JPH1140362A

JPH1140362A - 電界発光素子及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1140362A
Application number: JP9203915A
Authority: JP
Inventors: Hiroyasu Yamada; 裕康山田; Hiroyasu Sadabetto; 裕康定別当; Kazuhito Sato; 和仁佐藤
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 1997-07-15
Filing date: 1997-07-15
Publication date: 1999-02-12

Abstract

(57)【要約】【課題】輝度むらがない電界発光素子及びその製造方
法を提供する。【解決手段】有機ＥＬパネル１は、透明なガラス基板
１０上にアノード電極１１、低抵抗金属電極１２、有機
ＥＬ層１３、及びカソード電極１４が積層されたもので
ある。アノード電極１１は、ＩＴＯによって構成され、
シート抵抗が大きい。このアノード電極１１の周端部上
に低抵抗金属電極１２を設ける。低抵抗金属電極１２は
シート抵抗が小さい。有機ＥＬ層１３は、低抵抗金属電
極１２からの距離が大きくなるに従って薄くなってい
る。アノード電極取り出し端子１１ａから印加した電圧
は、低抵抗金属電極１２においてほとんど電圧降下を生
じないが、アノード電極１１において電圧降下を生じ
る。これにより、アノード−カソード間電圧が小さくな
る中央部は有機ＥＬ層１３が薄くなっているため、有機
ＥＬパネル１全体でほぼ同じ輝度の光を発する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電界発光素子及び
その製造方法に関し、特に大面積化しても輝度むらが生
じない電界発光素子及びその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイなどの平面型ディスプ
レイのバックライトとして有機ＥＬ（エレクトロルミネ
ッセンス）パネルが知られている。従来より、バックラ
イトとして用いられていた有機ＥＬパネル３は、例え
ば、図７に示すように、透明のガラス基板３０上に積層
されたアノード電極３１と、有機ＥＬ層３２と、カソー
ド電極３３とから構成されていた。そして、アノード電
極３１の一端には、アノード電極取り出し端子３１ａが
設けられている。カソード電極３３の一端には、カソー
ド電極取り出し端子３３ａが設けられている。

【０００３】ここで、アノード電極取り出し端子３１ａ
及びカソード電極取り出し端子３３ａのそれぞれに所定
の電圧を印加し、有機ＥＬパネル３のアノード電極３１
とカソード電極３３との間に閾値以上の所定の電圧を印
加することで、有機ＥＬ層３２を電流が流れ、電子と正
孔との再結合によって生じたエネルギーを有機ＥＬ層３
２内の発光層が吸収することで発光する。

【０００４】有機ＥＬ層３２で発光した光は、アノード
電極３１及びガラス基板３０を透過して表示される。こ
のため、アノード電極３１には、一般に透明のＩＴＯ
（Indium Tin Oxide）が、カソード電極３３には、反射
性を有する低抵抗のＭｇ(Magnesium）合金が用いられ
る。

【０００５】しかしながら、アノード電極３１を構成す
るＩＴＯはカソード電極３３より抵抗が高く、アノード
電極取り出し端子３１ａからの距離が遠くなるに従って
印加した電圧が降下する。このため、アノード電極３１
とカソード電極３３との間の電圧は、アノード電極取り
出し端子３１ａからの距離が遠くなるに従って小さくな
り、有機ＥＬ層３２を流れる電流が減少する。このた
め、従来の有機ＥＬパネル３では、アノード電極取り出
し端子３１ａからの距離によって輝度にむらができると
いう問題があった。

【０００６】このようなアノード電極３１における電圧
降下による有機ＥＬパネル３の輝度むらを解決するた
め、アノード電極３１を厚く形成することが考えられ
る。すなわち、アノード電極３１を厚く形成することに
よってアノード電極３１の抵抗値を小さくし、アノード
電極３１での電圧降下を防ぐものである。

