(57)【要約】【課題】  カラーテレビ、パソコン、パチンコ台などに使用される各種表示装置の発光源として用いられる有機ＥＬ素子およびその製造方法を提供する。【解決手段】  透明な支持基板上に第一電極を形成するステップと、有機ＥＬ層を形成しない領域に、第一感光性樹脂と第一有機フッ素化合物を含有させた前駆絶縁層を形成するステップと、前記前駆絶縁層に酸素プラズマと、ＵＶと、オゾン処理からなる群から選択される処理を行い、該前駆絶縁層中の有機成分を酸化分解除去させて絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層形成後、有機化合物を含む有機発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層を形成するステップと、前記有機ＥＬ層および前記絶縁層上に第二電極を形成するステップと、を含んでなる有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
透明な支持基板上の第一電極と、有機化合物を含む有機発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層と、第二電極とを順次備え、
さらに、前記第一電極と前記第二電極を絶縁するために、前記有機ＥＬ層の存在しない領域に絶縁層を備える有機ＥＬ素子であって、
前記絶縁層が、フッ素樹脂でない第一感光性樹脂と第一有機フッ素化合物を含有させた層を、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理を行って得られたものである有機ＥＬ素子。  
【請求項２】
前記第一電極と前記第二電極のうち陽極となる電極が、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理をされたものである請求項１に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項３】
前記絶縁層と前記第二電極との間に、フッ素樹脂でない第二感光性樹脂と第二有機フッ素化合物を含有させた層を、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理をして得られた分離隔壁をさらに備える請求項１または請求項２に記載の有機ＥＬ素子。
【請求項４】
前記透明な支持基板上の第一電極上で前記絶縁層と前記有機ＥＬ層が存在しない領域に、フッ素樹脂でない第二感光性樹脂と第二有機フッ素化合物を含有させた層を、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理を行って得られた分離隔壁と、該分離隔壁の上の第二電極をさらに備える請求項１〜３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項５】
前記第一または第二感光性樹脂が、アクリレート樹脂と、ポリイミド樹脂と、ノボラック樹脂と、フェノール樹脂と、スチレン樹脂とからなる群から選択される少なくとも一つの感光性樹脂である請求項１〜４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項６】
前記第一または第二有機フッ素化合物が、２−（パーフルオロオクチル）エタノールと、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンと、パーフルオロポリエーテルからなる群から選ばれる請求項１〜５のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項７】
前記第一または第二有機フッ素化合物が、前記第一または第二感光性樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部で含有される請求項１〜６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子。
【請求項８】
透明な支持基板上に第一電極を形成するステップと、
有機ＥＬ層を形成しない領域に、第一感光性樹脂と第一有機フッ素化合物を含有させた前駆絶縁層を形成するステップと、
前記前駆絶縁層に酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理を行い、該前駆絶縁層中の有機成分を酸化分解除去させて絶縁層を形成するステップと、
前記絶縁層形成後、有機化合物を含む有機発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層を形成するステップと、
前記有機ＥＬ層および前記絶縁層上に第二電極を形成するステップと、
