(57)【要約】      （修正有）【課題】本発明の課題は、製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法を提供するものであり、特に光取りだし効率が改良された製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法を提供することである。【解決手段】光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を有し、該積層構造体の端面より発光を取り出す端面発光型発光素子であって、該発光を取り出す端面以外の少なくとも１つの端面において、前記基板の前記積層構造体を担持する面、あるいは、該基板の前記積層構造体を担持する面とは反対の面に対して該端面が成す角度が鋭角であり、該端面に光反射層を設けてなることを特徴とする。【選択図】図８
2007242406.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を有し、該積層構造体の端面より発光を取り出す端面発光型発光素子であって、該発光を取り出す端面以外の少なくとも１つの端面において、前記基板の前記積層構造体を担持する面、あるいは、該基板の前記積層構造体を担持する面とは反対の面に対して該端面が成す角度が鋭角であり、該端面に光反射層を設けてなることを特徴とする端面発光型発光素子。
【請求項２】
前記発光を取り出す端面以外の端面の３面において前記基板面に対して該端面が成す角度が鋭角であって、該端面に光反射層を設けてなることを特徴とする請求項１に記載の端面発光型発光素子。
【請求項３】
前記光反射層が蒸着によって形成された膜であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の端面発光型発光素子。
【請求項４】
前記端面が成す角度が３０°以上６０°以下であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
【請求項５】
前記端面の面積が前記端面の断面積より１５％以上広いことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
【請求項６】
前記蒸着膜が金属もしくは金属酸化物であることを特徴とする請求項３〜請求項５のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
【請求項７】
前記発光素子が有機電界発光素子であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
【請求項８】
前記発光素子が無機電界発光素子であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
【請求項９】
端面発光型発光素子の製造方法であって、光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、次いで、発光を取り出さない端面をテーパー加工する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する端面発光型発光素子の製造方法。
【請求項１０】
端面発光型発光素子の製造方法であって、光透過性の基板の発光取り出し端面とはならない端面をテーパー加工する工程、次いで、該基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する端面発光型発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、端面発光型発光素子およびその製造方法に関する。特に製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、種々の機能素子が開発および提案されている。例えば、有機電解発光素子（以後有機ＥＬ素子と称することがある。）、および無機電解発光素子（以後無機ＥＬ素子と称することがある。）などの電圧を印加することによって発光する素子、あるいは逆に光を照射することによって発電する光電変換素子が知られている。
特に、電流を通じることによって励起され発光する薄膜材料を用いた有機ＥＬ素子は、低電圧で高輝度の発光が得られるために、携帯電話ディスプレイ、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、コンピュータディスプレイ、自動車の情報ディスプレイ、ＴＶモニター、あるいは一般照明を含む広い分野で幅広い潜在用途を有し、それらの分野でデバイスの薄型化、軽量化、小型化、および省電力のなどの利点を有する。このため、将来の電子ディスプレイ市場の主役としての期待が大きい。しかしながら、実用的にこれらの分野で従来ディスプレイに代わって用いられるためには、発光輝度と色調、広い使用環境条件下での耐久性、安価で大量生産性など多くの技術改良が課題となっている。
【０００３】
発光素子の課題の一つが発光の取り出し効率が低いことである。発光層で発生した光は取り出し面の透明基板もしくは透明電極を通過して外部に取り出される。しかしながら、基板や電極と発光層もしくはその他の機能層との屈折率の差、および基板や電極と外部の空気との屈折率の差が大きいために、発光した光は素子内で全反射を繰り返し内部で吸収されるために、有効に外部に取り出される光の割合は、一般的に発光光量の３０％以下である。
【０００４】
光の取りだし効率を高める手段として端面発光型発光素子が知られている。端面発光型発光素子は基板の平面からは取り出せない導波光を効果的に外部へ取り出すことができるため、面発光型の発光素子よりも発光効率を高めやすい利点がある。しかし、基板内に閉じ込められてしまう光を基板の端面から光を取り出す場合、高い取り出し効率を実現するためには、光取り出し端面以外からの光の漏れを効果的に防ぎ、光放射端面からのみ発光が出射できる構造とする必要がある。光取り出しを意図しない端面の光漏れを防止する方法として例えば、導光部材上に有機ＥＬ素子を形成する特許文献において（例えば、特許文献１参照。）、光を取り出さない端面が基板の積層構造体を担持する面、或いは、それと反対の基板面に対して、垂直に形成され、この垂直な端面に光反射剤としてＡｌが蒸着される。しかしながら、薄層基板の垂直な端面は面積が微少であり、この垂直端面にアルミニウム反射層を蒸着して設けることは技術的に容易ではなく、仮に実現可能であるとしても、プロセス数が増加したり、装置が大型化するなど工業的生産性の観点から非効率であり、実現性に乏しいものであった。
光を取り出さない端面に光反射材として酸化チタンや酸化亜鉛などの光反射材を練り込んだプラスチックシートを貼り付けることが提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、薄層基板の端面は面積が微少であり、プラスチックシートを必要な接着強度で貼り付けることは容易なことではなく、実現性に乏しい。
透明基板の発光素子を担持する面とは反対面の表面に鋸状の凹凸形状を設け、且つ該凹凸形状部分を光反射層で覆うことにより全反射を減らし光取りだし率を改善する手法が提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