【０００７】しかしながら、低抵抗化のためにアノード
電極３１を厚く形成した場合には、有機ＥＬ層３２で発
した光のうちアノード電極３１で吸収される光の量が増
加する。特にアノード電極３１が有機ＥＬ層３２で発し
た光の波長より長い厚さとなると、光の吸収がより多く
なり、このため、有機ＥＬパネル３に表示される光が暗
くなってしまうという問題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来技
術の問題点を解消するためになされたものであり、輝度
むらがない電界発光素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１の観点に係る電界発光素子は、この第
１の電極に対向して設けられ、電圧を印加するための第
２の端子を設けた、前記第１の電極より低いシート抵抗
値を示す第２の電極(14)と、前記第１、第２の電極間に
設けられ、前記第１、第２の電極間の電圧とその厚さと
に応じた輝度で光を発する発光領域を有する発光層とを
備え、前記発光層は、発光領域の輝度が均一になるよう
に層厚方向の厚さが異なっている、ことを特徴とする。

【００１０】ここで、前記第２の電極は、前記第１の電
極より低いシート抵抗値を示し、言い換えれば第２の電
極が厚さ方向に、より低抵抗な材料からなるか、もしく
は、同一材料で厚さ及び／または幅を広げることにより
達成され、この低抵抗値に基づいて第２の電極からの発
光層の発光領域への印加電圧のばらつきが、発光輝度が
ばらつかない程度に均一であることが望ましい。

【００１１】この電界発光素子によれば、前記第１の電
極における電圧降下によって、前記第１の電極における
電位が発光領域に応じて変わり、各発光領域での前記第
１、第２の電極間の電圧が変わっても、前記発光層の厚
さもこれに合わせて変えているため、発光輝度が変化し
ない。このため、この電界発光素子は、例えば、液晶デ
ィスプレイなどの平面型ディスプレイなどのバックライ
トとして使用する場合など、大面積化しても全体が一様
の輝度で発光し、輝度むらを生じることがない。

【００１２】上記電界発光素子は、さらに、前記第１の
電極の周縁部に形成された低抵抗の周縁電極を備え、前
記発光層は、前記周縁電極からの距離に従ってその厚さ
を変えているものとすることができる。

【００１３】このように前記第１の電極の周縁部に形成
した低抵抗の周縁電極における電圧は、場所によって変
化することがほとんどない。このため、前記第１の電極
における電圧の変化は、前記周縁電極からの距離によっ
て決めることができる。このため、前記発光層を、例え
ば、周縁部では厚く、中心部では薄くすることができる
ので、前記発光層を形成するとき、輝度むらが生じない
ように場所によってその厚さを変えることが容易にな
る。このとき、周縁電極は、発光層の周縁全体に連続し
て形成しても、周縁に断続的に形成してもよい。

【００１４】上記電界発光素子において、前記第１の電
極は、透明の部材によって構成され、前記第２の電極及
び前記周縁電極は、低抵抗の金属によって構成されてい
ることを好適とする。

【００１５】すなわち、前記発光層が発した光を外部に
放出するためには、一方の電極を透明の部材で構成し、
反射性を有する金属とすることが望ましい。ここで、前
記第２の電極として用いられる低抵抗の金属には、Ｍ
ｇ、Ｔｉなどのシート抵抗が低い様々な金属があるが、
金属であるが故に可視光に対して反射性を有するもので
ある。一方、電極として用いられる透明の部材は、ＩＴ
Ｏが一般的であるが、Ｍｇ、Ｔｉなどの金属に比べると
比較的シート抵抗が高く、電圧降下が生じやすい。ＩＴ
Ｏで構成された電極における電圧降下を防ぐためには、
電極を厚くすればよいが、こうすると放射される光の光
量が減少する。このため、低抵抗の金属で周縁抵抗を構
成することにより、放射される光の光量を減少させるこ
となく、前記第１の電極における電圧降下をかなりの範
囲で防ぐことができる。

【００１６】上記電界発光素子において、前記発光層
は、例えば、有機エレクトロルミネッセンス層によって
構成されているものとすることができる。

【００１７】また、上記目的を達成するため、本発明の
第２の観点に係る電界発光素子の製造方法は、基板上に
第１の電極を形成する第１の電極形成工程と、一部に浮
遊マスク部を設けたマスクを用い、このマスクに設けら
れた窓から発光層材料を蒸着させる工程を経ることで、
前記第１の電極形成工程で形成した前記第１の電極の上
に、厚さが発光領域によって異なる発光層を形成する発
光層形成工程と、この発光層形成工程で形成した前記発
光層の上に第２の電極を形成する第２の電極形成工程
と、を含むことを特徴とする。

