JPH09283280A - 有機電界発光素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有機電界発光素子の製造工程における微細加
工を容易かつ確実に行って、非選択部の有機発光層の発
光確率が著しく小さい有機電界発光素子を提供する。 【解決手段】 側面３Ａと、基板１の板面１Ａとの交叉
角度θの最大値が７０〜８９°となる成膜防止層３を形
成し、この上に有機発光層５を形成する。 【効果】 パターニングの成功確率が高く、非選択部の
有機発光層を確実に絶縁できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は有機電界発光素子の
製造方法に係り、詳しくは、有機化合物から成る発光層
に電界をかけて光を放出する薄膜型発光素子の微細加工
工程を改良した有機電界発光素子の製造方法に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来、薄膜型の電界発光（ＥＬ）素子と
しては、無機材料のII−VI族化合物半導体であるＺｎ
Ｓ、ＣａＳ、ＳｒＳ等に、発光中心であるＭｎや希土類
元素（Ｅｕ、Ｃｅ、Ｔｂ、Ｓｍ等）をドープしたものが
一般的であるが、上記無機材料から作製したＥＬ素子
は、 交流駆動が必要とされる（一般に、５０〜１０００
Ｈｚ）。 駆動電圧が高い（一般に、２００Ｖ程度）。 フルカラー化が困難である。特に青色に問題があ
る。 周辺駆動回路のコストが高い。 といった問題点を有している。

【０００３】しかし、近年、上記問題点を改良すべく、
有機薄膜を用いたＥＬ素子の開発が行われるようになっ
た。特に、発光効率を高めるために、電極からのキャリ
アー注入の効率向上を目的とした電極種類の最適化を行
うと共に、芳香族ジアミンから成る有機正孔輸送層と８
−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体から成る有機
発光層を設けた有機電界発光素子の開発（Ａｐｐｌ．Ｐ
ｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５１巻，９１３頁，１９８７年）
により、従来のアントラセン等の単結晶を用いた電界発
光素子と比較して発光効率の大幅な改善がなされ、実用
特性に近づいてきている。

【０００４】このような有機電界発光素子の製造方法を
パターニングする方法としては、例えば、以下のような
方法が挙げられる。

【０００５】まず、基板上に陽極膜（又は陰極膜）を形
成した後、有機発光層を形成する（この際、必要に応じ
て有機正孔輸送層等を積層形成する。）。次に、真空蒸
着法等により、シャドーマスクを用いて、陰極膜（又は
陽極膜）をパターン状に形成する。このようにして作製
された有機電界発光素子は、選択された陽極及び陰極に
挟まれた部分（以下「選択部」と称する場合がある。）
の素子が発光し、その他の部分（以下「非選択部」と称
する場合がある。）は発光しないため、所望の部分が発
光する有機電界発光素子となる。

【０００６】その他に、レジストを用いてパターンとな
る壁（成膜防止層）を予め作製しておき、斜め蒸着によ
り発光層を形成する方法も試みられている（特開平５−
２７５１７２号公報）。

【０００７】有機電界発光素子の重要な特性として、選
択部のみが発光し、非選択部の発光確率が低いことが挙
げられ、従って、このような有機電界発光素子の製造工
程において、パターニングの微細加工を確実に行って発
光特性に優れた有機電界発光素子を得ることが望まれ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従来の有機電界発光素
子の微細加工法のうち、シャドーマスクを用いる方法で
は、真空装置内のチャンバー内で基板とマスクとの位置
合わせを数μｍの精度で正確に行う必要があり、操作が
容易ではない。また、繰り返し蒸着に用いたマスクに付
着した物質が厚膜化し、マスクのパターンを狭める等の
問題も存在する。一方、斜め蒸着によるパターニングで
は、素子サイズが小さい場合には有効な手段であるが、
大型の素子を作製しようとすると、基板の設置場所を大
きくとる必要が生じる。また、基板のソース側と反対側
との間に膜厚分布が現れるため、良好な微細加工を行う
ことができない。

【０００９】本発明は上記従来の問題点を解決し、有機
電界発光素子の製造工程における微細加工を容易かつ確
実に行って、非選択部の有機発光層の発光確率が著しく
小さい有機電界発光素子を製造する方法を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の有機電界発光素
子の製造方法は、基板上に陽極及び陰極のいずれか一方
の電極膜を形成した後、該電極膜上に部分的に成膜防止
層を形成し、その後、該電極膜上の該成膜防止層非形成
面に有機発光層及び前記いずれか他方の電極膜を順次積
層形成して有機電界発光素子を製造する方法であって、
該成膜防止層の側面は前記基板の板面に対し垂直よりも
オーバーハング側に傾いていることを特徴とする。