を含んでなる有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項９】
前記第一電極が陽極であって、前記絶縁層を形成するステップにおいて、同時に該陽極に酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理を行う請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造方法。
【請求項１０】
前記前駆絶縁層を形成するステップの後で、前記有機ＥＬ層も該前駆絶縁層も形成しない領域に、または前記前駆絶縁層上に、第二感光性樹脂と第二有機フッ素化合物を含有させた前駆分離隔壁を形成するステップとを含み、
前記絶縁層を形成するステップにおいて、前記前駆分離隔壁中の有機成分を酸化分解除去させて分離隔壁も形成され、
前記に第二電極を形成するステップにおいて、前記分離隔壁上にも該第二電極が形成される、
請求項８または請求項９に記載の有機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、カラーテレビ、パソコン、パチンコ台などに使用される各種表示装置の発光源として用いられる有機ＥＬ素子およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置に適用される発光素子の一例として、有機化合物の薄膜積層構造を有する有機エレクトロルミネッセンス素子（以下、「有機ＥＬ素子」と称する）が知られている。有機ＥＬ素子は、薄膜の自発光型素子であり、低駆動電圧、高解像度、高視野角といった優れた特徴を有することから、それらの実用化に向けて様々な検討がなされている（例えば、非特許文献1を参照）。
【０００３】
有機ＥＬ素子としては、基板側から光を取り出す「ボトムエミッション」型の素子が広く知られている。一般的なボトムエミッション型有機ＥＬ素子の模式的構造を図５に示す。図５に示すように、透明基板１０１上に、透明陽極１０２と、少なくとも有機発光層１０６を含む有機ＥＬ層１０３と、陰極１０９とが順次形成されており、該透明基板側から光を取り出すものである。有機ＥＬ層１０３は、正孔注入層１０４、正孔輸送層１０５、有機発光層１０６、電子輸送層１０７、電子注入層１０８を含む。
【０００４】
また、有機ＥＬ素子を用いた表示装置には、パッシブマトリックス表示装置とアクティブマトリックス表示装置がある。前記の表示装置は、有機ＥＬ層を介して、複数のストライプ状の陽極と複数のストライプ上の陰極とが互いに直行するように配置し、かつ前記有機ＥＬ層を介して両電極が交差してなる複数の領域の配置の仕方がマトリックス状となるように前記陽極と前記陰極とを配置される。
また、フォトリソグラフィ法を用いて形成した複数のストライプ状の陽極のエッジの部分は、電極形状が急激に変化するため電界集中が発生しやすい部位であり、有機ＥＬ層が絶縁破壊し、この結果起こる第一電極と第二電極の短絡により、第一電極上あるいは第二電極上に並列する全ての画素が常時発光する等の表示欠陥が発生する。第一電極と第二電極間の短絡を防ぐ方法として、特許文献１および特許文献２に開示されるように、第一電極および第二電極の縁部に絶縁層を形成する方法が示されている。絶縁層材料としては、無機物または有機物が用いられるが、十分な耐電圧をもつ膜厚をフォトリソグラフ等の方法を用いて簡便に形成することが可能であることから、ポリイミドや、ノボラック樹脂等の樹脂が用いられている。
【０００５】
かかるマトリックス状の配置において、そのストライプ状の陽極とストライプ状の陰極とを個々に操作して順次映像信号を入力し、順次発光させ、映像を映し出す。このように陰極がストライプ状に分離され、ストライプ状の陰極として個々に独立して電圧が印加されうる状態に形成されることを陰極分離といい、有機発光層を形成する前に陰極分離膜は形成される。特許文献３及び特許文献４に示されるように陰極分離膜はその目的の為、庇部とその柱部からなり感光性樹脂が使用される。
【特許文献１】米国特許第２９１１５５２号
【特許文献２】米国特許第２７３４４６４号
【特許文献３】特開２００１−２８２９５
【特許文献４】特開平９−３３０７９２
