JPH10247587A - 有機エレクトロルミネッセンス表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板１表面に、陽極２、発光層を含む有機機
能層５および陰極６を有する有機ＥＬ表示装置におい
て、長寿命化と低コスト化とを達成する。また、有機機
能層５と陰極６とを続けて形成する際に、マスク８を交
換することなしに、陰極６と端子電極３とを確実に接続
する方法を提供する。 【解決手段】 陰極６上に、導電性無機材料層７１と有
機保護層７２とからなる保護層７を設ける。有機保護層
は、塩素を含むフッ化炭素重合体を用いて真空蒸着法ま
たはスパッタ法により形成する。導電性無機材料層は、
ＡｌやＴｉＮ等の無機導電性材料から構成する。導電性
無機材料層７１を、有機機能層５形成に用いた方法より
も段差被覆性の良好な方法により形成することにより、
導電性無機材料層７１が端子電極３の少なくとも一部と
接触する状態とし、陰極６と端子電極３とを電気的に接
続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスプレイや光
源などに利用される有機エレクトロルミネッセンス（Ｅ
Ｌ）表示装置と、その製造方法とに関する。

【０００２】

【従来の技術】有機ＥＬ素子は、ガラス等からなる基板
上に、陽極と、発光層を含む有機機能層と、陰極とを積
層した基本構成を有する素子である。

【０００３】有機ＥＬ素子を用いた表示デバイスは、現
在主流のフラットパネルディスプレイである液晶ディス
プレイに対し、以下のような優位性を持つ。

【０００４】１）自発光であるために視野角が広いこと ２）２〜３ミリの薄さのディスプレイが容易に製造可能
であること ３）偏光板を使わないことから発光色が自然であること ４）明暗のダイナミックレンジが広いため、表示が鮮明
で生々しいこと ５）広い温度範囲で動作すること ６）応答速度が液晶より３桁以上速いため容易に動画表
示が可能であること ７）１０V前後の電圧で数１００〜１０００cd/cm²程度
の極めて高い輝度が得られること

【０００５】有機ＥＬ表示装置の陰極として用いられる
金属材料としては、発光層へ電子を多く注入できるもの
が有効であると考えられている。換言すれば、仕事関数
の小さい材料ほど陰極に適している。仕事関数の小さい
材料としては種々のものがある。仕事関数の最も低い金
属はアルカリ金属であるが、アルカリ金属は空気中で不
安定であるため、有機ＥＬ表示装置の陰極に用いること
は困難である。このため、ＥＬ表示装置の陰極材料とし
ては、アルカリ金属以外の低仕事関数材料が提案されて
いる。具体的には、例えば特開平２−１５５９５号公報
に記載されているようなＡｇ・Ｍｇ、Ｉｎ・Ｍｇ等の合
金があり、また、仕事関数の低いアルカリ金属やアルカ
リ土類金属と仕事関数の高い金属とを組み合わせたＡｌ
Ｃａ、ＡｌＬｉ等の合金も知られている。

【０００６】しかし、仕事関数の低い金属は極めて酸化
されやすいため、ＥＬ表示装置に適用する場合には封止
を十分に行うことが必要である。このため、ガラス封止
だけでは不十分である。また、発光層構成材料も水分や
酸素等により特性劣化を生じやすいので、十分な保護が
必要である。

【０００７】有機ＥＬ表示装置を水分や酸素の侵入から
保護する保護層としては、フッ素系高分子薄膜が知られ
ている。フッ素系高分子薄膜は撥水性が高く、ピンホー
ルがほとんどないため、陰極や発光層の保護には極めて
有効である。フッ素系高分子のうちポリテトラフルオロ
エチレンは、水分や酸素の遮断効果は極めて優れている
が蒸着やスパッタの際にガス化してしまうため、これら
の方法では薄膜化が実質的に不可能である。このため、
有機ＥＬ表示装置の保護層材料として、ポリテトラフル
オロエチレン以外のフッ素系有機化合物を用いることが
提案されている。

【０００８】例えば特開平４−２３３１９２号公報に
は、テトラフルオロエチレンと少なくとも１種のコモノ
マーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共
重合体からなる１層または複層構造のフッ素系高分子薄
膜により被覆されている有機エレクトロルミネッセンス
デバイスが記載されている。

【０００９】また、特開平４−３５５０９６号公報に
は、環状構造を有する含フッ素共重合体からなる層また
は複層構造のフッ素系高分子薄膜により被覆されている
有機エレクトロルミネッセンスデバイスが記載されてい
る。

【００１０】また、特開平４−２０６３８６号公報に
は、クロロトリフルオロエチレン単独重合体、ジクロロ
ジフルオロエチレン単独重合体およびクロロトリフルオ
ロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体
の少なくとも１種の重合体を蒸着源とする蒸着法により
形成されたフッ素系高分子薄膜により被覆されている有
機エレクトロルミネッセンスデバイスが記載されてい
る。

【００１１】しかし、フッ素系高分子薄膜を保護層とし
て用いる従来のＥＬデバイスには以下に説明するように
問題がある。

【００１２】特開平４−２３３１９２号公報では、テト
ラフルオロエチレンと他のコモノマーとの共重合体を用
いているが、前記他のコモノマーとして具体的に挙げら
れているのは、環状構造を有する特定の化合物、特に含
フッ素化合物であり、この他のコモノマーは、前記環状
構造を有する化合物に加えて用いてもよい旨の記載があ
るだけである。前記環状構造を有する特定の化合物を用
いた共重合体は、他のフッ素系高分子物質に比べ２桁程
度価格が高い。

【００１３】特開平４−３５５０９６号公報に記載され
た環状構造を有する含フッ素共重合体は、上記特開平４
−２３３１９２号公報記載の共重合体と同様に高価であ
り、コストアップが著しくなる。

【００１４】特開平４−２０６３８６号公報に記載され
た塩素を含むフッ素系高分子物質は、蒸着法やスパッタ
法において十分な成膜速度が得られ、価格も適当である
が、ＥＬ特性を低下させるという問題がある。具体的に
は、本発明者らの実験によれば、塩素を含むフッ素系高
分子薄膜を陰極に接して形成すると、初期輝度が１０％
以上低下し、また、駆動電圧が１V以上高くなってしま
う。しかも、塩素を含むフッ素系高分子薄膜を形成した
後、同一の真空槽内で続いて他のＥＬ表示装置の発光層
や陰極を形成した場合、そのＥＬ表示装置では初期輝度
がさらに低くなり、駆動電圧はさらに上昇してしまう。
この特性劣化は、蒸着またはスパッタの際に塩素を含む
フッ素系高分子がガス化し、これが真空槽内に残存する
ために生じると考えられる。

【００１５】ところで、有機ＥＬ素子を表示デバイスに
適用する場合には、有機機能層や陰極を酸素や水分など
から保護するためにガラス板等で封止し、かつ外部回路
と接続するための端子電極を封止手段の外側に設け、陰
極と端子電極とを接続する構成とするのが一般的であ
る。

【００１６】陰極を封止手段の外部に引き出すために
は、通常、いわゆるマスク成膜と呼ばれる方法を用い
る。マスク成膜とは、膜形成領域を制限するための遮蔽
部を有するマスクを基板または装置に設置して成膜を行
うことにより、基板上の所望の領域に膜を形成する方法
である。

【００１７】この方法を用いると、次のような手順で陰
極と端子電極とを接続することができる。まず、有機機
能層形成領域に対応する開口を有するマスクを用いて基
板に有機機能層を形成する。このとき、端子電極の少な
くとも一部がマスクの遮蔽部に覆われるようにする。こ
の後、陰極を形成する前までに、陰極形成領域に対応す
る開口、すなわち有機機能層形成に用いたマスクよりも
大きな開口を有するマスクへの交換を行い、陰極を形成
する。これにより、有機機能層形成領域を越えて陰極が
形成され、陰極と端子電極とを接続することができる。

【００１８】しかし、有機機能層形成後にマスクを付け
替える方法には、次のような問題がある。

【００１９】マスクの付け替えは、通常は人手で行うた
め、大気中で行うことになる。例えば、有機機能層を形
成した後に、いったん大気中に戻してマスクの付け替え
を行い、再び真空成膜装置に戻して陰極を形成する。こ
の方法では、大気中に曝露された有機機能層表面に水分
が吸着したり層中に取り込まれたりするために、陰極と
有機機能層との界面の密着性が劣化したり、電気的な接
続性が悪くなって発光させるときの駆動電圧が高くなっ
たりするという問題がある上に、発光面の縁や発光面中
に非発光領域が増加するという欠陥、いわゆるダークス
ポットが発生してしまう。また、塵埃が有機機能層上に
乗りやすく、そこからやはりダークスポットが発生する
ことも大きな欠点であった。