【００１１】側面が基板の板面に対し垂直よりオーバー
ハング側に傾いている成膜防止層であれば、パターニン
グをより確実に行って、成膜防止層の上に形成された有
機発光層をより確実に絶縁して非選択部の発光確率を著
しく低減することができる。

【００１２】本発明においては、特に基板上を一方向に
長く延在する成膜防止層の長手方向に延在する側面がオ
ーバーハング側に傾いていること、とりわけ、成膜防止
層の側面と基板の板面とのなす角の最大値が７０°〜８
９°であることが好ましい。

【００１３】この成膜防止層はドライフィルムレジスト
で形成することができる。

【００１４】なお、以下において、本発明に係る成膜防
止層の形状、即ち、側面が基板の板面に対し垂直よりも
オーバーハング側に傾いている形状を「逆テーパ形」と
称する場合がある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の有機電界発光素子
の製造方法について、図面を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１は、本発明ので製造される機電界発光
素子の実施の形態を模式的に示す断面図であり、１は基
板、２ａは陽極としての導電層、３は成膜防止層、４は
正孔輸送層、５は有機発光層、２ｂは陰極としての導電
層を各々表す。

【００１７】本実施例の有機電界発光素子は、基板側の
導電層２ａが陽極（アノード）として正孔注入の役割を
果たすものである。

【００１８】基板１は本発明に係る有機電界発光素子の
支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や
金属箔、プラスチックフィルムやシートなどが用いられ
るが、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタアクリルレ
ート、ポリカーボネート、ポリサルホンなどの透明な合
成樹脂基板が好ましい。

【００１９】基板１上には導電層２ａが設けられてい
る。この導電層２ａは、通常、アルミニウム、金、銀、
ニッケル、パラジウム、テルル等の金属、インジウム及
び／又はスズの酸化物などの金属酸化物やヨウ化銅、カ
ーボンブラック、或いは、ポリ（３−メチルチオフェ
ン）等の導電性高分子などにより構成される。陽極とし
ての導電層２ａの形成は、通常、スパッタリング法、真
空蒸着法などにより行われることが多いが、銀などの金
属微粒子或いはヨウ化銅、カーボンブラック、導電性の
金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末などを用いる場
合には、適当なバインダー樹脂溶液にこれらを分散し、
基板上に塗布することにより形成することもできる。更
に、導電性高分子を用いる場合は、電解重合により直接
基板上に薄膜を形成したり、基板上に塗布して形成した
りすることもできる（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．，６０巻，２７１１頁，１９９２年）。この導電層
はまた異なる物質の２層以上の積層構造とすることも可
能である。導電層２ａの厚みは、必要とする透明性によ
り異なり、透明性が必要とされる場合は、可視光の透過
率が６０％以上、好ましくは８０％以上となることが望
ましく、この場合、導電層２ａの厚みは、通常５〜１０
００ｎｍ、好ましくは１０〜５００ｎｍ程度である。

【００２０】なお、この陽極２ａとしての導電層が不透
明でよい場合は、導電層２ａは基板１と同一のものであ
っても良い。また、上記導電層を異なる物質で積層した
ものとすることも可能である。

【００２１】一方、導電層２ｂは陰極（カソード）とし
て有機発光層５に電子を注入する役目を果たす。導電層
２ｂとして用いられる材料は、前記導電層２ａと同様の
材料を用いることが可能であるが、効率的に電子注入を
行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、一般にはス
ズ、マグネシウム、インジウム、アルミニウム、銀等の
適当な金属又はそれらの合金が用いられる。導電層２ｂ
についても、異なる物質の２層以上の積層構造としても
良い。導電層２ｂの膜厚は、通常、導電層２ａと同程度
である。但し、電界発光素子としては、導電層２ａ及び
導電層２ｂのうち少なくとも一方は透明性が良いことが
必要であることから、導電層２ａと導電層２ｂの一方又
は双方は、１０〜５００ｎｍ程度の膜厚で、透明性に優
れることが望まれる。