しかしながら、これらの手段を持ってしても光取出し端面以外への光漏れは十分に防止できず、さらなる改良手段が望まれた。
【特許文献１】特開平１０−２０８８７４号公報
【特許文献２】特開２００１−２４４０６７号公報
【特許文献３】特開２００３−１６８５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法を提供するものであり、特に
と光取りだし効率が改良された製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の上記課題は、下記の手段によって解決された。
＜１＞  光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を有し、該積層構造体の端面より発光を取り出す端面発光型発光素子であって、該発光を取り出す端面以外の少なくとも１つの端面において前記基板の前記積層構造体を担持する面あるいは、該基板の前記積層構造体を担持する面とは反対の面に対して該端面が成す角度が鋭角であり、該端面に光反射層を設けてなることを特徴とする端面発光型発光素子。
＜２＞  前記発光を取り出す端面以外の端面の３面において前記基板面に対して該端面が成す角度が鋭角であって、該端面に光反射層を設けてなることを特徴とする＜１＞に記載の端面発光型発光素子。
＜３＞  前記光反射層が蒸着によって形成された膜であることを特徴とする＜１＞または＜２＞に記載の端面発光型発光素子。
＜４＞  前記端面が成す角度が３０°以上６０°以下であることを特徴とする＜１＞〜＜３＞のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
＜５＞  前記端面の面積が前記端面の断面積より１５％以上大きいことを特徴とする＜１＞〜＜４＞のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
＜６＞  前記蒸着膜が金属もしくは金属酸化物であることを特徴とする＜３＞〜＜５＞のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
＜７＞  前記発光素子が有機電界発光素子であることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
＜８＞  前記発光素子が無機電界発光素子であることを特徴とする＜１＞〜＜６＞のいずれか１項に記載の端面発光型発光素子。
＜９＞  端面発光型発光素子の製造方法であって、光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、次いで、発光を取り出さない端面をテーパー加工する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する端面発光型発光素子の製造方法。
＜１０＞  端面発光型発光素子の製造方法であって、光透過性の基板の発光取り出し端面とはならない端面をテーパー加工する工程、次いで、該基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する端面発光型発光素子の製造方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明により、製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法が提供される。特に光取りだし効率が改良された製造適性に優れた端面発光型発光素子およびその製造方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の発光素子は、光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を有し、該積層構造体の端面より発光を取り出す端面発光型発光素子であって、該発光を取り出す端面以外の少なくとも１つの端面において前記基板の前記積層構造体を担持する面あるいは、該基板の前記積層構造体を担持する面とは反対の面に対して該端面が成す角度が鋭角であって、該端面に光反射層を有する。好ましくは、前記発光を取り出す端面以外の端面の３面において前記基板面に対して該端面が成す角度が鋭角であって、該端面に光反射層を有する。
【０００９】
本発明の構成の端面発光型発光素子の、前記発光を取り出す端面以外の端面は、基板の前記積層構造体を担持する面あるいは、それと反対の基板面に対して該端面が成す角度が鋭角であることを特徴とする。従って、端面の面積が断面積よりも大きく、光反射層を強固に担持することが出来る。さらに、もう一つの大きな特徴は、光反射層を蒸着や塗り付け方式で設ける場合に、基板と垂直方向から行うことが出来るので、発光素子の機能層を設ける工程を同様の工程で、特に基板の位置や方向を変更することなく実施することが出来る。従って、極めて製造適性に優れる。
【００１０】
好ましくは、前記端面が成す角度が３０°以上６０°以下である。
好ましくは、前記端面の面積が前記端面の断面積より１５％以上大きい。
【００１１】
好ましくは、前記光反射層が蒸着によって形成された膜である。好ましくは、前記蒸着膜が金属もしくは金属酸化物である。
好ましくは、前記発光素子が有機電界発光素子、もしくは無機電界発光素子である。
【００１２】
本発明の端面発光型発光素子は、光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、次いで、発光を取り出さない端面をテーパー加工する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する製造方法によって製造される。
本発明の端面発光型発光素子の別の製造方法は、光透過性の基板の発光取り出し端面とはならない端面をテーパー加工する工程、次いで、該基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する製造方法である。
【００１３】
１．有機電界発光素子
本発明における有機電界発光素子は、発光層の他に、正孔輸送層、電子輸送層、ブロック層、電子注入層、および正孔注入層などの従来知られている有機化合物層を有しても良い。
【００１４】
以下、詳細に説明する。
１）層構成
＜電極＞
本発明の有機電界発光素子の一対の電極は、少なくとも一方は透明電極であり、もう一方は背面電極となる。背面電極は透明であっても、非透明であっても良い。
＜有機化合物層の構成＞
前記有機化合物層の層構成としては、特に制限はなく、有機電界発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記透明電極上に又は前記背面電極上に形成されるのが好ましい。この場合、有機化合物層は、前記透明電極又は前記背面電極上の前面又は一面に形成される。
有機化合物層の形状、大きさ、および厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１５】
具体的な層構成として、下記が挙げられるが本発明はこれらの構成に限定されるものではない。
・陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／陰極、
・陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／ブロック層／電子輸送層／電子注入層／陰極。
【００１６】
以下に各層について詳細に説明する。
２）正孔輸送層
本発明に用いられる正孔輸送層は正孔輸送材を含む。前記正孔輸送材としては正孔を輸送する機能、もしくは陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば特に制限されることはなく用いることが出来る。本発明に用いられる正孔輸送材としては、低分子正孔輸送材、および高分子正孔輸送材のいずれも用いることができる。
本発明に用いられる正孔輸送材の具体例として、例えば以下の材料を挙げることができる。
【００１７】
カルバゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、ポリアリ−ルアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリ−ルアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、およびポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。
これらは、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００１８】
正孔輸送層の厚みとしては、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍがより好ましい。前記厚みが、２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると該発光素子が短絡することがあるので好ましくない。
【００１９】
３）正孔注入層
本発明おいては、正孔輸送層と陽極の間に正孔注入層を設けることができる。
正孔注入層とは、陽極から正孔輸送層に正孔を注入しやすくする層であり、具体的には前記正孔輸送材の中でイオン化ポテンシャルの小さな材料が好適用いられる。例えばフタロシアニン化合物、ポルフィリン化合物、およびスターバースト型トリアリールアミン化合物等を挙げることができ、好適に用いることができる。
正孔注入層の膜厚は、１ｎｍ〜３０ｎｍが好ましい。
【００２０】
４）発光層
本発明に用いられる発光層は、少なくとも一種の発光材料を含み、必要に応じて正孔輸送材、電子輸送材、ホスト材を含んでもよい。
本発明に用いられる発光材料としては特に限定されることはなく、蛍光発光材料または燐光発光材料のいずれも用いることができる。発光効率の点から燐光発光材料が好ましい。
【００２１】
蛍光発光材料としては、例えばベンゾオキサゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、ベンゾチアゾール誘導体、スチリルベンゼン誘導体、ポリフェニル誘導体、ジフェニルブタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ナフタルイミド誘導体、クマリン誘導体、ペリレン誘導体、ペリノン誘導体、オキサジアゾール誘導体、アルダジン誘導体、ピラリジン誘導体、シクロペンタジエン誘導体、ビススチリルアントラセン誘導体、キナクリドン誘導体、ピロロピリジン誘導体、チアジアゾロピリジン誘導体、スチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリデン化合物、８−キノリノール誘導体の金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、およびポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらは１種または２種以上を混合して用いることができる。
【００２２】
燐光発光材料としては特に限定されることはないが、オルトメタル化金属錯体、又はポルフィリン金属錯体が好ましい。
【００２３】
上記オルトメタル化金属錯体とは、例えば山本明夫著「有機金属化学−基礎と応用−」１５０頁〜２３２頁、裳華房社（１９８２年発行）やＨ．Ｙｅｒｓｉｎ著「Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ  ａｎｄ  Ｐｈｏｔｏｐｈｉｓｉｃｓ  ｏｆ  Ｃｏｏｄｉｎａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」、７１〜７７頁、１３５〜１４６頁、Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒｌａｇ社（１９８７年発行）等に記載されている化合物群の総称である。該オルトメタル化金属錯体を発光材料として発光層に用いることは、高輝度で発光効率に優れる点で有利である。
【００２４】
上記オルトメタル化金属錯体を形成する配位子としては、種々のものがあり、上記文献にも記載されているが、その中でも好ましい配位子としては、２−フェニルピリジン誘導体、７，８−ベンゾキノリン誘導体、２−（２−チエニル）ピリジン誘導体、２−（１−ナフチル）ピリジン誘導体、および２−フェニルキノリン誘導体等が挙げられる。これらの誘導体は必要に応じて置換基を有してもよい。また、上記オルトメタル化金属錯体は、上記配位子のほかに、他の配位子を有していてもよい。
【００２５】
本発明で用いるオルトメタル化金属錯体は、Ｉｎｏｒｇ  Ｃｈｅｍ．，１９９１年，３０号，１６８５頁、同１９８８年，２７号，３４６４頁、同１９９４年，３３号，５４５頁、Ｉｎｏｒｇ．Ｃｈｉｍ．Ａｃｔａ，１９９１年，１８１号，２４５頁、Ｊ．Ｏｒｇａｎｏｍｅｔ．Ｃｈｅｍ．，１９８７年，３３５号，２９３頁、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．１９８５年，１０７号，１４３１頁等、種々の公知の手法で合成することができる。
上記オルトメタル化錯体の中でも、三重項励起子から発光する化合物が本発明においては発光効率向上の観点から好適に使用することができる。
【００２６】
また、ポルフィリン金属錯体の中ではポルフィリン白金錯体が好ましい。
燐光発光材料は１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、蛍光発光材料と燐光発光材料を同時に用いてもよい。
【００２７】
ホスト材とは、その励起状態から、蛍光発光材料または燐光発光材料へエネルギー移動を起こし、その結果、蛍光発光材料または燐光発光材料を発光させる機能を有する材料のことである。
【００２８】
