JP2002117975A - 単純マトリクス式画素配列型有機電界発光装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純マトリクス式有機電界発光(EL)装置を改
良すること。 【解決手段】 基板上に、複数のアノード及びカソード
コネクタを間隔を置いて並べて設置し、アノードに対し
て垂直方向に延在する複数の電気絶縁性ベース層を間隔
を置いて並べて形成し、各ベース層の一部の上に、導電
性カソードバス金属層を形成し、各ベース層の上に電気
絶縁性有機カソード分離用シャドウ構造体を形成し且つ
カソードバス金属層の一部の上に有機カソードバスシャ
ドウ構造体を形成し、有機ＥＬ媒体層の末端位置が各シ
ャドウ構造体の基底部から隔離されるように有機ＥＬ媒
体層を付着させ、複数の薄いカソードの各々が、対応す
るカソードバス金属層に、有機ＥＬ媒体層がカソードバ
スシャドウ構造体の基底部から隔離されている位置にお
いて、電気接続されるようにカソードを付着させること
を特徴とする有機電界発光装置の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般には有機電界
発光（ＥＬ）装置に、より詳細には、補充的なカソード
バスコンダクタ(bus conductor)と、当該カソードバス
コンダクタの上に形成された当該バスコンダクタと透光
性カソードとを電気的に接続するコンタクト構造とを有
する有機ＥＬ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】単純マトリクス式(passive matrix)有機
ＥＬ装置は、パターン化されたアノードと、これに直交
配向されたカソードとの間に、有機ＥＬ媒体層を挟み込
んで製造される。従来の単純マトリクス式画素配列型有
機ＥＬ装置では、透光性アノード、例えばインジウム錫
酸化物(ITO)アノードを、透光性基板、例えばガラス基
板の上に形成する。このアノードと基板の上に有機ＥＬ
媒体層を付着させ、さらにそのＥＬ媒体層の上に１又は
２以上のカソードを付着させる。

【０００３】このような従来常用の単純マトリクス式有
機ＥＬ装置は、個別のロウ（カソード）と個別のコラム
（アノード）との間に電位差（駆動電圧とも称する）を
印加することによって駆動される。カソードをアノード
に対して負になるようにバイアスをかけると、カソード
とアノードのオーバーラップ領域により画定される画素
から発光し、その発光はアノードと基板を介して観察者
に達する。

【０００４】常用の装置でメッセージ又は画像を表示す
るためには、フリッカが知覚されないように、人間の視
覚システムの応答時間よりも短くなるように選定された
フレーム時間内で個別にすべてのロウ（カソード）を作
動させ又はアドレスする必要がある。個々のロウ（カソ
ード）はフレーム時間の一部（１／ロウ数）の間作動す
る。したがって、ロウに含まれる画素は、カソードのロ
ウ数と表示輝度の平均値との積となる発光の明るさ（輝
度）を提供するように動作又は駆動される必要がある。
このため、ロウをなす各画素には比較的高い瞬間輝度が
要求され、ひいては、カソードとの間に駆動電流Ｉを流
す際にカソードの長手方向に沿って駆動電圧が過度に低
下することがないように、カソードを比較的厚くする
（典型的には０．１５〜０．３μｍにする）ことが必要
となる。このように比較的厚いカソードは光学的に不透
明になるため、このようなカソードを介する発光は排除
される。

【０００５】換言すれば、単純マトリクス式有機ＥＬ装
置においてカソードを介する発光が望まれる場合、発光
の透過が可能となるように金属カソードを十分に薄くし
なければならない。しかしながら、カソードを薄くする
につれ、カソードロウの抵抗Ｒが高くなるため、必要な
瞬間駆動電流Ｉを流すには不適当なカソードになってし
まう。その結果、カソードに沿った電圧低下量ΔＶ＝Ｉ
×Ｒが増大し、好ましくないほど高い駆動電圧の印加が
余儀なくされる。

【０００６】平面図で示した図面は４本のアノードと４
本のカソードを有する単純マトリクス式有機ＥＬ装置又
はその前駆体を略示するにすぎないが、比較的大面積の
高解像度有機ＥＬ表示パネルが、多数のアノードコラム
と交差する多数のカソードロウを有することは認識され
よう。このような表示パネルを構築する場合、カソード
ロウをなす各画素に必要な瞬間輝度に対応する瞬間駆動
電流Ｉを流すため、カソードの厚みをさらに増すことが
必要である。好ましくない電圧低下：ΔＶ＝Ｉ×Ｒ（各
カソードに沿った抵抗Ｒ）を最小限に抑えるためには、
約１μｍのカソード厚が必要となる場合がある。

【０００７】このように比較的厚いカソードのカソード
分離を実効あるものにするには、比較的高い又は比較的
高いカソード分離用シャドウ構造体が必要であるが、こ
れは製造が困難である。比較的厚いカソードを形成する
と、有機ＥＬ媒体層内のアノードとカソードに挟まれた
小さな欠陥が、アノードと比較的厚いカソードとの間に
永久的な「短絡」を生ぜしめる可能性がある。このよう
な「短絡」は、比較的薄いカソードを構築できたなら
ば、さほど目立たず且つ／又は自己修復することができ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、必要な瞬間電流を流すには薄すぎる厚さのカソ
ードを有する単純マトリクス式画像配列型有機ＥＬ装置
を形成すると共に、各カソードと必要な瞬間電流を流す
ことができる対応するカソードバス金属層との間に少な
くとも一つの電気接続を設けることである。

【０００９】本発明の別の目的は、カソードバス金属層
と、当該カソードバス金属層の上に薄いカソードと当該
カソードバス金属層との間を電気接続するために形成さ
れた少なくとも一つのカソードバスシャドウ構造体とを
有する単純マトリクス式画素配列型有機ＥＬ装置の製造
方法を提供することである。

【００１０】本発明のさらに別の目的は、間隔を置いて
並べられた複数の薄いカソードであってその各々が、装
置基板の縁部から内方へ延在するカソードコネクタと電
気接続しているカソードバス金属層と電気接続している
ものを有する単純マトリクス式画素配列型有機ＥＬ装置
の製造方法を提供することである。