【００２０】真空を破らなくてもすむようにロボット等
を用いてマスクの付け替えをすることも不可能ではない
が、真空中における位置あわせ機構が非常に大掛かりに
なり、成膜装置が高価なものになってしまう。また、こ
うした位置あわせ機構を用いない場合は、位置ずれが起
こるために広いマージンを設ける必要がある。このた
め、表示装置使用者からみて発光しない部分であり、い
わば不必要といえる領域が大きいものになってしまう。
さらに、１枚の基板上に多数の表示装置を作り込む場
合、広いマージンを設けることは取り数が減ることに直
接繋がるため、１表示装置あたりの製造コストが高くな
ってしまう。

【００２１】さらにほかの方法として、マスクを装置側
に設置する方法があるが、やはり広いマージンを必要と
することや、多数回の成膜にわたってマスクを使用する
ために塵埃の発生が非常に多く、歩留まりを落とす要因
となっていた。歩留まり向上のためには常に清浄度の高
いマスクを使用すること、すなわち、マスクを装置側に
設置せずに基板と共に交換する方法が望ましいといえ
る。

【００２２】前述したように、有機ＥＬ表示装置の陰極
は仕事関数が小さい金属を含むため、水分、酸素などに
より劣化や腐食を生じやすい。このため、端子電極と陰
極とを接続するために陰極自体を配線層として用いる
と、陰極の劣化が生じやすい。したがって、陰極上に、
これよりも安定な金属からなる導電層を設け、陰極とこ
の導電層との積層体、またはこの導電層だけを配線層と
して利用することが好ましい。陰極は、ワイヤーボンデ
ィングやヒートシールコネクターやＦＰＣ(Flexible Pr
int Circuit)の圧着などの方法を用いて外部回路と接続
したい場合があるが、こうした方法では陰極の端子電極
との接続部に機械的な強度や耐熱性が要求される場合が
ほとんどである。陰極を、腐食しやすい陰極と安定な導
電層との積層構造とする場合には、導電層に傷が付いて
陰極が露出すると腐食しやすくなるため、端子電極まで
延びる配線部分は、安定な導電層だけから形成すること
が望ましい。

【００２３】上記したマスク成膜を利用して陰極上に上
記導電層を形成する場合、有機機能層および陰極を酸素
や水分から保護するために、以下の方法で各層を形成す
ることが好ましい。この方法では、まず、マスクを設置
し、有機機能層と、陰極と、安定な導電層とを連続して
形成する。次いで、真空を破って開口の大きなマスクへ
の交換を行い、再び真空にして安定な導電層をさらに積
層する。この方法では、最上層の導電層だけが端子電極
と接続されることになり、また、有機機能層および陰極
のいずれも大気に直接曝されないため、不良が発生し難
くなる。しかし、この方法では、真空を一度大気圧まで
戻してから再び真空にする必要があり、また、安定な導
電層を２回形成する必要があるので、製造工程が長くな
り、コストアップの原因となる。

【００２４】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこうした状況
を鑑みてなされたものである。本発明の第１の目的は、
基板表面に、陽極、発光層を含む有機機能層および陰極
を有する発光部積層体を設けた有機エレクトロルミネッ
センス表示装置において、長寿命化と低コスト化とを達
成することである。本発明の第２の目的は、第１の目的
を達成した上で、製造工程において有機機能層と陰極と
を続けて形成する際に、形成領域を制限するためのマス
クを交換することなしに、陰極と端子電極とを確実に接
続する方法を提供することである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、下記（１）
〜（７）のいずれかの構成により達成される。 （１） 基板表面に、発光部積層体を有し、この発光部
積層体が、陽極と、発光層を含む有機機能層と、陰極
と、保護層とをこの順で有し、この保護層が、導電性無
機材料層とこの上に形成された有機保護層とを含み、前
記有機保護層が、塩素を含むフッ化炭素重合体から選択
された少なくとも１種の重合体を蒸着源とする真空蒸着
法により形成されたものであるか、前記少なくとも１種
の重合体をターゲットとするスパッタ法により形成され
たものである有機エレクトロルミネッセンス表示装置。 （２） 前記導電性無機材料層が、Ａｇ、Ａｌ、Ａｕ、
Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐｔ、ＴｉおよびＷのいずれかから構成さ
れているか、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｃ、ＳｉおよびＷの少なく
とも１種とＡｌとの合金から構成されているか、Ｔｉ
Ｎ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂またはＩｎ₂Ｏ₃から構成されてい
る上記（１）の有機エレクトロルミネッセンス表示装
置。 （３） 前記陰極が、仕事関数４eV以下の金属から構成
されている上記（１）または（２）の有機エレクトロル
ミネッセンス表示装置。 （４） 基板表面に、端子電極を有し、前記導電性無機
材料層が、端子電極の少なくとも一部と接触する配線層
であり、前記導電性無機材料層の端部の勾配が、少なく
とも端子電極付近で０．１以下である上記（１）〜
（３）のいずれかの有機エレクトロルミネッセンス表示
装置。 （５） 上記（１）〜（４）のいずれかの有機エレクト
ロルミネッセンス表示装置を製造する方法であって、陽
極および端子電極を形成した後、層形成領域を制限する
ための遮蔽部とこれに囲まれた開口とを有するマスク
に、基板をその表面側が対向するように設置し、次い
で、有機機能層と陰極とを形成し、続いて、有機機能層
形成に用いた方法よりも段差被覆性の良好な方法により
導電性無機材料層を形成することにより、導電性無機材
料層が端子電極の少なくとも一部と接触した状態とする
有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。 （６） マスクの遮蔽部が空間を介して端子電極の少な
くとも一部を覆うように、基板をマスクに設置する上記
（５）の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造
方法。 （７） 有機機能層を真空蒸着法により形成し、導電性
無機材料層をスパッタ法により形成する上記（５）また
は（６）の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製
造方法。

【００２６】

【作用および効果】本発明では、仕事関数の低い陰極の
上に、まず、導電性無機材料層を設け、この上に塩素を
含む有機フッ素化合物からなる有機保護層を設ける。本
発明では導電性無機材料層により発光層および陰極を被
覆した後、塩素を含む有機保護層を形成するため、従
来、塩素を含む有機フッ素化合物薄膜を形成する際に生
じていた初期輝度の低下や駆動電圧の上昇を防ぐことが
できる。このように、本発明では有機フッ素化合物の中
では安価な塩素含有化合物を利用でき、しかもそれによ
るＥＬ特性の劣化を抑えられるので、寿命が長く、安価
で、初期特性も良好な有機ＥＬ表示装置が実現する。

【００２７】また、導電性無機材料層は、陰極と端子電
極とを接続するための配線層として機能させることが可
能である。陰極上に配線層だけを設けた場合には、配線
層のピンホール等の欠陥により十分な封止効果が得られ
ないが、配線層としての導電性無機材料層上に有機保護
層を形成することにより、良好な封止効果が得られる。

【００２８】なお、特開平７−２１１４５５号公報に
は、吸水率１％以上の吸水性物質（ポリビニルアルコー
ル等）と吸水率０．１％以下の防湿性物質とからなり、
かつ、気相成膜法により形成された保護層を有する有機
ＥＬデバイスが記載されている。同公報には、防湿性物
質として塩素を含むフッ素系高分子物質が使用可能な旨
が記載されており、また、防湿性物質層が吸水性物質層
の外側に存在するほうが好ましい旨の記載がある。すな
わち、同公報記載の有機ＥＬデバイスは、保護層の外側
部分が、本発明における有機保護層に相当する防湿性物
質層である。しかし、保護層の内側部分は上記吸湿性物
質層であり、本発明とは異なる。同公報の実施例では、
吸湿性物質を２nm／秒の蒸着速度で成膜して厚さ５μm
の吸湿性物質層（ＰＶＡ層）としているので、成膜に４
０分間程度を要していることになる。この成膜時間は、
本発明における導電性無機材料層の成膜時間の１０倍以
上であり、生産性の点で問題がある。また、吸湿性物質
層は、本発明における導電性無機材料層とは異なり、配
線層として利用することはできない。