ホスト材としては、励起子エネルギーを発光材料にエネルギー移動させることのできる化合物ならば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、具体的にはカルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン系化合物、ポルフィリン系化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体ポリシラン系化合物、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾ−ル）誘導体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、およびポリフルオレン誘導体等の高分子化合物等が挙げられる。これらの化合物は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
ホスト材の発光層における含有量としては０質量％〜９９．９質量％が好ましく、さらに好ましくは０質量％〜９９．０質量％である。
【００２９】
５）ブロック層
本発明においては、発光層と電子輸送層との間にブロック層を設けることができる。ブロック層とは発光層で生成した励起子の拡散抑制する層であり、また正孔が陰極側に突き抜けることを抑制する層である。
【００３０】
ブロック層に用いられる材料は、電子輸送層より電子を受け取り、発光層にわたす事のできる材料で有れば特に限定されることはなく、一般的な電子輸送材を用いることができる。例えば以下の材料を挙げることができる。トリアゾ−ル誘導体、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、８−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマ−、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマ−、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等の高分子化合物を挙げることができる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３１】
６）電子輸送層
本発明においては電子輸送材を含む電子輸送層を設けることができる。
電子輸送材としては電子を輸送する機能、もしくは陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれかを有しているもので有れば制限されることはなく、前記ブロック層の説明時に挙げた電子輸送材を好適に用いることができる。
前記電子輸送層の厚みとしては、１０ｎｍ〜２００ｎｍが好ましく、２０ｎｍ〜８０ｎｍがより好ましい。
【００３２】
前記厚みが、２００ｎｍを越えると駆動電圧が上昇することがあり、１０ｎｍ未満であると該発光素子が短絡することがあり好ましくない。
【００３３】
７）電子注入層
本発明おいては、電子輸送層と陰極の間に電子注入層を設けることができる。
電子注入層とは、陰極から電子輸送層に電子を注入しやすくする層であり、具体的にはフッ化リチウム、塩化リチウム、臭化リチウム等のリチウム塩、フッ化ナトリウム、塩化ナトリウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属塩、酸化リチウム、酸化アルミニウム、酸化インジウム、または酸化マグネシウム等の絶縁性金属酸化物等を好適に用いることができる。
電子注入層の膜厚は０．１ｎｍ〜５ｎｍが好ましい。
【００３４】
８）有機化合物層の形成方法
前記有機化合物層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコ−ト法、ディップコ−ト法、キャスト法、ダイコ−ト法、ロ−ルコ−ト法、バ−コ−ト法、またはグラビアコ−ト法等の湿式製膜法いずれによっても好適に製膜することができる。
中でも発光効率、耐久性の点から乾式法が好ましい。
【００３５】
次に、本発明の有機電界発光素子に用いられる基板と電極について説明する。
９）基板
本発明に用いられる基板の材料としては、第一の基板および第二の基板ともに水分を透過させない材料又は水分透過率の極めて低い材料が好ましく、また、前記有機化合物層から発せられる光を散乱乃至減衰等のさせることのない材料が好ましい。具体的例として、例えばＹＳＺ（ジルコニア安定化イットリウム）、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレ−ト、ポリブチレンテレフタレ−ト、ポリエチレンナフタレ−ト等のポリエステル、ポリスチレン、ポリカ−ボネ−ト、ポリエ−テルスルホン、ポリアリレ−ト、アリルジグリコ−ルカ−ボネ−ト、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、およびポリ（クロロトリフルオロエチレン）等の合成樹脂等の有機材料、などが挙げられる。
前記有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、加工性、低通気性、低吸湿性等に優れていることが好ましい。これらの中でも、前記透明電極の材料が該透明電極の材料として好適に使用される酸化錫インジウム（ＩＴＯ）である場合には、該酸化錫インジウム（ＩＴＯ）との格子定数の差が小さい材料が好ましい。これらの材料は、単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００３６】
基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記形状としては、板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、２以上の部材で形成されていてもよい。
【００３７】
基板は、無色透明であってもよいし、有色透明であってもよいが、前記発光層から発せられる光を散乱あるいは減衰等させることがない点で、無色透明であるのが好ましい。
【００３８】
基板には、その表面又は裏面（前記透明電極側）に透湿防止層（ガスバリア層）を設けるのが好ましい。前記透湿防止層（ガスバリア層）の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。該透湿防止層（ガスバリア層）は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。
基板には、さらに必要に応じて、ハ−ドコ−ト層、およびアンダ−コ−ト層などを設けてもよい。
【００３９】
１０）陽極
本発明に用いられる陽極としては、通常、前記有機化合物層に正孔を供給する陽極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
【００４０】
陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、またはこれらの混合物を好適に挙げられ、仕事関数が４．０ｅＶ以上の材料が好ましい。具体例としては、アンチモンやフッ素等をド−プした酸化錫（ＡＴＯ、ＦＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物または積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロ−ルなどの有機導電性材料、およびこれらとＩＴＯとの積層物などが挙げられる。