【００１８】この電界発光素子の製造方法では、前記発
光層材料を蒸着させる工程で、前記浮遊マスク部と前記
第１の電極形成工程で形成した前記第１の電極との間の
隙間に、蒸発した前記半導体物質が回り込む。この半導
体物質が回り込む量は、前記窓からの距離が遠くなるの
に従って少なくなる。このため、厚さが発光領域に応じ
て異なる発光層を容易に形成することができる。

【００１９】上記電界発光素子の製造工程において、前
記発光層形成工程は、それぞれ浮遊マスク部及び窓の形
状が異なる複数のマスクを使用し、発光層を形成する工
程を複数回繰り返すことによって、前記発光層形成する
ものとすることができる。

【００２０】この場合、面積が大きい電界発光素子を形
成する場合にも、発光領域に応じて前記発光層の厚さを
変えることを容易に行うことができる。

【００２１】また、上記電界発光素子の製造工程におい
て、前記第１の電極は、有機エレクトロルミネッセンス
素子のアノード電極であり、前記第２の電極は、前記有
機エレクトロルミネッセンス素子のカソード電極であ
り、前記発光層は、正孔輸送層と電子輸送層とを有する
前記有機エレクトロルミネッセンス素子の有機エレクト
ロルミネッセンス層であり、前記発光層形成工程は、前
記マスクを使用して、厚さが場所によって異なる前記正
孔輸送層を形成する第１の工程と、前記電子輸送層を順
に、所定の配置で形成する第２の工程とを含む、ものと
することができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して、本発
明の実施の形態について説明する。この実施の形態で
は、本発明を液晶パネルを備える携帯情報端末のバック
ライトとして用いられる有機ＥＬパネルに適用した場合
について説明する。

【００２３】図１は、この実施の形態の有機ＥＬパネル
１の構成を模式的に示す図であり、図２は、図１の有機
ＥＬパネル１のＡ−Ａ線断面図である。図示するよう
に、この有機ＥＬパネル１は、透明なガラス基板１０上
にアノード電極１１、低抵抗金属電極１２、有機ＥＬ層
１３、及びカソード電極１４が順に積層されて形成され
たものである。

【００２４】アノード電極１１は、ガラス基板１０の上
にフォトリソグラフィー法によって形成されている。ア
ノード電極１１は、膜厚が２２００Åの透明のＩＴＯか
らなり、有機ＥＬ層１３で発した光を透過する。アノー
ド電極１１のシート抵抗は、８Ω／□である。アノード
電極１１の一端部には、アノード電極１１に電圧を印加
するためのアノード電極取り出し端子１１ａが設けられ
ている。

【００２５】低抵抗金属電極１２は、アノード電極１１
の周縁部上に真空蒸着法によって形成されている。低抵
抗金属電極１２は、ＭｇまたはＭｇ合金から構成されて
おり、アノード電極取り出し端子１１ａから遠い部分に
おいても、アノード電極取り出し端子１１ａから印加し
た電圧の電圧降下が生じないようにするものである。

【００２６】有機ＥＬ層１３は、バックライトとして用
いるための白色光を発するために、真空蒸着法によっ
て、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）用の３種類の有機Ｅ
Ｌ層を所定の順序で複数形成している。有機ＥＬ層１３
は、図３に示すように、アノード電極１１の上に正孔輸
送層１３ａがＲ、Ｇ、Ｂ共通に形成されている。正孔輸
送層１３ａは、図２に示すように、低抵抗金属電極１２
からの距離に応じて層厚が異なるようにその層厚を変え
て形成されている。正孔輸送層１３ａの上には、Ｒ用の
電子輸送性発光層１３ｒ、Ｇ用の電子輸送性発光層１３
ｇ、Ｂ用の発光層１３ｂａ及び電子輸送層１３ｂｂが所
定の順序で形成されている。

【００２７】Ｒ、Ｇ、Ｂ共通の正孔輸送層１３ａは、α
−ＮＰＤからなる。Ｒ用の電子輸送性発光層１３ｒは、
ＤＣＭ１が分散されたＡｌｑ３からなる。Ｇ用の電子輸
送性発光層１３ｇは、Ｂｅｂｑ２からなる。Ｂ用の発光
層１３ｂａは、９６重量％のＤＰＶＢｉと４重量％のＢ
ＣｚＶＢｉからなる。Ｂ用の電子輸送層１３ｂｂは、Ａ
ｌｑ３からなる。これらの電子輸送性発光層あるいは電
子輸送層及び発光層は、マスクを用いることによって、
Ｒ、Ｇ、Ｂのそれぞれのものが順に形成される。

