(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列されてなる有機エレクトロルミルネッセンス装置において、上記の有機層上にパターニングされたオーバーハング部を有する電気絶縁性の隔壁が設けられ、この隔壁のによって上記電極を分離したことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置。
【請求項２】
請求項１に記載した有機エレクトロルミルネッセンス装置において、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子における発光性の有機層が高分子材料で構成されてなることを特徴とする有機エレクトロルミルネッセンス装置。
【請求項３】
ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列されてなる有機エレクトロルミルネッセンス装置を製造するにあたり、ホール注入電極上に発光性の有機層を設ける工程と、この有機層上にパターニングされたオーバーハング部を有する電気絶縁性の隔壁を設ける工程と、上記の電気絶縁性の隔壁により分離された電子注入電極を有機層上に形成する工程とを有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、上記の発光性の有機層を高分子材料で構成することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【請求項５】
請求項３又は４に記載した有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法において、上記の有機層上にパターニングされた電気絶縁性の隔壁を設け、この電気絶縁性の隔壁の上から電子注入電極材料を蒸着することによって分離された電子注入電極を有機層上に設けることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列されてなる有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法に係り、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を分離させて配列させることが簡単かつ適切に行なえ、特に、上記の有機層を高分子材料で構成する場合においても、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を適切に分離させることができるようにした点に特徴を有するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報機器の多様化等にともなって、従来より一般に使用されているＣＲＴに比べて消費電力が少なく容積の小さい平面表示素子のニーズが高まり、このような平面表示素子の一つとしてエレクトロルミネッセンス素子が注目されている。
【０００３】
そして、このようなエレクトロルミネッセンス素子は、使用する材料によって無機エレクトロルミネッセンス素子と有機エレクトロルミネッセンス素子とに大別される。
【０００４】
ここで、無機エレクトロルミネッセンス素子は、一般に発光部に高電界を作用させ、電子をこの高電界中で加速して発光中心に衝突させ、これにより発光中心を励起させて発光させるようになっている。
【０００５】
これに対し、有機エレクトロルミネッセンス素子は、電子注入電極とホール注入電極とからそれぞれ電子とホールとを発光部内に注入し、このように注入された電子とホールとを発光中心で再結合させて、有機分子を励起状態にし、この有機分子が励起状態から基底状態に戻るときに蛍光を発光するようになっている。
【０００６】
そして、無機エレクトロルミネッセンス素子の場合には、上記のように高電界を作用させるために、その駆動電圧として１００〜２００Ｖと高い電圧を必要とするのに対して、有機エレクトロルミネッセンス素子の場合には、５〜２０Ｖ程度の低い電圧で駆動できるという利点があった。
【０００７】
また、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子の場合には、発光材料である螢光物質を選択することによって適当な色彩に発光する発光素子を得ることができ、マルチカラーやフルカラーの表示装置等としても利用できるという期待があった。
【０００８】
そこで、近年においては、有機エレクトロルミネッセンスパネル等の有機エレクトロルミネッセンス装置として、上記のような有機エレクトロルミネッセンス素子を複数配列させたものを製造することが検討されるようになった。
【０００９】