【非特許文献１】C.W.Tang,S.A.VanSlyke,Appl.Phys.Lett.51,913（1987）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ素子は陽極が陰極よりも高電位であるとき順方向バイアスされたダイオードとしてみることができる。そして低い仕事関数を有する陰極と高い仕事関数を有する陽極とを組み合わせるとき動作電圧は実質的に減少する。従来の陽極はＩＺＯ（インジウム−亜鉛酸化物）あるいはＩＴＯ（インジウム−錫酸化物）が広く用いられている。しかしながらＩＺＯあるいはＩＴＯ上の仕事関数は４．７ｅＶ程度であり、そのまま正孔注入層などの有機層を積層すると得られた素子の正孔注入性が十分ではない。これは陽極の上に積層される正孔注入層の仕事関数が５．０ｅＶ程度であるため陽極と正孔注入層との間に障壁が生じるためである。このため酸素プラズマと、ＵＶと、オゾン処理によって陽極の仕事関数を高くすることで低い電圧での動作を得ている。
【０００７】
有機ＥＬ素子は、電極に電圧を印加すると陽極からキャリアー（正孔）が正孔注入層のまたは正孔輸送層を経て有機発光層へ至り、陰極から電子が電子輸送層を経て有機発光層に至り両者が結合することにより発光する。陽極からは正孔伝導準位に正孔を、陰極からは電子伝導準位に電子を注入する。典型的な正孔注入電極であるＩＺＯあるいはＩＴＯは４．７ｅＶ程度の仕事関数を有するが、ＵＶとオゾン処理を数分間おこなうと、仕事関数は５．１ｅＶ程度に上げることができる。しかし、近年使用されている正孔輸送材料層は５．２〜６ｅＶと大きな仕事関数を有するものが多い。例えばＮＰＢは５．４ｅＶ、ＴＰＤ（トリフェニルジアミン）は５．５ｅＶである。そのため両者の間にエネルギー障壁が生じ、正孔は注入されにくい状態となる。５．１ｅＶ近傍の正孔輸送性材料を電極上に形成し、障壁を小さくすることも検討されているが、エネルギー障壁なく注入を円滑にするためには陽極表面の仕事関数はさらに大きいことが望まれる。また、そうすることにより正孔注入層の材料選択の幅も広がるため有効である。
【０００８】
本発明は、コスト面で優れた有機材料で形成された絶縁層や陰極分離隔壁を用いながら、安価な方法で、透明陽極であるＩＴＯやＩＺＯの仕事関数を大きくして有機ＥＬ素子の電気伝導性を悪化させず、発光効率を向上させた有機ＥＬ素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によれば、表面にフッ素を含む感光性樹脂前駆絶縁層を用い、酸素プラズマ、ＵＶ、オゾン処理からなる群から選択される表面処理を行い絶縁層を形成することによって解決される。
具体的には、第一電極形成後、表層にフッ素を含有する感光性樹脂前駆絶縁層を形成した後、該前駆絶縁層を酸素プラズマ、ＵＶ、オゾン処理からなる群から選択される処理で表面処理を行い、電極上の有機成分は酸化分解除去され、電極の仕事関数は増加する。その際、電極面の好ましくは外周に存在する前記前駆絶縁層も酸化分解され、その一部は電極表面にも再付着する。このような一連の処理により電極表面には再付着したフッ素、炭素が存在し、その結果電極の仕事関数は５．５〜６．０ｅＶ程度に大きくすることができる。
【００１０】
すなわち、本発明は、透明な支持基板上の第一電極と、有機化合物を含む有機発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層と、第二電極を順次備え、さらに、前記第一電極と前記第二電極を絶縁するために、有機ＥＬ層の存在しない領域に絶縁層を備える有機ＥＬ素子であって、前記絶縁層が、フッ素樹脂でない第一感光性樹脂と第一有機フッ素化合物を含有させた層を酸素プラズマと、ＵＶと、オゾン処理からなる群から選択される処理を行って得られたものである有機ＥＬ素子であることを特徴とする。
本発明の有機ＥＬ素子の好ましい具体的形態では、前記第一電極と前記第二電極のうち陽極となる電極が、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理をされたものである。本発明の有機ＥＬ素子の好ましい別の具体的形態では、前記絶縁層と前記第二電極との間に、フッ素樹脂でない第二感光性樹脂と第二有機フッ素化合物を含有させた層を、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理をして得られた分離隔壁をさらに備える。本発明の有機ＥＬ素子の好ましい他の具体的形態では、前記透明な支持基板上で第一電極上の前記絶縁層と前記有機ＥＬ層が存在しない領域に、フッ素樹脂でない第二感光性樹脂と第二有機フッ素化合物を含有させた層を、酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理を行って得られた分離隔壁と、該分離隔壁の上の第二電極をさらに備える。
第一または第二感光性樹脂は、好ましくは、アクリレート樹脂と、ポリイミド樹脂と、ノボラック樹脂と、フェノール樹脂と、スチレン樹脂とからなる群から選択される少なくとも一つの感光性樹脂である。第一または第二有機フッ素化合物は、好ましくは、２−（パーフルオロオクチル）エタノールと、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパンと、パーフルオロポリエーテルからなる群から選ばれる。第一または第二有機フッ素化合物は、好ましくは、第一または第二感光性樹脂１００質量部に対して０．１〜１０質量部で含有される。