【００２９】本発明において導電性無機材料層を配線層
として用いる場合には、以下に説明する手順で導電性無
機材料層を形成することが好ましい。

【００３０】まず、図３に示すように、陽極２、端子電
極３および絶縁層４を形成した後、端子電極３がマスク
８の遮蔽部８１に覆われるように、マスク８を設置す
る。このとき遮蔽部８１と端子電極３との間に空間を設
け、両者が接触しないようにする。

【００３１】次いで、有機機能層５を、段差被覆性が比
較的悪い方法、すなわち、回り込みの悪い方法（例えば
真空蒸着法）により形成する。このとき、遮蔽部８１に
より有機機能層５の形成が制限され、遮蔽部８１に覆わ
れていた領域には有機機能層５は形成されない。

【００３２】続いて、マスク８を外さずに、陰極６を形
成し、続いて、導電性無機材料層７１と有機保護層７２
とからなる保護層７を形成する。保護層７のうち少なく
とも導電性無機材料層７１は、有機機能層５および陰極
６の形成に用いた成膜方法よりも段差被覆性が良好な方
法、すなわち、回り込みのよい方法（例えばスパッタ
法）で成膜する。基板１とマスク８との間に空間を設け
ることで、図３（ｅ）に示すように、回り込みのよい方
法で形成された導電性無機材料層７１はこの空間の中に
も入り込み、有機機能層５を乗り越えて端子電極３に接
続されることが可能となる。この方法によれば、有機機
能層５を成膜した後にマスク８の交換をすることなし
に、陰極６と端子電極３とを導通させることができる。

【００３３】この方法では、有機保護層７２の形成が完
了するまでマスク８を外さず、真空を保ったままとする
ことが好ましい。

【００３４】この方法により、マスクの装着工程を１回
減らすことができる。また、前述したように、従来、陰
極表面を大気から保護するために、陰極形成後、マスク
を交換する前に配線層の一部を形成し、次いで大気中に
開放してマスク交換を行った後、再び配線層を積層して
いたが、本発明法を適用することにより、配線層（導電
性無機材料層）の形成工程を２回に分ける必要がなくな
る。また、有機機能層形成後に大気中に開放する必要が
なくなるため、塵埃の付着が減少して歩留まりが向上す
る。結果として、有機ＥＬ表示装置の製造コストを大き
く削減できると共に、寿命の長い有機ＥＬ表示装置を実
現できる。

【００３５】図示例では、有機機能層５が導電性無機材
料層７１に完全に覆われることになるため、酸素、水、
製造工程で用いる有機溶媒などから有機機能層５を保護
することができる。また、陰極６を段差被覆性の悪い方
法で形成することにより、陰極６も導電性無機材料層７
１で完全に被覆することができるので、十分な保護が可
能である。

【００３６】なお、特開平６−５２９９１号公報には、
有機薄膜層の背面側に設けられた電極の少なくとも側面
からこの電極が形成されている有機薄膜層の露出面全体
にかけて、電極よりも仕事関数の小さい金属膜で被覆さ
れた有機電界発光素子が記載されている。電極とは異な
る材質からなる金属膜で電極が被覆されている点では同
公報記載の有機電界発光素子は本発明における有機ＥＬ
表示装置と同様である。しかし、同公報には、前記金属
膜をさらに特定の有機保護層で被覆する旨の記載はな
い。また、同公報には、前記金属膜を端子電極と直接接
続する旨の記載はなく、同公報の実施例では、前記金属
膜からリード線を延ばしている。また、同公報の実施例
では、電極と金属膜とはいずれも蒸着法により形成され
ているので、上記本発明法とは異なる。

【００３７】

【発明の実施の形態】本発明の有機ＥＬ表示装置の構成
例を、図１に示す。同図に示されるＥＬ表示装置は、基
板１上に、陽極２、絶縁層４、発光層を含む有機機能層
５および陰極６をこの順で有し、さらに陰極６上に、導
電性無機材料層７１と有機保護層７２とからなる保護層
７を有する。また、基板１上には、端子電極３が設けら
れている。図示例の導電性無機材料層７１は、陰極６と
端子電極３とを接続する配線層として働いている。絶縁
層４は、陽極２上の非発光部となる領域に形成される。
陽極２において絶縁層４の右側に延びている領域は、陽
極２と外部回路とを接続するための端子部２１である。
絶縁層４は、後に成膜される陰極６に陽極２が接触して
しまうことを防ぐために設けられる。両電極が接触する
ということは、本来分離されるべき有機ＥＬ素子のカソ
ードとアノードとが電気的に短絡することを意味するの
で、絶縁層４を設ける必要がある。

【００３８】以下、この有機ＥＬ表示装置の各部につい
て、説明する。

【００３９】基板 本発明の有機ＥＬ表示装置では、有機機能層５の基板１
と反対側に保護層７を設けるので、有機機能層５による
発光光を基板１を通して取り出す構成となる。したがっ
て、基板にはガラスや石英、樹脂等の透明ないし半透明
な材料を用いる。基板には、安価なソーダガラスを用い
ることができるが、この場合、基板全面をシリカコート
することが好ましい。シリカコートは、酸やアルカリに
弱いソーダガラスを保護する役割を持ち、さらに基板の
平坦性をよくする効果も示す。

【００４０】なお、基板に色フィルター膜や蛍光性物質
を含む色変換膜、あるいは誘電体反射膜を配置して、発
光色を制御してもよい。

【００４１】陽極 陽極の材質および厚さは、発光光の透過率が好ましくは
８０％以上となるように選択する。具体的には、例え
ば、錫ドープ酸化インジウム（ＩＴＯ）、亜鉛ドープ酸
化インジウム（ＩＺＯ）、ＳｎＯ₂、ドーパントをドー
プしたポリピロールなどを陽極に用いることが好まし
い。陽極の厚さは、１０〜５００nm程度とすることが好
ましい。

【００４２】発光層を含む有機機能層 発光層は、正孔（ホール）および電子の注入機能、それ
らの輸送機能、正孔と電子との再結合により励起子を生
成させる機能を有する。発光層には比較的電子的にニュ
ートラルな化合物を用いることが好ましい。

【００４３】有機機能層には、発光層のほかに正孔注入
輸送層が含まれることが好ましい。正孔注入輸送層は、
陽極からの正孔の注入を容易にする機能、正孔を輸送す
る機能および電子を妨げる機能を有する。このほか、必
要に応じ、例えば発光層に用いる化合物の電子注入輸送
機能がさほど高くないときなどには、発光層と陰極との
間に電子注入輸送層を設ける構成とすることもできる。
電子注入輸送層は、陰極からの電子の注入を容易にする
機能、電子を輸送する機能および正孔を妨げる機能を有
する。正孔注入輸送層および電子注入輸送層は、発光層
へ注入される正孔や電子を増大させ、発光効率を改善す
る。

【００４４】正孔注入輸送層は陽極と発光層との間に設
けられ、電子注入輸送層は陰極と発光層との間に設けら
れる。

【００４５】なお、正孔注入輸送層および電子注入輸送
層はいずれも、注入機能を持つ層と輸送機能を持つ層と
に分離して設けてもよい。

【００４６】発光層の厚さ、正孔注入輸送層の厚さおよ
び電子注入輸送層の厚さは、特に限定されない。これら
の厚さは、形成方法によっても異なるが、通常、５〜１
００nm程度とする。各層のキャリア移動度やキャリア密
度（イオン化ポテンシャル・電子親和力により決まる）
を考慮して各層の厚さを制御することにより、再結合領
域・発光領域を自由に設計することができ、発光色の設
計や、両電極の干渉効果による発光輝度・発光スペクト
ルの制御や、発光の空間分布の制御が可能である。

【００４７】発光層には、発光機能を有する化合物であ
る蛍光性物質を含有させる。蛍光性物質には、例えば、
特開昭６３−２６４６９２号公報等に開示されているよ
うなトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等の金属
錯体色素を用いることができる。これに加え、あるいは
これに替え、キナクリドン、クマリン、ルブレン、スチ
リル系色素、その他テトラフェニルブタジエン、アント
ラセン、ペリレン、コロネン、１２−フタロペリノン誘
導体等を用いることもできる。発光層は電子注入輸送層
を兼ねたものであってもよく、このような場合はトリス
（８−キノリノラト）アルミニウム等を使用することが
好ましい。

