【事件の表示】
　特許第２７６０３４７号「有機薄膜電界発光素子およびその製造方法」の特許に対する特許異議の申立てについて、次のとおり決定する。
【結　論】
　訂正を認める。
　特許第２７６０３４７号の請求項１、２、４に係る特許を維持する。
【理　由】
〔1〕手続きの経緯
　本件特許第2760347号（以下「本件特許」という。）は、平成8年9月27日の出願であって、平成10年3月20日に特許権の設定登録がされ、平成10年11月27日付けで特許異議申立人早川真子により請求項１、請求項２、請求項４に係る特許について特許異議の申立てがされた。そして、当審における取消理由通知の指定期間内である平成11年8月24日に訂正請求がされ、さらにその後、訂正拒絶理由通知の指定期間内である平成12年3月22日に訂正請求書の補正がされたものである。
〔2〕訂正請求書の補正の適否についての判断
　上記訂正請求書の補正(以下「本件補正」という。)は、訂正請求書に添付された全文訂正明細書（以下「訂正明細書」という。）の特許請求の範囲請求項１中の「・・・上側の電極で完全に覆われるように・・・」を「・・・上側の電極で完全に外周部まで覆われるように・・・」と補正するものである。
　本件補正は、全文訂正明細書の明りょうでない記載の釈明に該当するので、本件補正を認める。
〔3〕訂正の適否についての判断
　本件訂正請求は、特許請求の範囲の請求項１中の「・・・上側の電極で覆われるように・・・」を「・・・上側の電極で完全に外周部まで覆われるように・・・」と訂正するものである。
　この訂正は、金属電極の下側に設けられる電極と上側に設けられる電極との位置関係を明りょうにするものであるから、特許法第１２０条の４第２項ただし書第３号の明りょうでない記載の釈明に該当し、また、該訂正事項は、本件特許の願書に添付した明細書の段落【0012】には、「局部的金属電極4は金属電極5で完全に被覆される。」、特許明細書の段落【0014】には、「局部的金属電極4と金属電極5の平面上の位置関係は、図１に示すように、金属電極5の方が大きなサイズであり、局部的金属電極4とその外周部を被覆する。」旨の記載があることからみて、願書に添付した明細書に記載した事項の範囲内においてしたものであると認められ、さらに、実質上特許請求の範囲を拡張し、又は変更するものであるともいえないので、本件訂正は、特許法第１２０条の４第３項で準用する同法第１２６条第２項及び第３項の規定にも適合する。さらに、本件訂正後の請求項１、請求項２、請求項４に記載されている事項により特定される発明が特許出願の際独立して特許を受けることができない発明であるとすることもできない（後述のとおり特許異議の申立ては理由がなく、その他本件訂正後の請求項１、請求項２、請求項４に記載された発明が特許を受けることができない発明であるとする理由を発見しない）ので、訂正事項は、特許法第１２６条第４項の規定にも適合するものである。
　したがって、本件訂正はこれを認める。
〔4〕特許異議申立てについての判断
１．つぎに、本件特許の請求項１、請求項２、請求項４に係る発明は、訂正された明細書及び図面の記載からみて、その特許請求の範囲の請求項１、請求項２、請求項４に記載された以下のものにあるものと認める。
「【請求項１】有機薄膜の一方に透明電極を形成し、他方に二層の金属電極を形成してあり、両電極からそれぞれキャリアを注入して発光させる電界発光素子において、前記二層の金属電極の下側に設けられる電極は、仕事関数が上側の金属電極よりも小さい材料で形成され、かつ上側の電極で完全に外周部まで覆われるように形成されていることを特徴とする有機薄膜電界発光素子。
【請求項２】透明基板主表面に透明電極を形成した後、有機薄膜を形成し、続いて二層の金属電極のシャドーマスク法によって形成する有機薄膜電界発光素子の製造方法において、上側金属電極用と下側金属電極用の二枚のパターンマスクを使用し、予め二枚のパターンマスクを重ねてセットしておき、最初に下側の金属電極を形成した後、真空を破ることなく、下側金属電極用マスクを取り除き、引き続いて残りのパターンマスクを用いて上側金属電極を形成することを特徴とする有機薄膜電界発光素子の製造方法。
