專利名稱：電發光元件的制作方法
技術領域：
本發明涉及下述電發光元件，其在透明電極和與其相對的背面電極之間設置有發光層，該透明電極由透明導電材料形成，其具有顯示電極，該顯示電極呈特定形狀的多個節段狀，以便通過有選擇的發光，呈現任意的形狀。
背景技術：
在日本專利第2758785號公報中公開了一種所謂的薄膜電發光元件，其在透明基板上依次疊置有透明電極，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極和導線電極；作為中間層的絕緣層，其由電介體材料形成；發光層以及至少與透明電極相對的背面電極。另外，在日本專利公開第32307/1994號公報中公開一種有機電發光元件，其在透明基板上，至少包括陽極，該陽極由透明導電材料形成；有機層，其由一個以上的層構成(至少由有機發光層形成，或由下述多層結構形成，在該多層結構中同時疊置有空穴注入層，以及根據需要設置的空穴輸送層等有機層)；以及陰極，其由金屬導電材料形成。
在上述的電發光元件中，通過在透明電極與背面電極之間施加數百伏的交流電壓，激勵作為發光層中的發光中心的熒光物質，所激勵的熒光物質在返回到基底狀態時，實現發光。
但是，上述透明電極采用氧化銦錫(ITO)等透明導電材料，以便使來自發光層的光透過，該透明電極呈特定形狀的多個由像素劃分形成的節段狀，以便通過有選擇的發光，呈現任意的形狀，但是位于端子與顯示電極之間的導線電極的電阻值為數十個Ω/□，由于該導線電極中的電壓降的作用，當導線電極的距離不同時，像素上的施加電壓便會產生差別，從而產生下述問題，即發光不均勻，顯示質量降低。
此外，上述背面電極采用電阻率較低，容易形成膜的鋁(Al)等金屬導電材料，但是由于上述膜的形成，背面電極的表面呈鏡面狀，這樣便產生下述問題，即看上去周圍風景為背景電極反射，從而顯示質量降低。
還有，由于上述有機電發光元件通過在陽極與陰極之間施加幾伏至數十伏的直流電壓，有機物發光，這樣與其它種類的電發光元件相比較，具有可實現低電壓驅動的優點。
但是，上述的有機電發光元件中的陰極采用電阻率較低，容易形成膜的鋁(Al)等金屬導電性材料，由于形成上述膜，陰極的表面處于鏡面狀態，從而具有下述問題，即看上去周圍風景為陰極反射，顯示質量降低。
本發明的方案本發明涉及一種電發光元件，其在透明基板1上形成有透明電極2，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21和導線電極23，在該透明電極2上依次形成至少一層作為中間層的絕緣層4和發光層5，在該發光層5上按照與上述顯示電極21相對的方式形成有背面電極6，在上述導線電極23上形成有輔助電極3，該輔助電極3由其電阻率小于上述透明電極2的金屬導電材料形成。
由此，通過設置由其電阻率小于形成于導線電極2上的導線電極23的鉻(Cr)等金屬導電材料形成的輔助電極3，位于端子22與顯示電極21之間的導線電極23中的電壓降受到抑制。
特別是，背面電極6和上述輔助電極3采用同一材料，比如Cr或鋁(Al)形成。
由此，通過使背面電極6采用與輔助電極3相同的材料，便抑制了下述情況，該情況指在觀看電發光元件時，看上去輔助電極3浮于背面電極6上。
本發明還涉及一種電發光元件，其在透明基板1的整個表面上形成有透明電極2和由鉻形成的輔助電極3，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21和導線電極23，通過蝕刻法將除了上述顯示電極21和上述導線電極23的各所在位置以外的上述透明電極2和輔助電極3去除，將覆蓋上述顯示電極21的所在位置的輔助電極3去除，在其上依次至少形成有發光層5和背面電極6。
由此，具有優良的蝕刻選擇性，可使步驟簡化，位于端子22與顯示電極21之間的導線電極23的電壓降受到抑制。