【００４８】電子注入輸送層には、トリス（８−キノリ
ノラト）アルミニウム等の有機金属錯体、オキサジアゾ
ール誘導体、ペリレン誘導体、ピリジン誘導体、ピリミ
ジン誘導体、キノリン誘導体、キノキサリン誘導体、ジ
フェニルキノン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体等
を用いることができる。上述したように、電子注入輸送
層は発光層を兼ねたものであってもよく、このような場
合にはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム等を使
用することが好ましい。

【００４９】なお、電子注入輸送層を電子注入層と電子
輸送層とに分けて設ける場合には、電子注入輸送層用の
化合物のなかから好ましい組合せを選択して各層に用い
ることができる。このとき、陰極側から電子親和力の大
きい化合物の層の順に積層することが好ましい。このよ
うな積層順については、電子注入輸送層を２層以上設け
るときも同様である。

【００５０】正孔注入輸送層には、例えば、特開昭６３
−２９５６９５号公報、特開平２−１９１６９４号公
報、特開平３−７９２号公報、特開平５−２３４６８１
号公報、特開平５−２３９４５５号公報、特開平５−２
９９１７４号公報、特開平７−１２６２２５号公報、特
開平７−１２６２２６号公報、特開平８−１００１７２
号公報、ＥＰ０６５０９５５Ａ１等に記載されている各
種有機化合物、例えば、テトラアリールベンジシン化合
物（テトラアリールジアミンないしテトラフェニルジア
ミン：ＴＰＤ）、芳香族三級アミン、ヒドラゾン誘導
体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダ
ゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導
体、ポリチオフェン等を用いることができる。これらの
化合物は２種以上を併用してもよい。併用するときに
は、別層にして積層したり、混合したりすればよい。

【００５１】正孔注入輸送層を正孔注入層と正孔輸送層
とに分けて設ける場合には、正孔注入輸送層用の化合物
のなかから好ましい組合せを選択して用いることができ
る。このとき、陽極からイオン化ポテンシャルの小さい
化合物の層の順に積層することが好ましい。また、陽極
表面に設けられる層には、均質な薄膜が形成可能な化合
物を用いることが好ましい。このような積層順について
は、正孔注入輸送層を２層以上設けるときも同様であ
る。このような積層順とすることによって、駆動電圧が
低下し、電流リークの発生やダークスポットの発生・成
長を防ぐことができる。また、蒸着法により形成する場
合には、厚さ１〜１０nm程度の薄い膜であっても均質か
つピンホールフリーにすることができる。このため、イ
オン化ポテンシャルが小さく、可視部に吸収をもつよう
な化合物を正孔注入層に用いた場合でも、発光色の色調
変化や再吸収による効率の低下を防ぐことができる。

【００５２】有機機能層を構成する各層の形成には蒸着
法やスパッタ法を用いればよいが、上述したように特に
蒸着法により形成することが好ましい。

【００５３】陰極 陰極は、仕事関数が４eV以下の金属（合金および金属間
化合物を含む）から構成されることが好ましい。仕事関
数が４eVを超えると、電子の注入効率が低下して、発光
効率が低下する。

【００５４】陰極形成に用いる材料としては、例えば、
Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等のアルカリ金属；Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、
Ｂａ等のアルカリ土類金属；Ｌａ、Ｃｅ等の希土類金
属；Ａｌ、Ｉｎ、Ａｇ、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｚｒ等が挙げら
れ、所望の仕事関数の陰極が得られるように、これらか
ら少なくとも１種を選択すればよい。仕事関数が４eV以
下の合金としては、例えばＡｇ・Ｍｇ（Ａｇ：１〜２０
原子％）、Ａｌ・Ｌｉ（Ｌｉ：０．５〜１０原子％）、
Ｉｎ・Ｍｇ（Ｍｇ：５０〜８０原子％）、Ａｌ・Ｃａ
（Ｃａ：５〜２０原子％）などが挙げられる。

【００５５】陰極の形成には、スパッタ法を用いてもよ
いが、本発明では好ましくは蒸着法を用いる。

【００５６】陰極の厚さは、電子注入が十分に行えるよ
うに適宜決定すればよいが、好ましくは５０nm以上、よ
り好ましくは１００nm以上である。陰極の厚さの上限は
特にないが、通常、陰極は５００nmを超える厚さとする
必要はない。

【００５７】保護層 導電性無機材料層の構成材料は特に限定されず、導電性
金属（合金および金属間化合物を含む）および導電性セ
ラミックスから、上記したような配線層として必要な導
電性が得られ、かつ有機保護層形成時に陰極および有機
機能層を十分に保護できるような材料を適宜選択すれば
よい。このような導電性無機材料としては、Ａｇ、Ａ
ｌ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐｔ、ＴｉおよびＷのいずれ
か、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｃ、ＳｉおよびＷの少なくとも１種
とＡｌとの合金、またはＴｉＮ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂もし
くはＩｎ₂Ｏ₃が好ましい。

【００５８】導電性無機材料層の厚さは、好ましくは３
０nm〜１μmであり、より好ましくは５０nm〜０．５μm
である。導電性無機材料層が薄すぎると、導電性無機材
料層の段差被覆性が低くなってしまい、端子電極との接
続が十分ではなくなる。一方、導電性無機材料層が厚す
ぎると、導電性無機材料層の応力が大きくなるため、ダ
ークスポットの成長速度が高くなってしまう。

【００５９】有機保護層は、塩素を含むフッ化炭素重合
体から選択された少なくとも１種の重合体を蒸着源とす
る真空蒸着法により形成されたものであるか、前記少な
くとも１種の重合体をターゲットとするスパッタ法によ
り形成されたものであり、塩素を含むフッ素系有機高分
子薄膜である。蒸着源またはターゲットとなる前記フッ
化炭素重合体としては、塩素を含むフッ化炭素化合物の
単独重合体およびその共重合体が好ましい。前記単独重
合体および共重合体としては、クロロトリフルオロエチ
レン単独重合体、ジクロロジフルオロエチレン単独重合
体、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロ
エチレンとの共重合体が好ましく、特に、クロロトリフ
ルオロエチレン単独重合体が好ましい。なお、本発明で
は、これらの単独重合体や共重合体のほか、テトラフル
オロエチレンとクロロトリフルオロエチレンまたはジク
ロロジフルオロエチレンとの共重合体なども用いること
ができる。前記各重合体の分子量は、好ましくは４００
以上、より好ましくは１０００以上６０万以下、さらに
好ましくは１万以上５０万以下である。なお、共重合体
を用いる場合、共重合比は特に限定されないが、例えば
クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチ
レンとの共重合体では、クロロトリフルオロエチレン：
ジクロロジフルオロエチレン＝２：１〜１０：１である
ことが好ましい。

【００６０】蒸着またはスパッタにより形成された有機
保護層は、蒸着源またはターゲットとほぼ同じ重合体か
ら構成される。

【００６１】有機保護層の厚さは、好ましくは１０nm〜
１００μmであり、より好ましくは５０nm〜１０μmであ
る。有機保護層が薄すぎると封止効果が不十分となり、
厚すぎると応力が大きくなるため、ダークスポットの成
長速度が高くなってしまう。

【００６２】なお、導電性無機材料層は、ターゲットや
蒸着源の異なる複数層から構成してもよく、有機保護層
についても同様である。

【００６３】保護層は、導電性無機材料層と有機保護層
とのほかに、導電性無機材料層と有機保護層との間に非
フッ素系有機材料層や非導電性無機材料層を含んでいて
もよい。

【００６４】導電性無機材料層および有機保護層は、蒸
着法またはスパッタ法により形成する。スパッタ法を用
いた場合、段差被覆性の良好な薄膜が形成できる。この
ため、陰極および有機機能層を完全に被覆することが容
易となり、また、導電性無機材料層を配線層として利用
することが容易となる。

【００６５】なお、導電性無機材料層をＴｉＮから構成
する場合、Ｔｉをターゲットとする反応性スパッタ法を
利用することが好ましい。このときの反応性ガスには、
Ｎ₂等を用いればよい。

【００６６】端子電極 端子電極の構成材料は特に限定されず、例えばＩＴＯ、
ＴｉＮ、Ａｌ等を用いればよい。ただし、陰極や有機保
護層を形成した後、封止板等を接着剤により貼り合わせ
て封止する際に、接着剤として紫外線硬化型のものを用
い、かつ基板側から紫外線を照射する場合には、端子電
極を光透過率の高い材料から構成することが好ましい。
この場合の電極材料としては、陽極の説明において挙げ
た各種材料が好ましい。通常は、陽極形成の際のパター
ニングにより、陽極と同時に端子電極を形成する。