【請求項４】請求項１または請求項３に記載の有機薄膜発光素子を使用した表示パネル。」
２．これに対して、特許異議申立人の申立ての理由は、「本件請求項１、請求項２に係る発明は、本件発明の出願前に頒布された甲第１号証、甲第２号証に記載された発明と同一であり、特許法第２９条第１項第３号の規定により特許を受けることができないものである。あるいは甲第１号証ないし甲第３号証に基づいて当業者が容易に発明をすることができたものであり、特許法第２９条２項の規定により特許を受けることができないものである。また、本件請求項１、請求項２に係る発明は、i)請求項１の「上側の電極で覆われる」なる記載は、「完全に覆われる」なる限定がない、ii)請求項１、２には蒸着の限定がない、点で記載不備が存在するために、特許法第３６条第６項第２号の規定により特許を受けることができないものである。よって、本件発明は、同法第１１３条第２号の規定により取り消されて然るべきものである」というにあり、以下の証拠方法を提出している。
甲第１号証：特開平3-141588号公報
甲第２号証：特開平4-6795号公報
甲第３号証：薄膜作成の基礎、日刊工業新聞社、昭和61年、表紙、目次、
　　　　　　第112、113頁、奥付
３．甲第１号証には、電界発光素子に関し、以下の事項が記載されている。
a)「陽極および陰極と、これらの間に挟持された一層または複数層の有機化合物層より構成される電界発光素子において、陰極が２層あるいはそれ以上の複数層よりなる積層電極であることを特徴とする電界発光素子。」(特許請求の範囲(1))
b)「前記電界発光素子の構成要素としての陰極が陽極に近い側から第１陰極および第２陰極からなる２層電極であり、第１陰極の仕事関数が第２陰極のそれより小さいことを特徴とする電界発光素子。」(特許請求の範囲(2))
  同じく甲第２号証には、有機ＥＬ素子に関し、以下の事項が記載されている。
a)「夫々有機薄膜からなる正孔輸送層と発光層と電子輸送層の３層を積み重ねた積層構造、あるいは夫々有機薄膜からなる正孔輸送層と発光層の２層を積み重ねた積層構造を電極で挟んだ有機ＥＬ素子において、電子を注入する側の電極を少なくとも２層の積層構造としたことを特徴とする有機ＥＬ素子。」(特許請求の範囲(1))
b)「上記電子を注入する側の電極は仕事関数の低い金属電極の上に、その金属よりも抵抗率の低い金属を積層してなることを特徴とする請求項１に記載のＥＬ素子。」(特許請求の範囲(3))
　同じく甲第３号証には、薄膜作成に関し、「蒸着においては源を出た原子や分子は直進する。したがって光学的に影にあたる部分には付着しない。しかし、イオンプレーティングやスパッタの場合、空間に存在する気体と源を出発した原子や分子が衝突し、飛行方向を変える。この結果、影の部分にも膜がつくようになる。」(第112頁)ことが記載されている。
４．そこで、本件請求項１、請求項４に係る発明と甲号各証に記載された発明とを対比する。
　本件発明の請求項１の「前記二層の金属電極の下側に設けられる電極は、仕事関数が上側の金属電極よりも小さい材料で形成され、かつ上側の電極で完全に外周部まで覆われるように形成されている」ことに関しては、いずれの証拠にも記載も示唆もない。
　本件請求項１に係る発明は、該構成を採用することによって、「発光素子間の分離特性(クロストーク)が改善されて高品質な図柄の表示ができる」という甲号各証のものに比して有利な効果を奏するものであると認められる。
　したがって、本件請求項１に係る発明が、甲第１号証ないし甲第３号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたとすることはできない。
　また、本件発明の請求項４に係る発明は、請求項１に係る発明をさらに限定するものであるから、上記理由と同様に甲第１号証、甲第２号証に記載された発明に基づいて当業者が容易に発明をすることができたとすることはできない。
　そして、記載不備i)に関しては、訂正請求により「完全に外周部まで覆われる」なる限定がなされたことにより、異議申立人の主張する記載不備i)は解消されたものと認める。