【００１１】本発明のさらなる目的は、間隔を置いて並
べられた複数の薄いカソードであってその各々がカソー
ドバス金属層と電気接続しているものを有する単純マト
リクス式画素配列型有機ＥＬ装置であって、当該カソー
ドバス金属層が、装置基板の縁部へ延在するカソードコ
ネクタを形成しているものの製造方法を提供することで
ある。

【００１２】本発明の別の目的は、間隔を置いて並べら
れた複数の透光性カソードであってその各々がカソード
バス金属層と電気接続しているものを有する単純マトリ
クス式画素配列型有機ＥＬ装置であって、当該カソード
バス金属層が、装置基板の縁部へ延在するカソードコネ
クタを形成しているものの製造方法を提供することであ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】これらその他の目的及び
利点は、薄いカソードを有する単純マトリクス式画素配
列型有機電界発光（ＥＬ）装置の製造方法であって、 a)基板上に、複数のアノードを間隔を置いて並べて形成
し且つ、選ばれたアノードと選ばれた薄いカソードとの
間に駆動電圧を印加することにより当該選ばれたアノー
ドと当該選ばれたカソードとによって形成される装置の
画素から発光を起こさせることができるように電気接続
を提供する複数のカソードコネクタを、間隔を置いて、
基板の縁部から内方へ延在するように、並べて設置し、 b)アノードに対して垂直方向に延在する複数の電気絶縁
性ベース層を、アノード及び基板の上と、間隔を置いて
並べられた各カソードコネクタの一部の上とに、間隔を
置いて並べて形成し、さらに当該ベース層内のカソード
コネクタにまで延在する部分に開口部又は切抜きを形成
し、 c)各ベース層の一部の上に、間隔を置いて並べられた各
カソードコネクタと電気接続されるように少なくとも開
口部又は切抜きの内部にまで延在する導電性カソードバ
ス金属層を形成し、 d)各ベース層の上に電気絶縁性有機カソード分離用シャ
ドウ構造体を形成し且つカソードバス金属層の一部の上
に少なくとも一つの有機カソードバスシャドウ構造体を
形成し、 e)有機ＥＬ媒体層を付着させ且つ当該有機ＥＬ媒体層上
に導電性カソードを付着させるための付着区域を画定す
るマスクを基板上に設け、 f)まず有機ＥＬ材料を基板の付着区域に向けて蒸着させ
る際に、工程d)で形成されたシャドウ構造体に対する有
機ＥＬ材料の蒸着方向を、形成された有機ＥＬ媒体層の
末端位置が各シャドウ構造体の基底部から隔離されるよ
うに仕向けることによって有機ＥＬ媒体層を付着させ、
そして g)次に導電性カソード材料を有機ＥＬ媒体層の付着区域
に向けて蒸着させる際に、工程d)で形成されたシャドウ
構造体に対する当該導電性材料の蒸着方向を、形成され
た間隔を置いて並べられた複数の薄いカソードの各々
が、対応するカソードバス金属層に、有機ＥＬ媒体層が
少なくとも一つのカソードバスシャドウ構造体の基底部
から隔離されている位置において、電気接続されるよう
に仕向けることによって導電性の薄いカソードを付着さ
せるという各工程を含んで成る方法において達成され
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜７に、従来技術の画素配列
型有機電界発光（ＥＬ）装置の製造について図示する。
図８〜１５には、本発明による画素配列型有機電界発光
（ＥＬ）装置であって、基板上に、間隔を置いて並べら
れた複数のアノード、カソード分離用シャドウ構造体、
複数のカソードバスシャドウ構造体が上に形成されてい
るカソードバス金属層、及び各々対応するカソードバス
金属層に電気接続されているカソードコネクタを有する
ものを製造する態様について図示する。図１６〜１８に
は、本発明による装置基板であって、カソードバス金属
層が基板の縁部の方へ延在しカソードコネクタとして機
能する拡幅部分を有することによりカソードコネクタシ
ャドウ構造体が除かれるものを提供する態様について図
示する。図１９〜２１には、複数のカソードバスシャド
ウ構造体を１本の細長いカソードバスシャドウ構造体に
置き換えた装置基板を提供する態様について図示する。

【００１５】図面は、当然に模式図としての性格を有す
る。個々の層が薄すぎること、また各種要素の厚みの差
が大きすぎることから、適当な比例拡大ができないから
である。平面図では、明瞭化を図るため、４本のカソー
ドと４本のアノードとしか有しない単純マトリクス式基
板又は装置を図示する。さらに、図面には単一の有機電
界発光（ＥＬ）媒体層を示すが、実用的には、正孔注入
性及び正孔輸送性有機層、単色若しくは単一色相の光を
発することができる有機発光層又は有機発光ホスト材料
を選ばれた画素位置において特定の有機発光ドーパント
材料で適宜ドーピングすることにより赤、緑若しくは青
の光（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の一つを発することができる有機発
光層、並びに電子輸送性有機層、といった複数の層を含
み得る。有機電界発光媒体は、発光性ドーパントを適宜
選択することによって、白色光を発することもできる。
別法として、有機ＥＬ媒体層は、発光可能な１又は２以
上の高分子層を含むこともできる。

【００１６】用語「カソード」とは、有機ＥＬ媒体層に
電子（負電荷担体）を注入することができる電極のこと
をいい、また用語「アノード」とは、有機ＥＬ媒体層に
正孔（正電荷担体）を注入することができる電極のこと
をいう。用語「薄いカソード」は、カソードバス金属層
に電気接続されていない場合には好ましくないほど高い
抵抗を有するためカソードの長手方向に沿って好ましく
ないほど大きな電圧低下を示すであろう厚さを有するカ
ソードを記述するものである。用語「透光性」は、基
板、アノード又はカソードが、有機ＥＬ装置の一又は複
数の画素による発光の５０％以上を透過することを記述
するものである。

