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WO2006104256A1 - 有機ｅｌ素子及びその製造方法 - Google Patents

有機ｅｌ素子及びその製造方法 Download PDF

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Publication number
WO2006104256A1
WO2006104256A1 PCT/JP2006/307278 JP2006307278W WO2006104256A1 WO 2006104256 A1 WO2006104256 A1 WO 2006104256A1 JP 2006307278 W JP2006307278 W JP 2006307278W WO 2006104256 A1 WO2006104256 A1 WO 2006104256A1
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WO
WIPO (PCT)
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layer
organic
transparent conductive
electrode layer
metal electrode
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/307278
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ayako Yoshida
Akira Hirasawa
Satoshi Miyaguchi
Original Assignee
Pioneer Corporation
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Pioneer Corporation filed Critical Pioneer Corporation
Priority to JP2007510584A priority Critical patent/JPWO2006104256A1/ja
Priority to US11/887,411 priority patent/US20080252204A1/en
Publication of WO2006104256A1 publication Critical patent/WO2006104256A1/ja

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Definitions

  • the present invention relates to an organic electoluminescence device (hereinafter referred to as an organic EL device), and more particularly to a top emission type organic EL device having high emission luminance.
  • An organic EL element includes a multilayer structure in which a light emitting layer made of organic EL is sandwiched between a pair of electrode layers. When a voltage is applied between the pair of electrode layers, holes and electrons recombine inside the light emitting layer to generate light. By the way, in order to extract light generated inside the light emitting layer to the outside of the element, at least one of the pair of electrode layers on the light extraction direction side must be formed of a transparent material. .
  • Japanese Laid-Open Patent Publication No. 4-3 2 8 2 9 5 discloses an organic EL device in which a transparent electrode layer, a light emitting layer, and a metal electrode layer are formed in this order on a transparent substrate such as glass. .
  • Light generated in the light emitting layer is extracted outside the device through the transparent electrode layer and the glass substrate.
  • an organic EL device in which a metal electrode layer, a light emitting layer, and a transparent electrode layer are formed in this order on a substrate is disclosed. It is disclosed. The light generated in the light emitting layer is extracted through the transparent electrode layer on the opposite side of the substrate with the light emitting layer interposed therebetween.
  • the former type that is, the type in which light is extracted in the direction opposite to the layer stacking direction is the bottom emission type
  • the latter type in which the light is extracted in the same direction as the layer stacking direction. Is referred to as a top emission type.
  • an electron injection layer and an electron transport layer for efficiently introducing electrons and holes into the light emitting layer between the cathode and the light emitting layer and between the anode and the light emitting layer, respectively.
  • Hole transport layer and hole injection layer etc. It is provided as appropriate.
  • the organic EL light emitting layer and the optionally included electron injection layer, electron transport layer, hole transport layer, etc. will be collectively referred to as “organic functional layer”.
  • a display is configured by forming TFT 10 2 on a glass substrate 10 1 and further forming an organic EL element 10 3 thereon.
  • the organic EL element 10 3 is configured by sandwiching an organic functional layer 10 5 including an organic EL light emitting layer between a pair of electrode layers 1 0 4 and 1 0 6.
  • the display 100a with organic EL elements formed in the top emission type is not related to the opening area of the TFT 10 0 2 compared to the display 100b with organic EL elements formed in the bottom emission type.
  • the organic EL element which is the light emitting part, can have a wide opening area, and thus high light emission can be obtained.
  • a display using a top-emission organic EL element 100 0 a is applied to the element in order to obtain the same level of luminance as a display 100 b using a bottom-emission organic EL element. Since the current can be made smaller, the lifetime of each element can be increased. In addition, since the current can be reduced to obtain a constant luminance, the voltage applied to the element can be lowered, so that leakage of each element portion can be prevented and power consumption can be reduced.
  • a transparent conductive layer is provided on a metal reflection layer, and among the light generated in the organic functional layer, the light traveling in the substrate direction and the light traveling in the light extraction direction Is known to increase the color purity of the element by taking out only light in a desired wavelength region to the outside of the element.
  • the object of the present invention is to provide a transparent conductive layer on the metal reflective layer as described above. It is an object of the present invention to provide a top emission type organic EL device having a structure, which has both high emission luminance and stability capable of maintaining this high emission luminance for a long time.
  • the organic EL device according to the present invention is an organic EL device in which a metal electrode layer as a metal reflective film, a transparent conductive layer, an organic functional layer including an organic EL layer, and a transparent electrode layer are sequentially laminated on a substrate.
  • the metal electrode layer forming region is inside the protective region with respect to the protective region on which the transparent conductive layer is formed.
  • the metal electrode layer formation region is located inside the protection region with respect to the protection region where the transparent conductive layer is formed, the influence of the metal component of the metal electrode layer can be suppressed.
  • Another organic EL device is an organic EL device in which a metal electrode layer as a metal reflective film, a transparent conductive layer, an organic functional layer including an organic EL layer, and a transparent electrode layer are sequentially formed on a substrate.
  • the formation region of the metal electrode layer is inside the protection region.
  • the metal electrode layer formation region is inside the protection region with respect to the protection region where the transparent conductive layer and the insulating film are formed, so that the influence of the metal component of the metal electrode layer can be suppressed. It is.
  • the organic EL panel according to the present invention is characterized by using a plurality of the organic EL elements described above.
  • the method of manufacturing an organic EL device includes a step of forming a metal electrode layer as a metal reflective film on a substrate, and a step of forming a transparent conductive layer from above the metal electrode layer to the substrate. And a cleaning step for cleaning the surface of the transparent conductive layer.
  • a step of forming an organic functional layer from above the transparent conductive layer; and a step of forming a transparent electrode layer from above the organic functional layer, the method for producing an organic EL element comprising: The formation area of the metal electrode layer is inside the protection area with respect to the protection area where the transparent conductive layer is formed.
  • another method of manufacturing an organic EL device includes a step of forming a metal electrode layer as a metal reflective film on a substrate, and forming an insulating layer on the substrate adjacent to the metal electrode layer. Forming a transparent conductive layer on the metal electrode layer and the insulating layer; cleaning a surface for cleaning the surface of the transparent conductive layer; and forming an organic functional layer on the transparent conductive layer.
  • a step of forming a transparent electrode layer on the organic functional layer, and a method of forming an organic EL element comprising: a region for forming the organic functional layer on the substrate; and a step of forming the transparent conductive layer.
  • the formation region of the metal electrode layer is smaller than the area of the common region and is inside the common region. To do.
  • another organic EL device manufacturing method includes a step of forming a metal electrode layer as a metal reflective film on a substrate, a step of forming a transparent conductive layer on the metal electrode layer, A step of forming an insulating layer on the substrate adjacent to the metal electrode layer; a cleaning step of cleaning a surface of the transparent conductive layer; and an organic functional layer formed on the insulating layer and the transparent conductive layer. And forming a transparent electrode layer on the organic functional layer, wherein the transparent conductive layer and the insulating film are formed on the substrate.
  • the formation region of the metal electrode layer is inside the protection region with respect to the protection region.
  • Figure 1 is a cross-sectional view of a conventional general organic EL panel.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the organic EL device according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows an organic EL panel using the organic EL element of the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of an organic EL device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an elevation view of an organic EL panel using the organic EL element of the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a modification of the organic EL device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a modification of the organic EL device according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of a modification of the organic EL device according to the third embodiment of the present invention.