　次に、記載不備ii)に関しては、本件請求項１に係る発明は、有機薄膜電界発光素子(物)に関する発明であるので、その製造方法である蒸着方法を請求項において必ずしも特定する必要はないというべきである。また、本件請求項２に関する発明は、蒸着方法としてシャドーマスク法に限定されているので、異議申立人の主張は採用できない。
〔4〕むすび
　以上のとおりであるので、特許異議申立人の主張する申立ての理由及び提出した証拠方法によっては、請求項１、請求項２、請求項４に係る発明の特許を取り消すことはできない。
　よって、結論のとおり決定する。
【異議決定日】
平成１２年４月５日（２０００．４．５）
【訂正の要旨】
訂正の要旨
１）特許明細書の特許請求の範囲の請求項１の「・・・上側の電極で覆われるように・・・」を「・・・上側の電極で完全に外周部まで覆われるように・・・」と訂正するものである。
（５４）【発明の名称】
有機薄膜電界発光素子およびその製造方法
（５７）【特許請求の範囲】
　【請求項１】　有機薄膜の一方に透明電極を形成し、他方に二層の金属電極を形成してあり、両電極からそれぞれキャリアを注入して発光させる電界発光素子において、前記二層の金属電極の下側に設けられる電極は、仕事関数が上側の金属電極よりも小さい材料で形成され、かつ上側の電極で
完全に外周部まで
　【請求項２】　透明基板主表面に透明電極を形成した後、有機薄膜を形成し、続いて二層の金属電極のシャドーマスク法によって形成する有機薄膜電界発光素子の製造方法において、上側金属電極用と下側金属電極用の二枚のパターンマスクを使用し、予め二枚のパターンマスクを重ねてセットしておき、最初に下側の金属電極を形成した後、真空を破ることなく、下側金属電極用マスクを取り除き、引き続いて残りのパターンマスクを用いて上側金属電極を形成することを特徴とする有機薄膜電界発光素子の製造方法。
　【請求項３】　請求項１記載の有機薄膜電界発光素子において、下側の金属電極を、二種類もしくはそれ以上の種類の仕事関数の電極を配置して形成したことを特徴とする有機薄膜電界発光素子。
　【請求項４】　請求項１または請求項３に記載の有機薄膜発光素子を使用した表示パネル。
【発明の詳細な説明】
　【０００１】
　【発明の属する技術分野】本発明は、電界発光素子および製造方法に関し、特にディスプレイパネルに用いるのに好適な有機薄膜電界発光素子および製造方法に関する。
　【０００２】
　【従来の技術】有機薄膜電界発光素子は、一対の電極から注入された電子と正孔の再結合によって励起子が生じ、この励起子が放射失活する過程で光を放ち、この光が透明電極及びガラス基板を介して外部に放出される素子である。かかる電界発光素子では、クロストークを減少させる観点からキャリアの注入が電界発光素子内部にコントロールされていることが要求される。従来、キャリアの注入を電界発光素子内部にコントロールする技術としては、特開平４−５１４９４および特開平３−２３３８９１に記載されているものがある。特開平４−５１４９４の電界発光素子は、図８（ａ），（ｂ）に示したように、ガラス基板１に形成された透明電極２の表面をキャリア注入部分を除いて絶縁膜１２で被覆し、不要なキャリア注入を防止したものである。すなわち、透明電極２を形成後、ケミカル・ベーパー・デポジション（ＣＶＤ）法、もしくはスパッタリング法などにより、例えばＳｉＯ２膜などの絶縁膜１２を全面に被覆し、フォトリソグラフィープロセスにより、発光素子のキャリア注入該当部分を局部的にエッチング除去して穴を形成してから、有機薄膜３（正孔輸送層および発光層）と金属電極５を形成している。
　【０００３】また、特開平３−２３３８９１の電界発光素子は、図９（ａ），（ｂ）に示したように、発光層３ｂを島状にして他の素子から分離されるように形成されている。その製造方法は、透明電極２に正孔輸送層３ａを蒸着法などによって形成した後、例えばシャドーマスク法により、局部的に発光層３ｂを堆積し形成する。その後、シャドーマスク法により、別のパターンマスクを使用して金属電極５を形成する。
