又は水分を含む雰囲気中に長時間さらされたとし
ても、第２の導電膜１４ｂ中のＲｕが酸化して第１の導
電膜１４ａへの酸素の侵入を防止する。従って、第１の
導電膜１４ａ中のＭｇの酸化が回避される。
【００２４】これにより、本実施の形態の有機ＥＬ素子
は、酸素又は水分による発光特性の劣化が回避され、ダ
ークスポットの発生が抑制される。また、第１の導電膜
１４ａの酸化が回避されるので、有機ＥＬ層１３と第１
の導電膜１４ａとの間の剥離も防止される。更に、陽極
１２、有機ＥＬ層１３及び陰極１４の積層体を絶縁物で
被覆する必要がなく、製造が容易である。
は、酸素又は水分による発光特性の劣化が回避され、ダ
ークスポットの発生が抑制される。また、第１の導電膜
１４ａの酸化が回避されるので、有機ＥＬ層１３と第１
の導電膜１４ａとの間の剥離も防止される。更に、陽極
１２、有機ＥＬ層１３及び陰極１４の積層体を絶縁物で
被覆する必要がなく、製造が容易である。
【００２５】以下、本実施の形態の有機ＥＬ素子の製造
方法について説明する。まず、スパッタ法により、ガラ
ス基板１１の上側全面にＩＴＯ膜を約２０００Åの厚さ
に成膜する。次に、スピンコーティング法により、ガラ
ス基板１１の上側全面にポリ［３−（４−アルキルフェ
ニル）チオフェン］を１５００Åの厚さに成膜し、有機
ＥＬ層１３とする。なお、本実施の形態においては、有
機ＥＬ層１３の材料が、上記のポリ［３−（４−アルキ
ルフェニル）チオフェン］に限定されるものではなく、
低分子系又は高分子系の種々の有機ＥＬ発光材料を使用
することができる。
方法について説明する。まず、スパッタ法により、ガラ
ス基板１１の上側全面にＩＴＯ膜を約２０００Åの厚さ
に成膜する。次に、スピンコーティング法により、ガラ
ス基板１１の上側全面にポリ［３−（４−アルキルフェ
ニル）チオフェン］を１５００Åの厚さに成膜し、有機
ＥＬ層１３とする。なお、本実施の形態においては、有
機ＥＬ層１３の材料が、上記のポリ［３−（４−アルキ
ルフェニル）チオフェン］に限定されるものではなく、
低分子系又は高分子系の種々の有機ＥＬ発光材料を使用
することができる。
【００２６】次に、スパッタ法により、有機ＥＬ層１３
の上にＭｇＡｇを約１０００Åの厚さに成膜して第１の
導電膜１４ａを形成し、更にＲｕを５００Åの厚さに成
膜して第２の導電膜１４ｂを形成する。次いで、メタル
マスクを用いてＡｕ又はＡｌ等の金属をスパッタリング
し、陽極１２及び陰極１４にそれぞれ接続した一対の端
子を形成する。これにより、本実施の形態の有機ＥＬ素
子が完成する。
の上にＭｇＡｇを約１０００Åの厚さに成膜して第１の
導電膜１４ａを形成し、更にＲｕを５００Åの厚さに成
膜して第２の導電膜１４ｂを形成する。次いで、メタル
マスクを用いてＡｕ又はＡｌ等の金属をスパッタリング
し、陽極１２及び陰極１４にそれぞれ接続した一対の端
子を形成する。これにより、本実施の形態の有機ＥＬ素
子が完成する。
【００２７】なお、図２に示すように、陽極１２をスト
ライプ状に形成し、陰極１４を陽極１２に対し直角に交
差する方向にストライプ状に形成することにより、ガラ
ス基板１１上に複数の有機ＥＬ素子（陽極１２と陰極１
４が交差する部分）１５がマトリクス状に配列した表示
装置とすることができる。この表示装置においては、単
純マトリクス型液晶表示装置と同様に、垂直方向に並ぶ
複数の陽極１２に水平同期信号に同期したタイミングで
正の信号を順番に供給し、１水平同期期間内に水平方向
に並ぶ複数の陰極１４に順番に負の信号を供給すること
により、所望の画像を表示することができる。
ライプ状に形成し、陰極１４を陽極１２に対し直角に交
差する方向にストライプ状に形成することにより、ガラ
ス基板１１上に複数の有機ＥＬ素子（陽極１２と陰極１
４が交差する部分）１５がマトリクス状に配列した表示
装置とすることができる。この表示装置においては、単
純マトリクス型液晶表示装置と同様に、垂直方向に並ぶ
複数の陽極１２に水平同期信号に同期したタイミングで
正の信号を順番に供給し、１水平同期期間内に水平方向
に並ぶ複数の陰極１４に順番に負の信号を供給すること
により、所望の画像を表示することができる。
【００２８】また、本発明は、アクティブマトリクス型
有機ＥＬ表示装置に適用することもできる。すなわち、
図３に示すように、陰極１４を各画素毎に形成し、デー
タ線１６、電源供給線１７及び走査線１８に接続された
スイッチ素子１９を介して陰極１４に印加される電圧を
各画素毎に制御することにより、所望の画像を表示する
ことができる。この場合、陽極１２は各画素共通の電極
となるので、パターニングする必要はない。
有機ＥＬ表示装置に適用することもできる。すなわち、
図３に示すように、陰極１４を各画素毎に形成し、デー
タ線１６、電源供給線１７及び走査線１８に接続された
スイッチ素子１９を介して陰極１４に印加される電圧を
各画素毎に制御することにより、所望の画像を表示する
ことができる。この場合、陽極１２は各画素共通の電極
となるので、パターニングする必要はない。
【００２９】更に、上記実施の形態においては、陽極１
２の上に直接有機ＥＬ層１３を形成し、有機ＥＬ層１３
の上に直接陰極１４を形成した場合について説明した
が、陽極１２と有機ＥＬ層１３との間、又は有機ＥＬ層
１３と陰極１４との間にバッファ層を設けてもよい。 （第２の実施の形態）図４は本発明の第２の実施の形態
の有機ＥＬ素子の製造方法を示す断面図である。本実施
の形態は陽極と有機ＥＬ層との間にバッファ層を有する
有機ＥＬ素子の製造方法の例である。
