(57)【要約】【課題】  電極分離隔壁を用いることなしに所望のパターンに良好に分離され、かつ低い抵抗率を有する上部電極を有するパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子の提供。【解決手段】  基板上に第１の方向に延びる複数の部分からなる反射電極と、有機ＥＬ層と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる複数の部分からなる透明電極とを有し、反射電極の１つの部分と透明電極の１つの部分の交差する部分で画定される複数の発光部を有し、該発光部に隣接して第２の方向に延びる複数の部分からなり、透明電極よりも小さい抵抗率を有する材料で構成される補助電極を有し、透明電極と補助電極とが電気的に接続されていることを特徴とするパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。【選択図】  図５
2005203196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に第１の方向に延びる複数のライン形状部分からなる反射電極と、有機ＥＬ層と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなる透明電極とを有し、前記反射電極のライン形状部分の１つと前記透明電極のライン形状部分の１つとの交差する部分で画定される複数の発光部を有するパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子において、前記発光部に隣接して前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなり、前記透明電極よりも小さい抵抗率を有する材料で構成される補助電極を有し、前記透明電極と前記補助電極とが電気的に接続されていることを特徴とするパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。
【請求項２】
前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなるレーザ保護層をさらに含み、前記補助電極が前記レーザ保護層の上に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。
【請求項３】
前記透明電極から前記レーザ保護層の一部に至る前記第２の方向に延びる複数のライン形状の溝をレーザ加工によって形成することによって、前記補助電極の前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。
【請求項４】
前記レーザ保護層の膜厚は、前記有機ＥＬ層の膜厚よりも大きく、前記有機ＥＬ層と前記透明電極とを合わせた厚さよりも小さいことを特徴とする請求項２または３に記載のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。
【請求項５】
前記透明電極が陰極であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。
【請求項６】
前記透明電極が陽極であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子。
【請求項７】
基板上に第１の方向に延びる複数のライン形状部分からなる反射電極を形成する工程と、
前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなるレーザ保護層を形成する工程と、
前記レーザ保護層の上に、前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなる補助電極を形成する工程と、
有機ＥＬ層を形成する工程と、
有機ＥＬ層以下の構造を覆うように透明電極を形成する工程と、
前記透明電極から前記レーザ保護層の一部に至る前記第２の方向に延びる複数のライン形状の溝を形成して、前記透明電極および前記補助電極を前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分に分離する工程と
を備えたことを特徴とするパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子の製造方法。