【００１７】本発明の理解をより一層深めるため、従来
技術の画素配列型有機電界発光（ＥＬ）装置の製造態様
を図１〜７を参照しながら説明する。図１に、透光性基
板１２の上に間隔を置いて並べられた複数の透光性アノ
ード１４が形成されており且つ、基板の縁部から内方へ
延在する、間隔を置いて並べられた複数のカソードコネ
クタ２０を有する基板構成１０−１の平面図を示す。複
数の有機カソード分離用シャドウ構造体３０が、アノー
ドと基板１２の一部との上に形成され且つ、アノードに
対して垂直方向において延在する。カソード分離用シャ
ドウ構造体３０は電気絶縁性であり且つ、間隔を置いて
並べられた複数のカソードであって各々がカソードコネ
クタ２０に電気接続されているものを提供するように働
く。図１に、ｘ方向の有効画素寸法Ｐxと、ｙ方向の有
効画素寸法Ｐyとを示す。

【００１８】透光性基板１２は、ガラス、石英、適当な
プラスチック材料、等から製造することができる。アノ
ード１４はインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）でできている
ことが好ましく、またカソードコネクタ２０は低抵抗材
料、例えば、銅、アルミニウム、モリブデン、等ででき
ていることが好ましい。図面には示されていないが、各
アノード１４の上に、低抵抗金属コネクタパッドを形成
し、基板１２の縁部、例えば、図１に示した下方縁部か
ら内方へ延在させてもよいことは理解できよう。

【００１９】図２は、図１の区分線２−２に沿って切断
された構成１０−１であって、背景のカソード分離用シ
ャドウ構造体３０を示すものの断面図である。図３
（Ａ）は、図１の区分線３−３に沿って切断された構成
１０−１であって、隣接する二つのカソード分離用シャ
ドウ構造体３０の間に配置されたカソードコネクタ２０
を示すものの断面図である。

【００２０】図３（Ｂ）は、電気絶縁性ベース層３２
と、そのベース層３２の上に中心線３１を中心として形
成された電気絶縁性有機シャドウ構造体３４とを含むカ
ソード分離用シャドウ構造体３０の一つを示す拡大断面
図である。ベース層３２の幅寸法ＷＢは有機シャドウ構
造体３４の幅寸法ＷＳよりも大きい。当該ベース層は、
有機材料又は無機材料、例えば、ガラス、二酸化珪素、
等から形成することができる。

【００２１】従来の単純マトリクス式有機ＥＬ装置の製
造では（一体型シャドウマスクの形態で）、隣接カソー
ド間を電気的に絶縁するために、一般にカソード分離用
シャドウ構造体が利用されており、このことは、例え
ば、米国特許第５，２７６，３８０号及び同第５，７０
１，０５５号に記載されており、これらを参照すること
によりその開示事項を本明細書の一部とする。

【００２２】図４は、基板１２の一部を、第一付着区域
５２を画定する第一マスク５０によって被覆している構
成１０−２の平面図である。基板上の当該付着区域５２
の内部に有機ＥＬ媒体層５４が形成される（図示を明瞭
化するため、マスク５０の上に形成されるＥＬ媒体付着
物については示されていない）。第一マスク５０とその
付着区域５２は、排気式蒸着室（図示なし）の外部で、
すなわち、当該蒸着室の内部で蒸着によりＥＬ媒体層５
４を形成する前に、基板１２に対して正確に配向され
る。

【００２３】図５に、図４の区分線５−５に沿って切断
された基板１２の拡大断面図を示す。基板に対し実質的
に垂直な（または、カソード分離用シャドウ構造体３０
の中心線３１に対し実質的に平行な）蒸着方向において
基板１２の付着区域５２に向けられた有機ＥＬ材料の蒸
気流５３からの蒸着によって形成された有機ＥＬ媒体層
５４の一部が示されている。

【００２４】図６は、基板１２の一部が、有機ＥＬ媒体
層５４の上に導電性カソード６６を蒸着するための第二
付着区域６２を画定する第二マスク６０であって、カソ
ード（有機カソード分離用シャドウ構造体３０によって
互いに分離されている）とカソードコネクタ２０との間
に接点領域２４を設けるために有機ＥＬ媒体層５４に対
してオフセットされているもので覆われている、そのよ
うな有機ＥＬ装置１０の平面図である。

【００２５】カソード（複数を含む）６６を形成する前
に、蒸着室の中で基板１２から第一マスク５０（図４参
照）を分離しなければならないこと、さらにまた同様に
蒸着室の中で、先に形成された有機ＥＬ媒体層５４に対
して可能な限り良好に整合するように第二マスク６０を
操作しなければならないことが認識されよう。

【００２６】図７は、図６の区分線７−７に沿って切断
された拡大断面図であって、カソードコネクタ２０の一
部とカソード６６との間の接点領域２４を示すものであ
る。隣接するカソード６６は、基板に対し実質的に垂直
な（または、シャドウ構造体の中心線３１に対し実質的
に平行な）蒸着方向において基板１２の付着区域６２に
向けられたカソード材料の蒸気流６３から形成されるの
で、カソード分離用シャドウ構造体３０によって互いに
間隔を置いて並べられる。

【００２７】図５及び図７に示したように、有機ＥＬ媒
体層５４の末端もカソード（複数を含む）６６の末端
も、蒸気流５３及び６３を図５及び図７に示したように
基板の付着区域５２及び６２に向けたときのシャドウ構
造体３４の陰影付与効果によって、ベース層３２の上
の、シャドウ構造体３４の基底部（ベース）から間隔を
置いた位置にくる。

【００２８】図６の装置１０からマスク６０を除去する
と、カソードコネクタを介して選ばれたカソードと選ば
れたアノードとの間に電位差を印加することにより、単
純マトリクス式有機ＥＬ装置１０が動作する。選ばれた
カソードに、選ばれたアノードに対して負になるように
バイアスをかけると、選ばれた画素Ｐx、Ｐyが発光し、
その光は透光性アノード１４及び透光性基板１２を透過
する。