そして、上記のように有機エレクトロルミネッセンス素子が複数配列された有機エレクトロルミネッセンス装置を得るにあたり、従来においては、一般にガラス基板等の透明基板上に形成するホール注入電極をパターニングして、複数のホール注入電極に分離させると共に、このホール注入電極上に形成される有機層や電子注入電極もパターニングして分離させ、これにより有機エレクトロルミネッセンス素子相互を分離させて、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列された有機エレクトロルミネッセンス装置を得るようにしていた。
【００１０】
ここで、上記のように透明基板上に形成するホール注入電極をパターニングしてより分離させる場合には特に問題はないが、このホール注入電極上に形成される有機層や電子注入電極もパターニングして分離させることが問題になった。
【００１１】
すなわち、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いられている有機層は、一般に耐熱性，耐溶剤性，耐湿性が低く、この有機層やこの有機層上に形成された電子注入電極をフォトリソグラフィ法等によってパターニングさせる場合、フォトレジスト中における溶剤が有機層に侵入したり、エッチング液により有機層が溶解したり、ドライエッチング時におけるプラズマによって有機層がダメージを受けたりする等の問題があった。
【００１２】
このため、従来においては、一般に、マスク部材を用いた蒸着により電子注入電極をパターニングさせるようにしていたが、この場合、微細な加工を行なうことができないという問題があった。
【００１３】
また、近年においては、特開平８−２２７２７６号公報、特開平８−３１５９８１号公報、特開平９−１０２３９３号公報等に示されるように、透明基板上にホール注入電極を適当なパターンに形成した後、このようにパターニングされたホール注入電極上にパターニングされた電気絶縁性の隔壁を設け、この隔壁の上から蒸着法によって有機層と電子注入電極とを順々に上記のホール注入電極上に積層させ、上記の隔壁により各有機エレクトロルミネッセンス素子における有機層及び電子注入電極を分離させて、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列された有機エレクトロルミネッセンス装置を得るようにしたものが提案された。
【００１４】
ここで、図１に示すように、透明基板１上に形成されたホール注入電極２上にパターニングされた隔壁３を設けるにあたり、特開平８−３１５９８１号公報や特開平９−１０２３９３号公報に示されているように、この隔壁３の上面３ａを大きくしてオーバーハング部を設けた場合、この隔壁３の上から上記のように有機層４を蒸着させると、このオーバーハング部の下において、有機層４が形成されずにホール注入電極２が露出した部分が残り、次いで電子注入電極５を蒸着させた場合に、この電子注入電極５が上記の露出したホール注入電極２上に形成されてショートするおそれがあった。
【００１５】
また、上記のように透明基板１上に形成されたホール注入電極２上にパターニングされた隔壁３を設けた場合、高分子材料で構成された有機層４をディッピング法やスピンコート法によって形成することが困難であり、高分子材料からなる有機層４を用いた有機エレクトロルミネッセンス装置の製造が困難になるという問題もあった。
【００１６】
また、上記のように高分子材料で構成された有機層を用いた場合、エッチング液等による有機層の浸食が抑制されるため、前記のように高分子材料で構成された有機層の上に電子注入電極を設け、この電子注入電極をフォトリソグラフィ法等によってパターニングさせることが考えられる。
【００１７】
しかし、このように有機層の上に設けられた電子注入電極をフォトリソグラフィ法等によってパターニングさせる場合、電子注入電極の膜厚が薄いため、エッチングを制御することが困難であり、エッチング液が有機層と電子注入電極との間に浸透して、有機層と電子注入電極との接触性等が悪くなり、また電子注入電極から電子が効率よく有機層に注入されるようにするため、この電子注入電極を構成する材料にマグネシウム等の仕事関数の小さい電極材料を用いているため、エッチング液の水分等によってこの電子注入電極が酸化されて劣化し、安定した発光が行なえなくなる等の問題があった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を配列させてなる有機エレクトロルミルネッセンス装置における上記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。
【００１９】