【００２２】陽極としての導電層２ａ上に形成される成
膜防止層３は、非導電性のものであればどのようなもの
でも良いが、本発明に係る成膜防止層３は、その側面３
Ａが基板１の板面１Ａに対し垂直よりもオーバハング側
に傾いている。特に、一方向に長く延在する成膜防止層
３において、成膜防止層３の長手方向に延在する側面３
Ａがオーバーハング側に傾いていることが好ましく、こ
の傾きの度合は、成膜防止層３の側面３Ａと基板１の板
面１Ａとのなす角（交叉角度）θの最大値（図１では、
成膜防止層３の側面３Ａと導電層（陽極）２ａの表面と
のなす角をθとして示してあるが、これは基板１の板面
１Ａの交叉角度と同等である。）が７０°〜８９°であ
ることが好ましい。

【００２３】このような成膜防止層３は、例えば、光化
学反応を用いて逆テーパ形を形成可能なレジスト工程に
より、或いは、成膜防止層となる無機物質層の上部にレ
ジストパターンを形成し、該無機物質層のエッチングを
行い、かつ無機物質層の側面下部をオーバーエッチング
するなどの方法で製造される（この際、レジストは除去
してもそのまま残しても構わない。）。

【００２４】具体的には、下記の如く、基板上に光反応
性レジスト膜を成膜し、パターン露光後、現像すること
により形成することができる。

【００２５】この場合、用いるレジスト材料により、作
製条件は大きく異なるが、例えばヘキスト社製のＡＺ５
２１４のレジストを使用した場合は次の通りである。

【００２６】膜厚は、通常０．１〜１００ミクロンであ
り、露光量は、膜厚に依存するが、通常５〜５００ｍＪ
／ｃｍ² である。露光された部分を現像液に不溶とする
ために反転ベークという作業を行うが、この時の温度は
通常１００〜１５０℃である。また、反転ベーク時間
は、通常７〜１５分程度である。更に、パターン以外の
部分を現像液に可溶とするために、露光を行うが（以下
「フラッド露光」と称す）、この時のフラッド露光量は
通常５０〜５０００ｍＪ／ｃｍ² である。現像液として
は、通常ＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムハイドロ
オキシド）等の１〜５重量％水溶液を用い、現像時間は
通常３０秒〜３分である。

【００２７】これらの条件は形状形成において相互に強
く関係するため、上記条件内で有れば全て本発明に係わ
るテーパー形状を形成可能というわけではない。後述の
実験例１に示す条件では、交叉角度の最大値は８３．７
°であるが、比較実験例１に示す条件では８９．５°と
なった。

【００２８】また、成膜防止層３は、ドライフィルムレ
ジストを用いて形成することも可能である。

【００２９】ドライフィルムレジストは、光などの放射
線が照射された領域の性質を変化させることによりパタ
ーニング可能なフィルム状のレジストであり、溶剤を必
要とせず、作業性に優れるという特長がある。

【００３０】ドライフィルムレジストは、一般に高分子
結合剤、付加重合性不飽和化合物、光重合開始剤を必須
成分として含有している。これらの成分のうち、高分子
結合剤は、レジストにフィルム性を付与する成分であ
り、アクリル系コポリマー等が用いられる。高分子結合
剤は、通常、アルカリ現像性を持たせるために、アクリ
ル酸、メタクリル酸、イタコン酸等のカルボキシル基含
有モノマーを共重合させている。他の共重合成分として
は、アクリル酸アルキルエステル、メタクリル酸アルキ
ルエステル等の種々の一官能性ビニル化合物が挙げられ
る。

【００３１】付加重合性不飽和化合物は、光等の放射線
の照射により重合する化合物であり、例えば、エチレン
グリコールジ（メタ）アクリレート等のポリオールの
（メタ）アクリル酸エステル類、メチレンビス（メタ）
アクリルアミド等の（メタ）アクリルアミド類、ジ（２
−メタクリロキシエチル）−２，４−トリレンジウレタ
ン等のウレタン基を含有する化合物、ビスフェノールＡ
−エピクロルヒドリン系エポキシ樹脂のプレポリマーと
（メタ）アクリル酸との反応生成物等のビスフェノール
Ａから変性誘導された（メタ）アクリル酸エステル類を
例示できる（なお、「（メタ）アクリレート」は「アク
リレート及び／又はメタクリレート」を示し、「（メ
タ）アクリル」は「アクリル及び／又はメタクリル」を
示す。）。