【００２９】図８は、有機ＥＬ媒体層を蒸着する前の基
板構成２００−１の平面図である。基板２１２は不透明
基板、例えば、不透明プラスチック基板又はセラミック
基板であってもよい。別態様として、基板２１２は透光
性基板であってもよい。基板上には、間隔を置いて並べ
られた複数のアノード２１４が形成されている。アノー
ドは、仕事関数が4.0 eVよりも高い材料、例えば、酸化
錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、金、銀、銅、白金
又はタンタルから形成されることが好ましい。光学的不
透明なアノードは、装置からの発光が透光性カソードを
介して行える場合にのみ使用される。そのような構成の
場合、当該アノードは、完成した有機ＥＬ装置の発光波
長において光学的に反射性であることが好ましい。間隔
を置いて並べられた複数のカソードのそれぞれを駆動電
源に電気接続するため、導電性カソードコネクタ２２０
が基板２１２の縁部から内方へ延在する。

【００３０】アノード２１４の上と基板の上に、フォト
リソグラフィによるフォトレジスト層のパターニング分
野の当業者に周知のフォトリソグラフィ処理工程によっ
て、電気絶縁性ベース層を形成する。具体的には、最初
に電気絶縁性境界層２４０及びベース層２３８を形成し
て、アノード２１４に対して垂直方向において延在させ
る。

【００３１】電気絶縁性境界層２４０と電気絶縁性ベー
ス層２３８は、ガラス、二酸化珪素又はオキシ窒化珪素
のような無機材料から形成されることができる。このよ
うな無機層は、パターン化されたマスクを介して蒸着す
ることによりパターン化することができる。別法とし
て、このような無機層を、フォトリソグラフィによるパ
ターニングの分野の当業者に周知のエッチング処理をは
じめとするフォトリソグラフィ処理工程によってパター
ン化してもよい。別態様として、電気絶縁性境界層２４
０と電気絶縁性ベース層２３８は、同様に「フォトリソ
グラフィ」として知られる分野において十分に確立され
ている活性化輻射線へのパターン露光に続くパターン現
像工程によりパターン化可能な有機材料、例えば、常用
のポジ型又はネガ型のフォトレジスト材料から形成して
もよい。

【００３２】境界層２４０とベース層２３８の形成と共
に、境界層２４０（図８中最上部に図示）の一つに開口
部２４９を形成し、またベース層２３８の各々に開口部
２３９を形成する。これらの開口部は、それぞれの層を
通り抜けてカソードコネクタ２２０にまで延在する。

【００３３】境界層２４０の一つの一部の上と、ベース
層２３８の各々の一部の上とに、カソードバス金属層２
９０を形成する。カソードバス金属層は、それぞれの開
口部２３９及び２４９を介して対応するカソードコネク
タ２２０への電気接続を提供する。カソードバス金属層
（複数を含む）は、導電性金属、例えば、クロム、銅、
銀、モリブデン−タンタル、白金、等でできていること
ができるため、長さ方向に沿って低い抵抗を付与し、こ
れに対応して電圧低下が小さくなる。各バス金属層２９
０と対応するカソードコネクタ２２０との間には、電気
絶縁性のベース層２３８及び境界層２４０に含まれる開
口部２３９、２４９を介して、低抵抗の電気接続が設け
られる。カソードバス金属層は、上述した直接蒸着又は
フォトリソグラフィ処理工程によってパターン化するこ
とができる。

【００３４】各ベース層２３８の上の、カソードバス金
属層２９０で覆われていない部分において、有機カソー
ド分離用シャドウ構造体２３０を形成する。これと同時
に、各カソードバス金属層２９０の上に複数のカソード
バスシャドウ構造体２３６を形成する。図９は、図８の
区分線９−９に沿って切断された拡大断面図であって、
アノード２１４の一部と電気絶縁性有機境界層２４０を
示すものである。

【００３５】図１０（Ａ）は、図８の区分線１０−１０
に沿って切断された拡大断面図であって、電気絶縁性有
機ベース層２３８の一部の上に有機シャドウ構造体２３
４が形成されていることを示すものである。シャドウ構
造体２３４は中心線２３５を有し、ベース層２３８と共
に有機カソード分離用シャドウ構造体２３０を構成す
る。カソードバス金属層２９０は、ベース層２３８中の
開口部２３９により、カソードコネクタ２２０に電気接
続されている。この電気接点領域を２８０に図示する。

【００３６】図１０（Ｂ）は、カソードバス金属層２９
０とカソードコネクタ２２０との間を電気接続するため
の別の方法を示す基板構成の拡大部分平面図である。こ
こでは、先に説明した開口部２３９の代わりに、切抜き
部分２３９Ｃがベース層２３８に形成されている。カソ
ードバス金属層２９０がこの切抜き部分にまで延在し、
この切抜き部分においてカソードコネクタ２２０への電
気接続を提供する。

【００３７】図１１は、図８の区分線１１−１１に沿っ
て切断された拡大断面図であって、アノード２１４と、
電気絶縁性有機ベース層２３８と、シャドウ構造体２３
４と、そしてカソードバス金属層２９０の上に中心線２
３７を有する有機カソードバスシャドウ構造体２３６が
形成されていることとを示すものである。

【００３８】図１２は、図８の基板構成２００−１の中
央部分の透視図である。カソードバスシャドウ構造体２
３６は、例示目的のため、平面図で認められるような円
形でしか図示されていないが、当該シャドウ構造体の形
状が、例えば、正方形（図１６参照）や六角形のような
多角形であってもよいことは、認識されよう。

【００３９】図１３は、有機ＥＬ媒体層２７４の上に、
マスク２７０で画定される基板２１２内の付着区域２７
２に向けた蒸着により、有機ＥＬ媒体層２７４を形成
し、さらに有機ＥＬ媒体層２７４の上にカソード(複数
を含む)２７６を形成した後に完成された有機ＥＬ装置
２００の平面図である。マスク２７０は、カソードコネ
クタ２２０の一部とアノード２１４の一部とを蒸着から
遮蔽する。明瞭化のため、図１３には、マスク２７０の
向こう側に形成される蒸着物は図示していない。