　【０００４】また、金属電極を複数の材料で形成する従来の技術は、特開平４−１９９９３および特開平４−３６３８９６に記載されている。どちらも金属電極を複数の材料で形成することに関しては同一であり、図１０に示したように、正孔輸送層３ａと発光層３ｂで構成される有機薄膜の表面と金属電極５との間に有機薄膜との密着性の良い材料・プロセスを使用した下地金属電極１３を設けたものである。下地金属電極１３を設ける理由は、金属電極５と有機薄膜との密着性とキャリア注入特性の改善であるので、金属電極５の下側全面に形成される。
　【０００５】
　【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようとする課題の一つは、特開平４−５１４９４の電界発光素子が、電界発光素子内部にキャリアを注入するという目的は達成するものの、ＣＶＤ法（もしくはスパッタ法）とフォトリソグラフィー法と言う高額設備を必要とする、かつ高価なプロセス（ステップ数も多い）を使用するために、コスト面でハイコストになる点である。
　【０００６】本発明が解決しようとする課題の今一つは、特開平３−２３３８９１の電界発光素子が、発光層の加工が難しくて製造プロセスの安定性に乏しいこと、さらに発光の主舞台となる発光層を制御性の悪い状態で加工するために素子特性も不安定である点である。
　【０００７】また、特開平−１９９９３および特開平４−３６３８９６では、二層の金属電極を用いているが、上下の金属電極が同じ大きさであるために、金属電極の端部から注入される電子が広がって隣接する発光素子に影響を与えクロストークの問題を生じることである。
　【０００８】本発明の目的は、上記の諸課題を解決し、製造プロセスと素子特性が安定で、ローコストでクロストークを改善した電界発光素子を実現することである。
　【０００９】
　【課題を解決するための手段】本発明では、上記の諸課題を解決するために、金属電極（カソード）を複数の材料で形成する。有機薄膜に接触する金属電極（カソード）が平面上、場所により、仕事関数に大小を持つように配置形成されている。すなわち、平面上、発光素子の内部の有機薄膜に接触する下側の金属電極は仕事関数の小さな材料で形成され、それを取り囲む外周部の金属電極および発光素子以外の配線部などは仕事関数の大きな材料で形成する。なお、下側の金属電極は、複数種類の電極を配置して形成してもよい。
　【００１０】発光素子に駆動電圧が印加されたとき、金属電極（カソード）では、仕事関数の小さい材料の部分でキャリア（電子）が注入される。それは、平面上で言えば発光素子の内部でキャリアが注入され、それを取り囲む外周部からの注入は抑止される。発光素子として見た場合、発光素子内部での注入は有効であり、外周部から隣接の発光素子方向への注入は無効であり、クロストーク特性を悪化させる。このことから明かなように、キャリア注入を発光素子の内部にコントロールすることは、効率を改善し、隣接の発光素子へのクロストークを抑止し、表示の鮮明度を改善する。
　【００１１】また、本発明によれば、透明基板主表面に透明電極を形成した後、有機薄膜を形成し、続いて二層の金属電極をシャドーマスク法によって形成する有機薄膜電界発光素子の製造方法において、上側金属電極用と下側金属電極用の二枚のパターンマスクを使用し、予め二枚のパターンマスクを重ねてセットしておき、最初に下側の金属電極を形成した後、真空を破ることなく、下側金属電極用マスクを取り除き、引き続いて残りのパターンマスクを用いて上側金属電極を形成する有機薄膜電界発光素子の製造方法が得られる。
　【００１２】
　【発明の実施の形態】次に、本発明の第１の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１（ａ），（ｂ）を参照すると、ガラス基板１の主表面に透明金属による透明電極２を形成し、その上に正孔輸送層、発光層、および電子輸送層から構成される有機薄膜３を形成し、さらにその上に、平面上、発光素子と同等以下のサイズの局部的金属電極４を仕事関数の小さな金属材料で形成し、その上に局部的電極４よりもサイズが大きく、外周部がはみ出す金属電極５を、局部的金属電極４よりも仕事関数の大きな金属材料で形成する。すなわち、平面上、図１に示したように、局部的金属電極４は金属電極５で完全に被覆される。