【００６７】絶縁層 ＳｉＯ₂等の酸化ケイ素、 窒化ケイ素などの無機系材料
をスパッタや真空蒸着で成膜したもの、ＳＯＧ（スピン
・オン・グラス）で形成した酸化ケイ素層、フォトレジ
スト、ポリイミド、アクリル樹脂などの樹脂系材料の塗
膜など、絶縁性を有するものであればいずれであっても
よい。ただし、絶縁層の下側にはＩＴＯ等からなる陽極
が存在するので、絶縁層形状にパターニングする際に陽
極へダメージを与えないようなパターニングが可能な材
料を用いることが好ましい。

【００６８】絶縁層の厚さは特に限定されず、必要な絶
縁性が得られるように材料に応じて適宜決定すればよい
が、無機系材料を用いる場合には製造コストの面から薄
いほうが望ましい。

【００６９】封止 有機保護層形成後、封止板を接着して、端子電極３の少
なくとも一部を除く領域を基板１と封止板との間に密封
する構造とすることが好ましい。これにより、湿気の侵
入を防ぐことができ、機械的強度も高くなる。封止板の
接着には、例えば、光硬化性接着剤、エポキシ系接着
剤、シリコーン系接着剤、架橋エチレン−酢酸ビニル共
重合体接着剤シート等を用いればよい。封止板には、ガ
ラス、セラミックス、金属、樹脂等を用いればよい。

【００７０】本発明の有機ＥＬ表示装置は、以上で説明
した孤立型のものに限らず、単純マトリクス型や薄膜ト
ランジスタ（ＴＦＴ）型などの多画素構造のものにも適
用できる。

【００７１】本発明の有機ＥＬ表示装置は、通常、直流
駆動されるが、交流駆動またはパルス駆動する構成とし
てもよい。印加電圧は、通常、５〜２０V程度とされ
る。

【００７２】陽極、有機機能層、陰極は、形成の際にマ
スクを用いたり、形成後にエッチング等により形状加工
したりすることによってパターニングでき、これにより
所望の発光パターンを得ることができる。

【００７３】製造方法の詳細 図２および図３により、本発明の製造方法を模式的に説
明する。図２の（ａ）〜（ｆ）は、製造工程において有
機ＥＬ表示装置を基板１表面側から見た平面図であり、
図３の（ａ）〜（ｆ）は、それぞれ図２に示すＡ−Ａ線
〜Ｆ−Ｆ線における断面図である。ただし、この断面図
には断面の端面だけを表示してある。なお、以降に説明
する断面図についても同様である。

【００７４】まず、各図の（ａ）に示すように、基板１
上に陽極２および端子電極３を形成する。ここでは陽極
２を形成する際のマスキングないし陽極２形成後のエッ
チングにより、陽極２と同時に端子電極３を形成してい
るが、陽極２とは別の導電層を形成して端子電極３とし
てもよい。

【００７５】次に、各図の（ｂ）に示すように、陽極２
上の非発光部となる領域に絶縁層４を形成する。

【００７６】次いで、各図の（ｃ）に示すように、マス
ク８に基板１を装着する。図示するように、マスク８
は、開口の大きさの異なる遮蔽部８１と基部８２とから
構成される。小さな開口を有する遮蔽部８１は、成膜さ
れる材料が飛来してくる側（図示例では下側）に存在
し、成膜材料の遮蔽を担う。一方、小さな開口を有する
基部８２は、基板１側に存在し、遮蔽部８１と基板１と
の距離を一定に保つ。成膜材料の回り込みの幅は、「遮
蔽部８１と基板１との距離」と「成膜方法」とで決ま
る。有機機能層５をほぼマスクの開口パターンどおりに
成膜し、かつ導電性無機材料層６２の回り込みを十分に
確保するためには、遮蔽部８１裏面（基板１側の面）と
基板１表面との距離を、０．１〜５mmとすることが好ま
しく、０．３〜１．５mmとすることがより好ましい。た
だし、自動搬送装置が基板１を取り回し難くならないよ
うに、基板１の厚さとマスク８の厚さとの合計（基板１
裏面からマスク８表面までの距離）を５mm以下とするこ
とが好ましく、３mm以下とすることがより好ましい。な
お、マスク８としては、通常、樹脂からなるプラスチッ
クマスクや、ＳＵＳ、Ｔｉ、Ａｌ等の金属からなるメタ
ルマスクを用いる。

【００７７】一般的な真空蒸着法を用いた場合には、基
板１に飛来する蒸着物質は遮蔽部８１により遮蔽され、
概ね遮蔽部８１の開口部分と同じサイズのパターンの蒸
着膜が形成される。すなわち、一般的な真空蒸着法は段
差被覆性が悪く、蒸着物質の回り込みはほとんどない。
したがって、真空蒸着法により有機機能層を形成すれ
ば、マスク８の遮蔽部８１の開口に応じたパターンの有
機機能層５が形成される。

【００７８】有機機能層５形成後、図３の（ｄ）および
（ｅ）に示すように、マスク８を交換せず、かつ真空を
破らずに、続いて陰極６を形成し、さらに、導電性無機
材料層７１を形成する。陰極６は、その表面に形成され
る導電性無機材料層７１によって完全に被覆されるよう
に、段差被覆性の悪い真空蒸着法により形成することが
好ましい。このような方法により形成された陰極６は、
図３の（ｄ）に示されるように、有機機能層５とほぼ同
じパターンとなる。陰極６形成後、真空蒸着法よりも回
り込みのよい方法、具体的には段差被覆性のよい方法に
より、導電性無機材料層７１を形成する。このような方
法により形成された導電性無機材料層７１は、図３の
（ｅ）に示すように、有機機能層５および陰極６の形成
パターンを越えてマスク８の基部８２側に回り込み、端
子電極３と接続されることになる。導電性無機材料層７
１構成材料には、陰極６構成材料よりも安定な金属を用
いるので、陰極６と端子電極３との接続は、安定な金属
によりなされることになる。なお、陰極６および導電性
無機材料層７１はいずれも、組成の異なる複数の層から
構成されていてもよい。

【００７９】図示例では、マスク８の遮蔽部８１全域が
基板１と離れているため、有機機能層５および陰極６が
導電性無機材料層７１に完全に覆われることになる。こ
のため、良好な保護効果が得られる。ただし、導電性無
機材料層７１を端子電極３に接続するためには、遮蔽部
８１の開口近傍全域において基板１との間に空間を設け
る必要はなく、遮蔽部８１と端子電極３の少なくとも一
部との間に空間を設けるだけでよい。

【００８０】有機保護層７２も、マスク８を外さない状
態で形成する。有機保護層７２の形成方法は特に限定さ
れず、スパッタ法や蒸着法等のいずれの方法で形成して
もよいが、保護効果を高くするためには、好ましくは段
差被覆性が良好な方法で形成し、各図の（ｆ）に示すよ
うに、導電性無機材料層７１を完全に被覆した状態とす
る。

【００８１】有機保護層７２形成後、マスク８をはず
し、図１に示す構成の有機ＥＬ表示装置を得る。

【００８２】以上では、導電性無機材料層７１だけを配
線層とする構成について説明したが、陰極６も回り込み
のよい方法で形成し、配線層の一部としてもよい。この
場合でも、陰極６の表面は導電性無機材料層７１により
覆われるので、上記例と同様にマスク８の交換が不要と
なる効果に加え、有機機能層５および陰極６を保護する
効果が得られる。ただし、前述したように、端子電極と
の接続部が陰極と導電性無機材料層との積層体である
と、導電性無機材料層に傷が付いた場合に陰極が露出
し、腐食しやすくなるため、接続部は導電性無機材料層
だけから構成することが好ましい。

【００８３】図２および図３では、開口サイズが異なる
２枚の部材を貼り合わせたマスク８を例に挙げたが、こ
の構成のマスクに限らず、開口が基板側よりも基板と反
対側のほうが大きいマスクであれば、どのような構造の
ものであってもよい。このようなマスクとしては、開口
を形成する遮蔽部の内周側面に段差ないし傾斜を設けた
マスクが挙げられる。具体的には、図２、図３に示すマ
スク８のほか、例えば図４に示すようなマスク８を用い
てもよい。図４（ａ）に示すマスク８は、外形形状は図
３に示すマスク８と同様であるが、１枚の板状体を形状
加工することにより遮蔽部８１と基部８２とを設けたも
のである。また、図４（ｂ）は、１枚のマスク８の開口
部内周側面を、基板１側の開口が大きくなるようにテー
パー状に加工したものである。