本發明還涉及一種電發光元件，其在透明基板1的整個表面上形成有透明電極2和由鉻構成的掩模層31，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21和導線電極23，通過蝕刻法將除了上述顯示電極21的所在位置以外的上述透明電極2和上述掩模層31去除，在其上形成構成上述導線電極23的輔助電極3用的鋁，通過蝕刻法將除了上述顯示電極21的所在位置以外的上述輔助電極3去除，將保護上述顯示電極21的上述掩模層31去除，在其上依次至少形成有發光層5和由鋁形成的背面電極6。
由此，下述情況受到抑制，該情況指當觀看電發光元件時，看上去輔助電極3的局部浮在背面電極6上。
本發明還涉及一種電發光元件，其在透明基板1上具有透明電極2，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21和導線電極23；背面電極6，其按照與該透明電極2相對的方式設置；發光層5，其形成于上述背面電極6與上述透明電極2之間，上述導線電極23按照伸出到上述透明基板1的周圍側的方式形成，從而形成端子22，按照下述方式形成有形成于除了上述顯示電極21的所在位置以外的上述透明電極2上的輔助電極3，該方式為該輔助電極3覆蓋至少除了上述顯示電極21的所在位置以外的上述透明基板1的整個表面。
由此，當觀看電發光元件時，由于除了顯示電極21的所在位置以外，輔助電極3的顏色是統一的，所以抑制了下述情況，即顯示電極21與導線電極23，以及除了這兩個電極以外的各個位置看上去為三種不同的顏色。
本發明還涉及一種電發光元件，其在透明基板1上具有透明電極2，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21和導線電極23；背面電極6，其按照與該透明電極2相對的方式設置；發光層5，其形成于上述背面電極6與上述透明電極2之間，上述導線電極23按照伸出到上述透明基板1的周圍側的方式形成，從而形成端子22，該元件具有輔助電極3和中間層4，該輔助電極3形成于除了上述顯示電極21的所在位置以外的上述透明電極2上，該中間層4位于透明電極2或輔助電極3與發光層5之間，該中間層4由黑色等光遮擋性較高的色彩的材料形成，并且按照覆蓋至少除了顯示電極21和端子22的各所在位置以外的透明基板2的整個表面。
由此，當觀看電發光元件時，由于除了顯示電極21的所在位置以外，輔助電極3的顏色是統一的，所以抑制了下述情況，該情況指顯示電極21與導線電極23，以及除了這兩個電極以外的各個位置看上去為三種不同的顏色。
本發明還涉及一種電發光元件100，其在透明基板200上至少包括由透明導電材料形成的陽極300，以及由一個以上的層形成的有機層400和由導電材料形成的陰極500，上述陰極500由光反射率較低的材料形成，在上述陰極500與上述有機層400之間，設置有薄膜層600，該薄膜層600促進電子從上述陰極500注入到上述有機層400中。
由此，當觀看電發光元件時，周圍風景看上去為陰極5反射的情況受到抑制，可保持較高的顯示質量。
特別是，在上述結構中，上述陰極500由碳(C)形成。
由此，陰極500的膜較容易形成，不會使陰極500成形的步驟復雜化。
特別是，在上述結構中，上述薄膜層600是在電子傳遞化合物或電子輸送材料上涂上功函數較低的金屬材料而形成的。
由此，不會使薄膜層600成形的步驟復雜化。
本發明還涉及一種電發光元件100，其在透明基板200上至少具有透明導電材料形成的陽極300，一個以上的層構成的有機層400和由導電材料形成的陰極500，上述陰極400由反射率較低的材料形成，在陰極400與有機層400之間，從靠近有機層400的一側，依次疊置有由電子輸送材料形成的電子輸送層610和電子注入層620，該電子注入層610是由在電子傳遞化合物或電子輸送材料上涂上功函數較低的金屬材料而形成的物質構成的。
由此，當觀看電發光元件時，周圍風景為陰極500反射的情況受到抑制，可保持較高的顯示質量。
特別是，在上述結構中，陰極500由碳(C)形成。