【００２８】アノード電極１１とカソード電極１４との
間に閾値以上の電圧を印加したときに、正孔輸送層１３
ａからは正孔が注入され、電子輸送性発光層１３ｒ、１
３ｇあるいは電子輸送層１３ｂｂからは電子が注入され
る。この正孔と電子とが再結合することによって励起さ
れたエネルギーを電子輸送性発光層１３ｒ、１３ｇまた
は発光層１３ｂａが吸収することによって、それぞれ
Ｒ、Ｇ、Ｂの光が発せられる。有機ＥＬパネル１は、
Ｒ、Ｇ、Ｂ用それぞれの有機ＥＬ層から発したＲ、Ｇ、
Ｂの３色が加法混色されることで、白色光を発するもの
である。このとき、発光する領域は、有機ＥＬ層１３の
アノード電極１１とカソード電極１４とが重なる部分で
ある。

【００２９】正孔輸送層１３ａを低抵抗金属電極１２か
らの距離に応じて層厚が異なるように形成することで、
有機ＥＬ層１３全体の層厚が低抵抗金属電極１２からの
距離に応じて異なるものとなっている。すなわち、低抵
抗金属電極１２から距離が遠くなる中央部の領域（ａ）
では、有機ＥＬ層１３の層厚は、９００Å程度である。
一方、低抵抗金属電極１２近傍の領域（ｂ）では、有機
ＥＬ層１３の層圧は、１０００Å程度である。このよう
に低抵抗金属電極１２からの距離に応じて有機ＥＬ層１
３の層厚を変えることによって、有機ＥＬ層１３の電圧
−輝度特性が場所毎に異なるものとなる。

【００３０】カソード電極１４は、有機ＥＬ層１３の上
に真空蒸着法によって形成されている。カソード電極１
４は、膜厚が５５００ÅのＭｇまたはＭｇ合金等の低仕
事関数材料からなり、有機ＥＬ層１３で発した光を反射
する。カソード電極１４のシート抵抗は、０．３Ω／□
である。カソード電極１４の一端部のアノード電極取り
出し端子１１ａの対角線側には、カソード電極１４に電
圧を印加するためのカソード電極取り出し端子１４ａが
設けられている。

【００３１】この有機ＥＬパネル１は、前述したように
携帯情報端末の液晶ディスプレイのバックライトとして
使用されるものであり、ガラス基板１０を光が透過する
部分（表示領域）の面積は、６×９cm程度である。ま
た、有機ＥＬパネル１の有機ＥＬ層１３の厚さは低抵抗
金属電極１２からの距離によって異なっており、電圧−
輝度特性は、領域（ａ）では図４（Ａ）に、領域（ｂ）
では図４（Ｂ）に示すものとなる。

【００３２】この有機ＥＬパネル１は、ガラス基板１０
にアノード電極１１、低抵抗金属電極１２、有機ＥＬ層
１３及びカソード電極１４が形成されたものであった。
これらは実際には、封止部材（図示せず）によって封止
されている。

【００３３】以下、この実施の形態の有機ＥＬパネル１
の製造方法について、図５（Ａ）〜（Ｆ）を参照して説
明する。ここでは、図１のＡ−Ａ線断面に従って有機Ｅ
Ｌパネル１の製造工程を順次説明する。

【００３４】まず、ガラス基板１０の上の全面にスパッ
タ法でＩＴＯの薄膜を堆積させる。そして、堆積させた
ＩＴＯのうち不要部分、すなわちアノード電極取り出し
端子１１ａの部分を残した周辺部をフォトリソグラフィ
ー法により取り除く。これにより、ガラス基板１０上に
アノード電極１１を形成する（工程（Ａ））。

【００３５】次に、工程（Ａ）で形成したアノード電極
１１の周縁部の部分に窓を設けたメタルマスクを使用
し、ＭｇまたはＭｇ合金を真空蒸着して低抵抗金属電極
１２を形成する（工程（Ｂ））。