【００８４】上述した段差被覆性の良好な方法により形
成された導電性無機材料層は、その端部の勾配が、通
常、０．１以下と極めて小さいものとなる。なお、図５
（ａ）に示すように、導電性無機材料層７１端部の勾配
は、水平方向位置の変化量ｈに対する垂直方向位置の変
化量ｖの比ｖ／ｈで表される。これに対し、導電性無機
材料層の形成に有機機能層形成に用いた方法と同様な段
差被覆性の悪い方法、例えば通常の蒸着法を用いた場合
には、ｖ／ｈは、通常、０．５以上と大きくなる。した
がって、導電性無機材料層端部の勾配およびその勾配の
始まる位置を調べることにより、有機機能層形成工程と
導電性無機材料層形成工程との間でのマスク交換の有無
を判断することができる。

【００８５】上記説明において段差被覆性の良好な方法
として挙げたスパッタ法では、スパッタガスの圧力が高
ければ、ターゲットから飛散した粒子がスパッタガスと
衝突して散乱される頻度が高くなるため、段差被覆性が
向上する。ターゲットから飛散した粒子が基板に到達す
るまでに少なくとも平均して１回はスパッタガス原子と
衝突するように、言い換えると飛散粒子の平均自由行程
がターゲットと基板との間の距離よりも短くなるように
スパッタガス圧力を選択することが好ましい。一方、ス
パッタガスの圧力が高すぎると、ターゲットから飛散し
た粒子が散乱されすぎ、また、ターゲットに印加される
電圧が低下してしまうため、成膜速度が低くなってしま
う。したがって、スパッタガスの圧力は、段差被覆性と
成膜速度とを考慮して適宜決定すればよいが、好ましく
は２×１０^-4〜２×１０^-2Torrとし、より好ましくは１
×１０^-3〜１×１０^-2Torrとする。なお、スパッタガス
には、通常、Ａｒが用いられる。したがって、成膜にス
パッタ法を用いたことは、層中のＡｒ量を測定すること
により確認できる。スパッタ法により形成された層中の
Ａｒ含有量は、通常、０．０１〜１５原子％程度であ
る。一方、蒸着法を用いた場合には、層中にはＡｒが実
質的に含有されない。

【００８６】段差被覆性の良好な方法としては、スパッ
タ法のほか、プラズマＣＶＤ法や光ＣＶＤ法などが挙げ
られ、本発明ではこれらの方法を用いてもよい。また、
真空蒸着法において、蒸着雰囲気中にＡｒ等の不活性ガ
スを導入すれば、段差被覆性を向上させることができる
ので、導電性無機材料層の形成に利用することができ
る。ただし、生産性および均一性が最も高くなることか
ら、スパッタ法を用いることが最も好ましい。

【００８７】また、このように、真空蒸着法でも蒸着時
の雰囲気圧力が高いと段差被覆性が良好となってしまう
ので、段差被覆性を悪くする必要のある場合には、蒸着
時の圧力を好ましくは１×１０^-5Torr以下、より好まし
くは１×１０^-6Torr以下とする。

【００８８】陽極２の側端面は、基板１に垂直ではなく
勾配をもつことが好ましい。これは、陽極２の側端面に
おいて、後に蒸着法などにより形成される薄膜の被覆性
が悪くなることを防ぎ、歩留まりと寿命とを向上させる
ためである。図５（ｂ）において陽極２の側端面と基板
１表面とのなす角度θ（以後、テーパ角という）は、６
０°以下であることが好ましい。テーパ角の小さな段差
を造り込むこと自体は、ウェットエッチング、ドライエ
ッチングのいずれの方法でも可能である。例えばウェッ
トエッチングでは等方的にエッチングが進むため、オー
バーエッチング時間を多く取りすぎなければテーパ角を
自然に６０°程度以下とでき、４５°以下とすることも
容易である。また、ドライエッチング法でも、レジスト
のドライエッチングによる後退を利用する方法、すなわ
ちレジストのテーパ角を転写するようにドライエッチン
グガスやＲＦ投入電力、ガス圧力などのエッチング条件
を選べば、２０〜３０°のテーパー角は容易に得ること
ができる。このときのドライエッチングガスとしては、
塩化水素、ヨウ化水素等のハロゲン化水素ガスや、臭素
ガス、あるいはメタノールなどが使われる。

【００８９】

【実施例】実施例１ 表１に示すＥＬ表示装置サンプルを、以下に示す手順で
作製した。

【００９０】サンプルNo.１（本発明例） ガラス基板上に、ＲＦスパッタ法により、ＩＴＯからな
る透明な陽極を形成した。スパッタレートは１０nm／mi
nとし、陽極の厚さは２００nmとした。陽極をパターニ
ングした後、中性洗剤、アセトン、エタノールを用いて
超音波洗浄し、煮沸エタノール中から引き上げて乾燥
し、陽極表面をＵＶ／Ｏ₃洗浄した。

【００９１】次いで、陽極を形成した基板を真空蒸着装
置の真空槽内の基板ホルダーに固定した後、真空槽内を
１×１０^-6Torr以下まで減圧した。この減圧状態を保っ
たまま、４，４′，４″−トリス（３−メチルフェニル
フェニルアミノ）フェニルアミン（ＭＴＤＡＴＡ）を蒸
着源として、蒸着速度０．２nm/secで４０nmの厚さに蒸
着し、正孔注入層とした。そしてこの上に、減圧状態を
保ったまま、Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラキス（３−ビ
フェニル）−４，４′−ジアミノ−１，１′−ビフェニ
ル（ＴＰＤ）を蒸着速度０．２nm/secで３５nmの厚さに
蒸着し、正孔輸送層とした。

【００９２】続いて、減圧を保ったまま、トリス（８−
キノリノラト）アルミニウム（以下、Ａｌｑ₃）を蒸着
源として、蒸着速度０．２nm/secで５０nmの厚さに蒸着
して、電子注入輸送・発光層とした。

【００９３】次に、減圧状態を保ったまま、Ｍｇ・Ａｇ
合金（重量比１０：１）を蒸着速度０．２nm/secで２０
０nmの厚さに蒸着した。蒸着時の圧力は、１×１０^-6To
rrとした。なお、Ｍｇ・Ａｇ合金の仕事関数は３．８eV
であった。

【００９４】次いで、Ａｌをターゲットとしたスパッタ
法により、導電性無機材料層を形成した。スパッタガス
（Ａｒ）の圧力は４×１０^-3Torrとした。スパッタ速度
は１．０nm／sとし、導電性無機材料層の厚さは２００n
mとした。

【００９５】次に、導電性無機材料層上に、クロロトリ
フルオロエチレン単独重合体を蒸着源とする蒸着法によ
り、有機保護層を形成した。蒸着時の圧力は、１×１０
^-4Torrとした。蒸着速度は０．５nm/secとし、有機保護
層の厚さは５００nmとした。

【００９６】サンプルNo.２（本発明例） 導電性無機材料層をＴｉＮから構成したほかはサンプル
No.１と同様にして作製した。ＴｉＮは反応性スパッタ
法により形成した。

【００９７】サンプルNo.３（比較例） 導電性無機材料層を設けなかったほかはサンプルNo.１
と同様にして作製した。

【００９８】サンプルNo.４（比較例） 有機保護層を設けなかったほかはサンプルNo.１と同様
にして作製した。

【００９９】２２℃、５０％ＲＨの雰囲気中において、
上記各サンプルに直流電圧を印加して１０mA/cm²の一定
電流密度で連続駆動させ、初期輝度および駆動電圧を測
定した。なお、各サンプルの発光光は、緑色（発光極大
波長λmax＝５２０nm）であった。

【０１００】また、各サンプルの寿命を、以下に示す基
準で評価した。 ○ ：連続駆動１０００時間後に、直径１００μm以上
のダークスポットが発生していなかった。 × ：連続駆動１０００時間後に、直径１００μm以上
のダークスポットが発生していた。 ××：連続駆動１００時間後に、直径１００μm以上の
ダークスポットが発生していた。

【０１０１】これらの結果を、表１に示す。

【０１０２】

【表１】

【０１０３】表１に示される結果から、本発明の効果が
明らかである。すなわち、導電性無機材料層を設けなか
った比較例サンプルは、本発明例サンプルに対し、初期
輝度の低下および駆動電圧の上昇が認められ、ダークス
ポットが極めて短時間で発生し、成長してしまってい
る。また、有機保護層を設けなかった比較例サンプルで
は、本発明例サンプルに対し、ダークスポットが短時間
で発生し、成長してしまっており、導電性無機材料層単
独では十分な封止効果が得られないことがわかる。な
お、比較例サンプルでは、本発明例サンプルに比べ輝度
半減寿命も短かった。