【００４１】
陽極は例えば、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極の材料として、ＩＴＯを選択する場合には、該陽極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレ−ティング法等に従って行うことができる。また陽極の材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。
【００４２】
陽極の前記発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記基板上に形成されるのが好ましい。この場合、該陽極は、前記基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
【００４３】
なお、前記陽極のパタ−ニングは、フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レ−ザ−などによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。
【００４４】
陽極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５０μｍであり、５０ｎｍ〜２０μｍが好ましい。
陽極の抵抗値としては、１０3Ω／□以下が好ましく、１０2Ω／□以下がより好ましい。
陽極は、無色透明であっても、有色透明であってもよく、該陽極側から発光を取り出すためには、その透過率としては、６０％以上が好ましく、７０％以上がより好ましい。この透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定することができる。
【００４５】
陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シ−エムシ−刊（１９９９）に詳述があり、これらを本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ＩＴＯまたはＩＺＯを使用し、１５０℃以下の低温で製膜した陽極が好ましい。
【００４６】
１１）陰極
本発明に用いることの出来る陰極としては、通常、前記有機化合物層に電子を注入する陰極としての機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
【００４７】
陰極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、および電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が４．５ｅＶ以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属（たとえば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはＣｓ等）、アルカリ土類金属（たとえばＭｇ、Ｃａ等）、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、およびイッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、２種以上を好適に併用することができる。
【００４８】
これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ度類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと０．０１質量％〜１０質量％のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物（例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など）をいう。
【００４９】
陰極の材料については、特開平２−１５５９５号公報、特開平５−１２１１７２号公報に詳述されていて、これらを本発明に適用することができる。
【００５０】
陰極の形成法は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コ−ティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレ−ティング法等の物理的方式、ＣＶＤ、プラズマＣＶＤ法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、前記陰極の材料として、金属等を選択する場合には、その１種又は２種以上を同時又は順次にスパッタ法等に従って行うことができる。
【００５１】
陰極のパタ−ニングは、フォトリソグラフィ−などによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レ−ザ−などによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。
【００５２】
陰極の有機電界発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、有機化合物層上に形成されるのが好ましい。この場合、該陰極は、前記有機化合物層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と有機化合物層との間に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属のフッ化物等による誘電体層を０．１ｎｍ〜５ｎｍの厚みで挿入してもよい。
なお、該誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、またはイオンプレ−ティング法等により形成することができる。
【００５３】
陰極の厚みとしては、前記材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常１０ｎｍ〜５μｍであり、５０ｎｍ〜１μｍが好ましい。
陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、前記陰極の材料を１ｎｍ〜１０ｎｍの厚みに薄く製膜し、更に前記ＩＴＯやＩＺＯ等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
【００５４】
２．無機電界発光素子
無機電界発光素子は、電極間に配置した高誘電率を有する酸化物からなる第１及び第２絶縁膜、それら絶縁膜の間に狭持された硫化物からなる発光層等の機能層を含む。絶縁層としては、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、酸化イットリウム（Ｙ2Ｏ3）、チタン酸バリウム（ＢａＴｉＯ3）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ3）、等の材料を用いることができる。発光層としては、硫化亜鉛（ＺｎＳ）、硫化カルシウム（ＣａＳ）、硫化ストロンチウム（ＳｒＳ）、バリウムチオアルミネート（ＢａＡｌ2Ｓ4）、等の材料を発光層の母体材料に用い、発光中心としてマンガン（Ｍｎ）、等の遷移金属元素やユーロピウム（Ｅｕ）、セリウム（Ｃｅ）、テルビウム（Ｔｂ）、等の希土類元素を微量含有したものを用いることができる。