【００４０】ここで、有機ＥＬ媒体層２７４とカソード
（複数を含む）２７６の蒸着法について、図１４及び図
１５を参照しながら説明する。図１４と図１５は、図１
３の各区分線１４−１４及び１５−１５に沿って切断さ
れた拡大断面図である。図１４と図１５を一緒に見る
と、第１蒸着において、基板２１２に対して実質的に垂
直な方向（又はシャドウ構造体２３４及び２３６の中心
線２３５及び２３７に実質的に平行な方向）において、
基板のマスク２７０（図１３参照）で画定される付着区
域２７２に有機ＥＬ材料の蒸気流２７３を向けることに
より、有機ＥＬ媒体層２７４を形成する。この第１蒸着
方向においては、シャドウ構造体２３４及び２３６が蒸
気流２７３に関して影を落とすため、有機ＥＬ媒体層２
７４の末端が、これらシャドウ構造体の基底部から間を
置いたところに位置することとなる。このように有機Ｅ
Ｌ媒体層２７４が分離されている位置は、図１４の左側
に示したカソード分離用シャドウ構造体２３０（シャド
ウ構造体２３４とベース層２３８を包含する）並びに図
１５に示したカソード分離用シャドウ構造体２３０及び
カソードバスシャドウ構造体２３６において明白であ
る。

【００４１】図１４では、カソードバスシャドウ構造体
２３６はこの断面図の背景部分に存在し、図１０を参照
して説明したカソードバス金属層２９０とカソードコネ
クタ２２０との間を電気接続する接点領域２８０が図示
されている。この図面では、有機ＥＬ媒体層２７４がカ
ソードバス金属層２９０の上に延在している。図１５で
は、カソードバスシャドウ構造体２３６が切断され、カ
ソードバス金属層２９０の上で中心線２３７を中心に形
成されている。

【００４２】再度図１４と図１５を一緒に見ると、第２
蒸着では、マスク２７０（図１３参照）において画定さ
れる同一の付着区域２７２の中へ形成されたばかりのＥ
Ｌ媒体層２７４に向けてカソード材料の蒸気流２７５を
仕向ける。しかしながら、先に説明した有機ＥＬ媒体材
料の蒸気流２７３の方向とは対照的に、カソード材料の
蒸気流２７５はシャドウ構造体２３４及び２３６の中心
線２３５及び２３７に対して角度Θをなし、カソード分
離用シャドウ構造体２３０によって分離された間隔を置
いて並べられたカソードとしてカソード（複数を含む）
２７６を形成する。

【００４３】シャドウ構造体２３４（電気絶縁性ベース
層２３８と一緒にカソード分離用シャドウ構造体２３０
を形成する）に関して、カソード（複数を含む）２７６
の端部はベース層２３８の上に位置することになり、よ
って有機ＥＬ装置２００の他の電気的に「活性な」要素
とは電気的に接続されない、すなわち絶縁される。

【００４４】各カソード２７６は、複数のカソードバス
シャドウ構造体２３６の各々において、対応するカソー
ドバス金属層２９０（カソードバス金属コンダクタとも
称される）に接点領域２８６で電気接続されているの
で、カソード２７６は、透光性を示すに十分な薄さで形
成することができ、よって駆動装置からの発光をカソー
ドを介して観察者へ透過させることができる。

【００４５】カソードバス金属コンダクタ（層２９０）
によって、先に説明した従来の単純マトリクス式有機Ｅ
Ｌ装置のカソード厚の減少に伴う電圧低下を引き起こす
ことなく、カソードの厚みを著しく減少させることが可
能となる。その上、本発明の方法によって構築された実
験的有機ＥＬ装置において、カソードが比較的厚い従来
の単純マトリクス式有機ＥＬ装置と比較して、カソード
を薄くしたことで漏洩電流が減少し、さらに電気短絡し
た画素（選ばれた画素位置におけるカソードとアノード
の間のショート）及び画素間クロストークが実質的にな
くなる、という予想外の利点が注目された。

【００４６】図１５に、有機ＥＬ媒体層２７４の上に形
成されたカソードＢであって、有機ＥＬ媒体層２７４が
バスシャドウ構造体２３６の基底部から隔離されている
場所における接点領域２８６においてカソードバス金属
層２９０に接触しているものを示す。カソードＡは、隣
接するカソードバス金属層（図１５には図示なし；図１
３参照）に電気接続されている。すべてのカソードの末
端部が、有機ＥＬ媒体層が第２蒸着の傾斜角(subtended
angle)によってシャドウ構造体の基底部から隔離され
た場所にきている。換言すれば、すべてのカソードの末
端部が、接点領域２８６において並びにベース層２３８
の上で、有機ＥＬ媒体層２７４の末端位置よりも、シャ
ドウ構造体の基底部に近い位置にきている。

【００４７】図１６は、図８の構成２００−１とは下記
の点で異なる基板構成５００−１の平面図である。 (1) 電気絶縁性ベース層（複数を含む）５３８を拡幅部
分５３８Ｗとして基板５１２の縁部にまで延在させ且
つ、カソードバス金属層（複数を含む）５９０を拡幅部
分５９０Ｗとして拡幅部分５３８Ｗの一部の上で基板の
縁部にまで延在させることによって、カソードコネクタ
２２０並びに開口部２３９及び２４９を排除している。
このカソードバス金属コンダクタ（層５９０）の拡幅部
分５９０Ｗがカソードコネクタとして働く。 (2) 多角形シャドウ構造体の例示として、複数の正方形
有機カソードバスシャドウ構造体５３６が示されてい
る。