【００３２】光重合開始剤は、光等の放射線の吸収によ
り、活性ラジカルを発生させる成分であり、大きく分類
して分子内開裂型と電荷移動錯体型がある。このうち、
分子内開裂型は、光エネルギーにより分子内に開裂が起
こりラジカルが発生するものであり、１−フェニル−
１，２−プロパンジオン−ｏ−ベンゾイルオキシムや
２，２−ジエトキシアセトフェノン等が例示できる。電
荷移動錯体型は、電子供与体と電子受容体が励起状態で
錯体を形成し、最終的に水素の引き抜き反応によりラジ
カルが生成するもので、電子供与体としては、４，４’
−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（ＤＥＡＢ
Ｐ）、ジメチルアミノ安息香酸アルキルエステル、メチ
ルジエタノールアミン、トリエチルアミン等のアミン類
が例示でき、電子受容体としては、ベンゾフェノン（Ｂ
Ｐ）、チオキサントン等が例示できる。電子供与体と電
子受容体との代表的な組合せとしては、ＤＥＡＢＰとＢ
Ｐ等の組合せを挙げることができる。

【００３３】このようなドライフィルムレジストは、商
品名；リストン４７２０、リストン４７１３（デュポン
社製）、オーディルＡＰ−９３８、オーディルＡＦ−７
２５（東京応化工業社製）、日合ＡＬＰＨＯＷ１０５
０、日合ＡＬＰＨＯ１５Ｇ２５１（日本合成化学工業社
製）等で市販されている。

【００３４】例えば、日本合成化学工業社製のドライフ
ィルムレジスト（ＡＬＰＨＯ１５Ｇ２５１）を使用した
場合の成膜条件は次の通りである。

【００３５】ドライフィルムレジストの膜厚は、通常１
〜３００μｍであり、露光量は、膜厚に依存するが、通
常５〜５０００ｍＪ／ｃｍ² である。現像は炭酸カルシ
ウムの水溶液を用いる。この時の濃度は通常０．１〜１
０重量％であり、液温は通常１０〜４０℃である。現像
時間は通常５秒〜５分である。

【００３６】これらの条件は形状形成において相互に強
く関係するため、上記条件内であれば全て本発明に係わ
るテーパー形状を形成可能というわけではない。後述の
実験例２に示す条件では、交差角度の最大値は８４°で
あった。

【００３７】この成膜防止層３の側面３Ａと基板１の板
面との交叉角度の最大値は、例えば、次のようにして測
定することができる。即ち、まず、試料の断面をフラッ
トに作製し、ＳＥＭによる観察で得た写真をスキャナー
でコンピューターで取り込み、この二次元微分像を作製
後、最上面のみを利用し、境界を抽出する。この境界の
エッジ部分から角度を得、これをＳＥＭの観察時の台座
の傾きで補正を行って角度を算出する。

【００３８】この成膜防止層３の膜厚は、有機電界発光
素子の層構成によっても異なるが、通常の場合、０．１
〜３００μｍ程度とされ、導電層２ａ上に形成される
層、本実施例では正孔輸送層４、有機発光層５及び導電
層２ｂの膜厚の合計よりも０．５〜５０μｍ程度厚い膜
厚とするのが好ましい。

【００３９】導電層２ａ及び成膜防止層３上に形成され
る正孔輸送層４の材料としては、陽極としての導電層２
ａからの正孔注入効率が高く、かつ、注入された正孔を
効率良く輸送することができる材料であることが必要で
ある。そのためには、イオン化ポテンシャルが小さく、
しかも正孔移動度が大きく、更に安定性に優れ、トラッ
プとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが
要求される。

【００４０】このような正孔輸送化合物としては、例え
ば、特開昭５９−１９４３９３号公報、米国特許第４，
１７５，９６０号、米国特許第４，９２３，７７４及び
米国特許第５，０４７，６８７号に例示される、Ｎ，
Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）
−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミン：１，
１’−ビス（４−ジ−ｐ−トリルアミノフェニル）シク
ロヘキサン：４，４’−ビス（フェニルアミノ）クワド
ロフェニルなどの芳香族アミン系化合物、特開平２−３
１１５９１号公報に示されるヒドラゾン化合物、米国特
許第４，９５０，９５０号公報に示されるシラザン化合
物、キナクリドン化合物等が挙げられる。これらの化合
物は、単独で用いても良く、必要に応じて２種以上を混
合して用いても良い。また、上記の化合物以外に、ポリ
ビニルカルバゾールや、ポリシラン（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．Ｌｅｔｔ．，５９巻，２７６０頁，１９９１年）等
の高分子材料も使用可能である。