【請求項８】
前記透明電極および前記補助電極を前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分に分離する工程をレーザ加工により実施することを特徴とする請求項７に記載のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトップエミッション型有機ＥＬ素子に関し、より詳細にはパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９８７年にイーストマンコダック社のTangらによって２層積層構成で高い効率を有する有機ＥＬ素子が発表されて以来、現在に至る間に様々な有機ＥＬ素子が開発されてきており、一部実用化がされ始めている（非特許文献１参照）。こうした中で、次世代のディスプレイとして、有機ＥＬ素子を用いたフルカラー有機ＥＬディスプレイの開発および実用化が急がれている。
【０００３】
フルカラー化の方法としては、異なる色を発光する複数種の有機ＥＬ発光素子を基板上に配列する方法（いわゆる３色塗り分け法）、バックライトの発光を波長分布変換することによる色変換法（以下、ＣＣＭ法と称する）、バックライトの発光をカラーフィルタを通して放射するカラーフィルタ法などが検討されてきている。これらの方式の中で、成膜時にメタルマスクを用いる必要がなく、フォトプロセスを用いて所望のパターンの色変換層ないしカラーフィルタ層を作製することができるという点において、ＣＣＭ法およびカラーフィルタ法がディスプレイの大面積化および高精細化に有利である。
【０００４】
ＣＣＭ法においてパッシブマトリクス駆動の有機ＥＬディスプレイパネルを作製する方法の例を、図１を参照して説明する。図１は従来検討が行われてきたボトムエミッション型有機ＥＬ素子を用いる例であり、透明基板１０２の上に、カラーフィルタ層１０４（ＲＧＢ）および色変換層１０６（ＲＧ）を設け、平坦化層１０８を設けて上表面を平坦化し、そして下層からの水分の浸入を防止するための保護層１１０を設ける。この上に、透明電極１１２、有機ＥＬ層１１４および反射電極１１６を積層してなる単色発光（モノクロ）の有機ＥＬ素子を設けるのであるが、平坦化層１０８を用いた場合でも、有機ＥＬ素子を積層するための保護層上面を透明基板１０２（たとえばガラス基板など）と同等の表面平坦性を確保することが難しいという問題点があった。
【０００５】
この問題点を解決するために、トップエミッション型有機ＥＬ素子を用い、色変換基板と貼り合わせて有機ＥＬディスプレイパネルを作製することが検討されてきている。図２に示すようなトップエミッション型有機ＥＬ素子は、基板１１８の上に、反射電極１１６、有機ＥＬ層１１４および透明電極１１２を積層することにより作製される。この場合には基板（たとえば、ガラス基板、ＴＦＴ基板など）の上に直接的に有機ＥＬ素子を形成することができるので、該素子を積層するための表面の平坦性を確保できるからである。そして、図１の保護層１１０以下と同等の構造を有する色変換基板を貼り合わせることによって、ＣＣＭ方式有機ＥＬディスプレイパネルを作製することができる。このような理由により、従来ボトムエミッション型が検討されてきたパッシブマトリクス駆動ディスプレイパネルにおいても、トップエミッション型の素子を用いたディスプレイパネルの開発が望まれてきている。
【０００６】
トップエミッション型の有機ＥＬ素子において、アクティブマトリクス駆動とパッシブマトリクス駆動ではその上部電極（透明電極）の構造が著しく異なる。図３（ａ）に示すアクティブマトリクス駆動素子の場合には、基板１１８上に複数のスイッチング素子１２０（ＴＦＴなど）を設け、スイッチング素子１２０と１対１で接続される複数の反射電極１１６’、有機ＥＬ層１１４、および一体として形成される透明電極１１２’が形成される。すなわち、透明電極１１２’を分離する必要はない。これに対して、図３（ｂ）に示すパッシブマトリクス駆動素子の場合には、基板１１８上に、第１の方向に延在するライン形状の複数の反射電極１１６、有機ＥＬ層１１４、第１の方向と交差する第２の方向に延在するライン形状の複数の透明電極１１２が形成される。すなわち、透明電極１１２の分離が必要である。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−５０８８８号公報