【０１０４】実施例２ 図６（ａ）に示すような、画素サイズが０.４mm×０.６
mmのドットで構成された５ドット×８ドットのキャラク
ター表示領域が２行×１６列あるタイプのドットマトリ
クス・ディスプレイを製造した例を示す。図６（ａ）に
は、キャラクター表示領域の拡大図、陽極２の端子部２
１の拡大図および導電性無機材料層７１と接続される端
子電極３の拡大図も示してある。図６の（ｂ）および
（ｃ）は、製造工程におけるマスク８の開口の位置を示
すものであり、（ｂ）は平面図、（ｃ）は、（ｂ）のＣ
−Ｃ線における一部省略断面図である。ただし、（ｃ）
は、有機機能層形成前の状態を示す。

【０１０５】図７および図８は製造工程の説明図であ
り、分かりやすくするために、図６の領域Ａの一部を拡
大して示している。基板１表面側から見た平面図を図７
の（ａ−１）〜（ｄ−１）および図８の（ａ−１）〜
（ａ−２）に示し、図７のＡ−Ａ線〜Ｄ−Ｄ線および図
８のＡ−Ａ線、Ｂ２−Ｂ２線、Ｂ３−Ｂ３線における断
面図を、それぞれ図７の（ａ−２）〜（ｄ−２）および
図８の（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｂ−３）に示す。

【０１０６】基板１は、安価なソーダガラスの全面にシ
リカコートしたものを用いた。これは酸やアルカリに弱
いソーダガラスを保護するためと、ガラス表面の平坦性
をよくするためである。

【０１０７】次に、陽極２および端子電極３を形成する
ために、ＩＴＯからなる厚さ１０００Aの透明導電層を
スパッタ法により形成した。この透明導電層上にフォト
リソグラフィーによりレジストパターンを形成した後、
不要部分をエッチングして除去し、次いでレジストを剥
離して、図７の（ａ−１）および（ａ−２）に示すよう
に陽極２および端子電極３とした。陽極２および端子電
極３の側端面のテーパ角（図５（ｂ）に示す角度θ）
は、４５°とした。このテーパ角を有する側端面は、Ｈ
Ｃｌ、ＨＮＯ₃および水の混合液からなるエッチング液
で２分間エッチングすることにより形成した。

【０１０８】次に、図７の（ｂ−１）および（ｂ−２）
に示すように、陽極２および端子電極３を覆う絶縁層４
を基板１全面に形成した。絶縁層４にはポリイミドを用
いた。ポリイミドは非感光性の材料を選び、５％程度の
濃度にＮＭＰ（N-methyl pyrrolidone）で希釈したもの
をスピンコート法で塗布し、１５０℃で３０分間、さら
に３００℃で１時間ベークした。

【０１０９】次いで、画素間を分離するための構造を作
製するために、図７の（ｃ−１）および（ｃ−２）に示
すように、厚さ１μmのＡｌ層９１および厚さ０．２μm
のＣｒ層９２を続けて形成した。

【０１１０】引き続き、ポジレジストを塗布し、所望の
フォト・パターンを形成するために露光し、現像した。
さらにＣｒ層９２を硝酸セリウムアンモニウム溶液でエ
ッチングし、Ａｌ層９１をリン酸、硝酸、酢酸の混合液
でエッチングした。このとき、Ａｌ層９１が十分にオー
バーエッチングされるような時間だけエッチング液に浸
漬したところ、最初のフォト・パターンに対し片側約２
μmＡｌパターンが小さくなり、図７の（ｄ−１）およ
び（ｄ−２）に示すような笠型の構造体（オーバーハン
グ体）９が得られた。

【０１１１】さらに、フォトリソグラフィーによって、
実際の発光部となる陽極２と端子電極３とを露出させる
ための開口を有するパターンを作り、酸素プラズマによ
り絶縁層４をエッチングした後、レジストを剥離し、図
８の（ａ−１）および（ａ−２）に示す構造とした。

【０１１２】次に、図８の（ｂ−１）、（ｂ−２）およ
び（ｂ−３）に示すように、マスク８を基板１に設置し
た。このマスク８は、開口の異なるメタルマスク（ＳＵ
Ｓ３０４製）を貼り合わせたものであり、基板１側に存
在する基部８２の厚さは１mm、遮蔽部８１の厚さは０.
１mmである。なお、マスク開口部における基部８２に対
する遮蔽部８１のオーバーハング量は、２mmである。

【０１１３】次いで、図８の（ｃ）に示すように、有機
機能層５と、陰極６と、保護層７（導電性無機材料層７
１および有機保護層７２）とを連続して形成した。な
お、有機保護層７２の形成が終了するまで真空を破ら
ず、マスク８の交換も行わなかった。

【０１１４】有機機能層５は、正孔注入層、正孔輸送層
および電子注入輸送・発光層から構成した。これら各層
は、実施例１と同様にして形成した。

【０１１５】陰極６は厚さ２０００Aとし、Ｍｇ・Ａｇ
合金（重量比１０：１）を蒸着することにより形成し
た。蒸着時の圧力は、１×１０^-6Torrとした。

【０１１６】導電性無機材料層７１は厚さ０．３μmと
し、Ａlをターゲットとするスパッタ法により形成し
た。スパッタガス（Ａｒ）の圧力は４×１０^-3Torrとし
た。図５（ａ）に示す導電性無機材料層７１端部の勾配
ｖ／ｈは、０．０５であった。導電性無機材料層７１中
のＡｒ量は、約３原子％であった。なお、陰極６中のＡ
ｒ量は、検出限界以下であった。

【０１１７】有機保護層７２は、実施例１のサンプルN
o.１と同様にして形成した。

【０１１８】最後に、成膜装置から取り出し後にマスク
８を外し、全体を外気から遮断するための封止を行い、
端子電極３と外部回路とを接続して、ドットマトリクス
・ディスプレイを完成させた。

【０１１９】このディスプレイでは、実施例１の本発明
サンプルと同様に、初期輝度の低下および駆動電圧の上
昇は認められなかった。また、ダークスポットおよび輝
度半減寿命についても、実施例１の本発明サンプルと同
等であった。

【０１２０】実施例３ １画素のサイズが３３０μm×１１０μmで、画素数が３
２０×２４０×ＲＧＢドットのカラー・ディスプレイを
製造した例を示す。カラーになったことと、より精細に
なったこととを除けば、基本的に実施例２と大きく異な
る点はない。

【０１２１】まず、液晶ディスプレイのカラー化手法と
しても最も一般的な顔料分散型のカラーフィルターを形
成した。１.５〜２．５μm程度のフィルター膜厚になる
ように各色のフィルター液を塗布し、パターニングし
た。カラーフィルターの形成工程は、赤を例にとると、
次のように行った。赤色用カラーフィルター液を１００
０rpmで５秒スピンコートし、１００℃で３分プリベー
クした。露光機でフォトマスクを位置合わせし、２０mW
の紫外光を３０秒間照射した後、濃度約０.１％のＴＭ
ＡＨ水溶液で現像した。現像時間は約１分間であった。
次いで、この後に塗布する他の色のカラーフィルター液
に溶解しないように２２０℃で１時間キュアし、赤色カ
ラーフィルターパターンを完成させた。他の色（緑、
青）のカラーフィルターは、材料（顔料）が異なるため
に上記の赤色カラーフィルター形成条件とは若干異なる
ものの、ほぼ同様の工程を順次行うことにより形成し
た。ここでは、製造が比較的容易であるため、カラーフ
ィルターだけを用いた例を挙げたが、蛍光変換フィルタ
ーを用いて緑、赤は色変換を行うことで出力させて、よ
り高輝度発光にしてもよい。また、カラーフィルターと
蛍光変換フィルターとを積層し、輝度低下の防止と色純
度の向上とを両立させることも可能である。

【０１２２】次いで、図９（ａ）に示すように、カラー
フィルターパターン（図中のＲ、Ｇ、Ｂ）の上から基板
１全面にオーバーコート材を塗布し、露光後、 ２２０
℃で１時間キュアすることによりオーバーコート層１１
を形成し、透明導電層を形成する面の平坦性を向上させ
た。