【００４８】図１６における基板５１２、アノード５１
４、カソード分離用シャドウ構造体５３０及び下部境界
層５４０は、それぞれ図１３の構成２００−１における
部分２１２、２１４、２３０及び２４０に対応する。図
１３のマスク２７０と実質的に同一の様式で、付着区域
を画定し且つカソードバス金属層５９０の拡幅部分５９
０Ｗを遮蔽する単一マスク(図１６には図示なし)が設け
られるであろう。また、図１４及び図１５を参照して説
明した蒸着順序と実質的に同一の様式で、第１蒸着及び
第２蒸着が実施されるであろう。

【００４９】図１７及び図１８は、それぞれ図１６の構
成５００−１の区分線１７−１７及び１８−１８に沿っ
て切断された拡大断面図である。図１７の構造と比較す
ると、図１８では、電気絶縁性ベース層５３８の拡幅部
分５３８Ｗと、カソードバス金属層５９０の拡幅部分５
９０Ｗとが認められる。

【００５０】図１９は、有機ＥＬ媒体層を蒸着する前の
構成６００−１の平面図である。ここで、基板６１２、
アノード６１４、カソード分離用シャドウ構造体６３
０、ベース層６３８、カソードバス金属層６９０並びに
拡幅部分６３８Ｗ及び６９０Ｗは、図１６の構成５００
−１における各要素５１２、５１４、５３０、５３８、
５９０、５３８Ｗ及び５９０Ｗに対応する。

【００５１】構成６００−１の特徴は、図８の２３６や
図１６の５３６といった複数のシャドウ構造体の代わり
に、単一の細長い有機カソードバスシャドウ構造体６３
９が各カソードバス金属コンダクタ（層６９０）の上に
形成されていることにある。この細長いシャドウ構造体
６３９は、図１３、図１４及び図１５を参照した説明と
実質的に同一の様式でマスク（図示なし）の付着区域に
第１（有機ＥＬ）蒸着及び第２（カソード）蒸着を実施
した後に、カソードバスシャドウ構造体の長手方向全体
にわたり、カソード（図示なし）と対応するカソードバ
ス金属層６９０との間を連続的に電気接続させる。

【００５２】この拡張された又は連続した接点領域は、
仮に複数のカソードバスシャドウ構造体２３６（図１３
参照）の数を実質的に互いがオーバーラップするように
なる数にまで増加させた場合にカソードバス金属層に沿
って得られるであろう接点領域２８６（図１５参照）の
合計と、本質的に等価である。このように、シャドウ構
造体６３９が提供する拡張された接点領域によって、カ
ソードの長手方向に沿った電圧低下という悪影響を伴う
ことなく一層薄いカソード（１又は２以上）を形成する
ことが可能となる。

【００５３】図２０は、図１９の区分線２０−２０に沿
って切断された拡大断面図であって、シャドウ構造体６
３９が図１９の平面図に示したように細長いものであり
且つ中心線６３９Ｃを有する点を除くすべての点におい
て、図１７と実質的に同等なものである。

【００５４】図２１は、図１９の構成６００−１の部分
透視図であって、ベース層６３８とカソードバス金属コ
ンダクタ（層６９０）のそれぞれの拡幅部分６３８Ｗ及
び６９０Ｗが基板６１２の縁部へと延在していることを
示すものである。（カソード分離用）シャドウ構造体６
３４とカソードバスシャドウ構造体６３９とが、平行に
配置され且つ実質的に同一の末端位置を有することが明
白である。

【００５５】図８〜１５を参照して説明したような単純
マトリクス式画素配列型有機ＥＬ装置の製造方法を利用
して、基板上に間隔を置いて並べられたカソードを形成
し、当該カソード及び基板の上に直交するように電気絶
縁性ベース層及び境界層を形成し、当該ベース層の一部
の上にアノード分離用シャドウ構造体、アノードバス金
属コンダクタ又は層を形成し、当該アノードバス金属層
の上にアノードバスシャドウ構造体を形成し、そして好
ましくは図１６及び図１９に示したカソードコネクタに
類似するアノードコネクタを形成した、そのような反転
型の有機ＥＬ装置を製造できることは認識することがで
きよう。有機ＥＬ媒体層の第１蒸着と、有機ＥＬ媒体層
上にアノード（複数を含む）を形成するためのアノード
材料の第２蒸着とによって、反転型の有機ＥＬ装置が提
供される。第１蒸着及び第２蒸着は、図１４及び図１５
を参照して説明したそれぞれの蒸気流の方向において、
マスクにおいて画定された付着区域に仕向けられる。

【００５６】非反転型有機ＥＬ装置においても反転型有
機ＥＬ装置においても、アノード又はカソードが透光性
になるように構築されることは認識されよう。透光性ア
ノードを形成するために有用な材料の例として、酸化
錫、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、クロム系サーメッ
ト材料、及び有機ＥＬ媒体層に正孔（正電荷担体）を注
入することができる金属又は合金の薄層、が挙げられ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】間隔を置いて並べられた複数のアノード、カソ
ードコネクタ、及びアノードに対して垂直方向において
延在するカソード分離用シャドウ構造体を有する基板の
平面図である。

【図２】図１の区分線２−２に沿って切断された基板の
断面図である。

【図３】（Ａ）は図１の区分線３−３に沿って切断され
た基板の断面図であり、そして（Ｂ）は、基底部と当該
基底部上のシャドウ構造体とを有する有機カソード分離
用シャドウ構造体の拡大断面図である。

【図４】基板上に有機ＥＬ媒体層を付着させるために第
一付着区域を画定する第一マスクによって覆われた部分
を有する基板の平面図である。

【図５】図４の区分線５−５に沿って切断された基板の
拡大断面図であって、基板の第一付着区域に基板に実質
的に垂直な方向において入射する蒸気流の蒸着によって
形成された有機ＥＬ媒体層の一部を示すものである。

【図６】有機ＥＬ媒体層の上とカソードコネクタの一部
の上とに導電性カソードを、有機ＥＬ媒体層がアノード
をカソードとの電気接続から保護するように付着するた
めに第二付着区域を画定する第二マスクによって覆われ
た部分を有する基板の平面図である。