さらに、本発明は、透明な支持基板上に第一電極を形成するステップと、有機ＥＬ層を形成しない領域に、第一感光性樹脂と第一有機フッ素化合物を含有させた前駆絶縁層を形成するステップと、前記前駆絶縁層に酸素プラズマと、ＵＶと、オゾン処理からなる群から選択される処理を行い、該前駆絶縁層中の有機成分を酸化分解除去させて絶縁層を形成するステップと、前記絶縁層形成後、有機化合物を含む有機発光層を少なくとも含む有機ＥＬ層を形成するステップと、前記有機ＥＬ層および前記絶縁層上に第二電極を形成するステップと、を含んでなる有機ＥＬ素子を製造する方法を提供する。
本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の好ましい具体的態様では、前記第一電極が陽極であって、前記絶縁層を形成するステップにおいて、同時に該陽極に酸素プラズマとＵＶとオゾン処理とからなる群から選択される処理を行う。本発明の有機ＥＬ素子の製造方法の別の好ましい具体的態様では、前記前駆絶縁層を形成するステップの後で、前記有機ＥＬ層も該前駆絶縁層も形成しない領域に、または前記前駆絶縁層上に、第二感光性樹脂と第二有機フッ素化合物を含有させた前駆分離隔壁を形成するステップとを含み、前記絶縁層を形成するステップにおいて、前記前駆分離隔壁中の有機成分を酸化分解除去させて分離隔壁も形成され、前記に第二電極を形成するステップにおいて、前記分離隔壁上にも該第二電極が形成される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、素子の導電性を向上させることができ、発光効率を高めることが可能となった。その結果、駆動電圧が低減されかつ発光効率が向上した有機ＥＬ素子を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の実施態様として、基板上に形成したボトムエミッション型有機ＥＬ素子およびその製造方法を、好適な実施の形態を参照してさらに詳細に説明する。
図１は、ボトムエミッション型の有機ＥＬ素子の一実施の形態を示す。図１に示すように、本発明の有機ＥＬ素子は、透明基板１に、第一電極２と、少なくとも有機発光層を含む有機ＥＬ層３と、第二電極４とを順次形成し、有機ＥＬ層の存在しない領域（好ましくは有機ＥＬ層の存在しない領域で有機ＥＬ層に接する領域）に絶縁層５を形成し、該透明基板側から光を取り出すものである。
なお、有機ＥＬ素子の構成としては、有機ＥＬ層として必要に応じて正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および電子注入層から選択される層を追加してもよい。電子注入効率の改善の観点からは、少なくとも電子注入層を設けることが好ましい。
【００１３】
本発明に用いる基板としては、好ましくは、ガラス、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等が挙げられる。
基板（例えば、ガラス基板）上に、ＣＣＭ（色変換材料）方式の場合には、好ましくは、ＣＣＭ及びカラーフィルタ層を形成し、その後ＯＣＬ（平坦化層）を導入する。平坦化層中の残留水分や溶剤が有機ＥＬ層に拡散してＤＳ（ダークスポット）やＤＡ（ダークエリア）等の非発光欠陥の発生を防止するためにＳｉＮやＳｉＯＮ、ＳｉＯ2などのＰＬ（パッシベーション層）を設けた基板を含んでもよい。この厚さは０．２〜１．０μｍの値が好ましい。
【００１４】
まず、この洗浄したガラス基板にスパッタリング法により第一電極を形成する。第一電極を陽極とする場合、透明電極が好ましく、透明陽極はＩＴＯまたはＩＺＯが好ましい。陽極の厚さは、特に限定しないが、通常５０〜３００ｎｍである。
【００１５】
次に、この透明電極表面を適宜パターニングすることでパターン化された第一電極を得る。
パターンは、陽極上にレジスト剤を塗布した後、フォトリソグラフィー法を用いて所定の形状にパターニングすることで得られる。レジスト層の厚さは、特に限定しないが、０．５〜２μｍである。
レジスト層としては、特に限定されないが、好ましくは、ノボラック樹脂が挙げられる。
【００１６】