【００５５】
３．光電変換素子
光電変換素子は、電極間にｐｎ接合またはｐｉｎ接合した半導体層、Ｘ線照射により電荷を発生するＸ線フォトコンダクタ層等の機能層を含み、光検出器、太陽電池、Ｘ線検出器等に利用できる。それぞれの用途により適宜材料を選択するが、アモロファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、多結晶シリコン、アモロファスセレン（ａ−Ｓｅ）、硫化カドミウム（ＣｄＳ）、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化鉛（ＰｂＯ）、沃化鉛（ＰｂＩ2）、またはＢｉ12（Ｇｅ，Ｓｉ）Ｏ20、等を用いることができる。これらは、必要に応じて不純物をドープして伝導型を制御することができる。
【００５６】
４．圧電変換素子
圧電変換素子は、電極間に電圧により歪みを発生したり、圧力や歪みにより電圧を発生する層等の機能層を含み、圧力センサ、加速度センサ、超音波発振子、アクチュエータ、等に利用できる。圧電体層の材料としては、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）、チタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ3）、ニオブ酸リチウム（ＬｉＮｂＯ3）、タンタル酸リチウム（ＬｉＴａＯ3）、四ホウ酸リチウム（Ｌｉ2Ｂ4Ｏ7）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、水晶（ＳｉＯ2）、またはポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、等を用いることができる。
ガス検出層としては、電極間にガス中で抵抗値が変化するｎ型半導体層、等を含む。ｎ型半導体層の材料としては酸化錫（ＳｎＯ2）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、等を用いることができる。多孔質酸化珪素（ＳｉＯ2）の孔中にＡｇ等の金属ナノ粒子を担持させた複合体を用いることもできる。
【００５７】
５．その他の素子構成部材
（樹脂封止層）
本発明の機能素子は樹脂封止層により大気との接触により、酸素や水分による素子性能の劣化を抑制することが好ましい。
＜素材＞
樹脂封止層の樹脂素材としては、特に限定されることはなく、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、フッ素系樹脂、シリコン系樹脂、ゴム系樹脂、またはエステル系樹脂等を用いることができるが、中でも水分防止機能の点からエポキシ樹脂が好ましい。エポキシ樹脂の中でも熱硬化型エポキシ樹脂、または光硬化型エポキシ樹脂が好ましい。
＜作製方法＞
樹脂封止層の作製方法は特に限定されることはなく、例えば、樹脂溶液を塗布する方法、樹脂シートを圧着または熱圧着する方法、蒸着やスパッタリング等により乾式重合する方法が挙げられる。
＜膜厚み＞
樹脂封止層の厚みは１μｍ以上、１ｍｍ以下が好ましい。更に好ましくは５μｍ以上、１００μｍ以下であり、最も好ましくは１０μｍ以上５０μｍ以下である。これよりも薄いと、第２の基板を装着時に上記無機膜を損傷する恐れがある。またこれよりも厚いと電界発光素子自体の厚みが厚くなり、有機電界発光素子の特徴である薄膜性を損なうことになる。
【００５８】
（封止接着剤）
本発明に用いられる封止接着剤は、端部よりの水分や酸素の侵入を防止する機能を有する。
＜素材＞
前記封止接着剤の材料としては、前記樹脂封止層で用いる材料と同じものを用いることができる。中でも、水分防止の点からエポキシ系の接着剤が好ましく、中でも光硬化型エポキシ系接着剤が好ましい。
【００５９】
また、上記材料にフィラーを添加することも好ましい。
封止剤に添加されているフィラーとしては、ＳｉＯ2、ＳｉＯ（酸化ケイ素）、ＳｉＯＮ（酸窒化ケイ素）またはＳｉＮ（窒化ケイ素）等の無機材料が好ましい。フィラーの添加により、封止剤の粘度が上昇し、加工適正が向上し、および耐湿性が向上する。
【００６０】
＜乾燥剤＞
封止接着剤は乾燥剤を含有しても良い。乾燥剤としては、酸化バリウム、酸化カルシウム、または酸化ストロンチウムが好ましい。
封止接着剤に対する乾燥剤の添加量は、０．０１質量％以上２０質量％以下であることが好ましく、更に好ましくは０．０５質量％以上１５質量％以下である。これよりも少ないと、乾燥剤の添加効果が薄れることになる。またこれよりも多い場合には封止接着剤中に乾燥剤を均一分散させることが困難になり好ましくない。
＜封止接着剤の処方＞
・ポリマー組成、濃度、
封止接着剤としては特に限定されることはなく、前記のものを用いることができる。例えば光硬化型エポキシ系接着剤としては長瀬ケムテック（株）製のＸＮＲ５５１６を挙げることができる。そこに直接前記乾燥剤を添加し、分散せしめれば良い。
・厚み
封止接着剤の塗布厚みは１μｍ以上１ｍｍ以下であることが好ましい。これよりも薄いと封止接着剤を均一に塗れなくなり好ましくない。またこれよりも厚いと、水分が侵入する道筋が広くなり好ましくない。
＜封止方法＞
本発明においては、上記乾燥剤の入った封止接着剤をディスペンサー等により任意量塗布し、塗布後第２基板を重ねて、硬化させることにより機能素子を得ることができる。
【００６１】
６．端面の構造
１）発光を取り出す端面以外の端面の形状
本発明の端面発光型発光素子は、該発光を取り出す端面以外の少なくとも１つの端面において前記基板の前記積層構造体を担持する面あるいは、該基板の前記積層構造体を担持する面とは反対の面に対して該端面が成す角度が鋭角であって（テーパー形状と呼ぶことがある。）、該端面に光反射層を有する。好ましくは、前記発光を取り出す端面以外の端面の３面において前記基板面に対して該端面が成す角度が鋭角であって、該端面に光反射層を有する。
好ましくは、端面が成す角度が３０°以上６０°以下、より好ましくは４０°以上５０°以下である。
好ましくは、端面の面積が該端面の断面積より１５％以上、より好ましくは３０％以上大きい。
【００６２】
端面が成す角度が６０°を超えると、端面面積が減少するため光反射層を設けることが困難になるので好ましくない。一方、３０°を下回ると基板の端部の強度が低下し、欠けたり割れたりするために好ましくない。
【００６３】
該端面の上記角度は平均的角度である。該端面の傾斜面の形状は、必ずしも平面である必要はない。筋状、階段状、および波状あるいはリップル形状のような曲線を描いた形状でもよい。傾斜面の面積が大きく、蒸着時に蒸着源から陰になる部位が少ないほど光反射層を設けることが容易になるので上記傾斜角度、端面形状を端面が断面面積よりより広い面積で蒸着源に面するように選択するのが好ましい。
【００６４】
以下にテーパー形状を図面により具体例に説明する。例示する図面は、本願の理解のためにいくつかの態様を挙げて説明するものであって、本発明はなんらこれらに制限されるものではない。