２の上に直接有機ＥＬ層１３を形成し、有機ＥＬ層１３
の上に直接陰極１４を形成した場合について説明した
が、陽極１２と有機ＥＬ層１３との間、又は有機ＥＬ層
１３と陰極１４との間にバッファ層を設けてもよい。 （第２の実施の形態）図４は本発明の第２の実施の形態
の有機ＥＬ素子の製造方法を示す断面図である。本実施
の形態は陽極と有機ＥＬ層との間にバッファ層を有する
有機ＥＬ素子の製造方法の例である。
【００３０】まず、図４（ａ）に示すように、スパッタ
法により、ガラス基板２１の上側にＩＴＯを２０００Å
の厚さに成膜し、陽極（下部電極）２２とする。次に、
スパッタ法により、陽極２２の上にＲｕ（ルテニウム）
を３００Åの厚さに成膜してバッファ層２３とする。そ
して、ランプによって加熱するＲＴＡ（Rapid Thermal
Annealing ）装置を使用し、７００℃の温度で３〜５秒
間の短時間アニール（ＲＴＡ）を行う。この短時間アニ
ールにより、バッファ層２３の表面のＲｕが酸化され
る。この場合、ＲｕＯが極めて短時間に生成されるの
で、ＲｕＯの粒径が小さく、バッファ層２３の表面に大
きな凹凸が形成されることが回避される。
法により、ガラス基板２１の上側にＩＴＯを２０００Å
の厚さに成膜し、陽極（下部電極）２２とする。次に、
スパッタ法により、陽極２２の上にＲｕ（ルテニウム）
を３００Åの厚さに成膜してバッファ層２３とする。そ
して、ランプによって加熱するＲＴＡ（Rapid Thermal
Annealing ）装置を使用し、７００℃の温度で３〜５秒
間の短時間アニール（ＲＴＡ）を行う。この短時間アニ
ールにより、バッファ層２３の表面のＲｕが酸化され
る。この場合、ＲｕＯが極めて短時間に生成されるの
で、ＲｕＯの粒径が小さく、バッファ層２３の表面に大
きな凹凸が形成されることが回避される。
【００３１】なお、バッファ層２３の厚さ（ＲＴＡ前の
厚さ）は、５００Å以下とすることが好ましい。これ
は、バッファ層２３の厚さが５００Åを超えると、ＥＬ
発光層２３で発生した光がバッファ層２３で吸収され、
見かけの発光強度が低下するためである。また、バッフ
ァ層２３の材料としては、上記のＲｕ以外にもＭｏ又は
Ｖを使用することができる。
厚さ）は、５００Å以下とすることが好ましい。これ
は、バッファ層２３の厚さが５００Åを超えると、ＥＬ
発光層２３で発生した光がバッファ層２３で吸収され、
見かけの発光強度が低下するためである。また、バッフ
ァ層２３の材料としては、上記のＲｕ以外にもＭｏ又は
Ｖを使用することができる。
【００３２】次に、スピンコーティング法により、バッ
ファ層２３の上にポリ［３−（４−アルキルフェニル）
チオフェン］を約１５００Åの厚さに成膜し、ＥＬ発光
層２４とする。ＥＬ発光層２４の材料は上記のポリ［３
−（４−アルキルフェニル）チオフェン］に限定される
ものではなく、低分子系又は高分子系の種々の有機ＥＬ
発光材料を使用することができる。
ファ層２３の上にポリ［３−（４−アルキルフェニル）
チオフェン］を約１５００Åの厚さに成膜し、ＥＬ発光
層２４とする。ＥＬ発光層２４の材料は上記のポリ［３
−（４−アルキルフェニル）チオフェン］に限定される
ものではなく、低分子系又は高分子系の種々の有機ＥＬ
発光材料を使用することができる。
【００３３】そして、スパッタ法により、有機ＥＬ層２
４の上にＡｌＬｉを約２００Åの厚さに成膜し、陰極
（上部電極）２５とする。これにより、本実施の形態の
有機ＥＬ素子が完成する。なお、陰極２５の材料は上記
ＡｌＬｉに限定されるものではなく、アルカリ金属又は
アルカリ土類金属を含む導電体を使用すればよい。ま
た、第１の実施の形態で示したように、陰極２５を２層
構造としてもよい。
４の上にＡｌＬｉを約２００Åの厚さに成膜し、陰極
（上部電極）２５とする。これにより、本実施の形態の
有機ＥＬ素子が完成する。なお、陰極２５の材料は上記
ＡｌＬｉに限定されるものではなく、アルカリ金属又は
アルカリ土類金属を含む導電体を使用すればよい。ま
た、第１の実施の形態で示したように、陰極２５を２層
構造としてもよい。
【００３４】以下、上記の有機ＥＬ素子を実際に製造
し、動作しきい値電圧及びバッファ層の表面凹凸を実際
に測定した結果について説明する。有機ＥＬ層２４の材
料としてＴＤＰ／Ａｌｑ3 を用い、上記の方法により有
機ＥＬ素子を形成して、動作しきい値電圧を測定した。
その結果、バッファ層２３がない場合は発光開始電圧が
７Ｖであったのに対し、上記方法によりバッファ層２３
を形成した場合は３．５Ｖとなり、しきい値電圧の低下
が確認された。
し、動作しきい値電圧及びバッファ層の表面凹凸を実際
に測定した結果について説明する。有機ＥＬ層２４の材
料としてＴＤＰ／Ａｌｑ3 を用い、上記の方法により有
機ＥＬ素子を形成して、動作しきい値電圧を測定した。
その結果、バッファ層２３がない場合は発光開始電圧が
７Ｖであったのに対し、上記方法によりバッファ層２３
を形成した場合は３．５Ｖとなり、しきい値電圧の低下
が確認された。
【００３５】また、バッファ層２３の表面の凹凸を測定
したところ、本実施の形態では５０Å〜１００Åであっ
た。一方、バッファ層としてＲｕＯ2 をスパッタリング
した場合は、バッファ層の表面の凹凸が５００Å〜１０
００Åであった。これにより、本実施の形態の有効性が
確認された。本実施の形態によれば、バッファ層２３と
してＲｕ，Ｍｏ又はＶの金属膜を形成し、ＲＴＡにより
バッファ層２３の表面を酸化して、動作しきい値電圧を
下げるのに有効なＲｕＯ、ＭｏＯ又はＶＯを形成する。
この場合、バッファ層２３の表面を短時間で酸化させる