【００３６】次に、メタルマスク２を使用して、α−Ｎ
ＰＤを真空蒸着する。図６（Ａ）はメタルマスク２の平
面図、図６（Ｂ）は図６（Ａ）のＢ−Ｂ線断面図であ
る。ここで用いるメタルマスク２は、図６（Ａ）（Ｂ）
に示すように、平面マスク部２ａと、平面マスク部２ａ
と高さを変えて形成した浮遊マスク部２ｂと、窓２ｃと
からなるものである。このメタルマスク２を使用して真
空蒸着を行う場合、蒸発したα−ＮＰＤは窓２ｃから侵
入し、窓２ｃの部分に蒸着する。また、工程（Ａ）で形
成したアノード電極１１と浮遊マスク部２ｂとの間に隙
間があることにより、この隙間に蒸発したα−ＮＰＤが
回り込んで蒸着する。ここで、回り込むα−ＮＰＤの量
は、窓から遠くなるに従って少なくなる。これにより、
所定の傾斜がついたα−ＮＰＤの層、すなわち正孔輸送
層１３ａの一部が形成される（工程（Ｃ））。

【００３７】次に、浮遊マスク部がなく、窓のみが開け
られたメタルマスクを使用し、工程（Ａ）で形成したア
ノード電極１１及び工程（Ｃ）で形成したα−ＮＰＤの
層の上に、さらにα−ＮＰＤを真空蒸着して正孔輸送層
１３ａ全体を形成する（工程（Ｄ））。

【００３８】次に、Ｂ用の発光層１３ｂａを形成する部
分の配置に合わせて窓を開けた、メタルマスクを使用し
て、工程（Ｃ）、（Ｄ）で形成した正孔輸送層１３ａの
青色発色領域上にＤＰＶＢｉとＢＣｚＶＢｉとを所定の
比率で混合して真空蒸着し、Ｂ用の発光層１３ｂａを形
成する。その上に、同じメタルマスクを使用して、Ａｌ
ｑ３を真空蒸着し、Ｂ用の電子輸送層１３ｂｂを形成す
る。さらに、窓の配置がそれぞれ異なるメタルマスクを
使用して、工程（Ｃ）、（Ｄ）で形成した正孔輸送層１
３ａの赤色発色領域上にＤＣＭ１が分散されたＡｌｑ
３、及び緑色発色領域上にＢｅｂｑ２を真空蒸着し、Ｒ
用及びＧ用の電子輸送性発光層１３ｒ、１３ｇを形成す
る。これにより、有機ＥＬ層全体が形成される（工程
（Ｅ））。

【００３９】次に、工程（Ｅ）で形成した電子輸送性発
光層１３ｒ、１３ｇあるいは電子輸送層１３ｂｂの上
に、これらの層よりわずかに面積が小さく、かつ、カソ
ード電極取り出し端子１４ａの部分にも窓を開けたメタ
ルマスクを使用して、カソード電極１４を形成する（工
程（Ｆ））。

【００４０】そして、以上の（Ａ）から（Ｆ）の工程で
形成したアノード電極１１、低抵抗金属電極１２、有機
ＥＬ層１３、及びカソード電極を封止部材で封止して、
有機ＥＬパネル１が製造される（この工程は、図示せ
ず）。

【００４１】以下、この実施の形態の有機ＥＬパネル１
の発光動作について説明する。有機ＥＬパネル１を発光
させるために、領域（ｂ）における有機ＥＬ層１３の厚
さ方向への供給電圧がほぼ４Ｖとなるように、アノード
電極取り出し端子１１ａとカソード電極取り出し端子１
４ａとの間にドライバ（図示せず）から所定の電圧を印
加する。ここでは、アノード電極取り出し端子１１ａに
４Ｖ、カソード電極取り出し端子１４ａに０Ｖの電圧を
印加する。

【００４２】アノード電極取り出し端子１１ａに印加し
た電圧は、低抵抗金属電極１２にも印加される。低抵抗
金属電極１２は抵抗が小さいため、有機ＥＬ層１３を電
流が流れても、この印加された電圧はほとんど降下せ
ず、低抵抗金属電極１２の電位は全面がほぼ４Ｖとな
る。アノード電極１１ａはシート抵抗が８Ω／□と大き
いため、低抵抗金属電極１２と接する部分での４Ｖの電
圧が、有機ＥＬ層１３を電流が流れることにより低抵抗
金属電極１２から遠くなるに従って降下する。そして、
アノード電極１１ａの中央部の領域（ａ）での電圧は、
ほぼ３．６Ｖとなる。一方、領域（ｂ）ではさほど電圧
が降下しておらず、電圧がほぼ４Ｖとなる。