  • a metal electrode layer 12 that functions as a reflective film is disposed on a substrate 11 such as glass.
  • a transparent conductive layer 13 made of ITO or the like is disposed so as to cover the metal electrode layer 12 from above.
  • the transparent conductive layer 13 completely covers the upper and side portions of the metal electrode layer 12 in the protection region of the element described later.
  • an organic functional layer 14 and a transparent electrode layer 15 made of ITO or the like are laminated. That is, since the transparent conductive layer 13 surrounds the metal electrode layer 12, the organic functional layer 14 is not in contact with the metal electrode layer 12.
  • the organic functional layer 14 may be formed only on the transparent conductive layer 13 so as to face the metal electrode layer 12.
  • the “protection region” refers to a region where the transparent conductive layer 13 as the organic EL element 10 0 on the substrate 11 is formed. That is, for example, an independent island-shaped region corresponding to one pixel in a light-emitting panel, or a region corresponding to one light-emitting region as a panel is defined as a protection region.
  • the “protection region” refers to a region where the transparent conductive layer 13 as an element and the insulating film are formed.
  • the metal electrode layer 12 is directly at least in the protection region with the organic functional layer 14. There is no contact. That is, the organic EL element 10 according to the first embodiment of the present invention has a formation region (area) of the transparent conductive layer 13 on which the formation region (area) of the metal electrode layer 12 is formed. Smaller than, and inside the region of the transparent conductive layer 13. Therefore, the metal electrode layer 12 is not in direct contact with at least the organic functional layer 14. In other words, the metal electrode layer 12 exists only under the transparent conductive layer 13 at least in the protection region of the element 10.
  • the organic EL element 10 having the structure described above is a top emission type organic EL element that guides light generated in the organic functional layer 14 to the outside of the element through the transparent electrode layer 15.
  • the light traveling in the direction opposite to the light extraction direction that is, in the direction of the transparent conductive layer 1 3 passes through the transparent conductive layer 1 3 and reaches the metal electrode layer 1 2.
  • Such light is reflected by the surface of the metal electrode layer 12, and the traveling direction is converted to the direction of the organic functional layer 14. Then, it passes through the organic functional layer 14 and is guided to the outside of the device together with the light traveling from the organic functional layer 14 toward the transparent electrode layer 15.
  • a glass-like substrate 11 is cleaned, and a metal electrode layer 12 made of aluminum is formed on the substrate 11 by vapor deposition or the like (see (a) of FIG. 3).
  • the material of the metal electrode layer 12 according to the first embodiment of the present invention is conductive and has a desired extraction wavelength (light emission wavelength as an element) out of the light generated in the organic functional layer 14.
  • Metal material having a high reflectivity of 50% or more with respect to the light For example, Al, Ag, Cu, Ni, Cr, Ti, Mo, etc., or alloys thereof Consists of. In particular, for general light in the visible light region, aluminum, silver, or an alloy thereof is preferable.
  • Aluminum, silver, or an alloy thereof is suitable as a material for the metal electrode layer 12 because it satisfies the above-described conditions for the reflective film, is inexpensive, and can be formed by a simple process such as vapor deposition.
  • the metal electrode layer 12 made of these materials may generate protrusions when oxidized, resulting in deterioration of reflection characteristics, or deterioration of surface properties due to migration during device energization, resulting in element leakage. There is also.
  • these can be avoided as described later, which is preferable.
  • a transparent conductive layer 13 made of ITO (indium tin oxide) is formed on the metal electrode layer 12 in a stripe shape by vapor deposition or the like (see FIG. 3B).
  • the transparent conductive layer 13 is formed as a single layer or a plurality of layers with a predetermined thickness for the purpose of taking out only light in a desired wavelength region to the outside of the element and improving the color purity.
  • the width of the stripe of the transparent conductive layer 1 3 is larger than the width of the stripe of the metal electrode layer 1 2 and is formed to extend from above the metal electrode layer 1 2 ′ to the top of the substrate 1 1.
  • the transparent conductive layer 13 completely surrounds the top, bottom, and sides of the stripe of the metal electrode layer 12 together with the substrate 11, and the metal electrode layer 12 is not exposed to the outside. is there.
  • the material of the transparent conductive layer 13 is a material that has optical transparency with respect to light having a desired extraction wavelength out of the light generated in the organic functional layer 14 and is excellent in conductivity, for example, IT. It may be 0, IZO, I WO, Z n ⁇ , Sn ⁇ , etc. In particular, 1 to 120 (20) (indium zinc oxide) is preferable.
  • transparent conductive materials such as IT ⁇ and IZO generally have a work function of a dog, and when these are used for the anode, holes can be well guided to the organic functional layer 14, which is preferable. . Therefore, with the transparent conductive layer 1 3 made of ⁇ ⁇ etc. as the anode, the side of the organic functional layer 1 4 in contact with the transparent conductive layer 1 3 It is preferable to dispose a layer to be disposed on the positive electrode side such as a hole transport layer or a hole injection layer.
  • An organic functional layer 14 is formed on the striped transparent conductive layer 13 by vapor deposition at regular intervals (see (c) in FIG. 3).
  • the organic functional layer 14 may be formed only on the transparent conductive layer 1 3, or it is formed so as to cover the top and sides of the transparent conductive layer 1 3 and extend to the substrate 11 1. May be.
  • the surface of the transparent conductive layer 1 3 is surely cleaned.
  • the organic functional layer 14 should be formed.
  • UV ozone cleaning or plasma cleaning in a vacuum can be used.
  • metals or alloys such as silver and aluminum used for the metal electrode layer 12 are easily oxidized or eroded by HV ozone cleaning or plasma cleaning.
  • the metal electrode layer 12 is not exposed to the outside in the cleaning portion at the time of the cleaning process, so that it is not oxidized or eroded.
  • the metal electrode layer 12 can maintain good characteristics as an electrode and a reflective film. Since the cleaning is performed from above along the normal of the substrate 11, at least the metal is used even when the transparent conductive layer 13 does not cover the side surface of the metal electrode layer 12 at the time of cleaning. It suffices that the side portion of the electrode layer 12 enters the lower portion of the transparent conductive layer 13 to such an extent that it is not exposed to cleaning. In addition, the transparent conductive layer 13 is cleaned after masking the portion exposed to the cleaning of the metal electrode layer 12, and the organic functional layer 14 is formed on the transparent conductive layer 13 after removing the masking. It may be a configuration.
  • the organic EL light emitting layer and the electron transport layer are arranged from the layer to be positioned on the anode side of the organic functional layer 1 4 such as a hole transport layer or a hole injection layer. Etc. are sequentially formed by vapor deposition.
  • the hole transport layer, the hole injection layer, the light emitting layer, the electron transport layer, and the like constituting the organic functional layer 14 are any of known materials. It may be.
  • examples of the material of the hole transport layer in contact with the transparent conductive layer 13 are preferably organic compounds such as benzidine, oxadiazole, phthalocyanine, and triphenylamine.
  • organic compounds used in the organic functional layer 14 are easily affected by metals or metal ions due to their physical properties.
  • the organic functional layer 14 is provided above the metal electrode layer 1 2, so it may be affected by the metal and metal ions used for the metal electrode layer 1 2.
  • the metal electrode layer 12 is embedded in the transparent conductive layer 13 at least in the protection region, and the metal electrode layer 12 is bare to the outside. Not out. Therefore, the organic functional layer 14 can be formed without being affected by the metal electrode layer 12.