すなわち、この発明においては、上記のような有機エレクトロルミルネッセンス装置において、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を分離させて配列させることが簡単かつ適切に行なえ、特に、上記の有機層を高分子材料で構成する場合においても、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子を適切に分離させることができて、各有機エレクトロルミネッセンス素子において安定した発光が行なえるようにすることを課題とするものである。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１における有機エレクトロルミネッセンス装置においては、上記のような課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列されてなる有機エレクトロルミルネッセンス装置において、上記の有機層上にパターニングされ、電気絶縁性のオーバーハング部を有する隔壁を設け、この隔壁のによって上記電極を分離させるようにした。
【００２１】
また、この発明の請求項３に示す有機エレクトロルミネッセンス装置の製造方法においては、上記のような課題を解決するため、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列されてなる有機エレクトロルミルネッセンス装置を製造するにあたり、ホール注入電極上に発光性の有機層を設ける工程と、この有機層上にパターニングされ、電気絶縁性のオーバーハング部を有する隔壁を設ける工程と、上記の電気絶縁性の隔壁により分離された電子注入電極を形成する工程とを行なうようにした。
【００２２】
ここで、この発明のように、ホール注入電極上に有機層を設けた後、この有機層上にパターニングされた電気絶縁性の隔壁を設け、その後、電子注入電極を設けるようにした場合、電子注入電極が上記の隔壁により分離されて各有機エレクトロルミネッセンス素子が形成され、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が分離されて配列された有機エレクトロルミネッセンス装置が簡単に得られるようになる。
【００２３】
また、この有機エレクトロルミネッセンス装置においては、上記の隔壁を有機層上に設けているため、隔壁の上面を大きくしてオーバーハング部を設けているので、このオーバーハング部の下においてホール注入電極が露出するということがなく、ホール注入電極と電子注入電極とが接触してショートするということもない。
【００２４】
また、上記のように有機層上に隔壁を設けるため、前記の請求項２，４に示すように、この有機層を高分子材料で構成する場合であっても、ディッピング法やスピンコート法により有機層を簡単に形成することができる。
【００２５】
ここで、上記の有機層に使用する高分子材料としては、ポリフェニレン，パラレン誘導体，ポリチオフェン，ポリビニルカルバゾール等の蛍光性の高分子材料や、ポリメタクリル酸メチル，ポリカーボネート等の電気絶縁性の高分子に色素をドープさせたもの等を使用することができる。
【００２６】
さらに、この発明において、前記の請求項５に示すように、有機層上にパターニングされた電気絶縁性の隔壁を設け、この電気絶縁性の隔壁の上から電子注入電極材料を蒸着させて、電気絶縁性の隔壁により分離された有機層上に電子注入電極を設けると、従来のようにエッチング液が有機層と電子注入電極との間に浸透して、有機層と電子注入電極との接触性が悪くなったり、電子注入電極が酸化されて劣化するということもなく、各有機エレクトロルミネッセンス素子において安定した発光が行なえるようになる。
【００２７】
【実施例】
以下、この発明の実施例に係る有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法を添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００２８】
（実施例１）
この実施例においては、図２及び図３（Ａ）に示すように、ガラス基板からなる透明基板１１上に、通常のレジストプロセスを用いてインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）からなる透明なホール注入電極１２を所要間隔を介して複数列設けるようにした。
【００２９】