【００４１】正孔輸送層４は、上記の有機正孔輸送材料
を一般に塗布法又は真空蒸着法により成膜することによ
り、前記導電層２ａ及び成膜防止層３上に積層形成され
る。塗布法による形成の場合は有機正孔輸送化合物の１
種又は２種以上と必要により正孔のトラップにならない
バインダー樹脂や、レベリング剤等の塗布性改良剤など
の添加剤を添加して溶解した塗布溶液を調製し、スピン
コート法などの方法により導電層２ａ上に塗布し、乾燥
して有機正孔輸送層４を形成する。この場合、バインダ
ー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、
ポリエステル等を用いることができる。バインダー樹脂
は添加量が多いと正孔移動度を低下させるので、少ない
方が望ましく、塗布溶液の濃度で５０重量％以下が好ま
しい。

【００４２】真空蒸着法の場合には、有機正孔輸送材料
を真空容器内に設置されたルツボに入れ、真空容器内を
適当な真空ポンプで１０^-6Ｔｏｒｒになるまで排気した
後、ルツボを加熱して、正孔輸送材料を蒸発させ、ルツ
ボと向き合って置かれた基板１の導電層２ａ上に正孔輸
送層４を形成する。

【００４３】このようにして形成される正孔輸送層４の
膜厚は、通常１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１０
０ｎｍである。このような薄い膜を一様に形成するため
には、真空蒸着法がよく用いられる。

【００４４】正孔輸送層４の材料としては有機化合物の
代わりに無機材料を使用することも可能である。無機材
料に要求される条件についても、有機正孔輸送化合物と
同様である。正孔輸送層４に用いられる無機材料として
は、ｐ型水素化非晶質シリコン、ｐ型水素化非晶質炭化
シリコン、ｐ型水素化微結晶性炭化シリコン、或いは、
ｐ型硫化亜鉛、ｐ型セレン化亜鉛等が挙げられる。これ
らの材料からなる無機正孔輸送層はＣＶＤ法、プラズマ
ＣＤＶ法、真空蒸着法、スパッタ法等により成形され
る。

【００４５】無機正孔輸送層の膜厚も有機正孔輸送層と
同様、通常１０〜３００ｎｍ、好ましくは３０〜１００
ｎｍである。

【００４６】正孔輸送層４の上に形成される有機発光層
５は、電界を与えられた電極間において陰極としての導
電層２ｂからの電子を効率良く正孔輸送層４の方向に輸
送することができる化合物より形成される。

【００４７】有機発光層５に用いられる化合物として
は、陰極としての導電層２ｂからの電子注入効率が高
く、かつ、注入された電子を効率良く輸送することがで
きる化合物であることが必要である。そのためには、電
子親和力が大きく、しかも電子移動度が大きく、更に安
定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に
発生しにくい化合物であることが要求される。また、正
孔と電子の再結合の際に発光をもたらす役割も求められ
る。更に、均一な薄膜形状を与えることも素子の安定性
の点で重要である。

【００４８】このような有機発光層５の材料としては、
テトラフェニルブタジエンなどの芳香族化合物（特開昭
５７−５１７８１号公報）、８−ヒドロキシキノリンの
アルミニウム錯体などの金属錯体（特開昭５９−１９４
３９３号公報、米国特許第５，１５１，６２９号、米国
特許第５，１４１，６７１号）、シクロペンタジエン誘
導体（特開平２−２８９６７５号公報）、ペリノン誘導
体（特開平２−２８９６７６号公報）、オキサジアゾー
ル誘導体（特開平２−２１６７９１号公報）、ビススチ
リルベンゼン誘導体（特開平１−２４５０８７号公報、
同２−２２２４８４号公報）、ペリレン誘導体（特開平
２−１８９８９０号公報、同３−７９１号公報）、クマ
リン化合物（特開平２−１９１６９４号公報、同３−７
９２号公報）、希土類錯体（特開平１−２５６５８４号
公報）、ジスチリルピラジン誘導体（特開平２−２５２
７９３号公報）、ｐ−フェニレン化合物（特開平３−３
３１８３号公報）、チアジアゾロピリジン誘導体（特開
平３−３７２９３号公報）、ピロロピリジン誘導体（特
開平３−３７２９３号公報）、ナフチリジン誘導体（特
開平３−２０３９８２号公報）などが挙げられるが、特
に、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体から形成さ
れる金属錯体が好ましい。前記金属錯体の中心金属とし
ては、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｓｃ、Ｙ、Ｚｎ、Ｂｅ、Ｍ
ｇ、Ｃａが好ましい。これらの金属錯体は、単独で用い
ても良く、必要に応じて２種以上を混合して使用しても
良い。