  • the metal electrode layer 1 2 is exposed to the outside in the cleaning portion on the transparent conductive layer 1 3 where the organic functional layer 1 4 is to be formed. Absent. Therefore, cleaning does not generate metal dust or the like on the metal electrode layer 12 or oxidize the surface thereof. Therefore, it is possible to prevent such metal dust from adhering to the surface of the transparent conductive layer 13 or being taken into the evaporated organic functional layer 14. In addition, it is possible to avoid the deterioration of the reflection function of the metal electrode layer 12 due to oxidation and the leakage of the element due to the deterioration of the surface property due to the migration during the energization of the element.
  • the organic functional layer 14 and the metal electrode layer 12 are not in direct contact. Therefore, the metal or metal ion in the metal electrode layer 12 does not affect the organic functional layer 14.
  • the organic EL panel according to the present invention has high emission luminance and little deterioration over time.
  • a transparent electrode layer 15 is formed in a stripe shape over the plurality of organic functional layers 14 (see (d) of FIG. 3).
  • the metal electrode is formed in the protection region.
  • the formation region of the polar layer 12 is smaller than the area of the protection region and is inside the protection region.
  • a metal electrode layer 22 that functions as a reflective film is disposed on a substrate 21 such as glass.
  • a transparent conductive layer 23 such as ITO is disposed on the metal electrode layer 22.
  • an insulating film 2 6 consisting of S I_ ⁇ 2 etc. to completely cover at least a metal electrode layer 2 2 and the transparent conductive layer 2 3 sides are arranged. Further, the end of the insulating film 26 extends to the top of the transparent conductive layer 23. As a result, a window 28 is formed between the end portions of the insulating film 26 above the transparent conductive layer 23.
  • an organic functional layer 24 and a transparent electrode layer 25 such as ITO are laminated. That is, the transparent conductive layer 23 and the organic functional layer 24 are in contact with each other through the window 28 of the insulating film 26.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of one of the organic EL elements 20, but the metal electrode layer 2 2 is formed of the insulating film 26 and the transparent conductive layer 2 at least in the protection region of the element 20 even in other cross sections. Since the organic functional layer 24 is separated by 3, the metal electrode layer 22 and the organic functional layer 24 are not in direct contact with each other.
  • This organic EL element 20 is a top emission type organic EL element that guides the light emitted from the organic functional layer 24 to the outside through the transparent electrode layer 25, as in Example 1. Transfer of charges from the transparent conductive layer 23 to the organic functional layer 24 is performed through the window 28 of the insulating film 26. Of the light generated in the organic functional layer 24, the light traveling in the direction of the transparent conductive layer 23 passes through the transparent conductive layer 23 through the window 28 and reaches the metal electrode layer 22. Here, the traveling direction is reflected in the direction of the organic functional layer 24. This light passes through the window 28 again, is generated in the organic functional layer 24, and is guided to the outside of the device together with the light traveling in the direction of the transparent electrode layer 25. That is, the light extracted from the element Since the path is limited by the window 28, the edges of the light are clear and particularly suitable for applications such as organic EL panels.
  • a substrate 21 such as glass is cleaned, and a metal electrode layer 22 made of aluminum or the like is formed on the substrate 21 by vapor deposition or the like (see (a) of FIG. 5).
  • a transparent conductive layer 23 made of ITO is formed on the metal electrode layer 22 by vapor deposition or the like (see FIG. 5B).
  • the width of the stripe of the transparent conductive layer 23 is preferably substantially the same as the width of the stripe of the metal electrode layer 22, but the center lines of both stripes do not necessarily have to coincide. As shown in Fig. 5, it may be slightly offset.
  • Example 1 For the material of the metal electrode layer 22 and the like, see Example 1 described above.
  • the metal electrode layer 22 is surrounded by the transparent conductive layer 23 and the insulating film 26 and is not exposed to the outside. As a result of being not oxidized or eroded in the cleaning process, the metal electrode layer 22 can maintain good characteristics as an electrode and a reflective film as in the first embodiment.
  • An organic functional layer 24 is disposed on the transparent conductive layer 23 and the insulating film 26 (see (d) in FIG. 5). Finally, the transparent electrode layer 25 is formed in a stripe shape over the plurality of organic functional layers 24 (see (e) of FIG. 5).
  • the formation region of the metal electrode layer 2 2 is the protection region. It is smaller than the area of the area and inside this common area. That is, since the metal electrode layer 22 is surrounded by the transparent conductive layer 23 and the insulating film 26, the organic functional layer 24 and the metal electrode layer 22 are not in contact with each other at the light emitting portion. Therefore, as in Example 1, the metal or metal ion in the metal electrode layer 2 2 does not affect the organic functional layer 2 4. In addition, since the metal electrode layer 22 is not exposed to the outside in the cleaning process of the surface of the transparent conductive layer 23, it is possible to reduce the aging of the element as in the first embodiment.
  • a metal electrode layer 32 that functions as a reflective film is disposed on a substrate 31 such as glass.
  • a transparent conductive layer 33 such as ITO is disposed.
  • an insulating film 36 made of Si 0 2 or the like is disposed so as to completely cover the side surfaces of the metal electrode layer 3 2 and the transparent conductive layer 33.
  • the insulating film 36 covers the side surface of the transparent conductive layer 33 and extends one end to the top of the transparent conductive layer 33. Therefore, a window 3 8 formed at the end of the insulating film 36 is formed on the top of the transparent conductive layer 33.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of one of the organic EL elements 30, the metal electrode layer 3 2 is insulated in the protection region where the transparent conductive layer 33 and the insulating film 36 are formed in the other cross-sections. The film 3 6 and the transparent conductive layer 3 3 are not in direct contact with the organic functional layer 3 4. '
  • the formation region of the metal electrode layer 32 is smaller than the area of the protection region and is inside the protection region. is there.
  • the organic EL element 30 having such a structure has the same characteristics as those of Example 2 described above. However, since the formation portion of the organic functional layer 34 is made small, current efficiency can be increased and material cost can be reduced.
  • a metal electrode layer 42 that functions as a reflective film is disposed on a substrate 41 such as glass.
  • An insulating film 4 6 made of Si 0 2 or the like is provided on the substrate 4 1 and completely covers the side of the metal electrode layer 4 2, and the end of the insulating layer 4 6 is connected to the metal electrode layer 4. Extends to the top of 2. Therefore, a window 48 formed at the end of the insulating film 46 is formed on the metal electrode layer 42.
  • a transparent conductive layer 43 such as ITO is disposed on the metal electrode layer 42 so as to completely cover the window 48.
  • an organic functional layer 44 and a transparent electrode layer 45 such as ITO are laminated. Note that FIG.
  • the metal electrode layer 42 is composed of the organic functional layer by the insulating film 46 and the transparent conductive layer 43. 4 Separated from 4 4, the metal electrode layer 4 2 and the organic functional layer 4 4 are not in direct contact.
  • the formation region of the metal electrode layer 42 is smaller than the area of this protection region. Inside the protected area.
  • the organic EL element 40 having such a configuration also has the same functional characteristics as those of the second embodiment described above.
  • the organic EL elements in the passive matrix panel and the manufacturing method thereof have been mainly described, but any of them can be implemented in the active matrix panel.