ので、バッファ層２３の表面に大きな凹凸が形成される
ことが回避される。これにより、有機ＥＬ層２４の厚さ
を薄くしても陽極２２と陰極２５との短絡が回避され、
動作しきい値電圧の低い有機ＥＬ素子が作製される。
したところ、本実施の形態では５０Å〜１００Åであっ
た。一方、バッファ層としてＲｕＯ2 をスパッタリング
した場合は、バッファ層の表面の凹凸が５００Å〜１０
００Åであった。これにより、本実施の形態の有効性が
確認された。本実施の形態によれば、バッファ層２３と
してＲｕ，Ｍｏ又はＶの金属膜を形成し、ＲＴＡにより
バッファ層２３の表面を酸化して、動作しきい値電圧を
下げるのに有効なＲｕＯ、ＭｏＯ又はＶＯを形成する。
この場合、バッファ層２３の表面を短時間で酸化させる
ので、バッファ層２３の表面に大きな凹凸が形成される
ことが回避される。これにより、有機ＥＬ層２４の厚さ
を薄くしても陽極２２と陰極２５との短絡が回避され、
動作しきい値電圧の低い有機ＥＬ素子が作製される。
【００３６】なお、本実施の形態も、第１の実施の形態
と同様に単純マトリクス型有機ＥＬ表示装置及びアクテ
ィブマトリクス型有機ＥＬ表示装置に適用することがで
きる。また、上記の実施の形態においては、ランプによ
り加熱するＲＴＡ装置を使用してバッファ層２３の表面
を酸化したが、レーザ照射、プラズマ酸化法または陽極
酸化法によりバッファ層２３の表面を酸化させてもよ
い。
と同様に単純マトリクス型有機ＥＬ表示装置及びアクテ
ィブマトリクス型有機ＥＬ表示装置に適用することがで
きる。また、上記の実施の形態においては、ランプによ
り加熱するＲＴＡ装置を使用してバッファ層２３の表面
を酸化したが、レーザ照射、プラズマ酸化法または陽極
酸化法によりバッファ層２３の表面を酸化させてもよ
い。
【００３７】レーザ照射によりバッファ層２３の表面を
酸化させる場合は、例えばＸｅＣｌエキシマレーザを使
用し、レーザビームを幅が狭い矩形状に成形して幅方向
にスキャンし、バッファ層２３の表面を短時間で酸化さ
せる。レーザービームのエネルギーは、例えば３９０ｍ
Ｊ／ｃｍ2 とする。また、プラズマ酸化法によりバッフ
ァ層２３の表面を酸化させる場合は、酸素を含むプラズ
マを発生し、このプラズマにバッファ層２３の表面をさ
らすことにより、バッファ層２３の表面を酸化させる。
例えば、ＲＦＯ2 プラズマ法によって、処理時間が１０
分間、圧力が４０Ｐａ、パワーが２００Ｗの条件でプラ
ズマ酸化処理を行う。
酸化させる場合は、例えばＸｅＣｌエキシマレーザを使
用し、レーザビームを幅が狭い矩形状に成形して幅方向
にスキャンし、バッファ層２３の表面を短時間で酸化さ
せる。レーザービームのエネルギーは、例えば３９０ｍ
Ｊ／ｃｍ2 とする。また、プラズマ酸化法によりバッフ
ァ層２３の表面を酸化させる場合は、酸素を含むプラズ
マを発生し、このプラズマにバッファ層２３の表面をさ
らすことにより、バッファ層２３の表面を酸化させる。
例えば、ＲＦＯ2 プラズマ法によって、処理時間が１０
分間、圧力が４０Ｐａ、パワーが２００Ｗの条件でプラ
ズマ酸化処理を行う。
【００３８】更に、陽極酸化法によりバッファ層２３の
表面を酸化させる場合は、例えば電解液として酒石酸と
エチレングリコールとアンモニア溶液との混合液を使用
し、陽極としてＰｔ（白金）電極を使用する。そして、
５ｍＡの定電流を流してバッファ層２３の表面を陽極酸
化し、ＲｕＯ2 膜を析出させる。これらの方法によりバ
ッファ層２３の表面を酸化させた場合も、上記実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
表面を酸化させる場合は、例えば電解液として酒石酸と
エチレングリコールとアンモニア溶液との混合液を使用
し、陽極としてＰｔ（白金）電極を使用する。そして、
５ｍＡの定電流を流してバッファ層２３の表面を陽極酸
化し、ＲｕＯ2 膜を析出させる。これらの方法によりバ
ッファ層２３の表面を酸化させた場合も、上記実施の形
態と同様の効果を得ることができる。
【００３９】（第３の実施の形態）図５，図６は本発明
の第３の実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示
す平面図である。本実施の形態は、フルカラーの有機Ｅ
Ｌ表示装置の製造方法の例を示している。まず、図５
（ａ）に示すように、ガラス基板３１の上側全面にＩＴ
Ｏをスパッタリングし、厚さが約２０００ÅのＩＴＯ膜
を成膜した後、フォトリソグラフィによりＩＴＯ膜をス
トライプ状にパターニングして陽極（下部電極）３２と
する。この場合、陽極３２の幅は例えば２０μｍとす
る。
の第３の実施の形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法を示
す平面図である。本実施の形態は、フルカラーの有機Ｅ
Ｌ表示装置の製造方法の例を示している。まず、図５
（ａ）に示すように、ガラス基板３１の上側全面にＩＴ
Ｏをスパッタリングし、厚さが約２０００ÅのＩＴＯ膜
を成膜した後、フォトリソグラフィによりＩＴＯ膜をス
トライプ状にパターニングして陽極（下部電極）３２と
する。この場合、陽極３２の幅は例えば２０μｍとす
る。
【００４０】次に、スピンコーティング法により、ガラ
ス基板２１上の表示領域全面にポリ［３−（４−アルキ
ルフェニル）チオフェン］を１５００Åの厚さに成膜
し、ＥＬ発光層３３とする。本発明において、ＥＬ発光
層の材料は上記のポリ［３−（４−アルキルフェニル）
チオフェン］に限定されるものではないが、光の照射に