【特許文献２】特開２００１−２４４０７３号公報
【特許文献３】特開２００１−３３２３８２号公報
【特許文献４】特開２００１−２３００８６号公報
【非特許文献１】C. W. Tang, S. A. VanSlike, Appl. Phys. Lett. 51, 913 (1987)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来は、パッシブマトリクス駆動有機ＥＬ素子の上部電極を分離するために、図４に示すような電極分離隔壁２０４を用いることが一般的であった。ここで、パッシブマトリクス駆動有機ＥＬ素子をトップエミッション型にするためには、上部電極として透明導電性酸化物などで形成される透明電極を用いる必要があり、そのような透明導電性酸化物を積層するのは蒸着法では困難であり、スパッタ法を用いることが一般的である。
【０００９】
上部電極を蒸着法にて形成する場合、蒸着粒子の運動量が基板表面に垂直な方向で均一性が高いので、図４（ａ）に示すように基板２０２の上に逆テーパー形状を有する電極分離隔壁２０４を設けることによって、電極分離隔壁２０４の側面に付着することなく上部電極２０６の形成を行うことが可能である。なお、図４（ａ）および（ｂ）においては、図面の簡潔さを維持するために、既に形成されている下部電極および有機ＥＬ層を省略している。
【００１０】
これに対して、スパッタ法を用いる場合、スパッタされた粒子の運動量は均一ではなく、種々の方向に運動する粒子が基板上に積層する。そのような場合には、図４（ｂ）に示すように電極分離隔壁２０４の側面にも上部電極を形成する粒子が付着積層し、上部電極の分離ができなくなる恐れがある。
【００１１】
さらに、透明電極を構成するのに用いられる透明導電性酸化物の抵抗率は、導電性金属と比較すると１０〜１００倍も大きいため、透明電極における電圧降下によって、発光効率の低下ないし消費電力の増大といった大きな問題点を引き起こす恐れがある。
【００１２】
最近では、パッシブマトリクス駆動有機ＥＬ素子の上部電極の分離を行うために、レーザ加工を用いることが検討されてきている（特許文献１〜３参照）。しかしながら、これらの先行技術文献においては、透明導電性酸化物の高い抵抗率の問題点を開示も示唆もしていない。
【００１３】
また、パッシブマトリクス駆動とは全く異なる上部電極構造を有するアクティブマトリクス駆動素子において、より導電性の高い材料の補助電極を用いて透明導電性酸化物の高い抵抗率の問題点を排除することが検討されている（特許文献４参照）。しかしながら、この先行技術文献はアクティブマトリクス駆動素子のみに関するものであり、パッシブマトリクス駆動素子との構造の差異、加えて上部電極の分離の必要性は開示も示唆もされていない。
【００１４】
本発明の課題は、電極分離隔壁を用いることなしに所望のパターンに良好に分離され、かつ低い抵抗率を有する上部電極を有するパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の実施形態であるパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子は、基板上に第１の方向に延びる複数のライン形状部分からなる反射電極と、有機ＥＬ層と、前記第１の方向に交差する第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなる透明電極とを有し、前記反射電極のライン形状部分の１つと前記透明電極のライン形状部分の１つとの交差する部分で画定される複数の発光部を有するパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子において、前記発光部に隣接して前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなり、前記透明電極よりも小さい抵抗率を有する材料で構成される補助電極を有し、前記透明電極と前記補助電極とが電気的に接続されていることを特徴とする。該素子は、前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなるレーザ保護層をさらに含み、前記補助電極が前記レーザ保護層の上に形成されていてもよい。また、前記補助電極の前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分が、前記透明電極から前記レーザ保護層の一部に至る前記第２の方向に延びる複数のライン形状の溝をレーザ加工によって形成することによって形成されていてもよい。望ましくは、前記レーザ保護層の膜厚は、前記有機ＥＬ層の膜厚よりも大きく、前記有機ＥＬ層と前記透明電極とを合わせた厚さよりも小さい。さらに、前記透明電極は陰極であっても陽極であってもよい。