  • the structure of the organic EL device 50 according to the third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
  • a metal electrode layer 52 that functions as a reflective film is formed on the TFT substrate 51.
  • a transparent conductive layer 53 such as ITO is disposed.
  • the insulating film 5 6 consisting of S I_ ⁇ 2 etc. as the metal electrode layer 5 2 and the transparent conductive layer 5 third aspect completely covers and surrounds them is disposed.
  • the height of the insulating film 56 from the surface of the TFT substrate 51 is at least higher than the height of the surface of the transparent conductive layer 53. That is, an annular window 58 is formed along the end of the transparent conductive layer 53.
  • the metal electrode layer 52 is surrounded by the transparent conductive layer 53 and the insulating film 56 and is not exposed to the outside. Can be prevented. That is, as in Example 1, the metal electrode layer 52 can maintain good characteristics as an electrode and a reflective film.
  • an organic functional layer 54 is sequentially laminated through a window 58.
  • the element portion for coloring red and green in the active matrix panel can be formed by an ink jet method. That is, a discharge liquid obtained by dissolving an organic light emitting material in a liquid is discharged into a region surrounded by the window 58 on the organic functional layer 54 by an ink jet to emit the light emitting layer of the organic functional layer 54. Can be formed. Details are publicly known and will not be described in detail.

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Abstract

　金属反射層上に透明導電層を設けた構造のトップエミッション型の有機ＥＬ素子であって、特に、高い発光輝度と長時間に亘りこの高い発光輝度を維持できる安定性とを兼ね備えた有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。かかる有機ＥＬ素子は、基板上に金属反射膜としての金属電極層と、透明導電層と、有機ＥＬ層を含む有機機能層と、透明電極層とを順次積層した有機ＥＬ素子であって、基板上において、透明導電層の形成された保護領域に対して金属電極層の形成領域が保護領域の内側にあることを特徴とする。

Description

明細書 有機 E L素子及びその製造方法 技術分野
本発明は、有機エレクト口ルミネッセンス素子（以下、有機 E L素子と称する。） に関し、 より詳細には、 高い発光輝度を有するトップェミッション型の有機 E L 素子に関する。
背景技術
有機 E L素子は、 有機 E Lからなる発光層を一対の電極層の間にサンドイッチ した多層構造を含んでいる。 この一対の電極層の間に電圧を加えると、 発光層の 内部で正孔及び電子が再結合して光を生じるのである。 ところで、 発光層の内部 で生じた光を素子の外部に取り出すためには、 一対の電極層のうちの光取り出し 方向側にある少なくとも一方の電極層が透明な材料で形成されていなければなら ない。 例えば、 日本国特開平 4— 3 2 8 2 9 5号では、 ガラスの如き透明な基板 の上に透明電極層、 発光層、 金属電極層をこの順で形成した有機 E L素子が開示 されている。 発光層で生じた光は、 透明電極層及びガラス基板を通して素子の外 部に取り出される。 また、 例えば、 日本国特開特開 2 0 0 3— 2 7 2 8 5 5号で は、 基板の上に金属電極層、 発光層、 透明電極層をこの順で形成した有機 E L素 子が開示されている。 発光層で生じた光は、 発光層を挟んで基板と反対側にある 透明電極層を通じて取り出される。 以下において、 前者のタイプ、 すなわち光を 層の積層形成方向と反対方向に向けて取り出すタイプをボトムェミッション型、 後者のタイプ、 すなわち光を層の積層形成方向と同じ方向に向けて取り出すタイ プをトップェミッション型と称することとする。 なお、 一般的には、 陰極と発光 層との間、 及び、 陽極と発光層との間には、 それぞれ電子及び正孔を発光層に効 率良く導入するための電子注入層、 電子輸送層、 正孔輸送層及び正孔注入層等が 適宜設けられる。 以下においては、 有機 E L発光層、 及び、 任意的に含まれる電 子注入層、 電子輸送層、 正孔輸送層等をまとめて 「有機機能層」 と称することと する。
上記した有機 E L素子を用いた実用例として有機 E Lディスプレイがある。 図 1に示すように、 ガラス基板 1 0 1上に T F T 1 0 2を形成して、 更にその上に 有機 E L素子 1 0 3を形成してディスプレイが構成されている。 有機 E L素子 1 0 3は、 有機 E L発光層を含む有機機能層 1 0 5を一対の電極層 1 0 4及び 1 0 6の間にサンドイッチして構成されている。 ここで、 有機 E L素子をトップエミ ッシヨン型に形成したディスプレイ 1 0 0 aは、 有機 E L素子をボトムエミッシ ヨン型に形成したディスプレイ 1 0 0 bと比較して、 T F T 1 0 2の開口面積と 無関係に発光部である有機 E L素子の開口面積を広く取ることが出来て高い発光 を得られるので好適である。 つまり、 トップェミッション型有機 E L素子を用い たディスプレイ 1 0 0 aは、 ボトムエミッション型有機 E L素子を用いたデイス プレイ 1 0 0 bと比較して、 同程度の輝度を得るために素子に流す電流をより小 とできるので、 各素子の寿命を高めることができるのである。 また、 一定輝度を 得るのに電流を小とできるため素子への印加電圧を下げることもできて、 各素子 部のリークを防止できるとともに、 消費電力を低減することもできるのである。 翻って、 トップェミッション型の有機 E L素子において、 素子の発光効率を更 に高めるために、 有機機能層で生じた光のうちの光取り出し方向と逆方向 （基板 方向） に進行した光を基板上の金属電極層でその進行方向を反転せしめて、 これ を光取り出し方向に導く方法が公知である。 また、 例えば、 特許文献 2の開示の 如く、 金属反射層上に透明導電層を設けて、 有機機能層で生じた光のうち、 基板 方向に進行した光と、 光取り出し方向に進行した光とを所定条件のもとで干渉さ せて、 所望の波長領域の光だけを素子の外部に取り出して素子の色純度を高める 方法が公知である。