【図７】図６の区分線７−７に沿って切断された基板の
拡大断面図であって、カソードコネクタとカソードの間
に接点領域が形成されていること、並びに、基板に対し
て実質的に垂直な方向において基板の第二付着区域に入
射するカソード材料蒸気流が当たらないようにするカソ
ード分離用シャドウ構造体によってカソードが隣接する
カソードとは間隔を置いて並べられていることを示すも
のである。

【図８】間隔を置いて並べられたアノード、当該アノー
ドに対して垂直方向において延在するカソード分離用シ
ャドウ構造体、二つの境界層、及び複数のカソードバス
シャドウ構造体が上部に形成されているカソードバス金
属層とそれぞれ電気接続されている間隔を置いて並べら
れたカソードコネクタを有する基板の平面図である。

【図９】図８の区分線９−９に沿って切断された基板の
拡大断面図であって、アノード上及び基板上に形成され
た境界層の一つを示すものである。

【図１０】（Ａ）は、図８の区分線１０−１０に沿って
切断された基板の拡大断面図であって、カソードコネク
タとカソードバス金属層とが、電気絶縁性ベース層内に
形成された開口部を介して電気接続されていることを示
すものであり、また（Ｂ）は、別の電気接続態様を提供
するものとして、電気絶縁性ベース層内に形成された切
抜き部分において、カソードコネクタとカソードバス金
属層とが電気接続されていることを示す拡大部分平面図
である。

【図１１】図８の区分線１１−１１に沿って切断された
基板の拡大断面図であって、カソード分離用シャドウ構
造体及びカソードバス金属層上に形成されたカソードバ
スシャドウ構造体を示すものである。

【図１２】図８の基板の中央部の透視図である。

【図１３】マスクで画定された付着区域に蒸着すること
によって図８の基板上に有機ＥＬ媒体層並びに薄い及び
／又は透光性のカソードが形成されている有機ＥＬ装置
の平面図である。

【図１４】図１３の区分線１４−１４に沿って切断され
た基板の拡大断面図であって、第一（有機ＥＬ）蒸着及
び第二（カソード）蒸着がそれぞれ有機ＥＬ媒体層及び
カソードを形成するカソード分離用シャドウ構造体と、
カソードバス金属層がカソードコネクタと電気接続して
いることを示すものである。

【図１５】図１３の区分線１５−１５に沿って切断され
た基板の拡大断面図であって、第一（有機ＥＬ）蒸着及
び第二（カソード）蒸着がそれぞれ有機ＥＬ媒体層及び
カソードを形成するカソード分離用シャドウ構造体及び
カソードバスシャドウ構造体と、カソードがカソードバ
ス金属層と電気接続していることを示すものである。

【図１６】間隔を置いて並べられた複数のアノード、当
該アノードに対して垂直方向に延在するカソード分離用
シャドウ構造体、二つの境界層、及び複数のカソードバ
スシャドウ構造体が上に形成されているカソードバス金
属層を有し、当該カソードバス金属層が基板の縁部の方
へ延在し拡幅するように形成されている装置基板の平面
図である。

【図１７】図１６の区分線１７−１７に沿って切断され
た基板の拡大断面図であって、カソード分離用シャドウ
構造体と、カソードバス金属層の上に形成されたカソー
ドバスシャドウ構造体とを示すものである。

【図１８】図１６の区分線１８−１８に沿って切断され
た基板の拡大断面図であって、電気絶縁性ベース層の拡
幅部分の上に形成されたカソードバス金属層の拡幅部分
を示すものである。

【図１９】図１６の基板の特徴を有する装置基板である
が、カソードバス金属層の上に細長い１本のカソードバ
スシャドウ構造体を形成させたものの平面図である。

【図２０】図１９の区分線２０−２０に沿って切断され
た基板の拡大断面図であって、カソード分離用シャドウ
構造体と、カソードバス金属層の上に形成された１本の
カソードバスシャドウ構造体とを示すものである。