【００４９】有機発光層５は、これらの材料を用いて前
記有機正孔輸送層４と同様の方法で形成されるが、好ま
しくは、真空蒸着法により形成され、その膜厚は、通常
１０〜２００ｎｍ好ましくは３０〜１００ｎｍである。

【００５０】なお、有機発光層５には、素子の発光効率
を向上させるとともに、発光色を変える目的で、例え
ば、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体をホス
ト材料として、クマリン等のレーザ用蛍光色素をドープ
すること（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．，６５巻，３６１
０頁，１９８９年）も行われている。本発明において
も、有機発光層５にレーザ色素等の有機蛍光体を１０^-3
〜１０モル％ドープすることにより、素子の発光特性を
更に向上させることができる。これらの蛍光色素を有機
発光層５にドーピングする場合も、基板温度を６０℃か
ら１５０℃の範囲にすることで、素子の安定性は更に向
上する。

【００５１】なお、図１に示す有機電界発光素子は、本
発明の有機電界発光素子の一実施例であって、本発明は
その要旨を超えない限り、何ら図示のものに限定される
ものではない。

【００５２】例えば、基板上に形成される層構成として
は、次の〜等を採用することができる。

【００５３】 陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／
陰極 陽極／無機正孔輸送送層／有機発光層／陰極 陽極／有機発光層／電子輸送層／陰極 陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／
陰極 陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／界面層／陰極 陽極／有機正孔輸送層／有機発光層／電子輸送層／
界面層／陰極 上記層構成において、電輸送層は素子の効率を更に向上
させるためのものであり、有機発光層の上に積層され
る。この電子輸送層に用いられる化合物には、陰極から
の電子注入が容易で、電子の輸送能力が更に大きいこと
が要求される。このような電子輸送材料としては、下記
［化１］，［化２］に示されるようなオキサジアゾール
誘導体（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，５５巻，１
４８９頁，１９８９年；Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．，３１巻，１８１２頁，１９９２年）やそれらをＰ
ＭＭＡ（ポリメチルメタクリレート）等の樹脂に分散し
た系（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．，６１巻，２７
９３頁，１９９２年）、又は、ｎ型水素化非晶質炭化シ
リコン、ｎ型硫化亜鉛、ｎ型セレン化亜鉛等が挙げられ
る。電子輸送層の膜厚は、通常５〜２００ｎｍ、好まし
くは１０〜１００ｎｍである。

【００５４】

【化１】

【００５５】

【化２】

【００５６】また、上記層構成において界面層は陰極と
有機層とのコンタクトを向上させるためのもので、芳香
族ジアミン化合物（特開平６−２６７６５８号公報）、
キナクリドン化合物（特開平６−３３００３１号公
報）、ナフタセン誘導体（特開平６−３３００３２号公
報）、有機シリコン化合物（特開平６−３２５８７１号
公報）、有機リン化合物（特開平６−３２５８７２号公
報）等が挙げられる。前記界面層の膜厚は、通常２〜１
００ｎｍ、好ましくは５〜３０ｎｍである。

【００５７】本発明においては、このような界面層を設
ける代わりに、有機発光層及び電子輸送層の陰極界面近
傍に上記界面層材料を５０モル％以上含む領域を設けて
も良い。

【００５８】また、図１に示されていないが、陰極とし
ての導電層２ｂの上に更に基板１と同様の基板を設ける
こともできる。この場合、２枚の基板のうち、少なくと
も一方は透明性が高いことが必要となる。

【００５９】また、図１とは逆の構造、即ち、基板１上
に導電層（陰極）２ｂ、有機発光層５、正孔輸送層４、
導電層（陽極）２ａの順に積層することも可能であり、
前記〜の層構成についても逆の構造に積層すること
が可能である。また、上述の如く少なくとも一方が透明
性の高い２枚の基板の間に前記〜のような有機電界
発光素子の層構成を設けることも可能である。