ここで、 本発明の目的は、 上記した如き、 金属反射層上に透明導電層を設けた 構造のトップェミッション型の有機 E L素子であって、 特に、 高い発光輝度と長 時間に亘りこの高い発光輝度を維持できる安定性とを兼ね備えた有機 E L素子を 提供することを目的とする。
発明の開示
本発明による有機 E L素子は、 基板上に金属反射膜としての金属電極層と、 透 明導電層と、 有機 E L層を含む有機機能層と、 透明電極層とを順次積層した有機 E L素子であって、 前記基板上において、 前記透明導電層の形成された保護領域 に対して前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とす る。
かかる構成によれば、 透明導電層の形成された保護領域に対して金属電極層の 形成領域が保護領域の内側にあるので、 金属電極層の金属成分の影響を抑えるこ とが出来るのである。
本発明による他の有機 E L素子は、基板上に金属反射膜としての金属電極層と、 透明導電層と、 有機 E L層を含む有機機能層と、 透明電極層とを順次形成した有 機 E L素子であって、 前記基板上に前記透明導電層及び前記透明導電層に隣接し た絶縁膜を有し、 前記基板上において、 前記透明導電層及び前記絶縁膜の形成さ れた保護領域に対して前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあるこ とを特徴とする。
かかる構成によれば、 透明導電層及び絶縁膜の形成された保護領域に対して金 属電極層の形成領域が保護領域の内側にあるので、 金属電極層の金属成分の影響 を抑えることが出来るのである。
また、 本発明による有機 E Lパネルは、 上記した有機 E L素子を複数個用いて なることを特徴とする。
更に、 本発明による有機 E L素子の製造方法は、 基板上に金属反射膜としての 金属電極層を形成するステップと、 前記金属電極層の上から前記基板上に亘つて 透明導電層を形成するステップと、 前記透明導電層の表面を洗浄する洗浄ステツ プと、 前記透明導電層の上から有機機能層を形成するステップと、 前記有機機能 層の上から透明電極層を形成するステップと、 からなる有機 E L素子の製造方法 であって、 前記基板上において、 前記透明導電層の形成された保護領域に対して 前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とする。
また、 本発明による他の有機 E L素子の製造方法は、 基板上に金属反射膜とし ての金属電極層を形成するステップと、 前記基板上に前記金属電極層に隣接して 絶縁層を形成するステップと、 前記金属電極層及び前記絶縁層の上から透明導電 層を形成するステップと、 前記透明導電層の表面を洗浄する洗浄ステップと、 前 記透明導電層の上から有機機能層を形成するステップと、 前記有機機能層の上か ら透明電極層を形成するステップと、からなる有機 E L素子の形成方法であって、 前記基板上の前記有機機能層の形成領域と、 前記透明導電層の形成領域及び前記 絶縁層の形成領域を併せた領域との共通領域において、 前記金属電極層の形成領 域は前記共通領域の面積よりも小であって前記共通領域の内側にあることを特徴 とする。
また、 本発明による他の有機 E L素子の製造方法は、 基板上に金属反射膜とし ての金属電極層を形成するステップと、 前記金属電極層上に透明導電層を形成す るステップと、 前記基板上に前記金属電極層に隣接して絶縁層を形成するステツ プと、 前記透明導電層の表面を洗浄する洗浄ステップと、 前記絶縁層及び前記透 明導電層の上から有機機能層を形成するステップと、 前記有機機能層の上から透 明電極層を形成するステップと、 からなる有機 E L素子の製造方法であって、 前 記基板上において、 前記透明導電層及び前記絶縁膜の形成された保護領域に対し て前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とする。 図面の簡単な説明
図 1は、 従来の一般的な有機 E Lパネルの断面図である。
図 2は、 本発明の第 1の実施例の有機 E L素子の断面図である。
図 3は、 本発明の第 1の実施例の有機 E L素子を使用した有機 E Lパネルの立 面図である。
図 4は、 本発明の第 2の実施例の有機 E L素子の断面図である。
図 5は、 本発明の第 2の実施例の有機 E L素子を使用した有機 E Lパネルの立 面図である。
図 6は、 本発明の第 2の実施例の有機 E L素子の変形例の断面図である。
図 7は、 本発明の第 2の実施例の有機 E L素子の変形例の断面図である。
図 8は、 本発明の第 3の実施例の有機 E L素子の変形例の断面図である。
発明を実施するための形態
(第 1実施例）
図 2に従って、 本発明の第 1の実施例による有機 E L素子 1 0の構造を説明す る。
ガラスの如き基板 1 1の上には反射膜として機能する金属電極層 1 2が配置さ れている。 この金属電極層 1 2の上からこれを覆うように I T Oの如きからなる 透明導電層 1 3が配置されている。 透明導電層 1 3は、 後述する素子の保護領域 内において金属電極層 1 2の上部及び側部を完全に覆っている。 更に、 透明導電 層 1 3の上には有機機能層 1 4及び I T Oの如きからなる透明電極層 1 5が積層 されている。 すなわち、 透明導電層 1 3が金属電極層 1 2を包囲している故、 有 機機能層 1 4は金属電極層 1 2に接していないのである。 なお、 有機機能層 1 4 は、 透明導電層 1 3の上部にのみ、 金属電極層 1 2と対向するように形成されて いても良い。 以下において、 「保護領域」 とは、 基板 1 1上の有機 E L素子 1 0 としての透明導電層 1 3が形成されている領域を指称することとする。すなわち、 例えば、 発光パネルにおける 1つの画素に対応する独立した島状の領域、 若しく は、 パネルとしての 1つの発光領域に対応する領域を保護領域と定義するのであ る。 また、 後述するように、 透明導電層 1 3に隣接して絶縁膜を形成する場合に なっては、 「保護領域」 は素子としての透明導電層 1 3及び絶縁膜の形成領域を 指称することとする。 ここで、 図 2は有機 E L素子 1 0の 1つの方向における断面図であるが、 他の 方向における断面においても、 金属電極層 1 2は少なくとも保護領域において有 機機能層 1 4とは直接、 接触していない。 すなわち、 本発明の第 1の実施例によ る有機 E L素子 1 0は、 金属電極層 1 2の形成領域 （面積） がこの上に形成され ている透明導電層 1 3の形成領域 （面積） よりも小であって、 透明導電層 1 3の 領域の内側にある。 故に、 金属電極層 1 2が少なくとも有機機能層 1 4と直接、 接触していないのである。 換言すれば、 金属電極層 1 2は少なくとも素子 1 0の 保護領域内では透明導電層 1 3の下部にのみ存在するのである。
上記した構造の有機 E L素子 1 0は、 有機機能層 1 4で生成した光を透明電極 層 1 5を通して素子の外部に導くトップェミッション型の有機 E L素子である。 有機機能層 1 4で発生した光のうち、 光取り出し方向と反対側、 すなわち、 透明 導電層 1 3の方向に進行した光は、 透明導電層 1 3を通過して金属電極層 1 2に 到達する。 かかる光は、 金属電極層 1 2の表面で反射されて、 進行方向を有機機 能層 1 4の方向へと変換される。 そして、 有機機能層 1 4を通過して、 有機機能 層 1 4から透明電極層 1 5の方向へ進行した光とともに素子の外部に導かれるの である。