次に、第一電極パターン上で有機ＥＬ層を設ける予定のない領域に、第一電極を被覆する前駆絶縁層を形成する。前駆絶縁層としての感光性樹脂にはポリフルオロブチルメタクリラートなどのフッ素樹脂も存在するが電極（陽極）や下地（ガラスまたはバリア膜）などの無機材料との密着性が弱いため使用できない。そこで、前駆絶縁層として、酸素プラズマ、ＵＶ、またはオゾンで分解されるものであれば特に限定されず、好ましくは無機酸化物やアクリレート等のネガ型のフォトレジストやポリイミド材料、さらに好ましくはノボラック樹脂などの材料を母材とし、有機フッ素化合物を母材１００質量部に対して好ましくは０．１〜１０質量部添加した材料を用いる。有機フッ素化合物は、好ましくは母材中で分散している。
有機フッ素化合物としては、好ましくは２−（パーフルオロオクチル）エタノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、パーフルオロポリエーテルが挙げられる。有機フッ素化合物は、好ましくは平均分子量２００〜８０００程度、さらに好ましくは平均分子量５００〜１０００程度を有する。重量平均分子量については、液体クロマトグラフィーの一種であるＧＰＣ法（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により、ポリスチレンを基準として測定した値である。
また、別の態様として、第一層としてアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂などの材料を形成後、さらにその上に有機フッ素化合物を添加したアクリレート樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂などの材料を形成してもよい。その後これらをフォトリソグラフ等の方法でパターニングを行う。
フッ素含層は、好ましくは０．１μｍ以上の厚さであり、さらに好ましくは０．５〜１μｍである。フッ素含層の膜厚変化は、光照射の前後において小さい。
【００１７】
次に、必要に応じて前駆分離隔壁を形成し、フォトリソグラフ等の方法でパターニングを行う。分離隔壁は、陰極分離隔壁とも呼ばれ、逆テーパー形状を有しており、陰極のパターニング機能をもつ。陰極分離隔壁は、アクリレート等のネガ型のフォトレジストやノボラック樹脂等のネガ型フォトレジストなどの材料を母材とし、低重合の有機フッ素化合物を母材１００質量部に対して好ましくは０．１〜１０質量部、さらに好ましくは１〜５質量部添加した材料を用いる。分離隔壁の逆テーパー形状は、例えば、絶縁膜上の適当な位置に上記材料を成膜し、フォトリソグラフィ法によって異方エッチングすることにより得られる。
有機フッ素化合物としては、好ましくは２−（パーフルオロオクチル）エタノール、２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン、パーフルオロポリエーテルが挙げられる。有機フッ素化合物は、好ましくは平均分子量２００〜８０００程度、さらに好ましくは平均分子量５００〜１０００程度を有する。重量平均分子量については、液体クロマトグラフィーの一種であるＧＰＣ法（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）により、ポリスチレンを基準として測定した値である。
フッ素含層は、好ましくは０．１μｍ以上の厚さであり、さらに好ましくは０．５〜１μｍである。フッ素含層の膜厚変化は、光照射の前後において小さい。
【００１８】
絶縁層、または絶縁層と分離隔壁は、こうして得られた基板に表面処理として、酸素プラズマ処理、ＵＶ、またはオゾン処理を行い得られる。これらの処理を組み合わせてもよく、例えばＵＶとオゾン処理を組み合わせてもよい。ＵＶ処理にはエキシマランプあるいは低圧水銀ランプを用いることができる。
第一電極が陽極の場合、例えばＩＺＯあるいはＩＴＯ表面にこれらの処理を施すとレジスト残渣は分解除去され、仕事関数は５．１ｅＶ程度に深くなる。それとともに絶縁膜及び陰極分離壁の表面の有機材料も分解し、ＩＺＯあるいはＩＴＯ表面に炭化物及びフッ化物として再付着するようになる。フッ化物は主に炭化フッ素でありそれは高い仕事関数を有し、有効な正孔注入性をもたらし、また、電極と良く密着しまた正孔注入層とも良くなじむ為、したがって素子の駆動電圧を低減せしめ、ひいてはデバイスの動作安定性を改善することができる。
前駆分離隔壁を形成した場合、前駆分離隔壁と前駆絶縁層は同時に表面処理されて分離隔壁と絶縁膜を得ることができる。
【００１９】
次に、有機発光層を含む有機ＥＬ層を形成する。
有機ＥＬ層は、陽極および陰極に電圧が印加されることによって生じる正孔および電子が再結合することで発光する有機発光層を少なくとも含み、必要に応じて、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層および／または電子注入層を介在させた構造を有する。より具体的には、例えば、以下に示すような構造が挙げられる。