より共役長が変化するポリマーであることが必要であ
る。
ス基板２１上の表示領域全面にポリ［３−（４−アルキ
ルフェニル）チオフェン］を１５００Åの厚さに成膜
し、ＥＬ発光層３３とする。本発明において、ＥＬ発光
層の材料は上記のポリ［３−（４−アルキルフェニル）
チオフェン］に限定されるものではないが、光の照射に
より共役長が変化するポリマーであることが必要であ
る。
【００４１】そして、図５（ｂ）に示すように、赤色画
素領域（Ｒ）以外の領域（すなわち、緑色画素領域
（Ｇ）及び青色画素領域（Ｂ））にＡｒＦレーザ光を１
０００ｍＪ／ｃｍ2 の条件で照射する。これにより、レ
ーザ照射されていない部分のＥＬ発光層は赤色（波長約
６５０ｎｍ）に発光し、レーザ照射された部分のＥＬ発
光層は、共役長が短くなって緑色（波長約５１０ｎｍ）
に発光するようになる。図５（ｂ）では、有機ＥＬ層の
うち赤色発光する部分を３３Ｒで表し、緑色発光する部
分を３３Ｇで表している。
素領域（Ｒ）以外の領域（すなわち、緑色画素領域
（Ｇ）及び青色画素領域（Ｂ））にＡｒＦレーザ光を１
０００ｍＪ／ｃｍ2 の条件で照射する。これにより、レ
ーザ照射されていない部分のＥＬ発光層は赤色（波長約
６５０ｎｍ）に発光し、レーザ照射された部分のＥＬ発
光層は、共役長が短くなって緑色（波長約５１０ｎｍ）
に発光するようになる。図５（ｂ）では、有機ＥＬ層の
うち赤色発光する部分を３３Ｒで表し、緑色発光する部
分を３３Ｇで表している。
【００４２】なお、レーザ光の照射強度とＥＬ発光層の
発光色との関係はＥＬ発光層の材料により異なるので、
材料に合わせてレーザ光の照射条件を適宜変更する必要
がある。次に、図６（ａ）に示すように、ＥＬ発光層の
うち、青色画素領域にＡｒＦレーザ光を４０００ｍＪ／
ｃｍ2 の条件で照射する。これにより、レーザ照射され
た部分のＥＬ発光層は、共役長が更に短くなって青色
（波長約４６０ｎｍ）に発光するようになる。図６
（ａ）では、有機ＥＬ層のうち青色発光する部分を３３
Ｂで表している。
発光色との関係はＥＬ発光層の材料により異なるので、
材料に合わせてレーザ光の照射条件を適宜変更する必要
がある。次に、図６（ａ）に示すように、ＥＬ発光層の
うち、青色画素領域にＡｒＦレーザ光を４０００ｍＪ／
ｃｍ2 の条件で照射する。これにより、レーザ照射され
た部分のＥＬ発光層は、共役長が更に短くなって青色
（波長約４６０ｎｍ）に発光するようになる。図６
（ａ）では、有機ＥＬ層のうち青色発光する部分を３３
Ｂで表している。
【００４３】次いで、リフトオフ法により、図６（ｂ）
に示すように、ＥＬ発光層３３の上に陰極（上部電極）
３４を形成する。すなわち、ガラス基板３１の上側全面
にフォトレジストを塗布し、露光及び現像工程を経て、
レジスト膜に上部電極形成用の窓を開口する。そして、
ガラス基板３１の上側全面にＡｌＬｉを２０００Åの厚
さにスパッタリングした後、レジスト膜上のＡｌＬｉ膜
をレジストとともに除去する。これにより、陰極３４が
形成される。なお、陰極３４の材料は上記のＡｌＬｉに
限定されるものではなく、仕事関数が小さいアルカリ金
属又はアルカリ金属を含む導電体を使用すればよい。
に示すように、ＥＬ発光層３３の上に陰極（上部電極）
３４を形成する。すなわち、ガラス基板３１の上側全面
にフォトレジストを塗布し、露光及び現像工程を経て、
レジスト膜に上部電極形成用の窓を開口する。そして、
ガラス基板３１の上側全面にＡｌＬｉを２０００Åの厚
さにスパッタリングした後、レジスト膜上のＡｌＬｉ膜
をレジストとともに除去する。これにより、陰極３４が
形成される。なお、陰極３４の材料は上記のＡｌＬｉに
限定されるものではなく、仕事関数が小さいアルカリ金
属又はアルカリ金属を含む導電体を使用すればよい。
【００４４】本実施の形態では、上述の如く、レーザ光
の照射により共役長が変化して発光色が変化するポリマ
ーを使用してＲＧＢの発光色の画素を形成する。すなわ
ち、有機ＥＬ層３３を画素毎に分割するドライエッチン
グなどの微細加工技術を使用しなくても、多色発光の有
機ＥＬ素子を形成できるので、製造工程が少なく、製造
コストが低減される。そして、ＲＧＢ３色の画素をもつ
フルカラー表示のＥＬ表示装置が実現される。
の照射により共役長が変化して発光色が変化するポリマ
ーを使用してＲＧＢの発光色の画素を形成する。すなわ
ち、有機ＥＬ層３３を画素毎に分割するドライエッチン
グなどの微細加工技術を使用しなくても、多色発光の有
機ＥＬ素子を形成できるので、製造工程が少なく、製造
コストが低減される。そして、ＲＧＢ３色の画素をもつ
フルカラー表示のＥＬ表示装置が実現される。
【００４５】なお、上記実施の形態では陽極（下部電
極）３２の上に直接ＥＬ発光層３３を形成し、ＥＬ発光
層３３の上に直接陰極（上部電極）３４を形成したが、
陽極３２とＥＬ発光層３３との間、及びＥＬ発光層３３
と上部電極３４との間の少なくとも一方にバッファ層を
形成してもよい。また、上記実施の形態では単純マトリ
クス型有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明した
が、本発明をアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置
の製造に適用することもできる。
極）３２の上に直接ＥＬ発光層３３を形成し、ＥＬ発光
層３３の上に直接陰極（上部電極）３４を形成したが、
陽極３２とＥＬ発光層３３との間、及びＥＬ発光層３３
と上部電極３４との間の少なくとも一方にバッファ層を