【００４３】一方、カソード電極取り出し端子１４ａに
印加した電圧は、カソード電極１４のシート抵抗が０．
３Ω／□と小さいため、カソード電極１４において有機
ＥＬ層１３を流れる電流によってもほとんど変わらな
い。すなわち、カソード電極１４全体の電圧はほぼ０Ｖ
となる。

【００４４】これにより、アノード電極１１とカソード
電極１４との間の電圧は、領域（ａ）においては約３．
６Ｖ、領域（ｂ）においては約４Ｖとなる。従って、図
４（Ａ）、（Ｂ）の電圧−輝度特性図に示すように、有
機ＥＬパネル１は、領域（ａ）においては約５６０cd/m
²の輝度で、領域（ｂ）においても約５６０cd/m²の輝度
で発光する。

【００４５】なお、領域（ａ）と領域（ｂ）との中間の
領域におけるアノード電極１１とカソード電極１４との
間の電圧は、３．６Ｖと４Ｖの間の値となるが、有機Ｅ
Ｌ層１３の厚さも両者における厚さの間になる。このた
め、領域（ａ）及び領域（ｂ）以外における発光輝度も
領域（ａ）及び領域（ｂ）における発光輝度とほぼ同じ
約５６０cd/m²になる厚さに設定されている。

【００４６】以上説明したように、この実施の形態の有
機ＥＬパネル１は、電圧降下に応じて有機ＥＬ層１３の
層厚を変えたことによって、表示領域のどの場所でもほ
ぼ同一輝度で発光する。このため、有機ＥＬパネル１の
場所の違いによる輝度むらを生じることがない。この実
施の形態の有機ＥＬパネル１は、大面積化しても輝度む
らを生じないため、液晶ディスプレイなどの平面型ディ
スプレイのバックライトとして用いるのに好適である。

【００４７】また、この実施の形態の有機ＥＬパネル１
では、ＩＴＯからなるアノード電極１１の周縁部に、Ｍ
ｇまたはＭｇ合金からなる低抵抗金属電極１２を設けて
いる。ここで、低抵抗金属電極１２においては、アノー
ド電極取り出し端子１１ａから印加した電圧がほとんど
降下することがない。このため、アノード電極１１によ
る電圧降下は、低抵抗金属電極１２からの距離によって
定まるので、有機ＥＬ層１３の厚さを中心部では薄く、
周縁部では厚くすることができる。また、低抵抗金属電
極１２を設けたことによってＩＴＯからなるアノード電
極１１を薄く形成してもかなりの部分で電圧降下を防ぐ
ことができ、放射する光の輝度を高くすることができ
る。

【００４８】また、この実施の形態の有機ＥＬパネル１
の製造工程において、メタルマスク２の浮遊マスク部２
ｂと形成されたアノード電極１１との間に、α−ＮＰＤ
が回り込んで真空蒸着されるので、正孔輸送層１３ａひ
いては有機ＥＬ層１３の層厚を変えることが容易に出来
るようになる。

【００４９】上記の実施の形態では、ＩＴＯからなるア
ノード電極１１の周縁部上に、ＭｇまたはＭｇ合金から
なる低抵抗金属電極１２を形成していた。そして、この
低抵抗金属電極１２からの距離に従って有機ＥＬ層１３
の厚さを決めていた。しかしながら、アノード電極上に
低抵抗金属電極を形成しなくても、カソード電極取り出
し端子から距離が遠くなるに従って、すなわちアノード
電極において電圧降下が生じるのに従って有機ＥＬ層１
３の厚さを薄くしてもよい。