本発明の第 1の実施例による有機 E L素子 1 0の他の特徴は、 併せて以下の図 3の説明も参照されたい。
次に、 図 3に従って、 本発明の第 1の実施例による有機 E L素子を複数含む有 機 E Lパネルの 1つの製造方法について説明する。
まず、 ガラスの如き基板 1 1を洗浄して、 この上にストライプ状にアルミニゥ ムからなる金属電極層 1 2を蒸着等によって形成する （図 3の （a ) 参照）。 本 発明の第 1の実施例による金属電極層 1 2の材料は、 導電性を有すると共に、 有 機機能層 1 4で生じる光のうち、 所望とする取り出し波長の光 （素子としての発 光波長の光） に対して 5 0 %以上の高い反射率を有する金属材料であればよい。 例えば、 A l、 A g、 C u、 N i , C r、 T i、 M o等、 もしくはこれらの合金 からなる。 特に、 一般的な可視光領域の光に対しては、 アルミニウムや銀又はこ れらの合金などが好ましい。 アルミニウム、 銀、 又は、 これらの合金は、 上記し た反射膜としての条件を満たすと共に、 安価であって、 蒸着の如き簡便な工程で 形成できるので金属電極層 1 2の材料として好適なのである。 その一方で、 後述 するように、 これらの金属又はこれらの金属からの金属イオンが有機機能層 1 4 に取り込まれると素子の発光特性に影響を与えてしまう場合がある。 また、 これ らの材料からなる金属電極層 1 2は、 酸化すると突起を生成して反射特性が劣化 したり、 素子としての通電中にマイグレーションによって表面性を劣化させ、 素 子のリークを生じることもあるのである。 一方で、 本発明によれば、 後述するよ うにこれらを回避できるので、 好適である。
次に、 金属電極層 1 2の上に I T O (インジウムすず酸化物） からなる透明導 電層 1 3をストライプ状に蒸着等によって形成する （図 3の （b ) 参照）。 透明 導電層 1 3は、 上記した如く、 所望とする波長領域の光だけを素子の外部に取り 出して色純度を高めることを目的に単層又は複数の層として所定の厚さだけ形成 される。 透明導電層 1 3のストライプの幅は、 金属電極層 1 2のストライプの幅 よりも大であって、 金属電極層 1 2'の上から基板 1 1の上にまで延在するように 形成される。 つまり、 透明導電層 1 3は、 金属電極層 1 2のストライプの上部、 底部及び側部を基板 1 1とともに完全に包囲しており、 金属 極層 1 2が外部に 向けて裸出していないのである。
透明導電層 1 3の材料は、 有機機能層 1 4で生じた光のうち所望とする取り出 し波長の光に対して光透過性を有し、 且つ、 導電性に優れる材料、 例えば、 I T 0, I Z O, I WO, Z n〇、 S n〇等であればよい。特に、 1丁〇ゃ1 2〇 （ィ ンジゥム亜鉛酸化物） が好ましい。 ここで、 I T〇や I Z Oなどの透明導電材料 は、 一般的に仕事関数が犬であって、 これらを陽極に用いると有機機能層 1 4に 正孔を良好に導くことができて好適である。 そこで、 Ι Τ〇などからなる透明導 電層 1 3を陽極として、 有機機能層 1 4のうち、 透明導電層 1 3に接する側には 正孔輸送層又は正孔注入層などの正極側に配置されるべき層を配置することが好 ましい。
ストライプ状の透明導電層 1 3の上には周期的に間隔をあけて有機機能層 1 4 を蒸着によって形成する （図 3の （c ) 参照）。 有機機能層 1 4は透明導電層 1 3の上にのみ形成しても良いし、 透明導電層 1 3の上部及び側部を覆って、 基板 1 1上にまで延在するように形成されていても良い。
ここで、 透明導電層 1 3と有機機能層 1 4との間の密着性を高めて、 両層間で の電荷の授受の効率を高めるためには、 透明導電層 1 3の表面を確実に洗浄した 後に有機機能層 1 4を形成するべきである。 透明導電層 1 3の洗浄には、 UVォ ゾン洗浄や真空中でのプラズマ洗浄などを用いることができる。 ところで、 上記 した如き、金属電極層 1 2に使用される銀やアルミニウムなどの金属又は合金は、 U Vォゾン洗浄やプラズマ洗浄などによって容易に酸化され易く、 また浸食され 易い。 ところが本発明の第 1の実施例によれば、 金属電極層 1 2は洗浄工程時に おいて、 洗浄部分では外部に向けて裸出していないので、 酸化又は浸食されるこ とがない。 つまり、 金属電極層 1 2は、 電極として及び反射膜として良好な特性 を維持できるのである。 なお、 洗浄は、 基板 1 1の法線に沿って上方から行われ る故に、 洗浄時において、 透明導電層 1 3が金属電極層 1 2の側面まで覆ってい ない場合であっても、 少なくとも金属電極層 1 2の側部が洗浄に曝されない程度 に透明導電層 1 3の下部に入り込んでいればよい。 また、 金属電極層 1 2の洗浄 に曝される部分をマスキングした上で透明導電層 1 3の洗浄を行って、 マスキン グ除去後に有機機能層 1 4を透明導電層 1 3の上部に形成する構成であってもよ い。
陽極としての透明導電層 1 3に接する側には、 有機機能層 1 4のうちの正孔輸 送層又は正孔注入層などの陽極側に位置すべき層から有機 E L発光層、 電子輸送 層などを順次、 蒸着により形成する。 本発明において、 有機機能層 1 4を構成す る正孔輸送層、 正孔注入層、 発光層又は電子輸送層などは、 公知の材料のいずれ であっても良い。 例えば、 これに限定されるものではないが、 透明導電層 1 3に 接する正孔輸送層の材料の例としては、 ベンジジン、 ォキサジァゾ一ル、 フタ口 シァニン、 トリフエニルアミンなどの有機化合物が好ましい。
一般的に、 有機機能層 1 4に使用される有機化合物は、 その物理的性質に金属 又は金属イオンの影響を受けやすい。トップェミッション型の有機 E L素子では、 金属電極層 1 2の上方に有機機能層 1 4が設けられているので、 金属電極層 1 2 に使用される金属及び金属イオンの影響を受ける場合がある。 本発明によれば、 有機機能層 1 4の形成時において、 少なくとも保護領域では金属電極層 1 2を透 明導電層 1 3の内部に埋設して、金属電極層 1 2が外部に向けて裸出していない。 よって、 金属電極層 1 2の影響を受けることなく有機機能層 1 4を形成すること が可能である。 また、 透明導電層 1 3の表面の洗浄工程において、 有機機能層 1 4が形成されるべき透明導電層 1 3上の部分である洗浄部分では金属電極層 1 2 が外部に向けて裸出していない。 よって、 洗浄により金属電極層 1 2の金属塵な どを生じたりその表面が酸化することがない。 故に、 かかる金属塵などが透明導 電層 1 3の表面に付着したり、 蒸着された有機機能層 1 4の中に取り込まれてし まうことを防止できる。 また、 酸化による金属電極層 1 2の反射機能の劣化や、 素子としての通電中のマイグレーションによる表面性の劣化を起因とする素子の リークなどを回避することが出来るのである。
また、少なくとも有機機能層 1 4と金属電極層 1 2とは直接、接触していない。 よって、 金属電極層 1 2中の金属若しくは金属イオンが有機機能層 1 4に影響を 及ぼすことがない。
以上のことから、 本発明による有機 E Lパネルは、 発光輝度が高く、 且つ、 経 年劣化が少ないのである。
最後に、 複数の有機機能層 1 4の上に亘つて、 透明電極層 1 5がストライプ状 に蒸着によって形成される （図 3の （d ) 参照）。
以上の如く、 本発明の第 1の実施例では、 上記した保護領域において、 金属電 極層 1 2の形成領域がこの保護領域の面積よりも小さくて保護領域の内側にある のである。
(第 2実施例）
図 4に従って、 本発明の第 2の実施例による有機 E L素子 2 0の構造を説明す る。