（１）有機発光層
（２）正孔注入層/有機発光層
（３）有機発光層/電子輸送層
（４）正孔注入層/有機発光層/電子輸送層
（５）正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層
（６）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
なお、上述の（１）〜（６）の構造を有する有機ＥＬ層において、有機発光層または正孔注入層に下部電極（陽極）が接続され、有機発光層、電子輸送層または電子注入層に保護膜を介して上部電極（陰極）が接続される。なお、本発明の有機ＥＬ素子では、電子注入効率の改善の点から、電子輸送層および電子注入層を設けることが好ましい。電子輸送層および電子注入層の材料を適宜選択することによって電子注入効率のさらなる改善が実現可能となる。
【００２０】
有機ＥＬ層の形成は、特に限定されないが、例えば、真空蒸着装置による真空蒸着法が好ましく用いられる。
有機ＥＬ層の各層の材料としては、公知のものを使用される。有機発光層の材料は、所望する色調に応じて選択することが可能であり、例えば青色から青緑色の発光を得るためには、ベンゾチアゾール系、ベンゾイミダゾール系、ベ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が好ましく使用される。
電子輸送層の材料としては、アルミキレート(Ａｌｑ3)、ベンズアズールを使用することが可能であるが、これらに限定するものではない。
また、電子注入層の材料としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、またはＣｓなどのアルカリ金属、Ｂａ、Ｓｒなどのアルカリ土類金属、希土類金属、あるいはそれらのフッ化物等を使用することが可能であるが、これらに限定するものではない。
なお、電子注入層および電子輸送層の透過率は４０％以上が好ましく、８０％以上がより好ましく、このような透過率を達成するための材料を適宜選択することができる。
電子注入層および電子輸送層の形成には、通常は真空蒸着法が用いられるが、塗布法を用いることもできる。電子注入層および電子輸送層の膜厚については駆動電圧および透明性等を考慮して適宜選択することができるが、通常は、正孔注入層は１０〜２００ｎｍ、正孔輸送層は１０〜１００ｎｍ、有機発光層は１０〜１００ｎｍ、電子注入層は１０ｎｍ以下であり、電子輸入層は４０ｎｍ以下である。しかし、これらに限定するものではない。
【００２１】
有機ＥＬ層を形成後、第二電極を形成する。第二電極を陰極とする場合、陰極には好ましくは導電性が高く、蒸着法での形成が容易で反射率の高いＡｌ、Ａｕ、Ａｇ、Ｐｔ等の金属が用いられる。
【００２２】
本発明の有機ＥＬ素子として、分離隔壁を用いない例を図１に示し既に説明したが、分離隔壁を用いる例を図２と図３に示す。
図２は、陽極の上に絶縁膜を介することなく分離隔壁を形成した本発明の有機ＥＬ素子の例を示す。図２では、透明基板１１に、第一電極１２と、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層１３と、第二電極１４とを順次備え、有機ＥＬ層の存在しない領域（好ましくは有機ＥＬ層の存在しない領域で有機ＥＬ層に接する領域）に絶縁層１５を備えるとともに、有機ＥＬ層の存在しない領域で絶縁層１５も存在しない領域に分離隔壁１６とその上の第二電極１７を備え、透明基板側から光を取り出すものである。
図３は、陽極の上に絶縁膜を介して分離隔壁を形成した本発明の有機ＥＬ素子の例を示す。図３では、透明基板２１に、第一電極２２と、少なくとも発光層を含む有機ＥＬ層２３と、第二電極２４とを順次備え、有機ＥＬ層の存在しない領域（好ましくは有機ＥＬ層の存在しない領域で有機ＥＬ層に接する領域）に絶縁層２５を備えるとともに、絶縁層２５上の少なくとも一部に分離隔壁１６とその上の第二電極１７を備え、該透明基板側から光を取り出すものである。
【００２３】
以上、本発明の第１の態様であるボトムエミッション型の有機ＥＬ素子について説明したが、アクティブ型有機ＥＬ素子、トップエミッション型有機ＥＬ素子についても実施可能である。アクティブ型は、各画素に駆動用のＴＦＴが配置され、このＴＦＴで画素に電流を流して発光させる方式で、ＴＦＴ基板の上に反射電極、有機発光層、電極を形成し、優れるものである。
【実施例】
【００２４】
次に、本発明に係る有機ＥＬ素子およびその製造方法を、実施例にさらに詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されない。また簡略化のため、材料及びそれらから形成された層を以下のように略記する。