図１は基板１の端面２が平面形状となるように鋭角にテーパー加工を施した端面形状の例である。図２は基板１の端面３が階段状となるようにテーパー加工を施した端面形状の例である。図３は基板１の端面４が凸面形状となるようにテーパー加工を施した端面形状の例である。図４は基板１の端面５が凹面形状となるようにテーパー加工を施した端面形状の例である。図５は基板１の端面６が波面形状となるようにテーパー加工を施した端面形状の例である。
全ての端面が同一のテーパー形状であっても、異なっても良い。例えば、図６は端面６の一方を平面形状とし、もう一方の端面２を階段状に加工した例である。
あるいは、一方の端面を基板の発光層を有する面に対して鋭角にテーパー加工し、もう一方の端面を該基板の発光層を有する面とは反対の面に対して鋭角にテーパー加工しても良く（逆テーパー加工）、またそれらの形状が異なっても良い。図７はその一例を示すものであり、前者の端面３を階段状とし、後者の端面７を平面状に逆テーパーとなるよう加工した例である。
【００６５】
図８は、本発明発光素子の一例であり、光取りだし端面の断面形状の概念図である。
本発明の断面形状の理解を容易にするため、封止構造およびその他の本願の特許要件を説明する上で必要でない構成は省略してある。発光素子Ａは４端面を有し、その１端面を光取りだし端面１０とし、残りの３端面はテーパー加工を施し、アルミニウム蒸着を施し光反射面を構成している。従って、発光層で発生した光は、効率よく光取りだし端面より取り出される。透明基板１１の発光積層体１３を担持する面とは反対面に鋭角に平面状にテーパー加工１６ａ、１６ｂが施されている。透明基板１１の他方の面上に陽極としてＩＴＯ電極１２、発光積層体１３、陰極１４を配置して有する。陰極１４はアルミニウムなどの光反射剤で構成され、光反射層としても機能する。
従って、光取りだし端面１０以外の３つの端面はアルミニウム反射層で被覆され、発光素子が設けられた面と反対の面はアルミニウム反射層１５で被覆されているので、発光層で発生した光は光取りだし端面１０より効率的に取り出すことができる。
【００６６】
２）光反射層
端面に設けられる光反射層は、発生した光を反射し、効率良く光取りだし端面より取り出すことを可能にする。該光反射層の光反射率は、好ましくは５０％以上、より好ましくは７０％以上である。
光反射層は好ましくは蒸着によって形成される。好ましくは、金属もしくは金属酸化物であり、より好ましくは、アルミニウム、銀、金、およびクロムなどの金属である。
好ましくは、厚み０．０１μｍ〜１μｍ、より好ましくは、０．０５μｍ〜０．２μｍに蒸着される。
【００６７】
３）製造方法
本発明の端面発光型発光素子の製造方法の一つは、光透過性の基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、次いで、発光を取り出さない端面をテーパー加工する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する製造方法である。
別の製造方法は、光透過性の基板の発光取り出し端面とはならない端面をテーパー加工する工程、次いで、該基板上に一対の電極、および該電極間に少なくとも１層の発光層を挟持した積層構造体を設置する工程、および該テーパー加工された端面に光反射層を設ける工程を有する製造方法である。
【００６８】
ここでいうテーパー加工とは、端部の断面を切削して、基板の素子積層体を有する面あるいは、該基板の前記積層構造体を担持する面とは反対の面に対して端面が鋭度の形状とするための加工を意味する。
上記２つの製造方法において、テーパー加工工程以外は通常良く知られた発光素子の製造工程である。
【００６９】
上記２つの製造方法において、テーパー加工工程以外の工程は通常良く知られた発光素子の製造工程である。
従って、以下にテーパー加工方法についてのみ説明する。
テーパー加工の工程は発光素子の作製後にも作製前にも行うことができる。端面のテーパー加工は所望の端面形状が実現できればどんな方法を用いても良い。たとえば砥石を用いた研磨による方法が本発明に好適に適用可能である。方法としては、回転する砥石に対して所望の角度で傾けた状態で基板端を接触させる。砥石によって端面が削れて、基板平面に対してテーパー形状となった基板端面が実現できる。この時、端面は通常スリガラス状態になるので、必要に応じてさらに研磨して平滑な平面を形成することも可能である。他のテーパー加工方法としては、サンドブラスト法やプレス加工法などが挙げられる。サンドブラスト法では砥石の細かい粒子を基板端面に吹き付けることでテーパー加工する。プレス加工ではガラス基板を作製する段階で金型を用いて端面をテーパー形状に加工し、その後に有機ＥＬ素子、反射層を作製する。
【実施例】
【００７０】
以下に実施例によって、本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下に記載する実施例によって制限されるものではない。
【００７１】
実施例１
１．素子の作製
（ストライプ電極の形成）
２５ｍｍ（縦）×２５ｍｍ（横）×１ｍｍ（厚み）の無アルカリガラス基板上に、ＩＴＯからなる陽極電極を、スパッタリング法により２００ｎｍの膜厚に成膜し、ウェットエッチングにより整形した。
【００７２】
（有機ＥＬ層の形成）
次いで、所定の位置に開口部を有する蒸着マスクを用いて有機ＥＬ層を堆積した。
この場合の有機ＥＬ層は、層構成及び厚さは、例えば、３０ｎｍのＭＴＤＡＴＡ〔４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェルアミン〕からなる正孔注入層、２０ｎｍのα−ＮＰＤ（Ｎ，Ｎ’−ジナフチル−Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−〔１，１’−ビフェニル〕４，４’−ジアミン）からなる正孔輸送層、３０ｎｍのホストＡｌｑ３（トリス（８−ヒドロキシキノニナート）アルミニウム）に発光材料ｔ（ｎｐａ）ｐｙ（１，３，６，８−テトラ〔Ｎ−（ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ〕ピレンをドープした発光層、２０ｎｍのＡｌｑ３からなる電子輸送層を順次真空蒸着して形成した。
【００７３】
次いで、所定の位置に開口部を有する上部電極用蒸着マスクを用いて有機ＥＬ層を覆うように、アルミニウム（Ａｌ）からなる上部電極を形成することにより有機ＥＬ素子を作製した。
有機ＥＬ素子部を覆うようにガラスキャップをＵＶ硬化接着剤で接着し封止とした。
【００７４】
２．テーパー加工
得られた有機ＥＬ素子の発光光を取り出さない３辺に下記のテーパー加工を行った。
・素子１Ａ：４５°の角度で鋭角
・素子１Ｂ（比較例）：テーパー加工を施さない。
＜テーパー加工方法の説明＞
回転させたガラス研磨装置の砥石部に対して、基板平面を４５°傾けた状態で素子１Ａの端面を接触させ、端面が基板平面に対して４５°の角度を持つように成形した。研磨装置の砥石部は平面形状のものを使用したため、ガラス基板の端面は平面形状となった。４箇所の基板端面の内、１箇所を除いてすべて同様の加工を行った。ガラスの粉末が基板端付近に残らないよう、ＩＰＡで基板端のみを洗浄した。得られた素子１Ａの端面形状は図１に示す形状となった。