　【００１３】次に、本発明の実施例について図１を参照して説明する。厚さ１〜３ｍｍのガラス基板１の主表面に例えばＩＴＯなどの透明金属を使用する膜厚０．０５〜０．２００μｍの透明電極２を、ストライプ状にパターン加工し、例えばＸ軸方向に０．１〜１．５ｍｍピッチに形成する。このパターン加工は代表的には、先ずガラス基板１にＩＴＯをスパッタ法で全面形成し、フォトリソグラフィーとケミカルエッチングで透明電極２を形成する。その上に、代表的には蒸着法で、膜厚０．０５〜０，２５０μｍの有機薄膜３を形成する。次に、０．０３ｍｍ□〜０．１８０ｍｍ□の穴を有するパターンマスクを使用し、シャドウマスク法で、代表的にはリチウムあるいはリチウムを添加したアルミニウムなどのように仕事関数の小さい材料を使用して、局部的金属電極４を形成する。
　【００１４】さらに、その上に、同様にシャドウマスク法による蒸着で、透明電極２に直交するように、例えばＹ軸方向に０．１〜１．５ｍｍピッチのストライプ状の厚さ０．１〜１．０μｍの金属電極５を形成する。このときに使用する金属は、例えばアルミニウムなどのように、局部的金属電極４よりも仕事関数がより大きい材料が使用される。局部的金属電極４と金属電極５の平面上の位置関係は、図１に示すように、金属電極５の方が大きなサイズであり、局部的金属電極４とその外周部を被覆する。被覆する外周部の幅は、代表的には、０．１〜０．５ｍｍ程度である。この幅は発光素子の特性上特別に制約のあるものではなく、局部的金属電極４と金属電極５との重ね合わせ精度をベースに、マージンを与えて大体上記の範囲内の幅に決める。
　【００１５】図１に示した発光素子を一つの画素として、図２に示したように、Ｘ軸方向のストライプ状の透明電極２とＹ軸方向のストライプ状の金属電極５の交点にＭ行×Ｎ列個の発光素子が形成される。透明電極２もしくは金属電極５、あるいはその両方を同時にスキャン駆動し、所定の図柄をこれらの発光素子で表示させる表示パネルが得られる。
　【００１６】このように本実施の形態では、仕事関数の小さな局部的金属電極４を仕事関数の大きい金属電極５で被覆するように二層構造の電極を設けている。このため発光が発光素子の中央部で行なわれ、発光素子間のクロストークが改善される。この理由を図３と図４を用いて説明する。図３は、有機薄膜電界発光素子のエネルギーダイヤグラムを図示的に示したものである。図３から明らかなように仕事関数の小さな材料を使用することで、金属電極（カソード）からキャリア（電子）がより容易に注入される、すなわち、バリアの高さが低くなる。従来の発光素子においては、電極のエッヂで電界集中が発生し、通常の状況としては、図４中、金属電極５ｂ側でしめしたように、発光素子の中央部よりも外周部において先ずキャリアの注入が行われ、周囲に拡散する。そのために、外周部から注入されたキャリアはしばしば隣接の発光素子に紛れ込むことがである。それはすなわちクロストークを発生することである。この実施の形態にすれば、キャリア注入のバリアの高さが、図４中、金属電極５ａ側に示したように、局部的金属電極４の方が仕事関数の小さいためバリアが低く、キャリア注入は先ず局部的金属電極４から行われる。図４から明らかなように、本実施の形態の場合、キャリアの注入が発光素子の中央部で行われ、クロストークが改善される。
　【００１７】図５は本発明の有機薄膜電界発光素子を製造する方法を示した説明図である。ガラス基板１に透明電極２を形成し、さらに有機薄膜３を形成した後、それを真空蒸着装置の基板ホルダー（図中記載なし）にセットする。その上に、シャドウマスク法の上部マスク６および下部マスク７をマスクホルダー（図中記載なし）にセットする。ここで、上部マスク６は局部的金属電極４を形成するためのパターンマスクである。また、下部マスク７は金属電極５を形成するためのパターンマスクである。上部マスク６と下部マスク７をマスクホルダーにセットする際、真空蒸着室内で真空を破ることなく、上部マスク６のみを取り外せるようにセットされている。蒸着ヒータ８ａには、局部的金属電極４用の蒸着ソース９ａが置かれ、また、蒸着ヒータ８ｂには、金属電極５用の蒸着ソース９ｂが置かれている。蒸着ソース９ａおよび９ｂはそれぞれ蒸着蒸気流１０によりパターンマスクを経由して有機薄膜３の表面に局部的金属電極４および金属電極５を形成する。