【００１６】
本発明の第２の実施形態であるパッシブマトリクス駆動トップエミッション型ＥＬ素子の製造方法は：基板上に第１の方向に延びる複数のライン形状部分からなる反射電極を形成する工程と；前記第１の方向と交差する第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなるレーザ保護層を形成する工程と；前記レーザ保護層の上に、前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分からなる補助電極を形成する工程と；有機ＥＬ層を形成する工程と；有機ＥＬ層以下の構造を覆うように透明電極を形成する工程と；前記透明電極から前記レーザ保護層の一部に至る前記第２の方向に延びる複数のライン形状の溝を形成して、前記透明電極および前記補助電極を前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分に分離する工程とを備えたことを特徴とする。ここで、前記透明電極および前記補助電極を前記第２の方向に延びる複数のライン形状部分に分離する工程をレーザ加工により実施してもよい。
【発明の効果】
【００１７】
以上のように形成される本発明の有機ＥＬ素子は、透明電極と低抵抗率の補助電極とを伴う上部電極を有し、上部電極全体としての抵抗値を小さくすることができる。それによって上部電極における電圧降下およびジュール熱の発生が抑制され、素子を流れる電流密度の増大が可能となる。そして、印加される電流を効率よくＥＬ発光に用いることが可能となるので発光効率（電力効率）が増大し、さらに一定電圧での電流密度の増大に伴って輝度の向上を図ることができる。さらに、発光部に形成された有機ＥＬ層は、加工のためのレーザ光を全く照射されないので、該レーザ光またはそれに誘起される発熱によって有機ＥＬ層１８の劣化が起こることもない。
【００１８】
また、上記のような本発明のパッシブマトリクス駆動有機ＥＬ素子の製造方法においては、陰極分離隔壁を用いることなしに上部電極の分離を実施することができる。さらに、上部電極の一部をなす透明電極をスパッタ法を用いて形成しても、上部電極の分離を問題なく実施することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図５を参照して、本発明にかかる有機ＥＬ発光素子およびその製造方法を説明する。図５（ａ）は、基板１０の上に、反射電極１２、レーザ保護層１４および補助電極１６が形成されている状態を示す図である。
【００２０】
基板１０は、透明であっても不透明であってもよく、積層される層の形成に用いられる条件（溶媒、温度等）に耐えるものであるべきであり、および寸法安定性に優れていることが好ましい。好ましい材料は、金属、セラミック、ガラス、ならびにポリエチレンテレフタレート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂を含む。あるいはまた、ポリオレフィン、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂またはポリイミド樹脂などから形成される可撓性フィルムを、基板として用いてもよい。
【００２１】
反射電極１２は、１つの方向（第１の方向）に延びるライン形状を有する複数の部分電極から形成される。反射電極１２は、高反射率の金属、アモルファス合金、微結晶性合金を用いて形成されることが好ましい。高反射率の金属は、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなどを含む。高反射率のアモルファス合金は、ＮｉＰ、ＮｉＢ、ＣｒＰおよびＣｒＢなどを含む。高反射率の微結晶性合金は、ＮｉＡｌなどを含む。反射電極１２を陽極として用いてもよいし、陰極として用いてもよい。反射電極１２を陽極として用いる場合、前述の高反射率材料の上に、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電性金属酸化物を積層して、有機ＥＬ層に対する正孔注入効率を向上させてもよい。