【図２１】図１９の基板の一部であって、基板の縁部の
方へ延在する拡幅部分を示すものの透視図である。

【符号の説明】

１２…透光性基板 １４…透光性アノード ２０…カソードコネクタ ２４…接点領域 ３０…カソード分離用シャドウ構造体 ３２…電気絶縁性ベース層 ３４…電気絶縁性シャドウ構造体 ５０…第一マスク ５２…第一付着区域 ５４…有機ＥＬ媒体層 ６０…第二マスク ６２…第二付着区域 ６６…カソード ２００…有機ＥＬ装置 ２１２…基板 ２１４…アノード ２２０…カソードコネクタ ２３４…シャドウ構造体 ２３６…カソードバスシャドウ構造体 ２３８…ベース層 ２３９、２４９…開口部 ２４０…電気絶縁性境界層 ２７０…マスク ２７４…有機ＥＬ媒体層 ２７６…カソード ２８０、２８６…接点領域 ２９０…カソードバス金属層 ５１２、６１２…基板 ５１４、６１４…アノード ５３０、６３０…カソード分離用シャドウ構造体 ５３８、６３８…電気絶縁性ベース層 ５４０…下部境界層 ５９０、６９０…カソードバス金属層 ６３９…細長いカソードバスシャドウ構造体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄いカソードを有する単純マトリクス式
   画素配列型有機電界発光（ＥＬ）装置の製造方法であっ
   て、 a)基板上に、複数のアノードを間隔を置いて並べて形成
   し且つ、選ばれたアノードと選ばれた薄いカソードとの
   間に駆動電圧を印加することにより当該選ばれたアノー
   ドと当該選ばれたカソードとによって形成される装置の
   画素から発光を起こさせることができるように電気接続
   を提供する複数のカソードコネクタを、間隔を置いて、
   基板の縁部から内方へ延在するように、並べて設置し、 b)アノードに対して垂直方向に延在する複数の電気絶縁
   性ベース層を、アノード及び基板の上と、間隔を置いて
   並べられた各カソードコネクタの一部の上とに、間隔を
   置いて並べて形成し、さらに当該ベース層内のカソード
   コネクタにまで延在する部分に開口部又は切抜きを形成
   し、 c)各ベース層の一部の上に、間隔を置いて並べられた各
   カソードコネクタと電気接続されるように少なくとも開
   口部又は切抜きの内部にまで延在する導電性カソードバ
   ス金属層を形成し、 d)各ベース層の上に電気絶縁性有機カソード分離用シャ
   ドウ構造体を形成し且つカソードバス金属層の一部の上
   に少なくとも一つの有機カソードバスシャドウ構造体を
   形成し、 e)有機ＥＬ媒体層を付着させ且つ当該有機ＥＬ媒体層上
   に導電性カソードを付着させるための付着区域を画定す
   るマスクを基板上に設け、 f)まず有機ＥＬ材料を基板の付着区域に向けて蒸着させ
   る際に、工程d)で形成されたシャドウ構造体に対する有
   機ＥＬ材料の蒸着方向を、形成された有機ＥＬ媒体層の
   末端位置が各シャドウ構造体の基底部から隔離されるよ
   うに仕向けることによって有機ＥＬ媒体層を付着させ、
   そして g)次に導電性カソード材料を有機ＥＬ媒体層の付着区域
   に向けて蒸着させる際に、工程d)で形成されたシャドウ
   構造体に対する当該導電性材料の蒸着方向を、形成され
   た間隔を置いて並べられた複数の薄いカソードの各々
   が、対応するカソードバス金属層に、有機ＥＬ媒体層が
   少なくとも一つのカソードバスシャドウ構造体の基底部
   から隔離されている位置において、電気接続されるよう
   に仕向けることによって導電性の薄いカソードを付着さ
   せることを特徴とする方法。
2. 【請求項２】 薄いカソードを有する単純マトリクス式
   画素配列型有機電界発光（ＥＬ）装置の製造方法であっ
   て、 a)基板上に、複数のアノードを間隔を置いて並べて形成
   し且つ、アノードに対し且つ基板の縁部に対して垂直方
   向に延在する複数の電気絶縁性ベース層を、アノード及
   び基板の上に、間隔を置いて並べて形成し、 b) 各ベース層の一部の上に、選ばれたアノードと選ば
   れた薄いカソードとの間に駆動電圧を印加することによ
   り当該選ばれたアノードと当該選ばれたカソードとによ
   って形成される装置の画素から発光を起こさせることが
   できるように電気接続を提供する導電性カソードバス金
   属層を、基板の縁部にまで延在するように形成し、 c)各ベース層の上に電気絶縁性有機カソード分離用シャ
   ドウ構造体を形成し且つカソードバス金属層の一部の上
   に少なくとも一つの有機カソードバスシャドウ構造体を
   形成し、 d)有機ＥＬ媒体層を付着させ且つ当該有機ＥＬ媒体層上
   に導電性カソードを付着させるための付着区域を画定す
   るマスクを基板上に設け、 e)まず有機ＥＬ材料を基板の付着区域に向けて蒸着させ
   る際に、工程c)で形成されたシャドウ構造体に対する有
   機ＥＬ材料の蒸着方向を、形成された有機ＥＬ媒体層の
   末端位置が各シャドウ構造体の基底部から隔離されるよ
   うに仕向けることによって有機ＥＬ媒体層を付着させ、
   そして f)次に導電性カソード材料を有機ＥＬ媒体層の付着区域
   に向けて蒸着させる際に、工程c)で形成されたシャドウ
   構造体に対する当該導電性材料の蒸着方向を、形成され
   た間隔を置いて並べられた複数の薄いカソードの各々
   が、対応するカソードバス金属層に、有機ＥＬ媒体層が
   少なくとも一つのカソードバスシャドウ構造体の基底部
   から隔離されている位置において、電気接続されるよう
   に仕向けることによって導電性の薄いカソードを付着さ
   せることを特徴とする方法。
3. 【請求項３】 透光性アノードを有する反転型単純マト
   リクス式画素配列型有機電界発光（ＥＬ）装置の製造方
   法であって、 a)基板上に、複数のカソードを間隔を置いて並べて形成
   し且つ、カソードに対し且つ基板の縁部に対して垂直方
   向に延在する複数の電気絶縁性ベース層を、カソード及
   び基板の上に、間隔を置いて並べて形成し、 b) 各ベース層の一部の上に、選ばれたカソードと選ば
   れた透光性アノードとの間に駆動電圧を印加することに
   より当該選ばれたカソードと当該選ばれたアノードとに
   よって形成される装置の画素から発光を起こさせること
   ができるように電気接続を提供する導電性アノードバス
   金属層を、基板の縁部にまで延在するように形成し、 c)各ベース層の上に電気絶縁性有機アノード分離用シャ
   ドウ構造体を形成し且つアノードバス金属層の一部の上
   に少なくとも一つの有機アノードバスシャドウ構造体を
   形成し、 d)有機ＥＬ媒体層を付着させ且つ当該有機ＥＬ媒体層上
   に導電性の透光性アノードを付着させるための付着区域
   を画定するマスクを基板上に設け、 e)まず有機ＥＬ材料を基板の付着区域に向けて蒸着させ
   る際に、工程c)で形成されたシャドウ構造体に対する有
   機ＥＬ材料の蒸着方向を、形成された有機ＥＬ媒体層の
   末端位置が各シャドウ構造体の基底部から隔離されるよ
   うに仕向けることによって有機ＥＬ媒体層を付着させ、
   そして f)次に導電性アノード材料を有機ＥＬ媒体層の付着区域
   に向けて蒸着させる際に、工程c)で形成されたシャドウ
   構造体に対する当該導電性材料の蒸着方向を、形成され
   た間隔を置いて並べられた複数の透光性アノードの各々
   が、対応するアノードバス金属層に、有機ＥＬ媒体層が
   少なくとも一つのアノードバスシャドウ構造体の基底部
   から隔離されている位置において、電気接続されるよう
   に仕向けることによって導電性の透光性アノードを付着
   させることを特徴とする方法。