ガラスの如き基板 2 1の上には反射膜として機能する金属電極層 2 2が配置さ れている。 この金属電極層 2 2の上には、 I T Oの如き透明導電層 2 3が配置さ れている。 基板 2 1の上には、 少なくとも金属電極層 2 2及び透明導電層 2 3の 側面を完全に覆うように S i〇2等からなる絶縁膜 2 6が配置されている。また、 絶縁膜 2 6の端部が透明導電層 2 3の頂部にまで延在している。 これにより、 透 明導電層 2 3の上部では、 絶縁膜 2 6の端部の間で窓 2 8が形成される。 透明導 電層 2 3及び絶縁膜 2 6の上には、 有機機能層 2 4及び I T Oの如き透明電極層 2 5が積層されている。 つまり絶縁膜 2 6の窓 2 8を介して透明導電層 2 3と有 機機能層 2 4は接触している。
なお、 図 4は有機 E L素子 2 0の 1つの断面図であるが、 他の断面においても 少なくとも素子 2 0の保護領域内では、 金属電極層 2 2が絶縁膜 2 6及び透明導 電層 2 3によって有機機能層 2 4と分離されているため、 金属電極層 2 2と有機 機能層 2 4とは直接、 接触していないのである。
この有機 E L素子 2 0は、 実施例 1と同様に、 有機機能層 2 4で発光した光を 透明電極層 2 5を通して外部に導くトップェミッション型の有機 E L素子であ る。 透明導電層 2 3から有機機能層 2 4への電荷の授受は、 絶縁膜 2 6の窓 2 8 を介して行われる。 有機機能層 2 4で発生した光のうち、 透明導電層 2 3の方向 に進行した光は窓 2 8を通って透明導電層 2 3を通過して金属電極層 2 2に達す る。 ここで進行方向を有機機能層 2 4の方向へと反射される。 この光は、 窓 2 8 を再度通過して、 有機機能層 2 4で発生し、 透明電極層 2 5の方向へ進行した光 とともに素子の外部に導かれるのである。 すなわち、 素子から取り出される光の 経路が窓 2 8によって制限されているので、 光のエッジが明瞭であって、 特に有 機 E Lパネルの如きの用途に好適である。
次に、 図 5に従って、 本発明の第 2の実施例による有機 E L素子を含む有機 E Lパネルの 1つの製造方法について説明する。
まず、 ガラスの如き基板 2 1を洗浄して、 この上にストライプ状にアルミニゥ ム等からなる金属電極層 2 2を蒸着等によって形成する （図 5の （a ) 参照）。 金属電極層 2 2の上に I T Oからなる透明導電層 2 3をストライプ状に蒸着等に よって形成する （図 5の （b ) 参照）。 透明導電層 2 3のストライプの幅は、 金 属電極層 2 2のストライプの幅とほぼ同じであることが好ましいが、 必ずしも双 方のス卜ライプの中心線が一致する必要はない。 図 5の如く、 わずかにオフセッ トされた状態であっても良い。 なお、 金属電極層 2 2の材料等については、 上記 した実施例 1を参照されたい。
金属電極層 2 2及び透明導電層 2 3の側面に沿って基板 2 1上に S i〇2等か らなる絶縁膜 2 6を形成する （図 5の （c ) 参照）。 絶縁膜 2 6の一端部は透明 導電層 2 3の頂部に延出しており、 透明導電層 2 3の頂部を外部に向けて裸出さ せるようにして窓 2 8が形成されている。
窓 2 8を介して透明導電層 2 3の表面を U Vオゾン洗浄や真空中でのプラズマ 洗浄などによって洗浄する。 本発明の第 2の実施例によれば、 金属電極層 2 2は 透明導電層 2 3及び絶縁膜 2 6によって包囲されており、 外部に向けて裸出して いないので、 金属電極層 1 2が洗浄工程において酸化、 又は浸食されることがな レ^ よって、 実施例 1と同様に、 金属電極層 2 2は、 電極として、 また反射膜と して良好な特性を維持できるのである。
透明導電層 2 3及び絶縁膜 2 6の上には有機機能層 2 4が配置される （図 5の ( d ) 参照）。 最後に、 複数の有機機能層 2 4の上に亘つて、 透明電極層 2 5が ストライプ状に蒸着によって形成される （図 5の （e ) 参照）。
以上において、 材料等の詳細は実施例 1を参照されたい。 本発明の第 2の実施例では、 基板 2 1上の 1つの素子としての透明導電層 2 3 及び絶縁膜 2 6の形成領域である保護領域において、 金属電極層 2 2の形成領域 はこの保護領域の面積よりも小であって、 この共通領域の内側にある。 つまり、 金属電極層 2 2を透明導電層 2 3及び絶縁膜 2 6によって包囲しているので、 発 光部分において有機機能層 2 4と金属電極層 2 2とは接触していない。 故に、 実 施例 1と同様に、 金属電極層 2 2中の金属若しくは金属イオンが有機機能層 2 4 に影響を及ぼすことがない。 また、 透明導電層 2 3の表面の洗浄工程において、 金属電極層 2 2が外部に向けて裸出していないので、 実施例 1と同様に素子の経 年劣化を低減することが出来るのである。
次に、 図 6に示す如く、 本発明の第 2の実施例の変形例による有機 E L素子 3 0について説明する。
ガラスの如き基板 3 1の上には反射膜として機能する金属電極層 3 2が配置さ れている。 金属電極層 3 2の上には、 I T Oの如き透明導電層 3 3が配置されて いる。 基板 3 1の上には、 金属電極層 3 2及び透明導電層 3 3の側面を完全に覆 うように S i 0 2等からなる絶縁膜 3 6が配置される。 絶縁膜 3 6は透明導電層 3 3の側面を覆うとともに、 透明導電層 3 3の頂部にまでその一端部を延在させ ている。 故に透明導電層 3 3の頂部には絶縁膜 3 6の端部で形成された窓 3 8が 形成されている。 透明導電層 3 3及び絶縁膜 3 6の上には、 絶縁膜 3 6の窓 3 8 を介して、 有機機能層 3 4が形成されている。 有機機能層 3 4の上には、 透明電 極層 3 5が形成されている。 なお、 図 6は有機 E L素子 3 0の 1つの断面図であ るが、 他の断面においても透明導電層 3 3及び絶縁膜 3 6の形成された保護領域 において、 金属電極層 3 2は絶縁膜 3 6及び透明導電層 3 3によって有機機能層 3 4と直接、 接触していない。 '
以上の如く、 本発明の第 2の実施例の変形例でも、 保護領域において、 金属電 極層 3 2の形成領域はこの保護領域の面積よりも小であって、 保護領域の内側に あるのである。 かかる構造の有機 E L素子 3 0は、 上記した実施例 2と同様の特 徴を有するが、 有機機能層 3 4の形成部分を小としたので、 電流効率を高めるこ とが出来ると共に材料コストの低減を図ることが可能である。
更に、 図 7に示す如く、 本発明の第 2の実施例の更なる変形例による有機 E L 素子 4 0について説明する。
ガラスの如き基板 4 1の上には反射膜として機能する金属電極層 4 2が配置さ れている。 基板 4 1の上には S i 02等からなる絶縁膜 4 6があって、 金属電極 層 4 2の側部を完全に覆っているとともに、 絶縁層 4 6の端部は金属電極層 4 2 の上部にまで延在している。 故に金属電極層 4 2の上部には絶縁膜 4 6の端部で 形成された窓 4 8が形成されている。 金属電極層 4 2の上には、 窓 4 8を完全に 覆うように I T Oの如き透明導電層 4 3が配置されている。 透明導電層 4 3及び 絶縁膜 4 6の上には、 有機機能層 4 4及び I T Oの如き透明電極層 4 5が積層さ れている。 なお、 図 7は有機 E L素子 4 0の 1つの断面図であるが、 他の断面に おいても少なくとも保護領域において金属電極層 4 2は絶縁膜 4 6及び透明導電 層 4 3によって有機機能層 4 4と分離されていて、 金属電極層 4 2と有機機能層 4 4とは直接、 接触していない。