反射電極１２を陰極として用いる場合には、反射電極１２と接触する有機ＥＬ層１８の構成層を電子注入層として、有機ＥＬ層１８に対する電子注入の効率を向上させてもよい。反射電極１２は、用いる材料に依存して、蒸着（抵抗加熱または電子ビーム加熱）、スパッタ、イオンプレーティング、レーザーアブレーションなどの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。反射電極１２は、所望の形状を与えるマスクを用いて複数の部分電極を形成してもよいし、最初に基板上に均一な層を形成してフォトリソグラフ法などを用いて所望の形状の複数の部分電極としてもよいし、あるいはリフトオフ法を用いてもよい。
【００２２】
レーザ保護層１４は、発光部５０を離隔し、後述するレーザ加工による透明電極２０および補助電極１６の分離を容易にするための層であり、絶縁性およびレーザ加工に対する抵抗性を有するべきである。レーザ保護層１４は、第１の方向と交差する第２の方向に延びるライン形状を有する複数の部分層から構成され、後に形成される発光部５０を画定する。レーザ保護層１４は、一般的なフォトレジスト材料を用い、スピンコート法、ディップコート法などを用いて均一な膜を形成した後に、パターン露光、現像、必要に応じてポストベークなどの工程を順次行うことにより形成することができる。あるいはまた、ＳｉＯ２、Ｓｉ３Ｎ４、ＳｉＯｘＮｙ、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｔａ２Ｏ３などの無機絶縁性化合物を用いて、レーザ保護層１４を形成してもよい。これらの無機絶縁性化合物は、蒸着、スパッタなど当該技術において知られている任意の技術を用いて堆積させた後に、フォトリソグラフィなどを行うことによって所望の形状で形成することが可能である。レーザ保護層１４は、後述する有機ＥＬ層１８の膜厚よりも大きく、かつ有機ＥＬ層１８と透明電極２０の総膜厚よりも小さい膜厚を有することが必要である。このような膜厚とすることによって、補助電極１６と発光部に形成される有機ＥＬ層１８とが接触することを防止することができる。同時に、透明電極２０の発光部の有機ＥＬ層１８上に形成される部分と補助電極１６との電気的接続を確立することができる。
【００２３】
補助電極１６は、レーザ保護層１４の上に設けられ、透明電極２０と電気的に接続され上部電極の一部として機能する層である。補助電極１６は、透明電極を形成する透明導電性酸化物よりも小さい抵抗率１０−４Ω・ｃｍ以下を有し、高い導電性を有する金属（たとえば、Ａｌ、Ａｇ、Ｍｏ、Ｗ、Ｎｉ、Ｃｒなど）またはそれらの合金を用い、蒸着、スパッタ、イオンプレーティング、レーザーアブレーションなどの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。レーザ保護層１４の上のみに補助電極１６を設けるためには、形成時にマスクなどを用いて所望の部位のみに材料を堆積させてもよいし、あるいは形成後にフォトリソグラフ法などを用いてパターニングしてもよい。補助電極１６は、方形、矩形、台形（順テーパ）などの断面形状を有してもよい。ただし、引き続く透明電極２０との接続を確実にするためには、逆テーパ（側壁と基板表面とのなす角が鋭角である）断面形状を持たないことが望ましい。補助電極１６の幅は、所望される画素（または副画素）の間隔に応じて決定され、膜厚は、透明電極との安定した電気的接続、および上部電極としての低抵抗化を実現するのに充分な厚さであることが望ましい。個々の実施形態に依存するが、好ましくは透明電極１６の膜厚は、５０〜１０００ｎｍの範囲内である。
【００２４】
次に、図５（ｂ）に示すように、有機ＥＬ層１８および透明電極２０が図５（ａ）の構造上に積層される。
【００２５】
有機ＥＬ層１８は、有機発光層を少なくとも含み、必要に応じて電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層および／または正孔注入層を含む。これらの各層は、それぞれにおいて所望される特性を実現するのに充分な膜厚を有して形成される。たとえば、下記のような層構成からなるものが採用される。
（１）有機発光層
（２）正孔注入層／有機発光層
（３）有機発光層／電子注入層
（４）正孔注入層／有機発光層／電子注入層