由此，陰極500的膜也較容易形成，不會使陰極500的成形的步驟復雜化。
附圖簡要說明
圖1為本發明第一實施例的主要部分的剖面圖；圖2為上述實施例的主要部分的俯視圖；圖3為用于說明上述實施例的制造方法的步驟圖；圖4為用于說明本發明第二實施例的制造方法的步驟圖；圖5為本發明第三實施例的主要部分的剖面圖；圖6為本發明第四實施例的主要部分的俯視圖；圖7為本發明第五實施例的主要部分的剖面圖；圖8為本發明第六實施例的主要部分的剖面圖。
本發明的最佳實施例下面根據附圖所示的實施例對本發明進行描述，圖1～圖6涉及電發光元件。
圖1～圖3涉及本發明的第一實施例，標號1表示進行了脫脂清洗的鈉鈣玻璃等形成的透明基板，標號2表示透明電極，其由形成于透明基板1上的ITO等透明導電材料形成，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極21、端子22和導線電極23，該顯示電極21呈特定形狀的多個節段狀，以便通過有選擇的發光呈現任意形狀，該端子22按照伸出到透明基板1的周圍側的方式形成，該導線電極23連接于顯示電極21與端子22之間，另外上述透明電極2形成端子24，以便用于后面將要描述的背面電極，標號3表示輔助電極，其由電阻率小于形成于導線電極23上的透明電極2的鉻(Cr)等金屬導電材料形成，標號4表示作為中間層的絕緣層，其形成于除了顯示電極21和端子22以外的透明電極2上的氧化鋁或四氮化三硅等的電介材料形成，標號5表示發光層，其由形成于顯示電極21和絕緣層4上的作為母材的硫化鋅與作為發光中心的錳的發光材料形成，標號6表示背面電極，其位于發光層5上，并且由按照與顯示電極21相對的方式形成的鋁(Al)等金屬導電材料形成，與透明電極2相同，該背面電極6的局部也伸出至透明基板1的周圍側，與端子24連接。
此外，在背面電極6的局部以直接延伸至透明基板1的周圍側的方式形成，并且在使電源與其連接的情況下，不必設置上述端子24。
透明電極2～背面電極6的疊層體依次通過蒸鍍或噴濺等適當方法疊置形成。
標號7表示由粘接固定于透明基板1上的、與該透明基板1相同的材料形成的密封部件，在其中間部具有凹部，其內收裝絕緣保護液體8。該絕緣保護液體8通過下述方法等形成，即預先采用分配器等用具，灌注于密封部件7的凹部中，此后，通過將形成有透明電極2～背面電極6的透明基板1對準設置有粘接劑9的密封部件7而固定，將該絕緣保護液體8灌注于該凹部，或在將設置有粘接劑的密封部件7對準形成有透明電極2～背面電極6的透明基板1而固定于其上之后，從密封部件7中專門形成的灌注口10，將絕緣保護液體8灌注于凹部。
但是，由于上述電發光元件設置有輔助電極3，該輔助電極3由其電阻率小于形成于導線電極2上的導線電極23的Cr等金屬導電材料形成，位于端子22至顯示電極21之間的導線電極23的電壓降受到抑制，所以可改善導線電極23的距離差造成的發光不均勻，從而可提高美觀性。
圖3表示上述實施例中的，輔助電極3采用Cr的場合的制造方法，在透明基板1的整個表面上形成ITO的透明電極2與由Cr形成的輔助電極3(圖3(A))，通過將輔助電極3中的Cr用作蝕刻時的掩模材料，通過蝕刻法去除除了上述顯示電極21、端子22、導線電極23和端子24的各所在位置以外的ITO的透明電極2與Cr的輔助電極3(圖3(B))，另外去除覆蓋顯示電極21的所在位置的Cr的輔助電極3(圖3(C))，在其上依次形成必要的層，最后形成由Al形成的背面電極6(圖3(D))。
按照上述方式，輔助電極3采用Cr，其與透明基板1、透明電極2、輔助電極3連接，形成膜，之后形成顯示電極21、端子22、導線電極23和端子24的圖案，然后只有顯示電極21可去除輔助電極3，可獲得優良的蝕刻選擇性，可使步驟簡化，由于位于端子2與顯示電極21之間的導線電極23中的電壓降受到抑制，所以可改善導線電極23的距離差造成的發光不均勻，從而可提高美觀性。