　【００１８】次に、本発明の第２の実施の形態について図６を参照して説明する。第１の実施の形態では、局部的金属電極４は一種類であったが、第２の実施の形態においては、局部的金属電極４の他に追加金属電極１１を設ける。それは、例えば、局部的金属電極４をリチウムで形成し、追加金属電極１１をマグネシウムで形成する、あるいはアルミニウムヘのリチウム添加の濃度を変化させることで、局部的金属電極４と追加金属電極１１の仕事関数を相違させている。そして、両者とも金属電極５よりは、仕事関数が小さな材料が選択されている。追加金属電極１０の形成は、第１の実施の形態において上述した局部的金属電極４の形成の後、同様な方法を繰り返すことで実施される。仕事関数が複数設けられていることにより、一つの駆動電圧で一つの画素に複数の注入領域が形成される、すなわち、一つの画素に複数の輝度を得ることができるようになり、階調を滑らかなものにする。
　【００１９】図７は本発明の第３の実施の形態を示す断面図で、第２の実施の形態と異なるところは、第２の実施の形態では局部的金属電極４と追加金属電極１１は一部が重なり合うように設けていたのを、この実施の形態では局部的金属電極４と追加金属電極１１を並列に設けた点である。それ以外は第２の実施の形態と同じである。
　【００２０】
　【発明の効果】本発明による第１の効果は、発光が発光素子の中央部で行われるようになり、発光素子間の分離特性（クロストーク）が改善されて高品質な図柄の表示が出来ることである。
　【００２１】第２の効果は、発光効率が改善されることである。その理由は、第１の効果に関連するが、電極からのキャリアの注入が発光素子内部の、すなわち発光に寄与する領域に集中して行われるために、無駄な方向へのキャリア注入がなくなるからである。
　【００２２】第３の効果は、製造コストが安価である。その理由は、本発明は、通常のシャドーマスク法の蒸着にマスクを１枚追加することで実施できるからである。それは、蒸着工程の作業シーケンスを変更するのみで可能で、フォトリソグラフィーなどの高額な設備および高価な工程を実施に際して必要としない。
　【００２３】第４の効果は、発光輝度の階調がより細やかなものが得られることである。その理由は、ひとつの駆動電圧で二つの階調が表現でき、その分、より細やかな階調を表現することができるからである。
【図面の簡単な説明】
　【図１】（ａ），（ｂ）は本発明の第１の実施の形態を示す平面図とＡ−Ａ′線断面図である。
　【図２】図１で示した本発明の有機薄膜電界発光素子を画素としてＮ行×Ｍ列に構成したディスプレイパネルの一部を示した平面図である。
　【図３】本発明の作用と効果を説明するためのエネルギーダイヤグラムである。
　【図４】本発明により、クロストークが改善される理由を説明する断面図である。
　【図５】本発明の有機薄膜電界発光素子を製造するときの局部的金属電極および金属電極をシャドウマスク方法で製造する方法を示す説明図である。
　【図６】本発明の第２の実施の形態を示す断面図である。
　【図７】本発明の第３の実施の形態を示す断面図である。
　【図８】（ａ），（ｂ）はキャリア注入を発光素子内部にコントロールする従来の技術を示す平面図および断面図である。
　【図９】（ａ），（ｂ）は従来の他の技術を示す平面図および断面図である。
　【図１０】金属電極を二種類の材料で形成する従来の技術を示す断面図である。
　【符号の説明】
　１　ガラス基板
　２　透明電極
　３　有機薄膜
　４　局部的金属電極
　５　金属電極
　６　上部マスク
　７　下部マスク
　８　蒸着ヒータ
　９　蒸着ソース
　１０　蒸着蒸気流
　１１　追加金属電極
　１２　絶縁膜
　１３　下地金属電極