そして、下記の化１に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ビス（３−メチルフェニル）−１，１’−ジフェニル−４，４’−ジアミン（ＴＰＤ）からなるホール輸送材料と、下記の化２に示す１０−ベンゾ（ｈ）キノリノール−ベリリウム錯体（ＢｅＢｑ2 ）からなる発光材料と、下記の化３に示すポリメタクリル酸メチルとをジクロロメタンに溶解させ、この溶液を上記のように複数列のホール注入電極１２が形成された透明基板１１上にスピンコート法により塗布し、その後、これを１２０℃の温度で加熱して固化させ、図３（Ｂ）に示すように、ホール注入電極１２が形成された透明基板１１上に高分子材料からなる有機層１３を形成した。
【００３０】
【化１】
0003540584.tif 000002
【００３１】
【化２】
0003540584.tif 000003
【００３２】
【化３】
0003540584.tif 000004
【００３３】
そして、このように形成された高分子の有機層１３上に、図３（Ｃ）に示すように、ポジ型レジスト１４’（東京応化工業社製：ＯＦＰＲ−１０００）を１．５μｍの膜厚になるように塗布した後、これを加熱処理し、通常のポジ型レジスト１４’におけるフォトリソグラフィ法に従い、図３（Ｄ）に示すように、フォトマスク２０を用いて所定パターンの露光を行ない、その後、エッチングを行なって、図３（Ｅ）及び図４に示すように、上面１４ａが大きくなってオーバーハング部を有する複数行の隔壁１４を上記のホール注入電極１２と直交するようにして上記の有機層１３上に設けた。
【００３４】
次いで、上記のように複数行の隔壁１４が設けられた有機層１３の上に、図３（Ｆ）に示すように、真空蒸着法によりＡｌ−Ｌｉ合金からなる電子注入電極１５を形成し、この電子注入電極１５を上記の隔壁１４によって分離させて、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１０がマトリックスに配列された有機エレクトロルミネッセンス装置を得た。
【００３５】
そして、この実施例１の有機エレクトロルミネッセンス装置において、上記のホール注入電極１２と電子注入電極１５との間に電圧を印加させると、電圧１７Ｖで各有機エレクトロルミネッセンス素子１０から１０００ｃｄ／ｍ2 の緑色発光を得ることができ、また各有機エレクトロルミネッセンス素子１０が良好に分離されてショートも発生しなかった。
【００３６】
（実施例２）
この実施例２においては、上記の実施例１の場合と同様にして、ガラス基板からなる透明基板１１上に、ＩＴＯからなる透明なホール注入電極１２を所要間隔を介して複数列設けた後、高分子の有機層１３として、ポリフェニレンビニレン（ＰＰＶ）を製膜した。なお、このＰＰＶからなる有機層１３の製膜は、参考文献［Ｊ．Ｈ．Ｂｕｒｒｏｕｇｈｅｓ，ｅｔ  ａｌ，Ｎａｔｕｒｅ，Ｖｏｌ．３４７，ｐｐ５３９〜５４１（１９９０）］に示される方法に従って行なった。
【００３７】
そして、このようにＰＰＶからなる有機層１３を形成した後は、上記の実施例１の場合と同様にして、上面１４ａが大きくなってオーバーハング部を有する複数行の隔壁１４を上記のホール注入電極１２と直交するようにして上記の有機層１３上に設け、さらにＡｌ−Ｌｉ合金からなる電子注入電極１５を形成し、この電子注入電極１５を上記の隔壁１４によって分離させて、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子１０がマトリックスに配列された有機エレクトロルミネッセンス装置を得た。なお、上記のＰＰＶからなる有機層１３は、上記のポジ型レジスト１４’（東京応化工業社製：ＯＦＰＲ−１０００）のレジスト液やエッチングを行なう現像液に溶解されなかった。
【００３８】
ここで、この実施例２の有機エレクトロルミネッセンス装置において、上記のホール注入電極１２と電子注入電極１５との間に電圧を印加させると、電圧１５Ｖで各有機エレクトロルミネッセンス素子１０から１００ｃｄ／ｍ2 の黄緑色発光を得ることができ、また各有機エレクトロルミネッセンス素子１０が良好に分離されてショートも発生しなかった。
【００３９】
（実施例３）
この実施例３においては、上記の実施例１における有機エレクトロルミネッセンス装置において、有機層１３を設けるにあたり、前記のポリメタクリル酸メチルに代えてポリカーボネートを用いるようにし、それ以外については、上記の実施例１の場合と同様にして有機エレクトロルミネッセンス装置を作製した。
【００４０】
そして、この実施例３の有機エレクトロルミネッセンス装置において、ホール注入電極１２と電子注入電極１５との間に電圧を印加させると、電圧１５Ｖで各有機エレクトロルミネッセンス素子１０から１２００ｃｄ／ｍ2 の緑色発光を得ることができ、また各有機エレクトロルミネッセンス素子１０が良好に分離されてショートも発生しなかった。
【００４１】
（実施例４）