【００６０】

【実施例】以下に、実験例、実施例、比較実験例及び比
較例を挙げて、本発明を更に具体的に説明するが、本発
明はその要旨を超えない限り、以下の実施例により限定
されるものではない。

【００６１】実験例１ 本発明に係る成膜防止層の側面形状を調べる実験を行っ
た。

【００６２】シリコン基板をアセトン、イソプロピルア
ルコールで１０分間超音波洗浄後、乾燥室で乾燥し、更
に１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾燥を行っ
た。この基板上に成膜防止層を以下の方法で作製した。

【００６３】基板にイメージリバーサルレジストＡＺ５
２１４（ヘキスト社製）をスピンコート法を用いて膜厚
約１μｍに成膜し、８５℃のクリーンオーブン中で２５
分間加熱乾燥した。この基板を１１．９ｍＪ／ｃｍ² で
パターン露光後、１２０℃のクリーンオーブン中で９分
間ベークを行った。更に、この基板を取り出した後、１
４６ｍＪ／ｃｍ² の露光量で露光後、２．３８％のＴＭ
ＡＨ（２３℃）を用いて９０秒間現像を行った。このよ
うにして作製されたストライプパターンの幅は約２００
μｍ、ピッチ（スペース幅）は約２００μｍであった。

【００６４】この基板をへき開し、平滑な切断面を作製
した。これをＳＥＭで観察し、前述の画像処理で、成膜
防止層の側面と基板の板面との交叉角度θの最大値を求
めた。同一材料について異なる３箇所で測定を行い、そ
の平均を求めたところ８３．７°であった。このとき撮
影した成膜防止層の断面のＳＥＭ写真を図２に示す。

【００６５】実施例１ ガラス基板上にインジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）透明
導電膜を厚さ１２０ｎｍに堆積したものを通常のレジス
トプロセスを用いてパターンを作成した後、ＨＣｌ６Ｎ
（５０℃）のエッチング液を用いて１０分間エッチング
を行って、ＩＴＯ膜を幅８０μｍ，ピッチ８０μｍのス
トライプパターンに加工した。この基板をアセトン及び
イソプロピルアルコールで超音波洗浄後、乾燥窒素で乾
燥し、更に１２０℃のクリーンオーブン中で３０分間乾
燥を行った。

【００６６】この基板に、実験例１と同様の方法で幅２
００μｍ、ピッチ２００μｍのストライプパターンの成
膜防止層をＩＴＯ膜のストライプと直交するように形成
した。

【００６７】この基板をＵＶ／オゾン洗浄した後、真空
蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が２×１０^-6Ｔ
ｏｒｒ以下になるまで液体窒素トラップを備えた油拡散
ポンプを用いて排気した後、有機正孔注入層材料とし
て、下記［化３］に示す銅フタロシアニンを基板上に２
０ｎｍの厚さに成膜した。この時の蒸着速度は０．３ｎ
ｍ／ｓｅｃであった。

【００６８】

【化３】

【００６９】次に有機正孔輸送層材料として、下記［化
４］に示すＮ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−ジ（１−
ナフチル）−１，１’−ビフェニル−４，４’−ジアミ
ンをセラミックルツボに入れ、ルツボの周囲のタンタル
線ヒーターで加熱して蒸着を行った。この時のルツボの
温度は、１６０〜１７０℃の範囲で制御した。蒸着時の
真空度は２×１０^-6Ｔｏｒｒで、蒸着時間３分１０秒で
膜厚６０ｎｍの有機正孔輸送層３を得た。

【００７０】

【化４】

【００７１】次に、有機発光層の材料として、下記［化
５］に示すアルミニウムの８−ヒドロキシキノリン錯体
Ａｌ（Ｃ₉ Ｈ₆ ＮＯ）₃ を用いて、上記有機正孔輸送層
の上に同様に蒸着を行った。この時のルツボの温度は２
３０〜２７０℃の範囲で制御した。蒸着時の真空度は２
×１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間は３分３０秒、膜厚は７５
ｎｍであった。