此外，如果背面電極6采用與輔助電極3相同的材料，比如兩者均為Cr，則在觀看電發光元件時，可消除看上去輔助電極3的局部浮于背面電極6上的不利情況，可提高美觀性。
圖4涉及本發明的第二實施例，其表示背面電極6為與輔助電極3相同的材料，比如，兩者均為Al的場合的制造方法，在透明基板1的整個表面上形成由ITO的透明電極2與Cr形成的掩模層31(圖4(A))，通過蝕刻法將除了顯示電極21的所在位置以外的透明電極2與掩模層31去除(圖4(B))，在其上形成由端子22、導線電極23和端子24構成的、由Al形成的輔助電極3(圖4(C))，通過蝕刻法去除除了顯示電極21的所在位置以外的Al的輔助電極3(圖4(D))，去除保護顯示電極21的掩模層31(圖4(E))，以預定形狀形成輔助電極3的圖案(圖4(F))，在其上依次形成必要的層，最后，形成由Al形成的背面電極6(圖4(G))。
由此，在觀看電發光元件時，可消除看上去輔助電極3的局部浮于背面電極6上的不利情況，可提高美觀性。
圖5涉及本發明的第三實施例，其為下述的電發光元件，該電發光元件在透明基板1上包括透明電極2，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21與導線電極23，并且形成有端子24以便用于背面電極6；背面電極6，其按照與上述透明電極2相對的方式設置；發光層5，其形成該背面電極6與透明電極2之間，上述導線電極23按照伸出到透明基板1的周圍側的方式形成，從而形成端子22，形成于除了顯示電極21的所在位置的透明電極2上的輔助電極3不僅位于透明電極2上，而且按照覆蓋至少除了顯示電極21的所在位置(還可除了端子22的所在位置)以外的透明基板1的整個表面的方式形成，標號4表示作為中間層的絕緣層，其位于透明電極2或輔助電極3與發光層5之間。
按照上述的結構，由于在觀看電發光元件時，除了顯示電極21的所在位置以外，輔助電極3的顏色是統一的，因此可消除顯示電極21與導線電極23，以及除這兩個電極以外的各個位置看上去為三種不同顏色的現有技術中的不利情況，可提高美觀性。
圖6涉及本發明的第四實施例，其為下述的電發光元件，該電發光元件在透明基板1上包括透明電極2，該透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21與導線電極23，并且形成有端子24以便用于背面電極6；背面電極6，其按照與上述透明電極2相對的方式設置；發光層5，其形成于上述背面電極6與透明電極2之間，上述導線電極23按照伸出到透明基板1的周圍側的方式形成，從而形成端子22，該電發光元件具有輔助電極3和作為中間層的絕緣層4，該輔助電極3形成于除了顯示電極21的所在位置以外的透明電極2上，該絕緣層4位于透明電極2或輔助電極3與發光層5之間，該絕緣層4由黑色等光遮擋性較高的顏色的絕緣材料形成，并且按照覆蓋除了顯示電極21和端子22的各所在位置以外的透明基板1的整個表面的方式形成。
按照上述結構，由于在觀看電發光元件時，除了顯示電極21的所在位置以外，輔助電極3的顏色是統一的，所以可消除顯示電極21與導線電極23，以及除這兩個電極以外的各個位置看上去為三種不同顏色的現有技術中的不利情況，可提高美觀性。
此外，本發明涉及下述的電發光元件，其在透明電極和與其相對的背面電極之間設置有發光層，該透明電極由透明導電材料形成，其具有顯示電極，該顯示電極呈特定形狀的多個節段狀，以便通過有選擇的發光，呈現任意形狀，另外對于下述文獻，比如日本專利第32307/1994號公報或日本專利公開第264692/1988號公報等中所公開的所謂有機電發光元件，可按照與圖1至圖6所示的第一至第四實施例相同的方式，實施本發明，而該所謂的有機電發光元件在透明基板上，依次疊置有陽極(對應于前述實施例的透明電極)，該陽極按照功能的不同分為顯示電極與導線電極；空穴注入層(與中間層相同)；發光層；以及至少與陽極相對的陰極(與背面電極相同)，通過在上述陽極與陰極之間施加數十伏的直流電壓，將空穴與電子注入到上述發光層中，通過在它們再結合時所產生的能量從發光層射出光。即，與前述各實施例有關的描述中的“電發光元件”不僅包括“薄膜電發光元件”，而且包括“有機電發光元件”。