形成してもよい。また、上記実施の形態では単純マトリ
クス型有機ＥＬ表示装置の製造方法について説明した
が、本発明をアクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置
の製造に適用することもできる。
【００４６】（付記１）陽極と陰極との間に有機ＥＬ層
を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、前記陰極
が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み前記有機
ＥＬ層に接触する第１の導電膜と、Ｒｕ（ルテニウ
ム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏｓ
（オスミウム）及びＲｅ（レニウム）からなる群から選
択された少なくとも１種の金属又はその酸化物を含む第
２の導電膜との積層構造を有することを特徴とする有機
ＥＬ素子。
を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、前記陰極
が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み前記有機
ＥＬ層に接触する第１の導電膜と、Ｒｕ（ルテニウ
ム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏｓ
（オスミウム）及びＲｅ（レニウム）からなる群から選
択された少なくとも１種の金属又はその酸化物を含む第
２の導電膜との積層構造を有することを特徴とする有機
ＥＬ素子。
【００４７】（付記２）陽極と陰極との間に有機ＥＬ層
を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、前記陰極
が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み前記有機
ＥＬ層に接触する第１の導電膜と、ＴｉＮ膜、又はＴｉ
ＮとＴｉとの積層膜からなる第２の導電膜との積層構造
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 （付記３）陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで形成
された有機ＥＬ素子において、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属を含み前記有機ＥＬ層に接触する第１の導電
膜と、Ｒｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ
（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウ
ム）からなる群から選択された少なくとも１種の金属又
はその酸化物を含む膜と、ＴｉＮ膜、又はＴｉＮとＴｉ
との積層膜とからなる第２の導電膜との積層構造を有す
ることを特徴とする有機ＥＬ素子。
を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、前記陰極
が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み前記有機
ＥＬ層に接触する第１の導電膜と、ＴｉＮ膜、又はＴｉ
ＮとＴｉとの積層膜からなる第２の導電膜との積層構造
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 （付記３）陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで形成
された有機ＥＬ素子において、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属を含み前記有機ＥＬ層に接触する第１の導電
膜と、Ｒｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ
（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウ
ム）からなる群から選択された少なくとも１種の金属又
はその酸化物を含む膜と、ＴｉＮ膜、又はＴｉＮとＴｉ
との積層膜とからなる第２の導電膜との積層構造を有す
ることを特徴とする有機ＥＬ素子。
【００４８】（付記４）基板上に陽極を形成する工程
と、前記陽極の上に有機ＥＬ層を形成する工程と、前記
有機ＥＬ層の上にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を
含む第１の導電膜を形成する工程と、前記第１の導電膜
の上にＲｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ
（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウ
ム）からなる群から選択された少なくとも１種の金属又
はその酸化物を成膜して第２の導電膜を形成する工程と
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
と、前記陽極の上に有機ＥＬ層を形成する工程と、前記
有機ＥＬ層の上にアルカリ金属又はアルカリ土類金属を
含む第１の導電膜を形成する工程と、前記第１の導電膜
の上にＲｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ
（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウ
ム）からなる群から選択された少なくとも１種の金属又
はその酸化物を成膜して第２の導電膜を形成する工程と
を有することを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【００４９】（付記５）陽極と陰極との間に有機ＥＬ層
を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、前記陽極と
前記有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｍｏ
（モリブデン）及びＶ（バナジウム）からなる群から選
択された少なくとも１種の金属を含み、前記有機ＥＬ層
側の表面のみが酸化されたバッファ層を有することを特
徴とする有機ＥＬ素子。
を挟んで形成された有機ＥＬ素子において、前記陽極と
前記有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ（ルテニウム）、Ｍｏ
（モリブデン）及びＶ（バナジウム）からなる群から選
択された少なくとも１種の金属を含み、前記有機ＥＬ層
側の表面のみが酸化されたバッファ層を有することを特
徴とする有機ＥＬ素子。
【００５０】（付記６）基板上に陽極を形成する工程
と、前記陽極の上にＲｕ、Ｍｏ及びＶからなる群から選
択された少なくとも１種の金属を含むバッファ層を形成
する工程と、前記バッファ層の表面のみを酸化させる表
面酸化工程と、前記バッファ層の上に有機ＥＬ層を形成
する工程と、前記有機ＥＬ層の上にアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属を含む陰極を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
と、前記陽極の上にＲｕ、Ｍｏ及びＶからなる群から選
択された少なくとも１種の金属を含むバッファ層を形成
する工程と、前記バッファ層の表面のみを酸化させる表
面酸化工程と、前記バッファ層の上に有機ＥＬ層を形成
する工程と、前記有機ＥＬ層の上にアルカリ金属又はア
ルカリ土類金属を含む陰極を形成する工程とを有するこ
とを特徴とする有機ＥＬ素子の製造方法。
【００５１】（付記７）前記バッファ層を５００Å以下
の厚さに形成することを特徴とする付記６に記載の有機
ＥＬ素子の製造方法。 （付記８）前記表面酸化工程では、短時間アニール（Ra
pid Thermal Annealing ）により前記バッファ層の表面
のみを酸化させることを特徴とする付記６に記載の有機
ＥＬ素子の製造方法。
の厚さに形成することを特徴とする付記６に記載の有機
ＥＬ素子の製造方法。 （付記８）前記表面酸化工程では、短時間アニール（Ra
pid Thermal Annealing ）により前記バッファ層の表面
のみを酸化させることを特徴とする付記６に記載の有機
ＥＬ素子の製造方法。
【００５２】（付記９）前記表面酸化工程では、レーザ
アニール、プラズマ酸化及び陽極酸化のいずれかの方法
により前記バッファ層の表面のみを酸化させることを特
徴とする付記６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 （付記１０）有機ＥＬ層を構成するポリマーの共役長を
変化させて２以上の発光色が異なる領域を形成したこと
を特徴とする有機ＥＬ表示装置。
アニール、プラズマ酸化及び陽極酸化のいずれかの方法
により前記バッファ層の表面のみを酸化させることを特
徴とする付記６に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。 （付記１０）有機ＥＬ層を構成するポリマーの共役長を
変化させて２以上の発光色が異なる領域を形成したこと
を特徴とする有機ＥＬ表示装置。
【００５３】（付記１１）前記有機ＥＬ層に、共役長が
相互に異なる赤色発光領域、緑色発光領域及び青色発光
領域を有することを特徴とする付記１０に記載の有機Ｅ
Ｌ表示装置。 （付記１２）基板上に第１の電極を形成する工程と、前
記第１の電極の上に、光照射により共役長が変化する有
機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層を形成する工程と、前記
有機ＥＬ層に部分的に光を照射して共役長を変化させる
工程と、前記有機ＥＬ層上に第２の電極を形成する工程
とを有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方
法。
相互に異なる赤色発光領域、緑色発光領域及び青色発光
領域を有することを特徴とする付記１０に記載の有機Ｅ
Ｌ表示装置。 （付記１２）基板上に第１の電極を形成する工程と、前
記第１の電極の上に、光照射により共役長が変化する有
機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層を形成する工程と、前記
有機ＥＬ層に部分的に光を照射して共役長を変化させる
工程と、前記有機ＥＬ層上に第２の電極を形成する工程
とを有することを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方
法。
【００５４】（付記１３）前記有機ＥＬ層の材料とし
て、光を照射する前の状態で赤色発光するポリマーを使
用することを特徴とする付記１２に記載の有機ＥＬ表示
装置の製造方法。
て、光を照射する前の状態で赤色発光するポリマーを使