【００５０】上記の実施の形態では、ＩＴＯからなるア
ノード電極１１をガラス基板１０側に形成し、有機ＥＬ
層１３で発した光がアノード電極１１及びガラス基板１
０を透過して表示されるようにしていた。しかしなが
ら、ＩＴＯからなるアノード電極をカソード電極に対し
て基板から遠い方に形成してもよい。この場合、基板側
に形成したＭｇまたはＭｇ合金からなるカソード電極の
上に電子輸送性発光層あるいは電子輸送層及び発光層を
形成してから、メタルマスクを用いて領域により層厚が
異なる正孔輸送層を形成すればよい。そして、この正孔
輸送層の周縁部上にＭｇまたはＭｇ合金からなる低抵抗
金属電極を形成し、その上にＩＴＯからなるアノード電
極を形成すればよい。この場合、有機ＥＬ層で発した光
は、アノード電極を透過し、基板の反対側に表示される
こととなる。

【００５１】上記の実施の形態では、アノード電極１１
に透明のＩＴＯを、カソード電極１４にＭｇまたはＭｇ
合金などの低抵抗金属を使用していた。しかしながら、
カソード電極にＩＴＯを、アノード電極に低抵抗金属を
使用してもよい。この場合も、カソード電極周縁部に設
ける低抵抗金属電極及び有機ＥＬ層の層厚によって、有
機ＥＬパネル内での発光輝度を一様にすることができ
る。また、カソード電極及び低抵抗金属電極には、Ｔｉ
（Titanium）など、シート抵抗が小さいＭｇまたはＭｇ
合金以外の他の金属を用いることもできる。

【００５２】上記の実施の形態では、有機ＥＬパネル１
にＲ、Ｇ、Ｂの３種類の有機ＥＬ層を所定の順序で配置
し、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色の光の加法混色によって白色光を
表示していた。このようにＲ、Ｇ、Ｂの３種類の有機Ｅ
Ｌ層を配置する代わりに、白色光を発する層を有する電
界発光素子に本発明を適用することもできる。また、
Ｒ、Ｇ、Ｂ用の３種類の有機ＥＬパネルを重ねて配置す
ることで、白色光を発する有機ＥＬパネルを形成するこ
ともできる。この場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ用の有機ＥＬパネ
ルのそれぞれについて上記のように有機ＥＬ層の厚さを
変えることができる。また、本発明は白色光を発するも
のばかりでなく、任意の色の光を発する電界発光素子に
適用することができる。

【００５３】上記の実施の形態では、有機ＥＬパネル１
の正孔輸送層１３ａの層厚を低抵抗金属電極１２からの
距離に応じて異ならせるため、浮遊マスク部２ｂを設け
たメタルマスク２を用いていた（図５の工程（Ｃ））。
この工程において、形状の異なる複数のメタルマスクを
用いて、複数工程を経て正孔輸送層１３ａを形成しても
よい。この場合、有機ＥＬパネルが大面積のものであっ
ても、場所によって正孔輸送層１３ａの厚さを変えるこ
とが容易になる。

【００５４】上記の実施の形態では、浮遊マスク部２ｂ
を設けたメタルマスク２を用いることによって、正孔輸
送層１３ａに層厚を場所によって変えていた。しかしな
がら、正孔輸送層の層厚を場所に応じて異ならせるため
の方法はこれに限られない。例えば、窓の位置、大きさ
が異なる複数のメタルマスクを使用し、それぞれのメタ
ルマスクを使用した複数工程の真空蒸着を経ることで、
正孔輸送層１３ａの層厚が低抵抗金属電極１２からの距
離に応じて異なるようにしてもよい。

【００５５】上記の実施の形態では、本発明を液晶パネ
ルを備える携帯情報端末のバックライトとして用いる有
機ＥＬパネル１に適用した場合について説明した。しか
しながら、本発明は、電極間に所定の電圧を印加するこ
とで発光する他の用途に用いられる有機ＥＬ素子にも用
いることができる。また、無機ＥＬ素子など、電界によ
って発光し、電極間に同一の電圧を印加しても電極間の
層厚によって発光量が変化する他の発光素子にも適用す
ることができる。さらに、大きさも大小さまざまなもの
に適用することができる。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の電界発光
素子によれば、電極に印加した電圧の電圧降下によって
輝度むらを生じることがない。

【００５７】また、電極の周縁部に低抵抗の周縁電極を
設けることによって、電極での電圧降下による電圧の変
化を、ほぼ周縁電極からの距離によって決めることがで
きる。このため、発光層の厚さを、例えば、周縁部では
厚く、中心部では薄くすることができるので、輝度むら
が生じないように場所によってその厚さを変えた発光層
を形成することが容易になる。