圖7和圖8涉及限定為有機電發光元件的電發光元件。
在圖7所示的第五實施例中，電發光元件100在透明基板200上至少包括透明導電材料形成的陽極300，由一個以上的層構成的有機層400(至少由有機發光層形成，或由下述多層結構形成，在該多層結構中同時疊置有空穴注入層，以及根據需要設置的空穴輸送層等的有機層)。
在本實施例中，在有機層400上，形成有由光反射率較低的導電材料形成的陰極500。該陰極500最好為具有幾乎不反射周圍風景的功能的材料，以便良好地確保電發光元件100的顯示質量。作為具有高對比度的材料，可采用比如，碳(C)。此場合的膜厚度為150nm左右，該膜通過蒸鍍法或溶液涂敷法等的適當方法形成。作為陰極500的材料的C具有容易獲取、膜的成形也較容易的優點，不會使陰極500成形的步驟復雜化。
此外，在有機層400與陰極500之間，形成下述薄膜層600，其促使電子從陰極500注入到有機層400中。由于該薄膜層600促使電子從陰極500注入，從而有希望提高發光效率。該薄膜層600可采用下述層，該層在電子傳遞化合物，比如鋁(Al)與鋰(Li)的化合物，或電子輸送材料，比如Alq33(8-キノリノラト)鋁(III)上涂上功函數較低的金屬材料，比如Li。此場合的膜厚度為10nm左右，該膜通過蒸鍍法或溶液涂敷法等適當方法形成。通過使該薄膜層600成為透明的或半透明的，則容易獲得位于背后的暗色的陰極5造成的高對比度的效果。由于該薄膜層600采用在電子傳遞化合物或電子輸送材料上涂上功函數較低的金屬材料的層，這樣可通過與有機層400或陰極500相同的制造方法，形成膜，不會使薄膜層600的成形的步驟復雜化。
按照上述的結構，在觀看電發光元件100時，可抑制看上去陰極500反射周圍風景的情況，可保持較高的顯示質量。
在圖8所示的第六實施例中，電發光元件100在透明基板200上，至少包括由透明導電材料形成的陽極300、由一個以上的層構成的有機層400(至少由有機發光層形成，或由下述多層結構形成，在該多層結構中同時疊置有空穴注入層，以及根據需要設置的空穴輸送層等的有機層)，在上述有機層400上形成有由光反射率較低的導電材料形成的陰極500，該陰極500最好為具有幾乎不反射周圍風景的功能的材料，以便良好地確保電發光元件100的顯示質量，作為具有高對比度的材料，可采用比如，碳(C)，其膜厚度為150nm，該膜通過蒸鍍法或溶液涂敷法等的適當方法形成，以上方面是與第五實施例相同的。
本實施例中，在陰極500與有機層400之間，從靠近有機層400的一側，依次疊置有半透明的電子輸送層610和半透明的電子注入層620，該層610由電子輸送材料，比如Alq3形成，上述層620由下述材料形成，該材料是在電子傳遞化合物，比如Al與Li的化合物，或電子輸送材料，比如Alq3上涂上功函數較低的金屬材料，比如Li而形成的，上述電子輸送層610與電子注入層620相當于第五實施例中的薄膜層600，此場合的膜厚度分別為10nm左右，該膜通過蒸鍍法或溶液涂敷法等適當方法形成。
按照上述的結構，在觀看電發光元件100時，可抑制看上去陰極500反射周圍風景的情況，可保持較高的顯示質量。
工業上的應用可能性按照本發明，可提供顯示質量較高的電發光元件。
權利要求
1.一種電發光元件，其在透明基板上形成有透明電極，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極和導線電極，在該透明電極上依欠形成至少一個中間層和發光層，在該發光層上按照與上述顯示電極相對的方式形成有背面電極，其特征在于在上述導線電極上，形成有輔助電極，該輔助電極由其電阻率小于上述透明電極的金屬導電材料形成。