用することを特徴とする付記１２に記載の有機ＥＬ表示
装置の製造方法。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の有機ＥＬ
素子によれば、陰極が、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属を含む第１の導電膜と、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｏｓ及
びＲｅからなる群から選択された少なくとも１種の金属
又はその酸化物を含む第２の導電膜との積層構造を有し
ているので、第１の導電膜中のアルカリ金属又はアルカ
リ土類金属の酸化が防止され、長期間にわたってダーク
スポットの発生を回避できる。また、比較的簡単な工程
で製造することができる。第２の導電膜としてＴｉＮ
膜、又はＴｉとＴｉＮとの積層膜を使用した場合も、同
様の効果が得られる。
素子によれば、陰極が、アルカリ金属又はアルカリ土類
金属を含む第１の導電膜と、Ｒｕ，Ｒｈ，Ｉｒ，Ｏｓ及
びＲｅからなる群から選択された少なくとも１種の金属
又はその酸化物を含む第２の導電膜との積層構造を有し
ているので、第１の導電膜中のアルカリ金属又はアルカ
リ土類金属の酸化が防止され、長期間にわたってダーク
スポットの発生を回避できる。また、比較的簡単な工程
で製造することができる。第２の導電膜としてＴｉＮ
膜、又はＴｉとＴｉＮとの積層膜を使用した場合も、同
様の効果が得られる。
【００５６】また、本発明の他の有機ＥＬ素子によれ
ば、陽極と有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ，Ｍｏ及びＶから
なる群から選択された少なくと１種の金属を含むバッフ
ァ層を有し、該バッファ層の有機ＥＬ層側表面のみが、
短時間アニール、レーザアニール、プラズマ酸化又は陽
極酸化等の方法により酸化されている。このため、バッ
ファ層の表面の凹凸が小さく、有機ＥＬ層を薄くして
も、短絡等の不具合の発生が回避される。
ば、陽極と有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ，Ｍｏ及びＶから
なる群から選択された少なくと１種の金属を含むバッフ
ァ層を有し、該バッファ層の有機ＥＬ層側表面のみが、
短時間アニール、レーザアニール、プラズマ酸化又は陽
極酸化等の方法により酸化されている。このため、バッ
ファ層の表面の凹凸が小さく、有機ＥＬ層を薄くして
も、短絡等の不具合の発生が回避される。
【００５７】更に、本発明の有機ＥＬ表示装置は、有機
ＥＬ層を構成するポリマーの共役長を変化させることに
より異なる色で発光する領域を形成するので、多色発光
の有機ＥＬ表示装置を容易に製造することができる。
ＥＬ層を構成するポリマーの共役長を変化させることに
より異なる色で発光する領域を形成するので、多色発光
の有機ＥＬ表示装置を容易に製造することができる。
【図１】図１は本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素
子を示す断面図である。
子を示す断面図である。
【図２】図２は本発明の第１の実施の形態の有機ＥＬ素
子の陽極及び陰極の配置の例を示す平面図である。
子の陽極及び陰極の配置の例を示す平面図である。
【図３】図３は本発明の第１の実施の形態をアクティブ
マトリクス型有機ＥＬ表示装置に適用した例を示す平面
図である。
マトリクス型有機ＥＬ表示装置に適用した例を示す平面
図である。
【図４】図４は本発明の第２の実施の形態の有機ＥＬ素
子の製造方法を示す断面図である。
子の製造方法を示す断面図である。
【図５】図５は本発明の第３の実施の形態の有機ＥＬ表
示装置の製造方法を示す平面図（その１）である。
示装置の製造方法を示す平面図（その１）である。
【図６】図６は本発明の第３の実施の形態の有機ＥＬ表
示装置の製造方法を示す平面図（その２）である。
示装置の製造方法を示す平面図（その２）である。
１１，２１，３１…ガラス基板、 １２，２２，３２…陽極、 １３，２４，３３…有機ＥＬ層（ＥＬ発光層）， １４，２５，３４…陰極、 １４ａ…第１の導電膜、 １４ｂ…第２の導電膜、 １５…有機ＥＬ素子、 １６…データ線、 １７…電源供給線、 １８…走査線、 １９…スイッチ素子、 ２３…バッファ層。
Claims (7)
- 【請求項１】 陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで
形成された有機ＥＬ素子において、 前記陰極が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み
前記有機ＥＬ層に接触する第１の導電膜と、Ｒｕ（ルテ
ニウム），Ｒｈ（ロジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏ
ｓ（オスミウム）及びＲｅ（レニウム）からなる群から
選択された少なくとも１種の金属又はその酸化物を含む
第２の導電膜との積層構造を有することを特徴とする有
機ＥＬ素子。 - 【請求項２】 陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで
形成された有機ＥＬ素子において、 前記陰極が、アルカリ金属又はアルカリ土類金属を含み
前記有機ＥＬ層に接触する第１の導電膜と、ＴｉＮ膜、
又はＴｉＮとＴｉとの積層膜からなる第２の導電膜との