ＮＰＢ：４,４'−ビス−［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル
Ａｌｑ3:トリス（８−キノリノラト−Ｎ１，Ｏ８）−アルミニウム
【００２５】
実施例１
本発明に基づく有機ＥＬ素子を以下の手順により作製した。
まず、ガラス基板にＤＣスパッタリング法（ターゲット:ＩＺＯ（Ｉｎ2Ｏ3-１０％ＺｎＯ）、スパッタガス:Ａｒ、パワー２５０Ｗ）によって、厚さ２２０ｎｍのＩＺＯを陽極として形成した。
次いで、フォトリソグラフィによりＩＺＯを所定のパターンに形成した。その後、有機ＥＬ層を設けない領域に、パーフルオロポリエーテル｛ＦＯＭＢＬＩＮ  ＡＭ３００１、ソルベイソレクシス社製、Ｘ−ＣＦ2−Ｏ−（ＣＦ2−ＣＦ2−Ｏ）p−（ＣＦ2Ｏ）q−ＣＦ2−Ｘ  （式中、Ｘは−ＣＨ2Ｏ−ＣＨ2を表し、ｐ及びｑは正の整数である。）、重量平均分子量３２００｝を５質量％混合したノボラック樹脂のポジ型フォトレジスト（ＪＥＭ-７００Ｒ２、ＪＳＲ社製）を塗布し露光（波長３６５ｎｍ）、現像を行い、ポストベーク１５０℃で３０分の加熱を行い、厚さ３μｍの所定の前駆絶縁層を得た。さらに、同様の手順で、前記前駆絶縁層が存在せず有機ＥＬ層を設けない領域に、前記パーフルオロポリエーテルを５質量％混合した陰極分離隔壁用のネガ型ノボラック樹脂（ＺＰＮ１１６８、日本ゼオン社製）を塗布、露光（波長３６５ｎｍ）、現像、ポストベ一ク１５０℃で３０分の加熱を行い所定のパターニングを行った。画素間隔は３１０μｍであり、前駆分離隔壁の形状は、上部幅２３０μｍ、底部幅１３０μｍ、厚さ５μｍの逆テーパーとした。このとき、前駆分離隔壁が形成される方向に直交して、前駆絶縁膜は、画素間に画素端部両側からそれぞれ１００μｍずつ延在するように形成した。
次に、陽極、前駆絶縁層および前駆分離隔壁の紫外線照射処理を行った。エキシマＵＶランプ（ＵＶエキシマ波長１７２ｎｍまたは２２２ｎｍ）を用いて照射距離５ｍｍで大気雰囲気中にて３分間照射し、絶縁層と分離隔壁を得た。その後直ちに、有機蒸着装置において、陽極の上に有機ＥＬ層として、ＮＰＢからなる厚さ４０ｎｍの正孔注入層、Ａｌq3からなる厚さ６０ｎｍの有機発光層、ＬｉＦからなる厚さ１ｎｍの電子注入層を順に積層し、１００ｎｍの厚さのＡｌを陰極として製膜した。その際、１×１０-３Ｐａ以下の圧力、０．２ｎｍ／ｓの成膜速度とした。
以上のようにして、有機ＥＬ素子を得た。
【００２６】
比較例１
前記実施例１中の有機フッ素化合物を混合しない絶縁層、陰極分離隔壁を用いる事以外は前記実施例と同じ製造工程で有機ＥＬ素子を得た。
以上のようにして得られた各素子の陰極と陽極の間に駆動電圧を印加し、Ｉ−Ｖ（電流密度−電圧）曲線をプロットした（図４）。また、電流密度一輝度特性から、電流効率を求めた。さらに、発光を開始する発光開始電圧について測定した。その結果を表１に示す。
【００２７】
【表１】
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【００２８】
図４からわかるように素子のＩ−Ｖ曲線の立ち上がり電圧は実施例のほうが低く、導電性が非常に高いことがわかる。また、表1からは、実施例１では比較例１と比較して極めて高い発光効率を示すことが分かる。これは、本発明により導電性が向上したためである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】分離隔壁を用いない本発明の有機ＥＬ素子の例を示す。
【図２】陽極の上に絶縁膜を介することなく分離隔壁を形成した本発明の有機ＥＬ素子の例を示す。
【図３】陽極の上に絶縁膜を介して分離隔壁を形成した本発明の有機ＥＬ素子の例を示す。
【図４】実施例と比較例の有機ＥＬ素子の電流−電圧特性を比較するグラフを示す。
【図５】一般的なボトムエミッション型有機ＥＬ素子の構造を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１１，２１  透明基板
２，１２，２２  第一電極
３，１３，２３  有機ＥＬ層
４，１４，１７，２４，２７  第二電極
５，１５，２５  絶縁層
１６，２６  分離隔壁
１０１  透明基板
１０２  透明陽極（ＩＺＯ）
１０３  有機ＥＬ層
１０４  正孔注入層
１０５  正孔輸送層
１０６  有機発光層
１０７  電子輸送層
１０８  電子注入層
１０９  陰極（Ａｌ）
【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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