2.根據權利要求1所述的電發光元件，其特征在于上述背面電極和上述輔助電極采用同一材料形成。
3.根據權利要求2所述的電發光元件，其特征在于上述背面電極和上述輔助電極由鉻形成。
4.根據權利要求2所述的電發光元件，其特征在于上述背面電極和上述輔助電極由鋁形成。
5.一種電發光元件，其特征在于在透明基板的整個表面上形成有透明電極和由鉻形成的輔助電極，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極和導線電極，通過蝕刻法將除了上述顯示電極和上述導線電極的所在位置以外的上述透明電極和上述輔助電極去除，將覆蓋上述顯示電極的所在位置的上述輔助電極去除，在其上依次至少形成有發光層和背面電極。
6.一種電發光元件，其特征在于在透明基板的整個表面上形成有透明電極和用作掩模的鉻，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極和導線電極，通過蝕刻法將除了上述顯示電極的所在位置以外的上述透明電極和上述鉻去除，在其上形成構成上述導線電極的輔助電極用的鋁，通過蝕刻法將除了上述顯示電極的所在位置以外的上述輔助電極去除，將保護上述顯示電極的上述鉻去除，在其上依次至少形成有發光層和由鋁形成的背面電極。
7.一種電發光元件，其在透明基板上具有透明電極，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極和導線電極；背面電極，其按照與該透明電極相對的方式設置；發光層，其形成于上述背面電極與上述透明電極之間，上述導線電極按照伸出到上述透明基板的周圍側的方式形成，從而形成端子，其特征在于按照下述方式形成有形成于除了上述顯示電極的所在位置以外的上述透明電極上的輔助電極，該方式為該輔助電極覆蓋至少除了上述顯示電極的所在位置以外的上述透明基板的整個表面。
8.一種電發光元件，其在透明基板上具有透明電極，該透明電極按照功能的不同分為顯示電極和導線電極；背面電極，其按照與該透明電極相對的方式設置；發光層，其形成于上述背面電極與上述透明電極之間，上述導線電極按照伸出到上述透明基板的周圍側的方式形成，從而形成端子，其特征在于該元件具有輔助電極和中間層，該輔助電極形成于除了上述顯示電極的所在位置以外的上述透明電極上，該中間層位于上述透明電極或上述輔助電極與上述發光層之間，該中間層由黑色等光遮擋性較高的色彩的材料形成，并且按照覆蓋至少除了上述顯示電極和上述端子的各所在位置以外的上述透明基板的整個表面。
9.一種電發光元件，其在透明基板上至少包括由透明導電材料形成的陽極，以及由一個以上的層形成的有機層和由導電材料形成的陰極，其特征在于上述陰極由光反射率較低的材料形成，在上述陰極與上述有機層之間設置有薄膜層，該薄膜層促進電子從上述陰極注入到上述有機層中。
10.根據權利要求9所述的電發光元件，其特征在于上述陰極由碳形成。
11.根據權利要求9所述的電發光元件，其特征在于上述薄膜層為在電子傳遞化合物或電子輸送材料上涂上功函數較低的金屬材料的層。
全文摘要
一種電發光元件,其在透明基板1上,由透明電極2、輔助電板3、作為中間層的絕緣層4、發光層5和背面電極6構成。透明電極2按照功能的不同分為顯示電極21、端子22與導線電極23,并且形成端子24,以便用于背面電極6,該顯示電極21呈特定形狀的多個按像素劃分形成的節段狀,該端子22按照伸出到透明基板1的周圍側的方式形成,該導線電極23連接于顯示電極21與端子22之間;輔助電極3,其電阻率小于透明電極2;作為中間層的絕緣層4,其形成于除了顯示電極21與端子22以外的透明電極2上;發光層5,其形成于顯示電極21與絕緣層4上;背面電極6,其位于發光層5上,與顯示電極21相對。
文檔編號H05B33/28GK1273760SQ99801050
公開日2000年11月15日 申請日期1999年5月24日 優先權日1998年6月30日
發明者田所豐康, 大川洋, 若井仁資 申請人:日本精機株式會社