（５）正孔輸送層／有機発光層／電子注入層
（６）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子注入層
（７）正孔注入層／正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／電子注入層
（上記の構成において、陽極として機能する電極が左側に接続され、陰極として機能する電極が右側に接続される）
【００２６】
有機発光層の材料としては、任意の公知の材料を用いることができる。たとえば、青色から青緑色の発光を得るためには、例えばベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、べンゾオキサゾール系などの蛍光増白剤、金属キレート化オキソニウム化合物、スチリルベンゼン系化合物、芳香族ジメチリディン系化合物などの材料が好ましく使用される。あるいはまた、ホスト化合物にドーパントを添加することによって、種々の波長域の光を発する有機発光層を形成してもよい。ホスト化合物としては、ジスチリルアリーレン系化合物（たとえば出光興産製ＩＤＥ−１２０など）、Ｎ，Ｎ’−ジトリル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニルアミン（ＴＰＤ）、アルミニウムトリス（８−キノリノラート）（Ａｌｑ）等を用いることができる。ドーパントとしては、ペリレン（青紫色）、クマリン６（青色）、キナクリドン系化合物（青緑色〜緑色）、ルブレン（黄色）、４−ジシアノメチレン−２−（ｐ−ジメチルアミノスチリル）−６−メチル−４Ｈ−ピラン（ＤＣＭ、赤色）、白金オクタエチルポルフィリン錯体（ＰｔＯＥＰ、赤色）などを用いることができる。
【００２７】
電子注入層の材料としては、アルカリ金属、アルカリ土類金属またはそれらを含む合金、アルカリ金属フッ化物などの電子注入性材料の薄膜（膜厚１０ｎｍ以下）としてもよい。あるいはまた、アルカリ金属ないしアルカリ土類金属をドープしたアルミニウムのキノリノール錯体を用いてもよい。本発明においては、透明電極が陰極として機能する場合、透明電極２０と有機ＥＬ層１８が接触する界面に電子注入層を設けて、電子注入性を向上させることが望ましい。電子輸送層の材料としては、２−（４−ビフェニル）−５−（ｐ−ｔブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（ＰＢＤ）のようなオキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、トリアジン誘導体、フェニルキノキサリン類、アルミニウムのキノリノール錯体（たとえばＡｌｑ）などを用いることができる。
【００２８】
正孔輸送層の材料としては、ＴＰＤ、Ｎ，Ｎ’−ビス（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルビフェニルアミン（α−ＮＰＤ）、４，４’，４”−トリス（Ｎ−３−トリル−Ｎ−フェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）などのトリアリールアミン系材料を含む公知の材料を用いることができる。正孔注入層の材料としては、フタロシアニン類（銅フタロシアニンなど）またはインダンスレン系化合物などを用いることができる。
【００２９】
有機ＥＬ層１８を構成するそれぞれの層は、蒸着（抵抗加熱または電子ビーム加熱）などの当該技術において知られている任意の手段を用いて形成することができる。本発明においては、有機ＥＬ層１８は、基板１０、反射電極１２および補助電極１６上に積層されるが、このうちレーザ保護層１４によって離隔され、反射電極１２の上に積層されたものが実際の発光部５０として機能する。
【００３０】
有機ＥＬ層１８の上に、透明電極２０をスパッタ法により積層する。透明電極２０は、ＳｎＯ２、Ｉｎ２Ｏ３、ＩＴＯ、ＩＺＯ、ＺｎＯ：Ａｌなどの導電性金属酸化物を用いて形成される。透明電極２０を陰極として用いる場合には、前述のように有機ＥＬ層１８の最上層が電子注入層であることが望ましい。透明電極２０は、波長４００〜８００ｎｍの光に対して好ましくは５０％以上、より好ましくは８５％以上の透過率を有することが好ましい。透明電極２０は、通常５０ｎｍ以上、好ましくは５０ｎｍ〜１μｍ、より好ましくは１００〜３００ｎｍの範囲内の厚さ（有機ＥＬ層１８上に形成される部分に関する）を有することが望ましい。この際に、補助電極１６およびその上に形成された有機ＥＬ層１８の側壁部分にも導電性金属酸化物が積層される可能性があるが、その膜厚は前述の範囲内でなくてもよい。