【００５８】また、本発明の電界発光素子の製造方法に
よれば、浮遊マスク部を設けたマスクを用いることで、
窓から浮遊マスクの領域に発光層を潜り込ませることが
できるので、場所によって厚さが異なる発光層を容易に
形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の有機ＥＬパネルの構成を
模式的に示す図である。

【図２】図１の有機ＥＬパネルのＡ−Ａ線断面図であ
る。

【図３】図１の有機ＥＬパネルの有機ＥＬ層で白色光を
発生するための赤、緑、青の３種類の有機ＥＬ層の構造
を示す図である。

【図４】図１の有機ＥＬパネルの電圧−輝度−効率特性
を示す図であり、（Ａ）は領域（ａ）におけるもの、
（Ｂ）は領域（ｂ）におけるものである。

【図５】図１の有機ＥＬパネルの製造工程の説明図であ
る。

【図６】図５の工程（Ｃ）で用いられるメタルマスクの
構成を示す図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）
のＢ−Ｂ線断面図である。

【図７】従来例の有機ＥＬパネルの構成を模式的に示す
図である。

【符号の説明】

１・・・有機ＥＬパネル、１０・・・ガラス基板、１１・・・ア
ノード電極、１１ａ・・・アノード電極取り出し端子、１
２・・・低抵抗金属電極、１３・・・有機ＥＬ層、１３ａ・・・
正孔輸送層、１３ｒ、１３ｇ・・・電子輸送性発光層、１
３ｂａ・・・発光層、１３ｂｂ・・・電子輸送層、１４・・・カ
ソード電極、１４・・・カソード電極取り出し端子、２・・・
メタルマスク、２ａ・・・平面マスク部、２ｂ・・・浮遊マス
ク部、２ｃ・・・窓

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電圧を印加するための第１の端子を設けた
第１の電極と、この第１の電極に対向して設けられ、電圧を印加するた
めの第２の端子を設けた、前記第１の電極より低いシー
ト抵抗値を示す第２の電極(14)と、前記第１、第２の電極間に設けられ、前記第１、第２の
電極間の電圧とその厚さとに応じた輝度で光を発する発
光領域を有する発光層とを備え、前記発光層は、発光領域の輝度が均一になるように層厚
方向の厚さが異なっている、ことを特徴とする電界発光素子。
【請求項２】前記第１の電極の周縁部に形成された低抵
抗の周縁電極を備え、前記発光層は、前記周縁電極からの距離に従ってその厚
さを変えている、ことを特徴とする請求項１に記載の電界発光素子。
【請求項３】前記第１の電極は、透明の部材によって構
成され、前記第２の電極及び前記周縁電極は、低抵抗の金属によ
って構成されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載の電界発光素
子。
【請求項４】前記発光層は、有機エレクトロルミネッセ
ンス層によって構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載
の電界発光素子。
【請求項５】基板上に第１の電極を形成する第１の電極
形成工程と、一部に浮遊マスク部を設けたマスクを用い、このマスク
に設けられた窓から発光層材料を蒸着させる工程を経る
ことで、前記第１の電極形成工程で形成した前記第１の
電極の上に、厚さが発光領域によって異なる発光層を形
成する発光層形成工程と、この発光層形成工程で形成した前記発光層の上に第２の
電極を形成する第２の電極形成工程と、を含むことを特徴とする電界発光素子の製造方法。
【請求項６】前記発光層形成工程は、それぞれ浮遊マス
ク部及び窓の形状が異なる複数のマスクを使用し、発光
層を形成する工程を複数回繰り返すことによって、前記
発光層形成するものである、ことを特徴とする請求項５に記載の電界発光素子の製造
方法。
【請求項７】前記第１の電極は、有機エレクトロルミネ
ッセンス素子のアノード電極であり、前記第２の電極は、前記有機エレクトロルミネッセンス
素子のカソード電極であり、前記発光層は、正孔輸送層と電子輸送層とを有する前記
有機エレクトロルミネッセンス素子の有機エレクトロル
ミネッセンス層であり、前記発光層形成工程は、前記マスクを使用して、厚さが場所によって異なる前記
正孔輸送層を形成する第１の工程と、前記電子輸送層を順に、所定の配置で形成する第２の工
程とを含む、ことを特徴とする請求項５または６に記載の電界発光素
子の製造方法。