この実施例５においても、図５（Ａ），（Ｂ）に示すように、上記の実施例１の場合と同様にして、ガラス基板からなる透明基板１１上に、ＴＯからなる透明なホール注入電極１２を所要間隔を介して複数列設けると共に、その上に上記の高分子の有機層１３を設けた。
【００４２】
そして、この実施例５においては、上記の有機層１３の上に複数行の隔壁１４をホール注入電極１２と直交するように設けるにあたり、図５（Ｃ）に示すように、前記のポジ型レジスト１４’（東京応化工業社製：ＯＦＰＲ−１０００）に代えて、日本ゼオン社製のネガ型レジスト１４”を用い、通常のネガ型レジスト１４”におけるフォトリソグラフィ法に従い、図５（Ｄ）に示すように、フォトマスク２０を用いて所定パターンの露光を行ない、その後、エッチングを行なって、上面１４ａにオーバーハング部を有する複数行の隔壁１４をホール注入電極１２と直交するようにして設け、その後は、上記の実施例１の場合と同様にして有機エレクトロルミネッセンス装置を作製した。
【００４３】
ここで、この実施例５のようにネガ型レジスト１４”を用いて隔壁１４を設けるようにすると、この隔壁１４の高さを５μｍにすることができ、この隔壁１４による電子注入電極１５の分離がより確実に行なえて、各有機エレクトロルミネッセンス素子１０を確実に分離できるようになり、その歩留まりが３０％程度向上した。
【００４４】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明における有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法においては、ホール注入電極と電子注入電極との間に発光性の有機層が設けられた複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が配列されてなる有機エレクトロルミルネッセンス装置を得るにあたり、有機層上にパターニングされた電気絶縁性の隔壁を設け、その後、電子注入電極を設けるようにしたため、電子注入電極がこの隔壁により分離されて各有機エレクトロルミネッセンス素子が形成され、複数の有機エレクトロルミネッセンス素子が分離されて配列された有機エレクトロルミネッセンス装置が簡単に得られるようになった。
【００４５】
また、この発明における有機エレクトロルミネッセンス装置及びその製造方法においては、上記のように隔壁を有機層上に設けているため、隔壁の上面を大きくしてオーバーハング部を設けた場合においても、従来のようにこのオーバーハング部の下においてホール注入電極が露出し、ホール注入電極と電子注入電極とが接触してショートするということもなく、各有機エレクトロルミネッセンス素子において安定した発光が行なえるようになった。
【００４６】
さらに、上記のように有機層上に隔壁を設けるため、この有機層を高分子材料で構成する場合において、ディッピング法やスピンコート法により有機層を簡単に形成することができるようになった。
【００４７】
また、電気絶縁性の隔壁の上から電子注入電極材料を蒸着させて、電気絶縁性の隔壁により分離された有機層上に電子注入電極を設けるようにすると、従来のようにエッチング液が有機層と電子注入電極との間に浸透して、有機層と電子注入電極との接触性が悪くなったり、電子注入電極が酸化されて劣化するということもなく、各有機エレクトロルミネッセンス素子において安定した発光が行なえるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の有機エレクトロルミネッセンス装置の部分説明図である。
【図２】この発明の実施例１に係る有機エレクトロルミネッセンス装置において、透明基板の上にホール注入電極を所要間隔を介して複数列設けた状態を示した平面図である。
【図３】上記の実施例１に係る有機エレクトロルミネッセンス装置を製造する工程を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施例１に係る有機エレクトロルミネッセンス装置において、オーバーハング部を有する複数行の隔壁をホール注入電極と直交するようにして有機層上に設けた状態を示した平面図である。
【図５】この発明の実施例４に係る有機エレクトロルミネッセンス装置を製造する工程を示した概略説明図である。
【符号の説明】
１０  有機エレクトロルミネッセンス素子
１１  透明基板
１２  ホール注入電極
１３  有機層
１４  隔壁
１５  電子注入電極
【図１】
0003540584.tif 000005
【図２】
0003540584.tif 000006
【図３】
0003540584.tif 000007
【図４】
0003540584.tif 000008
【図５】
0003540584.tif 000009