積層構造を有することを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 【請求項３】 基板上に陽極を形成する工程と、 前記陽極の上に有機ＥＬ層を形成する工程と、 前記有機ＥＬ層の上にアルカリ金属又はアルカリ土類金
属を含む第１の導電膜を形成する工程と、 前記第１の導電膜の上にＲｕ（ルテニウム），Ｒｈ（ロ
ジウム）、Ｉｒ（イリジウム）、Ｏｓ（オスミウム）及
びＲｅ（レニウム）からなる群から選択された少なくと
も１種の金属又はその酸化物を成膜して第２の導電膜を
形成する工程とを有することを特徴とする有機ＥＬ素子
の製造方法。 - 【請求項４】 陽極と陰極との間に有機ＥＬ層を挟んで
形成された有機ＥＬ素子において、 前記陽極と前記有機ＥＬ層との間に、Ｒｕ（ルテニウ
ム）、Ｍｏ（モリブデン）及びＶ（バナジウム）からな
る群から選択された少なくとも１種の金属を含み、前記
有機ＥＬ層側の表面のみが酸化されたバッファ層を有す
ることを特徴とする有機ＥＬ素子。 - 【請求項５】 基板上に陽極を形成する工程と、 前記陽極の上にＲｕ、Ｍｏ及びＶからなる群から選択さ
れた少なくとも１種の金属を含むバッファ層を形成する
工程と、 前記バッファ層の表面のみを酸化させる表面酸化工程
と、 前記バッファ層の上に有機ＥＬ層を形成する工程と、 前記有機ＥＬ層の上にアルカリ金属又はアルカリ土類金
属を含む陰極を形成する工程とを有することを特徴とす
る有機ＥＬ素子の製造方法。 - 【請求項６】 有機ＥＬ層を構成するポリマーの共役長
を変化させて２以上の発光色が異なる領域を形成したこ
とを特徴とする有機ＥＬ表示装置。 - 【請求項７】 基板上に第１の電極を形成する工程と、 前記第１の電極の上に、光照射により共役長が変化する
有機ＥＬ材料からなる有機ＥＬ層を形成する工程と、 前記有機ＥＬ層に部分的に光を照射して共役長を変化さ
せる工程と、 前記有機ＥＬ層上に第２の電極を形成する工程とを有す
ることを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262567A JP2002075661A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ表示装置 |
| US09/916,314 US7153592B2 (en) | 2000-08-31 | 2001-07-30 | Organic EL element and method of manufacturing the same, organic EL display device using the element, organic EL material, and surface emission device and liquid crystal display device using the material |
| US11/133,410 US20050208206A1 (en) | 2000-08-31 | 2005-05-20 | Organic EL element and method of manufacturing the same, organic EL display device using the element, organic EL material, and surface emission device and liquid crystal display device using the material |
| US11/434,915 US7208234B2 (en) | 2000-08-31 | 2006-05-17 | Organic EL element and method of manufacturing the same, organic EL display device using the element, organic EL material, and surface emission device and liquid crystal display device using the material |
| US13/343,254 US20120148755A1 (en) | 2000-08-31 | 2012-01-04 | Organic el element and method of manufacturing the same, organic el display device using the element, organic el material, and surface emission device and liquid crystal display device using the material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000262567A JP2002075661A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002075661A true JP2002075661A (ja) | 2002-03-15 |
Family
ID=18750230
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|---|---|---|---|
| JP2000262567A Pending JP2002075661A (ja) | 2000-08-31 | 2000-08-31 | 有機ｅｌ素子及び有機ｅｌ表示装置 |
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