以上の如く、 本発明の第 2の実施例の更なる変形例によると、 基板 4 1上の保 護領域において、 金属電極層 4 2の形成領域はこの保護領域の面積よりも小であ つて、 保護領域の内側にある。 かかる構成の有機 E L素子 4 0についても上記し た第 2の実施例と同様の機能的特徴を有するのである。
(第 3実施例）
上記した実施例においては、 パッシブマトリクス型パネルにおける有機 E L素 子及びその製造方法について主として述べたが、 いずれもァクティブマトリクス 型パネルにおいても実施することが出来る。 ここで、 アクティブマトリクス型パ ネルの 1つの実施例として、 図 8に従って、 本発明の第 3の実施例による有機 E L素子 5 0の構造を説明する。
T F T基板 5 1の上には反射膜として機能する金属電極層 5 2が形成されてい る。 この金属電極層 5 2の上には、 I T Oの如き透明導電層 5 3が配置されてい る。 T F T基板 5 1の上には、 金属電極層 5 2及び透明導電層 5 3の側面を完全 に覆って且つこれらを取り囲むように S i〇2等からなる絶縁膜 5 6が配置され ている。 特に、 絶縁膜 5 6の T F T基板 5 1の表面からの高さは、 少なくとも透 明導電層 5 3の表面の高さよりも高くなるように形成されている。 すなわち、 透 明導電層 5 3の端部に沿って環状の窓 5 8が形成されているのである。
窓 5 8を介して透明導電層 5 3の表面を U Vオゾン洗浄や真空中でのプラズマ 洗浄などによって洗浄する。 本発明の第 3の実施例においても、 金属電極層 5 2 は透明導電層 5 3及び絶縁膜 5 6によって包囲されて外部に向けて裸出していな いので、 金属電極層 5 2の劣化を防止することが出来る。 すなわち、 実施例 1と 同様に、 金属電極層 5 2は、 電極として、 また反射膜として良好な特性を維持で きるのである。
透明導電層 5 3の上には窓 5 8を介して有機機能層 5 4が順次、 積層される。 ここで、 特に、 アクティブマトリクス型パネルの赤色と緑色とを発色する素子部 分については、 インクジエツト方式によって形成することができる。 すなわち、 有機発光材料を液体に溶解等させて得た吐出液をィンクジェットによつて有機機 能層 5 4上の窓 5 8によって包囲された領域内に吐出して有機機能層 5 4の発光 層を形成することが出来るのである。 なお、 詳細については公知であるので詳述 しない。
この後の工程については上記したところと同様であるので省略する。

Claims

請求の範囲
1. 基板上に金属反射膜としての金属電極層と、 透明導電層と、 有機 EL層を 含む有機機能層と、 透明電極層とを順次積層した有機 E L素子であつて、 前記基板上において、 前記透明導電層の形成された保護領域に対して前記金属 電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とする有機 EL素子。
2. 前記金属電極層はアルミニウム、 銀若しくはこれらの合金からなることを 特徴とする請求項 1記載の有機 E L素子。
3. 前記透明導電層は I TO若しくは I ZOからなることを特徴とする請求項 2記載の有機 EL素子。
4. 基板上に金属反射膜としての金属電極層と、 透明導電層と、 有機 EL層を 含む有機機能層と、 透明電極層とを順次形成した有機 E L素子であって、 前記基板上に前記透明導電層及び前記透明導電層に隣接した絶縁膜を有し、 前記基板上において、 前記透明導電層及び前記絶縁膜の形成された保護領域に 対して前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とする 有機 EL素子。
5. 前記絶縁層の一部が前記金属電極層及び前記透明導電層の間に位置してい ることを特徴とする請求項 4記載の有機 E L素子。
6. 前記絶縁層の一部が前記透明導電層及び前記有機機能層の間に位置してい ることを特徴とする請求項 4記載の有機 E L素子。
7. 前記金属電極層はアルミニウム、 銀若しくはこれらの合金からなることを 特徴とする請求項 4記載の有機 E L素子。
8. 前記透明導電層は I TO若しくは I Z〇からなることを特徴とする請求項 4記載の有機 EL素子。
9. 請求項 1に記載の有機 EL素子を複数個用いてなることを特徴とする有機 ELパネル。
10. 基板上に金属反射膜としての金属電極層を形成するステップと、 前記金属電極層の上から前記基板上に亘って透明導電層を形成するステツプ と、
前記透明導電層の表面を洗浄する洗浄ステツプと、
前記透明導電層の上から有機機能層を形成するステップと、
前記有機機能層の上から透明電極層を形成するステップと、 からなる有機 E L 素子の製造方法であって、
前記基板上において、 前記透明導電層の形成された保護領域に対して前記金属 電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とする有機 E L素子の 製造方法。
1 1 . 前記金属電極層はアルミニウム、 銀若しくはこれらの合金からなること を特徴とする請求項 1 0記載の有機 E L素子の製造方法。
1 2 . 前記透明導電層は I T O若しくは I Z Oからなり、 前記洗浄ステップは UVオゾン洗浄若しくはプラズマ洗浄を施すステップであることを特徴とする請 求項 1 1記載の有機 E L素子の製造方法。
1 3 . 基板上に金属反射膜としての金属電極層を形成するステップと、 前記基板上に前記金属電極層に隣接して絶縁層を形成するステップと、 前記金属電極層及び前記絶縁層の上から透明導電層を形成するステップと、 前記透明導電層の表面を洗浄する洗浄ステツプと、
前記透明導電層の上から有機機能層を形成するステツプと、
前記有機機能層の上から透明電極層を形成するステップと、 からなる有機 E L 素子の製造方法であって、
前記基板上において、 前記透明導電層及び前記絶縁膜の形成された保護領域 に対して前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とす る有機 E L素子の製造方法。
1 4 . 前記絶縁層の一部が前記金属電極層及び前記透明導電層の間に位置して いることを特徴とする請求項 1 3記載の有機 E L素子の製造方法。
1 5 . 前記金属電極層はアルミニウム、 銀若しくはこれらの合金からなること を特徴とする請求項 1 3記載の有機 E L素子の製造方法。
1 6 . 前記透明導電層は I T O若しくは I Z Oからなり、 前記洗、净ステップは UVオゾン洗浄若しくはプラズマ洗浄を施すステップであることを特徴とする請 求項 1 5記載の有機 E L素子の製造方法。
1 7 . 基板上に金属反射膜としての金属電極層を形成するステップと、 前記金属電極層上に透明導電層を形成するステップと、
前記基板上に前記金属電極層に隣接して絶縁層を形成するステップと、 前記透明導電層の表面を洗浄する洗浄ステツプと、
前記絶縁層及び前記透明導電層の上から有機機能層を形成するステップと、 前記有機機能層の上から透明電極層を形成するステップと、 からなる有機 E L 素子の製造方法であって、
前記基板上において、 前記透明導電層及び前記絶縁膜の形成された保護領域に 対して前記金属電極層の形成領域が前記保護領域の内側にあることを特徴とする 有機 E L素子の製造方法。
1 8 . 前記絶縁層の一部が前記透明導電層及び前記有機機能層の間にの内側に 位置していることを特徴とする請求項 1 7記載の有機 E L素子の製造方法。
1 9 . 前記金属電極層はアルミニウム、 銀若しくはこれらの合金からなること を特徴とする請求項 1 7記載の有機 E L素子の製造方法。
2 0 . 前記透明導電層は I T〇若しくは I Z〇からなり、 前記洗浄ステップは UVオゾン洗浄若しくはプラズマ洗浄を施すステップであることを特徴とする請 求項 1 9記載の有機 E L素子の製造方法。
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