【００３１】
この状態において、発光部５０の有機ＥＬ層１８上に形成された透明電極２０の側部において、補助電極１６と接触している。言い換えると、発光部の透明電極２０の上表面は、レーザ保護層１４の上面よりも高い位置にあるが、補助電極１６の上面よりも低い位置に存在する。このように構成することによって、透明電極２０と補助電極１６との電気的接続を安定して確立することができる。
【００３２】
最後に、図５（ｃ）およびその上面図である図６に示すように、レーザ加工することによって、上部電極の分離を行う。具体的には、図６に示す補助電極積層体３２（レーザ保護層１４、ならびにレーザ保護層１４上に形成された補助電極１６、有機ＥＬ層１８および透明電極２０を意味する）の全長にわたって、透明電極２０からレーザ保護層１４の一部に至る溝３０を形成する。これによって、図５（ｃ）に示すように、発光部５０に相当する透明電極２０ａが隣接する部分から分離され、同時に補助電極１６もまた該透明電極に接続される部分１６ａ、１６ａ’が隣接する部分から分離される。すなわち、この時点において、反射電極１４の第１の方向に延びるライン形状の部分の１つと、透明電極２０の第２の方向に延びるライン形状の部分の１つとが交差する部分によって発光部５０が画定される。そしてマトリクス状に配列された発光部の有機ＥＬ層１８が実際の発光を行う。また、補助電極１６の第２の方向に延びるライン形状の部分のそれぞれは該発光部に隣接して透明電極２０と電気的に接続される。そして、透明電極２０ａならびに補助電極１６ａおよび１６ａ’が一体となって、発光部５０に対する上部電極として機能する。
【００３３】
溝３０の形成においては、エキシマレーザ（ＫｒＦ、ＡｒＦ、ＸｅＣｌなど）、ガスレーザ（Ｎ２、Ａｒ、ＣＯ２イオンなど）、ＹＡＧレーザなどを用いることができる。レーザ加工に用いるレーザ出力、ビーム幅、波長などは、所望される溝の形状および用いる材料などに依存して決定することができる。
【００３４】
このように形成された上部電極は、低抵抗率の補助電極を伴うために上部電極全体としての抵抗値が小さくなり、それによって上部電極における電圧降下およびジュール熱の発生が抑制され、素子を流れる電流密度の増大が可能となる。そして、印加される電流を効率よくＥＬ発光に用いることが可能となるので発光効率が増大し、さらに電流密度の増大に伴って輝度の向上を図ることができる。
【００３５】
以上のように、本発明のパッシブマトリクス駆動有機ＥＬ素子の製造方法においては、陰極分離隔壁を用いることなしに上部電極の分離を実施することができる。さらに、上部電極の一部をなす透明電極２０をスパッタ法を用いて形成しても、上部電極の分離を問題なく実施することが可能となる。さらに、発光部５０に形成された有機ＥＬ層１８は、加工のためのレーザ光を全く照射されないので、該レーザ光またはそれに誘起される発熱によって有機ＥＬ層１８の劣化が起こることもない。
【実施例】
【００３６】
（実施例１）
ガラス基板上に、スパッタ法によりＣｒＢを堆積させ、引き続いてＣｒのエッチング液であるＨＹ液（和光純薬工業（株））をエッチャントとして用いるフォトリソグラフィ法によるパターニングを行い、反射電極を形成した。反射電極は、ライン幅８０μｍ、ライン間隔４０μｍの第１の方向に延びるライン形状を有する複数の部分で構成された。次に、レジスト（東京応化工業（株）、ＯＭＲ）を塗布し、パターニングして第１の方向と直交する第２の方向に延びるライン形状の複数の部分からなるレーザ保護層を形成した。レーザ保護層のそれぞれの部分は３０μｍのライン幅および０．３μｍの膜厚を有し、隣接部分間の間隔（ライン間隔）は３００μｍであった。次に、Ｍｏを堆積させ、リン硝酢酸をエッチャントとして用いるフォトリソグラフィ法によりパターニングして、レーザ保護層上に膜厚０．５μｍの補助電極を形成した。
【００３７】