【００７５】
３．光反射層の蒸着
上記各試料に下記の光反射層を同一条件で蒸着した。蒸着時は基板ホルダに両面テープで素子を接着し、基板の真下にＡｌ蒸着源がくるように基板と蒸着源を配置した。この時素子１Ａ、素子１Ｂ共に発光素子を設けた面と反対の面に蒸着できるように、基板を配置した。Ａｌの蒸着時は基板ホルダを回転させ、均一にＡｌが蒸着されるようにした。
アルミニウム蒸着条件：１０Å/ｓ（蒸着速度）、１００ｎｍ（厚み）。
これにより基板１１の底面とテーパー加工された３つの端面とが、Ａｌの光反射層で全面成膜された有機ＥＬ素子を得た。この有機ＥＬ素子は、光取り出し端面となるテーパー加工されていない１箇所の端面にもわずかにＡｌが蒸着してムラのある光反射層が形成されたものであった。
その後、光取り出し端面となるテーパー加工されていない端面にわずかに蒸着されたＡｌを、砥石で研磨して除去することで、光透過性の高い平滑な端面とし光取り出し端面を形成した。
以上の操作にて、図８に示すような端面発光型有機ＥＬ素子を作製した。この端面発光型有機ＥＬ素子は、光取り出し端面以外の３箇所の端面がテーパー加工され、且つ、基板１１の底面とテーパー加工された３箇所の端面がＡｌの反射層で覆われた構成となっている。
【００７６】
４．性能評価
（光反射層のアルミニウムの蒸着状態の測定）
《測定方法》
完成した発光素子に電圧を印加して、光取り出し部以外からの発光の漏れが無いかを目視確認した。
《結果》
素子１Ａおよび素子１Ｂの電極に７Ｖの電圧を印加し、発光の様子を確認した。素子１Ａは光取り出しでない端面がすべて反射層に覆われており、発光が確認できるのは光取り出し端面のみであった。それに対して素子１Ｂは、基板平面部はＡｌにより覆われ光漏れは観測されなかったが、光取り出し端面以外の端面のＡｌ蒸着膜が非常に薄くなっており、光取り出し端面以外の端面からも発光が観測された。
【００７７】
（端面発光強度の測定）
《測定方法》
素子１Ａ、素子１Ｂに７Ｖの電圧を印加し、端面からの発光をそれぞれ輝度計で測定した。
《結果》
光取り出し端面からの発光強度は、素子１Ａでは２２００ｃｄ／ｍ2、素子１Ｂでは１０５０ｃｄ／ｍ2であり、２倍強の発光強度の増加が観測された。光取り出し以外の端面からは素子１Ａでは０であったのに対し、素子１Ｂでは６００ｃｄ／ｍ2の発光が観測され、意図しない端面からも光が放射されていた。素子１Ａの端面の反射層は本発明の手法により効果的に形成され、所望の端面からの発光が強くなったことがわかる。
【００７８】
実施例２
１．発光素子の作製
実施例１の有機ＥＬ素子の代わりに下記の無機ＥＬ素子を用いてその他は、実施例１と同様にして端面発光素子を作製した。
（無機ＥＬ層の形成）
基板、ストライプ電極、及び平滑化絶縁層の一部を覆うように、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）からなる第１絶縁膜を、基板温度２００℃で、装置内を１Ｐａの圧力に保持し、酸素を含むアルゴン混合ガス雰囲気中で、１ｋＷの高周波電力で、０．２ｎｍ／ｓｅｃのスパッタレートでスパッタして２００ｎｍの膜厚で成膜した。次いで、マンガン（Ｍｎ）を３モル％添加した硫化亜鉛（ＺｎＳ）からなる発光層を、基板温度３５０℃で、硫化水素（Ｈ2Ｓ）を含むアルゴン混合ガス雰囲気中、同様に高周波スパッタして４００ｎｍの膜厚で成膜した。次いで、五酸化タンタル（Ｔａ2Ｏ5）からなる第２絶縁膜を、第１絶縁層と同様にして２００ｎｍの膜厚で成膜した。
基板上に上記各層を堆積した後、１０-4Ｐａの真空中で、４００℃で１時間の熱処理を実施した。
【００７９】
次いで、所定の位置に開口部を有する上部電極用蒸着マスクを用いて無機ＥＬ層を覆うように、Ａｌからなる上部電極を形成することにより無機ＥＬ素子を作製した。
【００８０】
次いで、実施例１と同様に封止後、テーパー加工を施し、反射層を蒸着して、素子２Ａを作製した。テーパー加工を施さずに反射層を形成した素子を素子２Ｂとした。
【００８１】
２．性能評価
実施例１と同様に評価した。
（結果）
素子２Ａおよび素子２Ｂの電極に１５０Ｖの交流電圧を印加し、発光の様子を確認した。素子２Ａは光取り出しでない端面がすべて反射層に覆われており、発光が確認できるのは光取り出し端面のみであった。それに対して素子１Ｂは、基板平面部はＡｌにより覆われ光漏れは観測されなかったが、光取り出し端面以外の端面のＡｌ蒸着膜が非常に薄くなっており、光取り出し端面以外の端面からも発光が観測された。
【００８２】
実施例３
実施例１において用いたガラス研磨装置の砥石部を凹面形状に変更する以外はすべて同じ方法で素子３Ａを作製した。得られた有機ＥＬ素子の端面は図３に示すような、なだらかな凸面形状となった。得られた素子３Ｃを同様の評価方法で評価した。反射層を設けた端面からは、効果的に成膜されたＡｌ反射膜により光の漏れは全く観測されなかった。また所望の端面からの端面発光輝度は２２３０ｃｄ／ｍ2と素子１Ａとほぼ同等の高い発光輝度が観測された。
【００８３】
実施例４
素子１Ａで用いたガラス基板の端面を加工する工程を、ＩＴＯ電極成膜前に行った以外はすべて素子１Ａと同様にして、端面発光型有機ＥＬ素子４Ａを作製した。得られた素子４Ａを実施例１Ａと同様の方法で評価した。反射層を設けた端面からは、効果的に成膜されたＡｌ反射膜により光の漏れは全く観測されなかった。また所望の端面からの端面発光輝度は２２００ｃｄ／ｍ2と素子１Ａと同等の高い発光輝度が観測された。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】基板の端面が平面形状となるように鋭角にテーパー加工を施した端面形状を示す概念図である。
【図２】基板の端面が階段状となるようにテーパー加工を施した端面形状を示す概念図である。
【図３】基板の端面が凸面形状となるようにテーパー加工を施した端面形状を示す概念図である。
【図４】基板の端面が凹面形状となるようにテーパー加工を施した端面形状を示す概念図である。
【図５】基板の端面が波面形状となるようにテーパー加工を施した端面形状を示す概念図である。
【図６】端面の一方を平面形状とし、もう一方の端面を階段状に加工した端面形状を示す概念図である。
【図７】端面の一方を階段状とし、もう一方の端面を平面状に逆テーパーとなるよう加工を施した端面形状を示す概念図である。
【図８】テーパー加工を施した発光素子の光取りだし端面の断面形状の概念図である。
【符号の説明】
【００８５】
Ａ：発光素子
１：基板
２：基板端面（平面状）
３：基板端面（階段状）
４：基板端面（凸面状）
５：基板端面（凹面状）
６：基板端面（波面状）
７：基板端面（逆テーパー、平面状）
１０：光取りだし端面
１１：透明基板
１２：ＩＴＯ電極
１３：発光積層体
１４：陰極
１４ａ：陰極端子部
１５：光反射層
１６ａ、１６ｂ：テーパー加工された端面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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