【０１２３】次に、オーバーコート層１１表面にＩＴＯ
からなる厚さ１０００Aの透明導電膜をスパッタ法によ
り形成し、フォトリソグラフィーでレジストパターンを
形成した後にエッチングし、最後にレジストを剥離し
た。こうして、図９（ｂ）に示すようにＩＴＯからなる
カラムラインを形成し、陽極２とした。このとき同時に
端子電極３のパターンも形成されている。陽極２および
端子電極３の側端面のテーパ角（図５（ｂ）に示す角度
θ）は、４５°とした。このテーパ角を有する側端面
は、ＨＣｌ、ＨＮＯ₃および水の混合液からなるエッチ
ング液で２分間エッチングすることにより形成した。

【０１２４】次に、陽極２上に、ＳｉＯ₂をターゲット
とするスパッタ法により厚さ０．２μmの絶縁層４を形
成し、さらに、スパッタ法により厚さ１μmのＡｌ層９
１および厚さ０．２μmのＣｒ層９２を形成し、図９
（ｃ）に示す構造とした。

【０１２５】次いで、実施例２と同様にＣｒ層９２とＡ
ｌ層９１とをエッチングした。続いて、フォトリソグラ
フィーにより陽極２の表面を露出させるためのパターン
を形成した後、絶縁層４をエッチングして発光領域と端
子電極３とを露出させ、最後にレジストを除去した。な
お、絶縁層４のエッチングには、フッ酸とフッ化アンモ
ニウム水溶液とを１：２０の比率で混合したエッチング
液を用いた。

【０１２６】次に、図９（ｄ）に示すように、実施例２
で用いたマスク８と同様なマスク８を基板１に設置した
後、成膜装置に導入し、有機機能層５と、陰極６と、保
護層７（導電性無機材料層７１および有機保護層７２）
とを連続して形成し、図９（ｅ）に示す構造とした。な
お、有機保護層７２の形成が終了するまで真空を破ら
ず、マスク８の交換も行わなかった。

【０１２７】有機機能層５は、厚さ１００Aの正孔注入
層と、厚さ５００Aの正孔輸送層兼黄色発光層と、厚さ
５００Aの青色発光層と、厚さ１００Aの電子輸送層とか
ら構成し、白色発光するように材料を選択した。正孔注
入層は、ポリ（チオフェン−２，５−ジイル）を蒸着す
ることにより形成した。正孔輸送層兼黄色発光層は、Ｔ
ＰＤにルブレンを１重量％の割合でドープしたものを共
蒸着することにより形成した。ルブレンの濃度は０.１
〜１０重量％程度が好ましく、この濃度で高効率で発光
する。濃度は発光色の色バランスより決定すればよく、
この後に成膜する青色発光層の光強度と波長スペクトル
とにより左右される。青色発光層は、4,4´-ビス［（1,
2,2-トリフェニル）エテニル］ビフェニルを蒸着するこ
とにより形成した。電子輸送層は、Ａｌｑ₃を蒸着する
ことにより形成した。

【０１２８】陰極６は厚さ２０００Aとし、Ｍｇ・Ａｇ
合金（重量比１０：１）を蒸着することにより形成し
た。蒸着時の圧力は、１×１０^-6Torrとした。

【０１２９】導電性無機材料層７１は厚さ０．３μmと
し、Ａlをターゲットとするスパッタ法により形成し
た。スパッタガスの圧力は４×１０^-3Torrとした。図５
（ａ）に示す導電性無機材料層７１端部の勾配ｖ／ｈ
は、０．０５であった。導電性無機材料層７１中のＡｒ
量は、約３原子％であった。なお、陰極６中のＡｒ量
は、検出限界以下であった。

【０１３０】有機保護層７２は、実施例１のサンプルN
o.１と同様にして形成した。

【０１３１】以上のようにして、単純マトリクス型有機
ＥＬカラー・ディスプレイを完成させた。

【０１３２】このカラー・ディスプレイでは、実施例１
の本発明サンプルと同様に、初期輝度の低下および駆動
電圧の上昇は認められなかった。また、ダークスポット
および輝度半減寿命についても、実施例１の本発明サン
プルと同等であった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機ＥＬ表示装置の構成例を示す断面
図である。

【図２】（ａ）〜（ｆ）は有機ＥＬ表示装置の製造工程
を説明するための平面図である。

【図３】（ａ）〜（ｆ）は有機ＥＬ表示装置の製造工程
を説明するための断面図である。

【図４】（ａ）および（ｂ）は図２および図３のマスク
８とは異なる構造のマスク８を説明するための断面図で
ある。

【図５】（ａ）は導電性無機材料層７１の端部の勾配を
説明するための断面図であり、（ｂ）は陽極２の端部の
勾配を説明するための断面図である。

【図６】（ａ）はドットマトリクス・ディスプレイの平
面図であり、（ｂ）は（ａ）のドットマトリクス・ディ
スプレイの製造工程におけるマスク８の開口の位置を示
す平面図であり、（ｃ）は（ｂ）の断面図である。

【図７】（ａ−１）〜（ｄ−１）はドットマトリクス・
ディスプレイの製造工程を説明するための平面図であ
り、（ａ−２）〜（ｄ−２）は（ａ−１）〜（ｄ−１）
の断面図である。

【図８】（ａ−１）、（ｂ−１）はドットマトリクス・
ディスプレイの製造工程を説明するための平面図であ
り、（ａ−２）、（ｂ−２）、（ｂ−３）および（ｃ）
は断面図である。

【図９】（ａ）〜（ｅ）はカラー・ディスプレイの製造
工程を説明するための断面図である。

【符号の説明】

１ 基板 １１ オーバーコート層 ２ 陽極 ２１ 端子部 ３ 端子電極 ４ 絶縁層 ５ 有機機能層 ６ 陰極 ７ 保護層 ７１ 導電性無機材料層 ７２ 有機保護層 ８ マスク ８１ 遮蔽部 ８２ 基部 ９ 笠型の構造体 ９１ Ａｌ層 ９２ Ｃｒ層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 満成 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に、発光部積層体を有し、この
   発光部積層体が、陽極と、発光層を含む有機機能層と、
   陰極と、保護層とをこの順で有し、この保護層が、導電
   性無機材料層とこの上に形成された有機保護層とを含
   み、 前記有機保護層が、塩素を含むフッ化炭素重合体から選
   択された少なくとも１種の重合体を蒸着源とする真空蒸
   着法により形成されたものであるか、前記少なくとも１
   種の重合体をターゲットとするスパッタ法により形成さ
   れたものである有機エレクトロルミネッセンス表示装
   置。
2. 【請求項２】 前記導電性無機材料層が、Ａｇ、Ａｌ、
   Ａｕ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｐｔ、ＴｉおよびＷのいずれかから
   構成されているか、Ｃｕ、Ｍｏ、Ｓｃ、ＳｉおよびＷの
   少なくとも１種とＡｌとの合金から構成されているか、
   ＴｉＮ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂またはＩｎ₂Ｏ₃から構成され
   ている請求項１の有機エレクトロルミネッセンス表示装
   置。
3. 【請求項３】 前記陰極が、仕事関数４eV以下の金属か
   ら構成されている請求項１または２の有機エレクトロル
   ミネッセンス表示装置。
4. 【請求項４】 基板表面に、端子電極を有し、前記導電
   性無機材料層が、端子電極の少なくとも一部と接触する
   配線層であり、前記導電性無機材料層の端部の勾配が、
   少なくとも端子電極付近で０．１以下である請求項１〜
   ３のいずれかの有機エレクトロルミネッセンス表示装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかの有機エレクト
   ロルミネッセンス表示装置を製造する方法であって、 陽極および端子電極を形成した後、層形成領域を制限す
   るための遮蔽部とこれに囲まれた開口とを有するマスク
   に、基板をその表面側が対向するように設置し、次い
   で、有機機能層と陰極とを形成し、続いて、有機機能層
   形成に用いた方法よりも段差被覆性の良好な方法により
   導電性無機材料層を形成することにより、導電性無機材
   料層が端子電極の少なくとも一部と接触した状態とする
   有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】 マスクの遮蔽部が空間を介して端子電極
   の少なくとも一部を覆うように、基板をマスクに設置す
   る請求項５の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の
   製造方法。
7. 【請求項７】 有機機能層を真空蒸着法により形成し、
   導電性無機材料層をスパッタ法により形成する請求項５
   または６の有機エレクトロルミネッセンス表示装置の製
   造方法。