続いて、この基板を精密洗浄し、１５０℃で乾燥させた後に、有機蒸着室、金属蒸着室およびスパッタ室が真空下で接続された成膜装置の有機蒸着室内に配置した。有機蒸着室内に付属される酸素プラズマ装置により、Ａｒ／Ｏ２＝１／１の雰囲気下、１００Ｗの電力を印加して、５分間にわたり基板の洗浄を行った。その後に、５×１０−５Ｐａ、室温において、成膜速度０．５ｎｍ／ｓにてα−ＮＰＤを４０ｎｍ堆積させ正孔輸送層を形成し、成膜速度０．５ｎｍ／ｓにてＡｌｑを６０ｎｍ堆積させ有機発光層を形成した。そして、基板を金属蒸着室に移動させ、膜厚５ｎｍのＭｇＡｇ合金（Ｍｇ／Ａｇ＝９／１）を堆積させ電子注入層を形成し、正孔輸送層／有機発光層／電子注入層からなる有機ＥＬ層を得た。
【００３８】
続いて、基板をスパッタ室に移動させ、対向式ターゲットスパッタ法により成膜速度２０ｎｍ／分においてＩＺＯを５００ｎｍ堆積させて、透明電極を得た。このときの印加電力は、直流１００Ｗであった。
【００３９】
最後に、透明電極を形成した基板を、成膜装置からエキシマレーザによる微細加工装置が設置されたグローブボックス中へと移動させた。そして、基板を微細加工装置のＸＹステージに配置し、ＸＹステージを用いてレーザ保護層の方向に沿って基板を移動させながら、波長２４８ｎｍ、ビーム幅１０μｍ、出力５０ＷのＫｒＦエキシマレーザを用いて所定の位置の透明電極（およびその下にある有機ＥＬ層、補助電極、レーザ保護層の一部）を切断して、トップエミッション型パッシブマトリクス駆動モノクロ有機ＥＬ素子を得た。
【００４０】
（比較例１）
Ｍｏの補助電極を形成しなかったことを除いて、実施例１の手順を繰り返して、トップエミッション型パッシブマトリクス駆動モノクロ有機ＥＬ素子を得た。
【００４１】
（評価）
実施例１および比較例１で得られた有機ＥＬ素子の電流効率、２０Ｖ印加時の輝度および電流密度を測定した。結果を第１表に示す。
【００４２】
【表１】
2005203196.tif 000003
【００４３】
同様の材料を用いて別途作製したボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の電流効率が３．０Ｃｄ／Ａであったことを合わせて考慮すると、実施例１のトップエミッション型有機ＥＬ素子において、レーザ加工によるダメージが少ないことが分かる。さらに、実施例１と比較例１の素子とを比較すると、実施例１の素子においては同一の電圧（２０Ｖ）を印加した場合に素子に流すことができる電流密度が大きくなっており、その結果同一電圧印加時の輝度が増加していることが分かる。これは、補助電極を設けたことによって、上部電極（透明電極と補助電極の総称）における抵抗が減少したことに起因すると考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】従来のパッシブマトリクス駆動ボトムエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルの一例を示す断面図である。
【図２】パッシブマトリクス駆動トップエミッション型有機ＥＬディスプレイパネルの一例を示す断面図である。
【図３】（ａ）はアクティブマトリクス駆動トップエミッション型有機ＥＬ素子の一例を示す断面図であり、（ｂ）はパッシブマトリクス駆動トップエミッション型有機ＥＬ素子の一例を示す断面図である。
【図４】電極分離隔壁による上部電極の分離機構を示す模式断面図であり、（ａ）は蒸着法により上部電極を形成する場合の図であり、（ｂ）はスパッタ法により上部電極を形成する場合の図である。
【図５】本発明のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型有機ＥＬ素子の製造方法を示す図であり、（ａ）は補助電極形成時を示す図であり、（ｂ）は透明電極形成時を示す図であり、（ｃ）は透明電極および補助電極の分離を行った時点の図である。
【図６】本発明のパッシブマトリクス駆動トップエミッション型有機ＥＬ素子の上面図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０  基板
１２  反射電極
１４  レーザ保護層
１６，１６ａ，１６ａ’  補助電極
１８  有機ＥＬ層
２０，２０ａ  透明電極
３０  溝
３２  補助電極積層体
５０  発光部
【図１】
2005203196.tif 000004
【図２】
2005203196.tif 000005
【図３】
2005203196.tif 000006
【図４】
2005203196.tif 000007
【図５】
2005203196.tif 000008
【図６】
2005203196.tif 000009