【００７２】

【化５】

【００７３】陰極は、マグネシウムと銀の合金（Ｍｇ：
Ａｇ＝１０：１．５（原子比））よりなる電極を２元同
時蒸着法によって膜厚４０ｎｍとなるように蒸着して形
成した。蒸着はモリブデンボートを用いて、真空度４×
１０^-6Ｔｏｒｒ、蒸着時間４分２０秒で行い、光沢のあ
る膜を得た。更に、保護層としてアルミニウムを４０ｎ
ｍの膜厚に蒸着した。

【００７４】このようにして作製した素子のＩＴＯ側を
正極、ＭｇＡｇ合金側を負極として１０Ｖの電圧を印加
したところ、成膜防止層を形成した非選択部分の有機発
光層が発光する割合は７％であった。

【００７５】比較実験例１ パターン露光時の露光量を８．６ｍＪ／ｃｍ² としたこ
と以外は実験例１と同様にして成膜防止層を作製し、同
様の方法で交叉角度の最大値を求め、３箇所の平均を求
めたところ、８９．５°であった。

【００７６】比較例１ 成膜防止層を比較実験例１と同様にして形成したこと以
外は実施例１と同様にして素子を作製した。

【００７７】このようにして作製した素子のＩＴＯ側を
正極、ＭｇＡｇ合金側を負極として１０Ｖの電圧を印加
したところ、成膜防止層を形成した非選択部分の有機発
光層が発光する割合は２０％であった。

【００７８】実験例２ 成膜防止層の材料として、ドライフィルムレジスト日合
ＡＬＰＨＯ１５Ｇ２５１（日本合成化学工業（株）製）
を用い、実施例１と同様に作製したＩＴＯ基板上にこれ
をラミネートした。ピンホールの形成防止のために更に
この基板上に同一のドライフィルムレジストをラミネー
トした。

【００７９】次に、超高圧水銀灯を用いて、２５０ｍＪ
／ｃｍ² の露光量でこの基板を露光した後、１重量％の
炭酸カルシウム水溶液（液温３０℃）を用いて２１秒間
現像し、幅５０μｍ、ピッチ（スペース幅）２８０μｍ
のストライプパターンの成膜防止層をＩＴＯ膜のストラ
イプと直交するように形成した。

【００８０】この基板を切断して平滑な切断面を形成
し、これをＳＥＭで観察し、前述の画像処理で交差角度
の最大値を求め、３箇所の平均を求めたところ、８４．
０°であった。

【００８１】実施例２ 実験例２と同様にして成膜防止層を作製した基板上に実
施例１と同様にして有機発光層と陰極を形成した。この
ようにして作製した素子のＩＴＯ側を正極、ＭｇＡｇ合
金側を負極として、１０Ｖの電圧を印加したところ、成
膜防止層を形成した非選択部分の有機発光層が発光する
割合は０％であった。

【００８２】

【発明の効果】以上詳述した通り、本発明の有機電界発
光素子の製造方法によれば、有機電界発光素子の製造工
程における微細加工を容易かつ確実に行って、非選択部
の有機発光層の発光確率が著しく小さい有機電界発光素
子を提供することができる。

【００８３】従って、本発明による有機電界発光素子
は、フラットパネル・ディスプレイ（例えばＯＡコンピ
ュータ用や壁掛けテレビ）や表示板、標識灯への応用が
考えられ、その工業的有用性は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の有機電界発光素子の実施の形態を示す
模式的断面図である。

【図２】実験例１で得られた成膜防止層の断面のＳＥＭ
写真である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ａ 導電層（陽極） ２ｂ 導電層（陰極） ３ 成膜防止層 ４ 正孔輸送層 ５ 有機発光層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に陽極及び陰極のいずれか一方の
   電極膜を形成した後、該電極膜上に部分的に成膜防止層
   を形成し、その後、該電極膜上の該成膜防止層非形成面
   に有機発光層及び前記いずれか他方の電極膜を順次積層
   形成して有機電界発光素子を製造する方法であって、 該成膜防止層の側面は前記基板の板面に対し垂直よりも
   オーバーハング側に傾いていることを特徴とする有機電
   界発光素子の製造方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記成膜防止層は前
   記基板上を一方向に長く延在しており、この成膜防止層
   の長手方向に延在する側面がオーバーハング側に傾いて
   いることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記成膜防止
   層の側面と前記基板の板面とのなす角の最大値が７０°
   〜８９°であることを特徴とする有機電界発光素子の製
   造方法。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項におい
   て、前記成膜防止層がドライフィルムレジストからなる
   ことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。